JP4345698B2

JP4345698B2 - Fixing device

Info

Publication number: JP4345698B2
Application number: JP2005084141A
Authority: JP
Inventors: 泰寛大野
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: JP2006267426A

Description

本発明は，トナー画像を記録媒体に加熱定着させる電磁誘導加熱方式の定着装置に関する。さらに詳細には，励磁コイル等の磁束発生部を加熱ローラの外側に配した定着装置に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic induction heating type fixing device that heat-fixes a toner image on a recording medium. More specifically, the present invention relates to a fixing device in which a magnetic flux generator such as an excitation coil is disposed outside a heating roller.

従来から，電子写真方式の画像形成装置では，トナー画像を記録紙に定着させる定着装置が備えられている。定着装置としては，定着ローラと加圧ローラとからなるローラ対を備え，そのローラ対のニップ部を記録紙が通過することによりトナー画像の定着を図るローラ方式が広く採用されている。このローラ方式の定着装置では，定着ローラの表層が熱せられ，その熱やローラの圧力によってトナー像を記録紙に定着させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus is provided with a fixing device that fixes a toner image onto a recording sheet. As a fixing device, a roller system that includes a roller pair including a fixing roller and a pressure roller, and that fixes a toner image by passing a recording sheet through a nip portion of the roller pair is widely used. In this roller type fixing device, the surface layer of the fixing roller is heated, and the toner image is fixed on the recording paper by the heat and the pressure of the roller.

定着装置では，通紙を連続して行うと次のような問題が生じる。すなわち，定着ローラと記録紙とが接触する通紙領域では，定着の際に記録紙に熱が奪われて表面温度が低下する。一方，定着ローラと記録紙とが接触する非通紙領域では，熱が蓄積される。定着装置では，通常，通紙領域が所定の定着温度となるように制御されるため，非通紙領域が過昇温となる。そこで，定着ローラの非通紙領域に冷却風を当て，非通紙領域を冷却する技術が提案されている（例えば，特許文献１）。 In the fixing device, the following problems occur when the paper is continuously passed. In other words, in the paper passing area where the fixing roller and the recording paper come into contact, the recording paper is deprived of heat during fixing and the surface temperature decreases. On the other hand, heat is accumulated in the non-sheet passing region where the fixing roller and the recording paper are in contact with each other. In the fixing device, normally, the sheet passing area is controlled so as to have a predetermined fixing temperature, and therefore the non-sheet passing area is overheated. Therefore, a technique has been proposed in which cooling air is applied to the non-sheet passing area of the fixing roller to cool the non-sheet passing area (for example, Patent Document 1).

また，近年，消費電力の低減，起動時間の短縮化の観点から，電磁誘導加熱方式の定着装置が提案されている（例えば，特許文献２）。電磁誘導加熱方式の定着装置では，磁束発生部からの磁束によって定着ローラ内の電磁誘導発熱層での発熱を促している。 In recent years, an electromagnetic induction heating type fixing device has been proposed from the viewpoint of reducing power consumption and starting time (for example, Patent Document 2). In the electromagnetic induction heating type fixing device, heat generation in the electromagnetic induction heat generating layer in the fixing roller is promoted by the magnetic flux from the magnetic flux generation unit.

また，電磁誘導加熱方式の定着装置においては，磁束発生部を定着ローラの外側に配置するものが提案されている（例えば，特許文献３）。磁束発生部を定着ローラの外側に配置することで，励磁コイルの加熱を抑制するとともに定着ローラの小径化を図ることができる。
特開２００２−１３２０７８号公報特開平９−１７１８８９号公報特開２０００−２１４７１４号公報 In addition, an electromagnetic induction heating type fixing device has been proposed in which a magnetic flux generator is disposed outside a fixing roller (for example, Patent Document 3). By disposing the magnetic flux generator outside the fixing roller, it is possible to suppress heating of the exciting coil and reduce the diameter of the fixing roller.
JP 2002-132078 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-171889 JP 2000-214714 A

しかしながら，電磁誘導加熱方式の定着装置では，次のような問題があった。すなわち，定着ローラの過昇温の問題は，特に熱容量が小さく昇温効率が高い電磁誘導過熱方式の定着装置で顕著に発生する。これは，長手方向への熱の均一化よりも非通紙領域の昇温速度が速いためであると考えられる。特許文献１では，冷却風を当てることで過昇温を抑制するとしているが，磁束発生部を定着ローラの外側に配した定着装置では，定着ローラの表面が磁束発生部によって覆われている。そのため，磁束発生部に覆われた非通紙領域の冷却が困難となっている。 However, the electromagnetic induction heating type fixing device has the following problems. That is, the problem of overheating of the fixing roller is particularly noticeable in an electromagnetic induction overheating type fixing device having a small heat capacity and high heating efficiency. This is presumably because the rate of temperature rise in the non-sheet passing region is faster than the uniform heat in the longitudinal direction. In Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260260, the temperature rise is suppressed by applying cooling air. However, in the fixing device in which the magnetic flux generation unit is arranged outside the fixing roller, the surface of the fixing roller is covered with the magnetic flux generation unit. For this reason, it is difficult to cool the non-sheet passing region covered with the magnetic flux generation unit.

そして，非通紙領域での過昇温が生じると，例えば，定着ローラの表面が熱によって劣化する，小サイズの記録紙を連続通紙した後に大サイズの記録紙を通紙する際に光沢差が生じるといった問題が生じる。また，誘導発熱体の近傍にシリコンゴムを使用する場合，その耐熱温度の上限を超えてしまうこともある。 If an excessive temperature rise occurs in the non-sheet passing area, for example, the surface of the fixing roller deteriorates due to heat. When the small size recording paper is continuously fed and glossy when passing the large size recording paper, The problem that a difference arises arises. In addition, when silicon rubber is used in the vicinity of the induction heating element, the upper limit of the heat resistant temperature may be exceeded.

本発明は，前記した従来の定着装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，磁束発生部を定着ローラの外側に配した電磁誘導加熱方式の定着装置であって，磁束発生部に覆われた非通紙領域の過昇温を抑制した定着装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the problems of the conventional fixing device described above. That is, the problem is that an electromagnetic induction heating type fixing device in which the magnetic flux generation unit is arranged outside the fixing roller, and the fixing device that suppresses excessive temperature rise in the non-sheet passing region covered with the magnetic flux generation unit. Is to provide.

この課題の解決を目的としてなされた定着装置は，記録媒体上の画像を記録媒体に定着させる電磁誘導加熱方式の定着装置であって，加熱ローラと，励磁コイルと，その励磁コイルを支持するコイルボビンとを有し，加熱ローラの外側に位置するとともに加熱ローラに対して長手方向に沿って対向配置された磁束発生手段と，加熱ローラと磁束発生手段とのギャップ部分に冷却風を導入する冷却風導入手段とを有し，磁束発生手段は，コイルボビンの加熱ローラと対向する部位に，加熱ローラと対向する部位に，加熱ローラの非通紙領域に対応する部分を冷却するとともに通紙領域を冷却しないように冷却風の流路を制限する少なくとも１つのリブを有することを特徴としている。
A fixing device for solving this problem is an electromagnetic induction heating type fixing device for fixing an image on a recording medium to the recording medium, and includes a heating roller, an exciting coil, and a coil bobbin for supporting the exciting coil. A magnetic flux generating means that is located outside the heating roller and is disposed facing the heating roller along the longitudinal direction, and a cooling air that introduces the cooling air into a gap portion between the heating roller and the magnetic flux generating means The magnetic flux generating means cools the portion corresponding to the non-sheet passing area of the heating roller to the portion facing the heating roller of the coil bobbin, and cools the sheet passing area to the portion facing the heating roller. It is characterized by having at least one rib for restricting the flow path of the cooling air so as not to occur.

本発明の定着装置は，電磁誘導加熱方式にて加熱ローラが加熱されるものであり，加熱ローラの発熱に作用する磁束を発生させる磁束発生手段が加熱ローラの外側に配置されている。磁束発生手段は，長手方向に沿って加熱ローラと対向配置されている。そして，この磁束発生手段からの磁束により，加熱ローラ内の電磁誘導発熱層に渦電流が流れて発熱する。加熱ローラとしては，加圧ローラとの間でニップ部を形成するローラであってもよいし，定着ローラにベルト等を介して熱を供給するローラであってもよい。 In the fixing device of the present invention, the heating roller is heated by an electromagnetic induction heating method, and magnetic flux generating means for generating a magnetic flux acting on the heat generated by the heating roller is disposed outside the heating roller. The magnetic flux generation means is arranged to face the heating roller along the longitudinal direction. Due to the magnetic flux from the magnetic flux generating means, an eddy current flows through the electromagnetic induction heat generating layer in the heating roller to generate heat. The heating roller may be a roller that forms a nip portion with the pressure roller, or a roller that supplies heat to the fixing roller via a belt or the like.

そして，本発明の定着装置は，加熱ローラと磁束発生手段との間のギャップ部分に冷却風を導入する冷却風導入手段を有する。これにより，磁束発生手段にて覆われている加熱ローラの非通紙領域に冷却風を供給することができる。冷却風導入手段としては，例えば，冷却風を形成するファンと，その冷却風をギャップ部分までガイドするダクトとを有する機構がある。そして，ダクトによって加熱ローラの非通紙領域に冷却風を導く流路を形成することによって確実に加熱ローラの非通紙領域に冷却風を供給し，非通紙領域の過昇温を抑制することができる。 The fixing device of the present invention has cooling air introduction means for introducing cooling air into a gap portion between the heating roller and the magnetic flux generation means. Thereby, the cooling air can be supplied to the non-sheet passing area of the heating roller covered with the magnetic flux generating means. As the cooling air introducing means, for example, there is a mechanism having a fan that forms cooling air and a duct that guides the cooling air to a gap portion. Then, by forming a flow path for guiding the cooling air to the non-sheet passing area of the heating roller by the duct, the cooling air is surely supplied to the non-sheet passing area of the heating roller and the excessive temperature rise in the non-sheet passing area is suppressed. be able to.

また，本発明の定着装置の磁束発生手段は，加熱ローラと対向する部位に少なくとも１つのリブを有することとするとよりよい。より具体的には，励磁コイル等を収容するハウジングの外側に，記録媒体の搬送方向と略平行配置されたリブを設けることとするとよりよい。すなわち，磁束発生手段にリブを設けることにより，冷却風の長手方向への広がりを抑制する。さらに，リブによって冷却風の流路を狭めることにより，冷却風の流速の高速化が図られる。これにより，所定の領域（つまり，非通紙領域）に集中して冷却風を吹き付けることができ，加熱ローラの過昇温をより効果的に抑制することができる。 Further, the magnetic flux generating means of the fixing device of the present invention is preferably provided with at least one rib at a portion facing the heating roller. More specifically, it is better to provide a rib disposed substantially in parallel with the recording medium conveyance direction on the outside of the housing that accommodates the exciting coil and the like. That is, by providing ribs in the magnetic flux generating means, the cooling air is prevented from spreading in the longitudinal direction. Furthermore, the flow velocity of the cooling air can be increased by narrowing the flow passage of the cooling air with the ribs. Thereby, it is possible to concentrate cooling air on a predetermined area (that is, the non-sheet passing area) and to effectively suppress the excessive temperature rise of the heating roller.

また，本発明の定着装置は，冷却風導入手段の送風口の開口量を調節する開口量調節手段を有することとするとよりよい。すなわち，通紙される記録媒体には大小さまざまなサイズのものがあり，非通紙領域の大きさも記録媒体のサイズによって異なる。そこで，開口量調節手段を設けることにより，冷却風導入手段の送風口の開口量を調節して冷却風を吹き付ける範囲をコントロールする。つまり，記録媒体のサイズに合わせて非通紙領域にのみに冷却風が吹き付けられるように調節する。これにより，記録紙のサイズに合わせてより適切な領域に集中して冷却風を吹き付けることができ，定着ローラの過昇温をより確実に抑制することができる。開口量調節手段としては，例えば，記録媒体のサイズに合わせてスライド可能なシャッタがある。 Further, the fixing device of the present invention preferably has an opening amount adjusting means for adjusting the opening amount of the air blowing port of the cooling air introducing means. That is, there are various sizes of recording media to be passed, and the size of the non-sheet passing area varies depending on the size of the recording media. Therefore, by providing the opening amount adjusting means, the opening amount of the cooling air introduction means is adjusted to control the range in which the cooling air is blown. That is, the cooling air is adjusted so as to be blown only to the non-sheet passing area according to the size of the recording medium. As a result, the cooling air can be blown in a more appropriate area in accordance with the size of the recording paper, and the overheating of the fixing roller can be more reliably suppressed. As the opening amount adjusting means, for example, there is a shutter that can slide in accordance with the size of the recording medium.

また，本発明の定着装置は，加熱ローラと磁束発生手段とのギャップ部分から排出される冷却風を装置外部に排気する冷却風排気手段を有することとするとよりよい。これにより，廃熱が装置内に籠もることを抑制することができる。また，記録媒体への冷却風の吹付けを回避することができ，未定着のトナー像への影響を回避するとともに良好な搬送性を維持することができる。 Further, the fixing device of the present invention preferably has a cooling air exhaust means for exhausting the cooling air discharged from the gap portion between the heating roller and the magnetic flux generating means to the outside of the apparatus. Thereby, it can suppress that waste heat accumulates in an apparatus. In addition, it is possible to avoid blowing cooling air onto the recording medium, avoiding an influence on an unfixed toner image, and maintaining good transportability.

また，本発明の定着装置の磁束発生手段には，貫通孔が設けられ，冷却風導入手段は，その貫通孔から冷却風を導入することとするとよりよい。すなわち，磁束発生手段に貫通孔が設けられていることにより，磁束発生手段の上側からギャップ部分に向けて冷却風を導入することができる。よって，冷却風導入手段の配置の自由度が高い。 Further, it is better that the magnetic flux generating means of the fixing device of the present invention is provided with a through hole, and the cooling air introducing means introduces the cooling air from the through hole. That is, by providing a through hole in the magnetic flux generating means, cooling air can be introduced from the upper side of the magnetic flux generating means toward the gap portion. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the cooling air introduction means is high.

また，本発明の定着装置の加熱ローラは，加圧ローラとニップ部を形成し，冷却風導入手段は，通紙路中，そのニップ部よりも下流に位置し，冷却風導入手段とニップ部との間には，冷却風導入手段からの冷却風の一部を通紙路側に導くガイド部材が配設されていることとするとよりよい。これにより，冷却風の一部を定着後の記録媒体に導入することができる。よって，定着直後の記録媒体を早期に冷却することができる。よって，記録紙のカール等を抑制することができる。 Further, the heating roller of the fixing device of the present invention forms a nip portion with the pressure roller, and the cooling air introduction means is located downstream of the nip portion in the sheet passing path. A guide member for guiding a part of the cooling air from the cooling air introducing means to the paper path side is more preferably disposed between the two. Thereby, a part of the cooling air can be introduced into the recording medium after fixing. Therefore, the recording medium immediately after fixing can be cooled early. Therefore, curling of the recording paper can be suppressed.

本発明によれば，磁束発生手段にて加熱ローラが覆われている電磁誘導加熱方式の定着装置であっても，冷却風導入手段によって非通紙領域を確実に冷却することができる。よって，磁束発生部を定着ローラの外側に配した電磁誘導加熱方式の定着装置であって，磁束発生部に覆われた非通紙領域の過昇温を抑制した定着装置が提供されている。 According to the present invention, even in the electromagnetic induction heating type fixing device in which the heating roller is covered with the magnetic flux generation means, the non-sheet passing area can be reliably cooled by the cooling air introduction means. Therefore, there is provided an electromagnetic induction heating type fixing device in which the magnetic flux generating portion is arranged outside the fixing roller, and the fixing device that suppresses the excessive temperature rise in the non-sheet passing region covered with the magnetic flux generating portion.

以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施の形態は，電子写真方式のプリンタに備えられた電磁誘導加熱方式の定着装置に本発明を適用したものである。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to an electromagnetic induction heating type fixing device provided in an electrophotographic printer.

本形態の画像形成装置は，電子写真方式のレーザプリンタであり，図１に示すように光学系にレーザ発振器１０２と，ポリゴンミラー１０３と，反射ミラー１０４とが配置され，画像プロセス部に感光体ドラム１０１と，帯電チャージャ１０５と，現像器１０６と，転写チャージャ１０７と，クリーニングブレード１０８とが配置されている。また，搬送部に給紙ローラ１０９と，排紙ローラ１１５と，給紙センサ１１０と，排紙センサ１１４と，定着装置１００等とが配置されている。 The image forming apparatus according to the present embodiment is an electrophotographic laser printer. As shown in FIG. 1, a laser oscillator 102, a polygon mirror 103, and a reflecting mirror 104 are arranged in an optical system, and a photoconductor is provided in an image processing unit. A drum 101, a charging charger 105, a developing device 106, a transfer charger 107, and a cleaning blade 108 are disposed. In addition, a paper feed roller 109, a paper discharge roller 115, a paper feed sensor 110, a paper discharge sensor 114, a fixing device 100, and the like are disposed in the transport unit.

次に，上記のように構成されたレーザプリンタの動作を簡単に説明する。感光体ドラム１０１は図１中矢印方向に回転しており，帯電チャージャ１０５により表面を一様に帯電させられる。また，画像信号に基づいて，レーザ発振器１０２からレーザ光が変調発光される。このレーザ光は，ポリゴンミラー１０３により主走査方向に走査され，反射ミラー１０４により反射されて感光体ドラム１０１に入射する。これにより，感光体ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１０６により現像されてトナー像となる。トナー像は，感光体ドラム１０１に対向して配置された転写チャージャ１０７により，給紙ローラ１０９によって給紙された記録紙Ｐ上に転写される。その後，トナー像が転写された記録紙Ｐは，定着装置１００において加熱され，その熱によりトナー像が溶融して記録紙Ｐ上に定着される。画像定着後，記録紙Ｐは，排紙ローラ１１５により装置外に排出される。以上の動作により，１枚分のプリントが行われる。 Next, the operation of the laser printer configured as described above will be briefly described. The photosensitive drum 101 rotates in the direction of the arrow in FIG. 1, and the surface is uniformly charged by the charging charger 105. Further, the laser light is modulated and emitted from the laser oscillator 102 based on the image signal. This laser beam is scanned in the main scanning direction by the polygon mirror 103, reflected by the reflection mirror 104, and incident on the photosensitive drum 101. Thereby, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 101. The electrostatic latent image is developed by the developing device 106 to become a toner image. The toner image is transferred onto the recording paper P fed by the paper feed roller 109 by a transfer charger 107 disposed opposite to the photosensitive drum 101. Thereafter, the recording paper P onto which the toner image has been transferred is heated in the fixing device 100, and the toner image is melted and fixed on the recording paper P by the heat. After the image is fixed, the recording paper P is discharged out of the apparatus by a paper discharge roller 115. With the above operation, printing for one sheet is performed.

続いて，本形態のレーザプリンタに備えられている定着装置１００の構成について説明する。定着装置１００は，電磁誘導加熱方式の定着装置であり，図２に示すように定着ローラ１と，加圧ローラ２と，磁束発生部３と，温度センサ４と，送風部５と，排気部６とを有している。 Next, the configuration of the fixing device 100 provided in the laser printer of this embodiment will be described. The fixing device 100 is an electromagnetic induction heating type fixing device, and as shown in FIG. 2, a fixing roller 1, a pressure roller 2, a magnetic flux generation unit 3, a temperature sensor 4, a blower unit 5, and an exhaust unit. 6.

定着ローラ１と加圧ローラ２とは長手方向（軸方向）に並行配置されている。定着ローラ１は，モータ等の駆動機構により所定の速度で回転駆動される。また，加圧ローラ２は，バネ等の付勢部材によって定着ローラ１側に付勢されており，定着ローラ１との間でニップ部を形成している。さらに加圧ローラ２は，定着ローラ１との圧接摩擦力によって定着ローラ１の回転に従動回転するように設けられている。 The fixing roller 1 and the pressure roller 2 are arranged in parallel in the longitudinal direction (axial direction). The fixing roller 1 is rotationally driven at a predetermined speed by a driving mechanism such as a motor. The pressure roller 2 is biased toward the fixing roller 1 by a biasing member such as a spring, and forms a nip portion with the fixing roller 1. Further, the pressure roller 2 is provided so as to be driven to rotate by the rotation of the fixing roller 1 by the frictional force of contact with the fixing roller 1.

定着ローラ１は，図３に示すように，芯金１１上に，断熱層１２，電磁誘導発熱層１３，弾性層１４，および離型層１５が順次積層されている。また，ローラ硬度は，例えばアスカーＣ硬度で３０度〜９０度の範囲内に設定される。 As shown in FIG. 3, in the fixing roller 1, a heat insulating layer 12, an electromagnetic induction heat generating layer 13, an elastic layer 14, and a release layer 15 are sequentially laminated on a cored bar 11. The roller hardness is set, for example, in the range of 30 to 90 degrees as Asker C hardness.

支持層としての芯金１１は，厚さが３ｍｍ程度のアルミパイプである。なお，芯金１１には，鉄やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性樹脂を使用することも可能である。なお，芯金１１が発熱するのを防ぐために電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが好ましい。 The core metal 11 as the support layer is an aluminum pipe having a thickness of about 3 mm. The core metal 11 may be made of a heat resistant resin such as iron or PPS (polyphenylene sulfide). In order to prevent the metal core 11 from generating heat, it is preferable to use a nonmagnetic material that is less affected by electromagnetic induction heating.

断熱層１２は，電磁誘導発熱層１３を断熱保持するための層であり，耐熱性や弾性を有する部材（例えば，ゴム材や樹脂材）のスポンジ体が適用される。また，ゴム材や樹脂材のスポンジ体を用いると，電磁誘導発熱層１３を断熱保持するとともに，電磁誘導発熱層１３のたわみを許容し，ニップ幅を増やすことができる。そのため，ローラ硬度を小さくし，排紙性および記録紙の分離性の向上を図ることができる。例えば，断熱層１２にシリコンスポンジ材を適用する場合には，厚さが２ｍｍ〜１０ｍｍ，望ましくは３ｍｍ〜７ｍｍの範囲内に，また硬度がアスカーゴム硬度計で２０度〜６０度，望ましくは３０度〜５０度の範囲内にそれぞれ設定される。 The heat insulating layer 12 is a layer for insulatingly holding the electromagnetic induction heat generating layer 13, and a sponge body of a member having heat resistance or elasticity (for example, rubber material or resin material) is applied. In addition, when a sponge member made of a rubber material or a resin material is used, the electromagnetic induction heat generating layer 13 can be insulated and held, and the electromagnetic induction heat generating layer 13 can be allowed to be bent to increase the nip width. Therefore, it is possible to reduce the roller hardness and improve the paper discharge performance and the recording paper separation performance. For example, when a silicon sponge material is applied to the heat insulating layer 12, the thickness is in the range of 2 mm to 10 mm, preferably 3 mm to 7 mm, and the hardness is 20 degrees to 60 degrees with the Asker rubber hardness meter, preferably 30 degrees. Each is set within a range of ˜50 degrees.

電磁誘導発熱層１３は，磁束発生部３による励磁によりジュール熱を発生させる層であり，厚さが１０μｍ〜１００μｍ，望ましくは２０〜５０μｍの範囲内のニッケル電鋳ベルト層である。なお，電磁誘導発熱層１３には，例えば磁性ステンレスのような磁性金属といった，高透磁率であり，適当な抵抗率を備えたものを使用してもよい。また，非磁性材料でも，金属などの導電性がある材料の薄膜であっても使用可能である。また，樹脂に発熱粒子を混入したものを使用してもよい。電磁誘導発熱層１３に樹脂ベースのものを用いることによって分離性の向上を図ることが可能となる。 The electromagnetic induction heat generating layer 13 is a layer that generates Joule heat by excitation by the magnetic flux generator 3, and is a nickel electroformed belt layer having a thickness in the range of 10 μm to 100 μm, preferably 20 to 50 μm. The electromagnetic induction heating layer 13 may be made of a material having a high magnetic permeability such as a magnetic metal such as magnetic stainless steel and having an appropriate resistivity. Moreover, it is possible to use a non-magnetic material or a thin film of a conductive material such as metal. Further, a resin in which exothermic particles are mixed may be used. By using a resin-based material for the electromagnetic induction heat generating layer 13, it is possible to improve the separability.

弾性層１４は，記録紙と定着ローラ１表面との密着性を高めるための層であり，耐熱性や弾性を有する部材（例えば，ゴム材や樹脂材）が適用される。具体的には，定着温度での使用に耐えうるシリコンゴム，フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーが使用可能である。なお，弾性層１４に，熱伝導性や補強等を目的として各種充填剤を混入してもよい。熱伝導性粒子としては，ダイヤモンド，銀，銅，アルミニウム，大理石，ガラス等がある。この他，シリカ，アルミナ，酸化マグネシウム，窒化ホウ素，酸化ベリリウム等が使用可能である。 The elastic layer 14 is a layer for enhancing the adhesion between the recording paper and the surface of the fixing roller 1, and a member having heat resistance or elasticity (for example, a rubber material or a resin material) is applied. Specifically, heat-resistant elastomers such as silicon rubber and fluorine rubber that can withstand use at the fixing temperature can be used. Various fillers may be mixed in the elastic layer 14 for the purpose of thermal conductivity, reinforcement, and the like. Examples of thermally conductive particles include diamond, silver, copper, aluminum, marble, and glass. In addition, silica, alumina, magnesium oxide, boron nitride, beryllium oxide, and the like can be used.

弾性層１４の厚みは，１０μｍ〜８００μｍ，望ましくは１００μｍ〜３００μｍの範囲内に設定される。なお，弾性層１４の厚さが１０μｍ未満であると厚み方向の弾力性を得ることが困難となる。一方，弾性層１４の厚さが８００μｍを超えてしまうと，電磁誘導発熱層１３からの熱が定着ローラ１の表面に達し難くなって熱効率が悪化する。 The thickness of the elastic layer 14 is set in the range of 10 μm to 800 μm, preferably 100 μm to 300 μm. If the thickness of the elastic layer 14 is less than 10 μm, it is difficult to obtain elasticity in the thickness direction. On the other hand, if the thickness of the elastic layer 14 exceeds 800 μm, the heat from the electromagnetic induction heat generating layer 13 hardly reaches the surface of the fixing roller 1 and the thermal efficiency is deteriorated.

弾性層の硬度は，ＪＩＳ硬度で１度〜８０度，望ましくは５度〜３０度のシリコンゴムからなることが好ましい。この範囲内であれば，弾性層１４の強度の低下，密着性の不良を抑制しつつ，トナーの定着性の不良を抑制できる。シリコンゴムとしては，１成分系，２成分系，または３成分系以上のシリコンゴム，ＬＴＶ型，ＲＴＶ型，またはＨＴＶ型のシリコンゴム，縮合型または付加型のシリコンゴム等が使用可能である。本形態では，ＪＩＳ硬度が１０度，厚さが２００μｍのシリコンゴム層とする。 The elastic layer preferably has a JIS hardness of 1 to 80 degrees, preferably 5 to 30 degrees. Within this range, it is possible to suppress the toner fixing property failure while suppressing the strength reduction and adhesion failure of the elastic layer 14. As the silicone rubber, one-component, two-component or three-component or more silicone rubber, LTV type, RTV type or HTV type silicone rubber, condensation type or addition type silicone rubber can be used. In this embodiment, the silicon rubber layer has a JIS hardness of 10 degrees and a thickness of 200 μm.

離型層１５は，表面の離型性を高めるための層であり，定着温度での使用に耐えられる材料が使用される。例えば，シリコンゴム，フッ素ゴム，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ，ＰＦＥＰ等のフッ素樹脂が使用される。離型層１５の厚みは，５μｍから１００μｍ，望ましくは１０μｍ〜５０μｍがより好ましい。なお，離型層１５中に，必要に応じて，導電材，耐磨耗材，良熱伝導材等を充填剤として添加してもよい。 The release layer 15 is a layer for improving the release property of the surface, and a material that can withstand use at the fixing temperature is used. For example, fluororesins such as silicon rubber, fluororubber, PFA, PTFE, FEP, and PFEP are used. The thickness of the release layer 15 is 5 μm to 100 μm, desirably 10 μm to 50 μm. In addition, you may add a electrically conductive material, an abrasion-resistant material, a good heat conductive material etc. in the mold release layer 15 as needed.

加圧ローラ２は，図４に示すように，芯金２１上に，シリコンスポンジ層２２，および離型層２５が順次積層されている。加圧ローラ２は，定着ローラ１に対して３００Ｎ〜５００Ｎの荷重で加圧され，ニップ部の幅は５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内となっている。なお，記録紙の種別等により荷重を変化させてもよい。 In the pressure roller 2, as shown in FIG. 4, a silicon sponge layer 22 and a release layer 25 are sequentially laminated on a cored bar 21. The pressure roller 2 is pressed against the fixing roller 1 with a load of 300 N to 500 N, and the width of the nip portion is in the range of 5 mm to 15 mm. The load may be changed depending on the type of recording paper.

支持層としての芯金２１は，厚さが３ｍｍ程度のアルミパイプである。なお，芯金２１には，鉄やＰＰＳのような耐熱性樹脂を使用することも可能である。なお，芯金２１が発熱するのを防ぐために電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが好ましい。シリコンスポンジ層２２の厚さは，３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内で使用条件に合わせて設計される。離型層２５は，定着ローラ１と同様に表面の離型性を高めるための層であり，定着温度での使用に耐えられる材料が使用される。例えば，シリコンゴム，フッ素ゴム，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ，ＰＦＥＰ等のフッ素樹脂が使用される。 The cored bar 21 as a support layer is an aluminum pipe having a thickness of about 3 mm. The core metal 21 may be made of a heat resistant resin such as iron or PPS. In order to prevent the metal core 21 from generating heat, it is preferable to use a nonmagnetic material that is less affected by electromagnetic induction heating. The thickness of the silicon sponge layer 22 is designed in accordance with the use conditions within a range of 3 mm to 10 mm. The release layer 25 is a layer for improving the surface releasability like the fixing roller 1, and a material that can withstand use at the fixing temperature is used. For example, fluororesins such as silicon rubber, fluororubber, PFA, PTFE, FEP, and PFEP are used.

磁束発生部３は，励磁コイル３１と，磁性体コア３２と，コイルボビン３３とを有している。そして，磁束発生部３は，定着ローラ１の外側に位置するとともに，定着ローラ１に対向させて長手方向に沿って配設されている。また，磁束発生部３には，高周波インバータ（励磁回路）や制御回路が接続されている。 The magnetic flux generation unit 3 includes an excitation coil 31, a magnetic core 32, and a coil bobbin 33. The magnetic flux generator 3 is located outside the fixing roller 1 and is disposed along the longitudinal direction so as to face the fixing roller 1. The magnetic flux generator 3 is connected to a high-frequency inverter (excitation circuit) and a control circuit.

磁性体コア３２は，横断面が略Ｅ字形状であり，定着ローラ１の長手方向の寸法に対応した長さ寸法を有する長尺部材である。磁性体コア３２は，中央部に定着ローラ側に突出した部位を設けて略Ｅ字形状とすることにより，発熱効率を高めている。磁性体コア３２の材料としては，高透磁率かつ低損失のもの（例えば，フェライト）を使用する。パーマロイのような合金の場合には，コア内の渦電流損失が高周波領域で大きくなるため積層構造にするとよい。 The magnetic core 32 is a long member having a substantially E-shaped cross section and a length corresponding to the longitudinal dimension of the fixing roller 1. The magnetic core 32 is provided with a portion projecting toward the fixing roller at the center portion so as to have a substantially E shape, thereby improving the heat generation efficiency. As the material of the magnetic core 32, a material having high permeability and low loss (for example, ferrite) is used. In the case of an alloy such as permalloy, the eddy current loss in the core increases in the high frequency region, so a laminated structure is preferable.

また，磁性体コア３２は，磁気回路の高効率化と磁気遮蔽との両機能を備えている。なお，磁気遮蔽が十分にできる手段があれば空芯（コアなし）にしてもよい。また，コア材として樹脂材に磁性粉を混入させたものを用いると，形状の設計自由度が高くなる。 The magnetic core 32 has both functions of increasing the efficiency of the magnetic circuit and magnetic shielding. If there is a means capable of sufficient magnetic shielding, an air core (no core) may be used. In addition, if a core material made of a resin material mixed with magnetic powder is used, the design flexibility of the shape is increased.

励磁コイル３１は，長尺の磁性体コア３２に沿って長手方向に渡って導線を巻きつけた構造を有している。また，励磁コイル３１は，高周波インバータに接続され，１００Ｗ〜２０００Ｗの高周波電力が供給される。そのため，細線を数十から数百本の範囲内で束ねてリッツ線にしたものを用いている。また，巻線に伝熱した場合を考慮し，耐熱性の樹脂で被覆している。 The exciting coil 31 has a structure in which a conducting wire is wound along the long magnetic core 32 in the longitudinal direction. The exciting coil 31 is connected to a high-frequency inverter and is supplied with high-frequency power of 100 W to 2000 W. For this reason, a thin wire bundled within a range of several tens to several hundred wires is used as a litz wire. In consideration of the case where heat is transferred to the winding, it is covered with heat-resistant resin.

また，励磁コイル３１には，高周波インバータにより１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流電流が印加される。交流電流によって誘導された磁束は，フェライトコア３２内を外部に漏れることなく通り，さらに定着ローラ１の電磁誘導発熱層１３を通る。そして，磁性体コア３２の突起部にて磁性体コア３２の外部に漏れ，定着ローラ１の電磁誘導発熱層１３を貫く。そして，電磁誘導発熱層１３に渦電流が流れることにより，電磁誘導発熱層１３自体がジュール発熱する。これにより，定着ローラ１が加熱状態となる。 Further, an alternating current of 10 kHz to 100 kHz is applied to the excitation coil 31 by a high frequency inverter. The magnetic flux induced by the alternating current passes through the ferrite core 32 without leaking outside, and further passes through the electromagnetic induction heat generating layer 13 of the fixing roller 1. The protrusion of the magnetic core 32 leaks to the outside of the magnetic core 32 and penetrates the electromagnetic induction heat generating layer 13 of the fixing roller 1. And when an eddy current flows through the electromagnetic induction heat generating layer 13, the electromagnetic induction heat generating layer 13 itself generates Joule heat. As a result, the fixing roller 1 is heated.

温度センサ４は，定着ローラ１の表面温度を検出するためのものであり，定着ローラ１と加圧ローラ２とのニップ部の近傍に配設される。温度センサ４としては，例えばサーミスタが使用可能である。 The temperature sensor 4 is for detecting the surface temperature of the fixing roller 1 and is disposed in the vicinity of the nip portion between the fixing roller 1 and the pressure roller 2. As the temperature sensor 4, for example, a thermistor can be used.

定着ローラ１の温度制御は，温度センサ４の検出信号を基に制御回路によって行われる。すなわち，制御回路は，温度センサ４からの検出信号を基に高周波インバータを制御し，高周波インバータから励磁コイル３１への電力供給をコントロールする。これにより，定着ローラ１の表面温度が所定温度となるように自動制御される。 The temperature control of the fixing roller 1 is performed by a control circuit based on the detection signal of the temperature sensor 4. That is, the control circuit controls the high frequency inverter based on the detection signal from the temperature sensor 4 and controls the power supply from the high frequency inverter to the exciting coil 31. Thereby, the surface temperature of the fixing roller 1 is automatically controlled so as to become a predetermined temperature.

続いて，本形態の定着装置１００での定着動作について説明する。まず，ウォーミングアップ動作として，定着ローラ１が回転駆動され，これに伴い加圧ローラ２も従動回転する。そして，磁束発生部３の発生磁束の作用により，定着ローラ１の電磁誘導発熱層１３が発熱する。そして，定着ローラ１の表面温度が所定温度となるように自動制御される。電磁誘導発熱層１３は，その熱容量が小さくかつ断熱層１２により断熱保持されているため，定着ローラ１の表層側に位置する弾性層１４あるいは離型層１５が迅速に加熱される。すなわち，定着ローラ１の表面は定着可能温度に迅速に達する。 Next, a fixing operation in the fixing device 100 of this embodiment will be described. First, as a warm-up operation, the fixing roller 1 is rotationally driven, and the pressure roller 2 is also rotated in accordance with this. The electromagnetic induction heat generating layer 13 of the fixing roller 1 generates heat due to the action of the magnetic flux generated by the magnetic flux generating unit 3. Then, the surface temperature of the fixing roller 1 is automatically controlled so as to become a predetermined temperature. Since the electromagnetic induction heat generating layer 13 has a small heat capacity and is insulated and held by the heat insulating layer 12, the elastic layer 14 or the release layer 15 located on the surface layer side of the fixing roller 1 is rapidly heated. In other words, the surface of the fixing roller 1 quickly reaches the fixable temperature.

ウォーミングアップ動作が終了した後，定着ローラ１と加圧ローラ２とのニップ部に，未定着のトナー像を担持した記録紙Ｐが搬送される（図２参照）。その際，記録紙Ｐ上のトナー像は定着ローラ１と対面する。ニップ部に導入された記録紙Ｐは，ニップ部を挟持搬送され，定着ローラ１からの熱で加熱される。これにより，未定着のトナー像が記録紙Ｐに溶融定着される。 After the warm-up operation is completed, the recording paper P carrying an unfixed toner image is conveyed to the nip portion between the fixing roller 1 and the pressure roller 2 (see FIG. 2). At that time, the toner image on the recording paper P faces the fixing roller 1. The recording paper P introduced into the nip portion is nipped and conveyed through the nip portion and heated by heat from the fixing roller 1. As a result, the unfixed toner image is melted and fixed on the recording paper P.

ニップ部での定着処理を終えた記録紙Ｐは，定着ローラ１から分離されて搬出される。その際，定着ローラ１の表面に当接させて配置された分離爪等により，記録紙Ｐが定着ローラ１の表面に貼り付いてしまっても強制的に分離される。すなわち，定着装置１００内でのジャムを防止する。 The recording paper P after the fixing process at the nip portion is separated from the fixing roller 1 and carried out. At that time, even if the recording paper P sticks to the surface of the fixing roller 1 by a separation claw or the like arranged in contact with the surface of the fixing roller 1, it is forcibly separated. That is, jamming in the fixing device 100 is prevented.

また，本形態の定着装置１００には，図２に示したように，定着ローラ１と磁束発生部３との間のギャップ部に冷却風を送る送風部５と，ギャップ部から排気された冷却風を機外に排気する排気部６とが設けられている。具体的に送風部５は，送風ファン５１と，送風ダクト５２とを有している。一方，排気部６は，排気ファン６１と，排気ガイド６２とを有している。また，送風部５は，図５に示すように定着ローラ１の長手方向の両端部にそれぞれ設けられている。そのため，冷却風は定着ローラ１の両端部にそれぞれ導入される。 Further, as shown in FIG. 2, the fixing device 100 according to the present embodiment includes a blower 5 that sends cooling air to the gap between the fixing roller 1 and the magnetic flux generator 3, and cooling exhausted from the gap. An exhaust unit 6 is provided for exhausting the wind outside the machine. Specifically, the blower 5 includes a blower fan 51 and a blower duct 52. On the other hand, the exhaust unit 6 includes an exhaust fan 61 and an exhaust guide 62. Further, as shown in FIG. 5, the air blowing units 5 are provided at both ends in the longitudinal direction of the fixing roller 1. Therefore, the cooling air is introduced into both ends of the fixing roller 1.

送風ファン５１は，空気流（冷却風）を形成するものであり，例えば遠心ファンが使用可能である。送風ダクト５２は，送風ファン５１によって形成された冷却風の流路を形成するものであり，定着ローラ１と磁束発生部３との間のギャップ部に冷却風を導入するように配設される。この送風ダクト５２には，ギャップ部への送風口に複数枚の分流壁５３が設けられている。この分流壁５３により，図６に示すように，送風ダクト５２の送風口５４が複数個に分割される。分流壁５３は，制御すべき記録紙サイズに対応するように配設されている。 The blower fan 51 forms an air flow (cooling air), and for example, a centrifugal fan can be used. The air duct 52 forms a flow path of the cooling air formed by the air blowing fan 51, and is arranged so as to introduce the cooling air into the gap portion between the fixing roller 1 and the magnetic flux generation unit 3. . The air duct 52 is provided with a plurality of flow dividing walls 53 at the air outlet to the gap portion. As shown in FIG. 6, the air outlet 54 of the air duct 52 is divided into a plurality of parts by the flow dividing wall 53. The flow dividing wall 53 is disposed so as to correspond to the recording paper size to be controlled.

さらに，送風部５には，図５に示したように送風ダクト５２の送風口の開口幅を調節するシャッタ５５が定着ローラ１の長手方向にスライド自在に支持されている。シャッタ５５は，シャッタ駆動部５９により駆動され，分流壁５３によって分割された送風口の開閉を行う。シャッタ駆動部５９は，記録紙のサイズあるいは定着ローラ１の表面温度を基にシャッタ５５の位置決めを行う。 Further, as shown in FIG. 5, a shutter 55 that adjusts the opening width of the blower opening of the blower duct 52 is supported by the blower 5 so as to be slidable in the longitudinal direction of the fixing roller 1. The shutter 55 is driven by a shutter drive unit 59 and opens and closes the air outlet divided by the flow dividing wall 53. The shutter drive unit 59 positions the shutter 55 based on the size of the recording paper or the surface temperature of the fixing roller 1.

また，コイルボビン３３の内側には，図７に示すように複数個のリブ５６が設けられている。各リブ５６は，通紙方向に略平行配置されており，冷却風の長手方向への移動を抑制する。すなわち，ギャップ部内を流れる冷却風をガイドする。リブ５６は，送風ダクト５２内の分流壁５３と同様に，制御すべき記録紙サイズに対応するように配設されている。また，リブ５６のサイズおよび形状は，冷却風の振り分けを考慮して設計される。例えば，コイルボビン３３が定着ローラ１に近接している配置では，リブ５６の高さを低くし，定着ローラ１との接触を避ける。一方，ある程度に離間している配置では，リブ５６の高さを高くし，冷却風の長手方向への漏れを抑制する。 A plurality of ribs 56 are provided inside the coil bobbin 33 as shown in FIG. Each rib 56 is arranged substantially parallel to the sheet passing direction, and suppresses the movement of the cooling air in the longitudinal direction. That is, the cooling air flowing through the gap is guided. The rib 56 is disposed so as to correspond to the size of the recording paper to be controlled, like the flow dividing wall 53 in the air duct 52. The size and shape of the rib 56 are designed in consideration of cooling air distribution. For example, in the arrangement in which the coil bobbin 33 is close to the fixing roller 1, the height of the rib 56 is lowered to avoid contact with the fixing roller 1. On the other hand, in the arrangement which is spaced apart to some extent, the height of the rib 56 is increased to suppress the leakage of the cooling air in the longitudinal direction.

すなわち，定着装置１００では，定着ローラ１の両端部に設けられた送風部５により，定着ローラ１と磁束発生部３との間のギャップ部に冷却風が導入される。これにより，定着ローラ１の両端部の温度上昇を抑制することができる。また，定着ローラ１と磁束発生部３とによって流路が形成されるため，効率良く過昇温を抑制することができる。さらには，定着ローラ１から磁束発生部３への熱の移動を抑制することができる。 That is, in the fixing device 100, the cooling air is introduced into the gap portion between the fixing roller 1 and the magnetic flux generation unit 3 by the air blowing units 5 provided at both ends of the fixing roller 1. Thereby, the temperature rise of the both ends of the fixing roller 1 can be suppressed. In addition, since the flow path is formed by the fixing roller 1 and the magnetic flux generator 3, the excessive temperature rise can be suppressed efficiently. Furthermore, heat transfer from the fixing roller 1 to the magnetic flux generation unit 3 can be suppressed.

また，送風ダクト５２内に分流壁５３およびシャッタ５５を設けることにより，記録紙サイズに合わせて送風ダクト５２の開口量を調節することができる。すなわち，冷却風を吹き付ける領域をコントロールすることができる。例えば，小サイズの記録紙を通紙する際には送風ダクト５２の開口部を全開し，それ以外のサイズの記録紙を通紙する際には通紙領域と非通紙領域との境界に合わせてシャッタ５５が移動する。つまり，シャッタ５５の移動により送風ダクト５２の送風口の開閉が選択される。これにより，記録紙のサイズに合わせて非通紙領域のみを選択的に冷却することができる。 Further, by providing the flow dividing wall 53 and the shutter 55 in the air duct 52, the opening amount of the air duct 52 can be adjusted according to the recording paper size. That is, the area where the cooling air is blown can be controlled. For example, when passing a small size recording paper, the opening of the air duct 52 is fully opened, and when passing other size recording paper, the boundary between the paper passing area and the non-paper passing area is set. At the same time, the shutter 55 moves. That is, the opening / closing of the air outlet of the air duct 52 is selected by the movement of the shutter 55. Thereby, only the non-sheet passing area can be selectively cooled according to the size of the recording sheet.

また，コイルボビン３３の内側にリブ５６を設けることにより，冷却風の長手方向への移動を抑制し，冷却風の流路を制限することができる。そのため，非通紙領域に集中して吹き付けることができるとともに，冷却風の流速の高速化が図られる。これにより，より効果的に定着ローラ１上の非通紙領域を冷却することができ，過昇温を効率的に抑制することができる。また，リブ５６を制御すべき記録紙サイズごとに設けることで，記録紙のサイズに合わせて選択的に冷却することができる。 Moreover, by providing the rib 56 inside the coil bobbin 33, the movement of the cooling air in the longitudinal direction can be suppressed and the flow path of the cooling air can be restricted. As a result, it is possible to concentrate the spray on the non-sheet passing area and to increase the flow velocity of the cooling air. Thereby, the non-sheet passing area on the fixing roller 1 can be cooled more effectively, and the excessive temperature rise can be efficiently suppressed. Further, by providing the rib 56 for each recording paper size to be controlled, it is possible to selectively cool in accordance with the size of the recording paper.

また，冷却風が排気される部分に冷却風排気部６を設けることにより，冷却風の効果を上げるとともに，廃熱が装置内に流出することを抑制することができる。また，記録紙Ｐへの冷却風の導入を回避することができる。よって，未定着のトナー像への影響を回避するとともに良好な搬送性を維持することができる。 Further, by providing the cooling air exhaust unit 6 in the portion where the cooling air is exhausted, the effect of the cooling air can be improved and the waste heat can be prevented from flowing out into the apparatus. Further, the introduction of cooling air to the recording paper P can be avoided. Therefore, it is possible to avoid the influence on the unfixed toner image and maintain good transportability.

なお，送風部５および排気部６の構成および配置は，前述の実施例に限るものではない。以下，定着装置１００の応用例について幾つか説明する。 In addition, the structure and arrangement | positioning of the ventilation part 5 and the exhaust part 6 are not restricted to the above-mentioned Example. Hereinafter, some application examples of the fixing device 100 will be described.

［第１の応用例］
第１の応用例の定着装置は，図８に示すように，定着ローラ１から見て，通紙方向の上流側に送風部５を，下流側に排気部６をそれぞれ配置している。この点，通紙方向の下流側に送風部５を，上流側に排気部６をそれぞれ配置している実施例（図２参照）の定着装置１００と異なる。 [First application example]
As shown in FIG. 8, the fixing device of the first application example includes a blower unit 5 on the upstream side in the sheet passing direction and an exhaust unit 6 on the downstream side as viewed from the fixing roller 1. This is different from the fixing device 100 of the embodiment (see FIG. 2) in which the air blowing unit 5 is disposed on the downstream side in the sheet passing direction and the exhaust unit 6 is disposed on the upstream side.

実施例のように下流側から冷却風を吹き付けると乱流が起こり難い。そのため，風量や風向きの制御が容易となる。しかしながら，乱流が起こらないため，冷却の点で効果が少ない。そこで，本応用例のように上流側から冷却風を吹き付けるようにしてもよい。積極的に乱流を起こすことにより，冷却効果の向上を図ることができる。 When cooling air is blown from the downstream side as in the embodiment, turbulence hardly occurs. This makes it easy to control the air volume and direction. However, since turbulence does not occur, it is less effective in terms of cooling. Therefore, cooling air may be blown from the upstream side as in this application example. By actively generating turbulence, the cooling effect can be improved.

［第２の応用例］
第２の応用例の定着装置は，図９に示すように，コイルボビン３３の送風部５側の裾野にガイド板５７を配置している。そして，送風ダクト５２の開口をそのガイド板５７に対向配置している。 [Second application example]
In the fixing device of the second application example, as shown in FIG. 9, a guide plate 57 is disposed at the foot of the coil bobbin 33 on the air blowing unit 5 side. The opening of the air duct 52 is disposed opposite to the guide plate 57.

このガイド板５７により，送風ダクト５２から吹き付けられた冷却風がガイド板５７に沿ってギャップ部に導入される。そのため，より多くの冷却風を効率良くギャップ部に導入することができる。また，ガイド板５７を設けることにより，送風ダクト５２および送風ファン５１の配置の自由度が高くなる。 The guide plate 57 introduces the cooling air blown from the air duct 52 into the gap portion along the guide plate 57. Therefore, more cooling air can be efficiently introduced into the gap portion. In addition, by providing the guide plate 57, the degree of freedom of arrangement of the blower duct 52 and the blower fan 51 is increased.

［第３の応用例］
第３の応用例の定着装置は，図１０に示すように磁束発生部３の搬送方向の中央部に開口部３４が設けられている。さらに，図１１に示すように，その開口部３４に冷却風を吹き付けるように送風部５を配置する。さらに，コイルボビン３３の両裾野に排気部６，６を配置する。すなわち，本応用例では，磁束発生部３の上方から冷却風を導入し，磁束発生部３の左右両側から冷却風を排気する。 [Third application example]
As shown in FIG. 10, the fixing device of the third application example is provided with an opening 34 at the center of the magnetic flux generator 3 in the transport direction. Further, as shown in FIG. 11, the blower 5 is disposed so as to blow cooling air to the opening 34. Further, exhaust parts 6 and 6 are arranged at both skirts of the coil bobbin 33. That is, in this application example, the cooling air is introduced from above the magnetic flux generator 3, and the cooling air is exhausted from both the left and right sides of the magnetic flux generator 3.

本応用例では，送風部５を磁束発生部３の上方に配置している。そのため，記録紙Ｐの通紙路の近傍に送風ダクト５２を配置しなければならない実施例（図２参照）と比べ，配置の自由度が高い。さらに，冷却風の導入口，すなわち開口部３４を大きく設けることができるため，より多くの冷却風を無理なく導入することができる。導入された冷却風は，ギャップ部による流路内で左右に振り分けられ，効率良く定着ローラ１と磁束発生部３とを冷却する。 In this application example, the air blower 5 is disposed above the magnetic flux generator 3. For this reason, the degree of freedom in arrangement is higher than in the embodiment (see FIG. 2) in which the air duct 52 must be arranged in the vicinity of the paper passage path of the recording paper P. Furthermore, since the inlet for cooling air, that is, the opening 34 can be provided large, more cooling air can be introduced without difficulty. The introduced cooling air is distributed to the left and right in the flow path by the gap portion, and efficiently cools the fixing roller 1 and the magnetic flux generating portion 3.

［第４の応用例］
第４の応用例の定着装置は，図１２に示すように，ギャップ部への入口近傍に冷却風を分流するガイド部５８を配置している。このガイド部５８は，送風ダクト５２からの冷却風の一部を通紙路に向けるためのものである。ガイド部５８は，定着ローラ１から見て，通紙方向の下流側に設けられる。 [Fourth application example]
In the fixing device of the fourth application example, as shown in FIG. 12, a guide portion 58 for diverting cooling air is arranged near the entrance to the gap portion. The guide portion 58 is for directing a part of the cooling air from the air duct 52 to the paper path. The guide unit 58 is provided on the downstream side in the sheet passing direction when viewed from the fixing roller 1.

本応用例では，冷却風の一部がガイド部５８によって通紙路に導入される。これにより，定着直後の記録紙Ｐを早期に冷却することができる。よって，記録紙のカールを抑制することができる。 In this application example, a part of the cooling air is introduced into the paper passing path by the guide portion 58. Thereby, the recording paper P immediately after fixing can be cooled early. Therefore, curling of the recording paper can be suppressed.

以上詳細に説明したように本実施の形態の定着装置１００では，冷却風を形成する送風ファン５１と，その冷却風を定着ローラ１と磁束発生部３との間のギャップ部に導入する送風ダクト５２とを備えることとしている。この送風部５により，磁束発生部３に覆われた非通紙領域に確実に冷却風を吹き付けることができる。よって，磁束発生部３を定着ローラ１の外側に配置した定着装置であっても，定着ローラ１の過昇温が確実に抑制される。また，磁束発生部３の内側に設けられたリブ５６や，送風ダクト５２内に設けられたシャッタ５５によって冷却風の吹き付ける領域をコントロールしている。これにより，記録紙のサイズに合わせて，その非通紙領域に集中して冷却風を吹き付けることができる。よって，確実に定着ローラ１の過昇温を抑制することができる。 As described above in detail, in the fixing device 100 according to the present embodiment, the blower fan 51 that forms the cooling air and the air duct that introduces the cooling air into the gap between the fixing roller 1 and the magnetic flux generator 3. 52. By the air blowing unit 5, the cooling air can be reliably blown to the non-sheet passing region covered with the magnetic flux generating unit 3. Therefore, even in the fixing device in which the magnetic flux generation unit 3 is disposed outside the fixing roller 1, the excessive temperature rise of the fixing roller 1 is reliably suppressed. In addition, a region where the cooling air is blown is controlled by a rib 56 provided inside the magnetic flux generation unit 3 and a shutter 55 provided in the air duct 52. As a result, the cooling air can be blown in a concentrated manner in the non-sheet passing area according to the size of the recording paper. Therefore, it is possible to reliably suppress the excessive temperature rise of the fixing roller 1.

特に，電磁誘導加熱方式の定着装置では，被加熱部材である定着ローラ１の熱容量を小さい。そのため，通紙領域と非通紙領域とでの熱の均一化が起こり難く端部での昇温が激しい。そこで，本形態のように通紙領域と非通紙領域とを区別し，非通紙領域に集中して冷却風を導入することで，非通紙領域での昇温を確実に抑制することができる。また，非通紙領域の昇温を確実に抑制できることから，被加熱部材のさらなる低熱容量化を図ることができる。 In particular, in an electromagnetic induction heating type fixing device, the heat capacity of the fixing roller 1 as a member to be heated is small. For this reason, it is difficult to make the heat uniform in the paper passing area and the non-paper passing area, and the temperature rise at the edge is severe. Therefore, as in this embodiment, the paper passing area and the non-passing area are distinguished, and the cooling air is introduced to concentrate on the non-passing area, thereby reliably suppressing the temperature rise in the non-passing area. Can do. In addition, since the temperature rise in the non-sheet passing region can be reliably suppressed, the heat capacity of the heated member can be further reduced.

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，実施の形態ではレーザプリンタに本発明を適用しているがこれに限るものではない。すなわち，複写機，スキャナ，ＦＡＸあるいはワードプロセッサ等であっても定着装置を備えるものであれば適用可能である。また，カラーに限らず，モノクロ画像専用のものであってもよい。また，タンデム方式であっても，４サイクル方式であってもよい。 Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, in the embodiment, the present invention is applied to a laser printer, but the present invention is not limited to this. That is, even a copying machine, scanner, FAX, word processor, or the like can be applied as long as it has a fixing device. Moreover, it is not limited to color but may be dedicated to monochrome images. Further, a tandem method or a four-cycle method may be used.

また，実施の形態では，定着ローラを直接加熱するものであるが，これに限るものではない。例えば，図１３に示すように，磁束発生部３によって加熱される加熱ローラ９を有し，無端状の定着ベルト７を加熱ローラ９および定着ローラ８を囲むように懸架し，定着ローラ８と加圧ローラ２とを，定着ベルト７を挟んで対向配置したタイプであってもよい。 In the embodiment, the fixing roller is directly heated. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 13, it has a heating roller 9 that is heated by the magnetic flux generator 3, and an endless fixing belt 7 is suspended so as to surround the heating roller 9 and the fixing roller 8. A type in which the pressure roller 2 is disposed to face the fixing belt 7 may be used.

実施の形態にかかるプリンタの概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a printer according to an embodiment. 実施の形態にかかる定着装置の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device according to an embodiment. 定着ローラの概略構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing roller. FIG. 加圧ローラの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a pressure roller. 冷却風送風機構の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of a cooling air ventilation mechanism. 図５に示した送風ダクトのＡ−Ａ断面を示す図である。It is a figure which shows the AA cross section of the ventilation duct shown in FIG. コイルボビンの内側の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure inside a coil bobbin. 第１の応用例にかかる定着装置の概略構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device according to a first application example. 第２の応用例にかかる定着装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the fixing device concerning the 2nd application example. 磁束発生部を上面視した概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure which looked at the magnetic flux generation | occurrence | production part from the top. 第３の応用例にかかる定着装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the fixing device concerning the 3rd application example. 第４の応用例にかかる定着装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the fixing device concerning the 4th application example. 加熱ローラを備えた定着装置の概略構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device including a heating roller. FIG.

Explanation of symbols

１定着ローラ（加熱ローラ）
２加圧ローラ
３磁束発生部（磁束発生手段）
３１励磁コイル
３２磁性体コア
３３コイルボビン
３４開口部（貫通孔）
４温度センサ
５送風部（冷却風導入手段）
５１送風ファン
５２送風ダクト
５５シャッタ（開口量調節手段）
５６リブ（リブ）
５７ガイド板
５８ガイド部（ガイド部材）
６排気部（冷却風排気手段）
１００定着装置（定着装置） 1 Fixing roller (heating roller)
2 Pressure roller 3 Magnetic flux generator (magnetic flux generator)
31 Excitation coil 32 Magnetic core 33 Coil bobbin 34 Opening (through hole)
4 Temperature sensor 5 Blower (cooling air introduction means)
51 Blower Fan 52 Blower Duct 55 Shutter (Aperture Adjustment Unit)
56 Ribs
57 Guide plate 58 Guide part (guide member)
6 Exhaust section (cooling air exhaust means)
100 Fixing device (fixing device)

Claims

In an electromagnetic induction heating type fixing device for fixing an image on a recording medium to the recording medium,
A heating roller;
A magnetic flux generating means having an exciting coil and a coil bobbin for supporting the exciting coil, the magnetic flux generating means being located outside the heating roller and opposed to the heating roller along the longitudinal direction;
Cooling air introduction means for introducing cooling air into a gap portion between the heating roller and the magnetic flux generation means,
The magnetic flux generating means cools a portion of the coil bobbin facing the heating roller so as to cool a portion corresponding to the non-sheet passing area of the heating roller and restricts a cooling air flow path so as not to cool the sheet passing area. A fixing device having at least one rib.

In an electromagnetic induction heating type fixing device for fixing an image on a recording medium to the recording medium,
A heating roller;
A magnetic flux generating means having an exciting coil and a coil bobbin for supporting the exciting coil, the magnetic flux generating means being located outside the heating roller and opposed to the heating roller along the longitudinal direction;
Cooling air introduction means for introducing cooling air into a gap portion between the heating roller and the magnetic flux generation means,
The fixing device according to claim 1, wherein the magnetic flux generating means has at least one rib disposed substantially parallel to the sheet passing direction at a portion of the coil bobbin facing the heating roller.

In the fixing device according to claim 1 or 2,
A fixing device comprising opening amount adjusting means for adjusting the opening amount of the air blowing port of the cooling air introducing means.

In the fixing device according to any one of claims 1 to 3,
A fixing device comprising cooling air exhausting means for exhausting cooling air exhausted from a gap portion between the heating roller and the magnetic flux generating means to the outside of the apparatus.

The fixing device according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The magnetic flux generating means is provided with a through hole,
The fixing device according to claim 1, wherein the cooling air introduction means introduces cooling air from the through hole.

The fixing device according to any one of claims 1 to 5,
The heating roller forms a nip with a pressure roller,
The cooling air introduction means is located downstream of the nip portion in the paper passing path,
A fixing device is provided between the cooling air introduction unit and the nip portion, and a guide member that guides a part of the cooling air from the cooling air introduction unit to the paper path side.

In the fixing device according to any one of claims 1 to 6,
The rib is
The fixing device characterized in that a portion where the coil bobbin and the heating roller are close to each other has a lower height than other portions .

The fixing device according to claim 5,
The magnetic flux generation means is disposed between the heating roller and the cooling air introduction means,
The fixing device according to claim 1, wherein the cooling air introduced by the cooling air introduction unit is discharged from a paper conveyance direction and a direction opposite to the paper conveyance direction.