JP4541865B2 - Image heating device - Google Patents

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置に搭載される加熱定着装置として用いれば好適な電磁誘導加熱方式の画像加熱装置に関する。   The present invention relates to an image heating apparatus of an electromagnetic induction heating system suitable for use as a heat fixing apparatus mounted on an electrophotographic or electrostatic recording image forming apparatus.

近年、省エネルギーの要求から、複写機、レーザープリンター等の画像形成装置に搭載される加熱定着装置についても様々な提案がなされている。立上げ時間の迅速化により、スタンバイ時の加熱定着装置の温度を下げることでスタンバイ時の省エネを実現するものや、プリント時にトナー像(現像剤像)が形成されている部分のみを選択的に加熱することで省エネを実現するものが挙げられる。   In recent years, various proposals have been made for a heat fixing device mounted on an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer in order to save energy. By shortening the start-up time, the temperature of the heat fixing device during standby can be lowered to save energy during standby, or only the part where the toner image (developer image) is formed during printing The thing which realizes energy saving by heating is mentioned.

加熱源として高周波誘導を利用した電磁誘導加熱方式の加熱定着装置においては、金属導体からなる中空の定着ローラの内部に励磁コイルが同心状に配置されており、この励磁コイルに高周波電流を流して生じた高周波磁界により定着ローラに誘導渦電流を発生させ、定着ローラ自体の表皮抵抗によって定着ローラそのものをジュール発熱させるようになっている。この電磁誘導加熱方式の定着装置によれば、電気−熱変換効率がきわめて向上するため、ウォームアップタイムの短縮化が可能となる。   In an electromagnetic induction heating type heat fixing device using high frequency induction as a heating source, an exciting coil is concentrically arranged inside a hollow fixing roller made of a metal conductor, and a high frequency current is passed through the exciting coil. An induced eddy current is generated in the fixing roller by the generated high frequency magnetic field, and the fixing roller itself generates Joule heat by the skin resistance of the fixing roller itself. According to this electromagnetic induction heating type fixing device, since the electric-heat conversion efficiency is extremely improved, the warm-up time can be shortened.

このような電磁誘導加熱方式の定着装置では、定着ローラとこれと圧接する加圧ローラ間のニップ部(定着ニップ部、加熱ニップ部)で被加熱材としての各種サイズの転写材を挟持搬送して、転写材上の未定着のトナー像に熱と圧力を付与することにより、転写材上にトナーを加熱定着させている。転写材のサイズが最大である場合には、ニップ部の最大転写材通紙領域(搬送領域)を所定の定着温度に温めてトナーを転写材上に定着するように作動するために、実際にトナーを定着する以上のエネルギーを消費する。また、最大サイズよりサイズの小さい小サイズ転写材を連続的にニップ部で挟持搬送させると、ニップ部において小サイズ転写材の通紙領域以外の非通紙領域(非搬送領域)がトナーの定着温度以上に昇温(所謂、非通紙部昇温)して、機内昇温や被加熱材の熱劣化などを引き起こしてしまっていた。   In such an electromagnetic induction heating type fixing device, a transfer material of various sizes as a material to be heated is sandwiched and conveyed at a nip portion (fixing nip portion, heating nip portion) between a fixing roller and a pressure roller in pressure contact with the fixing roller. Thus, the toner is heated and fixed on the transfer material by applying heat and pressure to the unfixed toner image on the transfer material. When the size of the transfer material is the maximum, the maximum transfer material passing area (conveyance area) of the nip portion is actually heated to a predetermined fixing temperature to fix the toner on the transfer material. It consumes more energy than fixing the toner. In addition, when a small-size transfer material having a size smaller than the maximum size is continuously nipped and conveyed at the nip portion, the non-sheet-passing region (non-conveying region) other than the small-size transfer material passing region is fixed to the toner at the nip portion. The temperature rises above the temperature (so-called non-sheet passing portion temperature rise), which causes temperature rise in the machine and thermal deterioration of the material to be heated.

この対応手段としては、特許文献1にあるように、転写材の非搬送領域に対応する領域を磁束遮蔽部材で遮蔽して定着ローラに作用する磁束を遮断する方法が有効である。
特開平10−74009号公報
As this countermeasure, as disclosed in Patent Document 1, a method of shielding a magnetic flux acting on the fixing roller by shielding a region corresponding to a non-conveying region of the transfer material with a magnetic flux shielding member is effective.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-74009

しかしながら、特許文献1に示されるような磁束遮蔽部材を用いたものについては、転写材の非搬送領域に対応する領域を遮蔽する磁束遮蔽部材を予め配置しておき、駆動手段を用いて遮蔽位置に移動させることで発熱領域を変えていた。しかしながら、実際は様々な紙サイズが存在し、様々な紙サイズに対応させるのは困難であった。また転写材の搬送領域に対応する領域内はトナー像の無い部分も加熱してしまうため、省エネルギーの観点からは効果が不十分である。通常、オフィスで使われる画像記録用の転写材(記録紙)において画像のトナーが載っている部分の比率は全体の10%以下であることがほとんどである。従って、トナーの載っていない部分を加熱することは無駄なエネルギー消費である。また、このような転写材たる紙の加熱はヒートカールや排出紙の接着等、紙の温度上昇起因の不具合の原因ともなっている。   However, in the case of using a magnetic flux shielding member as disclosed in Patent Document 1, a magnetic flux shielding member that shields an area corresponding to a non-conveyance area of a transfer material is arranged in advance, and the shielding position is set using a driving unit. The heat generation area was changed by moving to. However, there are actually various paper sizes, and it is difficult to cope with various paper sizes. Further, the area corresponding to the transfer material conveyance area is heated even in the area where the toner image is not present, so that the effect is insufficient from the viewpoint of energy saving. In general, the ratio of the portion where the image toner is placed on the transfer material (recording paper) for image recording used in the office is almost 10% or less of the whole. Therefore, heating a portion where toner is not placed is wasteful energy consumption. In addition, the heating of the paper as the transfer material also causes problems due to the temperature rise of the paper, such as heat curling and adhesion of discharged paper.

本発明の目的は、被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を、省エネルギーで実現できる画像加熱装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an image heating apparatus capable of realizing selective heating and fixing of only an image on a heated material with energy saving.

また、被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を、現状の現像剤および電磁誘導発熱性部材を用いながら実現できる画像加熱装置を提供することにある。   It is another object of the present invention to provide an image heating apparatus capable of realizing selective heating and fixing of only an image on a heated material using a current developer and an electromagnetic induction heat generating member.

また、被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を、カラー化および高速化に対応させて実現できる画像加熱装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an image heating apparatus capable of realizing selective heating and fixing of only an image on a material to be heated in correspondence with colorization and high speed.

本発明に係る代表的な画像加熱装置の構成は、磁場発生手段と、前記磁場発生手段の作用により電磁誘導発熱する発熱部材と、を有し、画像情報に基づいて形成された被加熱材上の画像を前記発熱部材により加熱する画像加熱装置において、前記発熱部材の被加熱材側の面と反対側の面側に、前記磁場発生手段を有するとともに前記発熱部材の前記磁場発生手段側の面に画像情報に応じて非磁性金属を含む粉体をコートする粉体コート手段を有することを特徴とする。 The configuration of a typical image heating apparatus according to the present invention includes a magnetic field generation unit and a heating member that generates electromagnetic induction heat by the action of the magnetic field generation unit, and is on a material to be heated formed based on image information. In the image heating apparatus that heats the image by the heat generating member, the surface of the heat generating member on the surface opposite to the surface to be heated has the magnetic field generating means and the surface of the heat generating member on the magnetic field generating means side. you characterized with powder coating means for coating a powder containing non-magnetic metal in accordance with the image information.

上記の構成によれば、電磁誘導発熱性部材の磁場発生手段側の面に非磁性金属を含む粉体をコートするため、被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を省エネルギーで実現できる。また、現状の現像剤および電磁誘導発熱性部材を用いながら被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を実現できる。また、カラー化および高速化にも対応することが可能となる。   According to the above configuration, the surface including the nonmagnetic metal is coated on the surface of the electromagnetic induction heat generating member on the magnetic field generating means side, so that selective heating and fixing of only the image on the heated material can be realized with energy saving. . Further, it is possible to realize selective heating and fixing of only the image on the heated material while using the current developer and the electromagnetic induction heat generating member. It is also possible to cope with colorization and high speed.

本発明の画像加熱装置は、搬送される被加熱材たる記録材に作像手段としての像形成機構部でトナーによる未定着画像を転写し、該未定着画像を記録材に加熱定着させる複写機、プリンター等の画像形成装置において用いるのが最良の形態である。   An image heating apparatus according to the present invention is a copying machine that transfers an unfixed image with toner to a recording material that is a heated material to be conveyed by an image forming mechanism as an image forming unit, and heat-fixes the unfixed image on a recording material. The best mode is used in an image forming apparatus such as a printer.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)画像形成装置例
図1は本発明の実施の形態に係る電磁誘導加熱方式の画像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置の一例の概略構成図である。本実施例の画像形成装置100は、転写式電子写真プロセス利用、レーザー走査露光方式の画像形成装置(複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機)である。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus in which an electromagnetic induction heating type image heating apparatus according to an embodiment of the present invention is mounted as a fixing device. The image forming apparatus 100 according to the present embodiment is an image forming apparatus (a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof) using a transfer type electrophotographic process and a laser scanning exposure method.

101は原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス101の上に原稿Oを画像面を下向きにして所定の載置基準に従って載置し、その上から原稿圧着板102を被せてセットする。コピースタートキーが押されると、移動光学系を含む画像光電読取装置(リーダ部)103が動作して原稿台ガラス101上の原稿Oの下向き画像面の画像情報が光電読取処理される。原稿台ガラス101上に原稿自動送り装置(ADF、RDF)を搭載して原稿を原稿台ガラス101上に自動送りさせることもできる。   Reference numeral 101 denotes an original platen glass. An original O is placed on the original platen glass 101 with the image surface facing downward according to a predetermined placement standard, and the original cover 102 is placed on the original plate. When the copy start key is pressed, the image photoelectric reading device (reader unit) 103 including the moving optical system operates to photoelectrically read the image information on the downward image surface of the document O on the document table glass 101. An original document feeder (ADF, RDF) may be mounted on the platen glass 101 to automatically feed the document onto the platen glass 101.

作像手段としての作像機構部において、回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)104は矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。感光ドラム104はその回転過程で、帯電装置105により所定の極性・電位の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に対して画像書き込み装置106による像露光Lを受けることで一様帯電面の露光明部の電位が減衰して感光ドラム104面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。画像書き込み装置106は本例の場合はレーザースキャナであり、不図示のコントローラからの指令により、上記の光電読取装置103で光電読取した原稿画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光Lを出力し、回転する感光ドラム104の一様帯電面を走査露光して原稿画像情報に対応した静電潜像を形成する。   In an image forming mechanism as image forming means, a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) 104 is rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed. The photosensitive drum 104 is uniformly charged with a predetermined polarity and potential by the charging device 105 during the rotation process, and is uniformly charged by receiving image exposure L by the image writing device 106 on the uniformly charged surface. The potential of the exposed bright portion of the surface is attenuated, and an electrostatic latent image corresponding to the exposure pattern is formed on the surface of the photosensitive drum 104. In this example, the image writing device 106 is a laser scanner, and is modulated in response to a time-series electric digital pixel signal of document image information photoelectrically read by the photoelectric reading device 103 in accordance with a command from a controller (not shown). The laser beam L is output, and the uniformly charged surface of the rotating photosensitive drum 104 is scanned and exposed to form an electrostatic latent image corresponding to the document image information.

次いで、その静電潜像が現像装置107によりトナー画像として現像され、転写帯電装置108の位置において、給紙機構部側から感光ドラム104と転写帯電装置108との対向部である転写部に所定の制御タイミングにて給送された被加熱材としての記録材Sに感光ドラム104面側から静電転写される。以上が作像機構部の構成である。   Next, the electrostatic latent image is developed as a toner image by the developing device 107, and at the position of the transfer charging device 108, a predetermined portion is applied from the paper feeding mechanism portion side to a transfer portion that is a facing portion between the photosensitive drum 104 and the transfer charging device 108. Is electrostatically transferred from the surface of the photosensitive drum 104 to the recording material S as the heated material fed at the control timing. The above is the configuration of the image forming mechanism.

給紙機構部は、本例の画像形成装置の場合は、第一〜第四のカセット給紙部109〜112、MPトレー(マルチ・パーパス・トレー)113、及び反転再給紙部114からなり、それ等から記録材Sが転写部に選択的に給送される。115は転写部に対して記録材をタイミング給送するレジストローラである。   In the case of the image forming apparatus of this example, the sheet feeding mechanism section includes first to fourth cassette sheet feeding sections 109 to 112, an MP tray (multi-purpose tray) 113, and a reverse refeed section 114. From there, the recording material S is selectively fed to the transfer section. Reference numeral 115 denotes a registration roller for timing-feeding the recording material to the transfer unit.

転写部で感光ドラム104面側からトナー画像の転写を受けた記録材は、感光ドラム104面から分離され、加熱定着装置(以下、定着装置と記す)116へ搬送されて未定着トナー画像の定着処理を受け、排紙ローラ117により装置外部の排紙トレー118上に排紙される。   The recording material that has received the transfer of the toner image from the surface of the photosensitive drum 104 at the transfer unit is separated from the surface of the photosensitive drum 104 and conveyed to a heat fixing device (hereinafter referred to as a fixing device) 116 to fix the unfixed toner image. In response to the processing, the paper is discharged onto a paper discharge tray 118 outside the apparatus by a paper discharge roller 117.

一方、記録材分離後の感光ドラム104面はクリーニング装置119により転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作像に供される。   On the other hand, the surface of the photosensitive drum 104 after separation of the recording material is cleaned by the cleaning device 119 after removal of adhering contaminants such as toner remaining after transfer, and is repeatedly used for image formation.

両面コピーモードの場合は、定着装置116を出た第一面コピー済みの記録材が反転再給紙部114に導入されて転写部に反転再給送されることで記録材の第二面に対するトナー画像の転写がなされ、再び定着装置116を通って両面コピーとして排紙ローラ117により装置外部の排紙トレー118上に排紙される。   In the double-sided copy mode, the recording material copied on the first side from the fixing device 116 is introduced into the reverse refeeding unit 114 and reversely fed back to the transfer unit, whereby the second side of the recording material is supplied. The toner image is transferred, and again passes through the fixing device 116 and is discharged as a double-sided copy onto a discharge tray 118 outside the apparatus by a discharge roller 117.

(2)定着装置116
図2は定着装置116の要部の正面模型図、図3は定着装置116の要部の縦断面模型図、図4は定着装置116の粉体コート手段31の動作説明図である。
(2) Fixing device 116
2 is a front model view of the main part of the fixing device 116, FIG. 3 is a vertical cross-sectional model view of the main part of the fixing device 116, and FIG. 4 is an operation explanatory view of the powder coating means 31 of the fixing device 116.

この定着装置116は、加熱ローラ型で、電磁誘導加熱方式の装置であり、互いに圧接させて定着ニップ部Nを形成させた一対の定着部材と加圧部材として上下平行2本の加熱ローラ1と加圧ローラ2を主体とする。   This fixing device 116 is a heating roller type, electromagnetic induction heating type device, and a pair of fixing members which are pressed against each other to form a fixing nip portion N, and two heating rollers 1 which are vertically parallel as pressure members. The pressure roller 2 is mainly used.

加熱ローラ(以下、定着ローラと記す)1は誘導発熱体製の中空(円筒状)のローラ(電磁誘導発熱性部材)であり、その外周面にトナー離型層1aを形成具備させてある。本例においてそのトナー離型層1aはPTFE30μmで構成されている。また定着ローラ1の内周面に像担持層として感光層1bを形成具備させてある。感光層1bはアモルファスシリコン、酸化亜鉛、酸化チタン等で構成されている。この定着ローラ1はその両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の側板21・22間に軸受(ベアリング)23を介して回転可能に支持させて配設してある。定着ローラ1の記録材側(被加熱材側)の面(外周面)と反対側の面(感光層1b)側の内空部には磁場(磁束)発生手段としての加熱アセンブリ(励磁コイルユニット)3を挿入してその両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の第1の保持部材24・25に非回転に固定支持させて配置してある。また内空部には粉体コート手段としての粉体コートアセンブリ81を挿入してその両端部をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の第2の保持部材26・27に非回転に固定支持させて配置してある。 A heating roller (hereinafter referred to as a fixing roller) 1 is a hollow (cylindrical) roller (electromagnetic induction heat generating member) made of an induction heating element, and a toner release layer 1a is formed on the outer peripheral surface thereof. In this example, the toner release layer 1a is composed of 30 μm PTFE. A photosensitive layer 1b is formed on the inner peripheral surface of the fixing roller 1 as an image bearing layer. The photosensitive layer 1b is made of amorphous silicon, zinc oxide, titanium oxide or the like. The fixing roller 1 is disposed such that both ends thereof are rotatably supported via bearings 23 between the front and rear side plates 21 and 22 of the fixing device. A heating assembly (excitation coil unit) as a magnetic field (magnetic flux) generating means is provided in the inner space on the surface (photosensitive layer 1b) opposite to the recording material side (heated material side) surface (outer peripheral surface) of the fixing roller 1. ) 3 is inserted and both end portions thereof are fixedly supported non-rotatably by the first holding members 24 and 25 on the front side and the back side of the fixing device, respectively. Further, a powder coating assembly 81 as powder coating means is inserted into the inner space, and both ends thereof are fixedly supported non-rotatably by the second holding members 26 and 27 on the front side and the back side of the fixing device, respectively. Are arranged.

加圧ローラ2は、鉄製の芯金2aと、該芯金の外回りに同心一体にローラ状に形成具備させたシリコーンゴムの耐熱性弾性体層2bと、さらにその外周面に形成したトナー離型層2cと、からなる弾性ローラである。トナー離型層2cは上記定着ローラ1のトナー離型層1aと同様である。この加圧ローラ2は上記定着ローラ1の下側に並行に配列して、芯金2aの両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の側板21・22間に軸受26を介して回転自在に保持させて、かつ定着ローラ1の下面に対して不図示の付勢手段により弾性体層2bの弾性に抗して所定の押圧力にて圧接させて加熱部としての所定幅の定着ニップ部Nを形成させている。   The pressure roller 2 includes an iron cored bar 2a, a silicone rubber heat-resistant elastic body layer 2b formed concentrically and integrally around an outer periphery of the cored bar, and a toner release formed on the outer peripheral surface thereof. An elastic roller comprising the layer 2c. The toner release layer 2 c is the same as the toner release layer 1 a of the fixing roller 1. The pressure rollers 2 are arranged in parallel to the lower side of the fixing roller 1, and both ends of the cored bar 2 a are rotated via bearings 26 between the front and back side plates 21 and 22 of the fixing device, respectively. A fixing nip having a predetermined width as a heating unit that is held freely and is pressed against the lower surface of the fixing roller 1 by a predetermined pressing force against the elasticity of the elastic layer 2b by a biasing means (not shown). Part N is formed.

電磁誘導発熱性部材としての定着ローラ1を構成する誘導発熱体は、ニッケル、鉄、強磁性SUS、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、ニッケル−コバルト合金等の磁性金属(導電体、磁性体)等である。定着ローラ1は、鉄、ニッケル、コバルトなどの金属を用いることが良い。強磁性の金属(透磁率の大きい金属)を使うことで、磁場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にうず電流を発生させ、発熱させられる。定着ローラ7の外側表面のトナー離型層1aは一般にはPTFE10〜50μmやPFA10〜50μmで構成されている。また、トナー離型層1aの内側にはゴム層を用いる構成にしても良い。   An induction heating element constituting the fixing roller 1 as an electromagnetic induction heating member is a magnetic metal such as nickel, iron, ferromagnetic SUS, iron-nickel alloy, iron-nickel-chromium alloy, nickel-cobalt alloy (electric conductor, Magnetic material). The fixing roller 1 is preferably made of a metal such as iron, nickel, or cobalt. By using a ferromagnetic metal (a metal having a high magnetic permeability), more magnetic flux generated from the magnetic field generating means can be constrained 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 to generate heat. The toner release layer 1a on the outer surface of the fixing roller 7 is generally composed of PTFE 10 to 50 [mu] m or PFA 10 to 50 [mu] m. Further, a rubber layer may be used inside the toner release layer 1a.

定着ローラ1の内空部に挿入した加熱アセンブリ3は、ホルダー(外装ケース体)4、励磁コイル5、磁性コア6a・6b等の組み立て体であり、ホルダー4内に励磁コイル5と磁性コア6a・6bを格納保持させてある。この加熱アセンブリ3を定着ローラ1の内空部に挿入して所定の角度姿勢でかつ定着ローラ1の内面に対して非接触に所定の隙間間隔をあけた状態にして両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の保持部材24・25に非回転に固定支持させて配置してある。   The heating assembly 3 inserted into the inner space of the fixing roller 1 is an assembly of a holder (exterior case body) 4, an excitation coil 5, magnetic cores 6 a and 6 b, and the like. -6b is stored and held. The heating assembly 3 is inserted into the inner space of the fixing roller 1 so as to maintain a predetermined angular attitude and a predetermined gap interval in a non-contact manner with respect to the inner surface of the fixing roller 1. The front and back holding members 24 and 25 are fixedly supported non-rotatably.

ホルダー4には、PPS系樹脂、PEEK系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド系樹脂ポリアミドイミド系樹脂、セラミック、液晶ポリマー、フッ素樹脂等の耐熱性・非磁性材料が適している。   For the holder 4, a heat-resistant and non-magnetic material such as a PPS resin, PEEK resin, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, ceramic, liquid crystal polymer, or fluororesin is suitable.

励磁コイル5は加熱に十分な交番磁束を発生するものでなければならないが、そのためには抵抗成分が低く、インダクタンス成分を高くとる必要がある。励磁コイル5の芯線としてφ0.1〜0.3の細線を略80〜160本ほど束ねたリッツ線を用いている。細線には絶縁被覆電線を用いている。また磁性コア6a・6bを周回するようにホルダー4の内側底面の形状に合せて横長舟型に複数回巻回して励磁コイルとしてある。励磁コイル5は定着ローラ1の長手方向に巻かれており、ホルダー4の内壁と磁性コア6a・6bによって保持されている。5a・5bは上記励磁コイル5の2本の外方引出しリード線(コイル供給線)であり、電力制御装置(励磁回路)52に接続してある。   The exciting coil 5 must generate an alternating magnetic flux sufficient for heating. For this purpose, it is necessary to have a low resistance component and a high inductance component. As the core wire of the exciting coil 5, a litz wire in which about 80 to 160 fine wires with a diameter of 0.1 to 0.3 are bundled is used. Insulated coated wires are used for the thin wires. Further, an exciting coil is formed by winding a plurality of times in a horizontal boat shape in accordance with the shape of the inner bottom surface of the holder 4 so as to go around the magnetic cores 6a and 6b. The exciting coil 5 is wound in the longitudinal direction of the fixing roller 1 and is held by the inner wall of the holder 4 and the magnetic cores 6a and 6b. Reference numerals 5 a and 5 b denote two outer lead wires (coil supply lines) of the excitation coil 5, which are connected to a power control device (excitation circuit) 52.

磁性コア6a・6bは横断面T字型に配置されている。磁性コア6a・6bは例えばフェライト・パーマロイ等の高磁率の部材であり、損失の少ない材料で選別することが好ましい。   The magnetic cores 6a and 6b are arranged in a T-shaped cross section. The magnetic cores 6a and 6b are high magnetic susceptibility members such as ferrite and permalloy, for example, and are preferably selected using a material with low loss.

定着ローラ1の内空部に挿入した粉体コートアセンブリ(以下、コートアセンブリと記す)31は、非磁性金属を含む粉体として内部に貯蔵されたアルミ含有粉体32を画像情報に応じて定着ローラ内面感光層1bの任意の領域に選択的にコートできるようになっている。つまり、アルミ含有粉体32のコート領域を画像情報に応じて変更できるようになっている。アルミ含有粉体32はアルミ紛を内部に含む樹脂粉体であり、荷電制御のための樹脂を含んで構成されている。すなわち、アルミ含有粉体32は樹脂でコートされたアルミ紛体である。本実施例ではこのアルミ含有粉体32を電子写真プロセスで定着ローラ内面にコートしている。その際に粉体にトリボを持たせるために、このアルミに一体化した樹脂部分を所望の帯電傾向を有する樹脂にして攪拌することで荷電させている(電子写真プロセスのトナーと同様の働きを持たせる)。 A powder coat assembly (hereinafter referred to as a coat assembly) 31 inserted in the inner space of the fixing roller 1 fixes an aluminum-containing powder 32 stored therein as a powder containing a nonmagnetic metal according to image information. An arbitrary region of the roller inner surface photosensitive layer 1b can be selectively coated. That is, the coating area of the aluminum-containing powder 32 can be changed according to the image information. The aluminum-containing powder 32 is a resin powder containing aluminum powder inside, and is configured to include a resin for charge control. That is, the aluminum-containing powder 32 is an aluminum powder coated with a resin. In this embodiment, the aluminum-containing powder 32 is coated on the inner surface of the fixing roller by an electrophotographic process. At this time, in order to give tribo to the powder, the resin part integrated with this aluminum is charged with a resin having a desired charging tendency and stirred (the same function as the toner of the electrophotographic process). To have).

このコートアセンブリ31は、定着ローラ1の内面感光層1bを帯電するコロナ帯電器(帯電手段)34、該感光層1bに静電潜像を形成するLEDアレイ(露光手段)35、該静電潜像以外の領域へアルミ含有粉体32を搬送する粉体搬送ローラ(粉体搬送手段)36、該感光層1bにコートされたアルミ含有粉体32を再利用するために回収する粉体回収ブレード(回収手段)33、ホルダー(外装ケース体)37により構成されている。   The coat assembly 31 includes a corona charger (charging unit) 34 that charges the inner surface photosensitive layer 1b of the fixing roller 1, an LED array (exposure unit) 35 that forms an electrostatic latent image on the photosensitive layer 1b, and the electrostatic latent unit. Powder conveying roller (powder conveying means) 36 for conveying the aluminum-containing powder 32 to a region other than the image, and a powder collecting blade for collecting the aluminum-containing powder 32 coated on the photosensitive layer 1b for reuse. (Collecting means) 33 and a holder (exterior case body) 37.

すなわち、コートアセンブリ31は、コロナ帯電器34、LEDアレイ35、粉体搬送ローラ36、回収ブレード33、ホルダー37の組み立て体であり、アルミ含有粉体32を貯蔵させたホルダー37にコロナ帯電器34、LEDアレイ35、粉体搬送ローラ36、粉体回収ブレード33を格納保持させてある。このコートアセンブリ37を定着ローラ1の内空部に挿入して所定の位置で加熱アセンブリ3と所定の隙間間隔をあけた状態にして両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の第2の保持部材26・27に固定支持させて配置してある。このコートアセンブリ31では、定着ローラ1の回転方向Aにおいて定着ニップ部Nの下流側より回収ブレード33、コロナ帯電器34、LEDアレイ35、粉体搬送ローラ36をその順に配置させている。粉体回収ブレード33は先端を定着ローラ1の内面感光層1bに接触させて配置してある。コロナ帯電器34、LEDアレイ35及び粉体搬送ローラ36は内面感光層1bから所定の隙間間隔をあけて配置してある。   That is, the coat assembly 31 is an assembly of a corona charger 34, an LED array 35, a powder transport roller 36, a collection blade 33, and a holder 37, and the corona charger 34 is placed in a holder 37 in which the aluminum-containing powder 32 is stored. The LED array 35, the powder transport roller 36, and the powder recovery blade 33 are stored and held. The coat assembly 37 is inserted into the inner space of the fixing roller 1 so as to leave a predetermined gap between the coating assembly 37 and the heating assembly 3 at predetermined positions. The holding members 26 and 27 are fixedly supported. In the coat assembly 31, the collection blade 33, the corona charger 34, the LED array 35, and the powder transport roller 36 are arranged in that order from the downstream side of the fixing nip portion N in the rotation direction A of the fixing roller 1. The powder recovery blade 33 is disposed such that the tip thereof is in contact with the inner surface photosensitive layer 1 b of the fixing roller 1. The corona charger 34, the LED array 35, and the powder conveying roller 36 are arranged with a predetermined gap from the inner surface photosensitive layer 1b.

7は定着ローラ1の温度検知手段としてのサーミスタであり、定着ローラ1の表面に対して弾性部材により押圧して弾性的に接触させて配置してある。このサーミスタ7の検出温度信号が制御回路51に入力する。温度検知手段7はサーミスタに限らず、温度検知素子であればよく、また接触式でも非接触式でも構わない。 7 is a thermistor as a temperature detecting means of the fixing row La 1, are arranged to press is elastically contacted by the elastic member to the surface of the fixing roller 1. The temperature signal detected by the thermistor 7 is input to the control circuit 51. The temperature detection means 7 is not limited to the thermistor, and may be a temperature detection element, and may be a contact type or a non-contact type.

8は定着前ガイド板であり、作像機構部側から定着装置116に搬送された記録材Sを定着ニップ部Nの入口部に案内する。9は分離爪であり、定着ニップ部Nに導入されて定着ニップ部Nを出た記録材Sが定着ローラ1に巻き付くのを抑え、定着ローラ1から分離させる役目をする。10は定着後ガイド板であり、定着ニップ部Nの出口部を出た記録材Sを排紙案内する。   A pre-fixing guide plate 8 guides the recording material S conveyed from the image forming mechanism side to the fixing device 116 to the inlet portion of the fixing nip portion N. Reference numeral 9 denotes a separation claw, which suppresses the recording material S introduced into the fixing nip portion N and exiting the fixing nip portion N from being wound around the fixing roller 1 and serves to separate the recording material S from the fixing roller 1. Reference numeral 10 denotes a post-fixing guide plate that guides the recording material S that has exited the exit of the fixing nip N to be discharged.

制御回路51は画像形成装置のメイン電源スイッチがONされると、第1の駆動源(第1のモーター)M1を起動させる。その回転駆動力が動力伝達系を介して定着ローラ1の一端部側に固着させた定着ローラギアG1に伝達されることで、定着ローラ1が図2において矢印Aの時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。加圧ローラ2はこの定着ローラ1の回転駆動に従動して矢印の反時計方向Bに回転する。   When the main power switch of the image forming apparatus is turned on, the control circuit 51 activates the first driving source (first motor) M1. The rotational driving force is transmitted to a fixing roller gear G1 fixed to one end portion of the fixing roller 1 through a power transmission system, so that the fixing roller 1 has a predetermined peripheral speed in the clockwise direction indicated by an arrow A in FIG. Is rotated. The pressure roller 2 rotates in the counterclockwise direction B indicated by the arrow following the rotational driving of the fixing roller 1.

また、制御回路51は電力制御装置(励磁回路)52を起動させて、定着ローラ1内に配設した加熱アセンブリ3の励磁コイル5に電力制御装置52からコイル供給線5a・5bを介して電力(本実施例においては10000Hzの高周波電流)を供給する。これにより、加熱アセンブリ3から発生する磁束(交番磁界)の作用で誘導発熱部材である定着ローラ1が誘導発熱(うず電流損によるジュール熱)する。この定着ローラ1の温度が温度検知手段であるサーミスタ7で検出され、その検出温度信号が制御回路51に入力する。制御回路51はこのサーミスタ7から入力する定着ローラ1の検出温度が所定の定着温度、本例の場合は200℃に維持されるように電力制御装置52から加熱アセンブリ3の励磁コイル5への供給電力を制御して定着ローラ温度を温調する。   In addition, the control circuit 51 activates a power control device (excitation circuit) 52 to supply power to the excitation coil 5 of the heating assembly 3 disposed in the fixing roller 1 from the power control device 52 via the coil supply lines 5a and 5b. (In this embodiment, a high-frequency current of 10,000 Hz) is supplied. As a result, the fixing roller 1 as an induction heating member generates induction heat (Joule heat due to eddy current loss) by the action of magnetic flux (alternating magnetic field) generated from the heating assembly 3. The temperature of the fixing roller 1 is detected by the thermistor 7 which is a temperature detecting means, and the detected temperature signal is input to the control circuit 51. The control circuit 51 supplies power from the power control device 52 to the exciting coil 5 of the heating assembly 3 so that the detected temperature of the fixing roller 1 input from the thermistor 7 is maintained at a predetermined fixing temperature, in this case 200 ° C. The power is controlled to adjust the temperature of the fixing roller.

(3)コートアセンブリ31の動作説明
以下に、定着装置116に対して記録材Sが通紙される場合を例に採って、コートアセンブリ31の動作を説明する。
(3) Description of Operation of Coat Assembly 31 The operation of the coat assembly 31 will be described below by taking as an example the case where the recording material S is passed through the fixing device 116.

上記のように定着ローラ1・加圧ローラ2が回転駆動された状態において、制御回路51は上記の記録材Sに形成させる未定着トナー画像tに応じた画像情報を画像光電読取装置103から取り込む。そしてその画像情報をもとに、コートアセンブリ31により定着ローラ1の内面感光層1bへ帯電、静電潜像形成、現像が行われ、アルミ含有粉体32のコートが開始される。   In the state where the fixing roller 1 and the pressure roller 2 are rotationally driven as described above, the control circuit 51 takes in image information corresponding to the unfixed toner image t formed on the recording material S from the image photoelectric reading device 103. . Based on the image information, the coating assembly 31 charges the inner surface photosensitive layer 1 b of the fixing roller 1, forms an electrostatic latent image, and develops, and starts coating the aluminum-containing powder 32.

図4においてSは搬送される被加熱体である記録材であり、未定着のトナー像Tが載っている。コートアセンブリ31による定着ローラ1の内面感光層1bへのアルミ含有粉体32のコートは、ニップ部Nにおいて記録材S上のトナー像T以外の部分がアルミ含有粉体32で覆われるようにタイミングを合わせて、画像情報に基づいて行われる。   In FIG. 4, S is a recording material which is a heated object to be conveyed, and an unfixed toner image T is placed thereon. The coating of the aluminum-containing powder 32 on the inner surface photosensitive layer 1 b of the fixing roller 1 by the coating assembly 31 is performed so that a portion other than the toner image T on the recording material S in the nip portion N is covered with the aluminum-containing powder 32. Are performed based on the image information.

すなわち、制御回路51は画像情報を取り込むと、まず帯電バイアス電源53を起動させる。帯電バイアス電源53ではコロナ帯電器34に帯電バイアスを供給し、コロナ帯電器34はそのバイアスに応じて内面感光層1を所定の電位・極性に一様に帯電する。次いで、制御回路51はLEDアレイ駆動回路54を画像情報に基づいて制御する。LEDアレイ駆動回路54では画像情報に基づきLEDアレイ35の点灯制御を行い、LEDアレイ35は点灯制御されたLEDから内面感光層1bに光を照射して該画像情報に応じた潜像を形成する。次に、制御回路51は第2の駆動源(第2のモーター)M2を起動させる。その回転駆動力が動力伝達系を介して粉体搬送ローラ36の一端部側に固着させた現像ローラギアG2に伝達されることで、粉体搬送ローラ36が矢印C(図4)の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。回転駆動された粉体搬送ローラ36によってアルミ含有粉体32が内面感光層1bに搬送されて潜像形成部F以外の部分に静電的にコートされる。   That is, when the control circuit 51 captures image information, the charging bias power supply 53 is first activated. The charging bias power supply 53 supplies a charging bias to the corona charger 34, and the corona charger 34 uniformly charges the inner surface photosensitive layer 1 to a predetermined potential and polarity according to the bias. Next, the control circuit 51 controls the LED array driving circuit 54 based on the image information. The LED array drive circuit 54 controls the lighting of the LED array 35 based on the image information, and the LED array 35 irradiates light to the inner surface photosensitive layer 1b from the LED whose lighting is controlled to form a latent image corresponding to the image information. . Next, the control circuit 51 activates the second drive source (second motor) M2. The rotational driving force is transmitted to the developing roller gear G2 fixed to one end portion of the powder conveying roller 36 through the power transmission system, so that the powder conveying roller 36 is rotated in the clockwise direction of the arrow C (FIG. 4). It is rotationally driven at a predetermined peripheral speed. The aluminum-containing powder 32 is conveyed to the inner surface photosensitive layer 1b by the rotationally driven powder conveying roller 36 and is electrostatically coated on portions other than the latent image forming portion F.

上記のように定着ローラ1・加圧ローラ2が回転駆動され、定着ローラ1が加熱アセンブリ3の励磁コイル5への電力供給により誘導発熱して所定の定着温度に温調された状態において、作像機構部の前記転写部において静電的に転写された未定着トナー画Tを担持した記録材Sが定着装置116の定着ニップ部Nに導入されて挟持搬送されていく。このとき、ニップ部Nでトナー像T(図5(a))に接触する定着ローラ1の部分F(図5(b))は、アルミ含有粉体32でコートされていない部分であり、従って加熱アッセンブリ3により定着ローラ1の回転と共に誘導加熱され、ニップ部Nでトナー像Tの加熱定着が行われる。   As described above, the fixing roller 1 and the pressure roller 2 are driven to rotate, and the fixing roller 1 is inductively heated by supplying power to the excitation coil 5 of the heating assembly 3 and is adjusted to a predetermined fixing temperature. The recording material S carrying the unfixed toner image T transferred electrostatically in the transfer portion of the image mechanism portion is introduced into the fixing nip portion N of the fixing device 116 and is nipped and conveyed. At this time, the portion F (FIG. 5B) of the fixing roller 1 that is in contact with the toner image T (FIG. 5A) at the nip N is a portion that is not coated with the aluminum-containing powder 32, and accordingly. The heating assembly 3 is induction-heated along with the rotation of the fixing roller 1, and the toner image T is heated and fixed at the nip portion N.

一方、アルミ含有粉体32でコートされた部分(コート領域)F´(図5(b))は、このアルミ含有粉体32により磁力線が遮断され、定着ローラ1の誘導加熱が抑制される。このため、記録材S上のトナー像Tの載っていない領域は加熱されず、図4のようにニップ部Nにおいてトナー像Tと重なり合うF部分のみの選択加熱を行うことができる。 On the other hand, in the portion coated with the aluminum-containing powder 32 (coating region) F ′ (FIG. 5B), the magnetic lines of force are blocked by the aluminum-containing powder 32, and induction heating of the fixing roller 1 is suppressed. For this reason, the region where the toner image T is not placed on the recording material S is not heated, and only the F portion overlapping the toner image T in the nip portion N can be selectively heated as shown in FIG.

アルミ含有粉体32がコートされた領域の磁力線は次式で表される浸透深さδだけアルミ含有粉体コート部F´に浸透してその内部を通る。   The lines of magnetic force in the region coated with the aluminum-containing powder 32 penetrate the aluminum-containing powder coat portion F ′ by the penetration depth δ represented by the following formula and pass through the inside.

δ=(π*f*μ*σ)−1/2
(f:磁場発生手段の励磁電流周波数、μ:電磁誘導発熱性部材の透磁率、σ:電磁誘導発熱性部材の導電率)
ここで、アルミのような非磁性物質の場合は透磁率がμが小さいため、この浸透深さδが大きくなり、渦電流の抵抗値が小さくなりジュール発熱を抑えることができる。このため、アルミ含有粉体コート32は自身が発熱することなく、定着ローラ1への磁力線を遮断することができる。
δ = (π * f * μ * σ) −1/2
(F: exciting current frequency of magnetic field generating means, μ: permeability of electromagnetic induction heat generating member, σ: conductivity of electromagnetic induction heat generating member)
Here, in the case of a nonmagnetic material such as aluminum, since the permeability is small, the penetration depth δ is increased, the resistance value of the eddy current is decreased, and Joule heat generation can be suppressed. For this reason, the aluminum-containing powder coat 32 can block the lines of magnetic force to the fixing roller 1 without generating heat.

このとき、トナーの厚みは上記浸透深さδより厚くすることがより好ましい。こうすることで、アルミ含有粉体コート32は自身が発熱することなく、定着ローラ1への磁力線を遮断することができる。   At this time, the thickness of the toner is more preferably larger than the penetration depth δ. By doing so, the aluminum-containing powder coat 32 can block the magnetic lines of force to the fixing roller 1 without generating heat.

このため、定着ローラ1をトナー像Tが定着できる温度まで上昇させるための加熱アッセンブリ3への必要電力は、トナー像の領域面積に依存する。従って、トナー像面積が小さければ、少ない電力で所定温度まで上昇させることができる。また、電力制御装置52からコイル供給線5a・5bを介して加熱アッセンブリ3に供給される電力(入力電力)を、画像情報をもとに制御回路51によりコントロールすることで効率的にプリント時の省エネルギーを実現することができる。すなわち、画像情報のデータ量が大きいときは供給電力を増加させ、データ量が小さいときは供給電力を減少させるようにコントロールする(入力電力を変化させる)ことで、効率的にプリント時の省エネルギーを実現することができる。 For this reason, the power required for the heating assembly 3 for raising the fixing roller 1 to a temperature at which the toner image T can be fixed depends on the area of the toner image. Therefore, if the toner image area is small, it can be raised to a predetermined temperature with a small amount of power. Further, the power (input power) supplied from the power control device 52 to the heating assembly 3 via the coil supply wires 5a and 5b is controlled by the control circuit 51 based on the image information, so that printing can be performed efficiently. Energy saving can be realized. In other words, when the data amount of image information is large, the supply power is increased, and when the data amount is small, the supply power is controlled to be decreased (the input power is changed), thereby efficiently saving energy during printing. Can be realized.

そして、上記の挟持搬送過程で記録材S上の未定着トナー画像Tは定着ローラ1の熱とニップ圧で永久固着画像として記録材面に定着される。   In the nipping and conveying process, the unfixed toner image T on the recording material S is fixed on the recording material surface as a permanently fixed image by the heat and nip pressure of the fixing roller 1.

本実施例では、画像情報に応じてトナー像以外の領域をアルミ含有粉体によりコートする例を示したが、例えば通紙される紙サイズ(被加熱材の幅)にあわせて非通紙領域のみをコートする(アルミ含有粉体のコート領域を変更する)ことで非通紙部昇温対策にも用いることができるのは言うまでもない。 In this embodiment, an example in which an area other than a toner image is coated with aluminum-containing powder according to image information has been shown. However, for example, a non-sheet passing area according to the paper size (the width of the material to be heated) Needless to say, it can also be used as a countermeasure for raising the temperature of the non-sheet-passing portion by coating only (changing the coating area of the aluminum-containing powder) .

本発明の第2の実施の形態を図面に基づいて説明する。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図6は本発明の実施の形態に係る画像形成装置に用いられる電磁誘導加熱方式の加熱定着装置の要部の概略縦断面模型図である。   FIG. 6 is a schematic longitudinal cross-sectional schematic view of the main part of an electromagnetic induction heating type fixing device used in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

本実施例の定着装置は、前述の実施例1の定着装置116(図3)において定着ローラ1をエンドレスで可撓性の定着フィルム1Aの形態したものである。 The fixing device of this embodiment is obtained by forming the fixing roller 1 in the form of an endless and flexible fixing film 1A in the fixing device 116 (FIG. 3) of the first embodiment.

本実施例の定着装置116は、フィルムガイド部材60と、駆動ローラ61と、テンションローラ62との間に、電磁誘導発熱性部材としてのエンドレスベルト状の定着フィルム1Aが懸回張設されている。フィルムガイド部材60の下面部と従動回転加圧ローラ2とを定着フィルム1Aを挟んで圧接させて定着ニップ部Nを形成させている。定着フィルム1Aは駆動ローラ61により矢印Aの時計方向に回転駆動され、加圧ローラ2はその定着フィルム1Aから回転力を受けて矢印Bの反時計方向に従動回転される。この定着フィルム1Aと加圧ローラ2とで記録材Sを定着ニップ部Nに挟持搬送することで記録材上のトナー像Tを記録材S上に加熱定着させる。   In the fixing device 116 of this embodiment, an endless belt-like fixing film 1A as an electromagnetic induction heat generating member is suspended and stretched between a film guide member 60, a driving roller 61, and a tension roller 62. . A fixing nip portion N is formed by pressing the lower surface portion of the film guide member 60 and the driven rotary pressure roller 2 with the fixing film 1A interposed therebetween. The fixing film 1A is rotationally driven in the clockwise direction indicated by the arrow A by the driving roller 61, and the pressure roller 2 receives the rotational force from the fixing film 1A and is driven to rotate counterclockwise as indicated by the arrow B. The recording material S is nipped and conveyed by the fixing film 1A and the pressure roller 2 to the fixing nip portion N, whereby the toner image T on the recording material is heated and fixed on the recording material S.

63はいわゆるトナージェット方式を用いた粉体コート手段であり、ホルダー64の内部に貯蔵されたアルミ含有粉体65を定着フィルム1A内面の任意の領域に選択的にコートできるようになっている。アルミ含有粉体65はアルミ紛を内部に含む樹脂粉体であり、荷電制御のための樹脂を含んで構成されている。粉体コート手段63は、アルミ含有粉体65を飛翔させるための電界を形成する背面電極66と、周りにリング状の電極が設けられた粉体通過孔が多数設けられた絶縁プレート67と、該絶縁プレート67にアルミ含有粉体65を供給する粉体搬送ローラ68とで構成されている。背面電極66は定着フィルム1Aを挟んで絶縁プレート67と対向させて定着フィルム1Aの外面側に配置されている。上記絶縁プレート67のリング電極に制御回路(不図示)が画像情報に基づいて粉体コート手段駆動電源(不図示)を制御して該電源から電圧を選択的に印加することで、定着フィルム1Aの内の、ニップ部Nでトナー像に対応しない領域にアルミ含有粉体65をコートすることができる。粉体コート手段63による定着フィルム内面へのアルミ含有粉体65のコートは、ニップ部Nにおいて記録材S上のトナー像T以外の部分がアルミ粉体65で覆われるようにタイミングを合わせて、画像情報に基づいて行われる。
Reference numeral 63 denotes powder coating means using a so-called toner jet system, which can selectively coat the aluminum-containing powder 65 stored in the holder 64 on an arbitrary area on the inner surface of the fixing film 1A. The aluminum-containing powder 65 is a resin powder containing aluminum powder inside, and is configured to include a resin for charge control. The powder coating means 63 includes a back electrode 66 for forming an electric field for causing the aluminum-containing powder 65 to fly, an insulating plate 67 provided with a large number of powder passage holes around which ring-shaped electrodes are provided, A powder conveying roller 68 for supplying the aluminum-containing powder 65 to the insulating plate 67 is configured. The back electrode 66 is disposed on the outer surface side of the fixing film 1A so as to face the insulating plate 67 with the fixing film 1A interposed therebetween. A control circuit (not shown) controls the powder coating means driving power source (not shown) on the ring electrode of the insulating plate 67 based on the image information and selectively applies a voltage from the power source, thereby fixing film 1A. Of these, the aluminum-containing powder 65 can be coated on the nip portion N that does not correspond to the toner image. The coating of the aluminum-containing powder 65 on the inner surface of the fixing film by the powder coating means 63 is timed so that a portion other than the toner image T on the recording material S in the nip portion N is covered with the aluminum powder 65. This is performed based on image information.

3は磁束(磁場)発生手段としての加熱アッセンブリであり、定着フィルム1Aの回転方向において粉体コート手段63の下流側に配置されている。加熱アッセンブリ3は、定着フィルム1Aにおいてアルミ含有粉体65がコートされていない領域を定着フィルム1Aの回転とともに電磁誘導加熱する。   Reference numeral 3 denotes a heating assembly as a magnetic flux (magnetic field) generating means, which is disposed downstream of the powder coating means 63 in the rotation direction of the fixing film 1A. The heating assembly 3 electromagnetically heats the region of the fixing film 1A that is not coated with the aluminum-containing powder 65 together with the rotation of the fixing film 1A.

68はアルミ含有粉体回収手段であり、定着フィルム1Aの回転方向において加熱アッセンブリ3の下流側に配置されている。アルミ含有粉体回収手段68は、回収枠体69に設けた回収ローラ70で静電的にアルミ含有粉体65を回収すると共に、回収枠体69に設けた回収ブレード71を定着フィルム内面に接触させてアルミ含有粉体65を回収する。アルミ含有粉体回収手段68で回収されたアルミ含有粉体は図示しない搬送手段により粉体コート手段63に搬送され再利用される。   Reference numeral 68 denotes an aluminum-containing powder collecting means, which is disposed downstream of the heating assembly 3 in the rotation direction of the fixing film 1A. The aluminum-containing powder collecting means 68 electrostatically collects the aluminum-containing powder 65 by the collecting roller 70 provided on the collecting frame 69 and contacts the collecting blade 71 provided on the collecting frame 69 with the inner surface of the fixing film. Thus, the aluminum-containing powder 65 is recovered. The aluminum-containing powder recovered by the aluminum-containing powder recovery means 68 is transported to the powder coating means 63 by a transport means (not shown) and reused.

従って、上記のような構成の定着装置を用いることにより、低熱容量のベルト加熱による迅速な立上げと、トナー像のみの選択加熱定着を実現することができ、待機時及びプリント時の省エネルギーの実現と、無駄な用紙加熱によるカール等不具合の防止ができる。   Therefore, by using the fixing device having the above-described configuration, it is possible to realize quick start-up by belt heating with a low heat capacity and selective heating and fixing of only the toner image, realizing energy saving during standby and printing. In addition, problems such as curling due to wasted paper heating can be prevented.

以上説明したように、各実施の形態の画像形成装置においては、画像情報に基づいて電磁誘導発熱性部材としての定着ローラ1或いは定着フィルム1Aの所定領域にコートされた非磁性金属含有粉体たるアルミ含有粉体32・65が、磁場発生手段としての加熱アセンブリ3から定着ローラ1或いは定着フィルム1Aへ作用する磁力線を遮断するため、記録材S上に形成担持させたトナー像Tに対応していない部分の定着ローラ1或いは定着フィルム1Aの加熱を選択的に防ぐことができ、トナー像部分のみの選択加熱定着により余分な記録材加熱による不具合の防止が実現できる。   As described above, the image forming apparatus according to each embodiment is a non-magnetic metal-containing powder coated on a predetermined region of the fixing roller 1 or the fixing film 1A as an electromagnetic induction heat-generating member based on image information. The aluminum-containing powders 32 and 65 correspond to the toner image T formed and supported on the recording material S in order to block the magnetic lines of force acting on the fixing roller 1 or the fixing film 1A from the heating assembly 3 as the magnetic field generating means. It is possible to selectively prevent heating of the fixing roller 1 or the fixing film 1A in the non-existing portion, and it is possible to prevent problems due to excessive recording material heating by selective heating and fixing only the toner image portion.

また、非磁性金属含有粉体たるアルミ含有粉体32・65に作用する磁力線は、非磁性金属に対し磁力線の浸透深さが深くなることで渦電流の抵抗が小さくなるため、非磁性金属含有粉体自体は発熱することなく磁力線の遮断をすることができる。このため、トナー像Tのみの選択加熱定着によりプリント時の省エネルギーを実現することができる。   In addition, the lines of magnetic force acting on the aluminum-containing powders 32 and 65, which are non-magnetic metal-containing powders, reduce the resistance of eddy currents by increasing the penetration depth of the magnetic lines of force with respect to the non-magnetic metal. The powder itself can block the lines of magnetic force without generating heat. For this reason, energy saving during printing can be realized by selective heating and fixing only the toner image T.

また、トナーや電磁誘導発熱性部材としての定着ローラ1或いは定着フィルム1Aには特別なものは要求されず、現在流通している普通のものをそのまま用いることができるため、カラー化等も問題無く実現することができる。   Further, no special toner is required for the fixing roller 1 or the fixing film 1A as the toner or the electromagnetic induction heat generating member, and since a normal one that is currently distributed can be used as it is, there is no problem in colorization or the like. Can be realized.

また、磁場発生手段としての加熱アセンブリ3から電磁誘導発熱性部材としての定着ローラ1或いは定着フィルム1Aへの磁力線作用時間は、磁力線作用領域の電磁誘導発熱性部材搬送方向の距離を適正に設定することで任意に調整でき、時間的に十分余裕をもった電磁誘導発熱性部材の加熱ができるため、トナー像部選択加熱定着を実現しつつ容易に高速化が実現できる。   In addition, the magnetic field effect time from the heating assembly 3 as the magnetic field generating means to the fixing roller 1 or the fixing film 1A as the electromagnetic induction heat generating member appropriately sets the distance in the direction of conveyance of the electromagnetic induction heat generating member in the magnetic force effect region. Therefore, the electromagnetic induction heat-generating member can be heated with sufficient time, so that it is possible to easily increase the speed while realizing toner image portion selective heating and fixing.

[その他]
1)加熱定着装置において、電磁誘導発熱性部材は電磁誘導発熱性部材単体の部材として構成することもできるし、該電磁誘導発熱性部材の層を含む、耐熱性樹脂・セラミックス等の他の材料層との2層以上の複合層材料として構成することもできる。
[Other]
1) In the heat fixing apparatus, the electromagnetic induction heat generating member can be configured as a single member of the electromagnetic induction heat generating member, or other material such as a heat resistant resin / ceramic including the layer of the electromagnetic induction heat generating member. It can also be configured as a composite layer material with two or more layers.

2)加熱定着装置において、磁場発生手段による電磁誘導発熱性部材の電磁誘導加熱は実施例の内部加熱方式に限られず、磁束発生手段を電磁誘導発熱性部材の外側に配設した外部加熱方式の装置構成にすることもできる。   2) In the heat fixing device, the electromagnetic induction heating of the electromagnetic induction heat generating member by the magnetic field generating means is not limited to the internal heating method of the embodiment, but the external heating method in which the magnetic flux generating means is disposed outside the electromagnetic induction heat generating member. A device configuration can also be adopted.

3)本発明の画像加熱装置は実施形態例の加熱定着装置に限られず、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画像加熱装置、仮定着する画像加熱装置など、広く画像を担持した記録材を加熱処理する手段・装置として使用することができる。   3) The image heating apparatus of the present invention is not limited to the heat 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, an image heating apparatus that is supposed to be worn, It can be used as a means / apparatus for heat-treating a recording material carrying an image widely.

電磁誘導方式の定着装置を有する一例の画像形成装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an example image forming apparatus having an electromagnetic induction type fixing device 定着装置の要部の正面模型図Front model diagram of the main part of the fixing device 定着装置の要部の縦断面模型図Longitudinal cross-sectional model of the main part of the fixing device 定着装置の粉体コート手段の動作説明図Operation explanatory diagram of powder coating means of fixing device トナー像選択加熱定着を説明する図FIG. 6 is a diagram for explaining toner image selective heat fixing 画像形成装置に用いられる他の電磁誘導加熱方式の定着装置の要部の縦断面模型図Longitudinal cross-sectional model view of the main part of another electromagnetic induction heating type fixing device used in an image forming apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 定着ローラ、1A 定着フィルム、2 加圧ローラ、3 加熱アセンブリ、
31 粉体コートアセンブリ(粉体コート手段)、32 アルミ含有粉体、
63 粉体コート手段、65 アルミ含有粉体、116 定着装置、
1 fixing roller, 1A fixing film, 2 pressure roller, 3 heating assembly,
31 powder coat assembly (powder coat means), 32 aluminum-containing powder,
63 powder coating means, 65 aluminum-containing powder, 116 fixing device,

Claims (5)

磁場発生手段と、前記磁場発生手段の作用により電磁誘導発熱する発熱部材と、を有し、画像情報に基づいて形成された被加熱材上の画像を前記発熱部材により加熱する画像加熱装置において、
前記発熱部材の被加熱材側の面と反対側の面側に、前記磁場発生手段を有するとともに前記発熱部材の前記磁場発生手段側の面に画像情報に応じて非磁性金属を含む粉体をコートする粉体コート手段を有することを特徴とする画像加熱装置。
In an image heating apparatus having a magnetic field generating means and a heat generating member that generates electromagnetic induction heat by the action of the magnetic field generating means, and that heats an image on a heated material formed based on image information by the heat generating member,
A powder containing the magnetic field generating means on the surface opposite to the surface to be heated of the heat generating member and containing a nonmagnetic metal on the surface of the heat generating member on the magnetic field generating means side according to image information. An image heating apparatus comprising powder coating means for coating .
前記粉体コート手段は画像情報に応じて粉体のコート領域を変更することを特徴とする請求項1記載の画像加熱装置。 2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the powder coating means changes a powder coating region in accordance with image information. 前記粉体コート手段は被加熱材の幅に応じて粉体のコート領域を変更することを特徴とする請求項1記載の画像加熱装置。 2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the powder coating means changes a powder coating region in accordance with a width of the material to be heated. 前記発熱部材にコートされた粉体を除去する除去手段と、前記除去手段にて回収された粉体を前記粉体コート手段へ戻す手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の画像加熱装置。 Wherein a removing means for removing the coated powder to the heating member, according to claim 1 to 3 the powder recovered at the removing means and having a means for returning to the powder coating means Any one of the image heating apparatuses. 前記磁場発生手段への入力電力を画像情報に基づいて変化させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 1, wherein input power to the magnetic field generation unit is changed based on image information.
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