JP4164408B2 - Image heating device - Google Patents

Image heating device Download PDF

Info

Publication number
JP4164408B2
JP4164408B2 JP2003165526A JP2003165526A JP4164408B2 JP 4164408 B2 JP4164408 B2 JP 4164408B2 JP 2003165526 A JP2003165526 A JP 2003165526A JP 2003165526 A JP2003165526 A JP 2003165526A JP 4164408 B2 JP4164408 B2 JP 4164408B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
fixing
coil
fixing roller
protective layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003165526A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005005061A5 (en
JP2005005061A (en
Inventor
義満 中根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2003165526A priority Critical patent/JP4164408B2/en
Publication of JP2005005061A publication Critical patent/JP2005005061A/en
Publication of JP2005005061A5 publication Critical patent/JP2005005061A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4164408B2 publication Critical patent/JP4164408B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複写機・レーザービームプリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置において未定着トナー画像を加熱・加圧定着させる定着装置として用いて好適な電磁誘導加熱方式の加熱装置および該加熱装置を備える画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機・レーザービームプリンタ・ファクシミリ等の周知の画像形成装置にあっては、作像プロセス部で転写工程を経て紙等の記録材としての転写材に静電的に形成されたトナー像を転写材に定着固定する必要がある。このための手段として、従来から、圧接する一対の加熱ローラ間にトナー像を担持する転写材を通過させ、トナーに熱と圧力を加えて定着するような手段が広く実用されていることはよく知られているとおりである。図10は公知の電磁(磁気)誘導加熱方式定着装置の典型的な一例を示すものである。
【0003】
誘導発熱方式とは、磁界の中を金属が横切ると磁束が変化し、磁束の変化によって金属に渦電流が金属の動きを抑制する向きに流れるという電磁誘導現象(ファラデーの法則)を用いている。金属に電流が流れると金属の電気抵抗によって発熱する。この熱を画像形成装置の定着器(定着装置)に用いるのが誘導発熱方式の定着器である。
【0004】
図10に示されるように、定着装置内において、誘導発熱体としての定着ローラ1の内部にヒータなどの熱源の替わりに、磁束発生手段4が配置されている。磁束発生手段4は励磁コイル5と芯材(コア)6から構成されている。コア6の材質としてはフェライト、パーマロイなどの高透磁率で残留磁束密度の低いものを用いると良い。
【0005】
コア6とコイル5はホルダー9によって支持されている。また、コイル面を覆うようにその外周に耐熱性の熱収縮チューブ7を用いている。
【0006】
不図示の電源よりコイル5に電力が入力されると磁束が発生する。実際には磁力線は透磁率の高い定着ローラ1の内部を通るが、説明をわかりやすくするために図11のように示す。
【0007】
図11は定着ローラ1に発生する磁束分布図であり、該磁束分布(磁気回路)の磁力線Jはコア6の垂直部6a、定着ローラ1、コア6の水平部6bを通過する。磁気回路はコアの垂直部に対して水平部の左右で対称形である。また、コイル5は図12に示すように定着ローラ1の長手方向に延びる略楕円形状をしており、図10に示されるように定着ローラの内面に沿うように配置される。
【0008】
電磁誘導加熱による発熱所は、定着ローラのコイル対向部で特に大きくなる。また、コイルの一本一本によって発生する磁束(不図示)によっても定着ローラ1は発熱される。これだけでは、定着ローラ1の略半分しか発熱されないが、定着ローラ1が回転することで温度のムラなく加熱している。
【0009】
磁束はコア6の内部を交互に通過する向きで発生させる。電源からの入力電力には電流が交互に流れる交流電源が適している。発生した磁束の通過するところに定着ローラの金属部がある。その金属部では磁束が交互に通過しているため、磁束を金属が横切るのと同じ効果になり、金属部で発熱が起こる。
【0010】
発熱部となる金属には強磁性の特性のある材質のもの、例えば、鉄・ニッケル・コバルトなどが適している。図10に示す従来例では、定着ローラ1に鉄系の合金を使用している。
【0011】
上記定着装置では定着ローラ1自体が発熱体となるために、公知のハロゲンヒータを熱発生手段として用いた定着装置に比べて、電力効率が良い。一般的に、ハロゲンヒータの寿命に比べると、磁束発生手段4の寿命は永いために、消耗部品とならない。そのためにサービス性の向上にも一役買っている。
【0012】
さらに、磁束発生手段は電力をスムーズに可変にできるので、高周波のフリッカー対策に対しても対策が容易であるとされている。
【0013】
このようなメリットが近年、熱発生手段として注目を集めている。
【0014】
上記定着ローラ1に圧接してニップ部(加熱ニップ部)Nを形成する加圧ローラ8が配設してある。定着ローラ1と加圧ローラ8はお互いに圧接して、回転可能に支持されている。加圧ローラ8は定着ローラ1に対し不図示の加圧手段によって加圧される。加圧手段は一般にバネを用いた構成で、約19.6〜980.6N(約2〜100kgf)で荷重される。ニップ部の幅は6mm程度が一般的である。加圧の荷重はトナー定着性を考えて設定される値である。
【0015】
定着ローラ1において、ローラの外側表面には不図示のトナー離型層がある。トナー離型層は一般にはPTFE10〜50μmやPFA10〜50μmで構成されている。
【0016】
また、トナー離型層の内側にはゴム層を用いる構成も公知とされている。
【0017】
加圧ローラ8は鉄製の芯金の外周に、シリコーンゴム層と定着ローラ1同様にトナー離型層を設けた構成である。
【0018】
定着ローラ1は定着ローラ1の端部に設けられた不図示のギアにより矢示Aの時計方向に回転し、それにともない加圧ローラ8も従動して矢示Bの反時計方向に回転する。
【0019】
このような構成の定着装置においては、図10に示されるように、不図示の画像形成装置における転写部位において静電的に形成されたトナー像tを担持するシート状の転写材がニップ部Nを通過すると、加熱されたトナー像が転写材に溶融固着されて機外に排出されるものとする。
【0020】
また、転写材が定着ローラ1に巻き付くのを抑え、定着ローラから分離させる分離爪10が配置されている。さらに、定着ローラの表面温度を検知するための検知手段(サーミスタ)11の検知温度に基づいて不図示の温調制御部により、定着ローラの表面温度が一定に保たれるように温調制御がされる。
【特許文献1】
特開平09−062132号公報
【特許文献2】
特開平09−171889号公報
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような定着装置では、定着ローラ1の温度検知手段であるサーミスタ11や、定着ローラ1が異常な高温度になったことを検知する異常温度検知手段であるサーモスイッチ(不図示)が定着ローラの表面に接触している。
【0022】
このために、定着ローラにおいてサーミスタやサーモスイッチとの接触部でのローラ表面の削れ、キズによって画像不良が発生し、定着ローラ1の正確な温度が測定できないでいた。
【0023】
また、転写材にトナー像を定着するとき、トナーが定着ローラ1の表面にわずかながら移り、定着ローラ1と前記接触部の間に溜まることがある。しばしば、この溜まったトナーが画像形成装置内の振動などで接触部から漏れてシート搬送部に送られ、画像汚れになっている。
【0024】
転写紙上のトナーを定着させるための定着ローラ1の温調制御は、定着ローラ1と加圧ローラ8のニップ部Nでの定着温度を制御することが目的である。しかし、従来は、ニップ部Nの定着温度を検知することができなかった。
【0025】
そこで、定着ローラの正確な定着温度を検出する1つの方法としてサーミスタ(不図示)やサーモスイッチ(不図示)を定着ローラ1の管内面に接触させて定着温度を検出する方法が考えられる。
【0026】
しかし、電磁誘導加熱方式の定着装置では定着ローラ1の管内面側より発熱し、表面側へと伝熱するため、サーミスタの検出温度と定着ローラ1の表面温度(定着温度)は異なっており、正確な温調制御ができないでいた。
【0027】
また、定着ローラ1の管内面は表面のようにコーテイング処理を施しておらず、表面粗さも大きいため、サーミスタを接触させるとサーミスタの検出部分が破損したりして正確な温度が測定できないでいた。
【0028】
本発明は、電磁誘導加熱方式の加熱装においてニップ部に近い温度を検知しながらも、記録材上のトナー像を加熱するための熱が不足することを防止するものに関する。
【0029】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする加熱装置である。
【0030】
通電により磁束を生ずるコイルと、前記コイルを支持するコイルホルダーと、前記コイルにより生じた磁束の作用により誘導発熱する円筒形状の回転可能な発熱部材と、前記発熱部材と圧接し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、前記発熱部材の円筒内部に接触し、前記発熱部材の温度を検知する温度検知部材と、前記温度検知部材の出力に基いて前記コイルへの通電を制御する制御手段と、を備え、前記発熱部材は、前記温度検知部材と接触する保護層と、前記保護層に設けられた金属層と、前記金属層に設けられ、前記記録材上のトナー像と接する離型層とを有し、前記コイルホルダーは前記発熱部材の内部であって、前記ニップ部に対向して設けられている像加熱装置において、
前記温度検知部材は、前記コイルホルダーにより支持されると共に、前記発熱部材の回転軸線と直交する前記発熱部材の断面において前記発熱部材の周方向の前記温度検知部材の両側には前記コイルの線がある位置であってニップ領域内の前記発熱部材の内面に接触して設けられ、前記離型層と同じ材質のフッ素樹脂からなる前記保護層の厚みは前記離型層の厚みよりも大きいことを特徴とする像加熱装置。
【0041】
【発明の実施の形態】
〔実施例1〕
図1は第一実施例の電磁加熱方式定着装置の定着ローラ径方向の概略構成を示す断面図である。図2は同定着装置の定着ローラ長手方向の概略構成を示す断面図である。図3は同定着装置のニップ部拡大断面図である。図4は同定着装置のニップ部周辺の温度勾配図である。
【0042】
本例においては、従来例と機能が同じものについては実施例の図においても同一の符号とした。
【0043】
図1及び図2において、磁束発生手段4は従来と同様にホルダー12に保持されている。すなわち、励磁コイル5(以下コイルと称す)と磁性体コア13(以下コアと称す)をホルダー12で保持する構成である。定着ローラ14は金属層である両端部14a・14bをベアリング15によってそれぞれ定着側板16・17に回動可能に支持されている。定着ローラ14の一端部14aには定着駆動ギア18が固定配置され、該ギア18から定着ローラに駆動が入力される。
【0044】
定着側板16・17にはホルダー12を両端支持するホルダー支持台19・20がビス21によって固定支持されている。
【0045】
またホルダー支持台19には定着駆動ギア18に対応する位置に切り欠き部19-aが設けられ、その切り欠き部を通じて画像形成装置本体(例えば複写機本体)(不図示)からの駆動を受けているギア(不図示)が定着駆動ギア18にかみあうようになっている。
【0046】
ホルダー12はPPS等の耐熱樹脂で作られているが、熱が加わると若干の膨張現象が生じる。特に図2に示す矢印A方向(ホルダー長手方向)の膨張が著しいため、ホルダー12を矢印A方向に規制固定するとホルダー9が圧縮されて割れてしまう等の問題点が生じる。よってホルダー12の一端部(図の例では左端部)に規制フランジ12−aを設け、規制フランジ12−aをホルダー支持台19に突き当て、ホルダー12の反対側の端部(図の例では右端部)を板バネ22によって一端部側のホルダー支持台19に付勢して、上記フランジ12−aをホルダー支持台19の内側面に圧接させることによりホルダー12の位置を規制している。板バネ22はビス23によってホルダー支持台20に固定されている。これにより、ホルダー12が矢印A方向に膨張しても板バネ19の付勢力に抗して伸びることが可能となり、ホルダー12の破損を防止できる。
【0047】
24は加圧ローラ8を回動可能に支持するベアリング、25はベアリング24を支持する加圧支持アーム、26は支持アーム25を付勢し加圧ローラ8を定着ローラ14に付勢する加圧バネである。ビス27を回転することによって加圧バネ26の作用長を変化させ、定着ローラ14との定着ニップ部Nにおいて加圧ローラ8の加圧力を調整する機構になっている。
【0048】
本実施例では、定着ローラ14の温度は、熱電対方式のサーミスタ28が定着ローラ14と加圧ローラ8との定着ニップ部Nの対向位置で定着ローラ14の内周面に接触して該接触面温度を検知する。
【0049】
サーミスタ28は温度検出部(不図示)とスポンジ等の弾性部で構成されており、定着ニップ部Nにおいて定着ローラ14長手方向の非通紙領域に対応する位置でホルダー12に支持固定されている。
【0050】
また、本例では、定着ローラ14の内周面に確実に接触させるために、サーミスタ28の接触面を定着ローラ14内周面の曲面に沿う形状にしてある。すなわち、接触面を若干の凸形状にすることで、定着ローラ14内周面に対する接触部での浮きなどのない確実な当接ができる。
【0051】
次に定着ローラ14の構成について図3、4を用いて更に詳しく説明する。
【0052】
本例の定着ローラ14は、金属層としての芯金14-aに強磁性の特性を有する物質を用いている。また、外周には従来と同様に、トナー離型層14-bがある。トナー離型層14-bは一般にはPTFE10〜50μmやPFA10〜50μmで構成されている。
【0053】
定着ローラ14の芯金14−aとして用いる強磁性層の物質としては、鉄、ニッケル、コバルトなどの金属を用いる。強磁性の金属(透磁率の大きい金属)を使うことで、磁束発生手段から発生する磁束を強磁性の金属内により多く拘束させることができる。すなわち、磁束密度を高くすることができる。それにより、効率的に強磁性金属の表面(芯金表面)にうず電流を発生させ、発熱させられる。
【0054】
これに対し、アルミニウムのような透磁率の小さい金属では、磁束が金属内に拘束できないために、磁束密度が小さくなり、わずかしかうず電流が発生しないので、それにともなう発熱もわずかである。
【0055】
定着ローラ14の両端部14a・14bの内面には保護層14−cを配置している。電磁誘導加熱による発熱点は芯金14−a内面つまり図3に示す点Bであり、この部分から定着ローラ14内・外に熱量は伝熱される。点A〜Dの温度は芯金14−a、トナー離型層14−b、保護層14−cの各層の断面積および熱伝導率によって決まる。
【0056】
図4に点A〜Dにおける温度勾配のグラフを示す。図4では、定着ローラの放射方向(径方向)の各点A〜Dの位置を横軸にとり、該各点に応じた温度を縦軸にとった。
【0057】
本例では、図4に示すように、サーミスタ28の温度検出点である点Aの温度(=検出点温度Tb)と定着ニップ温度である点Dの温度T1(=加熱点温度Ta)は同等(Ta=Tb)になるように芯金14-a、トナー離型層14-b、保護層14-cの断面積、熱伝導率を定めている。また、点Aの温度と点Dの温度は同等でなくとも点Aの温度が点Dの温度より若干高く(Ta<Tb)ても良い。定着温度の異常上昇をすばやく検知するためである。
【0058】
なお、同図に示されるように、電磁誘導加熱による発熱点である点Bの温度T2と上記点A及びDの温度T1と点Cの金属層(芯金)表面温度T3の関係はT2>T3>T1である。
【0059】
保護層14-cの材質はサーミスタ28が摺動接触しても摩耗しないような樹脂材料、具体的にはトナー離型層14-bより熱伝導率が低いフッ素樹脂系材料またはエラストマー材料でコーテイングされている。また、トナー離型層14-bと同材質のコーテイングでも保護層14-cの厚みを厚くして点Aへの伝熱を遅くしても良い。また、トナー離型層14-b、保護層14-cは芯金14-aと異なって非磁性材料であるため電磁誘導による発熱はしない。
【0060】
本例の定着装置では、定着ローラ14において、サーミスタ28の温度検出点Aと定着ニップ温度である点Dの温度T1すなわち加熱点温度が同等、もしくは、温度検出点Aの温度が点Dの温度T1よりも若干高くなるように芯金14-a、トナー離型層14-b、保護層14-cの断面積、熱伝導率を定めることで、温度検出点Aの温度(=検出点温度Tb)を定着ニップ温度T1(=加熱点温度Ta)と見做せることから、温度検出点Aの温度Tbを加熱点温度Taとしてサーミスタ28で正確に検出することができる。
【0061】
これにより、サーミスタ28で検出した検出点温度Tbに基づいてコイルへの印加電力を制御することによって、定着ローラ14の電磁誘導による発熱量に応じた定着温度を正確に制御でき、よって、安定した温調制御すなわち定着ローラ14の定着温度が一定に保たれるように温調制御がされる。
【0062】
したがって、定着ローラ14の管内面にサーミスタ28を配置した場合でも定着温度を正確に制御できる。
【0063】
参考例
図6は参考例の電磁加熱方式定着装置の定着ローラ径方向の概略構成を示す断面図、図7は同定着装置のニップ部拡大断面図、図8は同定着装置のニップ部周辺の温度勾配図である。
【0064】
本例においても従来例、実施例1と同様の部品については説明を省略し同符号を記す。
【0065】
参考例では、実施例1のホルダー12を反時計方向に若干回転させてサーミスタ28の位置を定着ニップ部N周辺から回転方向上流側に外している。定着ローラ30は実施例1と同様に3層で構成しており、芯金30-a、トナー離型層30-bは実施例1と同様の材質である。
【0066】
図8に図7に示す点A〜Dにおける温度勾配のグラフを示す。図8では、定着ローラの放射方向(径方向)の各点A〜Dの位置を横軸にとり、該各点に応じた温度を縦軸にとった。
【0067】
参考例の定着装置では、図7に示す定着ローラ30の、サーミスタ28の配設位置に対応する外周点(加熱点温度)Dの温度T3(図8参照)は定着ニップ部N(点E)の温度が低くなる。それは、点Dは空気層に接触しているのに対して、点Eは空気よりも熱伝導率の高い金属層をなどを表面に持つ加圧ローラ8に接触しており、加圧ローラへ熱が逃げるためである。したがって、サーミスタ28の温度検出点Aの図8に示す温度T1は点Dの温度T3よりも低くなるように定着ローラ30の内層(保護層)30-cの厚み、熱伝導率を設定するように材質・厚みを定めている。
【0068】
すなわち、参考例の定着装置においては、電磁誘導加熱による発熱点である点Bの温度T2と温度検出点Aの温度T1と外周点Dの温度T3の関係は図8に示されるようにT2>T3>T1である。また、図7に示すサーミスタ28の温度検出点である点Aの温度(=検出点温度Tb)と定着ニップ温度である点Dの温度T1(=加熱点温度Ta)が同等(Ta=Tb)、もしくは、点Aの温度が点Dの温度より若干高く(Ta<Tb)なるように定着ローラ30の内層30-cの厚み、熱伝導率を定めている。よって、本参考例においても、温度検出点Aの温度(=検出点温度Tb)を定着ニップ温度T1(=加熱点温度Ta)と見做せることから、実施例1と同様な作用・効果を得ることができる。
【0069】
参考例では定着ニップ部Nに対して反時計方向の回転方向上流側にサーミスタ28を配置しているが、同ニップ部に対して時計方向の回転方向下流側に配置しても良い事は言うまでもない。この場合も図8に示すような温度勾配を得ることができる。
【0070】
〔他のサーミスタ例〕
実施例1、参考例の定着装置に用いられるサーミスタとして、図5に示すように、サーミスタ29の表面に検出部保護層として上述した保護層14-cと同材質の保護層29-aのコーテイング処理を施しても良い。この場合、図3または図7に示されるサーミスタ28の温度検出点である点Aの温度(=検出点温度Tb)と定着ニップ温度である点Dの温度T1(=加熱点温度Ta)が同等(Ta=Tb)、もしくは、点Aの温度が点Dの温度より若干高く(Ta<Tb)なるように、保護層29-aの断面積、熱伝導率が定められる。本参考例においても、温度検出点Aの温度(=検出点温度Tb)を定着ニップ温度T1(=加熱点温度Ta)と見做せることから、実施例1と同様な作用・効果を得ることができる。
【0071】
〔画像形成装置例〕
図9は実施例1の電磁加熱定着装置31を搭載した電子写真画像形成装置(複写機)32の概略構成を示す断面図である。
【0072】
原稿載置台33に置かれた原稿は原稿読み取り部34によって読み取られ感光ドラム35上に潜像が形成される。潜像は現像部36によってトナー像に画像形成される。カセット37・38に載置された記録材としての転写紙Pは搬送パス39を経由して転写・分離部40へと搬送される。転写・分離部40で、上記画像形成されたトナー像は転写紙Pへ転写される。そして搬送部41を経由して、電磁加熱定着装置31に搬送される。
【0073】
定着装置31では、トナー像が転写された転写紙Pは、所定の搬送装置により定着ローラ1の位置に搬送され、定着ローラ14と加圧ローラ8で圧接されるとともに、定着ローラ内に設けられた磁束発生手段により電磁誘導加熱されて、転写紙P上のトナーが転写紙Pに溶融定着させられる。その後、トナー画像が定着させられた転写紙Pは、排紙ローラ42により装置本体外部のトレー43上に排出され、一連の画像形成プロセスが終了する。
【0074】
以上説明したように、本実施の形態に示す定着装置によれば、以下の効果が得られる。
【0075】
1)定着ローラ14・30の表面温度を正確に検出できるようになったため、電源投入時の定着温度のオーバーシュートをいち早く検知し制御することが可能になった。その結果、異常昇温による発火・定着ローラ表面の溶融・高温オフセット等の画像不良を防止できるようになった。
【0076】
2)定着ローラ14・30の内部のホルダー12にサーミスタ28を持たせているため、定着ローラ外部のサーミスタのように取り付け部材を設ける必要がなく、省スペース・コストダウンの効果がある。また組み立て性が向上した。
【0077】
3)定着ローラ14・30の内部にサーミスタ28を配置するので、サーミスタ28にトナー、紙粉等の異物が付着することがなくなり、それに伴う画像不良等の問題点が解決した。
【0078】
4)サーミスタ29において、サーミスタ表面に設けられた保護層29−aによって定着ローラ内面の保護層14−c・30−cとの摩擦抵抗が軽減したことにより当該サーミスタの寿命が飛躍的に向上した。
【0079】
〔その他〕
1)本例において、温度検出手段としてサーミスタ28を用いたが、サーミスタ28に代えて又はサーミスタ28と併用してサーモスイッチ(不図示)を用いても良い。この場合、サーモスイッチとして、定着ローラがある所定温度になると電力供給を遮断させるものが良い。
【0080】
2)定着ローラ14・30の両端部(両側)内面に保護層を設けたが、定着ローラ14・30の一端部(片側)内面にサーミスタ28の取付位置に応じて保護層を設けてもよい。
【0081】
3)本発明の加熱装置は実施形態例の電磁加熱定着装置としてに限らず、画像を担持した記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着する像加熱装置等としても使用できる。
【0082】
4)定着装置を搭載する画像形成装置の作像方式は電子写真方式に限られず、静電記録方式、磁気記録方式等であってもよいし、また転写方式でも直接方式でもよい。
【0083】
以上、本発明の様々な例と実施例が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるのではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。
【0084】
【発明の効果】
発明によれば、ニップ領域内の発熱部材の内面に接触して設けられた温度検知部材により発熱部材の温度を検知するので、ニップ部に近い温度を検知しながらも、記録材上のトナー像を加熱するための熱が不足することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1に係る電磁加熱定着装置の定着ローラ径方向の概略構成断面図。
【図2】 実施例1に係る電磁加熱定着装置の定着ローラ長手方向の概略構成断面図。
【図3】 実施例1に係る電磁加熱定着装置のニップ部拡大断面図。
【図4】 実施例1に係る電磁加熱定着装置のニップ部周辺の温度勾配図。
【図5】 実施例1または実施例2の電磁加熱定着装置に用いられるサーミスタの他の例を示す断面図。
【図6】 参考例に係る電磁加熱定着装置の定着ローラ径方向の概略構成断面図。
【図7】 参考例に係る電磁誘導加熱定着装置のニップ部周辺の拡大断面図。
【図8】 参考例に係る電磁加熱定着装置のニップ部周辺の温度勾配図。
【図9】 実施例1の電磁加熱定着装置を搭載した画像形成装置の概略構成断面図。
【図10】 従来例の電磁加熱定着装置の概略構成断面図。
【図11】 従来例の電磁加熱定着装置の磁束分布図。
【図12】 従来例の電磁誘導加熱定着装置における定着ローラ内のコイル
【符号の説明】
4・・・磁束発生手段
5・・・励磁コイル
13・・・磁性体コア
12・・・ホルダー
14,30・・・定着ローラ(発熱部材
14-a,30−a・・・芯金(金属層)
14-b,30−b・・・トナー離型層
14-c,30−c・・・保護層
28,29・・・サーミスタ(温度検知部材
29-a・・・検出部保護層
31・・・定着装置(加熱装置)
32・・・画像形成装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic induction heating type heating device suitable for use as a fixing device for heating and pressure-fixing an unfixed toner image in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, or a facsimile, and the heating device. The present invention relates to an image forming apparatus provided.
[0002]
[Prior art]
In known image forming apparatuses such as copying machines, laser beam printers, and facsimiles, a toner image electrostatically formed on a transfer material as a recording material such as paper is transferred through a transfer process in an image forming process section. It is necessary to fix it to the material. As a means for this purpose, it has been widely used that a transfer material carrying a toner image is passed between a pair of heating rollers that are in pressure contact and fixed by applying heat and pressure to the toner. As is known. FIG. 10 shows a typical example of a known electromagnetic (magnetic) induction heating type fixing device.
[0003]
The induction heating method uses an electromagnetic induction phenomenon (Faraday's law) in which the magnetic flux changes when the metal crosses the magnetic field, and eddy currents flow in the metal in a direction that suppresses the movement of the metal due to the change in the magnetic flux. . When a current flows through the metal, heat is generated by the electric resistance of the metal. An induction heating type fixing device uses this heat for a fixing device (fixing device) of the image forming apparatus.
[0004]
As shown in FIG. 10, in the fixing device, a magnetic flux generating means 4 is arranged inside a fixing roller 1 as an induction heating element instead of a heat source such as a heater. The magnetic flux generating means 4 includes an exciting coil 5 and a core material (core) 6. As the material of the core 6, a material having a high magnetic permeability and a low residual magnetic flux density such as ferrite and permalloy may be used.
[0005]
The core 6 and the coil 5 are supported by a holder 9. Moreover, the heat-resistant heat-shrinkable tube 7 is used for the outer periphery so that the coil surface may be covered.
[0006]
When electric power is input to the coil 5 from a power source (not shown), a magnetic flux is generated. Actually, the magnetic field lines pass through the inside of the fixing roller 1 having a high magnetic permeability, but are shown as in FIG. 11 for easy understanding.
[0007]
FIG. 11 is a distribution diagram of magnetic flux generated in the fixing roller 1, and the magnetic field lines J of the magnetic flux distribution (magnetic circuit) pass through the vertical portion 6 a of the core 6, the fixing roller 1, and the horizontal portion 6 b of the core 6. The magnetic circuit is symmetrical on the left and right of the horizontal part with respect to the vertical part of the core. Further, the coil 5 has a substantially elliptical shape extending in the longitudinal direction of the fixing roller 1 as shown in FIG. 12, and is arranged along the inner surface of the fixing roller as shown in FIG.
[0008]
Heating plants by electromagnetic induction heating becomes particularly large at the coil facing portion of the fixing roller 1. The fixing roller 1 is also heated by a magnetic flux (not shown) generated by each coil. With only this, only about half of the fixing roller 1 generates heat, but the fixing roller 1 rotates and is heated without temperature unevenness.
[0009]
The magnetic flux is generated in such a direction as to alternately pass through the inside of the core 6. An AC power supply in which current flows alternately is suitable for input power from the power supply. There is a metal portion of the fixing roller 1 where the generated magnetic flux passes. Since the magnetic flux alternately passes through the metal portion, the effect is the same as when the metal crosses the magnetic flux, and heat is generated in the metal portion.
[0010]
A material having a ferromagnetic property, for example, iron, nickel, cobalt, or the like, is suitable for the metal serving as the heat generating portion. In the conventional example shown in FIG. 10, an iron-based alloy is used for the fixing roller 1.
[0011]
In the above fixing device, since the fixing roller 1 itself becomes a heating element, power efficiency is better than that of a fixing device using a known halogen heater as a heat generating means. Generally, compared with the life of the halogen heater, the life of the magnetic flux generating means 4 is long, so that it does not become a consumable part. Therefore, it also plays a role in improving serviceability.
[0012]
Furthermore, since the magnetic flux generating means can change the electric power smoothly, it is said that it is easy to take countermeasures against high frequency flicker countermeasures.
[0013]
In recent years, such merits have attracted attention as a heat generating means.
[0014]
A pressure roller 8 that forms a nip portion (heating nip portion) N in pressure contact with the fixing roller 1 is provided. The fixing roller 1 and the pressure roller 8 are in pressure contact with each other and are rotatably supported. The pressure roller 8 is pressed against the fixing roller 1 by a pressure unit (not shown). The pressurizing means generally uses a spring and is loaded with about 19.6 to 980.6 N (about 2 to 100 kgf). The width of the nip part is generally about 6 mm. The pressure load is a value set in consideration of the toner fixing property.
[0015]
In the fixing roller 1, a toner release layer (not shown) is provided on the outer surface of the roller. The toner release layer is generally composed of PTFE of 10 to 50 μm or PFA of 10 to 50 μm.
[0016]
In addition, a configuration in which a rubber layer is used inside the toner release layer is also known.
[0017]
The pressure roller 8 has a configuration in which a toner release layer is provided on the outer periphery of an iron cored bar like the silicone rubber layer and the fixing roller 1.
[0018]
The fixing roller 1 is rotated in the clockwise direction indicated by an arrow A by a gear (not shown) provided at the end of the fixing roller 1, and the pressure roller 8 is also driven and rotated in the counterclockwise direction indicated by an arrow B.
[0019]
In the fixing device having such a configuration, as shown in FIG. 10, a sheet-like transfer material P carrying a toner image t electrostatically formed at a transfer site in an image forming apparatus (not shown) After passing N, the heated toner image is fused and fixed to the transfer material and discharged outside the apparatus.
[0020]
In addition, a separation claw 10 that suppresses the transfer material from being wound around the fixing roller 1 and separates it from the fixing roller is disposed. Further, based on the temperature detected by the detection means (thermistor) 11 for detecting the surface temperature of the fixing roller, a temperature control unit (not shown) controls the temperature control so that the surface temperature of the fixing roller is kept constant. Is done.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-061322 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-171889
[Problems to be solved by the invention]
In the fixing device as described above, a thermistor 11 that is a temperature detection unit of the fixing roller 1 and a thermo switch (not shown) that is an abnormal temperature detection unit that detects that the fixing roller 1 is at an abnormally high temperature are fixed. It is in contact with the roller surface.
[0022]
For this reason, an image defect occurs due to scraping or scratching of the roller surface at the contact portion with the thermistor or thermo switch in the fixing roller, and the accurate temperature of the fixing roller 1 cannot be measured.
[0023]
Further, when the toner image is fixed on the transfer material, the toner may slightly move to the surface of the fixing roller 1 and accumulate between the fixing roller 1 and the contact portion. In many cases, the accumulated toner leaks from the contact portion due to vibration in the image forming apparatus or the like and is sent to the sheet conveying portion, resulting in image contamination.
[0024]
The purpose of temperature control of the fixing roller 1 for fixing the toner on the transfer paper is to control the fixing temperature at the nip N between the fixing roller 1 and the pressure roller 8. However, conventionally, the fixing temperature of the nip portion N cannot be detected.
[0025]
Therefore, as a method for detecting the accurate fixing temperature of the fixing roller, a method for detecting the fixing temperature by bringing a thermistor (not shown) or a thermo switch (not shown) into contact with the inner surface of the fixing roller 1 can be considered.
[0026]
However, in the electromagnetic induction heating type fixing device, heat is generated from the inner surface of the fixing roller 1 and is transferred to the surface, so that the temperature detected by the thermistor and the surface temperature (fixing temperature) of the fixing roller 1 are different. Accurate temperature control was not possible.
[0027]
Further, since the inner surface of the fixing roller 1 is not coated like the surface and has a large surface roughness, if the thermistor is brought into contact, the detection portion of the thermistor is damaged and the accurate temperature cannot be measured. .
[0028]
The present invention relates to those that prevent the while detecting the temperature near the nip in an image heating equipment of an electromagnetic induction heating system, insufficient heat for heating the toner image on the recording material.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an image heating equipment characterized by the following constructions.
[0030]
A coil that generates magnetic flux when energized, a coil holder that supports the coil, a cylindrical rotatable heat generating member that generates heat by the action of the magnetic flux generated by the coil , and press-contacts the heat generating member to sandwich the recording material A pressure member that forms a nip portion to be conveyed, a temperature detecting member that contacts the inside of the cylinder of the heat generating member, detects the temperature of the heat generating member, and energizes the coil based on the output of the temperature detecting member. and a control means for controlling the said heating member has a protective layer in contact with the temperature sensing member, and a metal layer provided on the protective layer, provided on the metal layer, the toner image on the recording material anda release layer in contact with, the coil holder is an inside of the heating member, the image heating apparatus is provided to face the nip portion,
The temperature detection member is supported by the coil holder, and the coil wire is provided on both sides of the temperature detection member in the circumferential direction of the heat generation member in a cross section of the heat generation member orthogonal to the rotation axis of the heat generation member. It is provided in contact with the inner surface of the heat generating member in a nip region at a certain position, and the thickness of the protective layer made of a fluororesin of the same material as the release layer is larger than the thickness of the release layer. An image heating apparatus.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Example 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration in the radial direction of the fixing roller of the electromagnetic heating type fixing device of the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the ID fixing device in the longitudinal direction of the fixing roller. FIG. 3 is an enlarged sectional view of the nip portion of the identification dressing device. FIG. 4 is a temperature gradient diagram around the nip portion of the identification apparatus.
[0042]
In this example, components having the same functions as those of the conventional example are designated by the same reference numerals in the drawings of the examples.
[0043]
1 and 2, the magnetic flux generation means 4 is held by a holder 12 as in the prior art. That is, the excitation coil 5 (hereinafter referred to as a coil) and the magnetic core 13 (hereinafter referred to as a core) are held by the holder 12. The fixing roller 14 is supported at both ends 14a and 14b , which are metal layers, by a bearing 15 so as to be rotatable on fixing side plates 16 and 17, respectively. One end portion 14a of the fixing roller 14 is a fixing drive gear 18 is fixedly arranged, driving the fixing roller from the gear 18 is input.
[0044]
Holder support bases 19 and 20 that support the holder 12 at both ends are fixedly supported by screws 21 on the fixing side plates 16 and 17.
[0045]
Further, the holder support base 19 is provided with a notch 19-a at a position corresponding to the fixing drive gear 18, and is driven by an image forming apparatus main body (for example, a copier main body) (not shown) through the notch. A gear (not shown) is engaged with the fixing drive gear 18.
[0046]
The holder 12 is made of a heat-resistant resin such as PPS, but a slight expansion phenomenon occurs when heat is applied. In particular, since the expansion in the direction of arrow A (holder longitudinal direction) shown in FIG. 2 is remarkable, there arises a problem that when the holder 12 is regulated and fixed in the direction of arrow A, the holder 9 is compressed and broken. Therefore, a restriction flange 12-a is provided at one end of the holder 12 (left end in the example in the figure), the restriction flange 12-a is abutted against the holder support base 19, and the end on the opposite side of the holder 12 (in the example in the figure). The position of the holder 12 is regulated by urging the right end part) to the holder support 19 on one end side by the leaf spring 22 and pressing the flange 12-a against the inner surface of the holder support 19. The leaf spring 22 is fixed to the holder support base 20 with screws 23. Thereby, even if the holder 12 expands in the direction of arrow A, it becomes possible to extend against the urging force of the leaf spring 19, and damage to the holder 12 can be prevented.
[0047]
Reference numeral 24 denotes a bearing that rotatably supports the pressure roller 8, reference numeral 25 denotes a pressure support arm that supports the bearing 24 , and reference numeral 26 denotes a pressure that urges the support arm 25 and urges the pressure roller 8 toward the fixing roller 14. It is a spring. The operating length of the pressure spring 26 is changed by rotating the screw 27, and the pressure applied to the pressure roller 8 is adjusted at the fixing nip N with the fixing roller 14.
[0048]
In this embodiment, the temperature of the fixing roller 14 is adjusted so that the thermocouple thermistor 28 contacts the inner peripheral surface of the fixing roller 14 at a position opposite to the fixing nip N between the fixing roller 14 and the pressure roller 8. Detect surface temperature.
[0049]
The thermistor 28 includes a temperature detecting portion (not shown) and an elastic portion such as a sponge, and is supported and fixed to the holder 12 at a position corresponding to a non-sheet passing region in the longitudinal direction of the fixing roller 14 in the fixing nip portion N. .
[0050]
Further, in this example, the contact surface of the thermistor 28 is formed along the curved surface of the inner peripheral surface of the fixing roller 14 in order to ensure contact with the inner peripheral surface of the fixing roller 14. In other words, by making the contact surface slightly convex, it is possible to reliably contact the inner peripheral surface of the fixing roller 14 without floating at the contact portion.
[0051]
Next, the configuration of the fixing roller 14 will be described in more detail with reference to FIGS.
[0052]
In the fixing roller 14 of this example, a material having ferromagnetic properties is used for the cored bar 14-a as a metal layer. On the outer periphery, there is a toner release layer 14-b as in the conventional case. The toner release layer 14-b is generally composed of PTFE 10 to 50 μm or PFA 10 to 50 μm.
[0053]
As a material of the ferromagnetic layer used as the core metal 14-a of the fixing roller 14, a metal such as iron, nickel, or cobalt is used. By using a ferromagnetic metal (a metal having a high magnetic permeability), the magnetic flux generated from the magnetic flux generating means 4 can be restrained more in the ferromagnetic metal. That is, the magnetic flux density can be increased. Thereby, an eddy current is efficiently generated on the surface of the ferromagnetic metal (core metal surface) to generate heat.
[0054]
On the other hand, in a metal having a low magnetic permeability such as aluminum, the magnetic flux cannot be constrained in the metal, so that the magnetic flux density becomes small and a little eddy current is generated.
[0055]
A protective layer 14-c is disposed on the inner surfaces of both end portions 14 a and 14 b of the fixing roller 14. The heating point due to electromagnetic induction heating is the inner surface of the cored bar 14-a, that is, the point B shown in FIG. 3, and the amount of heat is transferred from this portion into and out of the fixing roller 14. The temperatures at points A to D are determined by the cross-sectional area and thermal conductivity of each of the core metal 14-a, the toner release layer 14-b, and the protective layer 14-c.
[0056]
FIG. 4 shows a graph of the temperature gradient at points A to D. In FIG. 4, the position of each point A to D in the radial direction (radial direction) of the fixing roller is taken on the horizontal axis, and the temperature corresponding to each point is taken on the vertical axis.
[0057]
In this example, as shown in FIG. 4, the temperature at the point A (= detection point temperature Tb) which is the temperature detection point of the thermistor 28 is equal to the temperature T1 (= heating point temperature Ta) at the point D which is the fixing nip temperature. The cross-sectional area and thermal conductivity of the core metal 14-a, the toner release layer 14-b, and the protective layer 14-c are determined so that (Ta = Tb). Further, the temperature at the point A may not be equal to the temperature at the point D, but the temperature at the point A may be slightly higher than the temperature at the point D (Ta <Tb). This is to quickly detect an abnormal increase in fixing temperature.
[0058]
As shown in the figure, the relationship between the temperature T2 at point B, which is a heat generation point due to electromagnetic induction heating, the temperature T1 at points A and D, and the metal layer (core metal) surface temperature T3 at point C is T2>T3> T1.
[0059]
The material of the protective layer 14-c is a resin material that does not wear even when the thermistor 28 comes into sliding contact, specifically, a fluororesin material or an elastomer material having a lower thermal conductivity than the toner release layer 14-b. Has been. Further, the coating of the same material as that of the toner release layer 14-b may be used to increase the thickness of the protective layer 14-c to slow the heat transfer to the point A. Further, unlike the cored bar 14-a, the toner release layer 14-b and the protective layer 14-c are non-magnetic materials and therefore do not generate heat due to electromagnetic induction.
[0060]
In the fixing device of this example, in the fixing roller 14, the temperature detection point A of the thermistor 28 and the temperature T1 of the point D which is the fixing nip temperature, that is, the heating point temperature is equal, or the temperature of the temperature detection point A is the temperature of the point D. By determining the cross-sectional area and thermal conductivity of the core metal 14-a, the toner release layer 14-b, and the protective layer 14-c so as to be slightly higher than T1, the temperature of the temperature detection point A (= detection point temperature) Since Tb) can be regarded as the fixing nip temperature T1 (= heating point temperature Ta), the thermistor 28 can accurately detect the temperature Tb at the temperature detection point A as the heating point temperature Ta.
[0061]
As a result, by controlling the power applied to the coil based on the detection point temperature Tb detected by the thermistor 28, the fixing temperature can be accurately controlled according to the amount of heat generated by the electromagnetic induction of the fixing roller 14, and thus stable. Temperature control is performed so that the fixing temperature of the fixing roller 14 is kept constant.
[0062]
Accordingly, the fixing temperature can be accurately controlled even when the thermistor 28 is disposed on the inner surface of the fixing roller 14.
[0063]
[ Reference example ]
6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fixing roller radial direction of the electromagnetic heating type fixing device of the reference example , FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the nip portion of the identification fixing device, and FIG. FIG.
[0064]
Also in this example, the same parts as those in the conventional example and Example 1 are not described and are denoted by the same reference numerals.
[0065]
In the reference example , the holder 12 of the first embodiment is slightly rotated counterclockwise to remove the position of the thermistor 28 from the periphery of the fixing nip N to the upstream side in the rotation direction. The fixing roller 30 has three layers as in the first embodiment, and the core metal 30-a and the toner release layer 30-b are made of the same material as in the first embodiment.
[0066]
FIG. 8 shows a graph of the temperature gradient at points A to D shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents the position of each point A to D in the radial direction (radial direction) of the fixing roller, and the vertical axis represents the temperature corresponding to each point.
[0067]
In the fixing device of the reference example , the temperature T3 (see FIG. 8) of the outer peripheral point (heating point temperature) D corresponding to the position of the thermistor 28 of the fixing roller 30 shown in FIG. 7 is the fixing nip portion N (point E). The temperature becomes lower. The point D is in contact with the air layer, whereas the point E is in contact with the pressure roller 8 having a metal layer having a higher thermal conductivity than air on the surface. This is because the heat escapes. Accordingly, the thickness and thermal conductivity of the inner layer (protective layer) 30-c of the fixing roller 30 are set so that the temperature T1 shown in FIG. 8 of the temperature detection point A of the thermistor 28 is lower than the temperature T3 of the point D. The material and thickness are determined.
[0068]
That is, in the fixing device of the reference example , the relationship between the temperature T2 at the point B, which is a heat generation point by electromagnetic induction heating, the temperature T1 at the temperature detection point A, and the temperature T3 at the outer peripheral point D is T2> as shown in FIG. T3> T1. Further, the temperature at point A (= detection point temperature Tb) which is the temperature detection point of the thermistor 28 shown in FIG. 7 is equivalent to the temperature T1 (= heating point temperature Ta) at point D which is the fixing nip temperature (Ta = Tb). Alternatively, the thickness and thermal conductivity of the inner layer 30-c of the fixing roller 30 are determined so that the temperature at the point A is slightly higher than the temperature at the point D (Ta <Tb). Therefore, also in this reference example , the temperature and temperature detection point A (= detection point temperature Tb) can be regarded as the fixing nip temperature T1 (= heating point temperature Ta), and therefore, the same actions and effects as in the first embodiment are obtained. Obtainable.
[0069]
In the reference example , the thermistor 28 is disposed on the upstream side in the counterclockwise rotation direction with respect to the fixing nip portion N. However, it goes without saying that the thermistor 28 may be disposed on the downstream side in the clockwise rotation direction with respect to the nip portion. Yes. Also in this case, a temperature gradient as shown in FIG. 8 can be obtained.
[0070]
[Other thermistor examples]
As the thermistor used in the fixing device of Example 1 and the reference example , as shown in FIG. 5, the surface of the thermistor 29 is coated with a protective layer 29-a made of the same material as the protective layer 14-c described above as the protective layer protective layer. Processing may be performed. In this case, the temperature at point A (= detection point temperature Tb) which is the temperature detection point of the thermistor 28 shown in FIG. 3 or FIG. 7 is equivalent to the temperature T1 (= heating point temperature Ta) at point D which is the fixing nip temperature. (Ta = Tb) Alternatively, the cross-sectional area and thermal conductivity of the protective layer 29-a are determined so that the temperature at the point A is slightly higher than the temperature at the point D (Ta <Tb). Also in this reference example , since the temperature at the temperature detection point A (= the detection point temperature Tb) can be regarded as the fixing nip temperature T1 (= the heating point temperature Ta), the same operations and effects as those in the first embodiment can be obtained. Can do.
[0071]
[Example of image forming apparatus]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electrophotographic image forming apparatus (copier) 32 equipped with the electromagnetic heating and fixing apparatus 31 of the first embodiment.
[0072]
The document placed on the document table 33 is read by the document reading unit 34 to form a latent image on the photosensitive drum 35. The latent image is formed into a toner image by the developing unit 36. The transfer paper P as a recording material placed on the cassettes 37 and 38 is conveyed to the transfer / separation unit 40 via the conveyance path 39. The toner image formed with the image is transferred onto the transfer paper P by the transfer / separation unit 40. Then, it is conveyed to the electromagnetic heating and fixing device 31 via the conveyance unit 41.
[0073]
In the fixing device 31, the transfer paper P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the position of the fixing roller 1 by a predetermined conveying device, is pressed against the fixing roller 14 by the pressure roller 8, and is provided in the fixing roller. The toner on the transfer paper P is melted and fixed on the transfer paper P by electromagnetic induction heating by the magnetic flux generating means. Thereafter, the transfer paper P on which the toner image is fixed is discharged onto a tray 43 outside the apparatus main body by a paper discharge roller 42, and a series of image forming processes is completed.
[0074]
As described above, according to the fixing device shown in the present embodiment, the following effects can be obtained.
[0075]
1) Since the surface temperature of the fixing rollers 14 and 30 can be accurately detected, it becomes possible to quickly detect and control the overshoot of the fixing temperature when the power is turned on. As a result, it is possible to prevent image defects such as ignition due to abnormal temperature rise, fusing of the fixing roller surface, and high temperature offset.
[0076]
2) Since the thermistor 28 is provided in the holder 12 inside the fixing rollers 14 and 30, there is no need to provide a mounting member unlike the thermistor outside the fixing roller, and there is an effect of saving space and cost. In addition, ease of assembly has been improved.
[0077]
3) Since the thermistor 28 is disposed inside the fixing rollers 14 and 30, foreign matter such as toner and paper dust does not adhere to the thermistor 28, and problems such as image defects associated therewith are solved.
[0078]
4) In the thermistor 29, the frictional resistance with the protective layers 14-c and 30-c on the inner surface of the fixing roller is reduced by the protective layer 29-a provided on the thermistor surface, so that the life of the thermistor is dramatically improved. .
[0079]
[Others]
1) In this example, the thermistor 28 is used as the temperature detecting means, but a thermo switch (not shown) may be used instead of the thermistor 28 or in combination with the thermistor 28. In this case, a thermo switch that cuts off the power supply when the fixing roller reaches a predetermined temperature is preferable.
[0080]
2) Although a protective layer is provided on the inner surfaces of both ends (both sides) of the fixing rollers 14 and 30, a protective layer may be provided on the inner surface of one end (one side) of the fixing rollers 14 and 30 according to the mounting position of the thermistor 28. .
[0081]
3) The image heating apparatus of the present invention is not limited to the electromagnetic heating and fixing apparatus of the embodiment, but an image heating apparatus that heats a recording material carrying an image to improve surface properties such as gloss, and an image heating apparatus that is assumed Etc. can also be used.
[0082]
4) The image forming method of the image forming apparatus including the fixing device is not limited to the electrophotographic method, and may be an electrostatic recording method, a magnetic recording method, or the like, or may be a transfer method or a direct method.
[0083]
Although various examples and embodiments of the present invention have been shown and described above, those skilled in the art will not be limited to the specific description and drawings in the present specification, the spirit and scope of the present invention, It will be understood that various modifications and changes are set forth in all the claims that follow.
[0084]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the temperature of the heat generating member is detected by the temperature detecting member provided in contact with the inner surface of the heat generating member in the nip region, the toner on the recording material can be detected while detecting the temperature close to the nip portion. Insufficient heat for heating the image can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fixing roller radial direction of an electromagnetic heating fixing device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic heating and fixing apparatus according to the first embodiment in the longitudinal direction of the fixing roller.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a nip portion of the electromagnetic heating fixing device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a temperature gradient diagram around the nip portion of the electromagnetic heating fixing apparatus according to the first embodiment.
5 is a cross-sectional view showing another example of the thermistor used in the electromagnetic heating and fixing apparatus of Example 1 or Example 2. FIG.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a fixing roller radial direction of an electromagnetic heating fixing device according to a reference example .
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view around a nip portion of an electromagnetic induction heating fixing device according to a reference example .
FIG. 8 is a temperature gradient diagram around a nip portion of an electromagnetic heating fixing apparatus according to a reference example .
FIG. 9 is a schematic sectional view of an image forming apparatus equipped with the electromagnetic heating and fixing apparatus according to the first embodiment.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a conventional electromagnetic heat fixing apparatus.
FIG. 11 is a magnetic flux distribution diagram of a conventional electromagnetic heating and fixing apparatus.
FIG. 12 illustrates a coil in a fixing roller in an electromagnetic induction heating fixing apparatus according to a conventional example.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Magnetic flux generation means 5 ... Excitation coil 13 ... Magnetic body core 12 ... Holder 14, 30 ... Fixing roller ( heating member )
14-a, 30-a ... Metal core (metal layer)
14-b, 30-b ··· toner release layer 14-c, 30-c ··· protective layer 28, 29 ... thermistor (temperature detection knowledge member)
29-a ... detecting part protective layer 31 ... fixing device ( image heating device)
32. Image forming apparatus

Claims (2)

通電により磁束を生ずるコイルと、前記コイルを支持するコイルホルダーと、前記コイルにより生じた磁束の作用により誘導発熱する円筒形状の回転可能な発熱部材と、前記発熱部材と圧接し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、前記発熱部材の円筒内部に接触し、前記発熱部材の温度を検知する温度検知部材と、前記温度検知部材の出力に基いて前記コイルへの通電を制御する制御手段と、を備え、前記発熱部材は、前記温度検知部材と接触する保護層と、前記保護層に設けられた金属層と、前記金属層に設けられ、前記記録材上のトナー像と接する離型層とを有し、前記コイルホルダーは前記発熱部材の内部であって、前記ニップ部に対向して設けられている像加熱装置において、
前記温度検知部材は、前記コイルホルダーにより支持されると共に、前記発熱部材の回転軸線と直交する前記発熱部材の断面において前記発熱部材の周方向の前記温度検知部材の両側には前記コイルの線がある位置であってニップ領域内の前記発熱部材の内面に接触して設けられ、前記離型層と同じ材質のフッ素樹脂からなる前記保護層の厚みは前記離型層の厚みよりも大きいことを特徴とする像加熱装置。
A coil that generates magnetic flux when energized, a coil holder that supports the coil, a cylindrical rotatable heat generating member that generates heat by the action of the magnetic flux generated by the coil , and press-contacts the heat generating member to sandwich the recording material A pressure member that forms a nip portion to be conveyed, a temperature detection member that contacts the inside of the cylinder of the heat generation member, detects the temperature of the heat generation member, and energizes the coil based on the output of the temperature detection member and a control means for controlling the said heating member has a protective layer in contact with the temperature sensing member, and a metal layer provided on the protective layer, provided on the metal layer, the toner image on the recording material anda release layer in contact with, the coil holder is an inside of the heating member, the image heating apparatus is provided to face the nip portion,
The temperature detection member is supported by the coil holder, and the coil wire is provided on both sides of the temperature detection member in the circumferential direction of the heat generation member in a cross section of the heat generation member orthogonal to the rotation axis of the heat generation member. It is provided in contact with the inner surface of the heat generating member in a nip region at a certain position, and the thickness of the protective layer made of a fluororesin of the same material as the release layer is larger than the thickness of the release layer A featured image heating apparatus.
前記温度検知部材が前記保護層と接触する部分は、前記保護層と同じ材質でコーティングされていることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。  2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein a portion where the temperature detection member comes into contact with the protective layer is coated with the same material as the protective layer.
JP2003165526A 2003-06-10 2003-06-10 Image heating device Expired - Fee Related JP4164408B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003165526A JP4164408B2 (en) 2003-06-10 2003-06-10 Image heating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003165526A JP4164408B2 (en) 2003-06-10 2003-06-10 Image heating device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005005061A JP2005005061A (en) 2005-01-06
JP2005005061A5 JP2005005061A5 (en) 2006-07-13
JP4164408B2 true JP4164408B2 (en) 2008-10-15

Family

ID=34091978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003165526A Expired - Fee Related JP4164408B2 (en) 2003-06-10 2003-06-10 Image heating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4164408B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006251479A (en) * 2005-03-11 2006-09-21 Fuji Xerox Co Ltd Fixing device and image forming device
JP4774777B2 (en) * 2005-03-24 2011-09-14 富士ゼロックス株式会社 Fixing device
JP7299582B2 (en) * 2019-01-17 2023-06-28 株式会社ミヤデン induction heating coil
JP7129012B2 (en) * 2019-01-17 2022-09-01 株式会社ミヤデン induction heating coil

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005005061A (en) 2005-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4841179B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5593973B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP4961816B2 (en) Belt fixing device and image forming apparatus using the same
US7388595B2 (en) Fixing device and temperature control method
JP4227545B2 (en) Image forming apparatus
JP4356666B2 (en) Heating device and fixing device
JP2007156171A (en) Image heating device
JP2011085845A (en) Image heating apparatus
JP4692038B2 (en) Fixing device
JP2011090087A (en) Image heating device
JP5207775B2 (en) Fixing device
JP5800688B2 (en) Image heating device
JP2001318545A (en) Heating device and image forming device
JP4164408B2 (en) Image heating device
JP3478251B2 (en) Fixing device
JP4873532B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP4353120B2 (en) Fixing device
JP5780450B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5403931B2 (en) Image heating device
JP2006106558A (en) Image forming apparatus
JPH11258939A (en) Heating device and image forming device
JP2013152399A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP4832637B2 (en) Fixing device
JP2001318546A (en) Fixing device
JP2006030885A (en) Fixing device and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060530

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060530

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071127

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080408

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080604

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080715

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080728

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130801

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees