JP2012181546A - Fixation device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique which improves durability of a fixation device employing a fixation belt.SOLUTION: A fixation part comprises a fixation belt provided to encompass the outer periphery of an inner roller, which is pressed with a pressure roller 160 from the outside of the fixation belt to form a fixation nip, and induces heat at a magnetic flux generation part 170 to thermally fix an un-fixed image formed on a sheet by letting it pass through the fixation nip. In both end parts of a fixation roller 150 in the axis direction thereof, a pair of flange members 159 are provided to regulate the meander of the belt. The fixation belt comprises: a magnetic shunt alloy layer which changes from ferromagnetism to paramagnetism when a temperature is over a prescribed temperature; and an induction heat generation layer which is mechanically stronger than the magnetic shunt alloy layer and heat-induced. The width of the magnetic shunt alloy layer is narrower than that of the induction heat generation layer, and in both end parts of the fixation belt, the marginal part of the magnetic shunt alloy layer is receded to the center.

Description

本発明は、誘導加熱により定着ベルトを加熱して記録シート上の未定着画像を熱定着させる定着装置および画像形成装置に関し、特に、定着装置の耐久性を向上する技術に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus that heat-fix an unfixed image on a recording sheet by heating a fixing belt by induction heating, and particularly relates to a technique for improving durability of the fixing device.

複写機などの画像形成装置は、定着ローラに加圧ローラを押し付けて定着ニップを形成し、この定着ニップを記録シートが通過することにより記録シート上に形成されたトナーなどの未定着画像を定着させる定着装置を備えている。
上記定着ローラは、未定着画像を記録シートに溶融定着させるために加熱されており、近年、短い時間で昇温可能な電磁誘導加熱方式の定着装置が主流となりつつある。
An image forming apparatus such as a copying machine forms a fixing nip by pressing a pressure roller against a fixing roller, and an unfixed image such as toner formed on the recording sheet is fixed by passing the recording sheet through the fixing nip. A fixing device is provided.
The fixing roller is heated to melt and fix an unfixed image on a recording sheet, and in recent years, an electromagnetic induction heating type fixing device capable of raising the temperature in a short time is becoming mainstream.

図7は、上記電磁誘導加熱方式の定着装置の概略構成を示すものであり、定着ローラ1150についてのみ、その軸を含む断面で示している。
同図に示すように、定着ローラ1150は、円筒状のローラ軸1151の周面に断熱層1152が形成されてなる内部ローラ1150aに、同じく円筒状の定着ベルト1153を外挿することにより構成される。
FIG. 7 shows a schematic configuration of the electromagnetic induction heating type fixing device, and only the fixing roller 1150 is shown in a cross section including its axis.
As shown in the figure, the fixing roller 1150 is configured by extrapolating a cylindrical fixing belt 1153 to an internal roller 1150a in which a heat insulating layer 1152 is formed on the peripheral surface of a cylindrical roller shaft 1151. The

この定着ベルト1153は、内側から誘導発熱層1155、整磁合金層1156、弾性層1157及び離型層1158が順に積層されてなる。
また、ローラ軸1151の両端部には、定着ベルト1153の軸方向における移動を規制するため、1対の鍔部材1180が嵌め込まれている。
一方、加圧ローラ1160は、定着ローラ1150と平行に配されて回転駆動されるローラであって、定着ローラ1150をX方向に押圧し、定着ニップを形成している。
The fixing belt 1153 includes an induction heating layer 1155, a magnetic shunt alloy layer 1156, an elastic layer 1157, and a release layer 1158 that are laminated in that order from the inside.
In addition, a pair of flange members 1180 are fitted to both ends of the roller shaft 1151 to restrict the movement of the fixing belt 1153 in the axial direction.
On the other hand, the pressure roller 1160 is a roller that is arranged in parallel with the fixing roller 1150 and is driven to rotate, and presses the fixing roller 1150 in the X direction to form a fixing nip.

また、誘導コイルなどからなる磁束発生部1170が、定着ローラ1150と対向するように設けられている。
このような構成において、磁束発生部1170から交番磁束1170aが発せられると、この磁束が、定着ベルト1153の誘導発熱層1155および整磁合金層1156に沿って進行し、これら両層の主に磁束発生部1170と対向する部分が発熱し、昇温する。これにより定着ニップを記録シートSが通過する際に、トナー像が、加熱、加圧されて当該記録シートSに熱定着される。
In addition, a magnetic flux generator 1170 made of an induction coil or the like is provided so as to face the fixing roller 1150.
In such a configuration, when an alternating magnetic flux 1170a is generated from the magnetic flux generator 1170, this magnetic flux travels along the induction heat generating layer 1155 and the magnetic shunt alloy layer 1156 of the fixing belt 1153, and the magnetic flux mainly in these two layers. The part facing the generation unit 1170 generates heat and the temperature rises. As a result, when the recording sheet S passes through the fixing nip, the toner image is heated and pressed to be thermally fixed to the recording sheet S.

このとき、定着ローラ1150は、記録シートS(幅W)と接する中央部分においては、記録シートSに熱を奪われて温度が低下するが、ベルト幅方向において誘導加熱される部分のうちシートが通過しない両端側の部分(以下、「非通紙部P」という。)では、熱が奪われずに温度が高いままとなっているため、定着ローラ1150の中央部分を目標温度に合わせようとして、磁束発生部1170に電力を供給し続けると、非通紙部Pの温度がさらに上昇する。   At this time, the fixing roller 1150 is deprived of heat by the recording sheet S at the central portion in contact with the recording sheet S (width W). In the portions on both ends (hereinafter referred to as “non-sheet passing portion P”) that do not pass through, the temperature remains high without being deprived of heat, so that the central portion of the fixing roller 1150 is set to the target temperature. When power is continuously supplied to the magnetic flux generation unit 1170, the temperature of the non-sheet passing portion P further increases.

すると、定着ローラ1150に含まれている整磁合金層1156の非通紙部Pが、キュリー温度以上に加熱され、強磁性体から常磁性体へと転じ、磁束を収束する作用が失われるので、非通紙部Pの磁束密度が低下する。
これにより、誘導発熱層1155および整磁合金層1156において生じるうず電流の電流密度が低下するため発熱が抑制され、非通紙部Pにおける温度上昇が緩和される。
Then, the non-sheet-passing portion P of the magnetic shunt alloy layer 1156 included in the fixing roller 1150 is heated to the Curie temperature or more, and the action of converging the magnetic flux is lost due to the transition from the ferromagnetic material to the paramagnetic material. The magnetic flux density of the non-sheet passing portion P is lowered.
Thereby, since the current density of the eddy current generated in the induction heat generating layer 1155 and the magnetic shunt alloy layer 1156 is decreased, heat generation is suppressed, and the temperature rise in the non-sheet passing portion P is mitigated.

このように、従来の定着装置1005は、定着ローラ1150内に設けられた誘導発熱
層1155および整磁合金層1156自体が発熱するので熱効率に優れ、さらに、整磁合金層1156の作用により、定着ローラ1150の非通紙部Pが過熱しないように自動的に温度制御することができる。
As described above, the conventional fixing device 1005 is excellent in thermal efficiency because the induction heating layer 1155 and the magnetic shunt alloy layer 1156 themselves provided in the fixing roller 1150 generate heat, and further, the fixing by the action of the magnetic shunt alloy layer 1156. The temperature can be automatically controlled so that the non-sheet passing portion P of the roller 1150 does not overheat.

特開2008‐76508号公報JP 2008-76508 A

しかしながら、定着ローラ1150に加圧ローラ1160を押し付けた状態で、加圧ローラ1160を回転駆動するうちに、これに従動する定着ローラ1150の断熱層1152および定着ベルト1153が、厚み方向(定着ローラの半径方向)に変形と復元を繰り返し、あるいは、さらに、定着ベルト1153が内部ローラ1150aに対して軸方向にずれて蛇行しようとして、その縁部が一方の鍔部材1180に強く接触する。   However, while the pressure roller 1160 is pressed against the fixing roller 1150, while the pressure roller 1160 is driven to rotate, the heat insulating layer 1152 and the fixing belt 1153 of the fixing roller 1150 that follows the pressure roller 1160 are in the thickness direction (fixing roller In the radial direction, the fixing belt 1153 repeats deformation and restoration, or the fixing belt 1153 tends to meander while being displaced in the axial direction with respect to the internal roller 1150a, and the edge thereof strongly contacts one of the flange members 1180.

このとき、鍔部材1180と断熱層1152および定着ベルト1153の縁部が接触して強く擦れ合う。
これらの層のうち、誘導発熱層1155と整磁合金層1156は、剛性の高い金属材料で構成されており、他の層よりも変形に伴う内部応力の増加度合いが大きいため、鍔部材1180と接触する縁部に大きな内部応力が生じる。
At this time, the edge portions of the flange member 1180, the heat insulating layer 1152, and the fixing belt 1153 come into contact with each other and rub against each other.
Among these layers, the induction heating layer 1155 and the magnetic shunt alloy layer 1156 are made of a highly rigid metal material, and the degree of increase in internal stress due to deformation is larger than that of the other layers. A large internal stress is generated at the contacting edge.

特に、整磁合金層1156は、誘導発熱層1155よりも機械的強度が小さいため、上記摩擦力や内部応力により、その縁部に亀裂が生じ易いという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、整磁合金層および誘導発熱層を含む定着ベルトを用いる定着装置において、定着ローラの耐久性を向上することを目的とする。
In particular, the magnetic shunt alloy layer 1156 has a mechanical strength smaller than that of the induction heat generating layer 1155, and therefore, there is a problem that the edge portion thereof is easily cracked due to the frictional force and internal stress.
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it improves the durability of a fixing roller in a fixing device using a fixing belt including a magnetic shunt alloy layer and an induction heating layer.

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、第1ローラの外周を取り囲むように無端状のベルトが配されていると共に、前記ベルトの外側から第2ローラで押圧して、当該ベルト表面と当該第2ローラとの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトを誘導コイルで発生させた高周波磁界により誘導加熱し、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通して、熱定着する定着装置であって、前記第1ローラの軸方向両端部には、前記ベルトの蛇行を規制する1対の鍔部が設けられており、前記ベルトは、所定温度を超えると強磁性から常磁性に可逆的に変化する整磁合金層と、前記整磁合金層よりも機械的強度が高く、前記誘導コイルにより誘導加熱される誘導発熱層とを含み、前記整磁合金層の幅は、前記誘導発熱層よりも狭く、前記ベルト両端部において、整磁合金層の縁部がベルト中央寄りに後退していることを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the fixing device according to the present invention, an endless belt is disposed so as to surround the outer periphery of the first roller, and the belt is pressed by the second roller from the outside of the belt. A fixing nip is formed between the surface and the second roller, and the belt is induction-heated by a high-frequency magnetic field generated by an induction coil, and a sheet on which an unfixed image is formed is passed through the fixing nip. In the fixing device for fixing, a pair of flanges for restricting meandering of the belt is provided at both axial ends of the first roller, and the belt is made of ferromagnetic material when a predetermined temperature is exceeded. A magnetic shunt alloy layer that reversibly changes to paramagnetism, an induction heating layer that is higher in mechanical strength than the magnetic shunt alloy layer and that is induction-heated by the induction coil, and the width of the magnetic shunt alloy layer is The induction heating layer Even narrower, in the belt end portions, the edges of the magnetic shunt alloy layer is characterized in that it retracts the belt near the center.

ベルト両端部において、整磁合金層の縁部がベルト中央寄りに後退して、鍔部と整磁合金層とが接触しないように構成されているため、整磁合金層の縁部に生じる応力が低下し、この縁部の破損を防止することができる。
また、前記整磁合金層は、ニッケルと鉄の合金からなり、前記誘導発熱層は、ニッケルからなることが望ましい。
At both ends of the belt, the edge of the magnetic shunt alloy layer recedes toward the center of the belt so that the collar and the magnetic shunt alloy layer do not come into contact with each other. Can be prevented and damage to the edge can be prevented.
Preferably, the magnetic shunt alloy layer is made of an alloy of nickel and iron, and the induction heating layer is made of nickel.

誘導発熱層の材料となっているニッケルは、整磁合金層の材料となっているニッケルと鉄の合金よりも機械的強度が高いため、誘導発熱層の縁部を鍔部に接触させても、破損を生じにくくすることができる。
さらに、第1ローラの軸方向における前記整磁合金層の幅は、前記定着ニップを通過する記録シートの最大幅よりも大きいことが好ましい。
また、前記誘導コイルは、前記誘導発熱層と対向する位置に配されており、前記整磁合金層及び前記誘導発熱層における第1ローラの軸方向における幅は、前記誘導コイルにおける第1ローラの軸方向の幅よりも大きいことが望ましい。
Nickel, which is the material of the induction heating layer, has higher mechanical strength than the alloy of nickel and iron, which is the material of the magnetic shunt alloy layer, so even if the edge of the induction heating layer is brought into contact with the buttocks It can be made difficult to cause damage.
Furthermore, the width of the magnetic shunt alloy layer in the axial direction of the first roller is preferably larger than the maximum width of the recording sheet passing through the fixing nip.
The induction coil is disposed at a position facing the induction heating layer, and the width in the axial direction of the first roller in the magnetic shunt alloy layer and the induction heating layer is the width of the first roller in the induction coil. It is desirable that the width is larger than the axial width.

これにより非通紙領域における過昇温を効果的に抑制できる。また、誘導コイルの両端部から洩れだした磁束により、誘導発熱層の端部が加熱されることが防止できる。
なお、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。
Thereby, excessive temperature rise in the non-sheet passing region can be effectively suppressed. Moreover, it can prevent that the edge part of an induction heating layer is heated by the magnetic flux which leaked from the both ends of the induction coil.
Note that the present invention may be an image forming apparatus including the fixing device.

本発明の実施の形態に係るプリンタの全体の構成を示す断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an overall configuration of a printer according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を示す一部切り欠き斜視図である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の定着ローラの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a fixing roller according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の定着ローラの変形例(その1)の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the modification (the 1) of the fixing roller of an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態の定着ローラの変形例(その2)の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the modification (the 2) of the fixing roller of an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態の定着ローラの変形例(その3)の部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a third modification of the fixing roller according to the embodiment of the present invention. 従来の画像形成装置における定着装置の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a fixing device in a conventional image forming apparatus.

図1は、当該プリンタ1の全体の構成を示す断面概略図である。
同図に示すように、このプリンタ1は、画像プロセス部3、給紙部4、定着部5および制御部60を備えており、ネットワーク(例えばLAN)に接続されて、外部の端末装置(不図示)からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をY、M、C、Kと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのY、M、C、Kを添字として付加する。
<画像プロセス部>
画像プロセス部3は、Y〜K色のそれぞれに対応する作像部3Y,3M,3C,3K、光学部10、中間転写ベルト11などを備えている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of the printer 1.
As shown in the figure, the printer 1 includes an image processing unit 3, a paper feeding unit 4, a fixing unit 5, and a control unit 60. The printer 1 is connected to a network (for example, a LAN) and is connected to an external terminal device (not connected). When a print job execution instruction is received from (shown), a toner image composed of yellow, magenta, cyan, and black is formed based on the instruction, and a full-color image is formed by multiple transfer of these. Hereinafter, the reproduction colors of yellow, magenta, cyan, and black are represented as Y, M, C, and K, and Y, M, C, and K are added as subscripts to the numbers of the components related to the reproduction colors.
<Image process part>
The image processing unit 3 includes image forming units 3Y, 3M, 3C, and 3K corresponding to each of Y to K colors, an optical unit 10, an intermediate transfer belt 11, and the like.

作像部3Yは、感光体ドラム31Y、その周囲に配設された帯電器32Y、現像器33Y、一次転写ローラ34Y、感光体ドラム31Yを清掃するためのクリーナ35Yなどを備えており、感光体ドラム31Y上にY色のトナー像を作像する。他の作像部3M〜3Kについても、作像部3Yと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
中間転写ベルト11は、無端状のベルトであり、駆動ローラ12と従動ローラ13に張架されて矢印A方向に回転駆動される。
The image forming unit 3Y includes a photosensitive drum 31Y, a charger 32Y, a developing unit 33Y, a primary transfer roller 34Y, a cleaner 35Y for cleaning the photosensitive drum 31Y, and the like disposed around the photosensitive drum 31Y. A Y-color toner image is formed on the drum 31Y. The other image forming units 3M to 3K have the same configuration as the image forming unit 3Y, and the reference numerals are omitted in FIG.
The intermediate transfer belt 11 is an endless belt, is stretched around a driving roller 12 and a driven roller 13, and is rotationally driven in the direction of arrow A.

光学部10は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部60からの駆動信号によりY〜K色の画像形成のためのレーザ光Lを発し、感光体ドラム31Y〜31Kを露光走査させる。
この露光走査により、帯電器32Y〜32Kにより帯電された感光体ドラム31Y〜31K上に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器33Y〜33Kにより現像されて感光体ドラム31Y〜31K上にY〜K色のトナー像が、中間転写ベルト11上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。
The optical unit 10 includes a light emitting element such as a laser diode, emits a laser beam L for forming an image of Y to K colors by a drive signal from the control unit 60, and exposes and scans the photosensitive drums 31Y to 31K.
By this exposure scanning, electrostatic latent images are formed on the photosensitive drums 31Y to 31K charged by the chargers 32Y to 32K. The electrostatic latent images are developed by developing units 33Y to 33K, and Y to K color toner images are superimposed on the same positions on the intermediate transfer belt 11 and primarily transferred onto the photosensitive drums 31Y to 31K. It is executed at different timings.

一次転写ローラ34Y〜34Kにより作用する静電力により中間転写ベルト11上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに二次転写位置46
方向に移動する。
一方、給紙部4は、記録シートSを収容する給紙カセット41と、給紙カセット41内の記録シートSを搬送路43上に1枚ずつ繰り出す繰り出しローラ42と、繰り出された記録シートSを二次転写位置46に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対44などを備えており、中間転写ベルト11上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部4から記録シートSを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ45の作用により中間転写ベルト11上のトナー像が一括して記録シートS上に二次転写される。
The toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 11 by electrostatic forces acting on the primary transfer rollers 34Y to 34K, and a full color toner image is formed.
Move in the direction.
On the other hand, the paper feed unit 4 includes a paper feed cassette 41 that stores the recording sheets S, a feed roller 42 that feeds the recording sheets S in the paper feed cassette 41 one by one onto the transport path 43, and a fed recording sheet S. Are provided with a timing roller pair 44 for taking the timing of feeding the toner to the secondary transfer position 46, and the recording sheet S is transferred from the paper feeding unit 4 to the secondary transfer position in accordance with the movement timing of the toner image on the intermediate transfer belt 11. The toner images on the intermediate transfer belt 11 are collectively transferred onto the recording sheet S by the action of the secondary transfer roller 45.

二次転写位置46を通過した記録シートSは、定着部5に搬送され、記録シートS上のトナー像(未定着画像)が、定着部5における加熱・加圧により記録シートSに定着された後、排出ローラ対71を介して排出トレイ72上に排出される。
<定着部>
図2は、定着部5の部分断面斜視図である。
The recording sheet S that has passed the secondary transfer position 46 is conveyed to the fixing unit 5, and the toner image (unfixed image) on the recording sheet S is fixed to the recording sheet S by heating and pressurization in the fixing unit 5. Thereafter, the sheet is discharged onto the discharge tray 72 via the discharge roller pair 71.
<Fixing part>
FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of the fixing unit 5.

同図に示すように、定着部5は、定着ローラ150、加圧ローラ160および磁束発生部170などを備える。
定着ローラ150と加圧ローラ160は平行に配され、加圧ローラ160を不図示の付勢機構で定着ローラ150側に付勢することにより、両ローラ間に定着ニップが形成され、この定着ニップを記録シートSが通過することにより記録シートS上に形成されたトナー像Tが溶融・加圧されて定着するようになっている。
As shown in the figure, the fixing unit 5 includes a fixing roller 150, a pressure roller 160, a magnetic flux generation unit 170, and the like.
The fixing roller 150 and the pressure roller 160 are arranged in parallel. By urging the pressure roller 160 toward the fixing roller 150 by an urging mechanism (not shown), a fixing nip is formed between the two rollers. When the recording sheet S passes, the toner image T formed on the recording sheet S is melted and pressed to be fixed.

以下、各部の詳細について説明する。
<磁束発生部>
磁束発生部170は、定着ローラ150に向けて交番磁界を発生させるものであり、下側ケーシング部171、裾コア172、誘導コイル173、コア174及び上側ケーシング部175とからなる。
Details of each part will be described below.
<Magnetic flux generator>
The magnetic flux generator 170 generates an alternating magnetic field toward the fixing roller 150, and includes a lower casing portion 171, a bottom core 172, an induction coil 173, a core 174, and an upper casing portion 175.

下側ケーシング部171は、樹脂などの絶縁材料からなり、内部には誘導コイル173を巻回するための環状の溝部が設けられている。
裾コア172は、強磁性材からなる長尺状の部材であり、下側ケーシング部171のX方向側及びX’方向側のそれぞれの内壁に沿ってローラ軸(Y軸)に平行に配設されている。
The lower casing portion 171 is made of an insulating material such as resin, and an annular groove portion around which the induction coil 173 is wound is provided.
The hem core 172 is a long member made of a ferromagnetic material, and is arranged in parallel to the roller axis (Y axis) along the inner walls of the lower casing portion 171 on the X direction side and the X ′ direction side. Has been.

誘導コイル173は、リッツ線であって、不図示の耐熱性の樹脂で被覆されている。
この誘導コイル173は、高周波インバー夕(不図示)に接続されており、10〜100[kHz]、100〜2000[W]の高周波電力が供給されたことにより所定周波数の交番磁界を発生し、定着ローラ150を加熱する。
コア174は、強磁性材からなり、2つの裾コア172に跨って設けられた、アーチ状の部材である。
The induction coil 173 is a litz wire and is covered with a heat resistant resin (not shown).
The induction coil 173 is connected to a high-frequency inverter (not shown), and generates an alternating magnetic field having a predetermined frequency when high-frequency power of 10 to 100 [kHz] and 100 to 2000 [W] is supplied. The fixing roller 150 is heated.
The core 174 is made of a ferromagnetic material and is an arch-shaped member provided across the two hem cores 172.

上側ケーシング部175は、樹脂などの絶縁材料からなり、裾コア172、誘導コイル173及びコア174を収容した下側ケーシング部171に蓋をするためのものである。<加圧ローラ>
加圧ローラ160は、図2に示すように、ローラ軸161、弾性層162および離型層163を備えている。
The upper casing portion 175 is made of an insulating material such as resin, and serves to cover the lower casing portion 171 that houses the bottom core 172, the induction coil 173, and the core 174. <Pressure roller>
As shown in FIG. 2, the pressure roller 160 includes a roller shaft 161, an elastic layer 162, and a release layer 163.

ローラ軸161は、不図示の駆動機構により回転駆動され、例えば、厚みが3mm、外径がおよそ30mmの円筒状のアルミニウム製のシャフトである。
弾性層162は、厚みが3mm〜10mmのシリコーンスポンジゴムからなる円筒体である。
離型層158は、厚みが10μm以上、50μm以下のPFFEまたはPFA等のフッ素系樹脂からなる無端ベルトである。
<定着ローラ>
定着ローラ150は、図3に示すように、円筒状の定着ベルト153の内側に内部ローラ150aが挿入されてなる。
The roller shaft 161 is rotationally driven by a drive mechanism (not shown), and is, for example, a cylindrical aluminum shaft having a thickness of 3 mm and an outer diameter of approximately 30 mm.
The elastic layer 162 is a cylindrical body made of silicone sponge rubber having a thickness of 3 mm to 10 mm.
The release layer 158 is an endless belt made of a fluororesin such as PFFE or PFA having a thickness of 10 μm or more and 50 μm or less.
<Fixing roller>
As shown in FIG. 3, the fixing roller 150 is formed by inserting an internal roller 150 a inside a cylindrical fixing belt 153.

ここで、内部ローラ150aと定着ベルト153との間には、0μm以上、200μm以下の隙間が設けられている。
この内部ローラ150aは、ローラ軸151の周面に断熱層152が形成されたものである。
ローラ軸151は、例えば、アルミニウムなどからなる金属製のパイプであり、両端部が軸受け180によって支持されている。
Here, a gap of 0 μm or more and 200 μm or less is provided between the internal roller 150a and the fixing belt 153.
The internal roller 150 a is formed by forming a heat insulating layer 152 on the peripheral surface of the roller shaft 151.
The roller shaft 151 is a metal pipe made of, for example, aluminum, and both ends thereof are supported by bearings 180.

より具体的には、ローラ軸151は、例えば、外径が20mm、厚みが4mmの円筒状のシャフトである。
また、ローラ軸151は、両端部に定着ベルト153の軸方向における位置を規制する1対の鍔部材159が設けられている。
断熱層152は、厚みが2mm以上、10mm以下(望ましくは、3mm以上、7mm以下)の高弾性及び高断熱性を有する材料、例えば、シリコーンゴムのスポンジ体からなり、ローラ軸151の両端部を除く部分を覆うように設けられている。
More specifically, the roller shaft 151 is, for example, a cylindrical shaft having an outer diameter of 20 mm and a thickness of 4 mm.
Further, the roller shaft 151 is provided with a pair of flange members 159 that restrict the position of the fixing belt 153 in the axial direction at both ends.
The heat insulating layer 152 is made of a highly elastic and highly heat insulating material having a thickness of 2 mm or more and 10 mm or less (preferably 3 mm or more and 7 mm or less), for example, a sponge body of silicone rubber. It is provided so as to cover the excluded part.

定着ベルト153は、誘導発熱層155、整磁合金層156、弾性層157及び離型層158がこの順で積層されてなる無端ベルトである。
誘導発熱層155は、厚みが5μm以上、100μm以下(望ましくは、15μm以上、30μm以下)の無端状のニッケル電鋳ベルトであり、その引張強度は、1000MPa以上、2500MPa以下である。
The fixing belt 153 is an endless belt in which an induction heating layer 155, a magnetic shunt alloy layer 156, an elastic layer 157, and a release layer 158 are laminated in this order.
The induction heat generating layer 155 is an endless nickel electroformed belt having a thickness of 5 μm or more and 100 μm or less (preferably 15 μm or more and 30 μm or less), and its tensile strength is 1000 MPa or more and 2500 MPa or less.

整磁合金層156は、ニッケルと鉄の合金などからなり、厚みが5μm以上、100μm以下(望ましくは、15μm以上、30μm以下)の無端状のベルトであって、通常の温度では強磁性体であるがキュリー温度を超えると常磁性になる特性を有し、その引張強度は、400MPa以上、500MPa以下である。
この他の材料として、その引張強度は、400MPa以上、500MPa以下のニッケルと鉄とクロムなどを用いてもよい。
The magnetic shunt alloy layer 156 is made of an alloy of nickel and iron, and is an endless belt having a thickness of 5 μm or more and 100 μm or less (preferably 15 μm or more and 30 μm or less). However, when it exceeds the Curie temperature, it has the property of becoming paramagnetic, and its tensile strength is 400 MPa or more and 500 MPa or less.
As other materials, nickel, iron, chromium, or the like having a tensile strength of 400 MPa or more and 500 MPa or less may be used.

弾性層157は、例えば、厚みが10μm以上、800μm以下(望ましくは、100μm以上、300μm以下)のシリコーンゴムの円筒体であり、誘導発熱層155の外周に装着されている。
ここで、弾性層157の厚さが10μm未満の場合、目的とする厚み方向の弾力性を得ることが難しくなる。
The elastic layer 157 is, for example, a silicone rubber cylindrical body having a thickness of 10 μm or more and 800 μm or less (preferably 100 μm or more and 300 μm or less), and is attached to the outer periphery of the induction heating layer 155.
Here, when the thickness of the elastic layer 157 is less than 10 μm, it is difficult to obtain the desired elasticity in the thickness direction.

一方、弾性層157の厚さが800μmを超える場合、誘導発熱層155で発生した熱が離型層158の外周面に達し難くなり、熱効率が悪化する傾向がある。
離型層158は、例えば、シリコーンゴム、PTFEまたはPFA等からなり、厚みが5μm以上、100μm以下(望ましくは、10μm以上、50μm以下)の無端ベルトであり、定着ローラ表面の離型性を高めている。
On the other hand, when the thickness of the elastic layer 157 exceeds 800 μm, the heat generated in the induction heating layer 155 hardly reaches the outer peripheral surface of the release layer 158, and the thermal efficiency tends to deteriorate.
The release layer 158 is made of, for example, silicone rubber, PTFE or PFA, and is an endless belt having a thickness of 5 μm or more and 100 μm or less (preferably 10 μm or more and 50 μm or less), and improves the release property on the surface of the fixing roller. ing.

ここで、断熱層152、誘導発熱層155、弾性層157及び離型層158は、いずれもX軸方向における長さが等しくなっている。
一方、整磁合金層156は、これらの層よりもX軸方向における長さが短くなっている。
より具体的には、定着ローラ150の両端部において、整磁合金層156の縁部は、誘導発熱層155の縁部よりも3mm以上、10mm以下の長さ分後退し、この後退した部分に誘導発熱層155が形成されており、鍔部材159と整磁合金層156とが直に接触しないように構成されている。
Here, the heat insulating layer 152, the induction heat generating layer 155, the elastic layer 157, and the release layer 158 all have the same length in the X-axis direction.
On the other hand, the magnetic shunt alloy layer 156 has a shorter length in the X-axis direction than these layers.
More specifically, at both ends of the fixing roller 150, the edge of the magnetic shunt alloy layer 156 retreats by a length of 3 mm or more and 10 mm or less from the edge of the induction heating layer 155, and the retreated portion An induction heat generating layer 155 is formed, and the flange member 159 and the magnetic shunt alloy layer 156 are configured not to be in direct contact with each other.

これは、誘導発熱層155よりも機械的強度が劣る整磁合金層156の縁部への応力集中を軽減し、整磁合金層156の破損を防止するためである。
また、整磁合金層156の縁部が、誘導コイル173の幅方向(Y−Y’方向)における両端部よりも2mm以上、3mm以下の範囲で、外方へ張り出した構成となっている。
これは、誘導コイル173の幅方向(Y−Y’方向)の両端部に存在する漏れ磁束201が、整磁合金層156の両縁部の外方を回り込んで誘導発熱層155に侵入すると、この部分において、整磁合金層156が常磁性となっても誘導発熱層155が加熱され、後述の自己温調機能がうまく機能しなくなるので、これを防止するためである。
This is to reduce stress concentration on the edge of the magnetic shunt alloy layer 156 that is inferior in mechanical strength to the induction heating layer 155 and to prevent damage to the magnetic shunt alloy layer 156.
In addition, the edge of the magnetic shunt alloy layer 156 projects outward in the range of 2 mm or more and 3 mm or less from both ends in the width direction (YY ′ direction) of the induction coil 173.
This is because the leakage magnetic flux 201 existing at both ends in the width direction (YY ′ direction) of the induction coil 173 wraps around the outside of both edges of the magnetic shunt alloy layer 156 and enters the induction heating layer 155. In this part, even if the magnetic shunt alloy layer 156 becomes paramagnetic, the induction heat generating layer 155 is heated, and the self-temperature control function described later does not function well, so that this is prevented.

このような構成となっているので、整磁合金層156の幅は、記録シートSの最大幅Wmよりも長くなっており、最大幅Wmからのはみ出し量L3が15mm〜18mm程度となっている。
鍔部材159は、定着ベルト153の縁部に当接して、定着ベルト153がY軸方向に移動して蛇行するのを防止するためのものであって、ローラ軸151の両端部に嵌め込まれる。
With this configuration, the width of the magnetic shunt alloy layer 156 is longer than the maximum width Wm of the recording sheet S, and the protrusion L3 from the maximum width Wm is about 15 mm to 18 mm. .
The flange member 159 is in contact with the edge of the fixing belt 153 to prevent the fixing belt 153 from moving and meandering in the Y-axis direction, and is fitted into both ends of the roller shaft 151.

このような構成において、整磁合金層156が、キュリー温度以上となった場合、その部分が強磁性体から常磁性に転じ、磁束を収束する作用が失われるので、非通紙部Pの磁束密度が低下する。
これにより、誘導発熱層1155および整磁合金層1156において生じるうず電流の電流密度も低下するため、発熱が抑制され、非通紙部Pにおける温度上昇が緩和される。
In such a configuration, when the magnetic shunt alloy layer 156 becomes equal to or higher than the Curie temperature, the portion changes from a ferromagnetic material to paramagnetism, and the action of converging the magnetic flux is lost. Density decreases.
As a result, the current density of the eddy current generated in the induction heating layer 1155 and the magnetic shunt alloy layer 1156 also decreases, so that heat generation is suppressed and the temperature rise in the non-sheet passing portion P is mitigated.

上記キュリー温度は、定着に適した温度(目標温度)よりも約20℃高い温度に設定されており、これにより多数枚の小サイズの記録シートS(幅W)を連続してプリントする場合に、定着ローラ150において、ベルト幅方向において誘導加熱される部分のうち当該記録シートSが通過しない両端側の部分、即ち、非通紙部Pの温度が、当該記録シートSに熱が奪われないために目標温度を上回っても、キュリー温度を大幅に超えることがなくなって、定着ローラ150にダメージを与えるような高温に至るといったことが防止される。   The Curie temperature is set to a temperature that is approximately 20 ° C. higher than the temperature suitable for fixing (target temperature). With this, when a large number of small-sized recording sheets S (width W) are continuously printed. In the fixing roller 150, the temperature of the non-sheet passing portion P where the recording sheet S does not pass through the portion heated by induction in the belt width direction, that is, the temperature of the non-sheet passing portion P is not deprived of heat by the recording sheet S. For this reason, even if the temperature exceeds the target temperature, the Curie temperature is not significantly exceeded, and a high temperature that damages the fixing roller 150 is prevented.

なお、設定すべきキュリー温度は、上記の温度に限られず、通紙部の温度が所定の定着温度を維持しつつ、非通紙部Pが過昇温しないように定着部5の構成等に応じて実験などにより適宜設定される。
このように定着部5は、定着ローラ150内に設けられた誘導発熱層155および整磁合金層156自体が発熱するので熱効率に優れ、さらに、整磁合金層156の作用により、定着ローラ150の非通紙部Pの過昇温を自動的に抑制することができる。
The Curie temperature to be set is not limited to the above temperature, and the fixing unit 5 is configured so that the non-sheet passing part P does not overheat while the temperature of the sheet passing part maintains a predetermined fixing temperature. Accordingly, it is appropriately set by experiment.
Thus, the fixing unit 5 is excellent in thermal efficiency because the induction heating layer 155 and the magnetic shunt alloy layer 156 itself provided in the fixing roller 150 generate heat, and further, due to the action of the magnetic shunt alloy layer 156, the fixing roller 150 The excessive temperature rise of the non-sheet passing portion P can be automatically suppressed.

さらに、鍔部材159と整磁合金層156とが直に接触しないように構成されているため、機械的強度が比較的低い整磁合金層156の縁部の破損を生じにくくすることができる。
<誘導発熱層155と整磁合金層156の製造方法>
ここで、誘導発熱層155と整磁合金層156とを合わせたものを積層金属層154という。
Further, since the flange member 159 and the magnetic shunt alloy layer 156 are configured so as not to be in direct contact with each other, the edge portion of the magnetic shunt alloy layer 156 having a relatively low mechanical strength can be hardly damaged.
<Method for Producing Induction Heating Layer 155 and Magnetic Shunt Alloy Layer 156>
Here, a combination of the induction heating layer 155 and the magnetic shunt alloy layer 156 is referred to as a laminated metal layer 154.

以下、積層金属層154の製造方法について説明する。
積層金属層154の製造については、公知の製造方法を用いて、以下の手順を行なえば良い。
1)ニッケル電鋳法により円柱状の中子の表面に、厚みが5μm以上、100μm以下(望ましくは、15μm以上、30μm以下)となるまでニッケル層(以下、「ニッケルベルト」という。)を形成する。
2)別途、へら絞り(スピニング)加工、しごき絞り(DI)加工等の絞り加工、あるいは、電鋳法などを用いて、ニッケルと鉄の合金を材料として、厚みが5μm以上、100μm以下(望ましくは、15μm以上、30μm以下)の円筒状であって、内径が上記ニッケルベルトの外径と等しく、幅がニッケルベルトよりも短い無端ベルト(以下、「整磁合金ベルト」という。)を形成する。
3)中子が挿入されている状態のニッケルベルトに上記整磁合金ベルトを圧入する。
4)整磁合金ベルト表面にテープなどでマスキングを施す。
5)再度、ニッケル電鋳法により、ベルト両端部のニッケル層の厚みを中央部の整磁合金部の表面と同じ厚みとなるまでメッキ処理を施す。
6)マスキングを取り除く。
Hereinafter, a method for manufacturing the laminated metal layer 154 will be described.
About manufacture of the laminated metal layer 154, what is necessary is just to perform the following procedures using a well-known manufacturing method.
1) A nickel layer (hereinafter referred to as “nickel belt”) is formed on the surface of a cylindrical core by nickel electroforming until the thickness becomes 5 μm or more and 100 μm or less (preferably 15 μm or more and 30 μm or less). To do.
2) Separately, use a drawing process such as spatula drawing (spinning), squeezing drawing (DI), etc., or an alloy of nickel and iron, and a thickness of 5μm to 100μm (desirable) Is an endless belt (hereinafter referred to as “magnetic shunt alloy belt”) having a cylindrical shape with a diameter equal to or greater than the outer diameter of the nickel belt and shorter than the nickel belt. .
3) Press-fit the magnetic shunt alloy belt into the nickel belt with the core inserted.
4) Mask the surface of the magnetic shunt alloy belt with tape.
5) The plating process is again performed by nickel electroforming until the thickness of the nickel layer at both ends of the belt becomes the same as the surface of the magnetic shunt alloy portion at the center.
6) Remove masking.

以上のような工程を実施することにより、均一な厚みの積層金属層154が形成できる。
7)さらに、ニッケル電鋳法を用いて、上記6)の工程後における中子が挿入された状態の積層金属層154の表面に、1μm〜2μmの薄膜ニッケル層を形成しても良い。
このようにすることで、図4に示すように、誘導発熱層155a内に整磁合金層156aが埋め込まれた積層金属層154aを作成することができる。
By performing the steps as described above, the laminated metal layer 154 having a uniform thickness can be formed.
7) Furthermore, a 1 μm to 2 μm thin nickel layer may be formed on the surface of the laminated metal layer 154 in a state where the core is inserted after the step 6) by using nickel electroforming.
By doing so, as shown in FIG. 4, a laminated metal layer 154a in which the magnetic shunt alloy layer 156a is embedded in the induction heating layer 155a can be formed.

なお、上記6)以降の工程を、以下に記載する工程8)、9)に置き換えて、上記薄膜ニッケル層を形成してもよい。
8)ニッケル電鋳法により、ベルト両端部のニッケル層の厚みを中央部の整磁合金部の表面より厚くなるまでメッキ処理を施す。
9)ベルト表面が平面になるよう表面研磨を行う。
Note that the thin film nickel layer may be formed by replacing the steps 6) and later with steps 8) and 9) described below.
8) Plating is performed by nickel electroforming until the thickness of the nickel layer at both ends of the belt is thicker than the surface of the magnetic shunt alloy portion at the center.
9) Polish the surface so that the belt surface is flat.

これらの工程を実施することにより、より均一な厚みの積層金属層154aを作成することができる。
なお、上述の定着ベルトは、機械加工を施した後において焼鈍処理を実施する。
この焼鈍は、700℃〜1000℃で30分から2時間程度行えば良い。
これは、整磁合金ベルトの作成時の絞り加工などによって、内部に歪が生じると、整磁合金の透磁率が低下して磁束密度が低下し、発熱効率が悪化するため、このような歪を除去するためである。
<変形例>
本発明は、上述のような実施の形態に限られるものではなく、次のような変形例も実施することができる。
(1)上記実施の形態では、定着ベルト153は、誘導発熱層155、整磁合金層156、弾性層157及び離型層158がこの順で積層されてなる無端ベルトであるとしたが、この構成に限るものではなく、少なくとも誘導発熱層155と整磁合金層156が含まれている定着ベルトでありさえすればよい。
(2)また、上記実施の形態では、整磁合金層156の縁部は、誘導発熱層155の縁部よりも後退し、この後退した部分に誘導発熱層155が形成され、鍔部材159と整磁合金層156とが直に接触しないように構成されているとしたが、この構成に限るものではなく、例えば、図5に示すように、単に、整磁合金層156bの縁部が、誘導発熱層155bの縁部から後退した構成であっても構わない。
By carrying out these steps, the laminated metal layer 154a having a more uniform thickness can be created.
The fixing belt described above is annealed after being machined.
This annealing may be performed at 700 ° C. to 1000 ° C. for about 30 minutes to 2 hours.
This is because if internal distortion occurs due to drawing processing during the production of the magnetic shunt alloy belt, the magnetic permeability of the magnetic shunt alloy decreases, the magnetic flux density decreases, and the heat generation efficiency deteriorates. It is for removing.
<Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following modifications can be implemented.
(1) In the above embodiment, the fixing belt 153 is an endless belt in which the induction heating layer 155, the magnetic shunt alloy layer 156, the elastic layer 157, and the release layer 158 are laminated in this order. The fixing belt is not limited to the configuration, and may be a fixing belt including at least the induction heating layer 155 and the magnetic shunt alloy layer 156.
(2) In the above embodiment, the edge of the magnetic shunt alloy layer 156 is retracted from the edge of the induction heat generating layer 155, and the induction heat generating layer 155 is formed in the retracted portion. The magnetic shunt alloy layer 156 is configured not to be in direct contact with the magnetic shunt alloy layer 156, but is not limited to this configuration. For example, as shown in FIG. 5, the edge of the magnetic shunt alloy layer 156b is simply It may be configured to recede from the edge of the induction heating layer 155b.

このようにしても、整磁合金層156bと誘導発熱層155bとは隙間なく接している
上、弾性層157の弾性力の作用により、外周から押圧されているので、整磁合金層156bが単独で軸方向に移動して鍔部材159と接触することはない。
(3)上記実施の形態では、定着ローラ150は、周面に断熱層152が形成されたローラ軸151が円筒状の定着ベルト153の内側に挿入されており、このとき、断熱層152と誘導発熱層155との間に0μm以上、200μm以下の隙間を設けられているとしたが、この構成に限るものではない。
Even in this case, the magnetic shunt alloy layer 156b and the induction heating layer 155b are in contact with each other without any gap, and are pressed from the outer periphery by the action of the elastic force of the elastic layer 157. Thus, it does not move in the axial direction and come into contact with the flange member 159.
(3) In the above embodiment, in the fixing roller 150, the roller shaft 151 having the heat insulating layer 152 formed on the peripheral surface is inserted inside the cylindrical fixing belt 153. Although a gap of 0 μm or more and 200 μm or less is provided between the heat generation layer 155, the present invention is not limited to this configuration.

例えば、図6に示すように、定着ベルト153の外径を拡大して(以下、これを「定着ベルト253」という。)、上記隙間を数ミリ程度確保し、この隙間にローラ軸方向に延び横断面が円弧状のガイドプレート254を設けた、いわゆる、ゆるばめ式の定着装置に適用しても構わない。
要するに、第1ローラの外周を取り囲むように定着ベルトを配すると共に、定着ベルトの外側から第2ローラで押圧して、定着ベルト表面と第2ローラとの間に定着ニップを形成し、定着ベルトを周回させつつ誘導コイルで誘導加熱して、未定着画像の形成された記録シートSを定着ニップに通して、熱定着する定着装置であればよい。
For example, as shown in FIG. 6, the outer diameter of the fixing belt 153 is enlarged (hereinafter referred to as “fixing belt 253”), the clearance is secured about several millimeters, and the clearance extends in the roller axis direction. The present invention may be applied to a so-called loose-fitting type fixing device provided with a guide plate 254 having a circular cross section.
In short, the fixing belt is arranged so as to surround the outer periphery of the first roller, and is pressed by the second roller from the outside of the fixing belt to form a fixing nip between the surface of the fixing belt and the second roller. Any fixing device may be used that heats the recording sheet S on which an unfixed image is formed by passing through the fixing nip by induction heating with an induction coil while rotating around.

このような構成では、定着ベルト253における外周の一部にのみ断熱層152を接触させているため断熱効率が高く、ウォーミングアップ時間を短縮することができるというメリットがある。
(4)なお、上記実施の形態では、タンデム型のカラープリンタについて説明したが、本発明は、これに限らず、誘導加熱方式の定着装置を備えた全ての画像形成装置に適用されるものである。
In such a configuration, since the heat insulating layer 152 is in contact with only a part of the outer periphery of the fixing belt 253, there is an advantage that the heat insulating efficiency is high and the warm-up time can be shortened.
(4) Although the tandem type color printer has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and is applicable to all image forming apparatuses including an induction heating type fixing device. is there.

本発明は、誘導加熱により定着ベルトを加熱して記録シート上の未定着画像を熱定着させる定着装置および画像形成装置に広く適用することができる。   The present invention can be widely applied to a fixing device and an image forming apparatus that heat-fix an unfixed image on a recording sheet by heating a fixing belt by induction heating.

1 プリンタ
3 画像プロセス部
3Y,3M,3C,3K 作像部
4 給紙部
5 定着部
10 光学部
11 中間転写ベルト
12 駆動ローラ
13 従動ローラ
31 感光体ドラム
32 帯電器
33 現像器
34 一次転写ローラ
35 クリーナ
41 給紙カセット
42 ローラ
43 搬送路
44 タイミングローラ対
45 二次転写ローラ
46 二次転写位置
60 制御部
71 排出ローラ対
72 排出トレイ
150 定着ローラ
151 ローラ軸
150a 内部ローラ
151 ローラ軸
152 断熱層
153,153a 定着ベルト
154,154a 積層金属層
155,155a,155b 誘導発熱層
156,156a,156b 整磁合金層
157 弾性層
158 離型層
159 鍔部材
160 加圧ローラ
161 ローラ軸
162 弾性層
163 離型層
170 磁束発生部
173 誘導コイル
201 漏れ磁束
254 ガイドプレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 3 Image process part 3Y, 3M, 3C, 3K Image creation part 4 Paper feed part 5 Fixing part 10 Optical part 11 Intermediate transfer belt 12 Drive roller 13 Driven roller 31 Photoreceptor drum 32 Charger 33 Developer 34 Primary transfer roller 35 Cleaner 41 Paper Feed Cassette 42 Roller 43 Conveying Path 44 Timing Roller Pair 45 Secondary Transfer Roller 46 Secondary Transfer Position 60 Control Unit 71 Discharge Roller Pair 72 Discharge Tray 150 Fixing Roller 151 Roller Shaft 150a Internal Roller 151 Roller Shaft 152 Heat Insulating Layer 153, 153a Fusing belt 154, 154a Laminated metal layer 155, 155a, 155b Induction heating layer 156, 156a, 156b Magnetic shunt alloy layer 157 Elastic layer 158 Release layer 159 Gutter member 160 Pressure roller 161 Roller shaft 162 Elastic layer 163 Separation Mold layer 170 Magnetic flux Generator 173 Induction coil 201 Leakage magnetic flux 254 Guide plate

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、端状であって、無端となっている周方向に回転可能に支持されたベルトと、前記ベルトの外周面に当接し、前記ベルト表面との間に定着ニップを形成する加圧部材とを有し、前記ベルトを誘導コイルで発生させた高周波磁界により誘導加熱し、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップで挟持しつつ前記ベルトの回転を伴って搬送しながら熱定着する定着装置であって、前記ベルトにおける前記周方向と直交する方向の両端側に、前記ベルトの蛇行を規制する1対の鍔部が設けられており、前記ベルトは、所定温度を超えると強磁性から常磁性に可逆的に変化する整磁合金層と、前記整磁合金層よりも機械的強度が高く、前記誘導コイルにより誘導加熱される誘導発熱層とを含み、前記整磁合金層の幅は、前記誘導発熱層よりも狭く、前記ベルトにおける前記周方向と直交する方向の両端部において、整磁合金層の縁部がベルト中央寄りに後退しており、前記誘導コイルは、前記誘導発熱層と対向する位置に配され、前記周方向と直交する方向において、前記整磁合金層及び前記誘導発熱層の幅は、前記誘導コイルの幅よりも大きいことを特徴とする。 To achieve the above object, a fixing device according to the present invention is an endless, belt rotatably supported in the circumferential direction that is the endless, in contact with the outer peripheral surface of the belt, the belt A pressure member that forms a fixing nip with the surface, the belt is induction-heated by a high-frequency magnetic field generated by an induction coil, and a sheet on which an unfixed image is formed is sandwiched by the fixing nip A fixing device that performs heat fixing while being conveyed with rotation of the belt, and is provided with a pair of flanges that regulate meandering of the belt on both ends of the belt in a direction perpendicular to the circumferential direction. The belt has a magnetic shunt alloy layer that reversibly changes from ferromagnetic to paramagnetic when a predetermined temperature is exceeded, and has a mechanical strength higher than that of the magnetic shunt alloy layer, and is induction-heated by the induction coil. Including heating layer The width of the magnetic shunt alloy layer is smaller than the induction heating layer, at both ends in a direction orthogonal to the circumferential direction of the belt, the edge of the magnetic shunt alloy layer has retreated to the belt near the center, the The induction coil is disposed at a position facing the induction heating layer, and the width of the magnetic shunt alloy layer and the induction heating layer is larger than the width of the induction coil in a direction orthogonal to the circumferential direction. And

ベルト両端部において、整磁合金層の縁部がベルト中央寄りに後退して、鍔部と整磁合金層とが接触しないように構成されているため、整磁合金層の縁部に生じる応力が低下し、この縁部の破損を防止することができる。
また、誘導コイルの両端部から洩れだした磁束により、誘導発熱層の端部が加熱されることが防止できる。
また、前記整磁合金層は、ニッケルと鉄の合金からなり、前記誘導発熱層は、ニッケルからなることが望ましい。
At both ends of the belt, the edge of the magnetic shunt alloy layer recedes toward the center of the belt so that the collar and the magnetic shunt alloy layer do not come into contact with each other. Can be prevented and damage to the edge can be prevented.
Moreover, it can prevent that the edge part of an induction heating layer is heated by the magnetic flux which leaked from the both ends of the induction coil.
Preferably, the magnetic shunt alloy layer is made of an alloy of nickel and iron, and the induction heating layer is made of nickel.

誘導発熱層の材料となっているニッケルは、整磁合金層の材料となっているニッケルと鉄の合金よりも機械的強度が高いため、誘導発熱層の縁部を鍔部に接触させても、破損を生じにくくすることができる。
さらに、前記周方向と直交する方向における前記整磁合金層の幅は、前記定着ニップを通過する記録シートの最大幅よりも大きいことが好ましい
Nickel, which is the material of the induction heating layer, has higher mechanical strength than the alloy of nickel and iron, which is the material of the magnetic shunt alloy layer, so even if the edge of the induction heating layer is brought into contact with the buttocks It can be made difficult to cause damage.
Furthermore, it is preferable that the width of the magnetic shunt alloy layer in the direction orthogonal to the circumferential direction is larger than the maximum width of the recording sheet passing through the fixing nip .

これにより非通紙領域における過昇温を効果的に抑制できる。
また、前記整磁合金層の縁部が前記誘導発熱層よりもベルト中央寄りに後退した部分には、前記誘導発熱層が形成されていることが望ましい。
なお、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。
Thereby, excessive temperature rise in the non-sheet passing region can be effectively suppressed.
In addition, it is desirable that the induction heating layer is formed in a portion where the edge portion of the magnetic shunt alloy layer recedes closer to the center of the belt than the induction heating layer.
Note that the present invention may be an image forming apparatus including the fixing device.

Claims (5)

第1ローラの外周を取り囲むように無端状のベルトが配されていると共に、前記ベルトの外側から第2ローラで押圧して、当該ベルト表面と当該第2ローラとの間に定着ニップを形成すると共に、前記ベルトを誘導コイルで発生させた高周波磁界により誘導加熱し、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通して、熱定着する定着装置であって、
前記第1ローラの軸方向両端部には、前記ベルトの蛇行を規制する1対の鍔部が設けられており、
前記ベルトは、
所定温度を超えると強磁性から常磁性に可逆的に変化する整磁合金層と、
前記整磁合金層よりも機械的強度が高く、前記誘導コイルにより誘導加熱される誘導発熱層とを含み、
前記整磁合金層の幅は、前記誘導発熱層よりも狭く、前記ベルト両端部において、整磁合金層の縁部がベルト中央寄りに後退していることを特徴とする定着装置。
An endless belt is disposed so as to surround the outer periphery of the first roller, and is pressed by the second roller from the outside of the belt to form a fixing nip between the belt surface and the second roller. And a fixing device for inductively heating the belt with a high-frequency magnetic field generated by an induction coil, and thermally fixing a sheet on which an unfixed image is formed through the fixing nip,
A pair of flanges that regulate meandering of the belt are provided at both axial ends of the first roller,
The belt is
A magnetic shunt alloy layer that reversibly changes from ferromagnetic to paramagnetic above a predetermined temperature;
A mechanical strength higher than that of the magnetic shunt alloy layer, and an induction heating layer that is induction-heated by the induction coil,
The fixing device according to claim 1, wherein a width of the magnetic shunt alloy layer is narrower than that of the induction heating layer, and an edge portion of the magnetic shunt alloy layer recedes toward the belt center at both ends of the belt.
前記整磁合金層は、ニッケルと鉄の合金からなり、
前記誘導発熱層は、ニッケルからなることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
The magnetic shunt alloy layer is made of an alloy of nickel and iron,
The fixing device according to claim 1, wherein the induction heating layer is made of nickel.
第1ローラの軸方向における前記整磁合金層の幅は、前記定着ニップを通過する記録シートの最大幅よりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a width of the magnetic shunt alloy layer in an axial direction of the first roller is larger than a maximum width of a recording sheet passing through the fixing nip. 前記誘導コイルは、前記誘導発熱層と対向する位置に配されており、
前記整磁合金層及び前記誘導発熱層における第1ローラの軸方向における幅は、前記誘導コイルにおける第1ローラの軸方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の定着装置。
The induction coil is disposed at a position facing the induction heating layer,
4. The width in the axial direction of the first roller in the magnetic shunt alloy layer and the induction heating layer is larger than the axial width of the first roller in the induction coil. 5. The fixing device described.
請求項4の定着装置を有する画像形成装置。   An image forming apparatus having the fixing device according to claim 4.
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