JP2012215847A - 像加熱装置 - Google Patents

像加熱装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2012215847A
JP2012215847A JP2012052116A JP2012052116A JP2012215847A JP 2012215847 A JP2012215847 A JP 2012215847A JP 2012052116 A JP2012052116 A JP 2012052116A JP 2012052116 A JP2012052116 A JP 2012052116A JP 2012215847 A JP2012215847 A JP 2012215847A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
height
belt
stay
fixing belt
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.)
Granted
Application number
JP2012052116A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5875417B2 (ja
Inventor
Suguru Takeuchi
傑 竹内
Tatsuhito Watanabe
達人 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2012052116A priority Critical patent/JP5875417B2/ja
Publication of JP2012215847A publication Critical patent/JP2012215847A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5875417B2 publication Critical patent/JP5875417B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】簡易な構成で、加熱されるベルト部材の温度分布を適正にすることができるため、適正な温度分布のベルト部材を用いて記録材を適正に加熱して、出力画像の品質低下を防止する。
【解決手段】ステー加圧バネ9bは、定着ベルト1の回転軸線方向の両端でステー4と加圧ローラ2とを当接方向に加圧する。ステー加圧バネ9bが加圧を解除したときに、端部側の内部磁性体コア5と励磁コイル6の間隔が中央側の内部磁性体コア5と励磁コイル6の間隔よりも小さくなるように、端部側の内部磁性体コア5と中央側の内部磁性体コア5とがスペーサ11を介してステー4に配置されている。
【選択図】図4

Description

本発明は、外周面に対向させたコイル部材が発生する磁束によって誘導加熱されるベルト部材と加圧回転体とで記録材の加熱ニップを形成する像加熱装置、詳しくは、ベルト部材の内側に配置される複数のコアの支持構造に関する。
像加熱装置として、支持部材に内側面を支持されたベルト部材の外側面に加圧回転体を当接させて記録材の加熱ニップを形成するベルト加熱方式のものが実用化されている。ベルト加熱方式の像加熱装置は、図2、図4に示すように、支持部材(3、4)に内側面を支持されたベルト部材(1)の外周面に加圧回転体(2)を圧接してベルト部材(1)と加圧回転体(2)との間に記録材の加熱ニップ(N)を形成している。ベルト加熱方式の像加熱装置は、従来のローラ加熱方式に比較して省電力で、温度の立ち上がりが早い特徴がある。
特許文献1には、金属層を設けたベルト部材の内側面に対向させて磁性体材料の外側コアを有するコイル部材を配置し、加熱ニップを通過するベルト部材を内側から誘導加熱する定着装置が示される。ここでは、ベルト部材の回転軸線方向における加熱ニップの温度分布を平坦化するために、回転軸線方向に分割された複数の磁性体コアの直径方向長さを中央側から外側へ向かって次第に長くしている。
特許文献2には、金属層を設けたベルト部材の外周面に対向させてコイル部材を配置し、コイル部材に対応させてベルト部材の内周側に磁性体材料の内側コアを配置して、加熱ニップの反対側でベルト部材を外側から誘導加熱する定着装置が示される。内側コアは、コイル部材が発生する磁束を遮蔽してベルト部材の内側に配置された金属材料の部材の不必要な発熱を回避するとともに、コイル部材が発生する磁束の磁気回路をコイル部材の内側に形成して、ベルト部材を貫通する磁束を増やしている。
誘導加熱を行うベルト加熱方式の像加熱装置では、特許文献1に示されるように、中央側に比較して両端部の温度が下がり易いため、両端部の発熱量を高めるようにコイル部材や内側コアが設計されている。
しかし、ベルト部材と加圧回転体の特定のニップ圧力で回転軸線方向に所定の目標温度分布が得られるようにコイル部材や内側コアを設計しても、ニップ圧力が異なると、温度分布が変化して加熱ムラが発生し、出力画像の品質が低下することが判明した。このため、ニップ圧力が異なる像加熱装置ごとに、コイル部材や内側コアを異ならせる必要がある。
そこで、特許文献3に示されるように、コイル部材のコア(外側コア)を回転軸線方向に分割して内部コアに対して接離方向に個別に移動させて対向距離を調整して温度分布を平坦化させることが提案された。
特開2004−311154号公報 特開2009−301019号公報 特開2010−160388号公報
しかし、この場合、特許文献3に示されるように、機構が複雑になって、個別に対向間隔を調整する制御も困難である。そのため、簡易な構成で、コアとベルト間の間隔を調整できる構成が望まれている。
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で、ベルト部材の温度分布を適正にすることができる像加熱装置を提供することを目的とする。
本発明の像加熱装置は、磁束により熱を発生するベルト部材と、前記ベルト部材の外周面と対向するような位置に配置されて磁束を生ずるコイルと、前記ベルト部材の内側に配置された第一のコアおよび第二のコアと、前記ベルト部材の幅方向に沿って前記ベルト部材の内側面に当接する当接部材と、前記ベルト部材を介して前記当接部材を押圧して記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、前記第一のコアおよび第二のコアを支持するコア支持部材と、前記コア支持部材と前記当接部材との間で生ずる力を用いて前記ニップ部を形成する加圧力を生じさせる加圧機構と、前記コア支持部材に設けられ、コアを支持する支持面に対して垂直方向における前記第一のコアの支持面の高さと前記第二のコアの支持面の高さとが異なるようにコア間の高さを調整する調整手段とを有するものである。
本発明の像加熱装置では、簡易な構成で、加熱されるベルト部材の温度分布を適正にすることができるため、適正な温度分布のベルト部材を用いて記録材を適正に加熱して、出力画像の品質低下を防止できる。
画像形成装置の構成の説明図である。 定着装置の要部の構成の説明図である。 定着ベルトの層構成の模式図である。 定着装置の長手方向の構成の説明図である。 ステーに形成されたクラウンの説明図である。 励磁コイルと内部磁性体コアの距離の説明図である。 実施例1のスペーサの構成の説明図である。 加圧に伴う内部磁性体コアと外部磁性体コアの間隔の変化の説明図である。 実施例1の効果の説明図である。 実施例2における画像形成時とスタンバイ時の説明図である。 加圧力制御のフローチャートである。 実施例2の効果の説明図である。 スペーサの長手方向の端部の浮き上がり現象の説明図である。 スペーサの端部が浮き上がった場合の加熱ニップの温度分布の説明図である。 実施例3の定着装置の構成の説明図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
なお、像加熱装置は、トナー像を転写された記録材を加熱処理して記録材にトナー像を定着させる定着装置のみならず、トナー像を加熱処理して画像に所望の表面性を付与する画像加熱装置を含む。像加熱装置を搭載する画像形成装置は、モノクロ/フルカラー、枚葉型/記録材搬送型/中間転写型、トナー像形成方式、転写方式の区別無く本発明を実施できる。本実施形態では、トナー像の形成/転写/定着に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
[実施例1]
(1)画像形成部
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置Eは、中間転写ベルト26に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部PY、PC、PM、PKを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
画像形成部PYでは、感光ドラム21(Y)にイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト26に転写される。画像形成部PMでは、感光ドラム21(M)にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト26に転写される。画像形成部PC、PKでは、感光ドラム21(C)、21(K)にそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト26に転写される。
中間転写ベルト26は、無端状の樹脂ベルトで構成され、駆動ローラ27、二次転写対向ローラ28、テンションローラ29に張架されて、駆動ローラ27によって駆動される。
記録材Pは、記録材カセット31から給紙ローラ32により1枚ずつ取り出されてレジストローラ33で待機する。記録材Pは、レジストローラ33によって二次転写部T2へ給送されて、中間転写ベルト26からトナー像を転写される。四色のトナー像を転写された記録材Pは、定着装置Aへ搬送され、定着装置Aで加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、排出搬送路36を通じて外部トレイ37へ排出される。
画像形成部PY、PM、PC、PKは、現像装置23(Y)、23(M)、23(C)、23(K)で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、画像形成部PYについて説明し、画像形成部PM、PC、PKに関する重複した説明を省略する。
画像形成部PYは、感光ドラム21の周囲に、帯電ローラ22、露光装置25、現像装置23、転写ローラ30、及びドラムクリーニング装置24を配置している。帯電ローラ22は、感光ドラム21の表面を一様な電位に帯電させる。露光装置25は、レーザービームを走査して感光ドラム21に画像の静電像を書き込む。現像装置23は、静電像を現像して感光ドラム21にトナー像を形成する。転写ローラ30は、直流電圧を印加されて感光ドラム21のトナー像を中間転写ベルト26へ転写させる。
近年、定着装置の像加熱部材として、更なる立ち上げ時間の短縮のために、熱容量が小さく配置の自由度が高い、エンドレスベルトを用いた定着ベルトが提案されている。このため、定着装置Aは、定着部材として定着ベルトを用いている。
(2)定着装置
図2は、像加熱装置である定着装置の要部の構成の説明図である。以下の説明において、部材の長手方向とは、ベルト部材の幅方向、すなわち記録材搬送方向と直交する方向である。部材の短手方向は、記録材搬送方向である。定着装置の正面は、定着装置を記録材入口側からみた面である。定着装置の背面は、記録材入口側の反対側の記録材出口側から見た面である。定着装置の左右とは、定着装置を感光ドラム側から見たときの左または右である。上流側と下流側とは、記録材搬送方向における上流側と下流側である。
図2に示すように、ベルト部材の一例である定着ベルト1は、磁束を発生させるコイル部材の一例である励磁コイル6に外周面を対向させて回転可能に配置され、磁束により熱を発生する。加圧回転体の一例である加圧ローラ2は、定着ベルト1の外側面に当接して記録材の加熱ニップを形成する。支持部材の一例であるステー4及びスライダ3は、定着ベルト1の回転軸線方向に沿って定着ベルト1の内側面を支持する。
スライダ3は、定着ベルト1の内側面と摺擦する当接部材である。ステー4は、定着ベルト1を回転軸線方向に貫通して配置されてスライダ3を支持する。スペーサ11は、スライダ3の反対側でステー4に固定されて、コアの一例である複数の内部磁性体コア5をそれぞれの位置で一体に支持する。スペーサ11は、定着ベルト1の回転軸線方向において中央側から外側へ向かって次第に厚みを減らすように形成されている。
外側コアの一例である外側磁性体コア7は、磁性体材料で形成されて加圧ローラ2の反対側で定着ベルト1の回転軸線方向に沿って定着ベルト1の外周面に対向配置される。端部側の内部磁性体コア5と励磁コイル6の間隔は、端部側の内部磁性体コア5と外側磁性体コア7の距離である。中央側の内部磁性体コア5と励磁コイル6の間隔は、中央側の内部磁性体コア5と外側磁性体コア7の距離である。
定着ベルト1は、誘導加熱される金属層を有する内径が30mmで無端状のベルト部材であって、内側面をスライダ3に支持されて回転する。スライダ3は、定着ベルト1を回転軸線方向に貫通するステー4に固定されて非回転に配置され、加圧ローラ2の対向位置で定着ベルト1の内側面に摺擦する。
加圧ローラ2は、外径が30mmであって、スライダ3に支持された定着ベルト1の外側面に当接して、定着ベルト1との間に記録材Pの加熱ニップNを形成する。制御回路部102は、モータM2を制御して加圧ローラ2を回転駆動する。定着ベルト1は、加圧ローラ2に従動して、画像形成時には、二次転写部(T2:図1)から搬送されてくる記録材Pの搬送速度とほぼ同一の周速度で回転される。
定着装置Aは、搬送される記録材上の未定着のトナー像を、熱によって融解して記録材上に融着させる。定着装置Aは、定着ベルト1の表面回転速度が300mm/secであって、A4サイズ横送りのフルカラー画像であれば1分間に80枚、同じくA4サイズ縦送りであれば1分間に58枚を連続的に定着可能である。
(3)定着ベルト
図3は定着ベルト1の層構成の模式図である。図3に示すように、定着ベルト1は、電気鋳造法によって製造した厚み40μmのニッケルの基層(金属層)1aを有している。基層1aには、ニッケルのほかに鉄合金や銅、銀などを適宜選択可能である。樹脂基層に金属材料を積層させる構成でもよい。基層1aの厚みは、後述する励磁コイルに流す高周波電流の周波数と金属層の透磁率及び導電率に応じて調整され、5〜200μm程度の間で設定することが好ましい。基層1aの内側面には、定着ベルト1と温度センサTH1の摺動摩擦を低下させるために、フッ素樹脂、ポリイミド等の潤滑層(樹脂層)1dを10〜50μm設けることが望ましい。定着装置Aでは、潤滑層1dとして、ポリイミドを20μm設けた。
基層1aの外周には、耐熱性シリコーンゴムの弾性層1bが設けられている。弾性層1bの厚さは100〜1000μmの範囲内で設定するのが好ましい。弾性層1bの外周には、フッ素樹脂層(例えばPFAやPTFE)の表面離型層1cが30μmの厚みで設けられている。
定着装置Aでは、定着ベルト1の熱容量を小さくして、起動時のウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、弾性層1bの厚みは300μmとされている。弾性層1bのシリコーンゴム材料は、JIS−ASKER−C硬度で20度の硬度を持ち、熱伝導率は0.8W/mKである。
(4)加圧ローラ
図2に示すように、加圧ローラ2は、鉄合金製の芯金2aの外側面にシリコーンゴム材料の弾性層2bが設けてある。弾性層2bの表面は、フッ素樹脂材料(例えばPFAやPTFE)の離型層2cが30μmの厚みで設けてある。加圧ローラ2の長手方向中央部における硬度は、JIS−ASKER−C硬度で70度である。
加圧ローラ2の芯金2aは、長手方向中央部の径が20mmで両端部の径が19mmとなるようにテーパー形状(クラウン形状)をつけている。これは、加圧ローラ2の両端をステー4に向かって加圧した時に、ステー4及びスライダ3が一体に上方へ撓んでも定着ベルト1と加圧ローラ2で挟まれる加熱ニップNの回転軸線方向の圧力分布を均一に確保するためである。
芯金2aにテーパー形状をつけているため、加圧ローラ2の回転方向における定着装置Aの加熱ニップNの幅は、加圧ローラ2に印加する総圧力が500Nのとき、加圧ローラ2の長手方向の両端部では約9mm、中央部では約8.5mmである。このようにすることで、搬送される記録材Pの幅方向の両端部での搬送速度が中央部と比べて速くなって、紙しわが発生しにくくなるという利点がある。
(5)加圧機構
図4は定着装置の長手方向の構成の説明図である。図4の(a)に示すように、定着フランジ10は、定着ベルト1の長手方向の移動および周方向の形状を規制するための左右の規制部材である。回転する定着ベルト1は、基層が金属で構成されているので、回転状態にあっても回転軸線方向への寄りを規制するための手段としては、定着ベルト1の端部を単純に受け止めるだけの定着フランジ10を設ければ十分である。これにより、定着装置Aの構成を簡略化できるという利点がある。
ステー4及びスライダ3は、定着フランジ10に両端部を固定され、定着ベルト1を長手方向に貫通して非回転に配置される。スライダ3は、耐熱性樹脂であり、ステー4によって全長を支持された状態で定着ベルト1の内側面を支持して、加圧ローラ2との間に加熱ニップNを形成する。
ステー4は、スライダ3を介して加熱ニップNに圧力を加えるために剛性が必要である。そのため、鉄製である。定着フランジ10内に挿通して配設されたステー4の両端部と定着装置Aの筐体側のカム受け部材9aとの間に、ステー加圧バネ9bが縮設されている。加圧機構9のカム9cは、ステー加圧バネ9bを介してステー4に押し下げ力を作用させて、スライダ3の下面と加圧ローラ2の上面とで定着ベルト1を挟み込み、加圧ローラ2と定着ベルト1の間に加熱ニップNを形成する。このとき、定着フランジ10の下面と加圧ローラ2の上面とが両端部で定着ベルト1を挟んで圧接する。これにより、中央部で加圧ローラ2の弾性層や定着ベルト1が永久変形してしまうのを防止している。
(6)誘導加熱装置
図2に示すように、定着装置Aは、電磁誘導加熱方式を採用しており、定着ベルト1を加熱する手段として、定着ベルト1に導電性層を設け、電磁誘導加熱によって導電性層を発熱させている。定着装置Aは、交流磁界を発生する励磁コイル6を導電性層に対向配置し、導電性層を貫通する磁束を発生させている。励磁コイル6は導電性層と対向するように定着ベルト1の外側面に対向させて配置している。定着ベルト1の導電性層に交流磁界が貫通して渦電流が生じることで、導電性層がジュール加熱される。ローラ加熱方式に比較して小さな質量の定着ベルト1を、電磁誘導加熱によって直接加熱するため、極めて短い時間で定着ベルト1を所定温度に加熱することができる。このため、加熱源としてハロゲンランプ等の発熱体を用いる場合に比べ、効率良く定着装置Aのウォーミングアップを行うことができる。
誘導加熱装置100は、外側磁性体コア7aを通じて交流磁界を定着ベルト1に作用させて定着ベルト1を誘導加熱する。誘導加熱装置100は、定着ベルト1の外周面の上面側において、定着ベルト1に所定のギャップ(隙間)で対面させて配設される。定着ベルト1と誘導加熱装置100の励磁コイル6は0.5mmのモールド層により電気絶縁の状態を保ち、定着ベルト1と励磁コイル6との間隔は1.5mm(モールド表面と定着ベルト表面の距離は1.0mm)で一定である。
モールド部材7cは、外側磁性体コア7aと励磁コイル6を電気絶縁性の樹脂によって一体に支持する。ただし、回転軸線方向の両端部の外側磁性体コア7aは、定着ベルト1の両端部の非通紙領域の過熱を回避するために、定着ベルト1との対向間隔を変更可能に支持され、非通紙領域に合わせて後退させている。これにより、定着ベルト1は、記録材による冷却を受けない両端部まで均一に加熱される。
励磁コイル6は、交流電流を印加されて外側磁性体コア7aに交流磁界を作用させて高効率に磁束を発生させる。励磁コイル6は、電線としてリッツ線を用い、リッツ線を横長・船底状にして定着ベルト1の周面と側面の一部に対向するように巻回している。外側磁性体コア7aは、励磁コイル6によって発生した磁界が定着ベルト1の基層(1a)以外に実質漏れないように励磁コイル6を覆って配置される。
定着ベルト1の回転状態において、誘導加熱装置100の励磁コイル6には電源装置(励磁回路)101から20〜50kHzの高周波電流が印加される。励磁コイル6によって発生した磁界によって、定着ベルト1の基層(1a)が誘導発熱する。
温度センサTH1は、記録材Pの通過幅のほぼ中央で定着ベルト1の温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子である。温度センサTH1は、スライダ3から弾性支持部材を介して取り付けられており、定着ベルト1の当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしても、位置変動に追従して良好な接触状態を維持する。温度センサTH1の検出温度情報は、電源装置101が励磁コイル6に入力する電力にフィードバックされる。
制御回路部102は、温度センサTH1の検出温度が所定の目標温度(定着温度)に維持されるように、電源装置101から励磁コイル6に入力する電力を制御している。制御回路部102は、定着ベルト1の検出温度が、目標温度である180℃で一定になるように、温度センサTH1の検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させて励磁コイル6に入力する電力を制御する。定着ベルト1の検出温度が上限温度である200℃に昇温した場合、励磁コイル6への通電が遮断される。
図2に示すように、画像形成ジョブを受信すると、制御回路部102は、誘導加熱装置100の励磁コイル6に電源装置101から電力供給を開始させる。定着ベルト1が所定の定着温度まで立ち上がって温調された状態になると、制御回路部102は画像形成を開始する。これにより、未定着トナー像Tを有する記録材Pがトナー像担持面側を定着ベルト1側に向けてガイド部材7で案内されて加熱ニップNに導入される。定着ベルト1が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、定着ベルト1と加圧ローラ2との間に、未定着トナー画像Tを有する記録材Pが導入される。
記録材Pは、定着ベルト1の外周面に未定着トナー画像Tを密着させ、記録材Pと定着ベルト1とが重なって一緒に加熱ニップNを挟持搬送される。定着ベルト1の熱が付与されつつ加熱ニップNの加圧力を受けて、未定着トナー像Tは、記録材Pの表面に定着される。加熱ニップNを通った記録材Pは、定着ベルト1の弾性層が加熱ニップNの出口部分で大きな曲率で変形しているため、定着ベルト1の外周面から記録材Pが自己分離して定着装置A外へ搬送される。
定着装置Aでは、励磁コイル6を含む誘導加熱装置100が、高温になる定着ベルト1の内部ではなく外部に配置されている。このため、励磁コイル6の温度が高温になりにくく、電気抵抗も上昇せず、高周波電流を流してもジュール発熱による損失を軽減することが可能となる。また、励磁コイル6を外部に配置したことで、定着ベルト1の小径化(低熱容量化)にも寄与しており、省エネルギー性にも優れている。
定着装置Aは、加熱される部分の熱容量が非常に小さい構成であるため、例えば励磁コイル6に1200W入力すると、約15秒で目標温度である160℃に到達でき、起動時のウォーミングアップタイムが短い。このため、スタンバイ中の加熱動作が不要になるため、電力消費量を非常に低く抑えることが可能である。
(7)内部磁性体コア
定着ベルト1の内側には、定着ベルト1の回転軸線方向に配列させて複数の内部磁性体コア5が設けられている。内部磁性体コア5は、スペーサ11を介さずに内部磁性体コア5をステー4に直接貼り合わせることも出来るが、固定性の観点から、内部磁性体コア5は、ステー4にスペーサ11を介して接着されている。ここで、ステー4は内部磁性体コアを支持するコア支持部材としての機能を有する。スペーサ11としては、PPS樹脂等の耐熱性樹脂を用いるのが良い。内部磁性体コア5は、フェライト、パーマロイといった高透磁率で残留磁束密度の低いものが適している。
内部磁性体コア5は、誘導加熱によるステー4等の温度上昇を防止するための磁気遮蔽部材として機能する。ステー4は、両端部で励磁コイル6と接近しており、励磁コイル6で生じる磁界を遮蔽してステー4の発熱を防止するために、ステー4の上面に長手方向にわたって複数の内部磁性体コア5を配置してある。本実施例では、同じ形状である内部磁性体コアが長手方向に亘って配置されている。
また、内部磁性体コア5は、外側磁性体コア7aから射出して定着ベルト1を貫通する磁束を周方向に案内する磁気回路部材として機能する。定着ベルト1の内側に磁気回路が形成されることで、励磁コイル6で発生した磁場が効率的に定着ベルト1を突き抜けるため、励磁コイル6による誘導加熱の発熱効率が良化する。
図4の(b)に示すように、内部磁性体コア5は、焼結フェライトを用いて1/4円弧状に成型され、その一端部に凸部5aが形成されている。周方向の2個を接着することにより、全体として、厚さtが2mm、高さhが16.2mm、幅wが28mm、長手方向長さlが12mmの半円状の磁性体コアを得ている。
ところで、誘導加熱方式の定着装置Aにおいて、円筒状の定着ベルト1の長手方向の両側の開口端は、中央部と比較して放熱量が大きく、温度低下し易い。加熱される部分の熱容量が小さいため、相対的に温度が低い加圧ローラ2が持ち去る熱の影響も大きくなる。このため、加圧ローラ2と圧接する定着ニップ部Nにおいて回転軸線方向の均一な温度分布が得られず、開口端部で温度が低下してしまい易い。開口端部において記録材P上のトナー画像Tに十分な熱エネルギーを供給することができないと、記録材Pにトナーが溶着する前に定着ベルト1が記録材Pから分離されて、トナーが定着ベルト1に付着して持ち去られる(オフセットしてしまう)可能性が高まる。
そのため、特開2004−311154号では、回転軸線方向に配列させた複数の内部磁性体コアの磁気抵抗を中央から外側へ向かって次第に低下させている。両端部で定着ベルトを貫通する磁束を割増しすることにより加熱効率を高めて、両端部の温度低下を補っている。複数の内部磁性体コアと定着ベルトとの距離を等距離にする一方で、中央部に対して端部に対応する内部磁性体コアの断面積が大きくなるように成型している。これにより、高度な機械的精度を必要とすることなく、長手方向端部の発熱量を大きくすることで、長手方向の温度分布を均一化している。
定着ベルト1を用いる定着装置Aにおいては、定着ベルト1の外周面に励磁コイル6を配置し、発熱効率を良化するために、加圧力を作用させるステー4に内部磁性体コア5が配置された構成になっている。ここで、定着ベルト1と加圧ローラ2を圧接するために、ステー4の両端部を付勢して定着ベルト1に加圧ローラ2を圧接しようとすると、ステー4が撓んでしまう。
そのため、回転軸線方向に配列させた複数の内部磁性体コア5について励磁コイル6との対向距離が非加圧状態においてそれぞれ等距離であったとしても、加圧状態では、ステー4の撓みによって励磁コイル6との対向距離が違ってくる。両端部における励磁コイル6と内部磁性体コア5との対向距離が中央部に対して離れてしまい、両端部において発熱量が低下して、回転軸線方向の均一な温度分布が得られない課題がある。
以下の実施例では、ステー4の撓み量に対応した逆クラウン形状をスペーサ11に設けて内部磁性体コア5をステー4に配置することで、励磁コイル6と加圧ローラ2の圧接時に、簡易な構成で適正な長手温度分布を得ることができる。
[実施例1]
図5はステーに形成されたクラウンの説明図である。図6は励磁コイル6と内部磁性体コアの距離の説明図である。図7は実施例1のスペーサの構成の説明図である。図8は加圧に伴う内部磁性体コアと外部磁性体コアの間隔の変化の説明図である。図9は実施例1の効果の説明図である。図7中、(a)は内部磁性体コアを組み立てた状態、(b)は縦断面図、(c)は平面図である。
図4の(a)に示すように、ベルト部材の一例である定着ベルト1は、磁束により熱を発生する。当接部材の一例であるスライダ3は、定着ベルト1の内側面に当接する。コア支持部材もしくは梁部材の一例であるステー4は、定着ベルト1の幅方向に沿って梁状に配置されてスライダ3を支持する。加圧部材の一例である加圧ローラ2は、定着ベルト1及びスライダ3を介してステー4に対向させて配置される。加圧機構の一例である加圧機構9は、定着ベルト1と加圧ローラ2の間に記録材のニップ部を形成するようにステー4を加圧ローラ2に向かって押圧する。制御部の一例である制御回路部102は、画像形成の信号を待機するスタンバイ時において記録材のニップ部の加圧を解除するように加圧機構9を制御する。
図2に示すように、コイルの一例である励磁コイル6及び外側磁性体コア7は、定着ベルト1の外周面と対向させて配置されて磁束を発生する。第一のコアの一例である内部磁性体コア5uは、定着ベルト1を介して励磁コイル6に対向させて配置される。第二のコアの一例である内部磁性体コア5sは、定着ベルト1を介して励磁コイル6に対向させて内部磁性体コア5uよりも搬送幅方向の外側に配置される。内部磁性体コア5uと内部磁性体コア5sとは形状及び材料が同一である。
図8の(a)に示すように、調整手段の一例であるスペーサ11は、ステー4のコアを支持する支持面に対して垂直方向における第一のコアの支持面の高さと第二のコアの支持面の高さとが異なるようにコア間の高さを調整する。加圧機構9による非加圧状態では、外側磁性体コア7に対する内部磁性体コア5u及び内部磁性体コア5sの対向距離が異なる。そのように、スペーサ11は、ステー4に対して内部磁性体コア5u及び内部磁性体コア5sを垂直方向に位置決める。
図8の(b)に示すように、加圧機構9による加圧状態では、加圧機構9による非加圧状態よりも、外側磁性体コア7に対する内部磁性体コア5u及び内部磁性体コア5sの対向距離の差が小さくなる。これにより、加圧機構9による加圧状態では、加圧機構9による非加圧状態よりも、内部磁性体コア5u及び内部磁性体コア5sの対向位置における励磁コイル6による定着ベルト1の単位面積当たり加熱量の差が小さくなる。加圧機構9による加圧状態では、加圧機構9による非加圧状態よりも、内部磁性体コア5u及び内部磁性体コア5sの対向位置における励磁コイル6による定着ベルト1の単位面積当たり加熱量の差が小さくなる。そのように、内部磁性体コア5u及び内部磁性体コア5sがステー4上のスペーサ11に位置決め固定されている。
図4の(a)に示すように、両端部が加圧されたステー4が撓むことで、定着ベルト1と加圧ローラ2との接触圧力が長手端部において非常に大きく、長手中央部においては圧力抜けが発生してしまう可能性がある。これを解消するために、スライダ3とステー4の少なくとも一方において定着ベルト1の回転軸線方向の中央部を凸にすることが考えられる。
図5の(a)に示すように、実施例1のステー4には、中央部を凸とした双曲線形状のクラウン量Aのクラウン形状が設けてある。実施例1においては、総圧500Nの加圧力に対して加熱ニップNの回転軸線方向で均一な圧力分布を得るために、ステー4のクラウン量Aは1.3mmに設定している。
図5の(b)に示すように、加圧時には、ステー4の下面が直線状に撓んで、定着ベルト1と加圧ローラ2の回転軸線方向において均一な圧力分布が得られる。しかし、その結果、ステー4の上面は上方に向かって凸に変形してしまい、ステー4の中央部に配置された内部磁性体コア(5:図4)は、回転軸線方向の外側に配置された内部磁性体コア(5:図4)よりも外部磁性体コア7との対向距離が拡大する。内部磁性体コア5をステー4の非加圧面に沿って単純に貼り合わせると、定着ベルト1に加圧ローラ2を圧接させた際に、ステー4の撓みによって回転軸線方向の端部において励磁コイル6と内部磁性体コア5との距離が中央部に対して大幅に遠ざかる。
図6に示すように、励磁コイル6と内部磁性体コア5との距離とは、励磁コイル6の定着ベルト1に対する対向面と内部磁性体コア5の定着ベルト1に対する対向面との距離Dのことである。回転軸線方向の中央部に対して外側で距離Dが大きくなると、励磁コイル6で発生させた磁束は、対向距離の小さい中央部の内部磁性体コア5へ偏って定着ベルト1を貫通するようになる。その結果、定着ベルト1の回転軸線方向の中央部では過熱状態、外側では加熱不足になってしまう。定着ベルト1における発熱量を中央部と外側とで均一にするには、励磁コイル6と内部磁性体コア5の距離を中央部と外側とで等距離にする必要がある。
図7の(a)に示すように、そこで、実施例1では、調整手段であるスペーサ11の両端部では、中央部よりも内部磁性体コア5の取り付け高さ(内部磁性体コアの支持面の高さ)を予め高く設定しておく。これにより、加圧に伴うステー4の撓み状態で両端部と中央部の内部磁性体コア5の取り付け高さが揃うようにしている。図5に示すように、定着ベルト1と加圧ローラ2の圧接時においてステー4が距離Aだけ撓むと、両端部の内部磁性体コア5は、中央部の内部磁性体コア5に対してステー4のクラウン量と同等の距離Aだけ励磁コイル6から遠ざかる。よって、定着ベルト1の回転軸線方向における発熱量を均一化するためには、ステー4のクラウン量Aを相殺できるだけの逆クラウン量をスペーサ11に付与する必要がある。
図7の(b)に示すように、ステー4の撓み量に対応した逆クラウン形状をスペーサ11に設けている。加圧に伴うステー4の撓み量を相殺するように、スペーサ11に逆クラウン量Bの逆クラウン形状を設けている。スペーサ11の回転軸線方向の形状は凹状の双曲線形状に形成し、その時の中央部の高さ1mmに対して両端部は1.3mm高くなって略2.3mmとなっている。スペーサ11は、長手中央の高さHが1mm、長手幅Wが400mm、搬送方向の幅Lが10mmのものを用いている。
なお、逆クラウン形状は、ステー4のスペーサ11と接する側につけても良いが、ステー4は、構造材として、曲げ剛性及び強度を優先して設計されるため、スペーサ11につけるのが加工上の問題からも好ましい。
また、逆クラウン形状は、非加圧時の内部磁性体コア5の高さ位置が中央部から外側へ向かって直線状に高くなるV字形状でも良い。しかし、ステー4に付与したクラウン形状が双曲線形状であるため、同形状の双曲線形状を採用することが望ましい。
図7の(c)に示すように、スペーサ11の上面には、内部磁性体コア5の凸部を挿入して接着固定するための孔11aが開けられている。図7の(a)に示すように、孔11aに内部磁性体コア5の突起5aを嵌め合わせている。内部磁性体コア5は、定着ベルト1の回転軸線方向に等間隔で並べて合計30個配置されている。それぞれの内部磁性体コア5は、距離を0.65mmずつ離して配置されている。
図8の(a)に示すように、非圧接時においては、両端部における励磁コイル6と内部磁性体コア5の距離D1は5mm、中央部における距離D2は6.3mmとなっている。
図8の(b)に示すように、圧接時においては、両端部における励磁コイル6と内部磁性体コア5間の距離D3は5mm、中央部における距離D4は5mmとなっている。
ここで、両端部における励磁コイル6と内部磁性体コア5間の距離が非圧接時と圧接時とで変わらないのは、励磁コイル6がステー4の両端部に嵌め合わせたフランジ10に支持されているためである。これにより、ステー4の両端部では、励磁コイル6と内部磁性体コア5の位置関係が常に一定に保たれているからである。
図9に示すように、スペーサ11に逆クラウン形状を設けない比較例と逆クラウン形状を設けた実施例1とで、それぞれ定着装置Aを室温状態から加熱開始して、30秒後の定着ニップNの回転軸線方向の温度分布を測定して比較した。
図9の(a)に示すように、スペーサ11に逆クラウン形状を設けない比較例では、加圧に伴って加熱ニップNの回転軸線方向の両端部で中央部よりも距離Dが拡大するため、両端部での発熱量が低下して中央部に比較した温度低下が目立つ。このため、両端部と中央部とで定着ムラが出て、画像品質が低下する。
図9の(a)に示すように、スペーサ11に逆クラウン形状を設けた実施例1では、加圧に伴って加熱ニップNの回転軸線方向の両端部と中央部と両端部とで距離Dが等しくなるため、発熱量が同等になり全域で均一な温度分布が得られる。このため、品質の良い画像形成を行うことができる。ステー4の撓み量に対応した逆クラウン形状をスペーサ11に設けて内部磁性体コア5を貼り合わすことで、定着ベルト1と加圧ローラ2の圧接時に、定着ニップNの均一な温度分布を得ることができる。
実施例1によれば、スペーサ11の形状を変えるだけの簡単な構成で、加熱ニップNの回転軸線方向の温度分布が均一化される。
なお、本実施例では、スペーサ11の逆クラウン量Bを実施例1よりも大きくすることで、両端部の発熱量を実施例1よりも大きくして、空回転加熱中における両端部の温度低下を緩和することもできる。あるいは、スペーサ11の逆クラウン量Bを実施例1よりも小さくすることで、両端部の発熱量を実施例1よりも小さくして、非通紙部の過剰な昇温を抑制してもよい。
また、本実施例では、内部磁性体コアの形状は、端部から中央部まですべて同一としたが、端部の内部磁性体コアの形状と中央部の内部磁性体コアの形状を異ならせてもよい。本実施例では、コア間の高さ調整のため、端部と中央部とでスペーサ11の厚みを異ならせたが、ステー4による内部磁性体コアの支持面の高さを端部と中央部とで異ならせてもよい。このような構成でも本発明の効果と同様の効果を得ることができる。
また、調整手段は、第一のコアの支持面の高さを調整する第一調整部材と、第二のコアの支持面を調整する第二調整部材とを有していてもよい。実施例1では、端部から中央部まで一体に形成された1個のスペーサ11を用いたが、スペーサ11は、長手方向で複数に分割して配置してもよい。具体的には、端部のコアに対する第一のスペーサと中央部のコアに対する第二のスペーサをそれぞれ配置し、第一のスペーサの高さよりも第二のスペーサの高さを小さくする構成である。このような構成でも本発明の効果と同様の効果を得ることができる。
[実施例2]
図10は実施例2における画像形成時とスタンバイ時の説明図である。図11は加圧力制御のフローチャートである。図12は実施例2の効果の説明図である。実施例2では、実施例1の定着装置Aにおいて、待機(スタンバイ)時には、画像形成時よりも両端部の加熱を重視した定着装置Aの運転を行う。
画像形成の信号を待機しているスタンバイ運転中は、定着ベルト1が加熱空回転されるため、長時間行うと回転軸線方向で定着ベルト1の発熱量が同等だったとしても、加圧ローラ2等を通じた両端部での放熱量が大きいため、両端部に温度低下が発生する。
これを防ぐために、実施例2では、スタンバイ運転中は、定着ベルト1と加圧ローラ2の加圧力を低くする。図4に示すように、制御回路部102は、モータ9dを制御してカム9cを回転させることにより、定着ベルト1に対する加圧ローラ2の加圧力を変更する。制御部の一例である制御回路部102は、ステー加圧バネ9bの付勢力を制御して、像加熱を待機する待機状態では、像加熱時よりも、端部側の内部磁性体コア5と励磁コイル6の間隔を、中央側の内部磁性体コア5と励磁コイル6の間隔よりも小さくする。
図10の(a)に示すように、起動時及び画像形成時は、最大の総圧500Nの加圧力が作用してステー4が上方へ大きく撓む。このとき、実施例1で説明したように、励磁コイル6と内部磁性体コア5の距離は、中央(D4)と両端部(D3)とで等しくなり、定着ベルト1は、その回転軸線方向において均等に加熱される。
図10の(b)に示すように、画像形成を待機するスタンバイ運転中は、空回転がされ、定着ベルト1に対する加圧ローラ2の加圧力が低く設定される。このため、ステー4の撓み量が画像形成時よりも小さくなり、両端部の内部磁性体コア5に対して中央部の内部磁性体コア5は、励磁コイル6から距離Cだけ遠ざかって、両端部のほうが相対的に発熱量が高くなる。
実施例2では、スタンバイ運転中の定着ベルト1と加圧ローラ2の加圧力を総圧350Nに設定しているため、両端部における励磁コイル6と内部磁性体コア5の距離D1は5mm、中央部の距離D2は5.4mmとなっている。このため、中央部の内部磁性体コア5は、両端部のものよりも励磁コイル6から0.4mm遠ざかっている。
これにより、両端部において放熱して温度低下の傾向があっても発熱量が大きいため、温度分布としては中央部から両端部まで均一化される。
図4を参照して図11に示すように、画像形成ジョブを受信すると(S11)、定着ベルト1と加圧ローラ2が圧接されて(S12)、加熱空回転が開始される(S13)。温調温度へ到達すると(S14のYES)、画像形成がスタートされ(S16)、通紙終了時において次の画像形成ジョブがない場合(S17のNO)、スタンバイ運転のスタンバイモードに移行する(S18)。
スタンバイモードでは、加圧力を画像形成時に対して弱めてスタンバイ空回転する(S19)。これにより、スタンバイ空回転中(S19)においても加熱ニップNの回転軸線方向の温度分布が均一化されて、品質の良い画像形成を行うことができる。
図12に示すように、スペーサ11に逆クラウン形状を設けない比較例と逆クラウン形状を設けた実施例1とで、それぞれ実施例2のスタンバイモードを実行させて定着ニップNの回転軸線方向の温度分布を測定して比較した。
図12の(c)に示すように、スペーサ11に逆クラウン形状を設けない比較例では、スタンバイモードで加圧力が低下しても、ステー4の撓みがある以上は加熱ニップNの回転軸線方向の両端部で中央部よりも距離Dが拡大して温度低下が生じている。
図12の(d)に示すように、スペーサ11に逆クラウン形状を設けた実施例1では、スタンバイモードで加圧力が低下すると、加熱ニップNの回転軸線方向の両端部に偏った加熱が行われるため、両端部の放熱量を補って全域で均一な温度分布が得られる。
[実施例3]
図13はスペーサの長手方向の端部の浮き上がり現象の説明図である。図14はスペーサの端部が浮き上がった場合の加熱ニップの温度分布の説明図である。図15は実施例3の定着装置の構成の説明図である。
図4に示すように、実施例1では、定着ベルト1に加圧ローラ2を圧接した際に、長手方向の端部と中央部で励磁コイル6と内部磁性体コア5の対向距離が等しくなるように、スペーサ11に双曲線関数のクラウン形状を設けた。加圧時のステー4の長手方向の撓みがそのままスペーサ11の長手方向の撓みとなることを考慮して、スペーサ11に設けた双曲線関数のクラウン形状の長手方向に沿った凹凸量を設定した。
しかし、定着フランジ10に両端部を固定された状態で加圧ローラ2によって加圧されるステー4の長手方向の撓み分布と、加圧ローラ2の反対側でステー4の上に取り付けられているスペーサ11の長手方向の撓み分布とが一致しない場合がある。
図13に示すように、ステー4の中央でのみスペーサ11がステー4に固定されている場合、あるいはステー4の上面に形成された窪み溝にスペーサ11が嵌め込まれているだけの場合、スペーサ11の端部がステー4から浮き上がる場合がある。この場合、スペーサ11の撓み量とステー4の撓み量との差が端部で顕著になって、定着ベルト1に加圧ローラ2を圧接した際に、端部の内部磁性体コア5と励磁コイル6の対向距離が中央部の内部磁性体コア5と励磁コイル6の対向距離よりも狭くなる傾向となる。長手端部においてスペーサ11がステー4から浮いてしまう傾向は、一つのスペーサ11がステー4の長手方向にわたって取り付けられている場合に顕著になる。
図13において、長手方向の中央部の内部磁性コア5と励磁コイル6の距離をD5とし、長手方向の端部の内部磁性コア5と励磁コイル6の距離をD6とすると、長手方向の端部でスペーサ11がステー4から浮いてしまうと、D6<D5となる。長手方向の端部の内部磁性体コア5と励磁コイル6の距離D6が、長手方向の中央部の内部磁性コア5と励磁コイル6の距離D5より小さくなると、定着ベルト1の長手方向の端部の発熱量が定着ベルト1の長手方向の中央部の発熱量より大きくなる。
図14に示すように、その結果、加熱ニップの長手方向の端部の温度が中央部の温度よりも高くなる。この場合、A4サイズ縦送り等、幅の狭い記録材を連続して画像形成する際の非通紙部の昇温が大きくなるため、昇温を抑制すべく、通紙間隔を広げて生産性を低下させる必要がある。
図15に示すように、実施例3の定着装置は、実施例1よりもスペーサ11の両端部を延長してステー4と一体に撓むように両端部をステー4に固定している。スペーサ11の両端部をステー4に沿って外側へ延長して、定着フランジ10とステー4で挟み込む構成を採用している。ステー4の上面にスペーサ11の厚みの半分を埋め込み可能な長手方向の溝を形成し、定着フランジ10には、スペーサ11の厚みの半分を挿入して保持可能な押え部10eを設けた。
ガイド部材の一例である定着フランジ10は、ステー4の両端部にそれぞれ固定されて加圧機構9による加圧を受けるとともに定着ベルト1の端部を回転自在にガイドする。スペーサ11は、全体が一体に形成されてステー4に沿って配置される。スペーサ11の搬送幅方向の両端部は、ステー4と定着フランジ10との間に挟み込んで固定されている。
定着フランジ10は、加圧機構9により加圧ローラ2の方向に加圧されるので、加圧時でも定着フランジ10はステー4から離れることはない。したがって、スペーサ11の端部を定着フランジ10の押え部10eとステー4とで挟み込むことにより、スペーサ11の両端部はステー4から浮き上がることなく、ステー4と一体に弾性変形する。加圧によって弾性変形したスペーサ11の双曲線状の上面は、長手方向で水平な面になって、長手方向の中央部から端部まで内部磁性体コア5が一定の高さ位置に支持される。これにより、長手方向の端部の内部磁性体コア5と励磁コイル6の対向距離が中央部の内部磁性体コア5と励磁コイル6の対向距離と等しくなる。
スペーサ11とステー4が一体に弾性変形することにより、スペーサ11の撓み形状がステー4の撓み形状に限りなく近づいて、加圧時にスペーサ11に取り付けられた内部磁性体コア5と励磁コイル6との距離が長手方向に亘り等距離になる。そして、長手方向のそれぞれの位置で励磁コイル6と内部磁性体コア5とを設計どおりの対向距離に位置させることで、加熱ニップに設計した通りの長手方向の温度分布を実現することができた。
本実施例では、定着ベルト1の長手方向の温度分布を均一にするための構成について説明した。しかし、定着ベルト1の長手方向の温度分布を均一にする以外に、定着ベルト1の長手方向において目標とする特定の温度分布を達成するための構成についても本発明を実施できる。例えば、図4において、定着ベルト1の長手方向において両端部の特定部分で温度を中央部よりも所定温度だけ高くする特定の温度分布を達成するために、スペーサの厚みを長手方向で部分的に変更する構成である。
以上、本発明の実施例1〜3について説明したが、本発明は実施例1〜3に何ら限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内であらゆる変形が可能である。
1 定着ベルト、2 加圧ローラ、3 スライダ
4 ステー、5 内部磁性体コア、6 励磁コイル
7 外側磁性体コア、9 加圧機構、10 定着フランジ
11 スペーサ、12 支持側板、102 制御回路部
TH1 温度センサ

Claims (13)

  1. 磁束により熱を発生するベルト部材と、
    前記ベルト部材の外周面と対向するような位置に配置されて磁束を生ずるコイルと、
    前記ベルト部材の内側に配置された第一のコアおよび第二のコアと、
    前記ベルト部材の幅方向に沿って前記ベルト部材の内側面に当接する当接部材と、
    前記ベルト部材を介して前記当接部材を押圧して記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、
    前記第一のコアおよび第二のコアを支持するコア支持部材と、
    前記コア支持部材と前記当接部材との間で生ずる力を用いて前記ニップ部を形成する加圧力を生じさせる加圧機構と、
    前記コア支持部材に設けられ、コアを支持する支持面に対して垂直方向における前記第一のコアの支持面の高さと前記第二のコアの支持面の高さとが異なるようにコア間の高さを調整する調整手段と、を有することを特徴とする像加熱装置。
  2. 前記第一のコアの形状は前記第二のコアの形状と同じであることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
  3. 前記加圧機構は、前記当接部材を前記加圧部材に向かって加圧するための弾性手段を有し、
    前記調整手段の高さは、前記幅方向において端部側に設けられた前記第一のコアの支持面の高さが前記幅方向において中央側に設けられた前記第二のコアの支持面の高さよりも高くなるように設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の像加熱装置。
  4. 前記調整手段は、前記第一のコアの支持面の高さを調整する第一調整部材と、前記第二のコアの支持面の高さを調整する第二調整部材と、を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の像加熱装置。
  5. 画像形成の信号を待機するスタンバイ時に前記ニップ部の加圧を解除するように前記加圧機構を制御する制御部を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の像加熱装置。
  6. 前記加圧機構による非加圧状態で前記コイルに対する前記第一のコア及び前記第二のコアの対向距離が異なり、
    前記加圧機構による加圧状態では、前記非加圧状態よりも前記コイルに対する前記第一のコア及び前記第二のコアの対向距離の差が小さくなることを特徴とする請求項5に記載の像加熱装置。
  7. 前記加圧機構による非加圧状態では、前記第一のコア及び前記第二のコアの対向位置における前記コイルによる前記ベルト部材の単位面積当たり加熱量が異なり、
    前記加圧機構による加圧状態では、前記非加圧状態よりも前記第一のコア及び前記第二のコアの対向位置における前記コイルによる前記ベルト部材の単位面積当たり加熱量の差が小さくなることを特徴とする請求項5に記載の像加熱装置。
  8. 前記加圧機構は、前記コア支持部材を兼ねるとともに、前記ベルト部材を貫通させて梁状に配置されて前記当接部材を支持する梁部材と、前記梁部材の両端部にそれぞれ固定されて前記加圧機構による加圧を受けるとともに前記ベルト部材の端部を回転自在にガイドするガイド部材を有し、
    前記コア支持部材は、前記調整手段を兼ねて全体が一体に形成されて前記梁部材に沿って配置され、
    前記ベルト部材の幅方向における前記コア支持部材の両端部は、前記梁部材と前記ガイド部材との間に挟み込んで固定されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の像加熱装置。
  9. 前記コイル、前記第一のコア、前記第二のコア、及び前記コア支持部材は、前記梁部材を介した前記当接部材の反対側に配置され、
    前記コア支持部材は、前記ベルト部材の幅方向の中央部で薄く、前記幅方向の両端部ほど厚くなる双曲線関数の厚み分布を有することを特徴とする請求項6又は7に記載の像加熱装置。
  10. 磁束により熱を発生するベルト部材と、
    前記ベルト部材の外周面と対向するような位置に配置されて磁束を生ずるコイルと、
    前記ベルト部材の内側に配置された第一のコアおよび第二のコアと、
    前記ベルト部材の回転軸線方向に沿って前記ベルト部材の内側面に当接する当接部材と、
    前記ベルト部材を介して前記当接部材を押圧して記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、
    前記第一のコアおよび第二のコアを支持するコア支持部材と、
    前記コア支持部材と前記当接部材との間で生ずる力を用いて前記ニップ部を形成する加圧力を生じさせる加圧機構と、
    前記コア支持部材に設けられ、コアを支持する支持面に対して垂直方向における前記第一のコアの支持面の高さと前記第二のコアの支持面の高さとが異なるようにコア間の高さを調整する調整部と、を有することを特徴とする像加熱装置。
  11. 前記加圧機構は、前記当接部材を前記加圧部材に向かって加圧するための弾性手段を有し、
    前記調整部の高さは、前記幅方向において端部側に設けられた前記第一のコアの支持面の高さが前記幅方向において中央側に設けられた前記第二のコアの支持面の高さよりも高くなるように設定されていることを特徴とする請求項10に記載の像加熱装置。
  12. 前記調整部は、前記第一のコアを支持面の高さを調整する第一調整部材と、前記第二のコアの支持面の高さを調整する第二調整部材と、を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の像加熱装置。
  13. 画像形成の信号を待機するスタンバイ時に前記ニップ部の加圧を解除するように前記加圧機構を制御する制御部を有することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の像加熱装置。
JP2012052116A 2011-03-29 2012-03-08 像加熱装置 Active JP5875417B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012052116A JP5875417B2 (ja) 2011-03-29 2012-03-08 像加熱装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011071783 2011-03-29
JP2011071783 2011-03-29
JP2012052116A JP5875417B2 (ja) 2011-03-29 2012-03-08 像加熱装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012215847A true JP2012215847A (ja) 2012-11-08
JP5875417B2 JP5875417B2 (ja) 2016-03-02

Family

ID=46925878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012052116A Active JP5875417B2 (ja) 2011-03-29 2012-03-08 像加熱装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9274467B2 (ja)
JP (1) JP5875417B2 (ja)
CN (1) CN102736498B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015184473A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 定着装置、画像形成装置
JP2018180568A (ja) * 2011-12-27 2018-11-15 株式会社リコー 定着装置、及び、画像形成装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5494950B2 (ja) * 2010-03-05 2014-05-21 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5743577B2 (ja) 2011-02-03 2015-07-01 キヤノン株式会社 像加熱装置
US9052657B2 (en) * 2011-02-03 2015-06-09 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus
JP6108837B2 (ja) 2012-01-24 2017-04-05 キヤノン株式会社 画像加熱装置
JP2014194522A (ja) * 2013-02-26 2014-10-09 Ricoh Co Ltd 定着ベルト用基材、定着ベルト、定着装置、および、画像形成装置
US10241455B2 (en) 2017-06-05 2019-03-26 Canon Kabushiki Kaisha Fixing device having a pressing mechanism that presses first and second rotatable members together
US11269272B2 (en) 2019-11-12 2022-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Fixing device including an endless belt for fixing a toner image on a recording material
JP2021096401A (ja) 2019-12-18 2021-06-24 キヤノン株式会社 定着装置
JP2021096402A (ja) 2019-12-18 2021-06-24 キヤノン株式会社 定着装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0962132A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Minolta Co Ltd 誘導加熱定着装置
JP2004311154A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Canon Inc 加熱装置
JP2005203272A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Fuji Xerox Co Ltd 加熱装置及びこれを用いた定着装置、画像記録装置
WO2006054658A1 (ja) * 2004-11-18 2006-05-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 定着装置
JP2010145592A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Canon Inc 画像加熱装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3121210B2 (ja) 1994-06-17 2000-12-25 キヤノン株式会社 定着装置
JP3491973B2 (ja) 1994-06-24 2004-02-03 キヤノン株式会社 加熱装置
US20050173415A1 (en) 2003-12-26 2005-08-11 Canon Kabushiki Kaisha Heating apparatus
JP4611664B2 (ja) 2004-05-14 2011-01-12 株式会社リコー 電子写真装置
US8219014B2 (en) 2008-05-13 2012-07-10 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus having magnetic flux confining means
JP5473338B2 (ja) 2009-01-09 2014-04-16 キヤノン株式会社 画像加熱装置
JP5972120B2 (ja) * 2012-09-06 2016-08-17 キヤノン株式会社 画像加熱装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0962132A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Minolta Co Ltd 誘導加熱定着装置
JP2004311154A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Canon Inc 加熱装置
JP2005203272A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Fuji Xerox Co Ltd 加熱装置及びこれを用いた定着装置、画像記録装置
WO2006054658A1 (ja) * 2004-11-18 2006-05-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 定着装置
JP2010145592A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Canon Inc 画像加熱装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018180568A (ja) * 2011-12-27 2018-11-15 株式会社リコー 定着装置、及び、画像形成装置
JP2015184473A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 定着装置、画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102736498A (zh) 2012-10-17
CN102736498B (zh) 2015-04-15
US9274467B2 (en) 2016-03-01
US20120248097A1 (en) 2012-10-04
JP5875417B2 (ja) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5875417B2 (ja) 像加熱装置
US8571456B2 (en) Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US8718506B2 (en) Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US8718525B2 (en) Fuser for preventing excessive increased temperature in paper passing region of a heat transferring part
JP4917903B2 (ja) 加熱装置、定着装置、加熱部材の温度制御方法及び画像形成装置
JP2013037056A (ja) 像加熱装置
US20130188978A1 (en) Image heating apparatus
US20140029968A1 (en) Image heating apparatus
JP2012252338A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5228309B2 (ja) 定着装置、および画像形成装置
WO2005038532A1 (ja) 定着装置及び温度制御方法
JP2013037052A (ja) 像加熱装置
JP5743577B2 (ja) 像加熱装置
JP2017223883A (ja) 画像形成装置
JP2013068730A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP4781457B2 (ja) 画像加熱装置及びこれを備えた画像形成装置
JP4878745B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2013037055A (ja) 像加熱装置
JP2013054396A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2014052452A (ja) 画像形成装置
JP2007047224A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP6071351B2 (ja) 画像加熱装置
JP2018155848A (ja) 定着装置および画像形成装置
JP2014052466A5 (ja)
JP2011138155A (ja) 定着装置及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20130228

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160119

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5875417

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151