JP2010231006A - Image forming device, controller, and program - Google Patents

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修一 鈴木
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和善 伊藤
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清 岩井
Yasutaka Naito
康隆 内藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To protect the fixing components and the presser of the image fixing unit from damaging in the image forming device when the power supply is suspended. <P>SOLUTION: This image forming device includes a toner image forming section to form toner images, a transfer section to transfer the toner image formed in the toner image forming section to the recording material, a fixing component forming a pressing section between a turning drive presser and the presser and pressing the recording material carried to the pressing section at the pressing section, a fixing section to fix the toner on the recording material, and a contact means to press the presser to the fixing component of the fixing section when fixing the toner on the recording material by supplying power from the power supply supplying power to various sections, and to press the presser to the fixing component with a pressure smaller than at the fixing when the power from the power supply is suspended. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置等に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and the like.

電子写真方式を用いる複写機等の画像形成装置が備える定着装置では、加熱定着法が広く採用されている。この加熱定着法を用いる定着装置として、例えば、無端ベルトを定着ロールに押圧し、用紙を挟み込む圧接域(挟込領域)形成するベルト挟込方式が開発されている(特許文献1参照)。   In a fixing device provided in an image forming apparatus such as a copying machine using an electrophotographic system, a heat fixing method is widely adopted. As a fixing device using this heat fixing method, for example, a belt clamping system has been developed in which an endless belt is pressed against a fixing roll to form a pressure contact area (a clamping area) in which a sheet is sandwiched (see Patent Document 1).

特許第3298354号公報Japanese Patent No. 3298354

本発明の目的は、電力供給停止状態の画像形成装置において、定着装置の定着部材や加圧部材の損傷を防止することにある。   An object of the present invention is to prevent damage to a fixing member and a pressure member of a fixing device in an image forming apparatus in a state where power supply is stopped.

請求項1に係る発明は、トナー像を形成するトナー像形成部と、前記トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材上に転写する転写部と、回転駆動する加圧部材と、当該加圧部材との間に押圧部を形成し当該押圧部に搬送される記録材を当該押圧部にて押圧する定着部材とを有し、記録材にトナーを定着させる定着部と、各構成部に電力を供給する電力供給部から電力が供給されて記録材にトナーを定着させる定着時には前記定着部の前記定着部材に前記加圧部材を圧接させ、当該電力供給部から電力供給が停止された状態では当該定着部材に当該加圧部材を当該定着時より小さい圧力で圧接させる接離手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に係る発明は、前記接離手段は、前記電力供給部の電力供給状態/供給停止状態を切り換える切換部の指示を受け付ける受付手段から出力された電力供給を停止する信号に応じて位置決め駆動源を駆動し、前記定着部材に前記加圧部材を前記定着時より小さい圧力で圧接させた状態を当該位置決め駆動源によって保つことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項3に係る発明は、前記定着部の前記定着部材は、電磁誘導加熱される導電層を有する無端ベルトであり、さらに、当該定着部は、当該無端ベルトの当該導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成部材を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置である。
The invention according to claim 1 is a toner image forming unit that forms a toner image, a transfer unit that transfers a toner image formed by the toner image forming unit onto a recording material, a pressure member that is rotated, A fixing unit that forms a pressing part between the pressing member and presses the recording material conveyed to the pressing unit by the pressing unit, and fixes the toner to the recording material; At the time of fixing in which the power is supplied from the power supply unit that supplies the toner to the recording material and the toner is fixed, the pressure member is pressed against the fixing member of the fixing unit, and the power supply is stopped from the power supply unit In the state, the image forming apparatus includes: a contact / separation unit that presses the pressure member against the fixing member at a pressure smaller than that at the time of fixing.
According to a second aspect of the present invention, the contacting / separating means is positioned according to a signal for stopping the power supply output from the accepting means for receiving an instruction from the switching section for switching the power supply state / supply stop state of the power supply section. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the driving source is driven and the positioning driving source keeps the pressing member in pressure contact with the fixing member at a pressure smaller than that at the time of fixing.
According to a third aspect of the present invention, the fixing member of the fixing unit is an endless belt having a conductive layer that is heated by electromagnetic induction, and the fixing unit is an AC magnetic field that intersects the conductive layer of the endless belt. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a magnetic field generating member that generates

請求項4に係る発明は、記録材にトナーを定着させる定着部を備える画像形成装置を、各構成部に電力を供給する電力供給部からの電力の供給が停止される状態にする際に、当該電力供給部の電力供給状態と供給停止状態とを切り換える切換部の指示を受け付けた受付手段から出力された電力供給停止指示信号に応じて、定着部材に加圧部材を定着時より小さい圧力で圧接させるように位置決め駆動源を駆動させる駆動指示手段と、前記駆動指示手段が前記加圧部材を前記定着部材に接触させた後、前記電力供給部から供給される電力を停止するように制御する停止制御手段と、を備えたことを特徴とする制御装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, when an image forming apparatus including a fixing unit that fixes toner on a recording material is brought into a state where power supply from a power supply unit that supplies power to each component unit is stopped. In response to the power supply stop instruction signal output from the accepting unit that has received the instruction of the switching unit that switches between the power supply state and the supply stop state of the power supply unit, the pressure member is attached to the fixing member at a pressure smaller than that at the time of fixing. Drive instruction means for driving the positioning drive source so as to make pressure contact, and the drive instruction means controls to stop the power supplied from the power supply unit after the pressure member is brought into contact with the fixing member. And a stop control means.

請求項5に係る発明は、記録材にトナーを定着させる定着部を備える画像形成装置の各構成部に電力を供給する電力供給部に対し、操作者により行われる電力供給状態または供給停止状態の指示を受け付ける受付手段から出力された電力供給停止指示信号を取得する機能と、前記電力供給停止指示信号に応じて、前記定着部の定着部材に加圧部材を定着時より小さい圧力で圧接させるように位置決め駆動源を駆動させる機能と、前記加圧部材を前記定着部材に接触させた後、前記電力供給部から供給される電力を停止する機能と、を実現することを特徴とするプログラムである。   According to a fifth aspect of the present invention, a power supply state for supplying power to each component of an image forming apparatus including a fixing unit for fixing toner on a recording material is in a power supply state or a supply stop state performed by an operator. In response to the function of acquiring the power supply stop instruction signal output from the receiving means for receiving the instruction and the power supply stop instruction signal, the pressure member is brought into pressure contact with the fixing member of the fixing unit at a pressure smaller than that at the time of fixing. And a function of stopping the power supplied from the power supply unit after the pressure member is brought into contact with the fixing member. .

請求項1の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、電力供給停止状態の画像形成装置において、定着装置の定着部材や加圧部材の損傷が防止される。   According to the first aspect of the present invention, damage to the fixing member and the pressure member of the fixing device is prevented in the image forming apparatus in the power supply stop state as compared with the case where the present invention is not adopted.

請求項2の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、電力供給停止状態の画像形成装置における定着部材と加圧部材との位置決めが確実に行われる。   According to the second aspect of the present invention, as compared with the case where the present invention is not adopted, the fixing member and the pressure member are reliably positioned in the image forming apparatus in the power supply stop state.

請求項3の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、電磁誘導加熱方式の定着装置を備える画像形成装置において、電力供給停止状態で放置された定着ベルトの変形が防止される。   According to the third aspect of the present invention, as compared with the case where the present invention is not adopted, in the image forming apparatus including the electromagnetic induction heating type fixing device, the deformation of the fixing belt left in the power supply stop state is prevented.

請求項4の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成装置の電力供給停止指示信号に応じて、電力供給停止状態における定着部材と加圧部材との位置決めが制御される。   According to the fourth aspect of the present invention, the positioning of the fixing member and the pressure member in the power supply stop state is controlled according to the power supply stop instruction signal of the image forming apparatus as compared with the case where the present invention is not adopted.

請求項5の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成装置の電力供給停止指示信号に応じて定着部材と加圧部材との位置決めが制御される。   According to the fifth aspect of the present invention, the positioning of the fixing member and the pressure member is controlled in accordance with the power supply stop instruction signal of the image forming apparatus as compared with the case where the present invention is not adopted.

本実施の形態の定着装置が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus to which a fixing device according to an exemplary embodiment is applied. 本実施の形態の定着ユニットにおいて、加圧ロールと定着ベルトの駆動機構について説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a driving mechanism of a pressure roll and a fixing belt in the fixing unit of the present embodiment. 図2における定着ユニットのX−X断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line XX of the fixing unit in FIG. 2. 定着ベルトの断面層構成図である。FIG. 3 is a cross-sectional layer configuration diagram of a fixing belt. (a)がエンドキャップ部材の側面図であり、(b)がZ方向から見たエンドキャップ部材の平面図である。(A) is a side view of an end cap member, (b) is a top view of the end cap member seen from the Z direction. 加圧ロールを定着ベルトに定着時よりも弱く圧接させる位置へ配置した半ニップ状態を説明する図である。It is a figure explaining the half nip state arrange | positioned to the position which pressurizes a pressure roll to a fixing belt weakly than the time of fixing. 加圧ロールが定着ベルトとは物理的に接触しないラッチOFF状態を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a latch OFF state in which the pressure roll is not physically in contact with the fixing belt. IHヒータの構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure of an IH heater. IHヒータの積層構造を説明する図である。It is a figure explaining the laminated structure of an IH heater. 定着ベルトの温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合の磁力線の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of a line of magnetic force in case the temperature of a fixing belt exists in the temperature range below the magnetic permeability change start temperature. 小サイズ紙を連続して通紙した際の定着ベルトの幅方向の温度分布の概略を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an outline of a temperature distribution in a width direction of a fixing belt when small-size paper is continuously passed. 非通紙領域での定着ベルトの温度が透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合の磁力線の状態を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a state of magnetic lines of force when the temperature of the fixing belt in a non-sheet passing region is in a temperature range exceeding the permeability change start temperature. 感温磁性部材に形成されるスリットを示した図である。It is the figure which showed the slit formed in a temperature sensitive magnetic member. 画像形成装置における定着動作の一例を説明するタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating an example of a fixing operation in the image forming apparatus. 図1に示す制御部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the control part shown in FIG. 電力供給部からの電力供給を停止する信号が入力された後の画像形成装置の動作の処理の流れを説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of processing of an operation of the image forming apparatus after a signal for stopping power supply from a power supply unit is input.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<画像形成装置の説明>
図1は本実施の形態の定着装置が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。図1に示す画像形成装置1は、所謂タンデム型のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部10、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部31を備えている。さらに、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置(スキャナ)4等との通信を行って画像データを受信する通信部32、通信部32にて受信された画像データに対し、予め定めた画像処理を施す画像処理部33を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<Description of Image Forming Apparatus>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus to which the fixing device of the present embodiment is applied. An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a so-called tandem color printer, and includes an image forming unit 10 that forms an image based on image data and a control unit 31 that controls the operation of the entire image forming apparatus 1. Further, for example, a communication unit 32 that receives image data by communicating with a personal computer (PC) 3, an image reading device (scanner) 4, and the like. An image processing unit 33 that performs image processing is provided.

画像形成部10は、一定の間隔を置いて並列的に配置されるトナー像形成部の一例である4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11K(「画像形成ユニット11」とも総称する)を備えている。各画像形成ユニット11は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体の一例としての感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を予め定めた電位で一様に帯電する帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を各色画像データに基づき露光するLED(Light Emitting Diode)プリントヘッド14、感光体ドラム12上に形成された静電潜像を現像する現像器15、転写後の感光体ドラム12表面を清掃するドラムクリーナ16を備えている。
画像形成ユニット11各々は、現像器15に収納されるトナーを除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
The image forming unit 10 includes four image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K (also collectively referred to as “image forming unit 11”), which are examples of toner image forming units that are arranged in parallel at regular intervals. I have. Each image forming unit 11 forms an electrostatic latent image and a photosensitive drum 12 as an example of an image holding body that holds a toner image, and charging that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 12 with a predetermined potential. 13, an LED (Light Emitting Diode) print head 14 that exposes the photosensitive drum 12 charged by the charger 13 based on each color image data, and a developer that develops an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12. 15. A drum cleaner 16 for cleaning the surface of the photosensitive drum 12 after transfer is provided.
Each of the image forming units 11 is configured in substantially the same manner except for the toner stored in the developing device 15, and each forms a toner image of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). To do.

また、画像形成部10は、各画像形成ユニット11の感光体ドラム12にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト20、各画像形成ユニット11にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト20に順次転写(一次転写)する一次転写ロール21を備えている。さらに、中間転写ベルト20上に重畳して転写された各色トナー像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)する二次転写ロール22、二次転写された各色トナー像を用紙P上に定着させる定着手段(定着装置)の一例としての定着ユニット60を備えている。なお、本実施の形態の画像形成装置1では、中間転写ベルト20、一次転写ロール21、および二次転写ロール22により転写手段が構成される。   The image forming unit 10 also receives the intermediate transfer belt 20 onto which the color toner images formed on the photosensitive drums 12 of the image forming units 11 are transferred, and the color toner images formed on the image forming units 11. A primary transfer roll 21 that sequentially transfers (primary transfer) to the intermediate transfer belt 20 is provided. Further, a secondary transfer roll 22 that batch-transfers (secondary transfer) each color toner image transferred and superimposed on the intermediate transfer belt 20 onto a sheet P that is a recording material (recording paper), and each color toner that is secondarily transferred. A fixing unit 60 is provided as an example of a fixing unit (fixing device) that fixes the image on the paper P. In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the intermediate transfer belt 20, the primary transfer roll 21, and the secondary transfer roll 22 constitute a transfer unit.

本実施の形態の画像形成装置1では、制御部31による動作制御の下で、次のようなプロセスによる画像形成処理が行われる。すなわち、PC3やスキャナ4からの画像データは通信部32にて受信され、画像処理部33により予め定めた画像処理が施された後、各色毎の画像データとなって各画像形成ユニット11に送られる。そして、例えば、黒(K)色トナー像を形成する画像形成ユニット11Kでは、感光体ドラム12が矢印A方向に回転しながら帯電器13により予め定めた電位で一様に帯電され、画像処理部33から送信されたK色画像データに基づきLEDプリントヘッド14が感光体ドラム12を走査露光する。それにより、感光体ドラム12上にはK色画像に関する静電潜像が形成される。感光体ドラム12上に形成されたK色静電潜像は現像器15により現像され、感光体ドラム12上にK色トナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット11Y,11M,11Cにおいても、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。   In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, under the operation control by the control unit 31, image forming processing is performed by the following process. That is, the image data from the PC 3 or the scanner 4 is received by the communication unit 32, subjected to predetermined image processing by the image processing unit 33, and then sent to each image forming unit 11 as image data for each color. It is done. For example, in the image forming unit 11K that forms a black (K) color toner image, the photosensitive drum 12 is uniformly charged at a predetermined potential by the charger 13 while rotating in the direction of arrow A, and the image processing unit The LED print head 14 scans and exposes the photosensitive drum 12 based on the K-color image data transmitted from 33. As a result, an electrostatic latent image relating to the K color image is formed on the photosensitive drum 12. The K-color electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 is developed by the developing unit 15, and a K-color toner image is formed on the photosensitive drum 12. Similarly, yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) toner images are formed in the image forming units 11Y, 11M, and 11C, respectively.

各画像形成ユニット11の感光体ドラム12に形成された各色トナー像は、一次転写ロール21により矢印B方向に移動する中間転写ベルト20上に順次静電転写(一次転写)され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト20上の重畳トナー像は、中間転写ベルト20の移動に伴って二次転写ロール22が配置された領域(二次転写部T)に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Tに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙保持部40から用紙Pが二次転写部Tに供給される。そして、重畳トナー像は、二次転写部Tにて二次転写ロール22が形成する転写電界により、搬送されてきた用紙P上に一括して静電転写(二次転写)される。   Each color toner image formed on the photosensitive drum 12 of each image forming unit 11 is sequentially electrostatically transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer belt 20 that moves in the direction of arrow B by the primary transfer roll 21, and each color toner is superimposed. A superimposed toner image is formed. The superimposed toner image on the intermediate transfer belt 20 is conveyed to a region (secondary transfer portion T) where the secondary transfer roll 22 is disposed as the intermediate transfer belt 20 moves. When the superimposed toner image is conveyed to the secondary transfer unit T, the paper P is supplied from the paper holding unit 40 to the secondary transfer unit T in accordance with the timing. The superimposed toner image is collectively electrostatically transferred (secondary transfer) onto the conveyed paper P by the transfer electric field formed by the secondary transfer roll 22 in the secondary transfer portion T.

その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Pは、定着ユニット60まで搬送される。定着ユニット60に搬送された用紙P上のトナー像は、定着ユニット60によって熱および圧力を受け、用紙P上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた用紙積載部45に搬送される。
一方、一次転写後に感光体ドラム12に付着しているトナー(一次転写残トナー)、および二次転写後に中間転写ベルト20に付着しているトナー(二次転写残トナー)は、それぞれドラムクリーナ16、およびベルトクリーナ25によって除去される。
このようにして、画像形成装置1における画像形成処理が、プリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。
Thereafter, the sheet P on which the superimposed toner image is electrostatically transferred is conveyed to the fixing unit 60. The toner image on the paper P conveyed to the fixing unit 60 receives heat and pressure by the fixing unit 60 and is fixed on the paper P. Then, the paper P on which the fixed image is formed is conveyed to a paper stacking unit 45 provided in the discharge unit of the image forming apparatus 1.
On the other hand, the toner (primary transfer residual toner) adhering to the photosensitive drum 12 after the primary transfer and the toner (secondary transfer residual toner) adhering to the intermediate transfer belt 20 after the secondary transfer are respectively drum cleaner 16. , And the belt cleaner 25.
In this way, the image forming process in the image forming apparatus 1 is repeatedly executed for the number of cycles corresponding to the number of prints.

<定着ユニットの構成の説明>
次に、本実施の形態の定着ユニット60について説明する。尚、本実施の形態では、電磁誘導加熱方式を用いたものを例に挙げて説明する。
図2および図3は、本実施の形態の定着ユニット60の構成を示す図である。図2は、定着ユニット60において、加圧ロールと定着ベルトの駆動機構について説明する図である。定着動作時、即ち、加圧ロール62のラッチON状態(定着ベルト61と加圧ロール62とを圧接させた状態。詳細は後述する)の正面図を示している。また、図3は、図2におけるX−X断面図である。
図3に示すように、定着ユニット60は、交流磁界を生成する磁界生成部材の一例としてのIH(Induction Heating)ヒータ80、IHヒータ80により電磁誘導加熱されてトナー像を定着する定着部材の一例としての定着ベルト61、定着ベルト61に対向するように配置された加圧部材の一例としての加圧ロール62、定着ベルト61を介して加圧ロール62から押圧される押圧パッド63を備えている。
さらに、定着ユニット60は、押圧パッド63等の構成部材を支持するホルダ65、IHヒータ80にて生成された交流磁界を誘導して磁路を形成する磁路形成部材としての感温磁性部材64、感温磁性部材64を通過した磁力線を誘導する誘導部材66、定着ベルト61からの用紙Pの剥離を補助する剥離補助部材70を備えている。
<Description of fixing unit configuration>
Next, the fixing unit 60 of this embodiment will be described. In this embodiment, an example using an electromagnetic induction heating method will be described.
2 and 3 are diagrams showing the configuration of the fixing unit 60 of the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a driving mechanism for the pressure roll and the fixing belt in the fixing unit 60. A front view of a fixing operation, that is, a state in which the pressure roll 62 is in a latched ON state (a state in which the fixing belt 61 and the pressure roll 62 are pressed against each other, details will be described later) is shown. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG.
As shown in FIG. 3, the fixing unit 60 is an example of an IH (Induction Heating) heater 80 as an example of a magnetic field generating member that generates an alternating magnetic field, and an example of a fixing member that is electromagnetically heated by the IH heater 80 to fix a toner image. A fixing belt 61, a pressure roll 62 as an example of a pressure member disposed so as to face the fixing belt 61, and a pressure pad 63 pressed from the pressure roll 62 via the fixing belt 61. .
Further, the fixing unit 60 is a temperature-sensitive magnetic member 64 as a magnetic path forming member that forms a magnetic path by inducing an alternating magnetic field generated by the holder 65 and the IH heater 80 that support components such as the pressing pad 63. In addition, a guide member 66 that guides the lines of magnetic force that have passed through the temperature-sensitive magnetic member 64 and a peeling assisting member 70 that assists in peeling the paper P from the fixing belt 61 are provided.

本実施の形態に係る定着ユニット60では、後述するように、加圧ロール62のラッチON状態では、加圧ロール62が駆動され、定着ベルト61は加圧ロール62の回転に伴って従動回転するようになっている。そして、本実施の形態では、必要に応じて定着ベルト61と加圧ロール62とを接離できるとともに、定着ベルト61と加圧ロール62との圧接量(食い込み量)を調整できるように構成している。このため、定着ユニット60は、定着ベルト61側の取り付け位置を固定する一方で、加圧ロール62を定着ベルト61に対して接離する接離手段の一例としての接離機構200を有している。   In the fixing unit 60 according to the present embodiment, as will be described later, when the pressure roll 62 is in the latched ON state, the pressure roll 62 is driven, and the fixing belt 61 is driven to rotate as the pressure roll 62 rotates. It is like that. In this embodiment, the fixing belt 61 and the pressure roll 62 can be brought into contact with and separated from each other as needed, and the amount of pressure contact (the amount of biting) between the fixing belt 61 and the pressure roll 62 can be adjusted. ing. For this reason, the fixing unit 60 includes an contacting / separating mechanism 200 as an example of an contacting / separating unit that fixes the attaching position on the fixing belt 61 side and contacts / separates the pressure roll 62 with respect to the fixing belt 61. Yes.

<定着ベルトの説明>
図4は、定着ベルト61の断面層構成図である。定着ベルト61は、原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成され、例えば、原形(円筒形状)時の直径が30mm、幅方向長が370mmに形成されている。また、図4に示したように、定着ベルト61は、基材層611、基材層611の上に積層された導電発熱層612、トナー像の定着性を向上させる弾性層613、最上層に被覆された表面離型層614からなる多層構造のベルト部材である。
<Description of fixing belt>
FIG. 4 is a cross-sectional layer configuration diagram of the fixing belt 61. The fixing belt 61 is formed of an endless belt member having an original cylindrical shape. For example, the fixing belt 61 has a diameter of 30 mm and a length in the width direction of 370 mm when the original shape (cylindrical shape) is used. Further, as shown in FIG. 4, the fixing belt 61 includes a base layer 611, a conductive heat generating layer 612 laminated on the base layer 611, an elastic layer 613 for improving toner image fixability, and an uppermost layer. This is a belt member having a multilayer structure composed of a coated surface release layer 614.

基材層611は、薄層の導電発熱層612を支持するとともに、定着ベルト61全体としての機械的強度を形成する耐熱性のシート状部材で構成される。また、基材層611は、IHヒータ80にて生成された交流磁界が感温磁性部材64まで作用するように、磁界を通過させる物性(比透磁率、固有抵抗)を有する材料、厚さで形成される。一方、基材層611自身は、磁界の作用により発熱しないか、または発熱し難く構成される。
具体的には、基材層611として、例えば、厚さ30〜200μm(好ましくは50〜150μm)の非磁性ステンレススチール等の非磁性金属や、厚さ60〜200μmの樹脂材料等が用いられる。
The base material layer 611 is composed of a heat-resistant sheet-like member that supports the thin conductive heat generating layer 612 and forms the mechanical strength of the fixing belt 61 as a whole. In addition, the base material layer 611 is made of a material having a physical property (relative magnetic permeability, specific resistance) that allows the magnetic field to pass therethrough so that the AC magnetic field generated by the IH heater 80 acts to the temperature-sensitive magnetic member 64. It is formed. On the other hand, the base material layer 611 itself is configured not to generate heat or hardly generate heat due to the action of a magnetic field.
Specifically, as the base material layer 611, for example, a nonmagnetic metal such as nonmagnetic stainless steel having a thickness of 30 to 200 μm (preferably 50 to 150 μm), a resin material having a thickness of 60 to 200 μm, or the like is used.

導電発熱層612は、導電層の一例であって、IHヒータ80にて生成される交流磁界によって電磁誘導加熱される電磁誘導発熱体層である。すなわち、導電発熱層612は、IHヒータ80からの交流磁界が厚さ方向に通過することにより、渦電流を発生させる層である。
通常、IHヒータ80に交流電流を供給する励磁回路(後段の図10も参照)の電源として、安価に製造できる汎用電源が使用される。そのため、IHヒータ80により生成される交流磁界の周波数は、一般に、汎用電源による20k〜100kHzとなる。それにより、導電発熱層612は、周波数20k〜100kHzの交流磁界が侵入し通過するように構成される。
The conductive heating layer 612 is an example of a conductive layer, and is an electromagnetic induction heating element layer that is electromagnetically heated by an alternating magnetic field generated by the IH heater 80. That is, the conductive heat generating layer 612 is a layer that generates an eddy current when the AC magnetic field from the IH heater 80 passes in the thickness direction.
In general, a general-purpose power source that can be manufactured at low cost is used as a power source for an excitation circuit that supplies an alternating current to the IH heater 80 (see also FIG. 10 below). Therefore, the frequency of the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 is generally 20 k to 100 kHz by a general-purpose power source. Thereby, the conductive heat generating layer 612 is configured such that an alternating magnetic field having a frequency of 20 k to 100 kHz enters and passes therethrough.

導電発熱層612に交流磁界が侵入できる領域は、交流磁界が1/eに減衰する領域である「表皮深さ(δ)」として規定され、次の(1)式から導かれる。(1)式において、fは交流磁界の周波数(例えば、20kHz)、ρは固有抵抗値(Ω・m)、μは比透磁率である。
そのため、導電発熱層612の厚さは、周波数20k〜100kHzの交流磁界が導電発熱層612を侵入し通過するように、(1)式で規定される導電発熱層612の表皮深さ(δ)よりも薄層に構成される。また、導電発熱層612を構成する材料として、例えば、Au,Ag,Al,Cu,Zn,Sn,Pb,Bi,Be,Sb等の金属や、これらの金属合金が用いられる。
The region where the alternating magnetic field can enter the conductive heating layer 612 is defined as “skin depth (δ)”, which is a region where the alternating magnetic field attenuates to 1 / e, and is derived from the following equation (1). (1) In the equation, f is the AC magnetic field frequency (e.g., 20 kHz), [rho is resistivity (Omega · m), the mu r is the relative permeability.
Therefore, the thickness of the conductive heat generating layer 612 is determined by the skin depth (δ) of the conductive heat generating layer 612 defined by the equation (1) such that an alternating magnetic field having a frequency of 20 k to 100 kHz penetrates and passes through the conductive heat generating layer 612. It is configured in a thinner layer. Further, as a material constituting the conductive heat generating layer 612, for example, a metal such as Au, Ag, Al, Cu, Zn, Sn, Pb, Bi, Be, Sb, or a metal alloy thereof is used.

Figure 2010231006
Figure 2010231006

具体的には、導電発熱層612として、厚さ2〜20μm、固有抵抗2.7×10−8Ω・m以下の例えばCu等の非磁性金属(比透磁率が概ね1の常磁性体)が用いられる。
また、定着ベルト61が定着設定温度まで加熱されるまでに要する時間(以下、「ウォームアップタイム」)を短縮する観点からも、導電発熱層612は、薄層に構成するのが好ましい。
Specifically, as the conductive heat generating layer 612, a nonmagnetic metal such as Cu having a thickness of 2 to 20 μm and a specific resistance of 2.7 × 10 −8 Ω · m or less (a paramagnetic material having a relative permeability of about 1). Is used.
Further, from the viewpoint of shortening the time required for the fixing belt 61 to be heated to the fixing set temperature (hereinafter referred to as “warm-up time”), the conductive heat generating layer 612 is preferably formed as a thin layer.

弾性層613は、シリコーンゴム等の耐熱性の弾性体で構成される。定着対象となる用紙Pに保持されるトナー像は、粉体である各色トナーが積層して形成されている。そのため、ニップ部Nにおいてトナー像の全体に均一に熱を供給するには、用紙P上のトナー像の凹凸に倣って定着ベルト61表面が変形することが好ましい。そこで、弾性層613には、例えば厚みが100〜600μm、硬度が10°〜30°(JIS−A)のシリコーンゴムが好適である。
表面離型層614は、用紙P上に保持された未定着トナー像と直接接触するため、離型性の高い材料が使用される。例えば、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重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、シリコーン共重合体、またはこれらの複合層等が用いられる。表面離型層614の厚さが過度に薄いと、耐摩耗性の面で充分でなく、定着ベルト61の寿命が短くなる傾向がある。表面離型層614の厚さが過度に厚いと、定着ベルト61の熱容量が増大し、ウォームアップタイムが長くなる傾向がある。本実施の形態では、表面離型層614の厚さは、耐摩耗性と熱容量とのバランスを考慮し、1μm〜50μmが好適である。
The elastic layer 613 is composed of a heat-resistant elastic body such as silicone rubber. The toner image held on the sheet P to be fixed is formed by laminating each color toner as powder. Therefore, in order to supply heat uniformly to the entire toner image at the nip portion N, it is preferable that the surface of the fixing belt 61 is deformed following the unevenness of the toner image on the paper P. Therefore, for example, silicone rubber having a thickness of 100 to 600 μm and a hardness of 10 ° to 30 ° (JIS-A) is suitable for the elastic layer 613.
Since the surface release layer 614 is in direct contact with the unfixed toner image held on the paper P, a material having a high release property is used. For example, tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), silicone copolymer, or a composite layer thereof is used. When the thickness of the surface release layer 614 is excessively thin, the wear resistance is not sufficient, and the life of the fixing belt 61 tends to be shortened. When the thickness of the surface release layer 614 is excessively large, the heat capacity of the fixing belt 61 increases and the warm-up time tends to be long. In the present embodiment, the thickness of the surface release layer 614 is preferably 1 μm to 50 μm in consideration of the balance between wear resistance and heat capacity.

<押圧パッドの説明>
押圧パッド63は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成され、加圧ロール62と対向する位置にてホルダ65に支持される。そして、定着ベルト61を介して加圧ロール62から押圧される状態で配置され、加圧ロール62との間でニップ部N(押圧部)を形成する。
また、押圧パッド63は、ニップ部Nの入口側(用紙Pの搬送方向上流側)のプレニップ領域63aと、ニップ部Nの出口側(用紙Pの搬送方向下流側)の剥離ニップ領域63bとで異なるニップ圧が設定されている。すなわち、プレニップ領域63aでは、加圧ロール62側の面がほぼ加圧ロール62の外周面に倣う円弧形状に形成され、均一で幅の広いニップ部Nを形成する。また、剥離ニップ領域63bでは、剥離ニップ領域63bを通過する定着ベルト61の曲率半径が小さくなるように、加圧ロール62表面から局所的に大きなニップ圧で押圧されるように形成される。それにより、剥離ニップ領域63bを通過する用紙Pに定着ベルト61表面から離れる方向のカール(ダウンカール)を形成して、用紙Pに対する定着ベルト61表面からの剥離を促進させている。
<Description of pressing pad>
The pressing pad 63 is made of an elastic body such as silicone rubber or fluorine rubber, and is supported by the holder 65 at a position facing the pressure roll 62. And it arrange | positions in the state pressed from the pressure roll 62 via the fixing belt 61, and forms the nip part N (pressing part) between the pressure rolls 62. FIG.
The pressing pad 63 includes a pre-nip region 63a on the inlet side of the nip portion N (upstream side in the conveyance direction of the paper P) and a peeling nip region 63b on the outlet side of the nip portion N (downstream side in the conveyance direction of the paper P). Different nip pressures are set. That is, in the pre-nip region 63 a, the surface on the pressure roll 62 side is formed in an arc shape that substantially follows the outer peripheral surface of the pressure roll 62, thereby forming a uniform and wide nip portion N. Further, the peeling nip region 63b is formed so as to be locally pressed from the surface of the pressure roll 62 with a large nip pressure so that the radius of curvature of the fixing belt 61 passing through the peeling nip region 63b becomes small. As a result, a curl (down curl) in a direction away from the surface of the fixing belt 61 is formed on the paper P passing through the peeling nip region 63b to promote the peeling of the paper P from the surface of the fixing belt 61.

尚、本実施の形態では、押圧パッド63による剥離の補助手段として、ニップ部Nの下流側に、剥離補助部材70を配置している。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ベルト61の回転移動方向と対向する向き(所謂、カウンタ方向)に、定着ベルト61と近接する状態でホルダ72によって支持される。そして、押圧パッド63の出口にて用紙Pに形成されたカール部分を剥離バッフル71により支持し、用紙Pが定着ベルト61方向に向かうことを抑制する。   In the present embodiment, the peeling assisting member 70 is disposed on the downstream side of the nip portion N as a peeling assisting means by the pressing pad 63. The peeling assisting member 70 is supported by the holder 72 in a state in which the peeling baffle 71 is close to the fixing belt 61 in a direction facing the rotational movement direction of the fixing belt 61 (so-called counter direction). Then, the curled portion formed on the paper P at the outlet of the pressing pad 63 is supported by the peeling baffle 71, and the paper P is prevented from moving toward the fixing belt 61.

<感温磁性部材の説明>
感温磁性部材64は、定着ベルト61の内周面に倣った円弧形状で形成されている。感温磁性部材64は、定着ベルト61の内周面とは、予め定めた間隙(例えば、0.5mm〜1.5mm)を有するように近接させ、非接触で配置される。
感温磁性部材64を定着ベルト61と近接させて配置することにより、感温磁性部材64の温度が定着ベルト61の温度に対応して変化する。このため、感温磁性部材64の温度が定着ベルト61の温度と略同じ温度となる。
また、画像形成装置1のメインスイッチがオンされ、定着ベルト61が定着設定温度まで加熱される際、定着ベルト61の熱が感温磁性部材64に流入するのを抑制し、ウォームアップタイムが短縮する。
<Description of temperature-sensitive magnetic member>
The temperature-sensitive magnetic member 64 is formed in an arc shape that follows the inner peripheral surface of the fixing belt 61. The temperature-sensitive magnetic member 64 is disposed close to the inner peripheral surface of the fixing belt 61 so as to have a predetermined gap (for example, 0.5 mm to 1.5 mm) and is not contacted.
By arranging the temperature-sensitive magnetic member 64 close to the fixing belt 61, the temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 changes corresponding to the temperature of the fixing belt 61. For this reason, the temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 is substantially the same as the temperature of the fixing belt 61.
Further, when the main switch of the image forming apparatus 1 is turned on and the fixing belt 61 is heated to the fixing set temperature, the heat of the fixing belt 61 is suppressed from flowing into the temperature-sensitive magnetic member 64, and the warm-up time is shortened. To do.

また、感温磁性部材64は、その磁気特性の透磁率が急変する温度である「透磁率変化開始温度」(後段参照)を有する材料により構成される。透磁率変化開始温度は、その磁気特性の透磁率が急変する温度である。本実施の形態では、感温磁性部材64を構成する材料の透磁率変化開始温度は、各色トナー像が溶融する定着設定温度以上であり、且つ、定着ベルト61の弾性層613や表面離型層614の耐熱温度よりも低い温度範囲内に設定される。すなわち、感温磁性部材64は、定着設定温度を含む温度領域において強磁性と非磁性(常磁性)との間を可逆的に変化する特性(「感温磁性」)を有する材料で構成される。そして、感温磁性部材64は、強磁性を呈する透磁率変化開始温度以下の温度範囲において磁路形成部材として機能し、IHヒータ80にて生成され定着ベルト61を透過した磁力線を内部に誘導して、感温磁性部材64の内部を通過する磁路を形成する。それにより、感温磁性部材64は、定着ベルト61とIHヒータ80の励磁コイル82(後段の図10参照)とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。   Further, the temperature-sensitive magnetic member 64 is made of a material having a “permeability change start temperature” (see the subsequent stage), which is a temperature at which the magnetic permeability of the magnetic characteristics changes suddenly. The permeability change start temperature is a temperature at which the permeability of the magnetic characteristics changes suddenly. In the present embodiment, the temperature change start temperature of the material constituting the temperature-sensitive magnetic member 64 is equal to or higher than the fixing set temperature at which each color toner image is melted, and the elastic layer 613 and the surface release layer of the fixing belt 61. It is set within a temperature range lower than the heat resistant temperature of 614. That is, the temperature-sensitive magnetic member 64 is made of a material having a characteristic (“temperature-sensitive magnetism”) that reversibly changes between ferromagnetic and non-magnetic (paramagnetic) in a temperature range including the fixing set temperature. . The temperature-sensitive magnetic member 64 functions as a magnetic path forming member in a temperature range that is equal to or lower than the permeability change start temperature exhibiting ferromagnetism, and induces magnetic field lines generated by the IH heater 80 and transmitted through the fixing belt 61 to the inside. Thus, a magnetic path passing through the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 is formed. As a result, the temperature-sensitive magnetic member 64 forms a closed magnetic path that encloses the fixing belt 61 and the exciting coil 82 (see FIG. 10 at a later stage) of the IH heater 80 inside.

一方、透磁率変化開始温度を超える温度範囲において、感温磁性部材64は、IHヒータ80にて生成され定着ベルト61を透過した磁力線を、感温磁性部材64の厚さ方向に横切るように透過させる。それにより、IHヒータ80にて生成され定着ベルト61を透過した磁力線は、感温磁性部材64を透過し、誘導部材66の内部を通過してIHヒータ80に戻る磁路を形成する。
尚、ここでの「透磁率変化開始温度」とは、透磁率(例えば、JIS C2531で測定される透磁率)が連続的に低下を開始する温度であり、例えば、感温磁性部材64等の部材を透過する磁束量(磁力線の数)が変化し始める温度点をいう。したがって、透磁率変化開始温度は、磁性が消失する温度であるキュリー点に近い温度となるが、キュリー点とは異なる概念を有するものである。
On the other hand, in the temperature range exceeding the permeability change start temperature, the temperature-sensitive magnetic member 64 transmits the magnetic field lines generated by the IH heater 80 and transmitted through the fixing belt 61 so as to cross the thickness direction of the temperature-sensitive magnetic member 64. Let Thereby, the magnetic lines of force generated by the IH heater 80 and transmitted through the fixing belt 61 form a magnetic path that passes through the temperature-sensitive magnetic member 64, passes through the inside of the guide member 66, and returns to the IH heater 80.
The “permeability change start temperature” here is a temperature at which the magnetic permeability (for example, the magnetic permeability measured by JIS C2531) starts to decrease continuously. For example, the temperature-sensitive magnetic member 64 or the like The temperature point at which the amount of magnetic flux (number of lines of magnetic force) passing through the member starts to change. Therefore, the permeability change start temperature is a temperature close to the Curie point, which is the temperature at which magnetism disappears, but has a concept different from the Curie point.

感温磁性部材64に用いる材料としては、透磁率変化開始温度が、例えば、140℃(定着設定温度)〜240℃の範囲内に設定された、例えば、Fe−Ni合金(パーマロイ)等の二元系整磁鋼やFe−Ni−Cr合金等の三元系の整磁鋼等が用いられる。例えば、Fe−Niの二元系整磁鋼においては、約Fe64%、Ni36%(原子数比)とすることで225℃前後に透磁率変化開始温度を設定することができる。このようなパーマロイや整磁鋼等の金属合金等は、成型性や加工性に優れ、伝熱性も高く安価である等の理由から、感温磁性部材64に適する。その他の材料としては、Fe,Ni,Si,B,Nb,Cu,Zr,Co,Cr,V,Mn,Mo等からなる金属合金が用いられる。
また、感温磁性部材64は、IHヒータ80により生成された交流磁界(磁力線)に対する表皮深さδ(上記(1)式参照)よりも薄い厚さで形成される。具体的には、例えば、Fe−Ni合金を用いた場合には50μm〜300μm程度に設定される。なお、感温磁性部材64の構成や機能に関しては、後段でさらに詳述する。
As a material used for the temperature-sensitive magnetic member 64, for example, a magnetic permeability change start temperature is set in a range of 140 ° C. (fixing set temperature) to 240 ° C., for example, a Fe—Ni alloy (permalloy) or the like. A ternary shunt steel such as a ternary shunt steel or a Fe-Ni-Cr alloy is used. For example, in a Fe-Ni binary magnetic shunt steel, the permeability change start temperature can be set around 225 ° C. by setting it to about Fe 64% and Ni 36% (atomic ratio). Such metal alloys such as permalloy and magnetic shunt steel are suitable for the temperature-sensitive magnetic member 64 because they are excellent in moldability and workability, have high heat conductivity, and are inexpensive. As other materials, metal alloys made of Fe, Ni, Si, B, Nb, Cu, Zr, Co, Cr, V, Mn, Mo, or the like are used.
Further, the temperature-sensitive magnetic member 64 is formed with a thickness smaller than the skin depth δ (see the above formula (1)) with respect to the AC magnetic field (lines of magnetic force) generated by the IH heater 80. Specifically, for example, when an Fe—Ni alloy is used, the thickness is set to about 50 μm to 300 μm. The configuration and function of the temperature-sensitive magnetic member 64 will be described in further detail later.

<誘導部材の説明>
誘導部材66は、感温磁性部材64の内周面に倣った円弧形状で形成され、感温磁性部材64の内周面とは、予め定めた間隙(例えば、1.0mm〜5.0mm)を有するように非接触に配置される。また、誘導部材66は、例えば、Ag,Cu,Al等の固有抵抗値が比較的小さい非磁性金属で構成される。そして、感温磁性部材64が透磁率変化開始温度以上の温度に上昇した際に、IHヒータ80により生成された交流磁界(磁力線)を誘導し、定着ベルト61の導電発熱層612よりも渦電流Iが発生し易い状態を形成する。それにより、誘導部材66の厚さは、渦電流Iが流れ易いように、表皮深さδ(上記(1)式参照)よりも充分に厚い厚さ(例えば、1.0mm)で形成される。
<Description of induction member>
The induction member 66 is formed in an arc shape that follows the inner peripheral surface of the temperature-sensitive magnetic member 64, and is a predetermined gap (for example, 1.0 mm to 5.0 mm) from the inner peripheral surface of the temperature-sensitive magnetic member 64. It is arrange | positioned in non-contact so that it may have. In addition, the guide member 66 is made of a nonmagnetic metal having a relatively small specific resistance value such as Ag, Cu, or Al. When the temperature-sensitive magnetic member 64 rises to a temperature equal to or higher than the permeability change start temperature, an alternating magnetic field (line of magnetic force) generated by the IH heater 80 is induced, and an eddy current is generated from the conductive heating layer 612 of the fixing belt 61. A state in which I is likely to occur is formed. Thereby, the thickness of the induction member 66 is formed with a thickness (for example, 1.0 mm) sufficiently thicker than the skin depth δ (see the above formula (1)) so that the eddy current I flows easily. .

<ホルダの説明>
押圧パッド63を支持するホルダ65は、押圧パッド63が加圧ロール62からの押圧力を受けた状態での撓み量が一定量以下となるように、剛性の高い材料で構成される。それにより、ニップ部Nにおける長手方向の圧力(ニップ圧N)の均一性を維持している。
さらに、本実施の形態の定着ユニット60では、電磁誘導を用いて定着ベルト61を加熱する構成を採用していることから、ホルダ65は、誘導磁界に影響を与えないか、または与え難い材料であり、かつ、誘導磁界から影響を受けないか、または受け難い材料で構成される。例えば、ガラス混入PPS(ポリフェニレンサルファイド)等の耐熱性樹脂や、例えばAl,Cu,Ag等の常磁性金属材料等が用いられる。
<Description of holder>
The holder 65 that supports the pressing pad 63 is made of a material having high rigidity so that the amount of bending in a state where the pressing pad 63 receives the pressing force from the pressing roll 62 becomes a certain amount or less. Thereby, the uniformity of the pressure in the longitudinal direction (nip pressure N) at the nip portion N is maintained.
Furthermore, since the fixing unit 60 according to the present embodiment employs a configuration in which the fixing belt 61 is heated using electromagnetic induction, the holder 65 is made of a material that does not affect or hardly gives influence to the induced magnetic field. It is made of a material that is not affected or hardly affected by the induced magnetic field. For example, a heat-resistant resin such as glass-mixed PPS (polyphenylene sulfide) or a paramagnetic metal material such as Al, Cu, or Ag is used.

また、ホルダ65の軸方向両端部には、定着ベルト61の両端部の断面形状を円形に維持するエンドキャップ部材67(図2参照)が固定されている。そして、定着ベルト61は、両端部の内周面をエンドキャップ部材67で支持され、略円形を維持しながら、例えば、140mm/sのプロセススピードで図3の矢印C方向に回転移動する。   Further, end cap members 67 (see FIG. 2) that maintain the cross-sectional shape of both ends of the fixing belt 61 in a circular shape are fixed to both ends in the axial direction of the holder 65. The fixing belt 61 is supported by end cap members 67 at the inner peripheral surfaces of both ends, and rotates and moves in the direction of arrow C in FIG. 3 at a process speed of, for example, 140 mm / s while maintaining a substantially circular shape.

ここで、図5は、(a)がエンドキャップ部材67の側面図であり、(b)がZ方向から見たエンドキャップ部材67の平面図である。図5に示したように、エンドキャップ部材67は、定着ベルト61の両端部内側に嵌合される固定部67a、固定部67aより外径が大きく形成され、定着ベルト61に装着された際に定着ベルト61よりも半径方向に張り出すように形成されたフランジ部67d、回転力が伝達されるギヤ部67b、ホルダ65の両端部に形成された支持部65aと結合部材166を介して回転自在に結合されたベアリング軸受部67cを備える。そして、上記図2に示したように、ホルダ65の両端部の支持部65aが定着ユニット60の筐体69の両端部に固定されることで、エンドキャップ部材67は、支持部65aに結合されたベアリング軸受部67cを介して回転自在に支持される。
エンドキャップ部材67を構成する材料としては、機械的強度や耐熱性の高い、所謂、エンジニアリングプラスチックスが用いられる。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂、LCP樹脂等が適する。
Here, FIG. 5A is a side view of the end cap member 67, and FIG. 5B is a plan view of the end cap member 67 viewed from the Z direction. As shown in FIG. 5, the end cap member 67 is formed with a fixing portion 67 a fitted inside the both ends of the fixing belt 61 and has an outer diameter larger than that of the fixing portion 67 a, and when the end cap member 67 is attached to the fixing belt 61. A flange portion 67d formed so as to protrude radially from the fixing belt 61, a gear portion 67b to which a rotational force is transmitted, a support portion 65a formed at both ends of the holder 65, and a coupling member 166 are rotatable. The bearing bearing part 67c couple | bonded with is provided. Then, as shown in FIG. 2, the support portions 65a at both ends of the holder 65 are fixed to both ends of the casing 69 of the fixing unit 60, whereby the end cap member 67 is coupled to the support portion 65a. It is rotatably supported via the bearing bearing portion 67c.
As a material constituting the end cap member 67, so-called engineering plastics having high mechanical strength and heat resistance are used. For example, phenol resin, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, PEEK resin, PES resin, PPS resin, LCP resin and the like are suitable.

ここで、定着ベルト61が両端部のエンドキャップ部材67に支持されて回転する場合には、一般に、0.1N・m〜0.5N・m程度のトルクが作用する。
本実施の形態の定着ベルト61では、基材層611を機械的強度の高い、例えば、非磁性ステンレススチール等で構成している。そのため、定着ベルト61全体に0.1N・m〜0.5N・m程度のねじりトルクが作用した場合でも、定着ベルト61には座屈等が生じ難い。
Here, when the fixing belt 61 rotates while being supported by the end cap members 67 at both ends, generally a torque of about 0.1 N · m to 0.5 N · m acts.
In the fixing belt 61 of the present embodiment, the base material layer 611 is made of high mechanical strength, for example, nonmagnetic stainless steel. Therefore, even when a torsional torque of about 0.1 N · m to 0.5 N · m is applied to the entire fixing belt 61, buckling or the like hardly occurs in the fixing belt 61.

また、エンドキャップ部材67のフランジ部67dにより定着ベルト61の片寄りを抑えている。その際の定着ベルト61には、一般に、端部(フランジ部67d)側から軸方向に向けて1N〜5N程度の圧縮力が働く。本実施の形態では、定着ベルト61がこのような圧縮力を受けた場合においても、定着ベルト61の基材層611が非磁性ステンレススチール等で構成されていることから、座屈等の発生が抑制される。
上記のように、本実施の形態では、定着ベルト61の基材層611を機械的強度の高い例えば非磁性ステンレススチール等で構成することで、ねじりトルクや圧縮力に対して座屈等が発生し難い構成を実現している。さらには、基材層611および導電発熱層612を薄層に形成して、定着ベルト61全体としての柔軟性・フレキシブル性を確保しているので、ニップ部Nに倣った変形と形状復元とが行われる。
Further, the flange portion 67 d of the end cap member 67 suppresses the deviation of the fixing belt 61. The fixing belt 61 at that time generally has a compressive force of about 1N to 5N from the end (flange portion 67d) side in the axial direction. In the present embodiment, even when the fixing belt 61 receives such a compressive force, the base material layer 611 of the fixing belt 61 is made of nonmagnetic stainless steel or the like, so that buckling or the like occurs. It is suppressed.
As described above, in this embodiment, the base material layer 611 of the fixing belt 61 is made of, for example, non-magnetic stainless steel having high mechanical strength, so that buckling or the like occurs with respect to torsion torque or compression force. A difficult configuration is realized. Furthermore, since the base material layer 611 and the conductive heat generating layer 612 are formed as thin layers to ensure the flexibility and flexibility of the fixing belt 61 as a whole, deformation and shape restoration following the nip portion N are prevented. Done.

加圧ロール62は、定着ベルト61に対向するように配置され、図3の矢印D方向に、例えば、140mm/sのプロセススピードで回転する。そして、加圧ロール62と押圧パッド63とにより定着ベルト61を挟持した状態でニップ部Nを形成し、このニップ部Nに未定着トナー像を保持した用紙Pを通過させることで、熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Pに定着する。
加圧ロール62は、例えば直径18mmの中実のアルミニウム製コア(円柱状芯金)621と、コア621の外周面に被覆された例えば厚さ5mmのシリコーンスポンジ等の耐熱性弾性体層622と、さらに例えば厚さ50μmのカーボン配合のPFA等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層623とが積層されて構成される。そして、接離機構200により、例えば、25kgfの荷重で押圧パッド63を押圧するように定着ベルト61に圧接される。
本実施の形態では、加圧ロール62は、接離機構200により、図3に示す通常の定着動作時のラッチON状態の位置以外に、後述する図6に示す各構成部に電力を供給する電力供給部からの電力の供給が停止される状態(主電源OFF時)の半ニップ状態、図7に示すウォームアップ時のラッチOFF状態に位置が制御される構成となっている。
The pressure roll 62 is disposed so as to face the fixing belt 61, and rotates in the direction of arrow D in FIG. 3 at a process speed of, for example, 140 mm / s. Then, a nip portion N is formed in a state where the fixing belt 61 is sandwiched between the pressure roll 62 and the pressing pad 63, and the sheet P holding the unfixed toner image is passed through the nip portion N, so that the heat and pressure To fix the unfixed toner image on the paper P.
The pressure roll 62 includes, for example, a solid aluminum core (cylindrical metal core) 621 having a diameter of 18 mm, and a heat-resistant elastic body layer 622 such as a silicone sponge having a thickness of 5 mm, which is coated on the outer peripheral surface of the core 621. Further, for example, a release layer 623 made of a heat-resistant resin coating such as PFA containing carbon having a thickness of 50 μm or a heat-resistant rubber coating is laminated. Then, the contact / separation mechanism 200 is pressed against the fixing belt 61 so as to press the pressing pad 63 with a load of 25 kgf, for example.
In the present embodiment, the pressure roll 62 supplies power to each component shown in FIG. 6 to be described later by the contact / separation mechanism 200 in addition to the position of the latch ON state during the normal fixing operation shown in FIG. The position is controlled in a half-nip state in a state where power supply from the power supply unit is stopped (when the main power supply is OFF) and a latch OFF state in warm-up shown in FIG.

<加圧ロールと定着ベルトの駆動機構の説明>
図2に戻り、本実施の形態の定着ユニット60において、加圧ロール62と定着ベルト61の駆動機構について説明する。
ここで、定着ユニット60は、図7に示すような、定着動作前のニップ解除状態に設定されているものとする。定着動作前の待機時では、接離機構200によって、加圧ロール62は定着ベルト61から離れたウォームアップ位置に置かれる。このウォームアップ位置は、ウォームアップ時における加圧ロール62の配置位置であり、加圧ロール62が定着ベルト61とは物理的に接触しない所謂ラッチOFF状態になる。
<Description of drive mechanism for pressure roll and fixing belt>
Returning to FIG. 2, the driving mechanism for the pressure roll 62 and the fixing belt 61 in the fixing unit 60 of the present embodiment will be described.
Here, it is assumed that the fixing unit 60 is set in a nip released state before the fixing operation as shown in FIG. In a standby state before the fixing operation, the pressing roll 62 is placed at a warm-up position away from the fixing belt 61 by the contact / separation mechanism 200. This warm-up position is a position where the pressure roll 62 is disposed at the time of warm-up, and a so-called latch OFF state in which the pressure roll 62 does not physically contact the fixing belt 61 is brought about.

図2に示すように、定着ユニット60では、駆動モータ90からの回転駆動力が、回転軸91に固定された伝達ギヤ92と、伝達ギヤ93,94,95,96を介してシャフト97に伝達される。それにより、加圧ロール62に回転駆動力が伝わり加圧ロール62が回転駆動される。   As shown in FIG. 2, in the fixing unit 60, the rotational driving force from the drive motor 90 is transmitted to the shaft 97 via the transmission gear 92 fixed to the rotation shaft 91 and the transmission gears 93, 94, 95, 96. Is done. Thereby, the rotational driving force is transmitted to the pressure roll 62 and the pressure roll 62 is rotationally driven.

次に、駆動モータ90からの回転駆動力は、回転軸91に伝達ギヤ92と同軸に固定された伝達ギヤ101と、回転伝達制限部材の一例としてのワンウェイクラッチ102を介してシャフト103に伝達され、シャフト103に結合された伝達ギヤ104,105から両エンドキャップ部材67のギヤ部67b(図5参照)に伝達される。それによって、エンドキャップ部材67から定着ベルト61に回転駆動力が伝わり、エンドキャップ部材67と定着ベルト61とが一体となって回転駆動される。このとき、定着ベルト61が定着ベルト61の両端部から駆動力を直接受けて回転する。   Next, the rotational driving force from the drive motor 90 is transmitted to the shaft 103 via the transmission gear 101 fixed to the rotation shaft 91 coaxially with the transmission gear 92 and the one-way clutch 102 as an example of a rotation transmission limiting member. The gears 67 b (see FIG. 5) of both end cap members 67 are transmitted from the transmission gears 104 and 105 coupled to the shaft 103. As a result, a rotational driving force is transmitted from the end cap member 67 to the fixing belt 61, and the end cap member 67 and the fixing belt 61 are integrally rotated. At this time, the fixing belt 61 rotates by receiving a driving force directly from both ends of the fixing belt 61.

次に、定着ユニット60は、図3に示すような定着動作時には、接離機構200によって、加圧ロール62は定着ベルト61に圧接したラッチON状態に置かれる。このとき、ワンウェイクラッチ102が作動し、駆動モータ90からシャフト97への回転駆動力の伝達が停止する。そして、定着ベルト61は加圧ロール62の回転に伴って従動回転する。   Next, when the fixing unit 60 performs a fixing operation as shown in FIG. 3, the pressing roll 62 is placed in a latch-on state in which the pressing roll 62 is pressed against the fixing belt 61 by the contact / separation mechanism 200. At this time, the one-way clutch 102 is operated, and the transmission of the rotational driving force from the drive motor 90 to the shaft 97 is stopped. The fixing belt 61 rotates following the rotation of the pressure roll 62.

尚、本実施の形態の定着ユニット60は、ラッチON状態における定着ベルト61の回転数を回転検知計107により検知し、出力信号は制御部31に入力される。そして、制御部31からの制御信号を受けたモータドライバ910を介し、駆動モータ90の回転が制御されている。
また、接離機構200(図3参照)は、位置決め駆動源としてのラッチモータ201と、回転軸202、伝達ギヤ203,204,シャフト205及びシャフト205に扁心カム206を備えている。例えば、フォトセンサ207によりシャフト205の回転位置を検知し、出力信号は制御部31に入力される。そして、制御部31からの制御信号を受けたモータドライバ210を介し、ラッチモータ201の動作が制御されている。
Note that the fixing unit 60 of the present embodiment detects the rotation speed of the fixing belt 61 in the latch-on state by the rotation detector 107, and an output signal is input to the control unit 31. The rotation of the drive motor 90 is controlled via the motor driver 910 that has received a control signal from the control unit 31.
The contact / separation mechanism 200 (see FIG. 3) includes a latch motor 201 serving as a positioning drive source, a rotating shaft 202, transmission gears 203 and 204, a shaft 205, and a shaft cam 206 on the shaft 205. For example, the rotational position of the shaft 205 is detected by the photo sensor 207, and the output signal is input to the control unit 31. The operation of the latch motor 201 is controlled via the motor driver 210 that receives the control signal from the control unit 31.

<IHヒータの説明>
以下に、定着ベルト61の導電発熱層612に交流磁界を作用させて電磁誘導加熱するIHヒータ80について説明する。
図8は、本実施の形態におけるIHヒータ80の構成を説明する断面図である。図8に示したように、IHヒータ80は、例えば耐熱性樹脂等の非磁性体から構成される支持体81、交流磁界を生成する励磁コイル82を備えている。また、励磁コイル82を支持体81上に固定する弾性体で構成された弾性支持部材83、励磁コイル82にて生成された交流磁界の磁路を形成する磁心84を備えている。さらには、磁界を遮蔽するシールド85、磁心84を支持体81側に加圧する加圧部材86、励磁コイル82に交流電流を供給する励磁回路88を備えている。
<Description of IH heater>
The IH heater 80 that performs electromagnetic induction heating by applying an alternating magnetic field to the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 will be described below.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the IH heater 80 in the present embodiment. As shown in FIG. 8, the IH heater 80 includes a support 81 made of a nonmagnetic material such as a heat resistant resin, and an exciting coil 82 that generates an alternating magnetic field. Further, an elastic support member 83 made of an elastic body that fixes the excitation coil 82 on the support 81 and a magnetic core 84 that forms a magnetic path of an alternating magnetic field generated by the excitation coil 82 are provided. Furthermore, a shield 85 that shields the magnetic field, a pressure member 86 that pressurizes the magnetic core 84 toward the support 81, and an excitation circuit 88 that supplies an alternating current to the excitation coil 82 are provided.

支持体81は、断面が定着ベルト61の表面形状に沿って湾曲した形状で形成され、励磁コイル82を支持する上部面(支持面)81aが定着ベルト61表面と予め定めた間隙(例えば、0.5mm〜2mm)を保つように形成されている。また、支持体81を構成する材料としては、例えば、耐熱ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂等の耐熱性のある非磁性材料が用いられる。
励磁コイル82は、相互に絶縁された、例えば、直径0.17mmの銅線材を、例えば、90本束ねたリッツ線が、長円形状や楕円形状、長方形状等の中空きの閉ループ状に巻かれて構成される。そして、励磁コイル82に励磁回路88から予め定めた周波数の交流電流が供給されることにより、励磁コイル82の周囲には、閉ループ状に巻かれたリッツ線を中心とする交流磁界が生成される。励磁回路88から励磁コイル82に供給される交流電流の周波数は、一般に、上記した汎用電源により生成される20kHz〜100kHzが用いられる。
The support 81 is formed in a shape whose cross section is curved along the surface shape of the fixing belt 61, and an upper surface (supporting surface) 81 a that supports the exciting coil 82 has a predetermined gap (for example, 0) from the surface of the fixing belt 61. 0.5 mm to 2 mm). Moreover, as a material which comprises the support body 81, heat resistance, such as heat resistant resins, such as heat resistant glass, a polycarbonate, polyether sulfone, PPS (polyphenylene sulfide), or the glass fiber mixed with these, for example. Some non-magnetic materials are used.
The exciting coil 82 is formed by winding, for example, 90 litz wires, which are bundled with, for example, 90 copper wires having a diameter of 0.17 mm, which are insulated from each other, into a closed loop with a hollow space such as an ellipse, an ellipse, or a rectangle. Configured. Then, when an alternating current having a predetermined frequency is supplied to the exciting coil 82 from the exciting circuit 88, an alternating magnetic field centered around a litz wire wound in a closed loop is generated around the exciting coil 82. . Generally, the frequency of the alternating current supplied from the excitation circuit 88 to the excitation coil 82 is 20 kHz to 100 kHz generated by the general-purpose power source.

磁心84は、磁路形成手段として機能する。磁心84の材料としては、例えば、ソフトフェライト、フェライト樹脂、非晶質合金(アモルファス合金)、パーマロイ、整磁鋼等の高透磁率の酸化物や合金材料で構成される強磁性体が挙げられる。
磁心84は、磁力線の通路(磁路)を形成する。この磁力線の通路(磁路)は、励磁コイル82にて生成された交流磁界による磁力線(磁束)を内部に誘導し、磁心84から定着ベルト61を横切って感温磁性部材64方向に向かい、感温磁性部材64の中を通過して磁心84に戻る。
すなわち、励磁コイル82にて生成された交流磁界が磁心84の内部と感温磁性部材64の内部とを通過するように構成し、磁力線が定着ベルト61と励磁コイル82とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。それにより、励磁コイル82にて生成された交流磁界の磁力線が定着ベルト61の磁心84と対向する領域に集中される。
ここで、磁心84は磁路形成による損失が小さい材料が望ましい。具体的には、磁心84は渦電流損を小さくする形態(スリット等による電流経路遮断や分断化、薄板束ね等)での使用が望ましく、ヒステリシス損の小さい材料で形成されることが望ましい。
また、定着ベルト61の回転方向に沿った磁心84の長さは、感温磁性部材64の定着ベルト61の回転方向に沿った長さよりも小さく構成される。それにより、磁力線のIHヒータ80周辺への漏洩が減り、力率が向上する。さらに、定着ユニット60を構成する金属製部材への電磁誘導を抑え、定着ベルト61(導電発熱層612)での発熱効率を高める。
The magnetic core 84 functions as a magnetic path forming unit. Examples of the material of the magnetic core 84 include a ferromagnetic material made of an oxide or alloy material having a high magnetic permeability such as soft ferrite, ferrite resin, amorphous alloy (amorphous alloy), permalloy, and magnetic shunt steel. .
The magnetic core 84 forms a path (magnetic path) for lines of magnetic force. This magnetic line of force (magnetic path) induces a magnetic line of force (magnetic flux) generated by the alternating magnetic field generated by the exciting coil 82, and crosses the fixing belt 61 from the magnetic core 84 toward the temperature-sensitive magnetic member 64. It passes through the warm magnetic member 64 and returns to the magnetic core 84.
That is, the AC magnetic field generated by the exciting coil 82 is configured to pass through the inside of the magnetic core 84 and the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64, and the magnetic lines of force wrap the fixing belt 61 and the exciting coil 82 inside. A closed magnetic circuit is formed. As a result, the magnetic field lines of the alternating magnetic field generated by the exciting coil 82 are concentrated in a region facing the magnetic core 84 of the fixing belt 61.
Here, the magnetic core 84 is preferably made of a material having a small loss due to magnetic path formation. Specifically, the magnetic core 84 is desirably used in a form that reduces the eddy current loss (current path interruption or division by slits, thin plate bundling, etc.), and is preferably formed of a material having a small hysteresis loss.
Further, the length of the magnetic core 84 along the rotation direction of the fixing belt 61 is configured to be smaller than the length of the temperature-sensitive magnetic member 64 along the rotation direction of the fixing belt 61. Thereby, the leakage of magnetic lines of force to the periphery of the IH heater 80 is reduced, and the power factor is improved. Furthermore, electromagnetic induction to the metal member constituting the fixing unit 60 is suppressed, and the heat generation efficiency in the fixing belt 61 (conductive heat generation layer 612) is increased.

<励磁コイルの固定方法の説明>
次に、本実施の形態のIHヒータ80における励磁コイル82の支持体81への固定方法について述べる。
本実施の形態のIHヒータ80では、励磁コイル82を支持体81に支持する弾性支持部材の一例である弾性支持部材83は、例えば、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成される。そして、弾性支持部材83が励磁コイル82を支持体81に対して押圧しながら弾性変形することで、励磁コイル82を支持体81の支持面に支持する。すなわち、弾性支持部材83は、ヤング率が低い材料で構成され、弾性支持部材83が励磁コイル82を支持体81に向けて押圧するに際して、ヤング率の低い弾性支持部材83が弾性変形して、励磁コイル82を支持体81に支持する。
<Description of fixing method of excitation coil>
Next, a method for fixing the exciting coil 82 to the support 81 in the IH heater 80 of the present embodiment will be described.
In the IH heater 80 of the present embodiment, the elastic support member 83 that is an example of an elastic support member that supports the excitation coil 82 on the support 81 is made of an elastic body such as silicone rubber or fluorine rubber. The elastic support member 83 is elastically deformed while pressing the excitation coil 82 against the support 81, thereby supporting the excitation coil 82 on the support surface of the support 81. That is, the elastic support member 83 is made of a material having a low Young's modulus, and when the elastic support member 83 presses the exciting coil 82 against the support 81, the elastic support member 83 with a low Young's modulus is elastically deformed, The exciting coil 82 is supported on the support body 81.

図9は、本実施の形態のIHヒータ80の積層構造を説明する図である。図9に示したように、励磁コイル82は、支持体81の支持面81a上にて、励磁コイル82の閉ループ中空部82aが支持面81aの長手方向中心軸に設けられた凸部81bを囲むように設置される。支持面81aは、上記したエンドキャップ部材67(図5参照)に支持されて略円形状の軌跡を描きながら回転移動する定着ベルト61との距離が規定値(設計値)に設定された位置設定面として形成されている。それにより、励磁コイル82が支持面81a上に密着して配置されることで、励磁コイル82と定着ベルト61との距離が設計値に設定されることとなる。   FIG. 9 is a view for explaining the laminated structure of the IH heater 80 of the present embodiment. As shown in FIG. 9, in the exciting coil 82, on the support surface 81a of the support 81, the closed loop hollow portion 82a of the exciting coil 82 surrounds the convex portion 81b provided on the central axis in the longitudinal direction of the support surface 81a. Installed. The support surface 81a is supported by the above-described end cap member 67 (see FIG. 5), and the position setting is such that the distance from the fixing belt 61 that rotates while drawing a substantially circular locus is set to a specified value (design value). It is formed as a surface. As a result, the exciting coil 82 is disposed in close contact with the support surface 81a, whereby the distance between the exciting coil 82 and the fixing belt 61 is set to a design value.

そのために、本実施の形態のIHヒータ80では、支持体81の支持面81a上に配置された励磁コイル82は、弾性支持部材83により支持面81a側に向けて押圧されるように構成される。すなわち、励磁コイル82の上部に配置される磁心84は、磁心84の両端部84aが支持体81の両側部に設けられた支持レール部81cに取り付けられる(図8も参照)。それにより、磁心84の下側面(支持体81側の側面)に配置された弾性支持部材83は、励磁コイル82の上面と接触して設置される。一方、磁心84は、シールド85が支持体81に取り付けられることで、シールド85の下部面に設けられた加圧部材86により支持体81側に加圧される。それにより、励磁コイル82は、磁心84からの加圧力を受けた弾性支持部材83からの弾性力を受け、加圧力により弾性変形する弾性支持部材83によって支持面81a側に向けて押圧されながら支持面81a上に支持される。それによって、励磁コイル82が支持面81a上に密着し、励磁コイル82と定着ベルト61との距離が設計値に設定される。
なお、加圧部材86としては、例えばシリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体の他に、バネ等の弾性部材を用いてもよい。
Therefore, in the IH heater 80 of the present embodiment, the excitation coil 82 disposed on the support surface 81a of the support 81 is configured to be pressed toward the support surface 81a by the elastic support member 83. . That is, the magnetic core 84 disposed on the upper portion of the exciting coil 82 is attached to the support rail portions 81c provided at both end portions 84a of the support body 81 (see also FIG. 8). Thereby, the elastic support member 83 disposed on the lower surface of the magnetic core 84 (the side surface on the support body 81 side) is placed in contact with the upper surface of the exciting coil 82. On the other hand, when the shield 85 is attached to the support body 81, the magnetic core 84 is pressed to the support body 81 side by the pressing member 86 provided on the lower surface of the shield 85. Thereby, the exciting coil 82 receives the elastic force from the elastic support member 83 that receives the pressure from the magnetic core 84, and is supported while being pressed toward the support surface 81a by the elastic support member 83 that is elastically deformed by the pressure. It is supported on the surface 81a. As a result, the exciting coil 82 comes into close contact with the support surface 81a, and the distance between the exciting coil 82 and the fixing belt 61 is set to a design value.
As the pressure member 86, for example, an elastic member such as a spring may be used in addition to an elastic body such as silicone rubber or fluorine rubber.

一般に、励磁コイル82にて交流磁界が生成されると、励磁コイル82近傍に配置された磁心84や定着ベルト61の内周面側に配置された感温磁性部材64等との間で相互に磁力が作用し、励磁コイル82自身に振動(磁歪)が発生する。そのため、支持体81に対し、例えば、接着剤等の所謂剛性体(ヤング率が高い材料)を用いて励磁コイル82を固定すると、定着ユニット60の長期に亘る累積使用により、励磁コイル82の振動が要因となって、接着剤等の剛性体と励磁コイル82との間が剥離し易くなる。そして、励磁コイル82が接着剤等の剛性体から剥離すると、励磁コイル82が支持面81a上で位置ずれを起こし、或いは、励磁コイル82に変形が生じる。そうなると、励磁コイル82の定着ベルト61との距離が当初の設計値から外れ、磁心84を経て定着ベルト61を通過する磁力線の密度(磁束密度)が、定着ベルト61表面で部分的にばらつくこととなる。そのために、定着ベルト61で発生する渦電流Iの大きさに不均一が生じ、定着ベルト61表面での発熱量に部分的なばらつきが生じた状態が形成される場合がある。   In general, when an alternating magnetic field is generated by the exciting coil 82, the magnetic core 84 disposed in the vicinity of the exciting coil 82, the temperature-sensitive magnetic member 64 disposed on the inner peripheral surface side of the fixing belt 61, etc. Magnetic force acts, and vibration (magnetostriction) is generated in the exciting coil 82 itself. For this reason, when the excitation coil 82 is fixed to the support 81 using a so-called rigid body (a material having a high Young's modulus) such as an adhesive, the vibration of the excitation coil 82 is caused by the cumulative use of the fixing unit 60 over a long period of time. As a result, the rigid body such as an adhesive and the exciting coil 82 are easily separated. When the exciting coil 82 is peeled off from a rigid body such as an adhesive, the exciting coil 82 is displaced on the support surface 81a, or the exciting coil 82 is deformed. Then, the distance between the exciting coil 82 and the fixing belt 61 deviates from the initial design value, and the density of magnetic lines of force (magnetic flux density) passing through the fixing belt 61 via the magnetic core 84 partially varies on the surface of the fixing belt 61. Become. For this reason, the magnitude of the eddy current I generated in the fixing belt 61 may be uneven, and a state may be formed in which the amount of heat generated on the surface of the fixing belt 61 varies partially.

また、接着剤等の剛性体を用いて励磁コイル82を支持体81に固定する場合には、接着剤等が固化するまでの間、励磁コイル82の全面を支持体81との位置ずれが生じないように固定しておく必要がある。ところが、励磁コイル82は例えばリッツ線を閉ループ状に束ねて接着されたものであるため、変形が生じ易い。そのため、接着剤等が固化するまで励磁コイル82を支持体81と位置ずれが生じないように固定しておくことは困難を伴い、励磁コイル82の支持体81に対する位置精度が低下し易くなる。励磁コイル82の支持体81に対する位置精度が低下すると、上記の同様に、定着ベルト61表面での発熱量に部分的なばらつきが生じた状態が形成される。   Further, when the excitation coil 82 is fixed to the support 81 using a rigid body such as an adhesive, the entire surface of the excitation coil 82 is displaced from the support 81 until the adhesive or the like is solidified. It is necessary to fix so that there is no. However, since the exciting coil 82 is, for example, a litz wire bundled in a closed loop and bonded, the deformation is likely to occur. For this reason, it is difficult to fix the exciting coil 82 with the support 81 so as not to be displaced until the adhesive or the like is solidified, and the positional accuracy of the exciting coil 82 with respect to the support 81 tends to be lowered. When the positional accuracy of the exciting coil 82 with respect to the support 81 is lowered, a state in which a partial variation occurs in the amount of heat generated on the surface of the fixing belt 61 is formed as described above.

そこで、本実施の形態のIHヒータ80では、例えばシリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成された弾性支持部材83が、励磁コイル82を支持体81に対して押圧することで、支持体81の支持面81aに支持するように構成している。そして、弾性体で構成された弾性支持部材83は、励磁コイル82の振動を吸収しながら、励磁コイル82の振動に合わせて弾性支持部材83自身が弾性変形する。それにより、定着ユニット60の長期に亘る累積使用によって励磁コイル82の振動の累積数が多大となっても、弾性支持部材83と励磁コイル82との間は剥離せず、支持体81と励磁コイル82との間を初期に設定された両者の位置関係に維持する。
また、弾性支持部材83は、製造時に厚さ(設定値)が予め定めた寸法精度に収まるように管理される。そのため、励磁コイル82を支持面81a上に支持する長手方向に亘る押圧力がほぼ均等となるように設定される。特に、本実施の形態のIHヒータ80では、励磁コイル82の長手方向に亘って分割して設けられた複数の磁心84が励磁コイル82を長手方向に亘って均一に押圧する。それにより、励磁コイル82と支持面81aとの密着性が長手方向に亘って高められ、励磁コイル82と定着ベルト61との位置が長手方向に亘って設定される。
さらには、IHヒータ80の製造時には、接着剤等が固化するまでの時間を要さず、短時間で励磁コイル82が取り付けられる。
Therefore, in the IH heater 80 according to the present embodiment, the elastic support member 83 made of an elastic body such as silicone rubber or fluorine rubber presses the excitation coil 82 against the support 81 to thereby support the support body. The support surface 81a of 81 is comprised so that it may support. The elastic support member 83 formed of an elastic body elastically deforms itself in accordance with the vibration of the excitation coil 82 while absorbing the vibration of the excitation coil 82. Accordingly, even if the cumulative number of vibrations of the excitation coil 82 becomes large due to the cumulative use of the fixing unit 60 over a long period of time, the elastic support member 83 and the excitation coil 82 are not separated, and the support 81 and the excitation coil are separated. 82 is maintained in the initial positional relationship.
Further, the elastic support member 83 is managed so that the thickness (set value) falls within a predetermined dimensional accuracy at the time of manufacture. Therefore, the pressing force in the longitudinal direction for supporting the exciting coil 82 on the support surface 81a is set to be substantially equal. In particular, in the IH heater 80 according to the present embodiment, a plurality of magnetic cores 84 divided and provided along the longitudinal direction of the excitation coil 82 press the excitation coil 82 uniformly along the longitudinal direction. Thereby, the adhesion between the exciting coil 82 and the support surface 81a is enhanced in the longitudinal direction, and the positions of the exciting coil 82 and the fixing belt 61 are set in the longitudinal direction.
Further, when the IH heater 80 is manufactured, the exciting coil 82 is attached in a short time without requiring time for the adhesive or the like to solidify.

<定着ベルトが発熱する状態の説明>
引き続いて、IHヒータ80により生成された交流磁界によって定着ベルト61が発熱する状態を説明する。
まず、上記したように、感温磁性部材64の透磁率変化開始温度は、各色トナー像を定着する定着設定温度以上であって定着ベルト61の耐熱温度以下となる温度範囲内(例えば、140℃〜240℃)に設定されている。そして、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の状態にある場合には、定着ベルト61に近接する感温磁性部材64の温度も定着ベルト61の温度に対応して、透磁率変化開始温度以下となる。そのため、感温磁性部材64は強磁性を呈するので、IHヒータ80により生成された交流磁界の磁力線Hは、定着ベルト61を透過した後、感温磁性部材64の内部を広がり方向に沿って通過する磁路を形成する。ここでの「広がり方向」とは、感温磁性部材64の厚さ方向と直交する方向を意味する。
<Description of the state in which the fixing belt generates heat>
Subsequently, a state in which the fixing belt 61 generates heat by the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 will be described.
First, as described above, the magnetic permeability change start temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 is within a temperature range that is not less than the set fixing temperature for fixing each color toner image and not more than the heat resistance temperature of the fixing belt 61 (for example, 140 ° C. ˜240 ° C.). When the temperature of the fixing belt 61 is equal to or lower than the magnetic permeability change start temperature, the temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 adjacent to the fixing belt 61 is also started corresponding to the temperature of the fixing belt 61. Below temperature. Therefore, since the temperature-sensitive magnetic member 64 exhibits ferromagnetism, the magnetic field lines H of the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 pass through the fixing belt 61 and then pass through the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 along the spreading direction. To form a magnetic path. Here, the “spreading direction” means a direction orthogonal to the thickness direction of the temperature-sensitive magnetic member 64.

図10は、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合の磁力線(H)の状態を説明する図である。図10に示したように、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、IHヒータ80により生成された交流磁界の磁力線Hは、定着ベルト61を透過し、感温磁性部材64の内部を広がり方向(厚さ方向と直交する方向)に沿って通過する磁路を形成する。そのため、定着ベルト61の導電発熱層612を横切る領域での単位面積あたりの磁力線Hの数(磁束密度)は多くなる。   FIG. 10 is a diagram for explaining the state of the lines of magnetic force (H) when the temperature of the fixing belt 61 is in a temperature range equal to or lower than the permeability change start temperature. As shown in FIG. 10, when the temperature of the fixing belt 61 is in a temperature range equal to or lower than the permeability change start temperature, the magnetic field lines H of the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 pass through the fixing belt 61, A magnetic path passing through the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 along the spreading direction (direction orthogonal to the thickness direction) is formed. Therefore, the number of magnetic field lines H (magnetic flux density) per unit area in the region crossing the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 increases.

すなわち、IHヒータ80の磁心84から磁力線Hが放射されて定着ベルト61の導電発熱層612を横切る領域R1,R2を通過した後、磁力線Hは強磁性体である感温磁性部材64の内部に誘導される。そのため、定着ベルト61の導電発熱層612を厚さ方向に横切る磁力線Hは感温磁性部材64の内部に進入するように集中し、領域R1,R2での磁束密度は高くなる。また、感温磁性部材64の内部を広がり方向に沿って通過した磁力線Hが再び磁心84に戻るに際しても、導電発熱層612を厚さ方向に横切る領域R3では、感温磁性部材64内の磁位の低い部分から集中して磁心84に向けて発生する。そのため、定着ベルト61の導電発熱層612を厚さ方向に横切る磁力線Hは、感温磁性部材64から集中して磁心84に向かうこととなり、領域R3での磁束密度も高くなる。   That is, after the magnetic force line H is radiated from the magnetic core 84 of the IH heater 80 and passes through the regions R1 and R2 crossing the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61, the magnetic force line H enters the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 which is a ferromagnetic material. Be guided. Therefore, the magnetic field lines H crossing the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 in the thickness direction are concentrated so as to enter the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64, and the magnetic flux density in the regions R1 and R2 increases. Further, even when the magnetic field lines H that have passed through the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 along the spreading direction return to the magnetic core 84 again, in the region R3 that crosses the conductive heating layer 612 in the thickness direction, the magnetic field in the temperature-sensitive magnetic member 64 is increased. It is concentrated toward the magnetic core 84 from the lower part. Therefore, the magnetic force lines H that cross the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 in the thickness direction are concentrated from the temperature-sensitive magnetic member 64 toward the magnetic core 84, and the magnetic flux density in the region R3 is also increased.

磁力線Hが厚さ方向に横切る定着ベルト61の導電発熱層612では、単位面積当たりの磁力線Hの数(磁束密度)の変化量に比例した渦電流Iが発生する。それにより、図10に示したように、磁束密度の変化量が大きい領域R1,R2および領域R3では、大きな渦電流Iが発生する。導電発熱層612に生じた渦電流Iは、導電発熱層612の固有抵抗値Rと渦電流Iの二乗の積であるジュール熱W(W=IR)を発生させる。それにより、大きな渦電流Iが発生した導電発熱層612では、大きなジュール熱Wが発生する。
このように、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、磁力線Hが導電発熱層612を横切る領域R1,R2や領域R3において大きな熱が発生する。それにより、定着ベルト61は加熱される。
In the conductive heating layer 612 of the fixing belt 61 where the magnetic lines H cross in the thickness direction, an eddy current I proportional to the amount of change in the number of magnetic lines H per unit area (magnetic flux density) is generated. Accordingly, as shown in FIG. 10, a large eddy current I is generated in the regions R1, R2 and R3 where the amount of change in magnetic flux density is large. The eddy current I generated in the conductive heat generation layer 612 generates Joule heat W (W = I 2 R), which is the product of the specific resistance value R of the conductive heat generation layer 612 and the square of the eddy current I. Thereby, a large Joule heat W is generated in the conductive heat generating layer 612 where the large eddy current I is generated.
As described above, when the temperature of the fixing belt 61 is in a temperature range equal to or lower than the permeability change start temperature, large heat is generated in the regions R1 and R2 and the region R3 where the lines of magnetic force H cross the conductive heat generating layer 612. Thereby, the fixing belt 61 is heated.

ところで、本実施の形態の定着ユニット60では、定着ベルト61の内周面側において定着ベルト61に近接させて感温磁性部材64を配置している。それにより、励磁コイル82にて生成された磁力線Hを内部に誘導する磁心84と、定着ベルト61を厚さ方向に横切って透過した磁力線Hを内部に誘導する感温磁性部材64とが近接した構成を実現している。そのため、IHヒータ80(励磁コイル82)により生成された交流磁界は、磁路が短いループを形成するので、磁路内での磁束密度や磁気結合度は高まる。それにより、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合、定着ベルト61にはさらに効率的に熱が発生する。   By the way, in the fixing unit 60 of the present embodiment, the temperature-sensitive magnetic member 64 is disposed in the vicinity of the fixing belt 61 on the inner peripheral surface side of the fixing belt 61. As a result, the magnetic core 84 that guides the magnetic force lines H generated by the exciting coil 82 to the inside and the temperature-sensitive magnetic member 64 that guides the magnetic force lines H transmitted through the fixing belt 61 in the thickness direction are close to each other. The configuration is realized. For this reason, the AC magnetic field generated by the IH heater 80 (excitation coil 82) forms a loop with a short magnetic path, so that the magnetic flux density and the magnetic coupling degree in the magnetic path increase. Accordingly, when the temperature of the fixing belt 61 is in a temperature range equal to or lower than the magnetic permeability change start temperature, heat is more efficiently generated in the fixing belt 61.

<定着ベルトの非通紙部の昇温を抑制する機能の説明>
次に、定着ベルト61の非通紙部の昇温を抑制する機能について説明する。
ここでまず、定着ユニット60に小サイズの用紙P(小サイズ紙P1)を連続して通紙した場合について述べる。図11は、小サイズ紙P1を連続して通紙した際の定着ベルト61の幅方向の温度分布の概略を示した図である。図11においては、画像形成装置1にて使用される用紙Pの最大サイズ幅(例えば、A3横幅)である最大通紙領域をFf、最大サイズ用紙Pよりも横幅の小さな小サイズ紙P1(例えば、A4縦送り)が通過する領域(小サイズ紙通紙領域)をFs、小サイズ紙P1が通過しない非通紙領域をFbとする。なお、画像形成装置1では中央位置基準で通紙が行われるものとする。
<Description of function for suppressing temperature rise of non-sheet passing portion of fixing belt>
Next, the function of suppressing the temperature rise at the non-sheet passing portion of the fixing belt 61 will be described.
First, a case where small-size paper P (small-size paper P1) is continuously passed through the fixing unit 60 will be described. FIG. 11 is a diagram showing an outline of the temperature distribution in the width direction of the fixing belt 61 when the small size paper P1 is continuously fed. In FIG. 11, the maximum sheet passing area which is the maximum size width (for example, A3 width) of the sheet P used in the image forming apparatus 1 is Ff, and the small size sheet P1 (for example, the width is smaller than the maximum size sheet P). , A4 (vertical feed) passes through the area (small size paper passing area) as Fs, and the non-sheet passing area through which the small size paper P1 does not pass is Fb. In the image forming apparatus 1, it is assumed that the sheet is passed based on the center position.

図11に示したように、小サイズ紙P1が連続して通紙された場合に、小サイズ紙P1が通過する小サイズ紙通紙領域Fsでは定着のための熱が消費される。そのため、制御部31(図1参照)による定着設定温度での温度調整制御が行われ、小サイズ紙通紙領域Fsでの定着ベルト61の温度は定着設定温度の近傍範囲内に維持される。その一方で、非通紙領域Fbにおいても、小サイズ紙通紙領域Fsと同様の温度調整制御が行われる。しかし、非通紙領域Fbでは定着のための熱が消費されない。そのために、非通紙領域Fbの温度は、定着設定温度よりも高い温度に上昇し易い。そして、その状態で小サイズ紙P1の連続通紙を続けると、非通紙領域Fbの温度が例えば定着ベルト61の弾性層613や表面離型層614の耐熱温度よりも上昇して、定着ベルト61を損傷させる場合がある。   As shown in FIG. 11, when the small size paper P1 is continuously passed, heat for fixing is consumed in the small size paper passing area Fs through which the small size paper P1 passes. Therefore, the temperature adjustment control at the fixing set temperature is performed by the control unit 31 (see FIG. 1), and the temperature of the fixing belt 61 in the small size paper passing area Fs is maintained within the range near the fixing set temperature. On the other hand, temperature adjustment control similar to that of the small-size paper passing area Fs is performed also in the non-paper passing area Fb. However, heat for fixing is not consumed in the non-sheet passing area Fb. For this reason, the temperature of the non-sheet passing area Fb is likely to rise to a temperature higher than the fixing set temperature. Then, when the continuous passage of the small size paper P1 is continued in this state, the temperature of the non-sheet passing region Fb rises, for example, higher than the heat resistance temperature of the elastic layer 613 and the surface release layer 614 of the fixing belt 61, 61 may be damaged.

そこで、上記したように、本実施の形態の定着ユニット60では、感温磁性部材64は、定着設定温度以上であって、例えば定着ベルト61の弾性層613や表面離型層614の耐熱温度以下の温度範囲内に透磁率変化開始温度が設定された例えばFe−Ni合金等で構成されている。すなわち、図11に示したように、感温磁性部材64の透磁率変化開始温度Tcuは、定着設定温度Tf以上であって、例えば弾性層613や表面離型層614の耐熱温度Tlim以下の温度領域に設定されている。   Therefore, as described above, in the fixing unit 60 of the present embodiment, the temperature-sensitive magnetic member 64 is equal to or higher than the preset fixing temperature and is, for example, equal to or lower than the heat resistance temperature of the elastic layer 613 and the surface release layer 614 of the fixing belt 61. For example, an Fe—Ni alloy or the like having a magnetic permeability change start temperature set within the temperature range is used. That is, as shown in FIG. 11, the magnetic permeability change start temperature Tcu of the temperature-sensitive magnetic member 64 is equal to or higher than the fixing set temperature Tf, for example, a temperature equal to or lower than the heat resistance temperature Tlim of the elastic layer 613 and the surface release layer 614. It is set in the area.

それにより、小サイズ紙P1が連続通紙されると、定着ベルト61の非通紙領域Fbでの温度は、感温磁性部材64の透磁率変化開始温度を超える。それによって、定着ベルト61に近接する感温磁性部材64の非通紙領域Fbでの温度も定着ベルト61の温度に対応して、定着ベルト61と同様に透磁率変化開始温度を超える。そのため、非通紙領域Fbでの感温磁性部材64は比透磁率が1に近づき、強磁性体としての性質が消失する。感温磁性部材64の比透磁率が低下して1に近づくことで、非通紙領域Fbでの磁力線Hは感温磁性部材64の内部に誘導されず、感温磁性部材64を透過するようになる。そのため、定着ベルト61の非通紙領域Fbでは、導電発熱層612を通過した後の磁力線Hは拡散し、導電発熱層612を横切る磁力線Hの磁束密度は低下する。それにより、導電発熱層612で発生する渦電流Iは減少して、定着ベルト61での発熱量(ジュール熱W)は低減される。その結果、非通紙領域Fbでの過剰な温度上昇は抑えられ、定着ベルト61の損傷が抑制される。
このように、感温磁性部材64は、定着ベルト61の温度を検知する検知部としての機能と、検知した定着ベルト61の温度に応じて定着ベルト61の過度の温度上昇を抑制する昇温抑制部としての機能とを併せ持っている。
Accordingly, when the small size paper P1 is continuously passed, the temperature in the non-sheet passing region Fb of the fixing belt 61 exceeds the magnetic permeability change start temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64. Accordingly, the temperature in the non-sheet passing region Fb of the temperature-sensitive magnetic member 64 adjacent to the fixing belt 61 also exceeds the permeability change start temperature in the same manner as the fixing belt 61 corresponding to the temperature of the fixing belt 61. For this reason, the temperature-sensitive magnetic member 64 in the non-sheet-passing region Fb has a relative magnetic permeability close to 1, and the properties as a ferromagnetic material disappear. The relative magnetic permeability of the temperature-sensitive magnetic member 64 decreases and approaches 1 so that the magnetic field lines H in the non-sheet-passing region Fb are not guided into the temperature-sensitive magnetic member 64 but pass through the temperature-sensitive magnetic member 64. become. Therefore, in the non-sheet passing region Fb of the fixing belt 61, the magnetic field lines H after passing through the conductive heat generating layer 612 are diffused, and the magnetic flux density of the magnetic field lines H crossing the conductive heat generating layer 612 is reduced. Thereby, the eddy current I generated in the conductive heat generation layer 612 is reduced, and the heat generation amount (Joule heat W) in the fixing belt 61 is reduced. As a result, an excessive temperature rise in the non-sheet passing area Fb is suppressed, and damage to the fixing belt 61 is suppressed.
As described above, the temperature-sensitive magnetic member 64 functions as a detection unit that detects the temperature of the fixing belt 61 and suppresses an increase in temperature that suppresses an excessive temperature increase of the fixing belt 61 according to the detected temperature of the fixing belt 61. It also has a function as a department.

感温磁性部材64を通過した後の磁力線Hは、誘導部材66(図3参照)に到達してこの内部に誘導される。磁束が誘導部材66に到達してその内部に誘導されるようになると、導電発熱層612より渦電流Iの流れ易い誘導部材66の方に多くの渦電流Iが流れる。そのため、導電発熱層612で流れる渦電流量はさらに抑制され、非通紙領域Fbでの温度上昇は抑えられる。   The lines of magnetic force H after passing through the temperature-sensitive magnetic member 64 reach the guide member 66 (see FIG. 3) and are guided into this. When the magnetic flux reaches the induction member 66 and is induced therein, more eddy current I flows toward the induction member 66 where the eddy current I flows more easily than the conductive heat generation layer 612. Therefore, the amount of eddy current flowing in the conductive heat generating layer 612 is further suppressed, and the temperature rise in the non-sheet passing region Fb is suppressed.

その際に、誘導部材66が励磁コイル82からの磁力線Hの殆どを誘導して定着ユニット60からの磁力線Hの漏洩を抑えるように、誘導部材66の厚さ、材料、および形状が選定される。具体的には、誘導部材66を表皮深さδが充分に厚い材料で構成すればよい。それにより、誘導部材66に渦電流Iが流れても発熱量も極力小さくなる。本実施の形態では、誘導部材66を感温磁性部材64に沿う略円形形状の厚さ1mmのAl(アルミニウム)で構成し、感温磁性部材64とは非接触(平均的な距離を例えば4mm)に配置している。その他の材料としては、AgやCuが好適である。   At this time, the thickness, material, and shape of the induction member 66 are selected so that the induction member 66 induces most of the magnetic field lines H from the exciting coil 82 and suppresses leakage of the magnetic field lines H from the fixing unit 60. . Specifically, the guide member 66 may be made of a material having a sufficiently thick skin depth δ. Thereby, even if the eddy current I flows through the induction member 66, the amount of heat generation is also minimized. In the present embodiment, the guide member 66 is made of Al (aluminum) having a substantially circular shape with a thickness of 1 mm along the temperature-sensitive magnetic member 64, and is not in contact with the temperature-sensitive magnetic member 64 (an average distance of, for example, 4 mm). ). As other materials, Ag and Cu are suitable.

ところで、その後、定着ベルト61の非通紙領域Fbでの温度が感温磁性部材64の透磁率変化開始温度よりも低くなると、感温磁性部材64の非通紙領域Fbでの温度も透磁率変化開始温度よりも低くなる。それにより、感温磁性部材64は再び強磁性に変化して磁力線Hが感温磁性部材64の内部に誘導されるので、導電発熱層612に渦電流Iが多く流れるようになる。そのため、定着ベルト61が再び加熱されるようになる。   By the way, when the temperature in the non-sheet-passing region Fb of the fixing belt 61 becomes lower than the magnetic permeability change start temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64, the temperature in the non-sheet-passing region Fb of the temperature-sensitive magnetic member 64 is also permeable. It becomes lower than the change start temperature. As a result, the temperature-sensitive magnetic member 64 changes to ferromagnetic again, and the magnetic field lines H are induced inside the temperature-sensitive magnetic member 64, so that a large amount of eddy current I flows through the conductive heating layer 612. Therefore, the fixing belt 61 is heated again.

図12は、非通紙領域Fbでの定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合の磁力線Hの状態を説明する図である。図12に示したように、定着ベルト61の温度が非通紙領域Fbにて透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合には、非通紙領域Fbの感温磁性部材64は比透磁率が低下する。そのため、IHヒータ80により生成された交流磁界の磁力線Hは感温磁性部材64を容易に透過するように変化する。それにより、IHヒータ80(励磁コイル82)により生成された交流磁界の磁力線Hは、磁心84から定着ベルト61側に向けて拡散するように放射され、誘導部材66に到達するようになる。   FIG. 12 is a diagram for explaining the state of the lines of magnetic force H when the temperature of the fixing belt 61 in the non-sheet-passing region Fb is in a temperature range exceeding the permeability change start temperature. As shown in FIG. 12, when the temperature of the fixing belt 61 is in the temperature range exceeding the magnetic permeability change start temperature in the non-sheet passing area Fb, the temperature-sensitive magnetic member 64 in the non-sheet passing area Fb has a ratio. Magnetic permeability decreases. Therefore, the magnetic field lines H of the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 change so as to easily pass through the temperature-sensitive magnetic member 64. Accordingly, the magnetic field lines H of the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 (excitation coil 82) are radiated so as to diffuse from the magnetic core 84 toward the fixing belt 61 and reach the induction member 66.

すなわち、IHヒータ80の磁心84から磁力線Hが放射されて定着ベルト61の導電発熱層612を横切る領域R1,R2では、磁力線Hが感温磁性部材64に誘導され難いため、放射状に拡散する。それにより、定着ベルト61の導電発熱層612を厚さ方向に横切る磁力線Hの磁束密度(単位面積当たりの磁力線Hの数)が減少する。また、磁力線Hが再び磁心84に戻る際に導電発熱層612を厚さ方向に横切る領域R3でも、拡散した広い領域から磁力線Hが磁心84に戻ることとなるため、定着ベルト61の導電発熱層612を厚さ方向に横切る磁力線Hの磁束密度が減少する。
そのため、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度を超える温度範囲にある場合には、領域R1,R2や領域R3において導電発熱層612を厚さ方向に横切る磁力線Hの磁束密度が減少することとなる。それにより、磁力線Hが厚さ方向に横切る導電発熱層612に発生する渦電流Iは減り、定着ベルト61に発生するジュール熱Wは減少する。それにより、定着ベルト61の温度は低下する。
That is, in the regions R1 and R2 where the magnetic force lines H are radiated from the magnetic core 84 of the IH heater 80 and cross the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61, the magnetic force lines H are difficult to be guided to the temperature-sensitive magnetic member 64 and thus diffuse radially. As a result, the magnetic flux density (number of magnetic force lines H per unit area) of the magnetic field lines H crossing the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 in the thickness direction decreases. Further, even in the region R3 that crosses the conductive heat generating layer 612 in the thickness direction when the magnetic force line H returns to the magnetic core 84 again, the magnetic force line H returns to the magnetic core 84 from the diffused wide region. The magnetic flux density of the magnetic field lines H crossing 612 in the thickness direction decreases.
Therefore, when the temperature of the fixing belt 61 is in a temperature range exceeding the permeability change start temperature, the magnetic flux density of the magnetic field lines H crossing the conductive heating layer 612 in the thickness direction in the regions R1, R2, and R3 decreases. It becomes. As a result, the eddy current I generated in the conductive heating layer 612 where the magnetic field lines H cross in the thickness direction is reduced, and the Joule heat W generated in the fixing belt 61 is reduced. As a result, the temperature of the fixing belt 61 decreases.

このように、非通紙領域Fbでの定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以上の温度範囲にある場合において、非通紙領域Fbでの感温磁性部材64の内部に磁力線Hが誘導され難くなり、励磁コイル82により生成された交流磁界の磁力線Hは、定着ベルト61の導電発熱層612を厚さ方向を拡散しながら横切る。そのため、励磁コイル82により生成された交流磁界の磁路は長いループを形成することとなり、定着ベルト61の導電発熱層612を通過する磁路での磁束密度は減少する。
それにより、例えば小サイズ紙P1が連続通紙されて、温度が上昇した非通紙領域Fbでは、定着ベルト61の導電発熱層612に発生する渦電流Iが減って、定着ベルト61の非通紙領域Fbでの発熱量(ジュール熱W)は低減する。その結果、非通紙領域Fbでの過剰な温度上昇は抑えられる。
As described above, when the temperature of the fixing belt 61 in the non-sheet-passing area Fb is in the temperature range equal to or higher than the magnetic permeability change start temperature, the magnetic field lines H are induced inside the temperature-sensitive magnetic member 64 in the non-sheet-passing area Fb. The magnetic field lines H of the alternating magnetic field generated by the exciting coil 82 cross the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 while diffusing in the thickness direction. Therefore, the magnetic path of the alternating magnetic field generated by the exciting coil 82 forms a long loop, and the magnetic flux density in the magnetic path passing through the conductive heating layer 612 of the fixing belt 61 decreases.
Thereby, for example, in the non-sheet passing region Fb where the small size paper P1 is continuously passed and the temperature rises, the eddy current I generated in the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 is reduced and the fixing belt 61 is not passed. The amount of heat generation (joule heat W) in the paper region Fb is reduced. As a result, an excessive temperature rise in the non-sheet passing area Fb can be suppressed.

<感温磁性部材の昇温を抑制する構成の説明>
感温磁性部材64が上記した非通紙領域Fbでの過剰な温度上昇を抑える機能を果たすには、感温磁性部材64の長手方向における領域毎の温度が、それに対向する定着ベルト61の長手方向における領域毎の温度に対応して変化し、上記した定着ベルト61の温度を検知する検知部としての機能を果たす必要がある。
そのために、感温磁性部材64自身に関しては、磁力線Hによって誘導加熱され難い構成が採用される。すなわち、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下であり、感温磁性部材64が強磁性を呈する状態であっても、IHヒータ80からの磁力線Hの中には、感温磁性部材64を厚さ方向に横切る磁力線Hは存在する。それにより、感温磁性部材64内部には弱い渦電流Iが発生しており、感温磁性部材64自身においても若干の発熱が生じる。そのため、例えば、大量の画像形成が連続して行われた場合等には、感温磁性部材64に自己発熱した熱が蓄積され、通紙領域(図11参照)でも感温磁性部材64の温度が上昇傾向を呈する。このように渦電流損による自己発熱が大きいと温度が上昇して、意図せず透磁率変化開始温度まで到達してしまい、通紙領域と非通紙領域の磁気特性に差がなくなって昇温抑制効果が効かなくなってしてしまうことがある。そこで、感温磁性部材64の温度と定着ベルト61の温度との対応関係が維持され、感温磁性部材64が定着ベルト61の温度を検知する検知部として精度良く機能するために、感温磁性部材64自身に発生するジュール熱Wを抑える必要がある。
<Description of the configuration for suppressing the temperature rise of the temperature-sensitive magnetic member>
In order for the temperature-sensitive magnetic member 64 to perform the function of suppressing an excessive temperature rise in the non-sheet-passing region Fb, the temperature of each region in the longitudinal direction of the temperature-sensitive magnetic member 64 is the length of the fixing belt 61 facing it. It changes in accordance with the temperature of each region in the direction, and needs to function as a detection unit that detects the temperature of the fixing belt 61 described above.
Therefore, regarding the temperature-sensitive magnetic member 64 itself, a configuration that is difficult to be induction-heated by the magnetic field lines H is adopted. That is, even if the temperature of the fixing belt 61 is equal to or lower than the permeability change start temperature and the temperature-sensitive magnetic member 64 exhibits ferromagnetism, the temperature-sensitive magnetic member 64 is included in the magnetic force lines H from the IH heater 80. There is a magnetic field line H that crosses in the thickness direction. As a result, a weak eddy current I is generated inside the temperature-sensitive magnetic member 64, and a slight amount of heat is generated in the temperature-sensitive magnetic member 64 itself. For this reason, for example, when a large amount of image formation is continuously performed, the self-heat generation heat is accumulated in the temperature-sensitive magnetic member 64, and the temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 also in the paper passing area (see FIG. 11). Shows an upward trend. Thus, if the self-heating due to eddy current loss is large, the temperature rises and unintentionally reaches the temperature at which the permeability change starts, and there is no difference in the magnetic characteristics between the paper passing area and the non-paper passing area. The suppression effect may stop working. Therefore, the correspondence between the temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 and the temperature of the fixing belt 61 is maintained, and the temperature-sensitive magnetic member 64 functions as a detection unit that detects the temperature of the fixing belt 61 with high accuracy. It is necessary to suppress the Joule heat W generated in the member 64 itself.

そこで、まず第1として、感温磁性部材64は、磁力線Hによって誘導加熱され難い物性(固有抵抗値および透磁率)を持った材料が選定される。
また、第2として、感温磁性部材64の厚さは、少なくとも透磁率変化開始温度以下の温度範囲にて磁力線Hが感温磁性部材64の厚さ方向に横切り難いように、強磁性を呈する状態での表皮深さδよりも厚く形成される。
Therefore, first, for the temperature-sensitive magnetic member 64, a material having physical properties (specific resistance value and magnetic permeability) that is difficult to be induction-heated by the magnetic field lines H is selected.
Second, the thickness of the temperature-sensitive magnetic member 64 exhibits ferromagnetism so that the magnetic field lines H are difficult to cross in the thickness direction of the temperature-sensitive magnetic member 64 at least in the temperature range below the permeability change start temperature. It is formed thicker than the skin depth δ in the state.

さらに、第3として、感温磁性部材64には、磁力線Hによって発生する渦電流Iの流れを分断する複数のスリット64sが形成される。誘導加熱され難いように感温磁性部材64の材料や厚さを選定しても、感温磁性部材64内部に発生する渦電流Iを0とすることは困難である。そこで、感温磁性部材64に発生した渦電流Iの流れを複数のスリット64sにより分断することで、渦電流Iを減少させて、感温磁性部材64に発生するモジュール熱Wを低く抑えている。   Third, the temperature-sensitive magnetic member 64 is formed with a plurality of slits 64 s that divide the flow of the eddy current I generated by the lines of magnetic force H. Even if the material and thickness of the temperature-sensitive magnetic member 64 are selected so that induction heating is difficult, it is difficult to reduce the eddy current I generated in the temperature-sensitive magnetic member 64 to zero. Therefore, the flow of the eddy current I generated in the temperature-sensitive magnetic member 64 is divided by the plurality of slits 64s, thereby reducing the eddy current I and keeping the module heat W generated in the temperature-sensitive magnetic member 64 low. .

図13は、感温磁性部材64に形成されるスリット64sを示した図である。図13(a)は、感温磁性部材64がホルダ65に設置された状態の側面図であり、(b)は、(a)の上方(z方向)から見た平面図である。図13に示したように、感温磁性部材64では、磁力線Hによって発生する渦電流Iの流れる方向に直交して複数のスリット64sが形成される。そのため、スリット64sが無い場合には感温磁性部材64の長手方向の全体に亘って大きな渦となって流れる渦電流I(図13(b)破線)が、スリット64sにより分断される。それにより、スリット64sを形成した場合には、感温磁性部材64内を流れる渦電流I(図13(a)実線)は、スリット64sとスリット64sとの間の領域内での小さな渦となり、全体としての渦電流Iの電流量は低減される。その結果、感温磁性部材64での発熱量(ジュール熱W)は減少し、発熱し難い構成が実現する。したがって、複数のスリット64sは、渦電流Iを分断する渦電流分断部として機能する。   FIG. 13 is a view showing slits 64 s formed in the temperature-sensitive magnetic member 64. FIG. 13A is a side view showing a state in which the temperature-sensitive magnetic member 64 is installed in the holder 65, and FIG. 13B is a plan view seen from above (a direction). As shown in FIG. 13, in the temperature-sensitive magnetic member 64, a plurality of slits 64 s are formed orthogonal to the direction in which the eddy current I generated by the lines of magnetic force H flows. Therefore, when there is no slit 64s, the eddy current I (broken line in FIG. 13B) that flows as a large eddy over the entire longitudinal direction of the temperature-sensitive magnetic member 64 is divided by the slit 64s. Thereby, when the slit 64s is formed, the eddy current I flowing through the temperature-sensitive magnetic member 64 (solid line in FIG. 13A) becomes a small vortex in the region between the slit 64s and the slit 64s, The amount of eddy current I as a whole is reduced. As a result, the amount of heat generated by the temperature-sensitive magnetic member 64 (Joule heat W) is reduced, and a configuration that hardly generates heat is realized. Therefore, the plurality of slits 64 s function as an eddy current dividing unit that divides the eddy current I.

なお、図13に例示した感温磁性部材64では、スリット64sを渦電流Iの流れる方向に直交して形成したが、渦電流Iの流れを分断する構成であれば、例えば渦電流Iの流れる方向に対して傾斜したスリットを形成してもよい。また、図13に示したようなスリット64sを感温磁性部材64の幅方向の全域に亘って形成する構成の他に、感温磁性部材64の幅方向の一部に形成してもよい。また、感温磁性部材64に発生する熱量に応じて、スリットの数、位置、傾斜角等を設定してもよい。
また、スリットの傾斜角が最大となった状態として、感温磁性部材64がスリット部で小片に分割された状態となる小片分割群となってもよく、このような形態であっても本発明の効果は同様に得られる。
In the temperature-sensitive magnetic member 64 illustrated in FIG. 13, the slit 64 s is formed perpendicular to the direction in which the eddy current I flows. However, if the flow of the eddy current I is divided, for example, the eddy current I flows. You may form the slit inclined with respect to the direction. In addition to the configuration in which the slits 64 s as shown in FIG. 13 are formed over the entire region in the width direction of the temperature-sensitive magnetic member 64, the slit 64 s may be formed in a part in the width direction of the temperature-sensitive magnetic member 64. Further, the number, position, inclination angle, and the like of the slits may be set according to the amount of heat generated in the temperature-sensitive magnetic member 64.
Moreover, as a state where the inclination angle of the slit is maximized, the temperature-sensitive magnetic member 64 may be a small piece divided group in which the temperature-sensitive magnetic member 64 is divided into small pieces at the slit portion. The effect of is obtained similarly.

さらに、第4として、感温磁性部材64には、感温磁性部材64にて発生した熱を感温磁性部材64の内側方向(誘導部材66方向)に向けて放熱(伝熱)させる伝熱手段の一例としての放熱経路が形成されている。この場合に、上記した感温磁性部材64の機能から、感温磁性部材64の温度は定着ベルト61の温度と略同じ温度で維持されることが望ましい。そのことから、放熱経路としては、感温磁性部材64と感温磁性部材64の内部に配置された他の部材(例えば誘導部材66)とが非接触状態が維持されるように構成される。すなわち、放熱経路の一部に空気層を介在させることで、放熱経路を介した感温磁性部材64からの熱の流出が過度になることを抑えている。それにより、例えば大量の画像形成が連続して行われた場合等のような感温磁性部材64にて発生した熱が蓄積される状況が生じた場合において、定着ベルト61の温度を超える発熱分の熱量を感温磁性部材64から放熱しやすくするように放熱経路を機能させる。   Fourthly, the heat-sensitive magnetic member 64 heat-transfers heat generated by the temperature-sensitive magnetic member 64 toward the inner side of the temperature-sensitive magnetic member 64 (direction of the induction member 66). A heat dissipation path as an example of the means is formed. In this case, it is desirable that the temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 is maintained at substantially the same temperature as that of the fixing belt 61 because of the function of the temperature-sensitive magnetic member 64 described above. Therefore, the heat dissipation path is configured such that the temperature-sensitive magnetic member 64 and other members (for example, the induction member 66) disposed inside the temperature-sensitive magnetic member 64 are maintained in a non-contact state. That is, an air layer is interposed in a part of the heat dissipation path, thereby suppressing an excessive outflow of heat from the temperature-sensitive magnetic member 64 via the heat dissipation path. Accordingly, for example, when a situation occurs in which heat generated by the temperature-sensitive magnetic member 64 is accumulated, such as when a large amount of image formation is continuously performed, the amount of heat that exceeds the temperature of the fixing belt 61 is generated. The heat dissipation path is made to function so that the heat quantity of the heat-sensitive magnetic member 64 is easily dissipated.

次に、定着ユニット60における定着動作について説明する。
本実施の形態が適用される定着ユニット60では、画像形成装置1におけるトナー画像形成動作が開始されると、ラッチモータ201が作動し、接離機構200により、加圧ロール62を予め定めた温度に加熱された定着ベルト61に強く押圧した定着位置へ配置する。この定着位置は、図3に示すように、押圧パッド63により加圧ロール62が定着ベルト61に密着する所謂ラッチON状態である。このとき、ニップ部N近傍の定着ベルト61は押圧パッド63の形状に沿って変形する。このとき、前述したように、ワンウェイクラッチ102が作動し、駆動モータ90からシャフト97への回転駆動力の伝達が停止し(図3参照)、加圧ロール62は、駆動モータ90からの回転駆動力により矢印D方向へ回転し、定着ベルト61は、加圧ロール62の回転に伴って矢印C方向へ従動回転する。
尚、このとき、制御部31はIHヒータ80の励磁回路88(図8参照)に制御信号を出力し、励磁コイル82(図8参照)に高周波電流(電力)を供給することにより、定着ベルト61の誘導加熱が開始し、予め定めた温度まで加熱するためのウォームアップ動作が実行されている。
Next, the fixing operation in the fixing unit 60 will be described.
In the fixing unit 60 to which the exemplary embodiment is applied, when the toner image forming operation in the image forming apparatus 1 is started, the latch motor 201 is operated, and the pressure roller 62 is set at a predetermined temperature by the contact / separation mechanism 200. The fixing belt 61 is strongly pressed against the heated fixing belt 61 and is disposed at a fixing position. As shown in FIG. 3, this fixing position is a so-called latch ON state in which the pressure roll 62 is in close contact with the fixing belt 61 by the pressing pad 63. At this time, the fixing belt 61 in the vicinity of the nip portion N is deformed along the shape of the pressing pad 63. At this time, as described above, the one-way clutch 102 is operated, the transmission of the rotational driving force from the drive motor 90 to the shaft 97 is stopped (see FIG. 3), and the pressure roll 62 is rotationally driven from the drive motor 90. The fixing belt 61 is driven to rotate in the direction of the arrow C as the pressure roll 62 is rotated.
At this time, the control unit 31 outputs a control signal to the excitation circuit 88 (see FIG. 8) of the IH heater 80 and supplies a high-frequency current (electric power) to the excitation coil 82 (see FIG. 8), thereby fixing the fixing belt. 61 induction heating is started and a warm-up operation for heating to a predetermined temperature is performed.

次に、定着ベルト61に対し加圧ロール62を押圧した状態で、用紙Pが定着ベルト61と加圧ロール62とで形成されたニップ部Nに送り込まれ、IHヒータ80により加熱された定着ベルト61と加圧ロール62とによって加熱押圧される。そして、トナー画像が用紙Pの表面に溶融圧着され、定着される。
そして、用紙Pは、定着ベルト61と加圧ロール62とで形成されたニップ部Nから送り出されたとき、その剛性によって送り出された方向に直進しようとし、曲げ回される定着ベルト61から先端が剥離され、その用紙Pの先端と定着ベルト61との間に剥離補助部材70が入り込み、用紙Pを定着ベルト61表面から剥離する。その後、用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた用紙積載部45に搬送される。
Next, in a state where the pressure roller 62 is pressed against the fixing belt 61, the paper P is fed into the nip portion N formed by the fixing belt 61 and the pressure roller 62 and heated by the IH heater 80. 61 and the pressure roll 62 are heated and pressed. Then, the toner image is melt-pressed on the surface of the paper P and fixed.
When the paper P is sent out from the nip portion N formed by the fixing belt 61 and the pressure roll 62, the paper P tries to go straight in the direction sent out due to its rigidity, and the leading end of the paper P is bent from the fixing belt 61 to be bent. The separation assisting member 70 enters between the leading end of the sheet P and the fixing belt 61, and the sheet P is separated from the surface of the fixing belt 61. Thereafter, the paper P is conveyed to a paper stacking unit 45 provided in the discharge unit of the image forming apparatus 1.

尚、本実施の形態では、図7に示すように、定着動作前の加圧ロール62が定着ベルト61とは物理的に接触しないラッチOFF状態では、前述したように、駆動モータ90からの回転駆動力により、離間した加圧ロール62と定着ベルト61とがそれぞれ回転移動する(加圧ロール62は、矢印F方向へ。定着ベルト61は、矢印E方向へ。)。
このとき、制御部31はIHヒータ80の励磁回路88(図8参照)に制御信号を出力し、励磁コイル82(図8参照)に高周波電流(電力)を供給することにより、定着ベルト61の誘導加熱が開始される。これにより、定着ベルト61を予め定めた温度まで加熱するためのウォームアップ動作が実行される。定着ベルト61と加圧ロール62を離間させることにより、定着ベルト61の熱が加圧ロール62に奪われることなくウォームアップ時間が短縮される。また、定着ベルト61と加圧ロール62とをそれぞれ回転させることにより、回転方向に温度ムラが生じることが防止される。
また、本実施の形態である電磁誘導加熱方式の定着ユニット60では、定着ベルト61の主に励磁コイル82側を電磁誘導加熱するため、定着ベルト61を移動させながら温度の均一化を図ることが必要である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, in the latch OFF state where the pressure roll 62 before the fixing operation is not in physical contact with the fixing belt 61, the rotation from the drive motor 90 is performed as described above. The pressure roller 62 and the fixing belt 61 that are separated from each other are rotated by the driving force (the pressure roller 62 is in the direction of arrow F. The fixing belt 61 is in the direction of arrow E).
At this time, the control unit 31 outputs a control signal to the excitation circuit 88 (see FIG. 8) of the IH heater 80 and supplies a high-frequency current (electric power) to the excitation coil 82 (see FIG. 8). Induction heating is started. Thereby, a warm-up operation for heating the fixing belt 61 to a predetermined temperature is executed. By separating the fixing belt 61 and the pressure roll 62, the warm-up time is shortened without the heat of the fixing belt 61 being taken away by the pressure roll 62. Further, by rotating the fixing belt 61 and the pressure roll 62, it is possible to prevent temperature unevenness from occurring in the rotation direction.
Further, in the electromagnetic induction heating type fixing unit 60 according to the present embodiment, the induction coil 82 side of the fixing belt 61 is mainly subjected to electromagnetic induction heating, so that the temperature can be made uniform while the fixing belt 61 is moved. is necessary.

次に、図14は、画像形成装置1における定着動作の一例を説明するタイミングチャートである。図14に示すように、(A)の駆動モータ90が駆動された状態(駆動モータON)で画像形成動信号(Print信号)が入力され、(B)において加圧ロール62を定着ベルト61に強く圧接させる信号(ニップ信号ON)によりラッチモータ201が駆動しラッチON状態が設定される。次に、(C)において画像信号の入力とともに、(D)においてラッチモータ201の駆動が停止し、ラッチON状態が保たれる。   Next, FIG. 14 is a timing chart for explaining an example of the fixing operation in the image forming apparatus 1. As shown in FIG. 14, an image forming motion signal (Print signal) is input in a state where the drive motor 90 of (A) is driven (drive motor ON), and the pressure roll 62 is applied to the fixing belt 61 in (B). The latch motor 201 is driven by a signal to press strongly (nip signal ON), and the latch ON state is set. Next, together with the input of the image signal in (C), the driving of the latch motor 201 is stopped in (D), and the latch ON state is maintained.

続いて、(E)において一連の定着動作が終了するサイクルダウン信号が入力され、同時に、(F)において画像信号の入力が終了する。そして、(G)において加圧ロール62を定着ベルト61から離間させる信号(ニップ信号ON)によりラッチモータ201が駆動しラッチON状態が解除され、(H)においてラッチモータ201の駆動が停止し(ニップ信号OFF)、ラッチOFF状態となる。また、(I)において駆動モータ90が停止する(駆動モータOFF)。   Subsequently, in (E), a cycle down signal for completing a series of fixing operations is input, and at the same time, input of an image signal is ended in (F). In (G), the latch motor 201 is driven by a signal for separating the pressure roller 62 from the fixing belt 61 (nip signal ON) to release the latch ON state, and in (H), the driving of the latch motor 201 is stopped ( The nip signal is OFF) and the latch is OFF. In (I), the drive motor 90 stops (drive motor OFF).

本実施の形態では、その後、(J)において、画像形成装置1の各構成部に電力を供給する電力供給部(図示せず)からの電力供給を停止する信号(POWER OFF信号)が入力されると、(K)において加圧ロール62を定着時よりも弱く定着ベルト61に圧接させる信号(ニップ信号ON)によりラッチモータ201が駆動し、半ニップ状態が設定され、(L)においてラッチモータ201の駆動が停止し(ニップ信号OFF)、その後、画像形成装置1への電流の供給が停止する処理(電源OFF処理)が行われ、半ニップ状態が保持されたまま、画像形成装置1の動作が停止する。   In the present embodiment, thereafter, in (J), a signal (POWER OFF signal) for stopping power supply from a power supply unit (not shown) that supplies power to each component of the image forming apparatus 1 is input. Then, in (K), the latch motor 201 is driven by a signal (nip signal ON) that presses the pressure roll 62 weakly against the fixing belt 61 than at the time of fixing, and a half-nip state is set. In (L), the latch motor is set. The driving of 201 is stopped (nip signal OFF), and then the process of stopping the supply of current to the image forming apparatus 1 (power OFF process) is performed, and the half-nip state is maintained and the image forming apparatus 1 Operation stops.

図6は、本実施の形態の定着ユニット60における半ニップ状態を説明する図である。本実施の形態において、画像形成装置1への電流の供給が停止する処理(電源OFF処理)が行われた後、画像形成装置1の動作が停止し、定着ユニット60は、半ニップ状態が継続的に保持される。図6に示すように、加圧ロール62は、定着ベルト61に定着時より小さい圧力で圧接させる位置に配置されている(半ニップ位置)。加圧ロール62が配置された位置は、ニップ部Nの出口側に設けた押圧パッド63の剥離ニップ領域63bに定着ベルト61が接触するように、定着ベルト61に加圧ロール62を圧接させた配置位置である。この場合、ニップ部N近傍の定着ベルト61は押圧パッド63の形状に沿って変形しない程度の半ニップ状態である。   FIG. 6 is a diagram for explaining a half-nip state in the fixing unit 60 of the present embodiment. In the present embodiment, after a process for stopping the supply of current to the image forming apparatus 1 (power OFF process) is performed, the operation of the image forming apparatus 1 is stopped, and the fixing unit 60 continues to be in a half-nip state. Retained. As shown in FIG. 6, the pressure roll 62 is disposed at a position where it is brought into pressure contact with the fixing belt 61 with a pressure smaller than that during fixing (half-nip position). At the position where the pressure roll 62 is disposed, the pressure roll 62 is brought into pressure contact with the fixing belt 61 so that the fixing belt 61 contacts the peeling nip region 63b of the pressure pad 63 provided on the outlet side of the nip portion N. Arrangement position. In this case, the fixing belt 61 in the vicinity of the nip portion N is in a half-nip state that does not deform along the shape of the pressing pad 63.

次に、電力供給部からの電力供給を停止する信号(POWER OFF信号)が入力された後の画像形成装置1の動作及び制御について説明する。
図15は、図1に示す制御部31の制御ブロック図である。制御部31は、画像形成装置1全体の制御を司る機能を有しているが、ここでは、接離機構200の動作に関連するブロックのみを示している。制御部31のCPU(Central Processing Unit)は、ROM(Read Only Memory)に記憶されたプログラムに従い、RAM(Random Access Memory)との間でデータのやりとりを行いながら処理を実行する。この制御部31には、入出力インタフェース50を介して、電力供給部150の電力供給状態と供給停止状態とを切り換える切換部としてのスイッチ2からの指示情報が入力される。一方、この制御部31は、入出力インタフェース50を介して、接離機構200、画像形成装置1の各構成部に電力を供給する電力供給部150に制御信号を出力している。
Next, the operation and control of the image forming apparatus 1 after a signal for stopping power supply from the power supply unit (POWER OFF signal) is input will be described.
FIG. 15 is a control block diagram of the control unit 31 shown in FIG. The control unit 31 has a function of controlling the entire image forming apparatus 1, but only blocks related to the operation of the contact / separation mechanism 200 are shown here. A CPU (Central Processing Unit) of the control unit 31 executes processing while exchanging data with a RAM (Random Access Memory) in accordance with a program stored in a ROM (Read Only Memory). Instruction information from the switch 2 serving as a switching unit that switches between a power supply state and a supply stop state of the power supply unit 150 is input to the control unit 31 via the input / output interface 50. On the other hand, the control unit 31 outputs a control signal to the power supply unit 150 that supplies power to the components of the contact / separation mechanism 200 and the image forming apparatus 1 via the input / output interface 50.

図16は、電力供給部150からの電力供給を停止する信号(POWER OFF信号)が入力された後の画像形成装置1の動作の処理の流れを説明するフローチャートである。
制御部31は、スイッチ2から、電力供給部150から供給されている電力供給を停止する信号(電力供給停止指示信号:POWER OFF信号)が入力された否かを判断する(ステップ101)。
ステップ101において、電力供給停止指示信号(POWER OFF信号)の入力が検知されると(Yes)、次に、接離機構200を動作させ、ラッチモータ201の駆動により、加圧ロール62を定着時よりも弱く定着ベルト61に圧接させる位置(半ニップ位置)へ移動させる(ステップ102)。
続いて、制御部31は、接離機構200により加圧ロール62が半ニップ位置へ移動した否かを判断する(ステップ103)。
そして、ステップ103において、加圧ロール62が半ニップ位置へ移動したことが検知されると、電力供給部150は画像形成装置1の各構成部への電力供給を停止する処理が実行される(ステップ104)。
FIG. 16 is a flowchart for explaining a processing flow of the operation of the image forming apparatus 1 after a signal (POWER OFF signal) for stopping power supply from the power supply unit 150 is input.
The control unit 31 determines whether or not a signal for stopping the power supply supplied from the power supply unit 150 (power supply stop instruction signal: POWER OFF signal) is input from the switch 2 (step 101).
When the input of the power supply stop instruction signal (POWER OFF signal) is detected in Step 101 (Yes), the contact / separation mechanism 200 is operated next, and the pressure roller 62 is fixed by driving the latch motor 201. The position is moved to a position (half nip position) that is weakly pressed against the fixing belt 61 (step 102).
Subsequently, the control unit 31 determines whether or not the pressure roll 62 has been moved to the half nip position by the contact / separation mechanism 200 (step 103).
In step 103, when it is detected that the pressure roll 62 has moved to the half nip position, the power supply unit 150 performs a process of stopping power supply to each component of the image forming apparatus 1 ( Step 104).

本実施の形態の定着ユニット60において、電源OFF時に加圧ロール62を定着ベルト61に定着時よりも弱く圧接させる位置へ配置した半ニップ状態にする理由について説明する。
一般に、加熱定着法に用いる定着装置は、定着動作時に加圧ロール62が定着ベルト61に密着するラッチON状態になる。このとき、ニップ部N近傍の定着ベルト61は押圧パッド63の形状に沿って変形する。そのため、定着動作の終了後、さらに電源OFF状態にラッチON状態を放置すると、加圧ロール62の変形等が生じやすい。また、加熱定着法の場合、定着動作が終了後は、定着ベルト61と加圧ロール62とを離間させ、加圧ロール62に生じる温度ムラを防止することも必要である。
ここで、このような離間状態に配置された定着ベルト61と加圧ロール62とに振動等が加わると、加圧ロール62が固定されないため両者が接触することによる損傷、傷等が発生する。
そこで、本実施の形態の定着ユニット60では、図6に示すように、電源OFF時に加圧ロール62を定着ベルト61に定着時よりも弱く圧接させる位置へ配置した半ニップ状態にすることにより、振動や衝撃を受けても加圧ロール62と定着ベルト61の損傷、傷等の発生が防止される。
The reason why the fixing unit 60 according to the present embodiment is in a half-nip state in which the pressure roll 62 is disposed at a position where the pressure roller 62 is pressed against the fixing belt 61 weaker than when fixing when the power is turned off will be described.
Generally, a fixing device used in the heat fixing method is in a latch-on state in which the pressure roll 62 is in close contact with the fixing belt 61 during a fixing operation. At this time, the fixing belt 61 in the vicinity of the nip portion N is deformed along the shape of the pressing pad 63. Therefore, if the latch-on state is left in the power-off state after the fixing operation is finished, the pressure roll 62 is likely to be deformed. In the case of the heat fixing method, after the fixing operation is completed, it is also necessary to separate the fixing belt 61 and the pressure roll 62 to prevent temperature unevenness generated in the pressure roll 62.
Here, when vibration or the like is applied to the fixing belt 61 and the pressure roll 62 arranged in such a separated state, the pressure roll 62 is not fixed, so that damage, scratches, and the like are caused by contact between the two.
Therefore, in the fixing unit 60 of the present embodiment, as shown in FIG. 6, when the power roll is turned off, the pressure roll 62 is placed in a half-nip state at a position where it is pressed to the fixing belt 61 weaker than at the time of fixing. Even when subjected to vibration or impact, the pressure roll 62 and the fixing belt 61 are prevented from being damaged or scratched.

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置1に備えられる定着ユニット60では、電力供給部150から電力供給が停止された状態で、加圧ロール62を定着ベルト61に定着時よりも弱く圧接させる位置へ配置した半ニップ状態にしている。これにより、定着ユニット60が振動や衝撃を受けても、加圧ロール62と定着ベルト61の損傷、傷等の発生が防止される。   As described above, in the fixing unit 60 provided in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the pressure roller 62 is fixed to the fixing belt 61 in a state where the power supply from the power supply unit 150 is stopped than when fixing to the fixing belt 61. It is in a half-nip state where it is placed at a position where it is weakly pressed. Thereby, even if the fixing unit 60 receives vibration or impact, the pressure roll 62 and the fixing belt 61 are prevented from being damaged or scratched.

1…画像形成装置、60…定着装置、61…定着ベルト、62…加圧ロール、64…感温磁性部材、66…誘導部材、80…IHヒータ、82…励磁コイル、84…磁心、200…接離機構、611…基材層、612…導電発熱層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 60 ... Fixing apparatus, 61 ... Fixing belt, 62 ... Pressure roll, 64 ... Temperature-sensitive magnetic member, 66 ... Induction member, 80 ... IH heater, 82 ... Excitation coil, 84 ... Magnetic core, 200 ... Contact / separation mechanism, 611 ... base material layer, 612 ... conductive heating layer

Claims (5)

トナー像を形成するトナー像形成部と、
前記トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材上に転写する転写部と、
回転駆動する加圧部材と、当該加圧部材との間に押圧部を形成し当該押圧部に搬送される記録材を当該押圧部にて押圧する定着部材とを有し、記録材にトナーを定着させる定着部と、
各構成部に電力を供給する電力供給部から電力が供給されて記録材にトナーを定着させる定着時には前記定着部の前記定着部材に前記加圧部材を圧接させ、当該電力供給部から電力供給が停止された状態では当該定着部材に当該加圧部材を当該定着時より小さい圧力で圧接させる接離手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
A toner image forming unit for forming a toner image;
A transfer unit that transfers the toner image formed by the toner image forming unit onto a recording material;
A pressure member that rotates, and a fixing member that forms a pressing portion between the pressure member and presses the recording material conveyed to the pressing portion at the pressing portion. A fixing unit for fixing;
At the time of fixing in which power is supplied from a power supply unit that supplies power to each component unit and toner is fixed to a recording material, the pressure member is pressed against the fixing member of the fixing unit, and power is supplied from the power supply unit. A contacting / separating means for bringing the pressure member into contact with the fixing member at a pressure smaller than that at the time of fixing in the stopped state;
An image forming apparatus comprising:
前記接離手段は、前記電力供給部の電力供給状態/供給停止状態を切り換える切換部の指示を受け付ける受付手段から出力された電力供給を停止する信号に応じて位置決め駆動源を駆動し、前記定着部材に前記加圧部材を前記定着時より小さい圧力で圧接させた状態を当該位置決め駆動源によって保つことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The contact / separation means drives a positioning drive source in response to a signal for stopping power supply output from a receiving means that receives an instruction from a switching section that switches between a power supply state / supply stop state of the power supply section, and the fixing 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the positioning driving source keeps the pressure member in pressure contact with the member at a pressure smaller than that at the time of fixing. 前記定着部の前記定着部材は、電磁誘導加熱される導電層を有する無端ベルトであり、さらに、当該定着部は、当該無端ベルトの当該導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成部材を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The fixing member of the fixing unit is an endless belt having a conductive layer that is heated by electromagnetic induction, and the fixing unit further includes a magnetic field generating member that generates an alternating magnetic field that intersects the conductive layer of the endless belt. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus. 記録材にトナーを定着させる定着部を備える画像形成装置を、各構成部に電力を供給する電力供給部からの電力の供給が停止される状態にする際に、当該電力供給部の電力供給状態と供給停止状態とを切り換える切換部の指示を受け付けた受付手段から出力された電力供給停止指示信号に応じて、定着部材に加圧部材を定着時より小さい圧力で圧接させるように位置決め駆動源を駆動させる駆動指示手段と、
前記駆動指示手段が前記加圧部材を前記定着部材に接触させた後、前記電力供給部から供給される電力を停止するように制御する停止制御手段と、
を備えたことを特徴とする制御装置。
When an image forming apparatus including a fixing unit that fixes toner on a recording material is put into a state where power supply from a power supply unit that supplies power to each component unit is stopped, the power supply state of the power supply unit In response to the power supply stop instruction signal output from the receiving means that has received the instruction of the switching unit for switching between the supply stop state and the supply stop state, the positioning drive source is set so that the pressure member is brought into pressure contact with the fixing member at a pressure smaller than that at the time of fixing. Drive instruction means for driving;
Stop control means for controlling the power supplied from the power supply unit to stop after the drive instructing means brings the pressure member into contact with the fixing member;
A control device comprising:
記録材にトナーを定着させる定着部を備える画像形成装置の各構成部に電力を供給する電力供給部に対し、操作者により行われる電力供給状態または供給停止状態の指示を受け付ける受付手段から出力された電力供給停止指示信号を取得する機能と、
前記電力供給停止指示信号に応じて、前記定着部の定着部材に加圧部材を定着時より小さい圧力で圧接させるように位置決め駆動源を駆動させる機能と、
前記加圧部材を前記定着部材に接触させた後、前記電力供給部から供給される電力を停止する機能と、
を実現することを特徴とするプログラム。
A power supply unit that supplies power to each component of the image forming apparatus including a fixing unit that fixes toner on the recording material is output from a reception unit that receives an instruction of a power supply state or a supply stop state performed by an operator. A function to acquire a power supply stop instruction signal,
In response to the power supply stop instruction signal, a function of driving a positioning drive source so that the pressure member is pressed against the fixing member of the fixing unit at a pressure smaller than that at the time of fixing;
A function of stopping the power supplied from the power supply unit after bringing the pressure member into contact with the fixing member;
A program characterized by realizing.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007057786A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Canon Inc Image heating device
JP2007256875A (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Canon Inc Image heating device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007057786A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Canon Inc Image heating device
JP2007256875A (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Canon Inc Image heating device

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