JP2010002811A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve shortening of warming-up time in a fixing device where a fixing belt is subjected to induction heating. <P>SOLUTION: The fixing device includes a regulation plate 156 guiding an endless fixing belt 155 in a circulating direction on the inside of a circulating path of the fixing belt 155 having a heating layer and a magnetic shunt alloy layer, and an exciting coil 173 arranged at a position opposed to the regulation plate 156 across the fixing belt 155. The regulation plate 156 includes a low resistance conductive layer, and edge parts P and Q in the periphery direction of the regulation plate are within a range held between line segments linking the center of curvature C of the fixing belt 155 with ends R and S in the periphery direction of the exciting coil 173 respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、誘導加熱される定着ベルトを利用した定着装置においてウォーミングアップ時間を短縮する技術に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus using the fixing device, and more particularly to a technique for shortening a warm-up time in a fixing device using an induction heating fixing belt.

近年、プリンタや複写機等の画像形成装置の分野では、ハロゲンヒータを熱源とする定着装置よりも節電効果の高い電磁誘導加熱方式の定着装置を備えたものが普及しつつある(例えば、特許文献1)。
図10は、当該特許文献1における電磁誘導加熱方式の定着装置の構成を示す断面図である。
In recent years, in the field of image forming apparatuses such as printers and copiers, those equipped with a fixing device of an electromagnetic induction heating method having a higher power saving effect than a fixing device using a halogen heater as a heat source are becoming widespread (for example, patent documents). 1).
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic induction heating type fixing device in Patent Document 1.

同図に示すように当該定着装置は、定着ベルト301の周回経路内側に、定着ローラ302を配すると共に、周回経路外側であって、定着ベルト301を挟んで当該定着ローラ302と対向する位置に加圧ローラ303を配し、この加圧ローラ303を定着ベルト301側に付勢することにより、定着ニップ310を形成するようになっている。
加圧ローラ303は、駆動モータ(不図示)からの駆動力を受けて矢印Q方向に回転する。この駆動力が定着ニップ310を介して定着ローラ302と定着ベルト301に伝わることにより、定着ローラ302と定着ベルト301が矢印P方向に従動回転する。
As shown in the figure, in the fixing device, a fixing roller 302 is disposed on the inner side of the circulation path of the fixing belt 301, and on the outer side of the circulation path, at a position facing the fixing roller 302 with the fixing belt 301 interposed therebetween. A pressure roller 303 is disposed, and the pressure roller 303 is urged toward the fixing belt 301 to form a fixing nip 310.
The pressure roller 303 receives a driving force from a driving motor (not shown) and rotates in the arrow Q direction. This driving force is transmitted to the fixing roller 302 and the fixing belt 301 via the fixing nip 310, whereby the fixing roller 302 and the fixing belt 301 are driven to rotate in the direction of arrow P.

また、定着ベルト301の周回経路外側であって、上記加圧ローラ303と反対側の位置には、定着ベルト301に含まれる発熱層を発熱させるための磁束を発生する磁束発生部304が配設される。周回経路内側の、磁束発生部304に対向する位置には、定着ベルト301の裏面に接触して、その周回位置を規制する規制プレート305が配設される。これにより定着ベルト301の周回中も、磁束発生部304との相対的位置が安定し、電磁誘導による定着ベルト301の発熱にばらつきが生じないようにしている。   In addition, a magnetic flux generator 304 that generates a magnetic flux for generating heat from the heat generating layer included in the fixing belt 301 is disposed outside the circumference of the fixing belt 301 and on the opposite side of the pressure roller 303. Is done. A regulation plate 305 that contacts the back surface of the fixing belt 301 and regulates the circulation position is disposed at a position facing the magnetic flux generation unit 304 inside the circulation path. This stabilizes the relative position with the magnetic flux generation unit 304 even during the rotation of the fixing belt 301, so that the heat generation of the fixing belt 301 due to electromagnetic induction does not vary.

このような構成において、定着ベルト301が周回駆動されつつ磁束発生部304から磁束が発せられると、定着ベルト301内の発熱層の、主に磁束発生部304に対向する部分が発熱し、シートS上に形成されたトナー像が定着ニップ310を通過する際に、加熱・加圧されて当該シートSに熱定着される。
このような構成によれば、定着ベルト301の熱容量を十分小さくすることができ、熱効率に優れているので、ウォーミングアップ時間の短縮化が図れる。
特開2007−264421号公報
In such a configuration, when the magnetic flux is generated from the magnetic flux generation unit 304 while the fixing belt 301 is driven to rotate, the portion of the heat generation layer in the fixing belt 301 that mainly faces the magnetic flux generation unit 304 generates heat, and the sheet S When the toner image formed thereon passes through the fixing nip 310, it is heated and pressurized and thermally fixed to the sheet S.
According to such a configuration, the heat capacity of the fixing belt 301 can be sufficiently reduced and the heat efficiency is excellent, so that the warm-up time can be shortened.
JP 2007-264421 A

上記の定着装置のような構成において、規制プレート305は、特に磁束発生部304と対向する部分における定着ベルト301の周回軌道を安定させて発熱のばらつきが生じるのを防ぐために重要な働きをするが、定着ベルト301と接触している部分から当該規制プレート305に熱が移動し、定着ベルト301のウォーミングアップ時間のさらなる短縮化を進める上で障害となっていた。   In the configuration such as the fixing device described above, the regulation plate 305 plays an important role in order to stabilize the circular orbit of the fixing belt 301 particularly in the portion facing the magnetic flux generation unit 304 and prevent the variation in heat generation. The heat is transferred from the portion in contact with the fixing belt 301 to the regulation plate 305, which is an obstacle to further shortening the warm-up time of the fixing belt 301.

本発明は、定着用のベルトを規制プレートで案内する構成の定着装置において、ウォーミングアップ時間のさらなる短縮化を図ることを目的とする。   An object of the present invention is to further reduce the warm-up time in a fixing device configured to guide a fixing belt with a regulating plate.

上記目的を達成するため、本発明は、周回走行するベルトの周回経路内側に配された第1ローラを、前記周回経路外側から当該ベルトを介して第2ローラで押圧して、ベルト表面と第2ローラの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトに含まれる発熱層を電磁誘導により発熱させて、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通し、前記未定着画像を熱定着する定着装置であって、前記ベルトの周回経路内側に配設され、周回走行するベルトの裏面に摺接して、当該ベルトをその周回方向に案内する規制プレートと、前記ベルトの周回経路外側において、前記ベルトを挟んで前記規制プレートと対向する位置に配設された励磁コイルとを備え、前記第1ローラの回転軸に直交する平面で切断した場合において、前記ベルトの前記規制プレートで案内される領域における周回軌道の曲率中心をC、前記規制プレートの前記ベルトの周回方向上流側と下流側の縁部の位置をそれぞれP,Q、前記励磁コイルの前記ベルトの周回方向上流側と下流側の端部の位置をそれぞれR,Sとすると、規制プレートの縁部P,Qが、線分CRと線分CSで挟まれた範囲内に位置するように構成されてなることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the present invention presses a first roller disposed on the inside of a circulation path of a belt that circulates with a second roller from the outside of the circulation path via the belt, thereby A fixing nip is formed between the two rollers, and a heat generation layer included in the belt is caused to generate heat by electromagnetic induction, and a sheet on which an unfixed image is formed is passed through the fixing nip to thermally fix the unfixed image. A fixing device, disposed inside the belt circulation path, in sliding contact with the back surface of the belt that circulates and guides the belt in the circulation direction; and on the outside of the belt circulation path, An excitation coil disposed at a position facing the regulating plate across the belt, and the front of the belt when cut along a plane perpendicular to the rotation axis of the first roller. C is the center of curvature of the orbit in the region guided by the restriction plate, P and Q are the positions of the upstream and downstream edges of the belt in the circumference direction of the belt, and the circumference direction of the belt of the excitation coil. When the positions of the upstream and downstream end portions are R and S, respectively, the edge portions P and Q of the regulation plate are configured to be located within a range sandwiched between the line segment CR and the line segment CS. It is characterized by that.

上記のように規制プレートのベルトの周回方向における位置および長さの上限を規定することにより、その熱容量を必要な範囲で小さくでき、ベルトのウォーミングアップ時間の短縮化を図れる。
ここで、前記第1ローラの回転軸に直交する平面で切断した場合において、前記コイルの巻回中心をMとすると、少なくとも前記規制プレートの縁部P,Qが、線分MCを挟んで前記ベルトの周回方向上流側と下流側に位置していることが望ましい。
By defining the upper limit of the position and length of the regulating plate in the circumferential direction of the belt as described above, the heat capacity can be reduced within a necessary range, and the belt warm-up time can be shortened.
Here, in the case of cutting along a plane perpendicular to the rotation axis of the first roller, if the winding center of the coil is M, at least the edge portions P and Q of the restriction plate have the line segment MC interposed therebetween. It is desirable that the belt is located on the upstream side and the downstream side in the circumferential direction of the belt.

当該線分MC上に主磁束が流れると考えられるので、この部分は規制プレートによりベルトを安定してガイドしておくことが望ましいからである。
また、ここで、前記規制プレート内、もしくは前記ベルトの発熱層よりも前記規制プレート側に整磁合金層を含んでいるようにすることが望ましい。
整磁合金層の有する自動温度制御により、非通紙部の過昇温を抑制することができる。
This is because the main magnetic flux is considered to flow on the line MC, and it is desirable that the belt is stably guided by the restriction plate in this portion.
Here, it is preferable that a magnetic shunt alloy layer is included in the regulation plate or on the regulation plate side of the heating layer of the belt.
The automatic temperature control of the magnetic shunt alloy layer can suppress the excessive temperature rise in the non-sheet passing portion.

ここで、また、前記規制プレートの、前記ベルトの周回方向の上流側及び下流側の少なくとも一方の端部に、その中央部よりも厚みの大きい肉厚部を有するようにしてもよい。
前記肉厚部は、規制プレートの端部を180°折り返して形成されることとしてもよい。
さらに、前記規制プレートの、前記ベルトの周回方向の上流側及び下流側の少なくとも一方の端部に、前記ベルトから遠ざかる方向に折れ曲がる折曲部を有するようにしてもよい。
Here, at least one of the upstream and downstream ends of the regulation plate in the circumferential direction of the belt may have a thicker portion that is thicker than its central portion.
The thick portion may be formed by folding the end portion of the restriction plate 180 °.
Furthermore, you may make it have the bending part which bends in the direction away from the said belt in the at least one edge part of the upstream of the circumference of the said belt of the said regulation plate, and a downstream.

ここで、前記ベルトの内周面、および規制プレートのベルトとの摺擦面の少なくとも一方の面に、低摩擦層を形成すれば、耐久性が増す。
本発明は、また、上記定着装置を備える画像形成装置とすることもできる。
Here, if a low friction layer is formed on at least one of the inner peripheral surface of the belt and the rubbing surface of the regulating plate with the belt, the durability is increased.
The present invention can also be an image forming apparatus including the fixing device.

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した場合を例にして説明する。
(1)プリンタ全体の構成
図1は、当該プリンタ1の全体の構成を示す断面概略図である。
同図に示すように、このプリンタ1は、画像プロセス部3、給紙部4、定着部5および制御部60を備えており、ネットワーク(例えばLAN)に接続されて、外部の端末装置(不図示)からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described by taking as an example a case where it is applied to a tandem color digital printer (hereinafter simply referred to as “printer”).
(1) Overall Configuration of Printer FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of the printer 1.
As shown in the figure, the printer 1 includes an image processing unit 3, a paper feeding unit 4, a fixing unit 5, and a control unit 60. The printer 1 is connected to a network (for example, a LAN) and is connected to an external terminal device (not connected). When a print job execution instruction is received from the figure, a toner image of each color of yellow, magenta, cyan, and black is formed based on the instruction, and a full color image formation is executed by multiple transfer of these toner images.

以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をY、M、C、Kと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのY、M、C、Kを添字として付加する。
画像プロセス部3は、作像部3Y、3M、3C、3K、光学部10、中間転写ベルト11などを備えている。
作像部3Yは、感光体ドラム31Yと、その周囲に配設された帯電器32Y、現像器33Y、一次転写ローラ34Y、および感光体ドラム31Yを清掃するためのクリーナ35Yなどを備えており、感光体ドラム31Y上にY色のトナー像を作像する。なお、他の作像部3M〜3Kについても、トナーの色が異なる以外は作像部3Yと同様、帯電器32M〜32Kなどの構成を有するが、図が煩雑になるのを防ぐため、それらの符号は表記していない。
Hereinafter, the reproduction colors of yellow, magenta, cyan, and black are represented as Y, M, C, and K, and Y, M, C, and K are added as subscripts to the numbers of the components related to the reproduction colors.
The image processing unit 3 includes image forming units 3Y, 3M, 3C, and 3K, an optical unit 10, an intermediate transfer belt 11, and the like.
The image forming unit 3Y includes a photosensitive drum 31Y, a charger 32Y, a developing unit 33Y, a primary transfer roller 34Y, and a cleaner 35Y for cleaning the photosensitive drum 31Y disposed around the photosensitive drum 31Y. A Y-color toner image is formed on the photosensitive drum 31Y. The other image forming units 3M to 3K have the configuration of the chargers 32M to 32K as in the image forming unit 3Y except that the toner color is different. However, in order to prevent the figure from becoming complicated, The sign of is not shown.

中間転写ベルト11は、無端状のベルトであり、駆動ローラ12と従動ローラ13に張架されて矢印C方向に周回駆動される。
光学部10は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部60からの駆動信号によりY〜K色の画像形成のためのレーザ光Lを発し、感光体ドラム31Y〜31Kを露光走査する。
The intermediate transfer belt 11 is an endless belt, is stretched around a driving roller 12 and a driven roller 13, and is driven to rotate in the direction of arrow C.
The optical unit 10 includes a light emitting element such as a laser diode. The optical unit 10 emits laser light L for forming images of Y to K colors according to a drive signal from the control unit 60, and exposes and scans the photosensitive drums 31Y to 31K.

この露光走査により、帯電器32Y〜32Kにより帯電された感光体ドラム31Y〜31K上に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器33Y〜33Kにより現像されて感光体ドラム31Y〜31K上にY〜K色のトナー像が、中間転写ベルト11上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。
一次転写ローラ34Y〜34Kにより作用する静電力により中間転写ベルト11上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに二次転写位置46方向に移動する。
By this exposure scanning, electrostatic latent images are formed on the photosensitive drums 31Y to 31K charged by the chargers 32Y to 32K. The electrostatic latent images are developed by developing units 33Y to 33K, and Y to K color toner images are superimposed on the same positions on the intermediate transfer belt 11 and primarily transferred onto the photosensitive drums 31Y to 31K. It is executed at different timings.
The toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 11 by the electrostatic force acting on the primary transfer rollers 34Y to 34K to form a full-color toner image, and further move toward the secondary transfer position 46.

一方、給紙部4は、用紙Sを収容する給紙カセット41と、給紙カセット41内の用紙Sを搬送路43上に1枚ずつ繰り出す繰り出しローラ42と、繰り出された用紙Sを二次転写位置46に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対44などを備えており、中間転写ベルト11上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部4から用紙Sを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ45による静電力の作用により中間転写ベルト11上のトナー像が一括して用紙S上に二次転写される。   On the other hand, the paper feed unit 4 includes a paper feed cassette 41 that accommodates the paper S, a feed roller 42 that feeds the paper S in the paper feed cassette 41 one by one onto the transport path 43, and a secondary feed of the fed paper S. A timing roller pair 44 and the like are provided for timing to send the toner to the transfer position 46, and the paper S is fed from the paper supply unit 4 to the secondary transfer position in accordance with the movement timing of the toner image on the intermediate transfer belt 11. The toner images on the intermediate transfer belt 11 are secondarily transferred onto the sheet S all at once by the action of electrostatic force by the secondary transfer roller 45.

二次転写位置46を通過した用紙Sは、さらに定着部5に搬送され、用紙S上のトナー像(未定着画像)が、定着部5における加熱・加圧により用紙Sに定着された後、排出ローラ対71を介して排出トレイ72上に排出される。
(2)定着部の構成
図2は、上記定着部5の構成を示す部分断面斜視図であり、図3(a)は、その要部における断面図である。
The sheet S that has passed the secondary transfer position 46 is further conveyed to the fixing unit 5, and the toner image (unfixed image) on the sheet S is fixed on the sheet S by heating and pressurization in the fixing unit 5. The paper is discharged onto a discharge tray 72 via a discharge roller pair 71.
(2) Configuration of Fixing Unit FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view showing the configuration of the fixing unit 5, and FIG. 3 (a) is a cross-sectional view of the main part thereof.

図2に示すように、定着部5は、定着ローラ150と、定着ベルト155と、規制プレート156と、加圧ローラ160と、磁束発生部170とを備える。
定着ローラ150は、長尺で円柱状の芯金152の周囲を弾性体層153で被覆されてなり、定着ベルト155の周回経路内側に配される。
芯金152は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなる外径が約20mmの円柱体である。
As shown in FIG. 2, the fixing unit 5 includes a fixing roller 150, a fixing belt 155, a regulation plate 156, a pressure roller 160, and a magnetic flux generation unit 170.
The fixing roller 150 is formed by covering the periphery of a long and cylindrical cored bar 152 with an elastic body layer 153, and is arranged inside the circulation path of the fixing belt 155.
The cored bar 152 is a cylindrical body having an outer diameter of about 20 mm made of, for example, aluminum, iron, stainless steel, or the like.

弾性体層153は、例えば、厚さが約10mmであり、定着ローラ150の外径は、例えば約40mmである。材質は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の発泡弾性体であり、耐熱性及び断熱性の高いものが望まれる。
加圧ローラ160は、円柱状の芯金161の周囲に、弾性体層162を介して離型層163が積層されてなり、定着ベルト155の周回経路外側に配置され、定着ベルト155の外側から定着ベルト155を介して定着ローラ150を押圧して、定着ベルト155表面との間に周方向に所定幅を有する定着ニップ155nが形成される。
The elastic layer 153 has a thickness of about 10 mm, for example, and the outer diameter of the fixing roller 150 is about 40 mm, for example. The material is a foamed elastic body such as silicone rubber or fluororubber, and a material having high heat resistance and heat insulation is desired.
The pressure roller 160 is formed by laminating a release layer 163 around a cylindrical cored bar 161 with an elastic body layer 162 interposed therebetween, and is disposed outside the circumference path of the fixing belt 155, and from the outside of the fixing belt 155. A fixing nip 155n having a predetermined width in the circumferential direction is formed between the surface of the fixing belt 155 by pressing the fixing roller 150 through the fixing belt 155.

芯金161は、例えば、アルミニウム等からなると共に、弾性体層162は、シリコンスポンジゴム等からなり、離型層163は、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)コート等からなる。
この加圧ローラ160の外径は、例えば約35mmである。
The metal core 161 is made of, for example, aluminum, the elastic body layer 162 is made of silicon sponge rubber or the like, and the release layer 163 is made of PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) or PTFE (polyethylene). Tetrafluoroethylene) coat or the like.
The outer diameter of the pressure roller 160 is, for example, about 35 mm.

定着ローラ150と加圧ローラ160は、芯金152、161の軸方向両端部が図示しないフレームの軸受部に回転自在に軸支されると共に、加圧ローラ160は、駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることにより矢印B方向に回転駆動される。この加圧ローラ160の回転に伴って定着ベルト155と定着ローラ150が矢印A方向に従動回転する。   The fixing roller 150 and the pressure roller 160 are rotatably supported at both ends in the axial direction of the core bars 152 and 161 on a bearing portion of a frame (not shown), and the pressure roller 160 is supplied from a drive motor (not shown). Is driven to rotate in the direction of arrow B. As the pressure roller 160 rotates, the fixing belt 155 and the fixing roller 150 are driven to rotate in the direction of arrow A.

定着ベルト155は、円筒状のベルトであり、図3(b)に示すように、外周面側から離型層1551と、弾性体層1552と、発熱層1553と、整磁合金層1554とが、この順に積層されてなる。
定着ベルト155は、自立して円筒形を保持できるベルトが用いられている。定着ベルト155のベルト幅方向(定着ローラ150の回転軸方向に相当)長さは、最大サイズのシートの幅方向長さよりも長くなっている。
The fixing belt 155 is a cylindrical belt, and as shown in FIG. 3B, a release layer 1551, an elastic layer 1552, a heat generating layer 1553, and a magnetic shunt alloy layer 1554 are formed from the outer peripheral surface side. These are stacked in this order.
As the fixing belt 155, a belt that can stand independently and hold a cylindrical shape is used. The belt width direction (corresponding to the rotation axis direction of the fixing roller 150) of the fixing belt 155 is longer than the width direction length of the maximum size sheet.

離型層1551は、PFAなどからなる円筒体であって、その厚みは、経験上、30μm〜40μmの範囲から適宜決定される。
弾性体層1552は、厚みが約200μmのシリコーンゴムなどからなる。
この他にも、フッ素ゴムなどを使用してもよい。
発熱層1553は、厚みが約40μmのニッケルなどからなり、磁束発生部170から発せられる磁束により発熱する。
The release layer 1551 is a cylindrical body made of PFA or the like, and its thickness is determined as appropriate from the range of 30 μm to 40 μm based on experience.
The elastic body layer 1552 is made of silicone rubber having a thickness of about 200 μm.
In addition to this, fluorine rubber or the like may be used.
The heat generation layer 1553 is made of nickel or the like having a thickness of about 40 μm, and generates heat by the magnetic flux generated from the magnetic flux generation unit 170.

整磁合金層1554は、ニッケルと鉄の合金などからなり、例えば、厚みが約30μmであって、通常の温度では強磁性体であるがキュリー温度を超えると非磁性になる特性を有する。このキュリー温度は、ニッケルと鉄の混合率により調整することができ、本実施の形態では、定着に適した温度(目標温度)よりも約20℃高い温度に設定されている。
この他にも、ニッケルと鉄とクロムなどの合金を用いてもよい。
The magnetic shunt alloy layer 1554 is made of, for example, an alloy of nickel and iron and has a thickness of about 30 μm. The magnetic shunt alloy layer 1554 is a ferromagnetic material at a normal temperature but becomes non-magnetic when the Curie temperature is exceeded. This Curie temperature can be adjusted by the mixing ratio of nickel and iron. In this embodiment, the Curie temperature is set to a temperature approximately 20 ° C. higher than the temperature suitable for fixing (target temperature).
In addition, an alloy such as nickel, iron, and chromium may be used.

図2に戻って、磁束発生部170は、コイルボビン171と、裾コア172と、励磁コイル173と、メインコア174と、カバー175とを有し、定着ベルト155の周回経路外側であり、定着ベルト155を挟んで加圧ローラ160と相対する位置を基準として、ここから周回方向のやや上流側に、定着ベルト155の幅方向に沿うように配置される。   Returning to FIG. 2, the magnetic flux generator 170 has a coil bobbin 171, a hem core 172, an exciting coil 173, a main core 174, and a cover 175, and is outside the circulation path of the fixing belt 155. With reference to a position facing the pressure roller 160 with the 155 interposed therebetween, the fixing belt 155 is disposed along the width direction of the fixing belt 155 slightly upstream in the circumferential direction.

励磁コイル173は、定着ベルト155に含まれている発熱層1553を加熱するための磁束を発生させるものであり、コイルボビン171に巻かれている。コイルボビン171は、載置される励磁コイル173の巻回面が、定着ベルト155の規制プレート156に案内されている部分の曲率中心C(図4参照)に関してほぼ同心円上の仮想円筒の面上に位置するような形状に形成されており、これにより当該励磁コイル173の発生する磁束の方向が全体として上記曲率中心Cに向かうようにして、発生した磁束が効果的に定着ベルト156に作用するようになっている。   The exciting coil 173 generates a magnetic flux for heating the heat generating layer 1553 included in the fixing belt 155, and is wound around the coil bobbin 171. The coil bobbin 171 has a winding surface of the excitation coil 173 placed on the surface of the virtual cylinder substantially concentric with respect to the center of curvature C (see FIG. 4) of the portion guided by the restriction plate 156 of the fixing belt 155. Thus, the direction of the magnetic flux generated by the exciting coil 173 is directed toward the curvature center C as a whole so that the generated magnetic flux effectively acts on the fixing belt 156. It has become.

励磁コイル173から発生される交番磁束は、メインコア174及び裾コア172により定着ベルト155に導かれ、定着ベルト155の発熱層1553(図3(b)参照)の、主に磁束発生部170に対向する部分を貫き、この部分に渦電流を発生させて発熱層1553自体を発熱させ、定着ベルト155を加熱する。定着ベルト155の昇温により、これに定着ニップ155nで接触している加圧ローラ160も昇温する。   The alternating magnetic flux generated from the exciting coil 173 is guided to the fixing belt 155 by the main core 174 and the bottom core 172, and mainly in the magnetic flux generation unit 170 of the heat generating layer 1553 (see FIG. 3B) of the fixing belt 155. The fixing belt 155 is heated by penetrating the opposing portions, generating an eddy current in this portion to generate heat in the heat generating layer 1553 itself. As the fixing belt 155 is heated, the temperature of the pressure roller 160 in contact with the fixing belt 155 is also increased.

なお、定着ベルト155の幅方向中央部の表面温度を検出するためのセンサが別途配置されており(不図示)、制御部60は、当該センサの検出信号に基づき定着ベルト155の温度が目標温度(約180℃)に維持されるように励磁コイル173への電力供給を制御する。
定着ニップ155nが目標温度に維持された状態でシートSが定着ニップ155nを通過する際に、シートS上の未定着のトナー像が加熱、加圧されて当該シートS上に熱定着される。
A sensor for detecting the surface temperature of the center portion in the width direction of the fixing belt 155 is separately provided (not shown), and the controller 60 determines that the temperature of the fixing belt 155 is based on the detection signal of the sensor. The power supply to the exciting coil 173 is controlled so as to be maintained at (about 180 ° C.).
When the sheet S passes through the fixing nip 155n while the fixing nip 155n is maintained at the target temperature, an unfixed toner image on the sheet S is heated and pressed to be thermally fixed on the sheet S.

また、規制プレート156は、非磁性かつ低抵抗導電材料からなり、定着ローラ150の軸と平行に配された長尺な板体であって、その断面がほぼ円弧状となっており、表面のガイド面において定着ベルト155の裏面に摺擦して、その周回軌道が、円弧状になるように規制する。
また、上記低抵抗導電材料は、具体的には、銅であって、この他にも、アルミニウム、場合によっては金や銀などが使用可能である。
The regulation plate 156 is a long plate made of a non-magnetic and low-resistance conductive material and arranged in parallel with the axis of the fixing roller 150, and has a substantially arc-shaped cross section. The guide surface is rubbed against the back surface of the fixing belt 155 to restrict the circular trajectory to an arc shape.
In addition, the low-resistance conductive material is specifically copper, and in addition to this, aluminum, and in some cases, gold or silver can be used.

なお、規制プレート156は、長手方向の両端部が図示しないフレームにより支持されている。
このような構成において、定着ベルト155内の整磁合金層1554と、規制プレート156における低抵抗導電層の相互作用により、定着ローラ150のシートが通紙されない部分(以下、「非通紙部」という。)における過昇温が自動的に抑制されるという効果が得られる。
The restriction plate 156 is supported at both ends in the longitudinal direction by a frame (not shown).
In such a configuration, due to the interaction between the magnetic shunt alloy layer 1554 in the fixing belt 155 and the low-resistance conductive layer in the regulating plate 156, a portion where the sheet of the fixing roller 150 is not passed (hereinafter referred to as “non-sheet passing portion”). The effect that the excessive temperature rise in the above is automatically suppressed is obtained.

すなわち、定着ベルト155は、シートが通紙される軸方向中央部分(通紙部)においては、シートに熱を奪われて温度が低下するが、シートが通過しない両端側の非通紙部においては、温度が高いままとなっているため、通紙部を定着に必要な目標温度に維持しようとして磁束発生部170に電力を供給すると、非通紙部の温度がさらに上昇する。
その際、定着ベルト155に含まれている整磁合金層1554の非通紙部に相当する部位が、キュリー温度以上に加熱され、強磁性体から非磁性体に転じ、それまで整磁合金層1554内を循環経路としていた磁束が、今度は整磁合金層1554を透過して規制プレート156に到達する。
That is, the fixing belt 155 has a temperature at the central portion (sheet passing portion) in the axial direction through which the sheet is passed, and the temperature is lowered due to the heat being taken away by the sheet, but at a non-sheet passing portion on both ends where the sheet does not pass. Since the temperature remains high, if power is supplied to the magnetic flux generator 170 in order to maintain the sheet passing portion at the target temperature necessary for fixing, the temperature of the non-sheet passing portion further increases.
At that time, a portion corresponding to the non-sheet passing portion of the magnetic shunt alloy layer 1554 included in the fixing belt 155 is heated to a temperature higher than the Curie temperature, and is changed from a ferromagnetic material to a non-magnetic material. The magnetic flux that has been used as the circulation path in 1554 now passes through the magnetic shunt alloy layer 1554 and reaches the regulation plate 156.

この磁束によって規制プレート156において、渦電流が発生するが、低抵抗であるため渦電流損として発熱するよりも、むしろ当該磁束を打ち消す方向の磁束を発生するため、非通紙部における磁束密度が急激に低下し、温度上昇が緩和される。
このように、本実施の形態に係る定着部5の構成によれば、定着ベルト155自体が発熱するので熱効率に優れ、また、整磁合金層1554と規制プレート156の相互作用により、定着ベルト155の非通紙部が過昇温しないように自動的に温度制御することができるようになっている(以下、「整磁効果」という。)。
This magnetic flux generates an eddy current in the regulating plate 156. However, since it has a low resistance, it generates a magnetic flux in a direction that cancels the magnetic flux rather than generating heat as an eddy current loss. It decreases rapidly and the temperature rise is alleviated.
As described above, according to the configuration of the fixing unit 5 according to the present embodiment, the fixing belt 155 itself generates heat, so that it has excellent thermal efficiency. Further, due to the interaction between the magnetic shunt alloy layer 1554 and the regulating plate 156, the fixing belt 155. The temperature can be automatically controlled so as not to overheat the non-sheet passing portion (hereinafter referred to as “magnetizing effect”).

(3)規制プレート156のベルト周回方向における長さおよび位置
図4は、規制プレート156の寸法などの条件を説明するための図である。同図では、図3(a)における定着部の横断面図をより簡潔にしており、磁束発生部170は、裾コア172、励磁コイル173、メインコア174のみを示している。
今、規制プレート156における定着ベルト155の回転方向における上流側と下流側(以下、単に「上流側」「下流側」という。)の縁部をそれぞれP、Qとし、規制プレート156によって案内される定着ベルト155の領域の曲率中心をCとする。また、励磁コイル173の上流側と下流側の端部をそれぞれR,Sとすると、規制プレート156は、その縁部P,Qは、線分CRと線分CSで挟まれた範囲内に位置するような長さに設定されている。
(3) Length and Position of Restriction Plate 156 in Belt Circulation Direction FIG. 4 is a diagram for explaining conditions such as dimensions of the restriction plate 156. In this figure, the cross-sectional view of the fixing unit in FIG. 3A is simplified, and the magnetic flux generation unit 170 shows only the bottom core 172, the excitation coil 173, and the main core 174.
Now, the upstream and downstream edges (hereinafter simply referred to as “upstream side” and “downstream side”) of the regulation plate 156 in the rotation direction of the fixing belt 155 are denoted by P and Q, respectively, and are guided by the regulation plate 156. Let C be the center of curvature of the area of the fixing belt 155. Further, if the upstream and downstream ends of the exciting coil 173 are R and S, respectively, the restriction plate 156 has its edges P and Q positioned within a range sandwiched between the line segment CR and the line segment CS. It is set to such a length.

すなわち、規制プレート156の両縁部と曲率中心Cを結んだ線分のなす角βは、励磁コイル173の両端部と曲率中心Cを結んだ線分のなす角αに含まれる(β<α)。
このようにすることにより、定着ベルト155が主に誘導加熱される領域(磁束発生部170の励磁コイル173と対向する領域)における当該定着ベルト155と規制プレート156のトータルの熱容量を従来よりも少なくでき(図10に示すように従来の定着装置においては、β>αの関係になっていた)、ウォーミングアップ時間のさらなる短縮化を図ることができるものである。
That is, the angle β formed by the line connecting the both edges of the restriction plate 156 and the center of curvature C is included in the angle α formed by the line connecting the both ends of the excitation coil 173 and the center of curvature C (β <α ).
By doing so, the total heat capacity of the fixing belt 155 and the regulating plate 156 in the region where the fixing belt 155 is mainly induction-heated (the region facing the exciting coil 173 of the magnetic flux generator 170) is smaller than that in the past. (As shown in FIG. 10, in the conventional fixing device, the relation of β> α is established), and the warm-up time can be further shortened.

上述のように規制プレート156は、(a)定着ベルト155の周回経路を安定させる機能と、(b)整磁効果による過昇温抑制機能の2つの機能を有するが、(a)に関しては、もともと定着ベルト155自身に自然な状態(周回駆動されていない状態)で円筒形状を維持するだけの剛性があるため、特にα≦βである必然性はなく、また、(b)に関しても、規制プレート156で励磁コイル173から曲率中心Cに向かう磁束を打ち消すためには、励磁コイル173の存在する範囲の角度α以上に広くとっても意味がないからである
なお、ウォーミングアップ時間の短縮化を図るためには、磁束発生部170の励磁コイル173が定着ベルト155を周方向に覆う範囲、すなわち図4の角度αをできるだけ大きくすることが望ましいが、定着ベルト155自体の熱容量をできるだけ大きくしないために、その径をあまり大きくすることができず、当該定着ベルト155の限られた径の範囲内で、その周面に沿って、周面の温度を検出するための温度センサ、通紙ガイド、シート分離爪などが配設するとなると、βの大きさにも一定の上限がある。本実施の形態では90°に設定されている。
As described above, the restriction plate 156 has two functions: (a) the function of stabilizing the circulation path of the fixing belt 155 and (b) the function of suppressing excessive temperature rise due to the magnetic shunt effect. Originally, the fixing belt 155 itself has a rigidity sufficient to maintain a cylindrical shape in a natural state (in a state where it is not driven in a circular motion). Therefore, there is no necessity that α ≦ β in particular. In order to cancel the magnetic flux from the exciting coil 173 toward the center of curvature C at 156, it is meaningless if it is wider than the angle α in the range where the exciting coil 173 exists. In order to shorten the warm-up time, The range in which the excitation coil 173 of the magnetic flux generator 170 covers the fixing belt 155 in the circumferential direction, that is, the angle α in FIG. Since the heat capacity of the belt 155 itself is not increased as much as possible, the diameter thereof cannot be increased so much that the temperature of the peripheral surface is changed along the peripheral surface within a limited diameter range of the fixing belt 155. If a temperature sensor for detection, a sheet passing guide, a sheet separation claw, and the like are provided, there is a certain upper limit on the size of β. In this embodiment, it is set to 90 °.

一方、励磁コイル173の巻回中心をM(以下、「コイル中心M」という。)とした場合、この部分で主磁束が通過すると考えられるので、励磁コイル173当該、コイル中心Mと曲率中心Cを結ぶ線分MC上に存在することは最低限必要である。
そこで、規制プレート156を上記線分MCに対して対称に配置して、規制プレート156の存在範囲を示す角度βを40°から90°まで変化させて、その整磁効果(規制プレート156がキュリー温度を経過して非磁性になったときの定着ベルト155の発熱量(Q2)が、それ以前の常温のときの発熱量(Q1)から低下した割合(100×(Q1―Q2)/Q1〔%〕)を、有限要素法を用いてシミュレーションしたところ、図5のG1に示すような結果になった。
On the other hand, when the winding center of the exciting coil 173 is M (hereinafter referred to as “coil center M”), it is considered that the main magnetic flux passes through this portion, and therefore the exciting coil 173, the coil center M and the curvature center C. It is at least necessary to be present on the line segment MC connecting.
Therefore, the regulating plate 156 is arranged symmetrically with respect to the line segment MC, and the angle β indicating the existence range of the regulating plate 156 is changed from 40 ° to 90 °, so that the magnetic shunt effect (the regulating plate 156 is curie). The rate of heat generation (Q2) of the fixing belt 155 when it becomes non-magnetic after the passage of temperature decreases from the previous heat generation amount (Q1) at room temperature (100 × (Q1-Q2) / Q1 [ %]) Using a finite element method, a result as shown in G1 of FIG. 5 was obtained.

なお、この際、α=90°(左右のコイル部分173a、173b(図4)の角度30°)、定着ベルト155の径φ40mm、定着ローラ150の径φ36mm、規制プレート156の厚み0.5mmとしている。
図5の曲線G1に示すように規制プレート156の角度βの減少に連れて、整磁効果も減少している。
At this time, α = 90 ° (angle 30 ° between the left and right coil portions 173a and 173b (FIG. 4)), the fixing belt 155 has a diameter of 40 mm, the fixing roller 150 has a diameter of 36 mm, and the regulation plate 156 has a thickness of 0.5 mm. Yes.
As shown by the curve G1 in FIG. 5, the magnetic shunt effect decreases as the angle β of the restricting plate 156 decreases.

この整磁効果の角度βに対する変化を示す曲線G1を微分したところ、βが約60°のときに曲線G2に示すように変曲点Tが存在することがわかった。これは、丁度励磁コイル173の左右のコイル断面173a、173b(それぞれの幅の中心角30°)の周方向中央部同士がなす角γ(図4参照)にほぼ等しい。
βの値がこの変曲点以下になると、整磁効果の減少率が大きくなるので(曲線G2参照)、この観点から言えば、β≧60°が望ましい。より具体的には、∠PCM≧30°かつ∠QCM≧30°であることが望ましいと考えられる。 なお、実際に必要な整磁効果の最低値は、当該定着装置が設置される機種(高速機か低速機か)、給紙カセットの収納可能枚数(すなわち連続プリント枚数の最大値)、および他の過昇温抑制機能の有無、例えば、公知の消磁コイルなどの併用があるかなどにより、非通紙部が過昇温になることを防止するために必要な範囲で、当業者が設計や実験等により決定することができ、これにより、図5のように予め求められたデータに基づいて規制プレート156の最低角度αを特定することができる。
<変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に限定されないことはもちろん、例えば、以下のような変形例を実施することができる。
When the curve G1 indicating the change of the magnetic shunt effect with respect to the angle β is differentiated, it is found that an inflection point T exists as shown by the curve G2 when β is about 60 °. This is just equal to the angle γ (see FIG. 4) formed by the circumferential central portions of the left and right coil cross sections 173a and 173b (the central angle of each width of 30 °) of the exciting coil 173.
If the value of β is less than or equal to this inflection point, the rate of reduction of the magnetic shunt effect increases (see curve G2). From this point of view, β ≧ 60 ° is desirable. More specifically, it is considered desirable that ∠PCM ≧ 30 ° and ∠QCM ≧ 30 °. Note that the minimum value of the magnetic shunt effect that is actually required is the model in which the fixing device is installed (high speed or low speed machine), the number of sheets that can be stored in the paper cassette (that is, the maximum number of continuous prints), and others In the range necessary for preventing the non-sheet passing portion from being overheated depending on the presence or absence of the excessive temperature rise suppression function, for example, whether there is a combined use of a known degaussing coil, etc. The minimum angle α of the restriction plate 156 can be specified based on data obtained in advance as shown in FIG.
<Modification>
As described above, the present invention has been described based on the embodiment. However, the content of the present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the following modifications can be implemented.

(1)上記実施の形態では、規制プレート156は周方向の全長(その長さをL0とする。)にわたり均一な厚みで形成したが、図6(a)、(b)に示すように、全長(L0)は同じで、その端のL1、L2の長さだけ、180°折り返して、折り返し部1571、1572を設けるようにしてもよい。
図7は、この場合の効果を示すシミュレーションの結果である。この際、定着ベルト155内径はφ40mm、定着ローラ160はφ36mm、規制プレート157の厚み0.5mm、L1,L2は、1mmに設定している。
(1) In the above embodiment, the regulation plate 156 is formed with a uniform thickness over the entire length in the circumferential direction (the length is L0), but as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), The total length (L0) is the same, and the folded portions 1571 and 1572 may be provided by folding back 180 degrees by the lengths of the ends L1 and L2.
FIG. 7 shows the result of simulation showing the effect in this case. At this time, the inner diameter of the fixing belt 155 is set to φ40 mm, the fixing roller 160 is set to φ36 mm, the thickness of the regulating plate 157 is set to 0.5 mm, and L1 and L2 are set to 1 mm.

同表に示すように、規制プレート157の両端部に折り返しを設けることにより定着ベルト155のベルト発熱量が0.3%上昇すると共に、定着ベルト155以外の規制プレート157の発熱量が、キュリー温度未満で−3.1%、キュリー温度以上で−4.2%減少した。
このように、規制プレート157のベルト周回方向の両端部に折り返し部を設けることにより、規制プレート157の発熱量が低減する理由については、以下のように推測される。
As shown in the table, by providing folding at both ends of the restriction plate 157, the belt heat generation amount of the fixing belt 155 increases by 0.3%, and the heat generation amount of the restriction plate 157 other than the fixing belt 155 is the Curie temperature. Less than -3.1% and above the Curie temperature -4.2%.
As described above, the reason why the amount of heat generated by the restriction plate 157 is reduced by providing the folded portions at both ends of the belt rotation direction of the restriction plate 157 is estimated as follows.

すなわち、励磁コイル173で発生する交番磁束の周波数は高く(40000Hz程度)、規制プレート157で生じる渦電流も高周波となるため、表皮効果により、電流が規制プレート157の端部の表面に集中し易くなっているものと思われる。そして、このように電流が集中する端部を折り返して、厚みの厚い肉厚部を設けることにより、渦電流発生時の電流密度が低下し、誘導加熱が抑制されるものと推測されるのである。   That is, the frequency of the alternating magnetic flux generated in the exciting coil 173 is high (about 40000 Hz), and the eddy current generated in the regulating plate 157 is also high in frequency, so that the current tends to concentrate on the surface of the end portion of the regulating plate 157 due to the skin effect. It seems to have become. And it is assumed that the current density at the time of eddy current generation is reduced and induction heating is suppressed by folding the end portion where the current concentrates in this way and providing a thick portion with a large thickness. .

なお、L1,L2などの具体的な寸法については、当業者であれば、上記開示内容に基づき、適用する機種(高速機か低速機か)や、その他の設計内容に基づき決定できるものである。
なお、端部を肉厚にする方法として、上記のように均一の厚みの端部を折り返す他に、もともと端部の厚みが厚い金属板を使用するようにしても構わない。
Note that specific dimensions such as L1 and L2 can be determined by those skilled in the art based on the model to be applied (whether it is a high-speed machine or a low-speed machine) and other design contents based on the above disclosure. .
In addition, as a method of thickening the end portion, a metal plate having an originally thick end portion may be used in addition to folding the end portion having a uniform thickness as described above.

本変形例によれば、規制プレートのベルト周回方向の両端部の厚みを厚くするという簡単な構成により、ウォーミングアップ時間にさほど影響を与えることなく、特に整磁効果発動後における規制プレートの温度上昇を抑制して、規制プレート自体の熱による変形を避けることができるという効果が得られる。
なお、規制プレートの両端部に設ける肉厚部の厚みやその周方向の長さは、整磁効果発動後における規制プレートの発熱量の減少率が従来品よりも大きくなるように実験などに基づき適宜決定されてよい。
According to the present modification, the temperature of the regulation plate can be increased particularly after the magnetic shunting effect is activated without greatly affecting the warm-up time by increasing the thickness of both ends of the regulation plate in the belt circulation direction. It is possible to obtain an effect of suppressing the deformation of the restriction plate itself due to heat.
The thickness of the thick part provided at both ends of the restriction plate and the length in the circumferential direction are based on experiments so that the rate of decrease in the amount of heat generated by the restriction plate after activation of the magnetic shunt effect is greater than that of the conventional product. It may be determined as appropriate.

また、規制プレートのベルト周回方向における両端部のそれぞれに折り返し(肉厚部)が設けられている必要はなく、少なくともどちらか一方に設けられていればよい。この場合、折返部は、上流側端部に設けることにより定着ベルト155裏面との摩擦を低減することができる。
(2)また、規制プレート156の端部を完全に180°折り返すのではなく、定着ベルト155から遠ざかる方向に折り曲げるようにしても構わない。
Moreover, it is not necessary to provide the folding | turning (thick part) in each of the both ends in the belt surrounding direction of a control plate, and it should just be provided in at least any one. In this case, the folding portion can be provided at the upstream end to reduce friction with the back surface of the fixing belt 155.
(2) Further, the end of the regulation plate 156 may not be completely folded back by 180 °, but may be folded away from the fixing belt 155.

図6(c)に、そのような変形例に係る規制プレート158の例を示す。
同図に示すように規制プレート158の上流側端部が長さL3だけ内方に折り曲げられ折曲部1582が形成されている。このような構成によれば、低抵抗導電材料による整磁効果発動後の磁束打ち消し効果を維持しつつ、定着ベルト155と直接接触する面積を少なくすることができ、定着ベルト155から規制プレート158への熱伝達効率を低下させることができるので、ウォーミングアップ時間の短縮化に資する。
FIG. 6C shows an example of the regulation plate 158 according to such a modification.
As shown in the figure, the upstream end portion of the regulating plate 158 is bent inward by a length L3 to form a bent portion 1582. According to such a configuration, the area directly contacting the fixing belt 155 can be reduced while maintaining the effect of canceling the magnetic flux after the magnetic shunt effect is activated by the low-resistance conductive material, and the fixing belt 155 to the regulation plate 158 can be reduced. The heat transfer efficiency can be lowered, which contributes to shortening the warm-up time.

この折曲部1582の折り曲げ角の大きさは、適宜決定される。
折返部1581をなくして、折曲部1582を双方の端部に設けてよいし、また、折曲部のみを一方だけに設けてもよい。この場合にも、上流側端部に設けることにより定着ベルト155裏面との摩擦を低減することができる。
(3)定着ベルト155と規制プレート156の摺擦面における摩耗を低減して耐久性を増すため、図8の積層構造図に示すように定着ベルト155と規制プレート156の対向する面にそれぞれ低摩擦層1555、1563を設けるのが望ましい。また、どちらか一方の面のみに設けても構わない。
The size of the bending angle of the bent portion 1582 is appropriately determined.
The folded portion 1581 may be eliminated, and the folded portion 1582 may be provided at both ends, or only the folded portion may be provided at one side. Also in this case, the friction with the back surface of the fixing belt 155 can be reduced by providing at the upstream end.
(3) In order to reduce wear on the rubbing surfaces of the fixing belt 155 and the regulating plate 156 and increase durability, the surfaces of the fixing belt 155 and the regulating plate 156 facing each other are reduced as shown in the laminated structure diagram of FIG. It is desirable to provide friction layers 1555 and 1563. Moreover, you may provide only in any one surface.

この低摩擦層は、例えば、耐熱性のあるPFAなどを、厚み10〔μm〕でコーティングしてなる。当該低摩擦層の厚みは、極めて薄いので、ウォーミングアップ時間の短縮化にほとんど影響しない。
(4)上記実施の形態では、定着ベルト155側に整磁合金層1554(図3(b)参照)を設けたが、図9の積層構造図に示すように、これを規制プレート156の、定着ベルト155と対向する面に設けても構わない。
This low friction layer is formed by coating heat-resistant PFA or the like with a thickness of 10 [μm], for example. Since the thickness of the low friction layer is extremely thin, it hardly affects the shortening of the warm-up time.
(4) In the above embodiment, the magnetic shunt alloy layer 1554 (see FIG. 3B) is provided on the fixing belt 155 side. However, as shown in the laminated structure diagram of FIG. It may be provided on the surface facing the fixing belt 155.

これにより整磁効果は若干低下するかもしれないが、定着ベルト155自体の熱容量は低減するので、より、ウォーミングアップ時間の短縮化に資する。
(5)なお、上記実施の形態では、タンデム型のカラープリンタについて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、モノクロプリンタであってもよく、さらに、複写機やファックスといった付加機能を有する装置であってもよく、要するに、定着ベルトとこれを周回方向に案内する規制プレートとを用いる定着装置を備えた全ての画像形成装置に適用されるものである。
As a result, the magnetic shunt effect may be slightly reduced, but the heat capacity of the fixing belt 155 itself is reduced, which further contributes to shortening of the warm-up time.
(5) Although the tandem type color printer has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and may be a monochrome printer, for example, and has additional functions such as a copying machine and a fax machine. In short, the present invention may be applied to all image forming apparatuses including a fixing device that uses a fixing belt and a regulating plate that guides the fixing belt in a rotating direction.

本発明は、電磁誘導加熱方式であって、定着ベルトとこれを周回方向に案内する規制プレートとを用いる定着装置及びこれを用いる画像形成装置に広く適用することができる。   The present invention is an electromagnetic induction heating method, and can be widely applied to a fixing device using a fixing belt and a regulating plate that guides the belt in a rotating direction, and an image forming apparatus using the fixing device.

本発明の実施の形態に係るタンデム型カラーデジタルプリンタの断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view of a tandem color digital printer according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る定着部の部分断面斜視図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view of a fixing unit according to an embodiment of the present invention. (a)は、本発明の実施の形態に係る定着部の要部の構成を示す横断面であり、(b)は、定着ベルトと規制プレートの積層構造を示す模式図である。(A) is a cross section which shows the structure of the principal part of the fixing part which concerns on embodiment of this invention, (b) is a schematic diagram which shows the laminated structure of a fixing belt and a control plate. 励磁コイルと規制プレートとの相関関係を示す図である。It is a figure which shows the correlation of an exciting coil and a control plate. 整磁効果と規制プレートの存在する範囲の角度との関係を示すシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result which shows the relationship between the magnetic shunt effect and the angle of the range where a control plate exists. (a)(b)は、本発明に係る定着部の第1の変形例における規制プレートの形状を示す図であり、(c)は、定着部の第2の変形例に係る規制プレートの形状を示す図である。(A) (b) is a figure which shows the shape of the control plate in the 1st modification of the fixing part which concerns on this invention, (c) is the shape of the control plate which concerns on the 2nd modification of a fixing part. FIG. 上記第1の変形例における効果を示す表である。It is a table | surface which shows the effect in the said 1st modification. 本発明の第3の変形例に係る定着部の規制プレートと定着ベルトの積層構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the laminated structure of the control plate and fixing belt of the fixing part which concern on the 3rd modification of this invention. 本発明の第4の変形例に係る定着部における規制プレートと定着ベルトの積層構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the laminated structure of the control plate and fixing belt in the fixing part which concerns on the 4th modification of this invention. 従来の定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional fixing device.

符号の説明Explanation of symbols

1 プリンタ
3 画像プロセス部
3Y、3M、3C、3K 作像部
4 給紙部
5 定着部
10 光学部
150 定着ローラ
152 芯金
153 弾性体層
155 定着ベルト
1551 離型層
1552 弾性体層
1553 発熱層
1554 整磁合金層
155n 定着ニップ
156、157、158 規制プレート
160 加圧ローラ
161 芯金
162 弾性体層
163 離型層
170 磁束発生部
171 コイルボビン
172 裾コア
173 励磁コイル
174 メインコア
175 カバー
1571、1572、1581 折返部
1572 折曲部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 3 Image process part 3Y, 3M, 3C, 3K Image creation part 4 Paper feed part 5 Fixing part 10 Optical part 150 Fixing roller 152 Core metal 153 Elastic body layer 155 Fixing belt 1551 Release layer 1552 Elastic body layer 1553 Heat generation layer 1554 Magnetic shunt alloy layer 155n Fixing nip 156, 157, 158 Regulating plate 160 Pressure roller 161 Core metal 162 Elastic body layer 163 Release layer 170 Magnetic flux generator 171 Coil bobbin 172 Bottom core 173 Excitation coil 174 Main core 175 Cover 1571, 1572 , 1581 Folding part 1572 Folding part

Claims (8)

周回走行するベルトの周回経路内側に配された第1ローラを、前記周回経路外側から当該ベルトを介して第2ローラで押圧して、ベルト表面と第2ローラの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトに含まれる発熱層を電磁誘導により発熱させて、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通し、前記未定着画像を熱定着する定着装置であって、
前記ベルトの周回経路内側に配設され、周回走行するベルトの裏面に摺接して、当該ベルトをその周回方向に案内する規制プレートと、
前記ベルトの周回経路外側において、前記ベルトを挟んで前記規制プレートと対向する位置に配設された励磁コイルと、
を備え、
前記第1ローラの回転軸に直交する平面で切断した場合において、
前記ベルトの前記規制プレートで案内される領域における周回軌道の曲率中心をC、前記規制プレートの前記ベルトの周回方向上流側と下流側の縁部の位置をそれぞれP,Q、前記励磁コイルの前記ベルトの周回方向上流側と下流側の端部の位置をそれぞれR,Sとすると、
規制プレートの縁部P,Qが、線分CRと線分CSで挟まれた範囲内に位置するように構成されてなることを特徴とする定着装置。
A first roller disposed on the inner side of the circulation path of the belt traveling around the belt is pressed by the second roller through the belt from the outer side of the circulation path to form a fixing nip between the belt surface and the second roller. A fixing device that heats a heat generation layer included in the belt by electromagnetic induction, passes a sheet on which an unfixed image is formed, through the fixing nip, and thermally fixes the unfixed image;
A regulating plate that is disposed on the inside of the circulation path of the belt, is in sliding contact with the back surface of the belt that circulates, and guides the belt in the circulation direction;
An excitation coil disposed at a position facing the regulation plate across the belt, on the outer side of the belt circulation path;
With
In the case of cutting along a plane perpendicular to the rotation axis of the first roller,
The center of curvature of the orbit in the region guided by the restriction plate of the belt is C, the positions of the upstream and downstream edges of the restriction plate in the circulation direction of the belt are P, Q, and the excitation coil When the positions of the upstream and downstream ends of the belt in the circumferential direction are R and S, respectively,
The fixing device is configured such that the edge portions P and Q of the restriction plate are positioned within a range sandwiched between the line segment CR and the line segment CS.
前記第1ローラの回転軸に直交する平面で切断した場合において、
前記コイルの巻回中心をMとすると、少なくとも前記規制プレートの縁部P,Qが、線分MCを挟んで前記ベルトの周回方向上流側と下流側に位置していることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
In the case of cutting along a plane perpendicular to the rotation axis of the first roller,
When the winding center of the coil is M, at least the edge portions P and Q of the restriction plate are positioned on the upstream side and the downstream side in the circumferential direction of the belt with the line segment MC interposed therebetween. Item 4. The fixing device according to Item 1.
前記規制プレート内、もしくは前記ベルトの発熱層よりも前記規制プレート側に整磁合金層を含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, further comprising a magnetic shunt alloy layer in the regulation plate or on the regulation plate side of the heat generation layer of the belt. 前記規制プレートの、前記ベルトの周回方向の上流側及び下流側の少なくとも一方の端部に、その中央部よりも厚みの大きい肉厚部を有することを特徴とする請求項1から3に記載の定着装置。   The at least one end of the restriction plate on the upstream side and the downstream side in the circumferential direction of the belt has a thick part having a thickness larger than that of the central part thereof. Fixing device. 前記肉厚部は、規制プレートの端部を180°折り返して形成されていることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein the thick portion is formed by folding back an end portion of the regulating plate by 180 °. 前記規制プレートの、前記ベルトの周回方向の上流側及び下流側の少なくとも一方の端部に、前記ベルトから遠ざかる方向に折れ曲がる折曲部を有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の定着装置。   4. The device according to claim 1, further comprising a bent portion that bends in a direction away from the belt at at least one of an upstream side and a downstream side in the circumferential direction of the belt. The fixing device described. 前記ベルトの内周面、および規制プレートのベルトとの摺擦面の少なくとも一方の面に、低摩擦層が形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の定着装置。   7. The fixing device according to claim 1, wherein a low friction layer is formed on at least one of an inner peripheral surface of the belt and a rubbing surface of the regulating plate with the belt. . 請求項1から7のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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