JP2012022236A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
定着装置および画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012022236A JP2012022236A JP2010161472A JP2010161472A JP2012022236A JP 2012022236 A JP2012022236 A JP 2012022236A JP 2010161472 A JP2010161472 A JP 2010161472A JP 2010161472 A JP2010161472 A JP 2010161472A JP 2012022236 A JP2012022236 A JP 2012022236A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- degaussing
- fixing device
- litz wire
- fixing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2064—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2025—Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
【解決手段】励磁コイルを用いて定着ベルトを電磁誘導加熱し、小サイズ紙を定着する際には消磁コイルを用いて非通紙領域の過熱を防止する定着装置において、素線径φ0.17の素線を114本撚ったリッツ線を10ターン巻いて励磁コイルとする一方、素線径φ0.17の素線を20本撚ってなるリッツ線を19ターン巻いて消磁コイルとする。消磁コイルは撚り本数が少ないほど薄型化され、薄型化されるほど消磁率が高くなるので、定着速度を高めても非通紙領域の過熱を防止することができる。
【選択図】図8
Description
誘導加熱方式の定着装置においては、例えば、誘導加熱される加熱ローラと、加熱ローラに圧接される加圧ローラが形成する定着NIP部に記録紙を通すことによってトナー像を溶融、圧着する。
図9は、従来技術に係る励磁コイル並びに消磁コイルを示す外観斜視図である。図9に示されるように、小サイズ紙の幅方向両側に生じる非通紙領域に対応する位置に消磁コイル901が配される。
しかしながら、励磁コイルの出力を増大させると、非通紙領域における加熱ローラの過熱が著しくなって実用に耐えない、という問題がある。図10は、最大でA3用紙を通紙することができる画像形成装置において、A6T用紙(105〔mm〕×148.5〔mm〕)を通紙した際の非通紙領域における温度を示すグラフであって、横軸は通紙方向に直交する方向における位置(通紙領域中央からの距離)を示し、縦軸は定着ローラの温度を示す。また、実線グラフ2101と破線グラフ2102とはそれぞれ通紙速度が75〔ppm〕、65〔ppm〕である場合の温度分布を示す。なお、ppm(papers per minute)は1分間の通紙枚数を表わす。
また、破線グラフ2102に示されるように、通紙速度が65〔ppm〕である場合には、最も温度が高い位置においても、一般的なシリコーンゴムの耐熱温度である240〔℃〕を越えることはない。一方、実線グラフ2101に示されるように、通紙速度を75〔ppm〕に高速化すると、場所によって240〔℃〕を越えてしまうことが分かる。
この場合において、励磁コイルと消磁コイルとは何れもリッツ線が巻回されてなり、消磁コイルを構成するリッツ線の撚り束外径が、励磁コイルを構成するリッツ線の撚り束外形よりも小さく、消磁コイルを構成するリッツ線のターン数が、励磁コイルを構成するリッツ線のターン数よりも大きいとしても良く、特に消磁コイルを構成するリッツ線の撚り本数が、励磁コイルを構成するリッツ線の撚り本数よりも少なくすることによって、消磁コイルを構成するリッツ線の撚り束外径が、励磁コイルを構成するリッツ線の撚り束外形よりも小さくなっているとすれば、消磁コイルを薄型化することができる。また、消磁コイルの材料コストを低減して定着装置を安価に提供することができる。
また、複数の消磁コイルのうち、発熱回転体の回転軸方向において、励磁コイルの中央部に最も近くに配設された消磁コイルが、コイル軸方向において励磁コイルに最も近接しているとしても良い。ハガキやA6T等のサイズの小さな記録紙を定着する場合には、特に、非通紙領域の温度上昇が著しく、定着速度の高速化の妨げとなっていたが、本発明によれば、かかる場合にも十分な消磁効率を得て、非通紙領域の温度上昇を防止することができる。
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る定着装置を備えることを特徴とする。このようにすれば、本発明に係る定着装置の効果を得ることができる。
[1] 画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図1に示されるように、画像形成装置1は、原稿読取部100、画像形成部110及び給紙部120を備えている。原稿読取部100は原稿を光学的に読み取って画像データを生成する。
作像部111Y〜111Kは、制御部112の制御の下、それぞれY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)のトナー像を形成し、各色のトナー像が重なり合うように中間転写ベルト113に静電転写(1次転写)する。中間転写ベルト113は無端状の回転体であって、矢印A方向に回転し、トナー像を2次転写位置まで搬送する。
2次転写ローラ対114は電位差を有する1対のローラからなっており、このローラ対は互いに圧接して転写NIP部を形成している。この転写NIP部において中間転写ベルト113上のトナー像が記録紙Pへ静電転写(2次転写)される。トナー像を転写された記録紙Pは定着装置115へ搬送される。
[2] 定着装置115の構成
次に、定着装置115の構成について説明する。
さらに、定着ベルト206の外周面付近には、定着ベルト206の回転軸方向のほぼ中央部における表面温度を非接触で検出する赤外線センサ208が配されており、制御部112はこの検出信号を受けて励磁コイル207への通電を制御し、定着ベルト206が所定の定着温度になるように制御する。
センターコア209、裾コア210、211及びメインコア213は、透磁率が高く低損失の磁性体、例えば、フェライトやパーマロイのような合金からなっており、定着ベルト206や励磁コイル207と共に磁気回路を形成する。これによって磁気回路外への磁束の漏れが遮蔽され、発熱効率が向上する。
センターコア209は励磁コイル207にて発生した磁束を均一に定着ベルト206に導く。定着ベルト206を貫く磁束によって渦電流が誘起され、定着ベルト206がジュール熱を発生させる。
図5は、定着装置115の外観斜視図である。なお、消磁コイル215a〜215cを見易くするために、メインコア213は取り外されている。図5に示されるように、本実施の形態に係る定着装置115は3対の消磁コイル215a〜215cを備えている。消磁コイル215a〜215cは通紙される記録紙のサイズに応じた組み合わせでオン/オフされる。
[3] 消磁効率について
次に、本実施の形態に係る消磁コイル215a〜215cが従来技術に係る消磁コイルに対して有する消磁効率上の優位性について説明する。
まず、消磁コイルの形状と消磁効率の関係について説明する。
図6は、本実施の形態に係る消磁コイル215a〜215cの外観形状と従来技術に係る消磁コイルの外観形状とを平面視と側面視とにおいて比較する図である。なお、従来技術に係る消磁コイルとして、素線径φ0.17の素線を114本撚ったリッツ線を10ターンだけ巻いた消磁コイルを例にとった。これは、従来、材料コストの低減を目的として、消磁コイルと励磁コイルとに同じ素線径の素線を同じ本数だけ撚ったリッツ線が用いられることから、本実施の形態に係る励磁コイル207に合わせたものである。
一方、本実施の形態に係る消磁コイル215a〜215cは、平面視において、折返し部分の湾曲が小さくなっており、幅についても、平行部分の幅w1よりも折返し部分の幅w2の方が小さくなっている。これによって、消磁コイル215a〜215cは何れも平面視において略長方形状となっている。
このように、本実施の形態に係る消磁コイル215a〜215cは従来技術に係る消磁コイルよりも薄くなっている。一方、励磁コイル207が発生させる磁束は励磁コイル207に近いほど密度が高くなっている。このため、消磁コイルを励磁コイルに密着させた場合には、消磁コイルが薄いほど、消磁効率を高めることができる。したがって、本実施の形態に係る消磁コイル215a〜215cは従来技術に係る消磁コイルよりも高い消磁効率を達成することができる。
したがって、本実施の形態に係る消磁コイル215a〜215cによれば、消磁コイルの副作用として通紙領域内の温度を下げてしまう悪影響を抑制することができる。これは、消磁コイル215a〜215cの折返し部分における湾曲が小さく、平面視において略長方形状になっているためである。
(2) 消磁コイルの厚みと消磁効率
次に、消磁コイルの厚みと消磁効率の関係について説明する。
消磁コイルによる消磁効率を向上させるためには、励磁コイルと消磁コイルとの磁気結合を上げる必要があり、このために、例えば、励磁コイルを薄くすることが考えられる。しかしながら、励磁コイルを構成するリッツ線の撚り線数をすくなくし、巻き数を多くすると、励磁コイルの電気抵抗値が上昇して、発熱効率が悪化する。また、励磁コイルをプレス圧縮することによって薄くする方法には限界がある。
図8は、消磁コイルの厚みと消磁率、並びにリッツ線の撚り本数との関係をCAE(Computer Aided Engineering)解析によって示すグラフであって、グラフ801は1段目の消磁コイルの厚みと消磁率の関係を示し、グラフ802は2段目の消磁コイルの厚みと消磁率の関係を示す。なお、1段目の消磁コイルとは消磁コイル215a、215cをいい、2段目の消磁コイルとは消磁コイル215bをいう。消磁コイル215bは一部が消磁コイル215a、215c上に重なるように配設されているからである。
また、グラフ803は消磁コイルを構成するリッツ線の撚り本数と消磁コイルの厚みとの関係を示す。したがって、グラフ801、802については左の縦軸を参照し、グラフ803については右の縦軸を参照されたい。
したがって、本実施の形態のように、消磁コイルを構成するリッツ線の撚り本数を、励磁コイルを構成するリッツ線の撚り本数よりも少なくすることによって、消磁コイルを薄型化すれば、消磁率を向上させることができるので、定着速度を高速化しても非通紙領域が加熱するのを防止することができる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
上記実施の形態においては、素線径φ0.17の素線を20本撚ってなるリッツ線を19ターンだけ巻いた3対の消磁コイル215a〜215cを用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、励磁コイルを構成するリッツ線よりも撚り本数の少ないリッツ線を消磁コイルに用いて、消磁コイルを励磁コイルよりも薄くすれば、リッツ線の撚り本数は20本でなくても良い。また、リッツ線のターン数はリッツ線の撚り本数に応じて異なっても良く、励磁コイルを覆うに足るターン数とすれば良い。
110……………………………画像形成部
111Y〜111K……………作像部
112……………………………制御部
115……………………………定着装置
201……………………………筺体
202……………………………定着ローラ
203……………………………加圧ローラ
206……………………………定着ベルト
207……………………………励磁コイル
208……………………………赤外線センサ
209……………………………センターコア
210、211…………………裾コア
212……………………………コイルボビン
213……………………………メインコア
214……………………………コア保持部材
215……………………………消磁コイル
301……………………………金属発熱層
302……………………………弾性層
303……………………………離型層
401、402a〜402c…切替えリレー
403……………………………高周波電源
Claims (7)
- 複数サイズの記録紙にトナー像を熱定着する定着装置であって、
トナー像を加熱する、導電性の発熱回転体と、
発熱回転体の外周面に沿って配され、発熱回転体を電磁誘導加熱する励磁コイルと、
励磁コイルの一部に重なるように近接して配置され、小サイズ紙の定着時に、励磁コイルが発生させる磁束の一部を打ち消して、発熱回転体の非通紙領域における過熱を抑制する消磁コイルと、を備え、
励磁コイルよりも消磁コイルの方が、コイル軸方向の厚みが小さい
ことを特徴とする定着装置。 - 励磁コイルと消磁コイルとは何れもリッツ線が巻回されてなり、
消磁コイルを構成するリッツ線の撚り束外径が、励磁コイルを構成するリッツ線の撚り束外形よりも小さく、
消磁コイルを構成するリッツ線のターン数が、励磁コイルを構成するリッツ線のターン数よりも大きい
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 消磁コイルを構成するリッツ線の撚り本数が、励磁コイルを構成するリッツ線の撚り本数よりも少なくすることによって、消磁コイルを構成するリッツ線の撚り束外径が、励磁コイルを構成するリッツ線の撚り束外形よりも小さくなっている
ことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 - 消磁コイルは、発熱回転体の回転軸方向に略並行である並行部よりも、発熱回転体の回転軸方向に略直交する直交部の方が、平面視において幅狭になっており、
平行部よりも直交部の方がコイル軸方向の厚みが大きい
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 励磁コイルの、発熱回転体の回転軸方向における両端部から中央部へ向かって、それぞれ複数の消磁コイルが列設されている
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 複数の消磁コイルのうち、発熱回転体の回転軸方向において、励磁コイルの中央部に最も近くに配設された消磁コイルが、コイル軸方向において励磁コイルに最も近接している
ことを特徴とする請求項5に記載の定着装置。 - 請求項1から6の何れかに記載の定着装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010161472A JP2012022236A (ja) | 2010-07-16 | 2010-07-16 | 定着装置および画像形成装置 |
US13/181,948 US9170535B2 (en) | 2010-07-16 | 2011-07-13 | Fixing device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010161472A JP2012022236A (ja) | 2010-07-16 | 2010-07-16 | 定着装置および画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012022236A true JP2012022236A (ja) | 2012-02-02 |
Family
ID=45467099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010161472A Pending JP2012022236A (ja) | 2010-07-16 | 2010-07-16 | 定着装置および画像形成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9170535B2 (ja) |
JP (1) | JP2012022236A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012168403A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
RU2673549C2 (ru) * | 2013-05-03 | 2018-11-28 | Ф. Хоффманн-Ля Рош Аг | Производные изохинолина, стимулирующие нейрогенез |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005108603A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Minolta Co Ltd | 誘導加熱装置、誘導加熱定着装置および画像形成装置 |
JP2008139475A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 電磁誘導加熱方式の定着装置 |
JP2008270215A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 誘導加熱装置及び誘導加熱定着装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001060490A (ja) | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Canon Inc | 加熱装置及び画像形成装置 |
US7157673B2 (en) * | 2004-03-12 | 2007-01-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image heating apparatus |
JP2008139448A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 誘導加熱装置、定着装置及び誘導加熱装置のコイル装着方法 |
JP5158497B2 (ja) | 2008-05-01 | 2013-03-06 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP5648263B2 (ja) * | 2008-05-30 | 2015-01-07 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
-
2010
- 2010-07-16 JP JP2010161472A patent/JP2012022236A/ja active Pending
-
2011
- 2011-07-13 US US13/181,948 patent/US9170535B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005108603A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Minolta Co Ltd | 誘導加熱装置、誘導加熱定着装置および画像形成装置 |
JP2008139475A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 電磁誘導加熱方式の定着装置 |
JP2008270215A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 誘導加熱装置及び誘導加熱定着装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9170535B2 (en) | 2015-10-27 |
US20120014727A1 (en) | 2012-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4916245B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP5585839B2 (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
JP5062981B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP4798622B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2010049163A (ja) | 画像形成装置 | |
US20110229170A1 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2011209685A (ja) | 定着装置及びこれを搭載した画像形成装置 | |
JP5232743B2 (ja) | 定着ユニット及び定着ユニットが組み込まれた画像形成装置 | |
JP5533848B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP5158175B2 (ja) | 誘導加熱ユニット、定着装置及び画像形成装置 | |
US9971287B2 (en) | Fixing device comprising a magnetic shunt alloy and image forming apparatus | |
JP5221416B2 (ja) | 誘導加熱ユニット並びにこれを備えた定着装置及び画像形成装置 | |
JP2012022236A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2010204265A (ja) | 誘導加熱ユニット並びにこれを備えた定着装置及び画像形成装置 | |
JP5397647B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP5522135B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP5066904B2 (ja) | 電磁誘導加熱方式の定着装置および磁束発生ユニット | |
JP2011070062A (ja) | 誘導加熱装置 | |
JP2012042711A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2010218952A (ja) | 誘導加熱ユニット並びにこれを備えた定着装置及び画像形成装置 | |
JP5923865B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP5212848B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2009109676A (ja) | 定着装置、画像形成装置およびコイル部材 | |
JP5652520B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2011158786A (ja) | 誘導加熱定着装置およびそれを備える画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111101 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120501 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120627 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121120 |