JP2012145912A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、定着装置および画像形成装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a fixing device and an image forming apparatus.
従来の定着装置として、電磁誘導加熱(IH)方式により定着ベルトを所定の温度に加熱する装置が知られている。この定着装置は、定着ベルト近傍にIHコイルを備えるとともに、定着ベルトの内部に感温磁性体を備える。定着ベルトの幅より小さいサイズのシートが定着装置を通過すると、シートが通過した領域を定着温度に保つために、定着ベルト全体を加熱する。従って、シートが通過しない領域が過剰に加熱され、これに伴って感温磁性体の温度が上昇し、キュリー温度を超える。このとき、感温磁性体の比透磁率は急激に低下し実質的にゼロになる、すなわち感温磁性体が急激に磁性を失うため、感温磁性体による間接的な定着ベルトの温度上昇効果を得ることができなくなる。従って、定着ベルトの温度が定着温度より低下する。定着ベルトの温度が低下すると、定着ベルトの温度を定着温度に保つために、IHコイルに流れる電流を大幅にかつ素早く増やすように制御する必要がある。 As a conventional fixing device, a device for heating a fixing belt to a predetermined temperature by an electromagnetic induction heating (IH) method is known. The fixing device includes an IH coil in the vicinity of the fixing belt and a temperature-sensitive magnetic body inside the fixing belt. When a sheet having a size smaller than the width of the fixing belt passes through the fixing device, the entire fixing belt is heated in order to keep the region through which the sheet has passed at the fixing temperature. Accordingly, the region where the sheet does not pass is excessively heated, and accordingly, the temperature of the temperature-sensitive magnetic body rises and exceeds the Curie temperature. At this time, the relative magnetic permeability of the temperature-sensitive magnetic body suddenly decreases and becomes substantially zero, that is, the temperature-sensitive magnetic body suddenly loses its magnetism, so that the temperature-sensitive magnetic body indirectly increases the temperature of the fixing belt. You will not be able to get. Accordingly, the temperature of the fixing belt is lower than the fixing temperature. When the temperature of the fixing belt is lowered, in order to keep the temperature of the fixing belt at the fixing temperature, it is necessary to control the current flowing in the IH coil so as to increase significantly and quickly.
しかし、感温磁性体の磁性の急激な変化に追従させるようにIHコイルに流れる電流を制御することは困難である。 However, it is difficult to control the current flowing through the IH coil so as to follow a sudden change in magnetism of the temperature-sensitive magnetic body.
実施形態は、画像不良を抑制することができる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the embodiments is to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of suppressing image defects.
実施形態に係る定着装置は、定着ベルト、誘導電流発生部、および感温磁性体、を具備する。前記定着ベルトは、導電層を含む筒状のものである。前記誘導電流発生部は、前記導電層に誘導電流を発生させる。前記感温磁性体は、前記定着ベルトを介して前記誘導電流発生部に対向して配置される。キュリー温度より高い温度において、前記感温磁性体の温度上昇に伴って前記感温磁性体の比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域の前記感温磁性体の温度幅は、前記定着ベルトの幅より小さい幅の複数の記録媒体が前記定着ベルトを通過した後の前記感温磁性体の定常状態における温度と、前記定着ベルトの温度と、の差以上である。 The fixing device according to the embodiment includes a fixing belt, an induced current generation unit, and a temperature-sensitive magnetic body. The fixing belt has a cylindrical shape including a conductive layer. The induced current generator generates an induced current in the conductive layer. The temperature-sensitive magnetic body is disposed so as to face the induction current generating unit via the fixing belt. At a temperature higher than the Curie temperature, the temperature range of the temperature-sensitive magnetic body in a temperature region where the relative permeability of the temperature-sensitive magnetic body decreases to substantially zero as the temperature of the temperature-sensitive magnetic body rises is It is equal to or greater than the difference between the temperature in the steady state of the thermosensitive magnetic body after a plurality of recording media having a width smaller than the width of the belt has passed through the fixing belt and the temperature of the fixing belt.
以下に、実施形態に係る定着装置および画像形成装置について説明する。図1は、実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置10を示す概略構成図である。この画像形成装置10は、例えばタンデム方式の画像形成装置であるカラーのMFP(Multi Functional Peripheral)である。画像形成装置10は、スキャナ部11、画像形成部12、および給紙部13を備える。
Hereinafter, the fixing device and the image forming apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an
スキャナ部11は、原稿画像を読み取り、読み取った画像に基づく画像データを形成する。
The
画像形成部12は、スキャナ部11で形成された画像データに基づいて、給紙部13から供給される記録媒体としてのシートPに、複製画像を形成する。
The
画像形成部12は、Y(イエロ)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の4組の画像形成ステーション14Y、14M、14C、14Kを備える。これらは、中間転写ベルト15に沿って並列に配置される。
The
画像形成ステーション14Yは、矢印a方向に回転する感光体ドラム16Yを備える。画像形成ステーション14Yは、感光体ドラム16Yの周囲に、チャージャ17Y、現像装置18Y、および感光体クリーナ19Yを備える。
The
同様に、他の画像形成ステーション14M、14C、14Kは、感光体ドラム16Yと同一方向に回転する感光体ドラム16M、16C、16Kをそれぞれ備え、これらの感光体ドラム16M、16C、16Kのそれぞれの周囲に、チャージャ17M、17C、17K、現像装置18M、18C、18K、および感光体クリーナ19M、19C、19Kを備える。
Similarly, the other
画像形成部12は、画像形成ステーション14Y、14M、14C、14K上に、レーザ露光装置20を備える。レーザ露光装置20は、各感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kに、各色に対応したレーザ光21Y、21M、21C、21Kを照射して、各感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kに静電潜像を形成する。
The
画像形成部12において、感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kの表面はそれぞれ、チャージャ17Y、17M、17C、17Kによって一様に帯電する。レーザ露光装置20が、感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kの帯電したそれぞれの表面に、スキャナ部11で形成された画像データに基づいてレーザ光21Y、21M、21C、21Kを照射すると、感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kの表面に静電潜像を形成する。現像装置18Y、18M、18C、18Kがそれぞれ、静電潜像に吸着するように帯電させたトナーを静電潜像に供給すると、感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kのそれぞれの表面には、各色のトナー像が形成される。
In the
画像形成部12は、中間転写ベルト15を支持するバックアップローラ22および従動ローラ23を備える。これらのローラ22、23が回転することにより、中間転写ベルト15は、矢印b方向に走行する。
The
画像形成部12は、中間転写ベルト15を介して、各感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kと対向する位置に、それぞれ1次転写ローラ24Y、24M、24C、24Kを備える。各1次転写ローラ24Y、24M、24C、24Kは、各感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kにそれぞれ形成された各色のトナー像を、これらが重なるように中間転写ベルト15に1次転写する。これにより、中間転写ベルト15には、トナー像が形成される。各感光体クリーナ19Y、19M、19C、19Kは、1次転写後に各感光体ドラム16Y、16M、16C、16K上に残留するトナーを除去する。
The
画像形成部12は、中間転写ベルト15を介してバックアップローラ22と対向する位置に2次転写ローラ25を備える。2次転写ローラ25は、中間転写ベルト15に従動して矢印c方向に回転する。
The
画像形成部12は、ピックアップローラ26により給紙部13からシートPを取り出し、搬送路27に沿ってシートPを2次転写ローラ25に給紙する。シートPは、中間転写ベルト15に形成されたトナー像が2次転写ローラ25の位置に到達するタイミングに合わせて2次転写ローラ25に給紙される。2次転写ローラ25に給紙されたシートPには、中間転写ベルト15に形成されたトナー像が2次転写される。
The
画像形成装置10は、定着装置28、排紙ローラ対29、および排紙部30を備える。定着装置28は、シートPに2次転写されたトナー像をシートPに定着する。これにより、シートPには、スキャナ部11で読み取った原稿画像の複製画像が形成される。排紙ローラ対29は、複製画像が形成されたシートPを排紙する。排紙部30は、排紙ローラ対29により排紙されたシートPを載置する。
The
なお、実施形態に係る画像形成装置10はタンデム方式の画像形成装置であるが、画像形成装置は、タンデム方式に限定されず、現像装置の数も限定されない。また、画像形成装置は、感光体ドラムから直接シートにトナー像を転写するものであってもよい。
Although the
次に、定着装置28を説明する。図2は、実施形態に係る定着装置28を模式的に示す図である。この定着装置28は、定着ベルト31、加圧パッド32、加圧ローラ33、電磁誘導加熱(IH)部34、感温磁性体35、磁束遮蔽部材36、および温度センサ37を備える。
Next, the fixing
定着ベルト31は、筒状の無端ベルトであって、導電層である発熱層を含む多層構造である。定着ベルト31は、内周側から外周側に向かって、例えば発熱層、弾性層、離型層の順に積層された構成である。定着ベルト31は、加圧ローラ33に従動、もしくは独立して、矢印d方向に回転する。
The fixing
発熱層は、IH部34から発生する磁束によって渦電流が発生する層である。発熱層に発生した渦電流のジュール熱により、発熱層は加熱される。発熱層を構成する金属は、例えばNi、Fe、Cu、Au、Ag、Al等である。これらの金属は単独で用いても良いし、2種類以上の合金を用いても良い。発熱層は、例えばNi−Cu−Niの3層によって構成される。
The heat generating layer is a layer in which eddy current is generated by the magnetic flux generated from the
また、弾性層は、例えばシリコーンゴム等の弾性体からなり、離型層は、例えばフッ素樹脂からなる。ここで離型層は、シートP上のトナー像を形成するトナーが、定着ベルト31に付着することを抑制するための層である。
The elastic layer is made of an elastic body such as silicone rubber, and the release layer is made of a fluororesin, for example. Here, the release layer is a layer for suppressing the toner forming the toner image on the sheet P from adhering to the fixing
なお、定着ベルト31は、ウォーミングアップに必要な時間を短縮するために、薄層化、低熱容量化されている。すなわち、発熱層、弾性層および離型層のそれぞれの厚さは、ウォーミングアップに必要な時間を短縮するために、薄層化されている。
The fixing
加圧パッド32は、例えば耐熱性のシリコンスポンジもしくはシリコンゴム等の弾性体の表面に、例えばフッ素樹脂からなる離型層を備えたものである。加圧パッド32は、定着ベルト31の内部に備えられており、定着ベルト31の内部から加圧ローラ33方向に向かって、定着ベルト31を押圧する。
The
加圧ローラ33は、例えば芯金33aの周囲に、耐熱性のシリコンスポンジ或いはシリコンゴム等からなる弾性層33bを備え、表面に例えばPFA樹脂等のフッ素系樹脂からなる離型層33cを備える。加圧ローラ33は、この長手方向が、定着ベルト31の長手方向に対して平行になるように備えられる。加圧ローラ33は、芯金33aの端部に備えられたギア(図示せず)がモータ(図示せず)によって回転することにより、矢印e方向に回転する。
The
IH部34は、定着ベルト31の発熱層に誘導電流である渦電流を発生させる。IH部34は、電磁誘導加熱(IH)コイル34aおよびフェライトコア34bを備える。フェライトコア34bは、定着ベルト31の外部において、加圧ローラ33の反対側に、定着ベルト31に近接するように備えられており、定着ベルト31の外周面に沿った円弧状に形成されたものである。フェライトコア34bは、定着ベルト31に対向する表面にIHコイル34aを備える。
The
IHコイル34aは、定着ベルト31の発熱層に誘導電流である渦電流を発生させる誘導電流発生部である。IHコイル34aは、例えば、絶縁材である耐熱性のポリアミドイミドで被覆した銅線材を複数本束ねたリッツ線である。励磁回路38からIHコイル34aに、例えば20kHz〜100kHz程度の高周波電流が印加されると、IHコイル34aは磁束を発生する。この磁束が定着ベルト31の発熱層に渦電流を発生させる。
The
なお、励磁回路38から出力される高周波電流の大きさは、温度センサ37により検知された定着ベルト31の温度に応じて、制御回路39によって制御される。
Note that the magnitude of the high-frequency current output from the
感温磁性体35は、定着ベルト31の温度を上昇させることを補助する。すなわち、感温磁性体35は、IH部34から発生する磁束に基づいて、定着ベルト31の温度を間接的に上昇させる。感温磁性体は35、定着ベルト31の内周面に沿った円弧状に形成されたものであり、定着ベルト31を介して、IH部34のIHコイル34aに対向する位置に、定着ベルト31と離間して備えられる。
The temperature-sensitive
図3は、感温磁性体35を模式的に示す斜視図である。図3に示すように、感温磁性体35は、IH部34によって誘導される渦電流I(図中の点線I)が流れようとする方向に直交するスリット35aを複数有する。これらのスリット35aは、渦電流Iを分断する。この結果、各スリット35a間には、小さな渦電流のみが生じる。従って、スリット35aを設けた場合、スリット35aがない場合と比較して、感温磁性体35の温度が過剰に上昇することを抑制することができる。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the temperature-sensitive
これらのスリット35aは、互いに等しい間隔になるように形成されることが好ましい。各スリット35aを、互いに等しい間隔で形成することにより、感温磁性体35に温度ムラが生ずることが抑制される。
These
なお、感温磁性体35は、この温度が定着ベルト31の温度に一致することが望ましいが、実際には、IH部34から発せられる磁束によって、自身の温度も上昇してしまう。上記スリット35aは、IH部34から発せられる磁束によって、感温磁性体35の温度が上昇することを抑制するために設けられている。上記スリット35aは、これらの間隔を狭くするほど、感温磁性体35の発熱を抑制することができるが、製造上および感温磁性体35の強度の都合上、所定の間隔(例えば4〜6mm)より狭くすることは困難である。
The temperature-sensitive
図4は、感温磁性体35を定着コイル31の内部に配置し、IH部34によって磁束を発生した場合における、等磁束密度線図である。IH部34によって磁束が発生すると、この磁束が定着コイル31を発熱させることに加えて、図4に示すように、感温磁性体35の周囲にも磁束を生じさせる。感温磁性体35の周囲に発生した磁束は、定着コイル31をさらに発熱させる。さらに、感温磁性体35に生ずる小さな渦電流のジュール熱によって感温磁性体35の温度も上昇し、この温度が、定着コイル31の温度をさらに上昇させる。これらにより、感温磁性体35は、定着ベルト31の温度を間接的に上昇させる。
FIG. 4 is an equal magnetic flux density diagram when the temperature-sensitive
この感温磁性体35は、比透磁率が温度によって変化する部材により構成される。図5は、感温磁性体35の温度と比透磁率との関係を示すグラフである。図5に示すように、感温磁性体35は、以下の比透磁率特性を有する。すなわち、感温磁性体35の比透磁率は、低温領域において温度の上昇とともに上昇するが、ある温度(後述するキュリー温度Tc)を超えると、温度の上昇に比例するように、実質的にゼロまで低下する。
The temperature-sensitive
なお、比透磁率が実質的にゼロである、とは、感温磁性体35の周囲に磁束が生じても、定着ベルト31の温度を上昇させることがないような比透磁率を意味する。
Note that the relative permeability is substantially zero means a relative permeability that does not increase the temperature of the fixing
以下の説明において、キュリー温度Tc以下の温度領域を低温領域TL、キュリー温度Tc以上であって、比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域を第1の高温領域TH1、第1の高温領域TH1以上の温度領域、すなわち比透磁率が実質的にゼロの温度領域を第2の高温領域TH2、と称する。 In the following description, the temperature region below the Curie temperature Tc is the low temperature region T L , and the temperature region above the Curie temperature Tc and the relative permeability is reduced to substantially zero is the first high temperature region T H1 , high temperature region T H1 above temperature region, i.e. relative permeability substantially the temperature range of zero second high temperature region T H2, and referred.
ここで、図5に示すように、本実施形態にかかる定着装置28に備えられる感温磁性体35として、定着装置28の定着温度T1において、比誘電率が実質的に最も高くなる物性を有する感温磁性体35が適用される。これは、感温磁性体35による定着ベルト31の間接的な温度上昇効果を効率良く得るためである。
Here, as shown in FIG. 5, the temperature-sensitive
さらに、図5に示すように、低温領域TLにおける比透磁率の変化を示す直線をL1、第1の高温領域TH1のうち、低温の領域における比透磁率の変化を示す直線をL2、第1の高温領域TH1のうち、高温の領域における比透磁率の変化を示す直線をL3、第2の高温領域TH2における比透磁率の変化を示す直線をL4とする。そして、直線L1と直線L2との交点の温度をキュリー温度Tcと定義するとともに、キュリー温度Tcと、直線L3と直線L4との交点の温度T34と、の温度差をΔTtransと定義する。このとき、本実施形態にかかる定着装置28に備えられる感温磁性体35として、第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransが20℃以上の物性を有する感温磁性体35が適用される。すなわち、本実施形態にかかる定着装置28に備えられる感温磁性体35は、この温度がキュリー温度Tcより20℃以上高くなった場合であっても、比透磁率が実質的にゼロにならない感温磁性体35である。このような感温磁性体35は、例えば鉄とニッケルの合金からなる整磁合金である。本実施形態において、第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransが20℃以上の物性を有する感温磁性体35を適用する理由については後述する。
Further, as shown in FIG. 5, a straight line indicating a change in relative permeability in the low temperature region T L is L1, and a straight line indicating a change in relative permeability in the low temperature region of the first high temperature region T H1 is L2, of the first high temperature region T H1, the straight line indicating the change in the relative magnetic permeability in the high temperature region L3, and L4 of the straight line indicating the change in the relative magnetic permeability in the second high temperature region T H2. The temperature at the intersection of the straight line L1 and the straight line L2 is defined as the Curie temperature Tc, and the temperature difference between the Curie temperature Tc and the temperature T34 at the intersection of the straight line L3 and the straight line L4 is defined as ΔTtrans. At this time, as the temperature-sensitive
このように、本実施形態にかかる定着装置28に備えられる感温磁性体35は、定着装置28の定着温度T1(キュリー温度Tcよりわずかに低い温度)において、比誘電率が実質的に最も高くなる比透磁率特性を有し、かつ第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransが20℃以上の比透磁率特性を有するものである。
As described above, the temperature-sensitive
再び図2を参照する。定着装置28の磁束遮蔽部材36は、例えばアルミニウムからなる。磁束遮蔽部材36は、定着ベルト31の内部において、磁束遮蔽部材36と定着ベルト31との間に、感温磁性体35が介在する位置に備えられる。磁束遮蔽部材36は、定着ベルト31の内部に備えられるセンサ40に、IH部34によって発生する磁束に基づくノイズが発生することを抑制する。
Refer to FIG. 2 again. The magnetic
温度センサ37は、定着ベルト31の温度を検出するためのセンサである。温度センサ37は、図2に示すように、定着ベルト31から離間した位置に備えられる非接触式であってもよいし、図示は省略するが、定着ベルト31に接触する接触式であってもよい。
The temperature sensor 37 is a sensor for detecting the temperature of the fixing
このような定着装置28において、図2に示すように、加圧パッド32が定着ベルト31を押圧すると、加圧パッド32の表面および定着ベルト31が加圧ローラ33の表面形状に対応して湾曲し、ニップ部41が形成される。IH部34によって定着ベルト31が定着温度T1(ただし、定着温度T1<感温磁性体35のキュリー温度Tc)に達した状態で、加圧ローラ33が矢印e方向に回転するとともに、定着ベルト31が矢印d方向に回転し、ニップ部41にシートPが誘導されると、ニップ部41において、シートP上に形成されたトナー像が加熱されると同時に、トナー像が加圧される。この熱および圧力により、トナー像はシートP上において安定する。ニップ部41を通過したシートP上のトナー像は冷却されることにより、シートP上に定着し、シートP上に複製画像が形成される。
In such a
この定着装置28に、定着ベルト31の長手方向の長さより短い幅のシートPが供給された場合について、図6および図7を参照して説明する。図6は、定着装置28に短い幅のシートPが供給された場合における、定着ベルト31および感温磁性体35の温度変化を説明するための図であって、同図(a)は、定着ベルト31および感温磁性体35と供給されるシートPとの位置関係を示す図であり、同図(b)、(c)、(d)は、シートPが定着ベルト31を通過した後の定着ベルト31および感温磁性体35の温度変化を示す図である。また、図7も同様に、定着装置28に短い幅のシートPが供給された場合における、定着ベルト31および感温磁性体35の温度変化を説明するための図であって、同図(a)は、定着ベルト31および感温磁性体35と供給されるシートPとの位置関係を示す図であり、同図(b)、(c)、(d)は、シートPが定着ベルト31を通過した後の定着ベルト31および感温磁性体35の温度変化を示す図である。
A case where a sheet P having a width shorter than the length of the fixing
図6(a)に示すように、定着装置28に、定着ベルト31の長手方向の長さWbより短い幅WsのシートPが供給されると、定着ベルト31のうち、シートPが通過したシート通過領域31a(以下、通紙領域31aと称する)の温度は、定着温度T1より低下する(図6(b))。このとき、感温磁性体35の温度は、IH部34から発せられる磁束によって感温磁性体35自身も加熱されるため、定着ベルト31よりわずかに高い温度になる。
As shown in FIG. 6A, when a sheet P having a width Ws shorter than the longitudinal length Wb of the fixing
低下した定着ベルト31の温度は、温度センサ37(図2)によって検知される。制御回路39(図2)は、この検知した温度に基づいて励磁回路38(図2)を制御して、IH部34のIHコイル34aに流す電流を増やす。この結果、定着ベルト31の温度は、IH部34による直接的および間接的な温度上昇効果によって上昇し、通紙領域31aの温度は、定着温度T1になる(図6(c))。
The lowered temperature of the fixing
短い幅WsのシートPが定着装置28に複数回供給されると、その度に定着ベルト31全体を加熱して通紙領域31aの温度を定着温度T1に保つように制御するため、次第に定着ベルト31のシート非通過領域31b(以下、非通紙領域31bと称する)の温度は上昇し、これに伴って、この部分31bに対応する感温磁性体35の端部35bの温度も上昇する。この結果、感温磁性体35の端部35bの温度はキュリー温度Tcを超える(図6(d))。
When the sheet P having a short width Ws is supplied to the fixing device 28 a plurality of times, the entire fixing
感温磁性体35の端部35bの温度がキュリー温度Tcを超えると、この部分の比透磁率が低下する。従って、感温磁性体35の端部35bにおける間接的な定着ベルト31の温度上昇効果は低下するため、定着ベルト31の非通紙領域31bの温度は低下する。他方、感温磁性体35の端部35bの温度は、キュリー温度Tcを超えたままとなる(図7(b))。
When the temperature of the
この状態が一定時間続くと、感温磁性体35の端部35bの温度はさらに上昇するが、同時に端部35bの熱が中央方向に移動する。従って、感温磁性体35の温度は、場所によらず略均一化され、その温度がキュリー温度Tcを超える(図7(c))。なお、このように、定着ベルト31の長手方向の幅Wbより小さいシートPが定着装置28を複数枚通過した後に、感温磁性体35の温度が場所によらず略均一化された時の状態を、感温磁性体35の定常状態と定義すると、感温磁性体35の定常状態における温度は、定着ベルト31の温度より20℃程度高い温度になる。
If this state continues for a certain time, the temperature of the
感温磁性体35の定常状態における温度がキュリー温度Tcを超えると、感温磁性体35全体の比透磁率が低下し、感温磁性体35の周囲に生ずる磁束による間接的な定着ベルト31の温度上昇効果は低下するため、定着ベルト31の温度は低下する(図7(d))。
When the temperature of the temperature-sensitive
ここで、本実施形態のように、感温磁性体35として、第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransが20℃以上の比透磁率特性を有する感温磁性体35を適用すれば、感温磁性体35の温度が定着ベルト31の温度より20℃程度高い温度になり、感温磁性体35全体の温度がキュリー温度Tcを超えても、比透磁率はゼロにはならない。従って、感温磁性体35の周囲に生ずる磁束による間接的な定着ベルト31の温度上昇効果は低下するものの、ゼロにはならない。従って、定着ベルト31の温度は僅かに低下する程度である(図7(d)の実線)。
Here, as in the present embodiment, as the temperature-sensitive
これに対して、従来のように、感温磁性体として、第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransが20℃より小さい比透磁率特性を有する感温磁性体を適用すれば、感温磁性体の温度が定着ベルト31の温度より20℃程度高い温度になり、感温磁性体全体の温度がキュリー温度Tcを超えると、比透磁率は急激に低下し、実質的にゼロになる。従って、感温磁性体の周囲に生ずる磁束による間接的な定着ベルト31の温度上昇効果は実質的にゼロにはなる。従って、定着ベルト31の温度は大幅に低下する(図7(d)の一点鎖線)。
In contrast, as in the prior art, as temperature-sensitive magnetic substance, by applying the temperature-sensitive magnetic substance temperature difference between the first high temperature region T H1 ΔTtrans has a 20 ° C. less than the relative magnetic permeability characteristics, the temperature-sensitive magnetic When the temperature of the body becomes about 20 ° C. higher than the temperature of the fixing
図7(d)に示すように、定着ベルト31の温度が低下した場合、温度センサ37(図2)はこの温度を検知し、制御回路39(図2)は、励磁回路38(図2)を制御することにより、定着ベルト31の温度を定着温度T1まで上昇させる。
As shown in FIG. 7D, when the temperature of the fixing
以上に示すように、本実施形態に係る定着装置28および画像形成装置10によれば、第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransが20℃以上の感温磁性体35が適用されているため、感温磁性体35全体の温度がキュリー温度Tcを超えることによって定着ベルト31の温度が低下した場合であっても、定着ベルト31の温度の低下量を従来より抑制することができる。この結果、定着ベルト31の温度を定着温度T1にするために、IHコイル34aに流れる電流を大幅にかつ素早く増やす必要はなくなり、感温磁性体35の磁性変化に追従させるようにIHコイル34aに流れる電流を容易に制御することができる。従って、定着ベルト31の温度が過剰に上昇することによって、複製画像が高温オフセット画像になること、若しくは定着ベルト31の温度が不足することによって、複製画像は低温オフセット画像になることが抑制されるため、複製画像に生じる画像不良を抑制することができる。
As described above, according to the fixing
さらに、本実施形態に係る定着装置28および画像形成装置10によれば、第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransが20℃以上の感温磁性体35が適用されているため、定着ベルト31に温度ムラがあっても、これに応じて感温磁性体35の比透磁率が大きく変化してしまうことが抑制され、定着ベルト31の温度が大きく変化してしまうことが抑制される。従って、定着ベルト31の温度ムラに基づいて複製画像に生じる画像不良を抑制することができる。
Furthermore, according to the fixing
以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、本実施形態における感温磁性体35は、第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransが20℃以上の比透磁率特性を有するものであったが、図7(c)のような感温磁性体の定常状態における定着ベルト31の温度と感温磁性体35との温度と差がT℃になる場合、感温磁性体35として、第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransがT℃以上の比透磁率特性を有する感温磁性体を適用すれば、本実施形態に係る定着装置28および画像形成装置10と同様の効果を得ることができる。すなわち、感温磁性体として、第1の高温領域TH1の温度差ΔTtransが、定着ベルト31の温度と感温磁性体との温度差以上の比透磁率特性を有する感温磁性体を適用すれば、本実施形態に係る定着装置28および画像形成装置10と同様の効果を得ることができる。
For example, the temperature-sensitive
28・・・定着装置
31・・・定着ベルト
31a・・・シート通過領域(通紙領域)
31b・・・シート非通過領域(非通紙領域)
34・・・電磁誘導加熱(IH)部
34a・・・電磁誘導加熱(IH)コイル
34b・・・フェライトコア
35・・・感温磁性体
35a・・・スリット
28... Fixing
31b ... Sheet non-passing area (non-sheet passing area)
34 ... Electromagnetic induction heating (IH)
Claims (7)
前記導電層に誘導電流を発生させる誘導電流発生部と、
前記定着ベルトを介して前記誘導電流発生部に対向して配置された感温磁性体と、
を具備し、
キュリー温度より高い温度において、前記感温磁性体の温度上昇に伴って前記感温磁性体の比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域における前記感温磁性体の温度幅は、前記定着ベルトの幅より小さい幅の複数の記録媒体が前記定着ベルトを通過した後の前記感温磁性体の定常状態における温度と、前記定着ベルトの温度と、の差以上であることを特徴とする定着装置。 A cylindrical fixing belt including a conductive layer;
An induced current generator for generating an induced current in the conductive layer;
A temperature-sensitive magnetic body disposed to face the induced current generating unit via the fixing belt;
Comprising
At a temperature higher than the Curie temperature, the temperature range of the temperature-sensitive magnetic body in a temperature region where the relative permeability of the temperature-sensitive magnetic body decreases to substantially zero as the temperature of the temperature-sensitive magnetic body rises is Fixing, wherein a plurality of recording media having a width smaller than the width of the belt is equal to or greater than a difference between a temperature in a steady state of the temperature-sensitive magnetic body after passing through the fixing belt and a temperature of the fixing belt. apparatus.
前記導電層に誘導電流を発生させる誘導電流発生部と、
前記定着ベルトを介して前記誘導電流発生部に対向して配置され、キュリー温度より高い温度において、自身の温度上昇に伴って比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域の温度幅が20℃以上である感温磁性体と、
を具備することを特徴とする定着装置。 A cylindrical fixing belt including a conductive layer;
An induced current generator for generating an induced current in the conductive layer;
The temperature range of the temperature region, which is arranged to face the induction current generating unit via the fixing belt and has a relative magnetic permeability substantially reduced to zero with its own temperature rise at a temperature higher than the Curie temperature, is 20 A temperature-sensitive magnetic material having a temperature of ℃ or higher,
A fixing device.
前記トナー像に接触するように配置された、導電層を含む筒状の定着ベルトと、
前記導電層に誘導電流を発生させる誘導電流発生部と、
前記定着ベルトを介して前記誘導電流発生部に対向して配置され、キュリー温度より高い温度において、自身の温度上昇に伴って比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域の温度幅が20℃以上である感温磁性体と、
を具備することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming a toner image on a recording medium;
A cylindrical fixing belt including a conductive layer disposed so as to contact the toner image;
An induced current generator for generating an induced current in the conductive layer;
The temperature range of the temperature region, which is arranged to face the induction current generating unit via the fixing belt and has a relative magnetic permeability substantially reduced to zero with its own temperature rise at a temperature higher than the Curie temperature, is 20 A temperature-sensitive magnetic material that is at or above ° C
An image forming apparatus comprising:
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161431392P | 2011-01-10 | 2011-01-10 | |
US61/431,392 | 2011-01-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012145912A true JP2012145912A (en) | 2012-08-02 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011228027A Pending JP2012145912A (en) | 2011-01-10 | 2011-10-17 | Fixing device and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012145912A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015172633A (en) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
JP2015227954A (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus, fixing apparatus, and program |
-
2011
- 2011-10-17 JP JP2011228027A patent/JP2012145912A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015172633A (en) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
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