JP3324377B2 - Fixing device - Google Patents
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- JP3324377B2 JP3324377B2 JP00485296A JP485296A JP3324377B2 JP 3324377 B2 JP3324377 B2 JP 3324377B2 JP 00485296 A JP00485296 A JP 00485296A JP 485296 A JP485296 A JP 485296A JP 3324377 B2 JP3324377 B2 JP 3324377B2
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- fixing device
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式の複写
機、プリンタおよびファクシミリなどの画像形成装置に
用いられ、トナー像を記録媒体に定着する定着装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device which is used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer and a facsimile and fixes a toner image on a recording medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真式の複写機などには、搬送され
る記録媒体である記録紙ないし転写材などのシート上に
転写されたトナー像(未定着画像)のトナー(現像剤)
を、熱によって融解して当該シート上に融着させる定着
装置が設けられている。2. Description of the Related Art In an electrophotographic copying machine, a toner (developer) of a toner image (unfixed image) transferred onto a sheet such as recording paper or a transfer material as a recording medium to be conveyed is used.
Is fused by heat to fuse the sheet onto the sheet.
【0003】この定着装置には、ローラ加熱方式や、特
開平5−66688号公報に示されるフィルム加熱方式
など種々の方式があるが、定着装置の省エネルギ化(低
消費電力化)と、ユーザの操作性向上(クイックプリン
ト)との両立を図ることが一層注目され重視されてきて
いる。There are various types of this fixing device, such as a roller heating system and a film heating system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-66688. However, energy saving (low power consumption) of the fixing device and user The improvement of operability (quick print) has been attracting much attention and has been emphasized.
【0004】かかる要請に応える定着装置として、高周
波誘導の利用により電気−熱変換効率を向上させた誘導
加熱方式の定着装置が提案されている。この誘導加熱定
着装置は、誘導コイルに高周波電流を流して生じた高周
波磁界により金属体に誘導渦電流を誘起させ、金属体自
体の表皮抵抗によって金属体そのものをジュール発熱さ
せるようになっている。As a fixing device meeting such a demand, there has been proposed an induction heating type fixing device in which electric-to-heat conversion efficiency is improved by utilizing high frequency induction. In this induction heating fixing device, an induced eddy current is induced in a metal body by a high-frequency magnetic field generated by flowing a high-frequency current through an induction coil, and the metal body itself is caused to generate Joule heat by a skin resistance of the metal body itself.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】誘導加熱定着装置では
金属体が発熱体として機能するが、この発熱体の熱容量
を小さくする低熱容量化によっても予熱時間の短縮を図
ってクイックプリントを実現可能なことから、金属体を
薄肉化することが考えられる。In an induction heating fixing device, a metal body functions as a heating element, but quick printing can be realized by shortening the preheating time even by reducing the heat capacity of the heating element. Therefore, it is conceivable to reduce the thickness of the metal body.
【0006】しかしながら、金属体を薄肉化するのに伴
い、金属体の長手方向への熱伝導がほとんどなくなって
しまう。However, as the thickness of the metal body is reduced, heat conduction in the longitudinal direction of the metal body hardly occurs.
【0007】このため、複写機などで頻繁に発生する最
大通紙巾よりも小形サイズのシートを連続で通紙するモ
ードの場合などでは、非通紙領域における金属体の温度
が温調温度よりも上昇し、通紙領域における温度と、非
通紙領域における温度との温度差が極めて大きくなって
しまう。このような金属体の長手方向の温度ムラのため
に、樹脂材料からなる周辺部材の耐熱寿命が低下した
り、熱的損傷を被ったりする虞があった。さらには、大
形サイズのシートを前記モードの直後に通紙したとき
に、定着性に部分的なムラが発生するいわゆる高温オフ
セットが生じるという問題があった。For this reason, in a mode in which a sheet having a size smaller than the maximum sheet passing width frequently generated in a copying machine or the like is continuously passed, the temperature of the metal body in the non-sheet passing area is lower than the temperature regulation temperature. As a result, the temperature difference between the temperature in the paper passing area and the temperature in the non-paper passing area becomes extremely large. Due to such temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal body, there is a possibility that the heat-resistant life of the peripheral member made of the resin material may be reduced, or the metal member may be thermally damaged. Further, when a large-sized sheet is passed immediately after the mode, there is a problem that a so-called high-temperature offset that causes partial unevenness in fixability occurs.
【0008】なお、発熱する薄肉金属体を用いる誘導加
熱方式の定着装置に限らず、加熱源により加熱されると
共にシートの搬送方向に沿って移動自在に設けられた薄
肉の被加熱体(ベルトやフィルムなど)を用いる定着装
置では、非通紙領域における被加熱体の温度上昇に起因
して、薄肉被加熱体の長手方向の温度ムラが顕著とな
り、上述した周辺部材の耐熱寿命の低下や高温オフセッ
トなどの問題が一般に生じていた。It is to be noted that the present invention is not limited to the induction heating type fixing device using a thin metal body that generates heat. In a fixing device using a film or the like, due to a rise in the temperature of the heated object in the non-sheet passing area, the temperature unevenness in the longitudinal direction of the thin-walled heated object becomes remarkable, and the above-described reduction in the heat-resistant life of the peripheral members and high temperature Problems such as offset generally occurred.
【0009】よって、定着装置では、上記クイックプリ
ントの要請に応えつつ、薄肉被加熱体の長手方向の温度
ムラを抑制する必要がある。また、連続して通紙される
シートの枚数や、通紙されるシートのサイズなどによっ
て、非通紙領域における被加熱体の温度上昇の傾向が大
きく異なることから、これら定着装置の使用条件の変化
に対応して薄肉被加熱体の温度ムラを抑制する必要もあ
る。Therefore, in the fixing device, it is necessary to suppress the temperature unevenness in the longitudinal direction of the thin-walled heated body while responding to the request for the quick print. Further, the tendency of the temperature rise of the heated member in the non-sheet passing area greatly differs depending on the number of sheets continuously passed, the size of the sheet passed, and the like. It is also necessary to suppress the temperature unevenness of the thin-walled heated object in response to the change.
【0010】[0010]
【0011】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、加熱される薄肉の被加
熱体の長手方向の温度ムラを定着装置の使用条件の変化
に対応して好適に抑制し、通紙モードに拘らず安定した
定着性能を確保し得る定着装置を提供することを目的と
する。[0011] The present invention solves the above-mentioned problems associated with the prior art.
In order to stabilize the fixing performance regardless of the paper feeding mode, the temperature unevenness in the longitudinal direction of the thin object to be heated is appropriately suppressed in accordance with the change in the use condition of the fixing device. and purpose thereof is to provide a fixing device capable of ensuring.
【0012】[0012]
【0013】[0013]
【0014】[0014]
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成する請
求項1に記載の発明は、搬送される記録媒体上に形成さ
れた未定着画像の現像剤を、熱によって融解して当該記
録媒体上に融着させる定着装置であって、加熱源と、前
記加熱源により加熱されると共に前記記録媒体の搬送方
向に沿って移動自在に設けられた薄肉の被加熱体と、前
記被加熱体が摺動接触する保持部材と、前記記録媒体の
搬送路を介して前記保持部材および前記被加熱体に対向
し、前記保持部材および前記被加熱体に圧接する加圧部
材と、を有し、前記保持部材に、前記記録媒体を挟持す
る少なくとも2つのニップ部を切り換え自在に設け、前
記ニップ部のそれぞれに、前記保持部材の長手方向に沿
って、良熱伝導性の特性を有する材質からなる熱拡散手
段を設け、前記熱拡散手段のそれぞれの熱伝導度を異な
らせてなる定着装置である。The invention of claim 1 to achieve the object above Symbol of SUMMARY OF THE INVENTION may, developer unfixed image formed on a recording medium conveyed, it melted by the recording by heat A fixing device for fusing on a medium, comprising: a heating source; a thin-walled heated body that is heated by the heating source and is movably provided along a conveyance direction of the recording medium; And a pressing member that slides in contact with the holding member and the object to be heated via the recording medium conveyance path, and presses against the holding member and the object to be heated. The holding member is provided with at least two nip portions for holding the recording medium in a switchable manner, and each of the nip portions is made of a material having good thermal conductivity along a longitudinal direction of the holding member. Providing a heat diffusing means; A fixing device comprising at different respective thermal conductivity of diffusing means.
【0016】このように構成した定着装置では、保持部
材に設けた少なくとも2つのニップ部を選択的に切り換
えると、異なる熱伝導度を有する熱拡散手段がニップ位
置に臨むことになる。定着装置の使用条件が変化すると
非通紙領域における被加熱体の温度上昇の傾向が異なる
が、所望の熱拡散手段をニップ位置に選択的に臨ませる
ことで、加熱される薄肉の被加熱体の長手方向の温度ム
ラを、定着装置の使用条件の変化に対応して好適に抑制
することができる。この結果、樹脂材料からなる周辺部
材の耐熱寿命が低下したり熱的損傷を被ったりすること
がなくなり、さらには、最大通紙巾よりも小形サイズの
記録媒体を連続で通紙するモードの直後に大形サイズの
記録媒体を通紙したときでも、定着性に部分的なムラが
発生することがない。In the fixing device configured as described above, when at least two nip portions provided on the holding member are selectively switched, the heat diffusing means having different thermal conductivity faces the nip position. When the conditions of use of the fixing device change, the tendency of the temperature of the heated object in the non-sheet passing area is different. However, by selectively facing the desired heat diffusion unit to the nip position, the thin heated object is heated. Temperature unevenness in the longitudinal direction of the fixing device can be suitably suppressed in accordance with a change in the use condition of the fixing device. As a result, the heat-resistant life of the peripheral member made of the resin material is not shortened or suffers thermal damage.Furthermore, immediately after the mode in which a recording medium having a smaller size than the maximum paper passing width is continuously passed. Even when a large-sized recording medium is passed, partial unevenness in the fixability does not occur.
【0017】また、前記少なくとも2つのニップ部の切
り換えは、前記被加熱体の予熱が完了したか否かに基づ
いて行うことを特徴とする。Further, the switching between the at least two nip portions is performed based on whether or not preheating of the object to be heated is completed.
【0018】被加熱体の予熱が完了するまで、熱伝導度
が小さい方の熱拡散手段をニップ位置に臨ませれば、被
加熱体の高速昇温が阻害されることがない。そして、予
熱が完了すれば熱伝導度が大きい方の熱拡散手段をニッ
プ位置に切り換えれば、被加熱体の予熱が完了したか否
かという定着装置の使用条件の変化に対応して、非通紙
領域における温度上昇を低減して被加熱体の長手方向の
温度ムラを好適に抑制でき、安定した定着性能が得られ
る。Until the preheating of the object to be heated is completed, if the heat diffusing means having the smaller thermal conductivity faces the nip position, the rapid heating of the object to be heated is not hindered. When the preheating is completed, the heat diffusing means having the higher thermal conductivity is switched to the nip position, and in response to a change in the use condition of the fixing device such as whether or not the preheating of the object to be heated is completed, a non- The temperature rise in the paper passing area can be reduced, and the temperature unevenness in the longitudinal direction of the object to be heated can be suitably suppressed, and stable fixing performance can be obtained.
【0019】また、前記少なくとも2つのニップ部の切
り換えは、所定の枚数を連続して通紙したか否かに基づ
いて行うことを特徴とする。Further, the switching between the at least two nip portions is performed based on whether or not a predetermined number of sheets are continuously passed.
【0020】連続した通紙動作が実行されると、被加熱
体の長手方向の温度ムラが大きくなる傾向となる。そし
て、連続した通紙枚数が予め設定された枚数を越えた場
合に熱伝導度が大きい方の熱拡散手段をニップ位置に切
り換えれば、連続した通紙動作という定着装置の使用条
件の変化に対応して、非通紙領域における温度上昇を低
減して被加熱体の長手方向の温度ムラを好適に抑制で
き、安定した定着性能が得られる。When the continuous paper passing operation is performed, the temperature unevenness in the longitudinal direction of the object to be heated tends to increase. When the number of continuous paper passing exceeds a preset number, by switching the heat diffusing means having the higher thermal conductivity to the nip position, the continuous paper passing operation changes in the use condition of the fixing device. Correspondingly, the temperature rise in the non-sheet passing area can be reduced, and the temperature unevenness in the longitudinal direction of the heated object can be suitably suppressed, and stable fixing performance can be obtained.
【0021】また、前記少なくとも2つのニップ部の切
り換えは、前記記録媒体のサイズに基づいて行うことを
特徴とする。Further, the switching between the at least two nip portions is performed based on the size of the recording medium.
【0022】所定のサイズよりも大きい記録媒体が通紙
されるときには熱伝導度が小さい方の熱拡散手段をニッ
プ位置に臨ませ、所定のサイズ以下の記録媒体が通紙さ
れるときには熱伝導度が大きい方の熱拡散手段をニップ
位置に臨ませれば、通紙される記録媒体のサイズが異な
るという定着装置の使用条件の変化に対応して、非通紙
領域における温度上昇を低減して被加熱体の長手方向の
温度ムラを好適に抑制でき、安定した定着性能が得られ
る。When a recording medium having a size larger than a predetermined size is passed, the heat diffusing means having a smaller thermal conductivity faces the nip position, and when a recording medium having a size smaller than the predetermined size is passed, the thermal conductivity becomes smaller. If the larger heat diffusion means faces the nip position, the temperature rise in the non-sheet passing area is reduced in response to a change in the use condition of the fixing device that the size of the recording medium to be passed is different. Temperature unevenness in the longitudinal direction of the object to be heated can be suitably suppressed, and stable fixing performance can be obtained.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 《実施の形態1》図1は、本発明の実施の形態1に係る
誘導加熱方式の定着装置を概略で示す断面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. << Embodiment 1 >> FIG. 1 is a sectional view schematically showing an induction heating type fixing device according to Embodiment 1 of the present invention.
【0024】図1に示すように、誘導加熱定着装置は、
搬送される記録媒体上に形成された未定着画像の現像剤
を熱によって融解して当該記録媒体上に融着させるもの
であり、高周波磁界を生じるコイル・アセンブリ10
と、コイル・アセンブリ10によって加熱され記録媒体
14の搬送方向に沿って移動自在に設けられた金属スリ
ーブ11(発熱する金属体に相当する)と、金属スリー
ブ11が摺動接触する固定されたホルダ12(保持部材
に相当する)と、記録媒体14の搬送路を介してホルダ
12および金属スリーブ11に対向してこれらに圧接す
る加圧ローラ13(加圧部材に相当する)と、を有す
る。加圧ローラ13は図1中矢印a方向に回転可能に設
けられ、金属スリーブ11は、加圧ローラ13とホルダ
12との間に挟持され、加圧ローラ13の回転に伴って
従動回転する。As shown in FIG. 1, the induction heating fixing device comprises:
A coil assembly 10 for melting a developer of an unfixed image formed on a conveyed recording medium by heat and fusing the developer on the recording medium, and generating a high-frequency magnetic field
A metal sleeve 11 (corresponding to a heat-generating metal body) which is heated by the coil assembly 10 and is movable along the transport direction of the recording medium 14, and a fixed holder with which the metal sleeve 11 is in sliding contact. And a pressure roller 13 (corresponding to a pressing member) which faces the holder 12 and the metal sleeve 11 and presses them against the holder 12 and the metal sleeve 11 via the conveyance path of the recording medium 14. The pressure roller 13 is rotatably provided in the direction of arrow a in FIG. 1, and the metal sleeve 11 is sandwiched between the pressure roller 13 and the holder 12, and is rotated by the rotation of the pressure roller 13.
【0025】未定着のトナー像が転写されている記録媒
体14つまりシートは、図1中矢印bで示すように左方
向から搬送され、シート14を挟持するニップ部23に
向けて送り込まれる。シート14は、加熱された金属ス
リーブ11の熱と、加圧ローラ13から作用する圧力と
が加えられながら、ニップ部23を搬送される。これに
より、未定着トナーが定着され、シート14上には定着
トナー像が形成される。ニップ部23を通過したシート
14は、先端部が金属スリーブ11の表面に当接する分
離爪15により金属スリーブ11から分離され、図1中
右方向に搬送される。このシート14は、図示しない排
紙ローラによって搬送され、排紙トレイ上に排出され
る。The recording medium 14 to which the unfixed toner image has been transferred, that is, the sheet, is conveyed from the left as shown by the arrow b in FIG. 1 and is sent toward the nip 23 that holds the sheet 14 therebetween. The sheet 14 is conveyed through the nip 23 while the heat of the heated metal sleeve 11 and the pressure applied from the pressure roller 13 are applied. Thus, the unfixed toner is fixed, and a fixed toner image is formed on the sheet 14. The sheet 14 that has passed through the nip 23 is separated from the metal sleeve 11 by a separation claw 15 whose leading end abuts on the surface of the metal sleeve 11, and is conveyed rightward in FIG. The sheet 14 is conveyed by a discharge roller (not shown) and discharged onto a discharge tray.
【0026】前記金属スリーブ11は、可撓性を有する
薄肉の中空金属導体であり、例えばニッケル、鉄、SU
S430などの導電性磁性材から形成されている。金属
スリーブ11の外周表面には、フッ素樹脂をコーティン
グして、耐熱性の離型層が形成されている。金属スリー
ブ11の肉厚は、20μm〜60μmである。The metal sleeve 11 is a thin hollow metal conductor having flexibility, for example, nickel, iron, SU
It is formed of a conductive magnetic material such as S430. The outer peripheral surface of the metal sleeve 11 is coated with a fluororesin to form a heat-resistant release layer. The thickness of the metal sleeve 11 is 20 μm to 60 μm.
【0027】金属スリーブ11の内部には、当該金属ス
リーブ11に誘導電流(渦電流)を誘起させてジュール
発熱させるために、高周波磁界を生じるコイル・アセン
ブリ10が配設されている。このコイル・アセンブリ1
0は、ホルダ12の内部に保持されている。ホルダ12
は、図示しない定着ユニットフレームに固定され非回転
となっている。Inside the metal sleeve 11, a coil assembly 10 for generating a high-frequency magnetic field is provided to induce an induced current (eddy current) in the metal sleeve 11 to generate Joule heat. This coil assembly 1
0 is held inside the holder 12. Holder 12
Are fixed to a fixing unit frame (not shown) and are non-rotating.
【0028】コイル・アセンブリ10は、磁性材からな
るコア16と、コア16を挿入するための通孔が形成さ
れたボビン17と、このボビン17の周囲に銅線を巻回
して形成され金属スリーブ11に誘導電流を誘起させて
加熱する誘導コイル18(加熱源に相当する)とを有す
る。ボビン17は、コア16と誘導コイル18とを絶縁
する絶縁部として機能している。そして、コイル・アセ
ンブリ10は、ボビン17とは別体に形成された前記ホ
ルダ12内に、外部に露呈しないように収納されてい
る。The coil assembly 10 includes a core 16 made of a magnetic material, a bobbin 17 having a through hole for inserting the core 16, and a metal sleeve formed by winding a copper wire around the bobbin 17. 11 has an induction coil 18 (corresponding to a heating source) for inducing an induced current for heating. The bobbin 17 functions as an insulating part that insulates the core 16 from the induction coil 18. The coil assembly 10 is housed in the holder 12 formed separately from the bobbin 17 so as not to be exposed to the outside.
【0029】ホルダ12、ボビン17および分離爪15
は、耐熱絶縁性エンジニアリング・プラスチックから形
成されている。[0029] Holder 12, bobbin 17 and separation claw 15
Is made of heat-resistant insulating engineering plastic.
【0030】加圧ローラ13は、軸芯19と、当該軸芯
19の周囲に形成された表面離型性耐熱ゴム層であるシ
リコンゴム層20とから構成されている。The pressure roller 13 is composed of a shaft core 19 and a silicon rubber layer 20 formed around the shaft core 19, which is a surface-releasable heat-resistant rubber layer.
【0031】金属スリーブ11の上方には、当該金属ス
リーブ11の温度を検出する温度センサ21が設けられ
ている。この温度センサ21は、金属スリーブ11を隔
てて誘導コイル18に向かい合うように、金属スリーブ
11の表面に圧接している。温度センサ21は、例え
ば、サーミスタより構成され、このサーミスタで金属ス
リーブ11の温度を検出しつつ、金属スリーブ11の温
度が最適温度となるように誘導コイル18への通電が制
御される。Above the metal sleeve 11, a temperature sensor 21 for detecting the temperature of the metal sleeve 11 is provided. The temperature sensor 21 is in pressure contact with the surface of the metal sleeve 11 so as to face the induction coil 18 with the metal sleeve 11 interposed therebetween. The temperature sensor 21 is composed of, for example, a thermistor, and while the temperature of the metal sleeve 11 is detected by the thermistor, energization to the induction coil 18 is controlled so that the temperature of the metal sleeve 11 becomes an optimum temperature.
【0032】金属スリーブ11の上方にはさらに、温度
異常上昇時の安全機構として、サーモスタット22が設
けられている。このサーモスタット22は、金属スリー
ブ11の表面に接触しており、予め設定された温度にな
ると接点を開放して誘導コイル18への通電を切断し、
金属スリーブ11が所定温度以上の高温となることを防
止している。Above the metal sleeve 11, a thermostat 22 is provided as a safety mechanism in the event of abnormal temperature rise. The thermostat 22 is in contact with the surface of the metal sleeve 11, and when a predetermined temperature is reached, the contact is opened to cut off the power supply to the induction coil 18,
The temperature of the metal sleeve 11 is prevented from being higher than a predetermined temperature.
【0033】本実施の形態1のホルダ12には、特に、
ニップ部23の位置に、当該ホルダ12の長手方向(軸
方向)に沿って、良熱伝導性かつ非磁性の特性を有する
材質からなる熱拡散手段24を設けてある。The holder 12 of the first embodiment has, in particular,
At the position of the nip portion 23, a heat diffusion means 24 made of a material having good thermal conductivity and non-magnetic properties is provided along the longitudinal direction (axial direction) of the holder 12.
【0034】熱拡散手段24は断面円弧形状を有し、そ
の円弧面は、金属スリーブ11の円滑な摺動を阻害しな
いようにホルダ12の外周面に滑らかに連なっている。
熱拡散手段24は、ホルダ12の長手方向に沿う寸法と
同じ長さを有する比較的長尺の形態が好ましいが、長手
方向の良好な熱伝達を実現し得る範囲内で、比較的短い
ものをホルダ12の長手方向に沿って複数個配置した形
態でもよい。なお、後者の構成の場合、ホルダ12の軸
方向両端寄りでは「密」に配置し、軸方向中央では
「粗」に配置する形態でもよい。The heat diffusion means 24 has an arc-shaped cross section, and its arc surface is smoothly connected to the outer peripheral surface of the holder 12 so as not to hinder the smooth sliding of the metal sleeve 11.
The heat diffusion means 24 is preferably a relatively long form having the same length as the dimension along the longitudinal direction of the holder 12, but a relatively short form is preferable as long as good heat transfer in the longitudinal direction can be realized. A plurality of holders 12 may be arranged along the longitudinal direction. In the case of the latter configuration, the holder 12 may be arranged “dense” near both ends in the axial direction, and may be arranged “rough” at the center in the axial direction.
【0035】良熱伝導性かつ非磁性の特性を有する材質
としては、比透磁率が略1、かつ、熱伝導率が略200
W/(m・k)以上(200℃において)の材質が適し
ており、熱拡散手段24は、具体的には、アルミニウ
ム、銀、銅あるいはこれらの合金などから形成される。
また、熱伝導性を良好にしたセラミックも使用できる。
そして、熱拡散手段24は、その熱伝導度が所定の値と
なるように、材質が選択され、断面積が決定されてい
る。Materials having good thermal conductivity and non-magnetic properties include those having a relative magnetic permeability of approximately 1 and a thermal conductivity of approximately 200.
A material of W / (mk) or more (at 200 ° C.) is suitable, and the thermal diffusion means 24 is specifically formed of aluminum, silver, copper, or an alloy thereof.
Further, ceramics having improved thermal conductivity can also be used.
The material of the thermal diffusion means 24 is selected and the cross-sectional area is determined so that the thermal conductivity has a predetermined value.
【0036】次ぎに、作用を説明する。Next, the operation will be described.
【0037】誘導コイル18に高周波電流を通電する
と、熱拡散手段24は非磁性の特性を有する材質からな
るので誘導電流が発生しにくくほとんど発熱しない一
方、金属スリーブ11は磁性金属からなるので高周波誘
導電流が誘起されて発熱する。発熱体である金属スリー
ブ11に熱拡散手段24が接触しているので、金属スリ
ーブ11の熱が熱拡散手段24に奪われることになる。
しかしながら、誘導加熱方式は発熱効率が高く、金属ス
リーブ11を薄肉に形成して低熱容量化をも図っている
ので、金属スリーブ11は高速で昇温する。このため、
予熱時間の短縮および消費電力の低減が図られるという
誘導加熱定着装置の利点は、実質的に阻害されない。When a high-frequency current is applied to the induction coil 18, the heat diffusion means 24 is made of a material having non-magnetic characteristics, so that the induction current is hardly generated and hardly generates heat. An electric current is induced to generate heat. Since the heat diffusion means 24 is in contact with the metal sleeve 11 which is a heating element, the heat of the metal sleeve 11 is taken by the heat diffusion means 24.
However, the induction heating method has a high heat generation efficiency, and the metal sleeve 11 is formed to be thin to reduce the heat capacity, so that the temperature of the metal sleeve 11 rises at a high speed. For this reason,
The advantage of the induction heating fixing device that the preheating time and the power consumption are reduced is not substantially impaired.
【0038】さらに、金属スリーブ11に接触する熱拡
散手段24は良熱伝導性の特性を有する材質からなるの
で、金属スリーブ11の長手方向の熱伝導が向上し、金
属スリーブ11の熱が長手方向に伝わり易くなる。この
ため、最大通紙巾よりも小形サイズのシート14を連続
で通紙するモードの場合でも、非通紙領域の熱が熱拡散
手段24を通って通紙領域に伝導され、金属スリーブ1
1の通紙領域における温度と、非通紙領域における温度
との温度差が小さくなる。このようにして非通紙領域に
おける温度上昇が低減されて金属スリーブ11の長手方
向の温度ムラが抑制される結果、樹脂材料からなる分離
爪15などの周辺部材の耐熱寿命が低下したり熱的損傷
を被ったりすることがなくなり、さらには、大形サイズ
のシート14を前記モードの直後に通紙したときでも、
定着性に部分的なムラが発生することがなく、高温オフ
セットを防止できる。Further, since the heat diffusing means 24 which is in contact with the metal sleeve 11 is made of a material having good heat conductivity, the heat conduction in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 is improved, and the heat of the metal sleeve 11 is reduced in the longitudinal direction. It is easy to be transmitted to. For this reason, even in a mode in which a sheet 14 having a size smaller than the maximum sheet passing width is continuously passed, heat in the non-sheet passing area is conducted to the sheet passing area through the heat diffusion means 24 and the metal sleeve 1
The temperature difference between the temperature in the one sheet passing area and the temperature in the non-sheet passing area becomes smaller. In this way, the temperature rise in the non-sheet passing area is reduced, and the temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 is suppressed. As a result, the heat resistance life of the peripheral members such as the separation claw 15 made of a resin material is reduced or the thermal resistance is reduced. No damage is caused, and even when a large-sized sheet 14 is passed immediately after the mode,
High-temperature offset can be prevented without causing partial unevenness in fixability.
【0039】以上説明したように、実施の形態1によれ
ば、発熱する金属スリーブ11の長手方向の温度ムラを
抑制し、いかなる通紙モードにおいても安定した定着性
能を実現することが可能となる。As described above, according to the first embodiment, it is possible to suppress the temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 that generates heat, and to realize stable fixing performance in any paper passing mode. .
【0040】《実施の形態2》図2(A)(B)は、本
発明の実施の形態2に係る定着装置を概略で示す断面図
であり、実施の形態1と共通している部材には同一の符
号を付し、その説明は省略する。なお、図2では、分離
爪15、温度センサ21およびサーモスタット22は図
示省略する。Second Embodiment FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views schematically showing a fixing device according to a second embodiment of the present invention. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 2, the separation claw 15, the temperature sensor 21, and the thermostat 22 are not shown.
【0041】この実施の形態2は、実施の形態1と同様
に金属スリーブ11を用いた誘導加熱定着装置である
が、ホルダ30に複数のニップ部31,32を設けてあ
る点で、実施の形態1と相違している。The second embodiment is an induction heating fixing device using a metal sleeve 11 as in the first embodiment. However, the second embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of nip portions 31 and 32 are provided in a holder 30. This is different from the first mode.
【0042】図2に示すように、本実施の形態2の誘導
加熱定着装置も、コイル・アセンブリ10と、金属スリ
ーブ11(加熱される被加熱体に相当する)と、金属ス
リーブ11が摺動接触するホルダ30(保持部材に相当
する)と、加圧ローラ13(加圧部材に相当する)と、
を有する。As shown in FIG. 2, the induction heating fixing apparatus according to the second embodiment also includes a coil assembly 10, a metal sleeve 11 (corresponding to a heated object), and a metal sleeve 11 sliding. A contacting holder 30 (corresponding to a holding member), a pressing roller 13 (corresponding to a pressing member),
Having.
【0043】本実施の形態2のホルダ30には、特に、
2つのニップ部31,32を切り換え自在に設け、各ニ
ップ部31,32に、ホルダ12の長手方向に沿って、
良熱伝導性の特性を有する材質からなる第1と第2の熱
拡散手段33,34を設けてある。さらに、第1熱拡散
手段33の熱伝導度と、第2熱拡散手段34の熱伝導度
とを異ならせてある。The holder 30 according to the second embodiment has, in particular,
The two nip portions 31 and 32 are provided so as to be switchable, and are provided on each of the nip portions 31 and 32 along the longitudinal direction of the holder 12.
First and second heat diffusion means 33 and 34 made of a material having good thermal conductivity are provided. Further, the thermal conductivity of the first thermal diffusion means 33 and the thermal conductivity of the second thermal diffusion means 34 are different.
【0044】本実施の形態2の定着装置は誘導加熱方式
であるので、熱拡散手段33,34を、非磁性の特性を
さらに有する材質から形成してある。第1および第2熱
拡散手段33,34の構成および具体的な材質は実施の
形態1と同様であるので、その説明は省略する。Since the fixing device of the second embodiment is of the induction heating type, the heat diffusion means 33 and 34 are formed of a material having further non-magnetic characteristics. The configuration and specific materials of the first and second heat diffusion units 33 and 34 are the same as those of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
【0045】第1、第2熱拡散手段33,34の熱伝導
度を異ならせるために、各熱拡散手段33,34を熱伝
導率が異なる材質から形成してあり、例えば、第1熱拡
散手段33の材質としてはアルミニウムを、第2熱拡散
手段34の材質としては銅を用いている。銅の方がアル
ミニウムよりも熱伝導率が高いので、第2熱拡散手段3
4の方が第1熱拡散手段33よりも熱伝導度が高い。In order to make the thermal conductivity of the first and second heat diffusing means 33 and 34 different, each of the heat diffusing means 33 and 34 is formed of a material having a different thermal conductivity. The material of the means 33 is aluminum, and the material of the second heat diffusion means 34 is copper. Since copper has a higher thermal conductivity than aluminum, the second heat diffusion means 3
4 has higher thermal conductivity than the first heat diffusion means 33.
【0046】なお、切り換え自在なニップ部の個数は2
つに限られず、3つあるいは4つ設けることもできる。
また、熱伝導度は熱伝導率および断面積の両者の影響を
受けることから、同じ材質を用いる場合には、図3に示
すように、各熱拡散手段33,34の断面積を異ならせ
ることによっても、熱伝導度を異ならせることができ
る。The number of switchable nip portions is 2
The number is not limited to three, and three or four may be provided.
Further, since the thermal conductivity is affected by both the thermal conductivity and the cross-sectional area, when the same material is used, the cross-sectional areas of the heat diffusing means 33 and 34 should be different as shown in FIG. The thermal conductivity can also be varied depending on the temperature.
【0047】ホルダ30は、通常のプリント時には回転
しないが、2つのニップ部31,32を選択的に切り換
えるときにのみ回転自在となっている。図4に概念的に
示すように、ホルダ30の端部には溝部35が形成さ
れ、この溝部35に係合する爪部36が装置本体に揺動
自在に設けられている。この爪部36が溝部35に係合
するとホルダ30は非回転の状態となり、爪部36が揺
動して溝部35との係合が解除されるとホルダ30は回
転フリーの状態となる。ホルダ30を回転フリーの状態
にして加圧ローラ13を回転駆動すると、ホルダ30は
金属スリーブ11と一緒に従動回転する。そして、加圧
ローラ13の回転量などに基づいてホルダ30が所定角
度だけ回転したことを検知すると、爪部36を揺動して
溝部35に係合させる。これにより、ホルダ30は、そ
のニップ部31,32が選択的に切り換えられ、非回転
の状態に保持される。このようにホルダ30が加圧ロー
ラ13の回転に伴って従動回転するように構成すれば、
ホルダ30を回転させる駆動手段を別途設ける必要がな
く、コストの増加を招くことがない。The holder 30 does not rotate during normal printing, but is rotatable only when the two nip portions 31 and 32 are selectively switched. As conceptually shown in FIG. 4, a groove 35 is formed at an end of the holder 30, and a claw 36 that engages with the groove 35 is swingably provided on the apparatus main body. When the claw portion 36 is engaged with the groove portion 35, the holder 30 is in a non-rotational state, and when the claw portion 36 swings and is disengaged from the groove portion 35, the holder 30 is in a rotation-free state. When the pressure roller 13 is driven to rotate while the holder 30 is in a rotation-free state, the holder 30 is driven to rotate together with the metal sleeve 11. When it is detected that the holder 30 has rotated by a predetermined angle based on the amount of rotation of the pressure roller 13 and the like, the claw portion 36 is swung to be engaged with the groove portion 35. Thereby, the nip portions 31 and 32 of the holder 30 are selectively switched, and the holder 30 is held in a non-rotating state. If the holder 30 is configured to rotate in accordance with the rotation of the pressure roller 13 as described above,
There is no need to separately provide a driving means for rotating the holder 30, and there is no increase in cost.
【0048】なお、金属スリーブ11を通る磁束密度は
誘導コイル18に対向する部分が最大であり、この箇所
が局所的に発熱することから、この発熱箇所とニップ部
とが少なくとも一部で重複するように、誘導コイル18
の向きなどを定めている。したがって、ニップ部31,
32を切り換えるためにホルダ30を回転するときであ
っても、コイル・アセンブリ10は非回転の状態に保持
してある。The magnetic flux density passing through the metal sleeve 11 is the largest at the portion facing the induction coil 18, and since this portion generates heat locally, the heat generation portion and the nip portion at least partially overlap. As in the induction coil 18
The direction of is determined. Therefore, the nip portion 31,
Even when rotating holder 30 to switch 32, coil assembly 10 is held in a non-rotating state.
【0049】次ぎに、作用を説明する。Next, the operation will be described.
【0050】実施の形態2では、2つのニップ部31,
32の切り換えを、金属スリーブ11の予熱(ウォーム
アップ)が完了したか否かに基づいて行っている。In the second embodiment, two nip portions 31,
32 is performed based on whether or not the preheating (warm-up) of the metal sleeve 11 has been completed.
【0051】図5は、実施の形態2におけるニップ部の
切り換え動作の説明に供するタイミングチャートであ
り、金属スリーブ11のウォームアップが完了するまで
は、図2(A)に示すように、熱伝導度が小さい方の第
1熱拡散手段33が、加圧ローラ13に対向するニップ
位置に位置している。FIG. 5 is a timing chart for explaining the switching operation of the nip portion in the second embodiment. Until the warm-up of the metal sleeve 11 is completed, as shown in FIG. The first heat diffusion means 33 having a smaller degree is located at a nip position facing the pressure roller 13.
【0052】この状態で誘導コイル18に高周波電流を
通電すると、第1熱拡散手段33は非磁性の特性を有す
る材質からなるので誘導電流が発生しにくくほとんど発
熱しない一方、金属スリーブ11は磁性金属からなるの
で高周波誘導電流が誘起されて発熱する。発熱体である
金属スリーブ11は高速で昇温する。When a high-frequency current is applied to the induction coil 18 in this state, the first heat diffusion means 33 is made of a material having non-magnetic properties, so that the induction current is hardly generated and hardly generates heat, while the metal sleeve 11 is made of a magnetic metal. , A high-frequency induction current is induced to generate heat. The temperature of the metal sleeve 11, which is a heating element, rises at a high speed.
【0053】そして、金属スリーブ11が所定温度まで
発熱すると、爪部36を揺動してホルダ30の溝部35
との係合を解除し、ホルダ30を回転フリーの状態にす
る。次いで、加圧ローラ13を回転駆動してホルダ30
を金属スリーブ11と一緒に従動回転させる。熱伝導度
が大きい方の第2熱拡散手段34が加圧ローラ13に対
向するニップ位置に達すると、加圧ローラ13の回転駆
動を停止し、爪部36を揺動して溝部35に係合させ
る。これにより、ホルダ30は、そのニップ部31,3
2が切り換えられて非回転の状態に保持され、図2
(B)に示すように、第2熱拡散手段34がニップ位置
に臨む。When the metal sleeve 11 generates heat to a predetermined temperature, the pawl 36 is swung and the groove 35 of the holder 30 is rotated.
Is released, and the holder 30 is set in a rotation-free state. Next, the pressure roller 13 is rotationally driven to rotate the holder 30.
Is driven and rotated together with the metal sleeve 11. When the second heat diffusing means 34 having the higher thermal conductivity reaches the nip position facing the pressure roller 13, the rotation of the pressure roller 13 is stopped, and the claw 36 is swung to engage the groove 35. Combine. As a result, the holder 30 has its nip portions 31, 3
2 is switched and held in a non-rotating state, and FIG.
As shown in (B), the second thermal diffusion means 34 faces the nip position.
【0054】第2熱拡散手段34は第1熱拡散手段33
よりも熱伝導度が大きいので、金属スリーブ11の長手
方向の熱伝導が向上し、金属スリーブ11の熱が長手方
向に伝わり易くなる。このため、非通紙領域の熱が第2
熱拡散手段34を通って通紙領域に伝導され、実施の形
態1と同様に、最大通紙巾よりも小形サイズのシート1
4を連続で通紙するモードの場合でも、金属スリーブ1
1の長手方向の温度ムラを抑制でき、周辺部材の耐熱寿
命が低下したり熱的損傷を被ったりすることがなくな
り、さらには、大形サイズのシート14を前記モードの
直後に通紙したときでも、定着性に部分的なムラが発生
することがない。The second heat diffusing means 34 includes the first heat diffusing means 33
Since the heat conductivity is higher than that of the metal sleeve 11, heat conduction in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 is improved, and heat of the metal sleeve 11 is easily transmitted in the longitudinal direction. Therefore, the heat in the non-sheet passing area is
The sheet 1 is transmitted to the sheet passing area through the heat diffusion means 34 and has a smaller size than the maximum sheet passing width as in the first embodiment.
4, even in the mode of continuously passing paper through the metal sleeve 1
1 can suppress the temperature non-uniformity in the longitudinal direction, prevent the peripheral members from being degraded in the heat resistance life or suffering thermal damage, and furthermore, when the large-sized sheet 14 is passed immediately after the mode. However, partial unevenness does not occur in the fixing property.
【0055】以上説明したように、実施の形態2によれ
ば、ウォームアップが完了するまで熱伝導度が小さい方
の第1熱拡散手段33をニップ位置に臨ませているの
で、金属スリーブ11の高速昇温が阻害されることがな
い。そして、ウォームアップが完了すれば熱伝導度が大
きい方の第2熱拡散手段34をニップ位置に切り換える
ので、ウォームアップが完了したか否かという定着装置
の使用条件の変化に対応して、非通紙領域における温度
上昇を低減して金属スリーブ11の長手方向の温度ムラ
を好適に抑制でき、いかなる通紙モードにおいても安定
した定着性能が得られる。As described above, according to the second embodiment, the first thermal diffusion means 33 having the smaller thermal conductivity faces the nip position until the warm-up is completed. High-speed heating is not hindered. When the warm-up is completed, the second heat diffusion means 34 having the larger thermal conductivity is switched to the nip position. The temperature rise in the sheet passing area can be reduced, and the temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 can be suitably suppressed, and stable fixing performance can be obtained in any sheet passing mode.
【0056】《実施の形態3》以下に説明する実施の形
態3、および、後述する実施の形態4は、実施の形態2
に対して、2つのニップ部31,32を切り換えるタイ
ミングを改変したものであり、定着装置の構成は実施の
形態2と同一であるので説明は省略する。<< Embodiment 3 >> Embodiment 3 to be described below and Embodiment 4 to be described later are described in Embodiment 2.
On the other hand, the timing at which the two nip portions 31 and 32 are switched is modified, and the configuration of the fixing device is the same as that of the second embodiment.
【0057】実施の形態3では、2つのニップ部31,
32の切り換えを、所定の枚数を連続して通紙したか否
かに基づいて行っている。このため、連続で通紙された
枚数をカウントする連続プリントカウンタからの信号に
基づいて、前記切り換え動作がなされる。連続プリント
カウンタは、定着装置側に設けてもよいが、定着装置を
組み込むプリンタなどの画像形成装置側に設けてもよ
い。In the third embodiment, two nip portions 31,
The switching of 32 is performed based on whether or not a predetermined number of sheets have been continuously passed. Therefore, the switching operation is performed based on a signal from a continuous print counter that counts the number of sheets continuously passed. The continuous print counter may be provided on the fixing device side, or may be provided on the image forming device side such as a printer incorporating the fixing device.
【0058】図6は、実施の形態3におけるニップ部の
切り換え動作の説明に供するタイミングチャートであ
り、当初は、熱伝導度が小さい方の第1熱拡散手段33
が、ニップ位置に位置している。FIG. 6 is a timing chart for explaining the switching operation of the nip portion in the third embodiment. Initially, the first heat diffusion means 33 having a smaller thermal conductivity is used.
Is located at the nip position.
【0059】金属スリーブ11のウォームアップが完了
し、連続したプリント動作が実行されると、その枚数が
連続プリントカウンタによりカウントされる。連続プリ
ントの際には誘導コイル18への印加電圧が高められた
ままであるので、金属スリーブ11の長手方向の温度ム
ラが大きくなる傾向となる。When the warm-up of the metal sleeve 11 is completed and a continuous printing operation is performed, the number of sheets is counted by a continuous print counter. During the continuous printing, the voltage applied to the induction coil 18 remains high, so that the temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 tends to increase.
【0060】そして、連続したプリント枚数が予め設定
された枚数を越えると、爪部36の揺動およびホルダ3
0の従動回転によりニップ部31,32を切り換えて、
熱伝導度が大きい方の第2熱拡散手段34をニップ位置
に臨ませる。When the number of continuous prints exceeds a preset number, the swing of the claw 36 and the holder 3
The nip portions 31 and 32 are switched by the driven rotation of 0,
The second thermal diffusion means 34 having the larger thermal conductivity is made to face the nip position.
【0061】第2熱拡散手段34は第1熱拡散手段33
よりも熱伝導度が大きいので、金属スリーブ11の長手
方向の熱伝導が向上し、金属スリーブ11の熱が長手方
向に伝わり易くなる。このため、非通紙領域の熱が第2
熱拡散手段34を通って通紙領域に伝導され、実施の形
態1と同様に、最大通紙巾よりも小形サイズのシート1
4を連続で通紙するモードの場合でも、金属スリーブ1
1の長手方向の温度ムラを抑制でき、周辺部材の耐熱寿
命が低下したり熱的損傷を被ったりすることがなくな
り、さらには、大形サイズのシート14を前記モードの
直後に通紙したときでも、定着性に部分的なムラが発生
することがない。The second heat diffusing means 34 is the first heat diffusing means 33
Since the heat conductivity is higher than that of the metal sleeve 11, heat conduction in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 is improved, and heat of the metal sleeve 11 is easily transmitted in the longitudinal direction. Therefore, the heat in the non-sheet passing area is
The sheet 1 is transmitted to the sheet passing area through the heat diffusion means 34 and has a smaller size than the maximum sheet passing width as in the first embodiment.
4, even in the mode of continuously passing paper through the metal sleeve 1
1 can suppress the temperature non-uniformity in the longitudinal direction, prevent the peripheral members from being degraded in the heat resistance life or suffering thermal damage, and furthermore, when the large-sized sheet 14 is passed immediately after the mode. However, partial unevenness does not occur in the fixing property.
【0062】なお、連続したプリント動作が終了した後
も、金属スリーブ11の長手方向の温度ムラを除去する
ため、第2熱拡散手段34をニップ位置に臨ませた状態
が所定時間継続される。After the continuous printing operation is completed, the state in which the second heat diffusion means 34 faces the nip position is continued for a predetermined time in order to remove the temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal sleeve 11.
【0063】以上説明したように、実施の形態3によれ
ば、所定枚数以上の連続したプリント動作をすれば熱伝
導度が大きい方の第2熱拡散手段34をニップ位置に切
り換えるので、連続した通紙動作という定着装置の使用
条件の変化に対応して、非通紙領域における温度上昇を
低減して金属スリーブ11の長手方向の温度ムラを好適
に抑制でき、いかなる通紙モードにおいても安定した定
着性能が得られる。As described above, according to the third embodiment, the second heat diffusing means 34 having the larger thermal conductivity is switched to the nip position if continuous printing operation for a predetermined number or more is performed. In response to a change in the use condition of the fixing device, that is, a paper passing operation, the temperature rise in the non-paper passing area can be reduced, and the temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 can be suitably suppressed. Fixing performance is obtained.
【0064】《実施の形態4》実施の形態4では、2つ
のニップ部31,32の切り換えを、シート14のサイ
ズに基づいて行っている。シートサイズについての信号
は、画像形成装置側から供給される。Fourth Embodiment In the fourth embodiment, switching between the two nip portions 31 and 32 is performed based on the size of the sheet 14. The signal regarding the sheet size is supplied from the image forming apparatus side.
【0065】図7(A)(B)および(C)は、アルミ
ニウム製の第1熱拡散手段33をニップ位置に臨ませた
場合における金属スリーブ11の長手方向の温度分布を
示すグラフであり、それぞれA3サイズ、A4サイズお
よびA5サイズのシートを連続通紙したときの温度分布
である。また、図8(A)(B)および(C)は、銅製
の第2熱拡散手段34をニップ位置に臨ませた場合にお
ける金属スリーブ11の長手方向の温度分布を示すグラ
フであり、それぞれA3サイズ、A4サイズおよびA5
サイズのシートを連続通紙したときの温度分布である。
各グラフの横軸は金属スリーブ長手方向中央位置からの
距離(mm)を表し、縦軸は温調温度(例えば、150
〜200℃)から上昇した温度(℃)を表している。FIGS. 7A, 7B and 7C are graphs showing the temperature distribution in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 when the first heat diffusion means 33 made of aluminum is made to face the nip position. These are temperature distributions when sheets of A3 size, A4 size, and A5 size are continuously passed. FIGS. 8A, 8B and 8C are graphs showing the temperature distribution in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 when the second thermal diffusion means 34 made of copper is made to face the nip position. Size, A4 size and A5
This is a temperature distribution when a sheet of a size is continuously passed.
The horizontal axis of each graph represents the distance (mm) from the central position in the longitudinal direction of the metal sleeve, and the vertical axis represents the temperature control temperature (for example, 150 mm).
200200 ° C.).
【0066】アルミニウム製の第1熱拡散手段33をニ
ップ位置に臨ませた場合には、図7(A)(B)に示す
ように、A3サイズおよびA4サイズのシート14を連
続で通紙したときには、金属スリーブ11の通紙領域に
おける温度と、非通紙領域における温度との温度差は、
実用上許容される20℃以下に抑えられている。ところ
が、図7(C)に示すように、A5サイズのシート14
を連続で通紙したときには、前記温度差が20℃を超え
てしまい、金属スリーブ11の長手方向の温度ムラが顕
著になることが分かる。When the first heat diffusion means 33 made of aluminum is positioned at the nip position, as shown in FIGS. 7A and 7B, sheets A3 and A4 are continuously passed. Sometimes, the temperature difference between the temperature in the paper passing area of the metal sleeve 11 and the temperature in the non-paper passing area is
The temperature is suppressed to 20 ° C. or less, which is practically acceptable. However, as shown in FIG.
When the paper is continuously passed, the temperature difference exceeds 20 ° C., and it can be seen that the temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 becomes remarkable.
【0067】一方、熱伝導度が第1熱拡散手段33より
も大きい銅製の第2熱拡散手段34をニップ位置に臨ま
せた場合には、図8(A)〜(C)に示すように、A3
サイズおよびA4サイズのシート14を連続で通紙した
ときはもちろん、A5サイズのシート14を連続で通紙
したときでも、金属スリーブ11の通紙領域における温
度と、非通紙領域における温度との温度差を、実用上許
容される20℃以下に抑えることができることが分か
る。On the other hand, when the second thermal diffusion means 34 made of copper whose thermal conductivity is larger than that of the first thermal diffusion means 33 faces the nip position, as shown in FIGS. 8A to 8C. , A3
The temperature of the metal sleeve 11 in the paper passing area and the temperature in the non-paper passing area of the metal sleeve 11 not only when the A4 size sheet 14 and the A4 size sheet 14 are continuously passed, but also when the A5 size sheet 14 is continuously passed. It is understood that the temperature difference can be suppressed to 20 ° C. or less that is practically allowable.
【0068】この結果より、実施の形態4では、A3サ
イズおよびA4サイズのシート14を通紙するときに
は、熱伝導度が小さい方の第1熱拡散手段33をニップ
位置に位置させ、小形サイズであるA5サイズのシート
14を通紙するときには、爪部36の揺動およびホルダ
30の従動回転によりニップ部31,32を切り換え
て、熱伝導度が大きい方の第2熱拡散手段34をニップ
位置に位置させてある。As a result, in the fourth embodiment, when the sheets 14 of the A3 size and the A4 size are passed, the first heat diffusion means 33 having the smaller thermal conductivity is located at the nip position, and the small size is used. When a certain A5 size sheet 14 is passed, the nip portions 31 and 32 are switched by the swinging of the claw portion 36 and the driven rotation of the holder 30 so that the second heat diffusion means 34 having the larger thermal conductivity is moved to the nip position. It is located in.
【0069】第2熱拡散手段34は第1熱拡散手段33
よりも熱伝導度が大きいので金属スリーブ11の熱が長
手方向に伝わり易くなり、A5サイズのシート14を連
続で通紙するモードの場合でも、非通紙領域の熱が第2
熱拡散手段34を通って通紙領域に伝導され、金属スリ
ーブ11の長手方向の温度ムラを実用上許容される20
℃以下に抑えることができる。このため、周辺部材の耐
熱寿命が低下したり熱的損傷を被ったりすることがなく
なり、さらには、A3サイスおよびA4サイズのシート
14を前記モードの直後に通紙したときでも、定着性に
部分的なムラが発生することがない。The second heat diffusing means 34 is the first heat diffusing means 33
The heat of the metal sleeve 11 is easily transmitted in the longitudinal direction, and even in the mode of continuously passing the A5 size sheet 14, the heat of the non-sheet passing area becomes the second heat.
The heat is transmitted to the paper passing area through the heat diffusion means 34, and the temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 is practically allowed.
° C or lower. For this reason, the heat resistance life of the peripheral members is not reduced or thermal damage is not caused. Further, even when the A14 sheet and the A4 size sheet 14 are passed immediately after the mode, a part of the fixing property is not improved. No unevenness occurs.
【0070】なお、金属スリーブ11のウォームアップ
中においては、高速昇温を達成するために、実施の形態
2と同様に、熱伝導度が小さい方の第1熱拡散手段33
をニップ位置に位置させるのがよい。そして、金属スリ
ーブ11のウォームアップが完了した後、上記のように
シート14のサイズに基づいてニップ部31,32を切
り換え、第1熱拡散手段33または第2熱拡散手段34
をニップ位置に選択的に位置させる。During the warm-up of the metal sleeve 11, in order to achieve a high-speed temperature rise, as in the second embodiment, the first heat diffusion means 33 having a smaller thermal conductivity is used.
Is preferably located at the nip position. After the warm-up of the metal sleeve 11 is completed, the nip portions 31 and 32 are switched based on the size of the sheet 14 as described above, and the first heat diffusion unit 33 or the second heat diffusion unit 34 is switched.
Is selectively located at the nip position.
【0071】また、連続したプリント動作が実行される
ときにおいては、A3サイズおよびA4サイズのシート
14であっても、実施の形態3と同様に、熱伝導度が大
きい方の第2熱拡散手段34をニップ位置に位置させる
のがよい。When a continuous printing operation is performed, even if the sheets 14 are A3 size and A4 size, as in the third embodiment, the second heat diffusing means having the larger thermal conductivity is used. 34 may be located at the nip position.
【0072】以上説明したように、実施の形態4によれ
ば、通紙されるシート14のサイズに応じてニップ部3
1,32を切り換えるので、通紙されるシート14のサ
イズが異なるという定着装置の使用条件の変化に対応し
て、非通紙領域における温度上昇を低減して金属スリー
ブ11の長手方向の温度ムラを好適に抑制でき、いかな
る通紙モードにおいても安定した定着性能が得られる。As described above, according to the fourth embodiment, the nip portion 3 is adjusted according to the size of the sheet 14 to be passed.
1 and 32, the temperature rise in the non-sheet-passing area is reduced to reduce the temperature unevenness in the longitudinal direction of the metal sleeve 11 in response to a change in the use condition of the fixing device that the size of the sheet 14 to be passed is different. , And stable fixing performance can be obtained in any paper passing mode.
【0073】なお、実施の形態2〜4においては、加熱
源として誘導コイル18を用いた誘導加熱方式の定着装
置の場合を示したが、加熱方式は誘導加熱に限られもの
でなく、移動自在な薄肉の被加熱体を加熱し得るもので
あれば、加熱源として電気ヒータやハロゲンランプを用
いた加熱方式であってもよい。また、被加熱体も金属ス
リーブ11の形状に限られず、ベルト形状など移動自在
な種々の形態を採り得る。In the second to fourth embodiments, the case of the induction heating type fixing device using the induction coil 18 as a heating source has been described. However, the heating method is not limited to the induction heating, but is freely movable. A heating method using an electric heater or a halogen lamp as a heating source may be used as long as it can heat a thin and thin object to be heated. Further, the object to be heated is not limited to the shape of the metal sleeve 11, but may take various forms such as a belt shape and the like which are movable.
【0074】[0074]
【0075】[0075]
【発明の効果】 請求項1に記載の定着装置によれば、異
なる熱伝導度を有する熱拡散手段をニップ位置に選択的
に臨ませることができるので、加熱される薄肉被加熱体
の長手方向の温度ムラを定着装置の使用条件の変化に対
応して好適に抑制でき、周辺部材の耐熱寿命が低下した
り熱的損傷を被ったりすることがなくなり、通紙モード
に拘らず安定した定着性能を確保することが可能とな
る。 Effects of the Invention According to the fixing device according to claim 1, since it is possible to face the selective thermal diffusion means having a different thermal conductivity to the nip position, the longitudinal direction of the thin object to be heated to be heated Temperature unevenness can be suppressed appropriately in response to changes in the use conditions of the fixing device, the heat resistance life of the peripheral members is not reduced and thermal damage is not caused, and stable fixing performance regardless of the paper feeding mode Can be secured.
【0076】請求項2に記載の定着装置によれば、被加
熱体の予熱が完了したか否かという定着装置の使用条件
の変化に対応して、被加熱体の長手方向の温度ムラを好
適に抑制でき、安定した定着性能が得られる。According to the fixing device of the second aspect, it is preferable to reduce the temperature unevenness in the longitudinal direction of the object to be heated in response to a change in the use condition of the fixing device such as whether or not the preheating of the object to be heated is completed. And stable fixing performance can be obtained.
【0077】請求項3に記載の定着装置によれば、連続
した通紙動作という定着装置の使用条件の変化に対応し
て、被加熱体の長手方向の温度ムラを好適に抑制でき、
安定した定着性能が得られる。According to the fixing device of the third aspect , it is possible to appropriately suppress the temperature unevenness in the longitudinal direction of the object to be heated in response to a change in the use condition of the fixing device such as a continuous paper passing operation,
Stable fixing performance can be obtained.
【0078】請求項4に記載の定着装置によれば、通紙
される記録媒体のサイズが異なるという定着装置の使用
条件の変化に対応して、被加熱体の長手方向の温度ムラ
を好適に抑制でき、安定した定着性能が得られる。According to the fixing device of the fourth aspect , it is possible to appropriately reduce the temperature unevenness in the longitudinal direction of the object to be heated in response to a change in the use condition of the fixing device that the size of the recording medium to be passed is different. It can be suppressed and stable fixing performance can be obtained.
【図1】 本発明の実施の形態1に係る誘導加熱方式の
定着装置を概略で示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing an induction heating type fixing device according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】 図2(A)(B)は、本発明の実施の形態2
に係る定着装置を概略で示す断面図である。FIGS. 2A and 2B show Embodiment 2 of the present invention.
1 is a cross-sectional view schematically showing a fixing device according to the first embodiment.
【図3】 熱拡散手段の熱伝導度を異ならせる構成の一
例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a configuration in which the thermal conductivity of a thermal diffusion unit is made different.
【図4】 実施の形態2におけるホルダの要部を示す斜
視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a main part of a holder according to a second embodiment.
【図5】 実施の形態2におけるニップ部の切り換え動
作の説明に供するタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart for explaining a switching operation of a nip portion in a second embodiment.
【図6】 実施の形態3におけるニップ部の切り換え動
作の説明に供するタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart for explaining a nip portion switching operation according to a third embodiment;
【図7】 図7(A)(B)および(C)は、実施の形
態4におけるアルミニウム製の第1熱拡散手段をニップ
位置に臨ませた場合における金属スリーブの長手方向の
温度分布を示すグラフであり、それぞれA3サイズ、A
4サイズおよびA5サイズのシートを連続通紙したとき
の温度分布である。FIGS. 7A, 7B, and 7C show the temperature distribution in the longitudinal direction of the metal sleeve when the first heat diffusion unit made of aluminum according to the fourth embodiment faces the nip position. It is a graph, A3 size, A
This is a temperature distribution when sheets of 4 size and A5 size are continuously passed.
【図8】 図8(A)(B)および(C)は、実施の形
態4における銅製の第2熱拡散手段をニップ位置に臨ま
せた場合における金属スリーブの長手方向の温度分布を
示すグラフであり、それぞれA3サイズ、A4サイズお
よびA5サイズのシートを連続通紙したときの温度分布
である。FIGS. 8A, 8B, and 8C are graphs showing a temperature distribution in a longitudinal direction of a metal sleeve in a case where a copper second heat diffusion unit according to a fourth embodiment faces a nip position. Are temperature distributions when sheets of A3 size, A4 size and A5 size are continuously passed.
11…金属スリーブ(薄肉の金属体、薄肉の被加熱体) 12,30…ホルダ(保持部材) 13…加圧ローラ(加圧部材) 14…シート(記録媒体) 18…誘導コイル(加熱源) 23,31,32…ニップ部 24,33,34…熱拡散手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Metal sleeve (thin-wall metal body, thin-walled heated body) 12, 30 ... Holder (holding member) 13 ... Pressure roller (pressure member) 14 ... Sheet (recording medium) 18 ... Induction coil (heating source) 23, 31, 32: nip portion 24, 33, 34: heat diffusion means
Claims (4)
画像の現像剤を、熱によって融解して当該記録媒体上に
融着させる定着装置であって、 加熱源と、 前記加熱源により加熱されると共に前記記録媒体の搬送
方向に沿って移動自在に設けられた薄肉の被加熱体と、 前記被加熱体が摺動接触する保持部材と、 前記記録媒体の搬送路を介して前記保持部材および前記
被加熱体に対向し、前記保持部材および前記被加熱体に
圧接する加圧部材と、を有し、 前記保持部材に、前記記録媒体を挟持する少なくとも2
つのニップ部を切り換え自在に設け、 前記ニップ部のそれぞれに、前記保持部材の長手方向に
沿って、良熱伝導性の特性を有する材質からなる熱拡散
手段を設け、 前記熱拡散手段のそれぞれの熱伝導度を異ならせてなる
定着装置。An unfixed recording medium formed on a conveyed recording medium;
The developer of the image is melted by heat and
A fixing device for fusing , comprising: a heating source; and heating of the heating source and conveyance of the recording medium.
A thin-walled heated body movably provided in a direction, a holding member with which the heated body is in sliding contact, and the holding member and the holding member via a recording medium conveyance path.
Opposed to the object to be heated, the holding member and the object to be heated
A pressurizing member that presses the recording medium , wherein the holding member sandwiches the recording medium.
Three nip portions are provided to be switchable , and each of the nip portions is provided in the longitudinal direction of the holding member.
Along with heat diffusion made of material with good thermal conductivity properties
A fixing device provided with a heat-diffusing means having different thermal conductivities .
えは、前記被加熱体の予熱が完了したか否かに基づいて
行うことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。2. The switching of said at least two nips.
Based on whether the preheating of the object to be heated has been completed or not.
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing is performed.
えは、所定の枚数を連続して通紙したか否かに基づいて
行うことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。3. The fixing device according to claim 1 , wherein the switching of the at least two nip portions is performed based on whether a predetermined number of sheets have been continuously passed.
えは、前記記録媒体のサイズに基づいて行うことを特徴
とする請求項1に記載の定着装置。Wherein switching of said at least two nip, the fixing device according to claim 1, characterized in that based on the size of the recording medium.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP00485296A JP3324377B2 (en) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Fixing device |
US08/707,688 US5839043A (en) | 1995-09-04 | 1996-09-04 | Thermal fixing apparatus and inductively heated sleeve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP00485296A JP3324377B2 (en) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Fixing device |
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1996
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