JP2013114035A - Image heating device and image forming apparatus having the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image heating device A of an electromagnetic induction heating system, capable of reducing change of temperature distribution in a longer direction of an image heating member, reducing electric power consumption, down-sizing the device, and efficiently heating the image heating member.SOLUTION: When a direction orthogonal to a recording material conveyance direction a is defined as a width direction in a plane of a conveyance path of recording material, magnetic flux adjustment means 6 comprises: a housing 6a for housing magnetic fluid 12; magnetic fluid regulation members 8L, 8R which can move in the width direction of the housing, and which regulate existence area width of the magnetic fluid in the housing; and regulation member movement means 17 for moving the magnetic fluid regulation members. A control circuit part controls the regulation member movement means so that the existence area width of the magnetic fluid in the housing is regulated by the magnetic fluid regulation members according to width size of the recording material made to pass through the device.

Description

本発明は、電子写真・静電記録・磁気記録などの画像形成プロセスによって画像形成を行う複写機・プリンタ・ファクシミリ、それらの複合機能機等の画像形成装置に搭載される定着装置として用いて好適な電磁誘導加熱方式の画像加熱装置に関する。また、その画像加熱装置を搭載した画像形成装置に関する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for use as a fixing device mounted on an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi-function machine for performing image formation by an image forming process such as electrophotography, electrostatic recording, and magnetic recording. The present invention relates to an image heating apparatus using an electromagnetic induction heating method. The present invention also relates to an image forming apparatus equipped with the image heating apparatus.

画像加熱装置としては、記録材上の未定着画像を定着或いは仮定着する定着装置、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢増大化装置を挙げることができる。また、インクジェット方式などの、染料や顔料を含む液体により画像形成を行う画像形成装置においてインクを速く乾かすため画像加熱装置等を挙げることができる。   Examples of the image heating device include a fixing device that fixes or presupposes an unfixed image on the recording material, and a gloss increasing device that increases the gloss of the image by heating the image fixed on the recording material. In addition, an image heating apparatus or the like may be used to quickly dry ink in an image forming apparatus that forms an image with a liquid containing a dye or a pigment, such as an ink jet method.

以下、定着装置を例にして説明する。従来、電子写真方式を採用した画像形成装置において、未定着トナー画像を加熱溶融定着する定着装置として、種々の方式のものが提案されている。このような定着装置の一つに、電磁誘導加熱方式の定着装置がある。   Hereinafter, the fixing device will be described as an example. 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus employing an electrophotographic method, various types of fixing devices have been proposed as a fixing device that heats and fixes an unfixed toner image. One such fixing device is an electromagnetic induction heating type fixing device.

この定着装置では、未定着トナー画像を加熱溶融定着する定着部材(画像加熱部材)を加熱する手段として、定着部材に導電性層を設け、電磁誘導加熱によって該導電性層を発熱させるものが知られている。電磁誘導加熱は、変動磁界を発生する励磁コイルを導電性層に対向配置し、導電性層に磁束を作用させる。これにより、導電性層に渦電流が生じ発熱するものである。電磁誘導加熱によれば、極めて短い時間で導電性層を発熱させることができ、定着部材を直接加熱することができる。   In this fixing device, as a means for heating a fixing member (image heating member) that heats and fixes an unfixed toner image, a conductive layer is provided on the fixing member, and the conductive layer is heated by electromagnetic induction heating. It has been. In electromagnetic induction heating, an exciting coil that generates a variable magnetic field is disposed opposite to a conductive layer, and a magnetic flux is applied to the conductive layer. Thereby, an eddy current is generated in the conductive layer and heat is generated. According to the electromagnetic induction heating, the conductive layer can generate heat in a very short time, and the fixing member can be directly heated.

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、効率良く装置のウォーミングアップを行うことができる。また、励磁コイルは導電性層と対向するように定着部材の内側または外側のいずれに配置することも可能であり、設計の自由度が増す。   Therefore, the apparatus can be warmed up more efficiently than when a heating element such as a halogen lamp is used as a heating source. Further, the exciting coil can be arranged either inside or outside the fixing member so as to face the conductive layer, and the degree of freedom in design is increased.

しかしながら、電磁誘導加熱方式の従来定着装置では以下の様な非通紙部昇温という問題が顕著である。非通紙部昇温は、装置に導入使用可能な最大通紙幅の記録材よりも通紙幅が小さい記録材を連続的に通紙して加熱定着を実行していくと、定着ニップ部を形成して記録材を挟持搬送する定着部材と加圧部材の非通紙部の温度が通紙部よりも昇温していく現象である。   However, in the conventional fixing device of the electromagnetic induction heating method, the following problem of temperature rise of the non-sheet passing portion is remarkable. Non-sheet-passing temperature rises when a recording material with a width smaller than the maximum sheet-feeding width that can be introduced and used in the machine is continuously fed and heat-fixed to form a fixing nip. This is a phenomenon in which the temperature of the non-sheet passing portion of the fixing member and the pressure member for nipping and conveying the recording material is higher than that of the sheet passing portion.

これは、定着部材と加圧部材における通紙部では記録材の加熱のために消費された熱が温調系によって補償されて所定温度に維持されるのに対して、非通紙部では記録材の加熱によって熱が消費されないので熱が蓄積されてしまう。そのため、非通紙部の温度が、所定温度に維持管理されている通紙部よりも昇温していくのである。この非通紙部昇温の温度上昇が著しい場合、定着部材表層、弾性層、加圧部材、その他昇温部周辺の構成部材に熱ダメージを与えやすい。   This is because the heat consumed for heating the recording material is compensated by the temperature control system at the sheet passing portion in the fixing member and the pressure member and maintained at a predetermined temperature, whereas in the non-sheet passing portion, the recording is performed. Since heat is not consumed by heating the material, heat is accumulated. For this reason, the temperature of the non-sheet passing portion is higher than that of the sheet passing portion that is maintained at a predetermined temperature. When the temperature rise due to the temperature rise of the non-sheet passing portion is significant, the fixing member surface layer, the elastic layer, the pressure member, and other components around the temperature raising portion are likely to be thermally damaged.

また省エネのために定着部材の熱容量を小さくしていき、定着部材を、いわゆるフィルム状にすること、及び、通紙速度を増すことで、通紙時に、定着部材を所定の温度に維持するための電力が大きくなる。すると非通紙部の昇温がより顕著になっていく。従って、最大通紙幅の記録材を通紙したときに、すでに、その通紙域外での非通紙部昇温が問題になってしまうことがある。   In order to save energy, the heat capacity of the fixing member is reduced, the fixing member is formed into a so-called film, and the sheet passing speed is increased to maintain the fixing member at a predetermined temperature when the sheet is passed. The power of will increase. Then, the temperature rise in the non-sheet passing portion becomes more remarkable. Therefore, when the recording material having the maximum sheet passing width is passed, the temperature rise of the non-sheet passing portion outside the sheet passing area may become a problem.

このような非通紙部昇温の対処策として、特許文献1で示される例がある。これは、励磁コイルの一方の屈曲部と重なり、かつ、延在部が上記励磁コイルの延在部の一部と略重なって、上記励磁コイルが発生した磁束をキャンセルする消磁コイルを備える定着装置である。また、特許文献2では、励磁コイルを中央部のセンターコイルと両端部のサイドコイルに分割させることより、非通紙部領域の昇温制御を行っている。   As a countermeasure against such a temperature increase in the non-sheet passing portion, there is an example shown in Patent Document 1. The fixing device includes a demagnetizing coil that overlaps with one bent portion of the exciting coil and has an extending portion that substantially overlaps a part of the extending portion of the exciting coil to cancel the magnetic flux generated by the exciting coil. It is. Further, in Patent Document 2, the temperature rise control of the non-sheet passing portion region is performed by dividing the exciting coil into a center coil at the center and side coils at both ends.

特開2005−321642号公報JP 2005-321642 A 特開2008−258163号公報JP 2008-258163 A

しかしながら、上述の従来技術によると、次のような問題点がある。上記特許文献1および2に記載の消磁コイルおよび分割コイルは、長手方向長さが一定であるため、用紙サイズの多様性に対応することができない。つまり、消磁コイルの長手方向長さ以上の、もしくは以下の用紙サイズが通紙される場合は、通紙領域の長手温度分布を一定に保つことができず、端部ダレもしくは非通紙部昇温が生じる。   However, according to the above-described prior art, there are the following problems. Since the demagnetizing coil and the split coil described in Patent Documents 1 and 2 have a constant length in the longitudinal direction, they cannot cope with a variety of paper sizes. That is, when a paper size that is longer than or equal to the longitudinal length of the degaussing coil is passed, the longitudinal temperature distribution in the paper passing area cannot be kept constant, and the end sag or the non-sheet passing portion rises. Warmth occurs.

用紙サイズ対応として用紙サイズそれぞれの非通紙部領域に対応する消磁コイルを配置するという対策も考えられる。しかし、上述の従来技術によると、上記消磁コイルの巻き数は、上記励磁コイルの巻き数の1/2以上であるとされており、多くの消磁コイルを配置することは、定着装置の大型化を招くという問題がある。   In order to cope with the paper size, a countermeasure of arranging a degaussing coil corresponding to the non-sheet passing portion area of each paper size is also conceivable. However, according to the above-described prior art, the number of turns of the degaussing coil is said to be 1/2 or more of the number of turns of the exciting coil, and arranging many degaussing coils increases the size of the fixing device. There is a problem of inviting.

更に、消磁コイルに印加する電力は、消磁コイルの巻き数に反比例するため、上記消磁コイルの巻き数による定着装置の大型化の問題と消費電力の増大はトレードオフの関係になっている。上記従来技術においては、上記消磁コイルの巻き数は、上記励磁コイルの巻き数の1/2以上であるとされており、このことから消磁コイルに印加する電力は励磁コイルに印加する電力と同等量が必要と考えられる。それにより、電磁誘導加熱装置で消費されるエネルギーが増大し、結果的に本来省エネルギーの為に採用している電磁誘導加熱装置が、省エネルギー性を損なうという矛盾した結果になりえる。   Furthermore, since the power applied to the degaussing coil is inversely proportional to the number of turns of the degaussing coil, there is a trade-off between the problem of increasing the size of the fixing device due to the number of turns of the degaussing coil and the increase in power consumption. In the above prior art, the number of turns of the degaussing coil is ½ or more of the number of turns of the exciting coil. Therefore, the power applied to the degaussing coil is equivalent to the power applied to the exciting coil. The amount is considered necessary. As a result, the energy consumed by the electromagnetic induction heating device increases, and as a result, the electromagnetic induction heating device originally used for energy saving may have a contradictory result that the energy saving performance is impaired.

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、電磁誘導加熱方式の画像加熱装置において、画像を担持した記録材を加熱するための、電磁誘導発熱する画像加熱部材の長手方向の温度分布の変動を小さくすることである。また、本発明の目的は、同画像加熱装置において、消費電力の削減および装置の小型化を可能にしつつ、画像加熱部材を効率よく加熱することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to reduce fluctuations in the longitudinal temperature distribution of an image heating member that generates electromagnetic induction heat for heating a recording material carrying an image in an electromagnetic induction heating type image heating apparatus. Another object of the present invention is to efficiently heat an image heating member while enabling reduction in power consumption and downsizing of the apparatus in the image heating apparatus.

上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、磁束を生ずるコイルと、前記磁束の作用により熱を生じ、画像を担持して搬送される記録材に接して加熱する回転可能な画像加熱部材と、前記画像加熱部材に作用する磁束を調整する磁束調整手段と、制御手段と、を有する画像加熱装置において、記録材の搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向を幅方向としたとき、前記磁束調整手段は、磁性流体を収容した筐体と、前記筐体の幅方向に移動可能で、前記磁性流体の筐体内における存在領域幅を規制する磁性流体規制部材と、前記磁性流体規制部材を移動させる規制部材移動手段と、を有し、前記制御手段は画像加熱装置に通紙される記録材の幅サイズに対応して前記磁性流体の筐体内における存在領域幅が前記磁性流体規制部材で規制されるように前記規制部材移動手段を制御することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of the image heating apparatus according to the present invention includes a coil that generates a magnetic flux and a recording material that generates heat by the action of the magnetic flux and carries the image and is conveyed. In an image heating apparatus having a rotatable image heating member to be heated, a magnetic flux adjusting means for adjusting a magnetic flux acting on the image heating member, and a control means, the recording material is transported in a direction perpendicular to the recording material conveyance direction. When the direction parallel to the width direction is the width direction, the magnetic flux adjusting means is movable in the width direction of the housing containing the magnetic fluid and the width of the magnetic fluid existing in the housing. A magnetic fluid regulating member for regulating, and a regulating member moving means for moving the magnetic fluid regulating member, wherein the control means corresponds to the width of the recording material passed through the image heating device. In the housing of Kicking existence region width and controls the regulating member moving means so as to be restricted by the magnetic fluid restricting member.

本発明によれば、電磁誘導加熱方式の画像加熱装置において、画像を担持した記録材を加熱するための、電磁誘導発熱する画像加熱部材の長手方向の温度分布の変動を小さくすることができる。また、消費電力の削減および装置の小型化を可能にしつつ、画像加熱部材を効率よく加熱するができる。   According to the present invention, in an electromagnetic induction heating type image heating apparatus, it is possible to reduce fluctuations in the longitudinal temperature distribution of an image heating member that generates electromagnetic induction heat for heating a recording material carrying an image. In addition, the image heating member can be efficiently heated while reducing power consumption and downsizing the apparatus.

本発明に従う電磁誘導加熱方式の画像加熱装置を画像定着装置として搭載した画像形成装置の一例の構成模型図1 is a structural model diagram of an example of an image forming apparatus equipped with an electromagnetic induction heating type image heating apparatus according to the present invention as an image fixing apparatus. 定着装置の要部の拡大横断側面図と制御系のブロック図Expanded cross-sectional side view of main part of fixing device and block diagram of control system 定着装置を構成する種々の部材の長手方向の寸法関係を示した模式図Schematic diagram showing the dimensional relationship in the longitudinal direction of various members constituting the fixing device 定着ベルトの層構成を示す断面模式図Cross-sectional schematic diagram showing the layer structure of the fixing belt (a)は磁束調整ユニットの外観斜視図、(b)は内蔵機構部の外観斜視図(A) is an external perspective view of a magnetic flux adjustment unit, (b) is an external perspective view of a built-in mechanism part. (a)は磁束調整ユニットの上面の模式図、(b)は下面の模式図(A) is a schematic diagram of the top surface of the magnetic flux adjustment unit, (b) is a schematic diagram of the bottom surface. (a)と(b)は内蔵機構部の動作を説明する模式図(A) And (b) is a schematic diagram explaining operation | movement of a built-in mechanism part. 通紙領域におけるコイルから発生する磁界分布図Distribution diagram of magnetic field generated from coil in paper passing area 非通紙領域におけるコイルから発生する磁界分布図Distribution map of magnetic field generated from coil in non-paper passing area 実施例1における磁束調整ユニットの具体的な制御フロー例Example of specific control flow of magnetic flux adjustment unit in embodiment 1 実施例1における昇温抑制効果のSIM結果を示す図The figure which shows the SIM result of the temperature rising suppression effect in Example 1 実施例1における磁性流体領域の発熱変化を示す図The figure which shows the heat_generation | fever change of the magnetic fluid area | region in Example 1. 実施例2における磁束調整ユニットの構成を示す模式図The schematic diagram which shows the structure of the magnetic flux adjustment unit in Example 2. FIG.

以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Although these examples are examples of the best mode of the present invention, the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
(1)画像形成装置例
図1は、本発明に従う電磁誘導加熱方式の画像加熱装置を定着装置(画像定着手段)Aとして搭載した画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は電子写真方式を用いたカラー画像形成装置である。
[Example 1]
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a structural model diagram of an example of an image forming apparatus in which an electromagnetic induction heating type image heating apparatus according to the present invention is mounted as a fixing device (image fixing means) A. This image forming apparatus is a color image forming apparatus using an electrophotographic system.

Y・C・M・Kはそれぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの色トナー画像を形成する4つの画像形成部であり、下から上に順に配列してある。各画像形成部Y・C・M・Kは、それぞれ、電子写真感光体ドラム21、帯電装置22、現像装置23、クリーニング装置24等を有している。各画像形成部Y・C・M・Kの現像装置23にはそれぞれ現像剤として、イエロー色(Y色)、シアン色(C色)、マゼンタ色(M色)、ブラック色(K色)のトナーが収容されている。   Y, C, M, and K are four image forming portions that form yellow, cyan, magenta, and black color toner images, respectively, and are arranged in order from the bottom to the top. Each of the image forming units Y, C, M, and K includes an electrophotographic photosensitive drum 21, a charging device 22, a developing device 23, a cleaning device 24, and the like. The developing devices 23 of the image forming units Y, C, M, and K each have a developer of yellow (Y color), cyan (C color), magenta (M color), and black (K color) as a developer. Toner is contained.

各ドラム21は矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。その各ドラム21に露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系25が上記4色の画像形成部Y・C・M・Kに対応して設けられている。光学系としては、レーザー走査露光光学系を用いている。各画像形成部Y・C・M・Kにおいて、帯電装置22により一様に帯電されたドラム21に対して光学系25より画像データに基づいた走査露光がなされることにより、ドラム表面に走査露光画像パターンに対応した静電潜像が形成される。   Each drum 21 is rotationally driven in a counterclockwise direction indicated by an arrow at a predetermined speed. An optical system 25 that forms an electrostatic latent image by exposing each of the drums 21 is provided corresponding to the four-color image forming portions Y, C, M, and K. A laser scanning exposure optical system is used as the optical system. In each of the image forming units Y, C, M, and K, the drum 21 uniformly charged by the charging device 22 is subjected to scanning exposure based on image data from the optical system 25, thereby scanning exposure on the drum surface. An electrostatic latent image corresponding to the image pattern is formed.

それらの静電潜像が現像装置23によりトナー画像として現像される。すなわち、画像形成部Yのドラム21にはY色トナー画像が、画像形成部Cのドラム21にはC色トナー画像が、画像形成部Mのドラム21にはM色トナー画像が、画像形成部Kのドラム21にはK色トナー画像が、それぞれ形成される。各画像形成部Y・C・M・Kのドラム21上に形成された上記の色トナー画像は各ドラム21の回転と同期して、略等速で回転する中間転写体26上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写される。これにより中間転写体26上に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。   Those electrostatic latent images are developed as toner images by the developing device 23. That is, a Y-color toner image is stored on the drum 21 of the image forming unit Y, a C-color toner image is stored on the drum 21 of the image forming unit C, and an M-color toner image is stored on the drum 21 of the image forming unit M. A K toner image is formed on each of the K drums 21. The color toner images formed on the drums 21 of the image forming units Y, C, M, and K are in a predetermined position on the intermediate transfer body 26 that rotates at a substantially constant speed in synchronization with the rotation of the drums 21. In the combined state, the images are sequentially superimposed and transferred primarily. As a result, an unfixed full-color toner image is synthesized and formed on the intermediate transfer member 26.

本実施例においては、中間転写体26として、エンドレスの中間転写ベルトを用いている。ベルト26は、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の3本のローラに巻きかけて張架されている。そして、ベルト26は駆動ローラ27によって矢印の時計方向にドラム21の速度とほぼ同じ速度で循環移動駆動される。   In this embodiment, an endless intermediate transfer belt is used as the intermediate transfer member 26. The belt 26 is stretched around three rollers including a driving roller 27, a secondary transfer counter roller 28, and a tension roller 29. The belt 26 is circulated and driven by the drive roller 27 in the clockwise direction of the arrow at a speed substantially equal to the speed of the drum 21.

各画像形成部Y・C・M・Kのドラム21上からベルト26上へのトナー画像の一次転写手段としては、一次転写ローラ30を用いている。一次転写ローラ30に対して不図示のバイアス電源よりトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加する。これにより、各画像形成部Y・C・M・Kのドラム21上からベルト26に対してトナー画像が一次転写される。各画像形成部Y・C・M・Kにおいてドラム21上からベルト26への一次転写後、ドラム21上に転写残として残留したトナーはクリーニング装置24により除去される。   A primary transfer roller 30 is used as a primary transfer unit of the toner image from the drum 21 to the belt 26 of each of the image forming units Y, C, M, and K. A primary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the primary transfer roller 30 from a bias power source (not shown). As a result, the toner images are primarily transferred from the drums 21 of the image forming units Y, C, M, and K to the belt 26. After the primary transfer from the drum 21 to the belt 26 in each of the image forming units Y, C, M, and K, the toner remaining as a transfer residue on the drum 21 is removed by the cleaning device 24.

上記工程をベルト26の回転に同調して、Y色、C色、M色、K色の各色に対して行い、ベルト26上に、各色の一次転写トナー画像を順次重ねて形成していく。なお、単色のみの画像形成(単色モード)時には、上記工程は、目的の色についてのみ行われる。   The above process is performed for each of the colors Y, C, M, and K in synchronization with the rotation of the belt 26, and the primary transfer toner images of the respective colors are sequentially stacked on the belt 26. It should be noted that the above process is performed only for the target color during image formation of only a single color (monochromatic mode).

一方、記録材カセット31内の記録材Pは、給送ローラ32により一枚分離給送される。給送された記録材Pはレジストローラ33により所定のタイミングで、二次転写対向ローラ28に巻きかけられているベルト26部分と二次転写ローラ34との圧接部である二次転写ニップ部に搬送される。   On the other hand, the recording material P in the recording material cassette 31 is separated and fed by the feeding roller 32. The fed recording material P is fed to a secondary transfer nip portion, which is a pressure contact portion between the belt 26 portion wound around the secondary transfer counter roller 28 and the secondary transfer roller 34 at a predetermined timing by the registration roller 33. Be transported.

ベルト26上に形成された一次転写合成トナー画像は二次転写ローラ34に不図示のバイアス電源より印加されるトナーと逆極性のバイアスにより、二次転写ニップ部において記録材P上に一括転写される。二次転写後にベルト26上に残留した二次転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング装置35により除去される。   The primary transfer composite toner image formed on the belt 26 is collectively transferred onto the recording material P at the secondary transfer nip portion by a bias having a reverse polarity to the toner applied to the secondary transfer roller 34 from a bias power source (not shown). The The secondary transfer residual toner remaining on the belt 26 after the secondary transfer is removed by the intermediate transfer belt cleaning device 35.

以上が記録材Pに未定着画像を形成する画像形成手段である。記録材Pに二次転写された未定着トナー画像は、画像加熱装置である定着装置Aにより記録材P上に固着画像として溶融混色定着(加熱定着)され、フルカラープリントとして排紙パス36を通って排紙トレイ37に送り出される。   The above is the image forming means for forming an unfixed image on the recording material P. The unfixed toner image secondarily transferred to the recording material P is fused and mixed (fixed) as a fixed image on the recording material P by the fixing device A, which is an image heating device, and passes through the paper discharge path 36 as a full-color print. Then, it is sent out to the paper discharge tray 37.

(2)定着装置A
以下の説明において、定着装置(画像定着手段)Aまたはこれを構成している部材の長手方向もしくは幅方向とは記録材の搬送路面内において記録材搬送方向aに直交する方向に並行な方向である。また短手方向とは記録材搬送方向に並行な方向である。定着装置に関し、正面とは装置を記録材入口側からみた面、背面とはその反対側の面(記録材出口側)、左右とは装置を正面から見て左または右である。上流側と下流側とは記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。
(2) Fixing device A
In the following description, the longitudinal direction or the width direction of the fixing device (image fixing unit) A or a member constituting the fixing device A is a direction parallel to the direction orthogonal to the recording material conveyance direction a in the recording material conveyance path surface. is there. The short direction is a direction parallel to the recording material conveyance direction. Regarding the fixing device, the front means the surface of the apparatus viewed from the recording material inlet side, the rear surface is the opposite surface (recording material outlet side), and the left and right are the left or right when the apparatus is viewed from the front. The upstream side and the downstream side are the upstream side and the downstream side in the recording material conveyance direction.

図2は本実施例における電磁誘導加熱方式の画像加熱装置としての定着装置Aの要部の拡大横断側面図と制御系のブロック図である。図3は定着装置Aを構成する種々の部材の長手方向(幅方向)の寸法関係を示した模式図である。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional side view of a main part of a fixing device A as an image heating device of an electromagnetic induction heating method in this embodiment and a block diagram of a control system. FIG. 3 is a schematic diagram showing a dimensional relationship in the longitudinal direction (width direction) of various members constituting the fixing device A.

電磁誘導加熱は、変動磁界を発生する励磁コイルを導電性層に対向配置し、導電性層に磁束を作用させることにより、導電性層に渦電流が生じ発熱するものである。電磁誘導加熱によれば、極めて短い時間で導電性層を発熱させることができ、定着部材を直接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、効率良く装置のウォーミングアップを行うことができる。また、励磁コイルは導電性層と対向するように定着部材の内側または外側のいずれに配置することも可能であり、設計の自由度が増す。   In electromagnetic induction heating, an exciting coil that generates a variable magnetic field is disposed opposite to a conductive layer, and a magnetic flux is applied to the conductive layer, thereby generating an eddy current in the conductive layer and generating heat. According to the electromagnetic induction heating, the conductive layer can generate heat in a very short time, and the fixing member can be directly heated. Therefore, the apparatus can be warmed up more efficiently than when a heating element such as a halogen lamp is used as a heating source. Further, the exciting coil can be arranged either inside or outside the fixing member so as to face the conductive layer, and the degree of freedom in design is increased.

図2と図3を参照して、本実施例における定着装置Aは、不図示の定着装置枠体(装置フレーム、シャーシー)の左右の装置側板間に長手方向両端側を保持させて定着ベルトユニット(以下、ベルトユニットと記す)20が配設されている。ベルトユニット20の下側には左右の装置側板間に両端部を回転可能に軸受け保持させて加圧部材としての弾性加圧ローラ2が配設されている。ベルトユニット20の上側には左右の装置側板間に長手方向両端側を保持させて誘導加熱装置4が配設されている。   Referring to FIGS. 2 and 3, the fixing device A in this embodiment is a fixing belt unit in which both ends in the longitudinal direction are held between left and right device side plates of a fixing device frame (device frame, chassis) (not shown). (Hereinafter referred to as a belt unit) 20 is provided. An elastic pressure roller 2 as a pressure member is disposed below the belt unit 20 with both ends rotatably supported between the left and right device side plates. On the upper side of the belt unit 20, the induction heating device 4 is disposed such that both ends in the longitudinal direction are held between the left and right device side plates.

1)ベルトユニット20
ベルトユニット20は、磁束の作用により電磁誘導発熱する画像加熱部材としての左右方向に長い円筒状の定着ベルト(無端状のベルト:以下、ベルトと記す)1と、ベルト1の内側に配設された左右方向に長い押圧部材3を有する。押圧部材3はベルト1を加圧ローラ2に向って加圧する部材であり、ニップ形成部材3aと、ニップ形成部材3aを支持するステー3bを有する。また、ステー3bの外側を覆わせて配設された内側磁性体コア6bを有する。
1) Belt unit 20
The belt unit 20 is disposed inside the belt 1 and a cylindrical fixing belt (endless belt: hereinafter referred to as a belt) 1 that is long in the left-right direction as an image heating member that generates electromagnetic induction heat by the action of magnetic flux. The pressing member 3 is long in the left-right direction. The pressing member 3 is a member that presses the belt 1 toward the pressure roller 2, and includes a nip forming member 3a and a stay 3b that supports the nip forming member 3a. Moreover, it has the inner side magnetic body core 6b arrange | positioned so that the outer side of the stay 3b may be covered.

本実施例において、ベルト1の長さL1は350mmである。図4はベルト1の層構成模型図である。ベルト1は電磁誘導発熱層としての、内径が30mmで電気鋳造法によって製造したニッケル基層(導電性層、誘電体、金属層:以下、金属層と記す)1aを有している。この金属層1aの厚みは40μmである。   In the present embodiment, the length L1 of the belt 1 is 350 mm. FIG. 4 is a model diagram of the layer structure of the belt 1. The belt 1 has a nickel base layer (conductive layer, dielectric, metal layer: hereinafter referred to as a metal layer) 1a, which has an inner diameter of 30 mm and is manufactured by electroforming, as an electromagnetic induction heat generating layer. The thickness of the metal layer 1a is 40 μm.

金属層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。また、樹脂基層にそれら金属を積層させるなどの構成でも良い。金属層1aの厚みは、後で説明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・導電率に応じて調整して良く、5〜200μm程度の間で設定すると良い。   For the metal layer 1a, iron alloy, copper, silver or the like can be appropriately selected in addition to nickel. Moreover, the structure of laminating | stacking these metals on a resin base layer may be sufficient. The thickness of the metal layer 1a may be adjusted according to the frequency of a high-frequency current flowing through an exciting coil, which will be described later, and the permeability / conductivity of the metal layer, and may be set between about 5 and 200 μm.

金属層1aの外周には弾性層1bとして耐熱性シリコーンゴム層が設けられている。シリコーンゴム層の厚さは100〜1000μmの範囲内で設定するのが好ましい。本実施例では、ベルト1の熱容量を小さくして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、シリコーンゴム層1bの厚みは300μmとされている。このシリコーンゴムは、JIS−A20度の硬度を持ち、熱伝導率は0.8W/mKである。   A heat-resistant silicone rubber layer is provided as an elastic layer 1b on the outer periphery of the metal layer 1a. The thickness of the silicone rubber layer is preferably set within a range of 100 to 1000 μm. In this embodiment, in consideration of shortening the warm-up time by reducing the heat capacity of the belt 1 and obtaining a suitable fixed image when fixing a color image, the thickness of the silicone rubber layer 1b is set to 300 μm. Yes. This silicone rubber has a hardness of JIS-A 20 degrees and a thermal conductivity of 0.8 W / mK.

更に、弾性層1bの外周には、表面離型層1cとしてフッ素樹脂層(例えばPFAやPTFE)が30μmの厚みで設けられている。基層1aの内面側には、ベルト内面に弾性的に接触させて配設される温度センサTH1・TH2との摺動摩擦を低下させるために、フッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層(滑性層)1dを10〜50μm設けても良い。本実施例では、この層1dとしてポリイミドを20μm設けた。   Further, on the outer periphery of the elastic layer 1b, a fluororesin layer (for example, PFA or PTFE) is provided as a surface release layer 1c with a thickness of 30 μm. On the inner surface side of the base layer 1a, in order to reduce sliding friction with the temperature sensors TH1 and TH2 disposed in elastic contact with the inner surface of the belt, a resin layer (sliding layer) 1d such as fluororesin or polyimide is used. 10 to 50 μm may be provided. In this example, 20 μm of polyimide was provided as the layer 1d.

ニップ形成部材3aは例えば耐熱樹脂成型品であり、横断面において下面をベルト1の内周面の曲率とほぼ同じ曲率の凸曲面とし上面を平面とした横断面弓型形状の部材である。ステー3bはニップ形成部材3aをベルト1を介して加圧ローラ2に対して加圧するために剛性が必要であるため金属製としている。本実施例ではステー3bは横断面下向きコ字型の鉄製部材であり、ニップ形成部材3aの上面に接合されてニップ形成部材3aを支持する。   The nip forming member 3a is, for example, a heat-resistant resin molded product, and is a member having a cross-sectional arch shape in which the lower surface is a convex curved surface having the same curvature as the curvature of the inner peripheral surface of the belt 1 and the upper surface is a plane. The stay 3b is made of metal because it needs rigidity to press the nip forming member 3a against the pressure roller 2 via the belt 1. In the present embodiment, the stay 3b is a U-shaped iron member having a transverse cross section that faces downward, and is bonded to the upper surface of the nip forming member 3a to support the nip forming member 3a.

内側磁性体コア6bは横断面下向きC字型部材であり、ステー3bの外側にステー3bを覆って配設されている。内側磁性体コア6bはベルト1のほぼ上半部の内周面に沿って凸曲面が対面している。即ち、内側磁性体コア6bはベルト1の内周面に対して後述する誘導加熱装置4のコイル5に対応して周方向および長手方向に対向している。   The inner magnetic core 6b is a C-shaped member having a downward cross section and is disposed outside the stay 3b so as to cover the stay 3b. The inner magnetic core 6b has convex curved surfaces facing along the inner peripheral surface of the substantially upper half of the belt 1. That is, the inner magnetic body core 6b is opposed to the inner peripheral surface of the belt 1 in the circumferential direction and the longitudinal direction corresponding to the coil 5 of the induction heating device 4 described later.

後述するように、ステー3bによる加圧力でニップ形成部材3aがベルト1を介して加圧ローラ2に圧接して定着ニップ部Nが形成される。定着ニップ部Nの長さは加圧ローラ2の長さL2と同じ320mmである。この定着ニップ部Nの長さは、本実施例における最大通紙領域幅Wmax=300mmよりも長い。   As will be described later, the nip forming member 3a is pressed against the pressure roller 2 via the belt 1 by the pressure applied by the stay 3b to form the fixing nip portion N. The length of the fixing nip portion N is 320 mm which is the same as the length L2 of the pressure roller 2. The length of the fixing nip portion N is longer than the maximum sheet passing area width Wmax = 300 mm in this embodiment.

ニップ形成部材3aの長さL3aは最大通紙領域幅Wmax=300mmよりも長く、加圧ローラ2の長さL2320mmよりも短い設定である。ステー3bの長さL3bは360mmである。内側磁性体コア6bの長さL6bは320mmで、定着ニップ部Nの長さと同じである。ベルト1は押圧部材3及びコア6bのアセンブリに対してルーズに外嵌されている。   The length L3a of the nip forming member 3a is set to be longer than the maximum sheet passing area width Wmax = 300 mm and shorter than the length L2320 mm of the pressure roller 2. The length L3b of the stay 3b is 360 mm. The length L6b of the inner magnetic core 6b is 320 mm, which is the same as the length of the fixing nip portion N. The belt 1 is loosely fitted to the assembly of the pressing member 3 and the core 6b.

ここで、本実施例において、定着装置Aに対する記録材Pの通紙(搬送)は記録材幅中心の中央基準でなされる。即ち、装置に通紙可能な大中小各種幅サイズの記録材も幅方向中央部がベルト1の長手方向中央部を通過することになる。Oはその中央基準搬送線O(仮想線)である。記録材において幅サイズとは、記録材の搬送路面内において記録材搬送方向aに対して直交する方向の寸法である。   Here, in this embodiment, the recording material P is fed (conveyed) to the fixing device A based on the central reference at the center of the recording material width. That is, recording media of various sizes of large, medium, and small sizes that can be passed through the apparatus pass through the central portion in the longitudinal direction of the belt 1 in the central portion in the width direction. O is the central reference transport line O (virtual line). In the recording material, the width size is a dimension in a direction orthogonal to the recording material conveyance direction a in the recording material conveyance path surface.

Wmaxは定着装置Aに通紙使用可能な最大幅サイズの記録材(大サイズ記録材)の通紙領域(通紙部)の幅(最大通紙領域幅)である。Wminは定着装置Aに通紙使用可能な最小幅サイズの記録材(小サイズ記録材)の通紙領域(通紙部)の幅(最小通紙領域幅)である。従って、定着装置Aには、大サイズ記録材、小サイズ記録材、及び大サイズ記録材よりも幅が小さく小サイズ記録材よりも幅が大きい各種幅サイズの中サイズ記録材を通紙使用することが出来る。   Wmax is a width (maximum sheet passing area width) of a sheet passing area (sheet passing portion) of a recording material having a maximum width size (large size recording material) that can be used in the fixing device A. Wmin is a width (minimum sheet passing area width) of a sheet passing area (sheet passing part) of a recording material having a minimum width size (small size recording material) that can be used for the fixing device A. Accordingly, the fixing device A uses a large-size recording material, a small-size recording material, and medium-size recording materials of various width sizes having a width smaller than that of the large-size recording material and larger than that of the small-size recording material. I can do it.

Bは小サイズ記録材または中サイズ記録材を通紙したときの通紙領域幅と最大通紙領域幅Wmaxとの差幅部である非通紙領域(非通紙部)の幅である。本実施例においては記録材通紙が中央基準搬送であるから、非通紙領域Bは小サイズ記録材または中サイズ記録材の通紙領域の左右両側部に生じる。非通紙領域Bの幅は小サイズ記録材の場合が最も大きく、中サイズ記録材の場合は通紙使用される中サイズ記録材の幅の大小により種々異なる。   B is the width of a non-sheet passing region (non-sheet passing portion) which is a difference width portion between a sheet passing region width and a maximum sheet passing region width Wmax when a small size recording medium or a medium size recording material is passed. In this embodiment, since the recording material passing is center reference conveyance, the non-sheet passing region B is generated on both left and right sides of the small size recording material or medium size recording material. The width of the non-sheet passing region B is the largest in the case of a small size recording material, and in the case of a medium size recording material, the width varies depending on the width of the medium size recording material used for paper passing.

ニップ形成部材3aの長手中央部の位置と一方側の端部(右端部)の位置にはそれぞれ弾性支持部材14を介して例えばサーミスタ等の第1の温度センサ(温度検知素子)TH1と第2の温度センサTH2が配設されている。温度センサTH1・TH2はそれぞれ弾性支持部材14の弾性によりベルト1の内面に対して弾性的に接触してベルト1の長手中央部(幅方向中央部)の温度と端部の温度を検知する。   A first temperature sensor (temperature detection element) TH1 such as a thermistor is connected to the position of the center of the nip forming member 3a and the end (right end) on one side via the elastic support member 14, respectively. Temperature sensor TH2 is disposed. The temperature sensors TH1 and TH2 are elastically brought into contact with the inner surface of the belt 1 due to the elasticity of the elastic support member 14, and detect the temperature at the longitudinal center (width direction center) and the end of the belt 1, respectively.

第1の温度センサTH1は、大・中・小どの幅サイズの記録材についても通紙部となるベルト部分の温度を検知する。そのために、ベルト1の長手中央部(最小通紙領域幅Wmin内:本実施例では中央基準搬送線Oの位置にほぼ対応するベルト部分)に位置させている。第2の温度センサTH2は、小サイズ記録材または中サイズ記録材を通紙したときの非通紙部Bとなるベルト部分の温度を検知する。そのために、最大通紙領域幅Wmaxの一方側(右側)の境界線よりも少し内側となるベルト部分に位置させている。   The first temperature sensor TH1 detects the temperature of the belt portion serving as a sheet passing portion for recording materials of large, medium, and small width sizes. For this purpose, the belt 1 is positioned at the longitudinal center (within the minimum sheet passing area width Wmin: in the present embodiment, the belt portion substantially corresponding to the position of the center reference transport line O). The second temperature sensor TH2 detects the temperature of the belt portion that becomes the non-sheet passing portion B when the small size recording material or the medium size recording material is passed. For this purpose, the belt portion is positioned slightly inside the boundary line on one side (right side) of the maximum sheet passing area width Wmax.

第1及び第2の温度センサTH1・TH2のそれぞれの検知温度情報(温度に関する電気的情報)が制御回路部100に入力する。第1及び第2の温度センサTH1・TH2はそれぞれ弾性支持部材14によりベルト1の内面に弾性的に接触して支持されているので、回転するベルト1の当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしてもこれに追従して良好な接触状態が維持される。   The detected temperature information (electrical information related to temperature) of each of the first and second temperature sensors TH1 and TH2 is input to the control circuit unit 100. Since the first and second temperature sensors TH1 and TH2 are supported by the elastic support member 14 in elastic contact with the inner surface of the belt 1, position fluctuations such as undulation of the contact surface of the rotating belt 1 occur. Even if it occurs, a good contact state is maintained following this.

ステー3bの左右の両端部にはそれぞれ耐熱樹脂成型品である、フランジ部7aを有する端末部材7L・7Rが嵌着されている。左右の端末部材7L・7Rはそれぞれ左右の装置側板に対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。左右の装置側板のそれぞれの外面側には端末部材7L・7Rに対する圧力付勢手段としての端末部材シフト機構19L・19Rが配設されている。   End members 7L and 7R having flange portions 7a, which are heat-resistant resin molded products, are fitted to both left and right ends of the stay 3b. The left and right terminal members 7L and 7R are held so as to be slidable in the vertical direction with respect to the left and right device side plates, respectively. Terminal member shift mechanisms 19L and 19R as pressure urging means for the terminal members 7L and 7R are disposed on the outer surface sides of the left and right device side plates, respectively.

シフト機構19L・19Rは、例えば、モータに連結されたカム機構等からなり、制御回路部100により制御され、端末部材7L・7Rを上方または下方に移動する機能を有する。端末部材7L・7Rが下方に移動することで、押圧部材3が押し下げられてニップ形成部材3aがベルト1を介して加圧ローラ2の上面に対して加圧ローラ2の弾性に抗して所定の加圧力、本実施例では490N(50kgf)で加圧される(着状態)。これにより、ベルト1と加圧ローラ2との間に記録材搬送方向aにおいて所定幅の定着ニップ部Nが形成される。   The shift mechanisms 19L and 19R include, for example, a cam mechanism connected to a motor, and are controlled by the control circuit unit 100 to have a function of moving the terminal members 7L and 7R upward or downward. As the terminal members 7L and 7R move downward, the pressing member 3 is pushed down, and the nip forming member 3a is predetermined against the upper surface of the pressing roller 2 via the belt 1 against the elasticity of the pressing roller 2. In this embodiment, a pressure of 490 N (50 kgf) is applied (wearing state). As a result, a fixing nip portion N having a predetermined width is formed between the belt 1 and the pressure roller 2 in the recording material conveyance direction a.

また、端末部材7L・7Rが上方に移動することで、押圧部材3が持ち上げられてニップ形成部材3aが加圧ローラ2の上面から引き離される(脱状態)。これにより、ベルト1と加圧ローラ2との圧接が解除される。こうすることで加圧ローラ2の弾性層2bやベルト1が恒久的に変形してしまうのを防止することが出来る。   Further, the terminal members 7L and 7R move upward, whereby the pressing member 3 is lifted and the nip forming member 3a is separated from the upper surface of the pressure roller 2 (disengaged state). As a result, the pressure contact between the belt 1 and the pressure roller 2 is released. By doing so, it is possible to prevent the elastic layer 2b of the pressure roller 2 and the belt 1 from being permanently deformed.

2)加圧ローラ2
加圧ローラ2は、芯金2aに弾性層2bとしてシリコーンゴム層が設けた、外径が30mmの弾性ローラである。芯金2aは長手方向中央部の径が20mmで、両端部の径が19mmである鉄合金製のテーパー形状のクラウン型芯金である。弾性層2bの表面は離型層2cとしてフッ素樹脂層(例えばPFAやPTFE)が30μmの厚みで設けられる。加圧ローラ2の長手方向中央部における硬度は、ASK−C70度である。
2) Pressure roller 2
The pressure roller 2 is an elastic roller having an outer diameter of 30 mm in which a core rubber 2a is provided with a silicone rubber layer as an elastic layer 2b. The cored bar 2a is a tape-shaped crown-shaped cored bar made of an iron alloy having a diameter in the center in the longitudinal direction of 20 mm and a diameter at both ends of 19 mm. The surface of the elastic layer 2b is provided with a fluororesin layer (for example, PFA or PTFE) with a thickness of 30 μm as the release layer 2c. The hardness at the center in the longitudinal direction of the pressure roller 2 is ASK-C 70 degrees.

加圧ローラ2は、芯金2aの左右両端部をそれぞれ左右の装置側板に軸受部材(不図示)を介して回転可能に支持されて配設されている。加圧ローラ2は駆動装置(駆動手段:モータ)M1から駆動伝達手段(不図示)を介して駆動力が伝達されることにより図2において矢印R2の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。   The pressure roller 2 is disposed such that the left and right ends of the cored bar 2a are rotatably supported by left and right device side plates via bearing members (not shown). The pressure roller 2 is driven to rotate at a predetermined peripheral speed in the counterclockwise direction indicated by an arrow R2 in FIG. 2 when a driving force is transmitted from a driving device (driving means: motor) M1 via a driving transmission means (not shown). Is done.

芯金2aにテーパー形状をつけているのは、押圧部材3をベルト1を介して加圧ローラ2に加圧した時に押圧部材3が撓んでもベルト1と加圧ローラ2で形成される定着ニップ部N内の圧力をニップ部長手方向にわたって均一にするためである。   The cored bar 2a is tapered because the fixing formed by the belt 1 and the pressure roller 2 even when the pressure member 3 is bent when the pressure member 3 is pressed against the pressure roller 2 via the belt 1. This is for making the pressure in the nip portion N uniform over the longitudinal direction of the nip portion.

本実施例における加圧ローラ2の長さ(弾性層2bの長さ)L2は320mmである。また、シフト機構19L・19Rによりは押圧部材3が加圧ローラ2に対して所定の押圧力で加圧された状態において、ベルト1と加圧ローラ4との間に形成される定着ニップ部Nの記録材搬送方向aに関する幅は、長手方向両端部で約8mmである。中央部では約7.5mmである。これは記録材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るので紙しわ(記録材しわ)が発生しにくくなるという利点がある。   In this embodiment, the length of the pressure roller 2 (length of the elastic layer 2b) L2 is 320 mm. Further, depending on the shift mechanisms 19L and 19R, a fixing nip portion N formed between the belt 1 and the pressure roller 4 in a state where the pressure member 3 is pressed against the pressure roller 2 with a predetermined pressure. The width in the recording material conveyance direction a is about 8 mm at both ends in the longitudinal direction. In the central part, it is about 7.5 mm. This has the advantage that paper wrinkles (recording material wrinkles) are less likely to occur because the conveyance speed at both ends in the width direction of the recording material P is faster than the central portion.

3)誘導加熱装置4
誘導加熱装置4はベルト1(金属層1a)を誘導加熱する加熱源(誘導加熱手段)であり、ベルトユニット20の上側において長手方向をベルトユニット20の長手方向にほぼ並行にして装置側板の間に位置を固定して配設されている。
3) Induction heating device 4
The induction heating device 4 is a heating source (induction heating means) for inductively heating the belt 1 (metal layer 1a), and the upper side of the belt unit 20 has a longitudinal direction substantially parallel to the longitudinal direction of the belt unit 20 and between the device side plates. The position is fixed.

誘導加熱装置4は、ベルト1のほぼ上半部の外周面に対向するとともに、磁束を発生させて当該磁束によってベルト1を加熱する励磁コイル(以下、コイルと記す)5を有する。コイル5は、電線として例えばリッツ線を用い、これを横長・船底状にしてベルト1の周面と側面の一部に対向するように巻回してなる。コイル5の長L5は350mmである。   The induction heating device 4 has an exciting coil (hereinafter referred to as a coil) 5 that opposes the outer peripheral surface of substantially the upper half of the belt 1 and generates a magnetic flux to heat the belt 1 with the magnetic flux. The coil 5 is formed by using, for example, a litz wire as an electric wire, which is horizontally long and shaped like a ship bottom and is opposed to a part of the peripheral surface and side surface of the belt 1. The length L5 of the coil 5 is 350 mm.

また、コイル5の外側には発熱体外部磁束調整手段(外部磁性体コア)としての磁性流体12を用いた磁束調整ユニット6を有する。磁束調整ユニット6の長L6は350mmである。磁束調整ユニット6はベルト1の外周面に対してコイル5に対応して周方向および長手方向に対向している。この磁束調整ユニット6の詳細については(3)項で後述する。   Further, a magnetic flux adjusting unit 6 using a magnetic fluid 12 as a heating element external magnetic flux adjusting means (external magnetic core) is provided outside the coil 5. The length L6 of the magnetic flux adjustment unit 6 is 350 mm. The magnetic flux adjusting unit 6 is opposed to the outer peripheral surface of the belt 1 in the circumferential direction and the longitudinal direction corresponding to the coil 5. Details of the magnetic flux adjustment unit 6 will be described later in section (3).

また、誘導加熱装置4は、第1と第2のサブ磁性体コア6eと6fを有する。第1のサブ磁性体コア6eは定着ニップ部Nの記録材入口側において、コイル5と磁束調整ユニット6との両者の前側縁部に近接させて前側縁部長手に沿って配設した横断面矩形の磁性体コアである。第2のサブ磁性体コア6fは定着ニップ部Nの記録材出口側において、コイル5と磁束調整ユニット6との両者の後側縁部に近接させて後側縁部長手に沿って配設した横断面矩形の磁性体コアである。   The induction heating device 4 includes first and second sub magnetic cores 6e and 6f. The first sub-magnetic core 6e is disposed on the recording material entrance side of the fixing nip N so as to be close to the front edges of both the coil 5 and the magnetic flux adjusting unit 6 and along the longitudinal length of the front edge. It is a rectangular magnetic core. The second sub magnetic core 6f is disposed along the longitudinal length of the rear edge of the fixing nip N on the recording material outlet side, close to the rear edge of both the coil 5 and the magnetic flux adjusting unit 6. This is a magnetic core having a rectangular cross section.

上記のコイル5、磁束調整ユニット6、第1と第2のサブ磁性体コア6e・6fは電気的絶縁性の樹脂(モールド部材)6cによって一体にモールド成型してある。そして、このモールド成型物を、ベルト1の外周面に対向する内面側を除いて、磁束遮蔽ハウジング15で覆っている。磁束遮蔽ハウジング15はコイル5によって発生した磁界がベルト1の金属層(導電層)1a以外に実質漏れないようにしている。   The coil 5, the magnetic flux adjusting unit 6, and the first and second sub magnetic cores 6e and 6f are integrally molded with an electrically insulating resin (mold member) 6c. The molded product is covered with a magnetic flux shielding housing 15 except for the inner surface facing the outer peripheral surface of the belt 1. The magnetic flux shielding housing 15 prevents the magnetic field generated by the coil 5 from substantially leaking except for the metal layer (conductive layer) 1 a of the belt 1.

誘導加熱装置4はその内面側をベルト1の上面側の外周面に所定のギャップ(隙間)を存して対面させて配設されている。本実施例においてはベルト1と誘導加熱装置4のコイル5は0.5mmのモールドにより電気絶縁の状態を保ち、ベルト1とコイル5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)で一定であり、ベルト1は均一に加熱される。   The induction heating device 4 is disposed with its inner surface facing the outer peripheral surface of the upper surface of the belt 1 with a predetermined gap (gap). In this embodiment, the coil 1 of the belt 1 and the induction heating device 4 is electrically insulated by a 0.5 mm mold, and the distance between the belt 1 and the coil 5 is 1.5 mm (the distance between the mold surface and the fixing belt surface). Is constant at 1.0 mm), and the belt 1 is heated uniformly.

4)定着動作
定着装置Aの定着動作を説明する。制御回路部100は、画像形成開始信号の入力に基づいて、少なくとも画像形成実行時には、シフト機構19L・19Rを脱状態から着状態に転換する。これにより、押圧部材3が押し下げられてニップ形成部材3aがベルト1を介して加圧ローラ2の上面に対して加圧ローラ2の弾性に抗して所定の加圧力で加圧される。そして、ベルト1と加圧ローラ2との間に記録材搬送方向aにおいて所定幅の定着ニップ部Nが形成される。
4) Fixing Operation The fixing operation of the fixing device A will be described. Based on the input of the image formation start signal, the control circuit unit 100 switches the shift mechanisms 19L and 19R from the detached state to the worn state at least during execution of image formation. As a result, the pressing member 3 is pushed down, and the nip forming member 3 a is pressed against the upper surface of the pressure roller 2 through the belt 1 with a predetermined pressure against the elasticity of the pressure roller 2. A fixing nip N having a predetermined width is formed between the belt 1 and the pressure roller 2 in the recording material conveyance direction a.

また、制御回路部101は、駆動装置M1をオンにすると共に、電源装置(励磁回路)101をオンにする。駆動装置M1のオンにより加圧ローラ2が図2において矢印R2の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。この加圧ローラ2の回転により、定着ニップ部Nにおける加圧ローラ2の表面とベルト1の表面との摩擦力でベルト1に回転力が作用する。ベルト1はその内面がニップ部Nにおいてニップ形成部材3aの下面に密着して摺動しながら押圧部材3と内側磁性体コア6bの外回りを矢印R1の時計方向に加圧ローラ2の回転速度とほぼ同じ速度で従動回転する。   The control circuit unit 101 turns on the driving device M1 and turns on the power supply device (excitation circuit) 101. When the driving device M1 is turned on, the pressure roller 2 is rotationally driven at a predetermined speed in the counterclockwise direction of the arrow R2 in FIG. By the rotation of the pressure roller 2, a rotational force acts on the belt 1 by the frictional force between the surface of the pressure roller 2 and the surface of the belt 1 in the fixing nip portion N. The inner surface of the belt 1 is in close contact with the lower surface of the nip forming member 3a at the nip portion N and slides around the outer periphery of the pressing member 3 and the inner magnetic core 6b in the clockwise direction indicated by the arrow R1. Followed rotation at almost the same speed.

押圧部材3と内側磁性体コア6bはこの回転するベルト1のガイド部材の役目もしている。回転するベルト1は、基層1aが金属で構成されているので、回転状態にあっても長さ方向への寄り移動を規制するための手段としては、ベルト1の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部材を設ければ十分である。本実施例においては、ステー3bの左右の両端部に嵌着した端末部材7L・7Rにそれぞれフランジ部7aを具備させてベルト1の左右の両端部を受け止めさせてベルト1の左方又は右方への寄り移動を規制している。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。   The pressing member 3 and the inner magnetic core 6b also serve as a guide member for the rotating belt 1. Since the rotating belt 1 has a base layer 1a made of a metal, as a means for restricting the shift in the length direction even in the rotating state, the belt 1 simply receives the end of the belt 1. It is sufficient to provide a flange member. In this embodiment, the terminal members 7L and 7R fitted to the left and right ends of the stay 3b are respectively provided with flange portions 7a to receive the left and right ends of the belt 1 so that the left or right side of the belt 1 is received. The movement to the side is regulated. Thereby, there is an advantage that the configuration of the fixing device A can be simplified.

また、電源装置101がオンにされることで、コイル5には20〜50kHzの高周波電流(交流電流)が印加されて、コイル5によって発生した磁界によりベルト1の金属層1aが誘導発熱する。この金属層1aの発熱により、回転するベルト1が昇温する。制御回路部100は、ベルト1の温度が所定の目標温度(定着温度)でほぼ一定になるように温度調節する。即ち、ベルト1の長手中央部の温度を検知する第1の温度センサTH1の検知温度に基づいて電源装置101からコイル5に入力する電力を制御して温度調節する。   Further, when the power supply device 101 is turned on, a high frequency current (alternating current) of 20 to 50 kHz is applied to the coil 5, and the metal layer 1 a of the belt 1 is inductively heated by the magnetic field generated by the coil 5. The heat generated by the metal layer 1a raises the temperature of the rotating belt 1. The control circuit unit 100 adjusts the temperature so that the temperature of the belt 1 becomes substantially constant at a predetermined target temperature (fixing temperature). That is, the temperature is adjusted by controlling the power input from the power supply device 101 to the coil 5 based on the temperature detected by the first temperature sensor TH1 that detects the temperature of the longitudinal center of the belt 1.

本実施例においてはベルト1の温度が180℃でほぼ一定になるように温度調節する。第1の温度センサTH1は記録材の通紙域となるベルト部分の温度を検知し、その検知温度情報が制御回路部100にフィードバックされる。制御回路部100はこの第1の温度センサTH1から入力する検知温度が所定の目標温度に維持されるように電源装置101からコイル5に入力する電力を制御している。すなわち、ベルト1の検知温度が所定温度に昇温した場合、コイル5への通電が遮断される。   In this embodiment, the temperature is adjusted so that the temperature of the belt 1 is substantially constant at 180 ° C. The first temperature sensor TH <b> 1 detects the temperature of the belt portion that is the sheet passing area of the recording material, and the detected temperature information is fed back to the control circuit unit 100. The control circuit unit 100 controls the electric power input from the power supply device 101 to the coil 5 so that the detected temperature input from the first temperature sensor TH1 is maintained at a predetermined target temperature. That is, when the detected temperature of the belt 1 is raised to a predetermined temperature, the energization to the coil 5 is interrupted.

上記のようにして、加圧ローラ2が駆動され、また、ベルト1が所定の定着温度に立ち上がって温調される。そして、この状態において、定着ニップ部Nに、未定着トナー画像Tを有する記録材Pがそのトナー画像担持面側をベルト1側に向けてガイド部材16で案内されて導入される。記録材Pは定着ニップ部Nにおいてベルト1の外周面に密着し、ベルト1と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。これにより、記録材Pに主にベルト1の熱が付与され、また定着ニップ部Nの加圧力を受けて画像Tが記録材Pの表面に熱圧定着される。   As described above, the pressure roller 2 is driven, and the belt 1 rises to a predetermined fixing temperature and is temperature-controlled. In this state, the recording material P having the unfixed toner image T is introduced into the fixing nip portion N while being guided by the guide member 16 with the toner image carrying surface side facing the belt 1 side. The recording material P is in close contact with the outer peripheral surface of the belt 1 at the fixing nip portion N, and is nipped and conveyed along the fixing nip portion N together with the belt 1. As a result, the heat of the belt 1 is mainly applied to the recording material P, and the image T is fixed to the surface of the recording material P by receiving pressure from the fixing nip N.

定着ニップ部Nを通った記録材Pはベルト1の表面が定着ニップ部Nの出口部分の変形によってベルト1の外周面から自己分離されて定着装置外へ搬送される。ベルト1は、駆動装置M1によって加圧ローラ2が回転駆動されることで、画像転写部側から搬送されてくる、画像Tを担持した記録材Pの搬送速度とほぼ同一の周速度で従動回転する。本実施例の場合、ベルト1の表面回転速度が、210mm/secで回転し、フルカラーの画像を1分間にA4サイズ(横送り)で50枚定着することが可能である。   The recording material P that has passed through the fixing nip N is self-separated from the outer peripheral surface of the belt 1 due to deformation of the exit portion of the fixing nip N, and is conveyed outside the fixing device. The belt 1 is driven and rotated at a peripheral speed substantially the same as the conveying speed of the recording material P carrying the image T, which is conveyed from the image transfer unit side, by the pressure roller 2 being rotationally driven by the driving device M1. To do. In the case of this embodiment, the surface rotation speed of the belt 1 rotates at 210 mm / sec, and 50 full-color images can be fixed in A4 size (lateral feed) per minute.

コイル5を含む誘導加熱装置4が、高温になるベルト1の内部ではなく外部に配置されているので、コイル5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事が可能となる。また、コイル5を外部に配置したことでベルト1の小径化(低熱容量化)にも寄与している。ひいては省エネルギー性にも優れていると言える。   Since the induction heating device 4 including the coil 5 is disposed not on the inside of the belt 1 that is at a high temperature but on the outside, the temperature of the coil 5 is not likely to be high, the electrical resistance does not increase, and a high-frequency current is allowed to flow. Loss due to heat generation can be reduced. In addition, the arrangement of the coil 5 on the outside contributes to a reduction in the diameter (reduction in heat capacity) of the belt 1. As a result, it can be said that it is also excellent in energy saving.

本実施例の定着装置Aのウォーミングアップタイムは、非常に熱容量が低い構成であるため、例えば励磁コイル5に1200W入力すると約15秒で目標温度である180℃に到達できる。そして、スタンバイ中の加熱動作が不要であるため、電力消費量を非常に低く抑える事が可能である。   Since the warming-up time of the fixing device A of this embodiment has a very low heat capacity, for example, when 1200 W is input to the exciting coil 5, it can reach the target temperature of 180 ° C. in about 15 seconds. And since the heating operation in standby is unnecessary, it is possible to keep power consumption very low.

(3)磁束調整ユニット6とその制御
定着装置Aにおいては、装置に導入使用可能な最大通紙幅の大サイズ記録材よりも幅が小さい小サイズ記録材または中サイズ記録材を連続的に通紙して加熱定着を実行していくと非通紙部昇温が生じる。即ち、非通紙部Bの温度が、所定温度に維持管理されている通紙部よりも昇温していく。この非通紙部昇温の温度上昇が著しい場合、定着部材であるベルト1の表層や弾性層、加圧ローラ2、その他の昇温部周辺の構成部材に熱ダメージを与えやすい。そのため、この非通紙部昇温を緩和するための対策が必要とされる。
(3) Magnetic flux adjusting unit 6 and its control In the fixing device A, a small-size recording material or a medium-size recording material having a width smaller than that of a large-size recording material having a maximum paper passing width that can be introduced and used in the apparatus is continuously passed. Then, when heat fixing is executed, the non-sheet passing portion temperature rises. That is, the temperature of the non-sheet passing portion B is higher than that of the sheet passing portion that is maintained at a predetermined temperature. When the temperature rise due to the temperature rise of the non-sheet passing portion is significant, the surface layer and elastic layer of the belt 1 as a fixing member, the pressure roller 2, and other components around the temperature raising portion are likely to be thermally damaged. For this reason, a measure for mitigating the temperature rise of the non-sheet passing portion is required.

本実施例では、第2の温度センサTH2により定着装置Aに小サイズ記録材または中サイズ記録材が通紙されたときのベルト1の非通紙部Bの昇温を検知する。制御回路部100はこの第2の温度センサTH2の検知温度情報に基づいて磁束調整ユニット6を制御して非通紙部昇温を緩和するための制御を行う。以下、磁束調整手段としての本実施例における磁性流体12を用いた磁束調整ユニット6とその制御について説明する。   In this embodiment, the second temperature sensor TH2 detects the temperature rise of the non-sheet passing portion B of the belt 1 when a small size recording material or a medium size recording material is passed through the fixing device A. The control circuit unit 100 controls the magnetic flux adjustment unit 6 based on the detected temperature information of the second temperature sensor TH2 to perform control for alleviating the temperature rise of the non-sheet passing portion. Hereinafter, the magnetic flux adjusting unit 6 using the magnetic fluid 12 in the present embodiment as the magnetic flux adjusting means and its control will be described.

1)磁束調整ユニット6
図5の(a)は磁束調整ユニット6の外観斜視図、(b)は内蔵機構部の外観斜視図である。図6の(a)は磁束調整ユニット6の上面の模式図、(b)は下面の模式図である。図7の(a)と(b)は内蔵機構部の動作を説明する模式図である
磁束調整ユニット6は、磁性流体12を収容する筐体6aを有する。筐体6aは横断面においてコイル5の外側円弧面(ベルト1に対向する側とは反対側)に沿うように湾曲している下向き樋状の薄型中空体である。長さL6aは350mmである。即ち、筐体6aはコイル5の外側を覆う断面形状と長さを有している。
1) Magnetic flux adjustment unit 6
5A is an external perspective view of the magnetic flux adjustment unit 6, and FIG. 5B is an external perspective view of the built-in mechanism. 6A is a schematic diagram of the upper surface of the magnetic flux adjustment unit 6, and FIG. 6B is a schematic diagram of the lower surface. FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams for explaining the operation of the built-in mechanism. The magnetic flux adjustment unit 6 has a housing 6 a for accommodating the magnetic fluid 12. The housing 6a is a downwardly saddle-like thin hollow body that is curved along the outer arc surface of the coil 5 (on the side opposite to the side facing the belt 1) in the cross section. The length L6a is 350 mm. That is, the housing 6 a has a cross-sectional shape and a length that covers the outside of the coil 5.

筐体6aの上面板には磁性流体だまり6dとしての上方膨出部が上面板短手方向のほぼ中央部において上面板長手に沿って形成されている。この磁性流体だまり6dの長手方向中央部と左側端部と右側端部にはそれぞれ通気部としての細管部6h、6i、6jが上向きに設けられている。   An upper bulging portion serving as a magnetic fluid pool 6d is formed on the upper surface plate of the housing 6a along the upper surface plate length at a substantially central portion in the upper surface plate short direction. Narrow tube portions 6h, 6i, and 6j as ventilation portions are provided upward at the longitudinal central portion, left end portion, and right end portion of the magnetic fluid pool 6d, respectively.

筐体6aの下面板には中央コア部としての下方膨出部6gが下面板短手方向のほぼ中央部において下面板長手に沿って形成されている。この下方膨出部6gは磁束調整ユニット6がコイル5の外側に所定に配設された状態において、図2のように、コイル5の捲き中心の空間部5aに嵌入して位置する。   A lower bulging portion 6g serving as a central core portion is formed on the lower surface plate of the housing 6a along the lower surface plate length at a substantially central portion in the lower surface plate short direction. The downward bulging portion 6g is positioned so as to be fitted into the space portion 5a at the center of the coil 5 as shown in FIG. 2 in a state where the magnetic flux adjusting unit 6 is disposed on the outside of the coil 5 in a predetermined manner.

筐体6aの内部はシリンダ構造になっており、磁性流体規制部材としての左右一対のピストン8L・8Rを有する。ピストン8L・8Rの外形形状はそれぞれ筐体6aの内空部の横断面形状に対応しており、筐体内を左右方向(筐体の幅方向)にスライド移動可能である。   The inside of the housing 6a has a cylinder structure and has a pair of left and right pistons 8L and 8R as magnetic fluid regulating members. The outer shapes of the pistons 8L and 8R correspond to the cross-sectional shape of the inner space of the housing 6a, respectively, and can slide in the left-right direction (the width direction of the housing).

左側のピストン8Lの内面側(ピストン8Rとの対向面側)には筐体6aの長手方向に並行にシャフト部10Lがガイド部材(不図示)に支持されて配設されている。また、右側のピストン8Rの内面側(ピストン8Lとの対向面側)には筐体6aの長手方向に並行にシャフト部10Rがガイド部材(不図示)に支持されて配設されている。各シャフト部10L・10Rには長手に沿ってラック歯10aが設けられている。   A shaft portion 10L is disposed on the inner surface side of the left piston 8L (on the side facing the piston 8R) supported by a guide member (not shown) in parallel with the longitudinal direction of the housing 6a. Further, on the inner surface side of the right piston 8R (the surface facing the piston 8L), a shaft portion 10R is disposed in parallel with the longitudinal direction of the housing 6a and supported by a guide member (not shown). Each shaft portion 10L and 10R is provided with rack teeth 10a along the length.

筐体内部の長手方向中央部(幅方向中央部)には軸部11aを上下方向にして直径15mmのギア(ピニオンギア)11が軸受部(不図示)に保持されて回転可能に配設されている。上記2本のシャフト部10L・10Rはギア11を挟んで前後に位置しており、それぞれのシャフト部10L・10Rのラック歯10aがギア11に対して噛合している。   A gear (pinion gear) 11 having a diameter of 15 mm with a shaft portion 11a in the vertical direction is held by a bearing portion (not shown) at a central portion in the longitudinal direction (width direction central portion) inside the housing so as to be rotatable. ing. The two shaft portions 10L and 10R are positioned forward and backward with the gear 11 interposed therebetween, and the rack teeth 10a of the shaft portions 10L and 10R mesh with the gear 11.

ギア11の軸部11aは筐体6aの上面板を貫通させて上方に延長させてあり、制御回路部100で制御される駆動装置M2により正逆転駆動される。これにより、左右のピストン8L・8Rが連動して筐体内部において左右方向に中央基準にて互いに間隔を広げる方向或いは互いに間隔を狭める方向に左右対称の関係に移動する。即ち、左右のピストン8L・8Rを筐体内部において長手双方向に移動させることができる。   The shaft 11 a of the gear 11 extends through the upper surface plate of the housing 6 a and is driven forward and backward by a driving device M 2 controlled by the control circuit unit 100. As a result, the left and right pistons 8L and 8R move in a symmetrical manner in the left-right direction within the housing in a direction that widens the distance from each other with respect to the central reference or a direction that narrows the distance from each other. That is, the left and right pistons 8L and 8R can be moved in both longitudinal directions inside the casing.

上記において、ラック歯10aを有するシャフト部10L・10R、ギア11、軸部11a、駆動装置M2が、磁性流体規制部材である左右のピストン8L・8Rを移動させる規制部材移動手段17を構成している。筐体6aと内部機構は非磁性部材或いは磁性部材で構成される。   In the above, the shaft portions 10L and 10R having the rack teeth 10a, the gear 11, the shaft portion 11a, and the driving device M2 constitute the restricting member moving means 17 that moves the left and right pistons 8L and 8R that are magnetic fluid restricting members. Yes. The housing 6a and the internal mechanism are made of a nonmagnetic member or a magnetic member.

本実施例においては、ギア11を正転駆動させて左右のピストン8L・8Rの間隔を最大で図7の(a)のようにほぼ最大通紙領域幅Wmaxに対応する間隔にすることができる。また、ギア11を逆転駆動させて左右のピストン8L・8Rの間隔を最小で図7の(b)のようにほぼ最小通紙領域幅Wmaxに対応する間隔にすることができる。また、ギア11の回転数を制御することで左右のピストン8L・8Rの間隔を最大通紙領域幅Wmaxと最小通紙領域幅Wmaxとの間における種々の中サイズ記録材の幅に対応した間隔にすることができる。   In the present embodiment, the gear 11 is driven to rotate in the forward direction so that the distance between the left and right pistons 8L and 8R can be set to the maximum corresponding to the maximum sheet passing area width Wmax as shown in FIG. . Further, by rotating the gear 11 in the reverse direction, the distance between the left and right pistons 8L and 8R can be made the minimum corresponding to the minimum sheet passing area width Wmax as shown in FIG. Further, by controlling the number of rotations of the gear 11, the distance between the left and right pistons 8L and 8R is an interval corresponding to the width of various medium size recording materials between the maximum sheet passing area width Wmax and the minimum sheet passing area width Wmax. Can be.

筐体6aの内部の左右のピストン6L・6Rの間の空間部には磁性粉を含有するコロイド状にした磁性流体(磁性コロイド溶液)12が収容されている。本実施例で使用する磁性流体12は、25℃における初透磁率が2000μi、200℃における初透磁率が4500μiとなるソフトフェライトを直径10nmの微粒子にした磁性粉(軟磁性微粒子)を用いたものとする。   A space between the left and right pistons 6L and 6R inside the housing 6a accommodates a colloidal magnetic fluid (magnetic colloid solution) 12 containing magnetic powder. The magnetic fluid 12 used in this example uses magnetic powder (soft magnetic fine particles) in which soft ferrite having an initial permeability of 2000 μi at 25 ° C. and an initial permeability of 4500 μi at 200 ° C. is made into fine particles having a diameter of 10 nm. And

磁性流体12は印加される磁界がゼロ(コイル5に対する交流電源オフ)の際は磁性のない単なる液体であるが、外部から磁界を作用させる(交流電源オン)ことで磁化し硬化する。しかし、再度外部磁界を取り除くと、磁性流体の磁化は再び消滅する。このような「超常磁性」と呼ばれる磁気的性質をもつ磁性流体は、残留磁化およびヒステリシスといった特性を持たない為、フェライトコアなどと比較しても、高い発熱効率を実現させることができる。   The magnetic fluid 12 is a simple liquid without magnetism when the applied magnetic field is zero (the AC power supply to the coil 5 is off), but is magnetized and hardened by applying a magnetic field from the outside (AC power supply on). However, when the external magnetic field is removed again, the magnetization of the magnetic fluid disappears again. Such a magnetic fluid having a magnetic property called “superparamagnetism” does not have characteristics such as remanent magnetization and hysteresis, and therefore can achieve higher heat generation efficiency than a ferrite core or the like.

以上のように、印加磁界のオン/オフによって液化/硬化と形質を変化させる磁性流体12の特性を活用する。本実施例では、コイル5によって発生した磁界が外部に漏れず、かつベルト1に効率よく磁界が流入するように、コイル5を覆わせて配置された磁束調整ユニット6に磁性流体12を内包させる。   As described above, the characteristics of the magnetic fluid 12 that changes liquefaction / curing and character by turning on / off the applied magnetic field are utilized. In the present embodiment, the magnetic fluid 12 is included in the magnetic flux adjusting unit 6 that is disposed so as to cover the coil 5 so that the magnetic field generated by the coil 5 does not leak to the outside and the magnetic field efficiently flows into the belt 1. .

筐体6aの内部の左右のピストン8L・8Rの間の空間部に収容された磁性流体12がピストン8L・8Rの移動によってピストン8L・8Lの外側の筐体内部に漏れないようにする。そこで、例えば、ピストン8L・8Rの断面は密閉性が高いゴム材に永久磁石9を配置させることで、磁性流体12をピストン8L・8Rの間の筐体空間部から漏らすことなくピストン8L・8Rを移動させることができる。   The magnetic fluid 12 accommodated in the space between the left and right pistons 8L and 8R inside the housing 6a is prevented from leaking into the housing outside the pistons 8L and 8L due to the movement of the pistons 8L and 8R. Therefore, for example, by arranging the permanent magnet 9 in a rubber material having a high sealing property in the cross section of the pistons 8L and 8R, the pistons 8L and 8R are not leaked from the housing space between the pistons 8L and 8R. Can be moved.

磁性流体12は外部磁界が印加されていない状態においてはその流動性により、筐体内部における磁性流体12の存在領域の幅が、広狭変更される左右のピストン8Lと8Rの間隔に対応して広狭変更される。   Due to the fluidity of the magnetic fluid 12 in the state where no external magnetic field is applied, the width of the region where the magnetic fluid 12 exists inside the casing is widened corresponding to the distance between the left and right pistons 8L and 8R. Be changed.

即ち、図7の(a)のように、左右のピストン8L・8Rの間隔が最大通紙領域幅Wmaxに対応する間隔にされた場合には、筐体内部における磁性流体12の存在領域幅はその最大通紙領域幅Wmaxに対応した幅になる。また、図7の(b)のように、左右のピストン8L・8Rの間隔が最小通紙領域幅Wmaxに対応する間隔にされた場合には、筐体内部における磁性流体12の存在領域幅はその最小通紙領域幅Wmaxに対応した幅になる。   That is, as shown in FIG. 7A, when the interval between the left and right pistons 8L and 8R is set to the interval corresponding to the maximum sheet passing region width Wmax, the region width of the magnetic fluid 12 in the housing is as follows. The width corresponds to the maximum sheet passing area width Wmax. Further, as shown in FIG. 7B, when the interval between the left and right pistons 8L and 8R is set to the interval corresponding to the minimum sheet passing region width Wmax, the region width of the magnetic fluid 12 in the housing is as follows. The width corresponds to the minimum sheet passing area width Wmax.

そして、左右のピストン8L・8Rの間隔が最大通紙領域幅Wmaxと最小通紙領域幅Wmaxとの間における種々の中サイズ記録材の幅に対応した間隔された場合には、筐体内部における磁性流体12の存在領域幅はその中サイズ記録材の通紙領域幅になる。   When the distance between the left and right pistons 8L and 8R is a distance corresponding to the width of various medium size recording materials between the maximum sheet passing area width Wmax and the minimum sheet passing area width Wmax, The existence area width of the magnetic fluid 12 is the sheet passing area width of the medium size recording material.

即ち、通紙される記録材が小サイズ記録材または中サイズ記録材である場合において、磁束調整ユニット6の筐体内部の通紙部に対応する部分には磁性流体12が配置されるが、非通紙部に対応する部分には磁性流体12は配置されない。   That is, when the recording material to be passed is a small size recording material or a medium size recording material, the magnetic fluid 12 is disposed in a portion corresponding to the paper passing portion inside the housing of the magnetic flux adjustment unit 6. The magnetic fluid 12 is not disposed in a portion corresponding to the non-sheet passing portion.

そのため、通紙部においては、図8Aのように、コイル5から発生した磁界が、磁束調整ユニット6において通紙部に対応して存在している磁性流体12が外部磁性体コアとして機能することでベルト1に収束して流入する。これによりベルト1の通紙部に対応する部分が効率よく発熱する。   Therefore, in the paper passing portion, as shown in FIG. 8A, the magnetic fluid 12 in which the magnetic field generated from the coil 5 exists corresponding to the paper passing portion in the magnetic flux adjusting unit 6 functions as an external magnetic core. And converges on the belt 1 and flows in. Thereby, the part corresponding to the paper passing part of the belt 1 generates heat efficiently.

一方、磁束調整ユニット6の非通紙部に対応する部分には磁性流体12が存在していない。そのため、図8Bのように、コイル5から発生した磁界がベルト1に収束されず、ベルト1に流入する磁界が減少する。これにより、ベルト1の非通紙部Bに対応する部分の発熱量を大幅に低下させることができる。即ち、非通紙部昇温が効果的に緩和される。非通紙部Bにおいてベルト1に収束されなかった磁界は誘導加熱装置4の磁束遮蔽ハウジング15で遮蔽される。   On the other hand, the magnetic fluid 12 does not exist in a portion corresponding to the non-sheet passing portion of the magnetic flux adjusting unit 6. Therefore, as shown in FIG. 8B, the magnetic field generated from the coil 5 is not converged on the belt 1, and the magnetic field flowing into the belt 1 is reduced. Thereby, the calorific value of the part corresponding to the non-sheet passing part B of the belt 1 can be significantly reduced. That is, the non-sheet passing portion temperature rise is effectively mitigated. The magnetic field that is not converged on the belt 1 in the non-sheet passing portion B is shielded by the magnetic flux shielding housing 15 of the induction heating device 4.

上記の磁束調整手段である磁束調整ユニット6をまとめると次のとおりである。束調整ユニット6は、磁性流体12を収容した筐体6aを有する。この筐体6aの幅方向に移動可能で、磁性流体12の筐体内における存在領域幅を規制する磁性流体規制部材8L・8Rを有する。また、磁性流体規制部材を移動させる規制部材移動手段17を有する。そして、制御手段100は装置に通紙される記録材の幅サイズに対応して磁性流体12の筐体内における存在領域幅が磁性流体規制部材8L・8Rで規制されるように規制部材移動手段17を制御する。   The magnetic flux adjustment unit 6 as the magnetic flux adjustment means is summarized as follows. The bundle adjustment unit 6 includes a housing 6 a that contains the magnetic fluid 12. It has magnetic fluid regulating members 8L and 8R that are movable in the width direction of the casing 6a and regulate the width of the region where the magnetic fluid 12 is present in the casing. Moreover, it has the control member moving means 17 which moves a magnetic fluid control member. Then, the control means 100 controls the restricting member moving means 17 so that the width of the region where the magnetic fluid 12 is present in the housing is restricted by the magnetic fluid restricting members 8L and 8R corresponding to the width size of the recording material passed through the apparatus. To control.

記録材Pが中央基準で搬送され、磁性流体12の筐体内における存在領域幅が定着装置Aに通紙される記録材の幅サイズに対応して中央基準で移動される磁性流体規制部材により規制される。   The recording material P is conveyed by the center reference, and the existence area width of the magnetic fluid 12 in the housing is regulated by the magnetic fluid regulating member that is moved by the center reference corresponding to the width size of the recording material passed through the fixing device A. Is done.

図9は本実施例における磁束調整ユニット6の具体的な制御フロー例である。磁束調整ユニット6の左右のピストン8L・8Rは、常時は、図7の(a)のようにほぼ最大通紙領域幅Wmaxに対応する間隔にされている位置をホームポジションとして停止している。従って筐体内部における磁性流体12の存在領域の幅はほぼ最大通紙領域幅Wmaxに対応した幅になっている。   FIG. 9 is a specific control flow example of the magnetic flux adjustment unit 6 in the present embodiment. The left and right pistons 8L and 8R of the magnetic flux adjustment unit 6 are normally stopped with the position at an interval corresponding to the maximum sheet passing area width Wmax as shown in FIG. Therefore, the width of the region where the magnetic fluid 12 exists inside the housing is substantially the width corresponding to the maximum sheet passing region width Wmax.

制御回路部100には装置に通紙使用される記録材のサイズ情報が入力される。記録材のサイズ情報は使用者により操作部から入力される。あるいは装置に通紙された記録材のサイズを自動検知するサイズ検知手段から入力する。   The control circuit unit 100 is inputted with size information of the recording material used for passing the sheet through the apparatus. The size information of the recording material is input from the operation unit by the user. Or it inputs from the size detection means which detects automatically the size of the recording material which passed the apparatus.

ステップS1:制御回路部100は記録材サイズ情報の入力を受けて、通紙される記録材の幅サイズに応じて次の演算をする。即ち、磁束調整ユニット6の左右のピストン8L・8Rを上記のホームポジションから通紙される記録材の幅サイズに対応した間隔の位置に移動するために必要なギア11の回転数を演算する(長手磁束制御幅選択)。   Step S1: Upon receiving the recording material size information, the control circuit unit 100 performs the following calculation according to the width size of the recording material to be passed. That is, the number of rotations of the gear 11 necessary for moving the left and right pistons 8L and 8R of the magnetic flux adjustment unit 6 to the position corresponding to the width size of the recording material passed from the home position is calculated ( Longitudinal magnetic flux control width selection).

ステップS2:次に、制御回路部100は、定着装置Aの駆動装置M1をオンにする。また、電源装置101をオンにしてコイル5に20〜50kHzの高周波電流を流す。これにより、コイル5によって発生した磁界により、回転しているベルト1の金属層(導電層)1aが誘導発熱する。即ちベルト1が昇温していく。   Step S2: Next, the control circuit unit 100 turns on the driving device M1 of the fixing device A. Further, the power supply device 101 is turned on and a high frequency current of 20 to 50 kHz is passed through the coil 5. Accordingly, the metal layer (conductive layer) 1a of the rotating belt 1 is inductively heated by the magnetic field generated by the coil 5. That is, the temperature of the belt 1 increases.

この場合、磁束調整ユニット6の左右のピストン8L・8Rはほぼ最大通紙領域幅Wmaxに対応する間隔にされているホームポジションに位置しており、筐体内部における磁性流体12の存在領域の幅はその最大通紙領域幅Wmaxに対応した幅になっている。その磁性流体12は、コイル5から発生する磁界を受け、磁化し硬化することで、例えばソフトフェライトの場合と同等の磁路を形成させる。そして、ベルト1の最大通紙領域幅Wmaxに対応する全長域が均等に加熱される。   In this case, the left and right pistons 8L and 8R of the magnetic flux adjusting unit 6 are positioned at home positions that are spaced at intervals corresponding to the maximum sheet passing area width Wmax, and the width of the area where the magnetic fluid 12 exists inside the housing. Is a width corresponding to the maximum sheet passing area width Wmax. The magnetic fluid 12 receives a magnetic field generated from the coil 5 and is magnetized and hardened to form a magnetic path equivalent to that of soft ferrite, for example. The full length area corresponding to the maximum sheet passing area width Wmax of the belt 1 is heated evenly.

制御回路部100には第1及び第2の温度センサTH1・TH2からそれぞれベルト1の検知温度上方が入力する。制御回路部100は、第1の温度センサTH1の検知温度情報に基づいて、ベルト1の温度が所定の目標温度(定着温度)、本実施例においては180℃に立ち上がってその温度に維持されるように温調する。   The control circuit section 100 receives the detected temperature above the belt 1 from the first and second temperature sensors TH1 and TH2. Based on the temperature information detected by the first temperature sensor TH1, the control circuit unit 100 raises the temperature of the belt 1 to a predetermined target temperature (fixing temperature), which is 180 ° C. in this embodiment, and maintains that temperature. Adjust the temperature.

この状態において記録材が通紙されてプリントが開始される。通紙される記録材が最大通紙領域幅Wmaxに対応する幅を有する大サイズ記録材である場合には非通紙部昇温は生じないので、第2の温度センサTH2で検知されるベルト1の温度が第1の温度センサTH1で検知されるベルト1の温度とほぼ同じである。   In this state, the recording material is passed and printing is started. When the recording material to be passed is a large size recording material having a width corresponding to the maximum paper passing area width Wmax, the temperature rise of the non-sheet passing portion does not occur, and therefore the belt detected by the second temperature sensor TH2. 1 is approximately the same as the temperature of the belt 1 detected by the first temperature sensor TH1.

従って、通紙される記録材が大サイズ記録材である場合には、左右のピストン8L・8Rの間隔が最大通紙領域幅Wmaxに対応する間隔に保持されたままにおいて、所定の設定枚数分の全プリント動作が実行されてプリント終了となる。   Accordingly, when the recording material to be passed is a large size recording material, the predetermined set number of sheets are maintained while the interval between the left and right pistons 8L and 8R is maintained at the interval corresponding to the maximum sheet passing area width Wmax. All the printing operations are executed and printing is completed.

ステップS3〜S5:通紙される記録材が小サイズ記録材または中サイズ記録材であり連続通紙される場合には装置Aの非通紙部Bにおいて非通紙部昇温が発生する。その非通紙部Bに対応するベルト部分の温度が第2の温度センサTH2で検知されて制御回路部100に入力する。制御回路部100は連続プリント実行中に第2の温度センサTH2から入力する検知温度(端部温度)がT>200℃になった際には(S3)、電源装置101からコイル5に印加されていた高周波電流をオフにする(S4)。これにより、磁束調整ユニット6に内包された磁性流体12は軟化し磁性のないコロイド状の液体となる。   Steps S3 to S5: When the recording material to be passed is a small size recording material or a medium size recording material and is continuously passed, a non-sheet passing portion temperature rise occurs in the non-sheet passing portion B of the apparatus A. The temperature of the belt portion corresponding to the non-sheet passing portion B is detected by the second temperature sensor TH2 and input to the control circuit portion 100. When the detected temperature (edge temperature) input from the second temperature sensor TH2 becomes T> 200 ° C. during the continuous printing (S3), the control circuit unit 100 is applied to the coil 5 from the power supply device 101. The high frequency current that has been stored is turned off (S4). Thereby, the magnetic fluid 12 contained in the magnetic flux adjusting unit 6 is softened and becomes a colloidal liquid without magnetism.

このステップS4と共に、ステップS1で演算した回転数だけギア11を逆回転させるように駆動装置M2を制御する。これにより、磁束調整ユニット6の左右のピストン8L・8Rが最大通紙領域幅Wmaxに対応する間隔にされているホームポジションから、通紙されている小サイズ記録材または中サイズ記録材の幅サイズに対応する間隔の位置に移動される。即ち、磁束調整ユニット6の非通紙部に対応する部分には磁性流体12が存在しなくなる。   Along with this step S4, the driving device M2 is controlled so as to reversely rotate the gear 11 by the number of rotations calculated in step S1. As a result, the width size of the small-size recording medium or medium-size recording material being passed from the home position where the left and right pistons 8L and 8R of the magnetic flux adjusting unit 6 are spaced from each other corresponding to the maximum sheet passing area width Wmax. Is moved to the position of the interval corresponding to. That is, the magnetic fluid 12 does not exist in the portion corresponding to the non-sheet passing portion of the magnetic flux adjusting unit 6.

ステップS6:この状態において、制御回路部100は電源装置101をオンにしてプリントは続行させる。磁性流体12は、コイル5から発生する磁界を受け、磁化し硬化することで、例えばソフトフェライトの場合と同等の磁路を形成させる。そして、ベルト1の通紙部に対応する全長域が均等に加熱されて所定の定着温度に温調される。   Step S6: In this state, the control circuit unit 100 turns on the power supply device 101 to continue printing. The magnetic fluid 12 receives a magnetic field generated from the coil 5, is magnetized and hardened, and forms a magnetic path equivalent to, for example, soft ferrite. Then, the entire length region corresponding to the sheet passing portion of the belt 1 is heated uniformly and adjusted to a predetermined fixing temperature.

一方、磁束調整ユニット6の非通紙部に対応する部分には磁性流体12が存在していない。そのため、コイル5から発生した磁界がベルト1に収束されず、ベルト1に流入する磁界が減少して、ベルト1の非通紙部Bに対応する部分の発熱量を大幅に低下し、第2の温度センサTH2から制御回路部100に入力するベルト端部の検知温度が低下していく。   On the other hand, the magnetic fluid 12 does not exist in a portion corresponding to the non-sheet passing portion of the magnetic flux adjusting unit 6. Therefore, the magnetic field generated from the coil 5 is not converged on the belt 1, the magnetic field flowing into the belt 1 is reduced, and the amount of heat generated in the portion corresponding to the non-sheet passing portion B of the belt 1 is greatly reduced. The temperature detected at the belt end portion input from the temperature sensor TH2 to the control circuit portion 100 is lowered.

ステップS7〜S9:制御回路部100は第2の温度センサTH2から入力する検知温度(端部温度)がT<180℃になった際には(S7)、電源装置101からコイル5に印加されていた高周波電流をオフにする(S8)。これにより、磁束調整ユニット6に内包された磁性流体12は軟化し磁性のないコロイド状の液体となる。   Steps S7 to S9: When the detected temperature (edge temperature) input from the second temperature sensor TH2 becomes T <180 ° C. (S7), the control circuit unit 100 is applied to the coil 5 from the power supply device 101. The high frequency current that has been stored is turned off (S8). Thereby, the magnetic fluid 12 contained in the magnetic flux adjusting unit 6 is softened and becomes a colloidal liquid without magnetism.

このステップS8と共に、磁束調整ユニット6の左右のピストン8L・8Rが、再び、最大通紙領域幅Wmaxに対応する間隔のホームポジションに戻るように駆動装置M2を制御してギア11を正回転させる(S9)。これにより、筐体内部における磁性流体12の存在領域の幅は最大通紙領域幅Wmaxに対応した幅に戻される。   Along with this step S8, the left and right pistons 8L and 8R of the magnetic flux adjusting unit 6 control the driving device M2 so as to return to the home position at an interval corresponding to the maximum sheet passing area width Wmax, thereby rotating the gear 11 forward. (S9). As a result, the width of the region where the magnetic fluid 12 exists inside the housing is returned to the width corresponding to the maximum sheet passing region width Wmax.

ステップS10:この状態において、制御回路部100は電源装置101をオンにしてプリントは続行させる。磁性流体12は、コイル5から発生する磁界を受け、磁化し硬化することで、例えばソフトフェライトの場合と同等の磁路を形成させる。そして、ベルト1の最大通紙領域幅Wmaxに対応する全長域が均等に加熱され、非通紙部Bの温度が上昇する。   Step S10: In this state, the control circuit unit 100 turns on the power supply device 101 to continue printing. The magnetic fluid 12 receives a magnetic field generated from the coil 5, is magnetized and hardened, and forms a magnetic path equivalent to, for example, soft ferrite. Then, the full length area corresponding to the maximum sheet passing area width Wmax of the belt 1 is heated uniformly, and the temperature of the non-sheet passing part B rises.

ステップS11:上記のステップS2〜S10は、小サイズ記録材または中サイズ記録材の連続通紙において、第2の温度センサTH2から制御回路100に入力する検知温度が180℃<T<200℃の範囲で一定となるように、全プリント終了まで行われる。   Step S11: In steps S2 to S10 described above, the detection temperature input to the control circuit 100 from the second temperature sensor TH2 is 180 ° C. <T <200 ° C. in continuous feeding of a small size recording medium or medium size recording material. This is done until the end of all printing so that the range is constant.

ステップS12:制御回路部100は全プリントが終了したら、磁束調整ユニット6の左右のピストン8L・8Rがホームポジションに位置していなければ、ホームポジションの戻すように駆動装置M2を制御して、次のプリント開始信号の入力待ちをする。   Step S12: When all the printing is completed, if the left and right pistons 8L and 8R of the magnetic flux adjustment unit 6 are not positioned at the home position, the control circuit unit 100 controls the driving device M2 to return to the home position. Wait for input of the print start signal.

図10は本実施例における昇温抑制効果のSIM結果を示す図である。図11は本実施例における磁性流体領域の発熱変化を示す図である。以上の制御により、小サイズ記録材または中サイズ記録材の連続通紙における非通紙部昇温を効果的に緩和することができる。また、上記の装置構成により、画像を担持した記録材を加熱するための、電磁誘導発熱する発熱回転体の長手方向の温度分布の変動を小さくすることができる。また、消費電力の削減および装置の小型化を可能にしつつ、発熱回転体を効率よく加熱することができる。   FIG. 10 is a diagram showing SIM results of the temperature rise suppression effect in this example. FIG. 11 is a diagram showing a heat generation change in the magnetic fluid region in the present embodiment. By the above control, it is possible to effectively mitigate the temperature rise in the non-sheet passing portion in continuous passing of small size recording materials or medium size recording materials. In addition, with the above-described apparatus configuration, it is possible to reduce the fluctuation of the temperature distribution in the longitudinal direction of the heat generating rotating body that generates heat by electromagnetic induction for heating the recording material carrying the image. In addition, the heat generating rotating body can be efficiently heated while reducing power consumption and downsizing the apparatus.

磁束調整ユニット6において磁性流体12を収容する筐体6aには、磁性流体だまり6dを設けることで、小サイズ記録材の領域においても磁性流体12を配置させることができる。この磁性流体だまり6dは磁性流体12の「逃げ」としての効果だけでなく、この磁性流体だまり6dに磁性流体12が配置されることで、図11に示すように、ベルト回りの磁束密度を向上させる機能を有する。   By providing the magnetic fluid pool 6d in the housing 6a that accommodates the magnetic fluid 12 in the magnetic flux adjusting unit 6, the magnetic fluid 12 can be disposed even in the region of the small size recording material. The magnetic fluid pool 6d not only has an effect of “escape” of the magnetic fluid 12, but also the magnetic fluid 12 is disposed in the magnetic fluid pool 6d, thereby improving the magnetic flux density around the belt as shown in FIG. It has a function to make it.

このように、通紙領域に磁性流体12が配置されることで、非通紙領域の昇温を抑制するとともに、通紙領域の発熱効率を大幅に向上させることができる。これにより、通紙領域および磁性流体だまり6dに磁性流体12が配置される場合においては、コイル5に印加させる高周波電流を下げることができ、消費電力を抑えることができる。   As described above, the magnetic fluid 12 is arranged in the sheet passing area, so that the temperature rise in the non-sheet passing area can be suppressed and the heat generation efficiency in the sheet passing area can be greatly improved. As a result, when the magnetic fluid 12 is disposed in the paper passing area and the magnetic fluid pool 6d, the high-frequency current applied to the coil 5 can be reduced, and the power consumption can be suppressed.

なお、左右のピストン8L・8Rのホームポジションの設定は上記実施例のほぼ最大通紙領域幅Wmaxに対応した幅の位置に限られない。例えば、筐体6a内の左側終端位置と右側終端位置とに設定してもよい。最小通紙領域幅Wmaxに対応した幅の位置に設定してもよい。ホームポジションの設定をしないで、左右のピストン8L・8Rの現在位置を基点にする。そして、装置に通紙される記録材の幅サイズに記録材の幅サイズに対応して左右のピストン8L・8Rの移動方向と移動量を演算して左右のピストン8L・8Rを移動制御する構成にすることもできる。   The setting of the home positions of the left and right pistons 8L and 8R is not limited to the position of the width corresponding to the substantially maximum sheet passing area width Wmax in the above embodiment. For example, the left end position and the right end position in the housing 6a may be set. You may set to the position of the width | variety corresponding to the minimum paper passing area | region width Wmax. Without setting the home position, the current position of the left and right pistons 8L and 8R is used as a base point. Then, the movement direction and the movement amount of the left and right pistons 8L and 8R corresponding to the width size of the recording material passed through the apparatus are calculated to control the movement of the left and right pistons 8L and 8R. It can also be.

[実施例2]
内側磁性体コア6bを発熱体内部磁束調整手段として、発熱体外部磁束調整手段としての磁束調整ユニット6と同様に磁性流体12を用いたユニットにして、通紙部と非通紙部の磁束調整をすることで非通紙領域の昇温を抑制する装置構成にすることもできる。
[Example 2]
The inner magnetic core 6b is used as a heating element internal magnetic flux adjustment means, and a unit using the magnetic fluid 12 is used in the same manner as the magnetic flux adjustment unit 6 as a heating element external magnetic flux adjustment means, thereby adjusting the magnetic flux between the paper passing portion and the non-paper passing portion. By doing so, it is also possible to have a device configuration that suppresses the temperature rise in the non-sheet passing region.

図12は内側磁性体コア6bを磁性流体12を用いた磁束調整ユニットにした場合の模式図である。中空筐体6bの内部に磁束調整ユニット6と同様の内部機構と磁性流体12が内包されている。動作と制御は磁束調整ユニット6と同様である。   FIG. 12 is a schematic diagram when the inner magnetic core 6 b is a magnetic flux adjustment unit using the magnetic fluid 12. An internal mechanism similar to that of the magnetic flux adjusting unit 6 and the magnetic fluid 12 are included in the hollow housing 6b. Operation and control are the same as those of the magnetic flux adjustment unit 6.

内側磁性体コア6bにおいては、コアを移動させるとベルト1の内側に触れてしまい、ベルトが破損してしまう恐れがあり、温度制御および耐久の観点から問題が生じてしまう。しかし、本実施例を用いれば、コアを移動させることなく、長手非通紙領域の磁束密度を制御できるという点で優位である。外部磁性体コアと内側磁性体コアの両方または何れか一方を磁性流体12を用いた磁束調整ユニットの構成にすることができる。   In the inner magnetic core 6b, if the core is moved, the inner side of the belt 1 may be touched, and the belt may be damaged, causing problems from the viewpoint of temperature control and durability. However, this embodiment is advantageous in that the magnetic flux density in the longitudinal non-sheet passing region can be controlled without moving the core. Either or both of the outer magnetic core and the inner magnetic core can be configured as a magnetic flux adjusting unit using the magnetic fluid 12.

[その他の事項]
1)加熱回転体1はローラ体に限られない。複数の張架部材間に懸回張設されて循環移動される可撓性を有するエンドレスベルト体とすることもできる。
[Other matters]
1) The heating rotator 1 is not limited to a roller body. A flexible endless belt body that is suspended and stretched between a plurality of stretching members and can be circulated is also possible.

2)加熱回転体11とニップ部Nを形成する加圧部材2はローラ体に限られない。回転可能なエンドレスベルト体にすることもできる。また、表面(加熱回転体1や記録材Pとの当接面)の摩擦係数が小さい非回転部材(加圧パッドなど)の形態にすることもできる。加圧部材2も加熱する構成にすることもできる。   2) The pressure member 2 that forms the nip portion N with the heating rotator 11 is not limited to a roller body. A rotatable endless belt body can also be used. Further, it may be in the form of a non-rotating member (such as a pressure pad) having a small friction coefficient on the surface (the contact surface with the heating rotator 1 or the recording material P). The pressure member 2 can also be heated.

3)装置に対する記録材Pの通紙(搬送)は中央基準に限られない。記録材の幅方向の一方側の側部を基準として通紙(搬送)する片側基準の装置構成とすることもできる。この場合は、磁束調整ユニットにおいて、磁性流体の筐体内における存在領域幅が画像加熱装置に通紙される記録材の幅サイズに対応して片側基準で移動される磁性流体規制部材により規制される。   3) The passing (conveying) of the recording material P to the apparatus is not limited to the central reference. It is also possible to adopt a one-side reference apparatus configuration that passes (conveys) paper on the basis of one side in the width direction of the recording material. In this case, in the magnetic flux adjustment unit, the width of the region where the magnetic fluid is present in the housing is regulated by the magnetic fluid regulating member that is moved on the one-side basis corresponding to the width size of the recording material that is passed through the image heating device. .

4)本発明の画像加熱装置は、実施例のような、記録材に形成された未定着画像を固着画像として加熱定着する定着装置としての使用に限られない。記録材に一旦定着された或いは仮定着された画像(定着済み画像又は半定着画像)を加熱加圧して光沢度を向上させるなどの画像の表面性状を調整する加熱処理装置としても有効である。   4) The image heating apparatus of the present invention is not limited to use as a fixing apparatus that heats and fixes an unfixed image formed on a recording material as a fixed image as in the embodiment. It is also effective as a heat treatment apparatus that adjusts the surface properties of an image such as improving the glossiness by heating and pressurizing an image (fixed image or semi-fixed image) once fixed or presupposed to a recording material.

5)画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、記録材に対して直接方式で未定着画像を形成する構成のものであってもよい。   5) The image forming unit of the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic system. The image forming unit may be an electrostatic recording system or a magnetic recording system. Further, the present invention is not limited to the transfer method, and an unfixed image may be formed on the recording material by a direct method.

5・・コイル、t・・画像、P記録材、1・・画像加熱部材、6・・磁束調整手段、東京都千代田区・・制御手段、A・・画像加熱装置、a・・記録材搬送方向、12・・磁性流体、6a・・筐体、8L・8R・・磁性流体規制部材、17・・規制部材移動手段   5 .. Coil, t ... Image, P recording material, 1 .... Image heating member, 6 .... Magnetic flux adjusting means, Chiyoda-ku, Tokyo, ... Control means, A ... Image heating device, a ... Recording material conveyance Direction, 12 ... Magnetic fluid, 6a ... Housing, 8L, 8R ... Magnetic fluid regulating member, 17 ... Restricting member moving means

Claims (9)

磁束を生ずるコイルと、前記磁束の作用により熱を生じ、画像を担持して搬送される記録材に接して加熱する回転可能な画像加熱部材と、前記画像加熱部材に作用する磁束を調整する磁束調整手段と、制御手段と、を有する画像加熱装置において、
記録材の搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向を幅方向としたとき、前記磁束調整手段は、磁性流体を収容した筐体と、前記筐体の幅方向に移動可能で、前記磁性流体の筐体内における存在領域幅を規制する磁性流体規制部材と、前記磁性流体規制部材を移動させる規制部材移動手段と、を有し、前記制御手段は装置に通紙される記録材の幅サイズに対応して前記磁性流体の筐体内における存在領域幅が前記磁性流体規制部材で規制されるように前記規制部材移動手段を制御することを特徴とする画像加熱装置。
A coil that generates magnetic flux, a rotatable image heating member that generates heat by the action of the magnetic flux, and that heats the recording material that is carried while carrying the image, and a magnetic flux that adjusts the magnetic flux that acts on the image heating member In an image heating apparatus having an adjustment unit and a control unit,
When the width direction is a direction parallel to the direction perpendicular to the recording material conveyance direction in the recording material conveyance path surface, the magnetic flux adjusting means is movable in the width direction of the case and the case containing the magnetic fluid. The magnetic fluid regulating member for regulating the width of the region where the magnetic fluid is present in the housing, and the regulating member moving means for moving the magnetic fluid regulating member, and the control means is a recording that is passed through the apparatus. An image heating apparatus, wherein the restricting member moving means is controlled so that an existing region width of the magnetic fluid in a housing is restricted by the magnetic fluid restricting member in accordance with a width size of the material.
前記磁性流体は直径10nmの軟磁性微粒子を含有する磁性コロイド溶液であることを特徴とする請求項1に記載の画像加熱装置。   2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the magnetic fluid is a magnetic colloid solution containing soft magnetic fine particles having a diameter of 10 nm. 前記磁性流体規制部材は永久磁石を用いて構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 1, wherein the magnetic fluid regulating member is configured using a permanent magnet. 前記磁束調整手段は前記画像加熱部材の外部にあることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic flux adjusting means is outside the image heating member. 前記磁束調整手段は前記画像加熱部材の内部にあることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic flux adjusting means is provided inside the image heating member. 前記磁束調整手段は前記画像加熱部材の外部及び内部にあることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic flux adjusting means is provided outside and inside the image heating member. 前記記録材が中央基準で搬送され、前記磁性流体の筐体内における存在領域幅が画像加熱装置に通紙される記録材の幅サイズに対応して中央基準で移動される前記磁性流体規制部材により規制されることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の画像加熱装置。   The magnetic material is conveyed by the central reference, and the magnetic fluid regulating member is moved by the central reference in accordance with the width size of the recording material in which the existence area width of the magnetic fluid in the housing passes through the image heating device. The image heating apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the image heating apparatus is regulated. 前記記録材が片側基準で搬送され、前記磁性流体の筐体内における存在領域幅が画像加熱装置に通紙される記録材の幅サイズに対応して片側基準で移動される前記磁性流体規制部材により規制されることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の画像加熱装置。   The recording material is conveyed on a one-sided basis, and the magnetic fluid regulating member is moved on the one-sided reference in accordance with the width size of the recording material in which the existence area width of the magnetic fluid in the housing is passed through the image heating device. The image heating apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the image heating apparatus is regulated. 搬送される記録材に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段から搬送された前記記録材を加熱して前記未定着画像を定着する画像定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記画像定着手段が請求項1から請求項8の何れか一項に記載の画像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an unfixed image on a transported recording material; and an image fixing unit that fixes the unfixed image by heating the recording material transported from the image forming unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image fixing unit is the image heating apparatus according to claim 1.
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