JP4567852B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば静電複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置において、被定着部材にトナー像(画像)を定着する定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真プロセスを用いた複写装置に組み込まれる定着装置は、被定着部材上に形成された現像剤すなわちトナーを加熱して溶融させ、被定着部材にトナーを固着するものである。なお、定着装置に利用可能なトナーを加熱する方法としては、ハロゲンランプ(フィラメントランプ)による放射熱を用いる方法が、広く利用されている。なお、今日、フラッシュランプを用いて非接触で加熱するものが実用化されている。
【0003】
熱源としてハロゲンランプを用いる方法においては、被定着部材とトナーに所定の圧力を提供可能に一対のローラを設け、そのローラの少なくとも一方のローラを中空円柱としてその内部空間に、円柱状に構成したハロゲンランプを配置する構成が広く用いられている。この構成においては、ハロゲンランプが配置されたローラは、他の一方のローラと接する位置で作用部(ニップ)を形成し、ニップに案内された被定着部材およびトナーに、圧力と熱を提供する。すなわち、ランプが設けられた加熱ローラと加熱ローラに従動して回転する加圧ローラとの圧接部(ニップ)である定着ポイントに、被定着部材すなわち用紙を通過させて、用紙上のトナーを融着させて、用紙に定着するものである。
【0004】
ハロゲンランプを用いた定着装置においては、ハロゲンランプからの光と熱が加熱ローラの全周方向に放射されて全体が加熱される。この場合、光が熱に変換される際の損出と、ローラ内の空気を暖めてローラに熱を伝達する際の効率等を考えると熱変換効率は、60〜70%であり、熱効率が低く、消費電力が多く、しかも、ウォーミングアップ時間も長くなることが知られている。
【0005】
このため、近年、薄い金属層(導体)を有する耐熱性フィルム材を無端ベルト状または円筒状とし、磁界発生装置により発生した磁界により誘導加熱方式で、フィルム材を加熱する方式(特開平8−76620)や、加熱部材として、セラミックスを用いた例(特開昭59−33476)等が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した誘導加熱方式の定着装置では、耐熱性フィルムの導体層に誘導電流を生じさせるための誘導コイルの各線材の配列に起因して、コイルへの通電が開始された直後には、導体層の温度が均一にならない問題がある。このため、トナーが付着し易い部分については、フィルムおよび加圧ローラを回転させる前に加熱(通電)を開始して、フィルムが損傷することを防止しなければならない。
【0007】
また、誘導加熱方式において、発熱効率を向上させるためには、各線材の配列および間隔を最適化して、インピーダンスを最適にする必要がある。
【0008】
ところで、コイルを構成する線材をコイル支持体に巻き付ける際に、一般的なコイルと同様に、単純に巻いて隣接する線材との間隔を密着させると、被加熱物である導体(ローラ体)の長手方向の両端部分で放熱が大きく、両端部分の温度が低下して、定着性能が劣化する問題がある。
【0009】
このことから、多くの場合、導体(ローラ体内面)とコイルとの間のギャップを変化させて発熱分布を最適化する方法が提案されているが、実際にはギャップを管理することが困難であり、また、ギャップを設けたことにより、効率が低下する問題がある。
【0010】
一方、ローラ体(フィルム)の回転軸方向の温度むらを低減する方法として、ハロゲンランプを用いる方式では、軸方向の配光特性を変更させる方法が実用化されているため、誘導加熱方式においても、被定着媒体が搬送される方向と直交する方向の温度むらを低減しなければならない問題がある。
【0011】
また、誘導加熱方式においては、誘導コイルおよびコイルの芯材に熱がこもると、コイルの芯材が変形したり最悪の場合溶融する等の問題があるため、特別な構成や付加したりコストを増大することなく、確実に放熱させることが望まれている。
【0012】
なお、温度むらが顕著である場合、例えば幅の小さい被定着部材に対して定着動作を繰り返した後、最大幅の被定着部材を通過させると、耐熱性フィルムの幅方向の温度差に起因して、被定着部材(最大幅)に、しわが生じる問題がある。
【0013】
また、耐熱性フィルムの幅方向の温度を均一に管理するために、発熱体の長手方向の温度を制御可能としても、発熱体のコストが大幅に増大する一方で、搬送される被定着部材の幅(サイズ)が変化すると、追従できない問題がある。
【0014】
この発明の目的は、誘導加熱方式の定着装置において、被定着対象物に対して均一な加熱を可能としながら、耐熱性フィルムの幅方向の温度むらを低減可能な定着装置を提供するものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した問題点に基づきなされたもので、導体からなる金属層を有するローラ体またはシート部材を円筒または楕円形もしくは無端ベルト状としたエンドレス部材に近接配置した励磁コイルに電流を流して前記エンドレス部材を発熱させて被定着部材を加熱する定着装置において、前記励磁コイルは、前記エンドレス部材の長手方向に平行で、かつエンドレス部材の周方向に沿って配置されるものであって、前記励磁コイルを構成する線材は、最も内周面のターンと内周から2番目のターンとの間隔が、内周から2番目のターンと内周から3番目のターンとの間隔と異なる間隔に設定されていることを特徴とする定着装置を提供するものである。
【0020】
また、この発明は、静電潜像を保持可能な感光体と、この感光体に形成された前記静電潜像にトナーを供給して現像する現像装置と、この現像装置により前記感光体上に形成された前記トナー像を被転写体に転写する画像形成部と、導体からなる金属層を有するローラ体またはシート部材を円筒状または楕円形もしくは無端ベルト状としたエンドレス部材に近接配置した励磁コイルに電流を流して前記エンドレス部材を発熱させて被定着部材を加熱するものであって、前記励磁コイルは、前記エンドレス部材の長手方向に平行で、かつエンドレス部材の周方向に沿って配置されるものであって、前記励磁コイルを構成する線材は、最も内周面のターンと内周から2番目のターンとの間隔が、内周から2番目のターンと内周から3番目のターンとの間隔と異なる間隔に設定されていることを特徴とする定着部と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【0021】
さらに、この発明は、導体からなる金属層を有するローラ体またはシート部材を円筒または楕円形もしくは無端ベルト状としたエンドレス部材に近接配置した励磁コイルに電流を流して前記エンドレス部材を発熱させて被定着部材を加熱する定着装置において、
前記励磁コイルは、前記エンドレス部材の長手方向に平行で、かつエンドレス部材の周方向に沿って配置されるものであって、前記励磁コイルを構成する線材は、最も内周面のターンと内周から2番目のターンとの間隔が、内周から2番目のターンと内周から3番目のターンとの間隔と異なる間隔であさらに、非磁性で、前記励磁コイルの前記線材の間隔を規定する線材支持体を有するを提供するものである。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である定着装置について、説明する。
【0023】
以下、図面を用いて、この発明の実施の形態が適用される画像形成装置の一例として、デジタル複写装置を説明する概略図である。
【0024】
図1に示すように、デジタル複写装置(画像形成装置)1は、複写対象の画像を光の明暗として読み取って画像信号を生成する画像読取装置(スキャナ)2と、スキャナ2もしくは外部から供給される画像信号に対応する画像を形成して被定着部材(転写材)である用紙Pに定着する画像形成部3とからなる。なお、スキャナ2には、複写対象がシート状である場合に、スキャナ2による画像の読み取り動作と連動して、順次複写対象を入れ換える自動原稿送り装置(ADF)4が一体的に設けられている。
【0025】
画像形成部3は、スキャナ2もしくは外部装置から供給される画像情報に対応するレーザビームを照射する露光装置5、露光装置5からのレーザビームに対応する画像を保持する感光体ドラム6、感光体ドラム6に形成された画像に現像剤(トナー)を供給して現像する現像装置7、現像装置7により現像された感光体ドラム6上のトナー像が以下に説明する給紙搬送部により給送された転写材Pに転写された状態の現像剤像を加熱して溶融させ、転写材Pに定着する定着装置8等を有している。
【0026】
このような画像形成装置においては、スキャナ2または外部装置から画像信号が供給されると、予め所定の電位に帯電されている感光体ドラム6に、露光装置5から、画像信号に対応して強度変調されたレーザビームが照射される。これにより、感光体ドラム6に、複写すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
【0027】
感光体ドラム6に形成された静電潜像は、現像装置7によりトナーが選択的に提供されることで現像されて、図示しないトナー像に変換される。
【0028】
感光体ドラム6上のトナー像は、(符号を付さない)転写装置と対向する転写位置で、用紙Pを保持している用紙カセット9から、ピックアップローラ10により1枚ずつ取り出されて感光体ドラム6へ向かう搬送路11を搬送され、感光体ドラム6に形成されたトナー像との位置を合わせるためのアライニングローラ12で感光体ドラム6上のトナー像とタイミングが整合されて、(転写位置に)供給される用紙Pに転写される。
【0029】
用紙Pに転写されたトナーは、定着装置8に搬送され、定着装置8において、トナーが溶融されると同時に圧力が加えられることで、用紙Pに定着される。
【0030】
一方、定着装置8でトナー像が定着された用紙Pは、排紙ローラ13により、スキャナ2と用紙カセット9との間に定義される排出空間(排紙トレイ)14に排出される。
【0031】
図2および図3は、図1に示した画像形成装置に組み込まれる定着装置の一例を説明する概略図である。なお、図2は、定着装置の断面図であり、図3は、被定着材である用紙が通過されている状態を説明する概略図である。
【0032】
図2に示されるように、定着装置8は、内部に、誘導加熱体21を収容している第1のローラ体(エンドレス部材)20と、第1のローラ体20の軸線に沿って配置され、第1のローラ体の表面に対して所定のニップ幅で接触された第2のローラ体30とからなる。なお、第1または第2のローラ体のいずれかには、両ローラ体に所定の回転を与える図示しないギヤと、そのギヤに回転を伝達する図示しない駆動機構が設けられている。また、それぞれのローラ体の外径は、一例であるが40mmである。
【0033】
第1のローラ体20は、例えば肉厚1mmの鉄製の円筒すなわち導体で構成された金属層を有するエンドレス部材であり、表面に、テフロン等の離型層が形成されている。なお、第1のローラ体20には、他にも、ステンレス鋼、アルミニウム、ステンレス鋼とアルミニウムの合金等が利用可能である。また、第1のローラ体として、所定の厚さの耐熱性のフィルムの表面に、所定厚さの金属(上述の鉄等)の薄層を形成したシート部材を円筒状または楕円形もしくは2つ以上のローラにより無端ベルト状等の任意の形状が利用可能である。
【0034】
第2のローラ体30は、芯金31の周囲に、シリコンゴムやフッ素ゴムを素材とした弾性材料が所定の厚さに整形されているものである。
【0035】
両ローラ体20,30は、図示しない加圧機構により、第2のローラ体30が第1のローラ体20に対して所定の圧力で圧接されることで、両ローラが接する位置で、上述の所定幅のニップ(圧接により第2のローラ体30の外周面が弾性変形する領域)Nを提供する。なお、ニップNに用紙Pが搬送されると、用紙P上のトナーが熱により溶融されると同時に、圧力により、用紙Pに固着(定着)される。
【0036】
第1のローラ体20の周上であって、ニップNよりも回転方向の下流側には、用紙Pを第2のローラ体30の表面から剥離させる剥離爪81、第1のローラ体20の外周面にオフセット転写されたトナーや用紙からの紙粉等を除去するクリーニング部材8、第1のローラ体20の外周面にトナーが付着することを防止するために離型剤を塗布する離型剤塗布装置85および第1の口ーラ体20の外周面の温度を検出するサーミスタからなる温度センサ91が設けられている。
【0037】
なお、図3(b)に示すように、コイル22は、ローラ体20の周方向に沿って、2つ配置されている。
【0038】
図4は、図2および図3を用いて説明した定着装置の第1のローラ体にセットされる誘導加熱体の構成を説明する概略図である。
【0039】
図4に示すように、誘導加熱体21は、例えば高耐熱エンジニアリングプラスチックにより形成された外形が円筒状で、励磁コイル22の線材を巻き付けるための図示しない複数の溝部や曲面が形成されているコイル支持体23と、コイル支持体23に、所定回数巻き付けられた線材からなる励磁コイル22からなる。
【0040】
励磁コイル22は、例えば直径0.5mmで耐熱性のポリイミドで被覆されて互いに絶縁されている銅線を、複数本(19本)束ねたリッツ線を用い、第1のローラ体20の長手方向に平行、かつ第1のローラ体20の周方向に沿う平面状コイルとし、周方向に沿って2つ配置したものであり(図3参照)、この線材の形状を維持するために、エンジニアリングプラスチックに耐熱性のワニスで固定している。本実施例では、耐熱性のシリコーン樹脂を含む塗料により、ディッピングで、表面コートと、固着を行っている。これにより、エンジニアリングプラスチック表面のさらなる耐熱コート、線材の耐熱性向上、絶縁および接着を行うことができる。また、市販の耐熱性塗料は、全てこの効果を期待できる。なお、励磁コイル22をリッツ線により形成したことで、表皮効果が生じる浸透深さよりも線径を小さくすることができ、交流電流を有効に流すことが可能である。
【0041】
また、励磁コイル22は、芯材(例えばフェライトや鉄芯等の磁性体)を使用しない空芯コイルであり、コイル支持材23は、コイル22を構成する線材を、所定の間隔および配列で支持するために利用される。なお、図4に示す例では、コイル22の線材は、最も内周側のターンとその次のターン(内周から2番め)との間の間隔をA、および内周から2番めのターンと内周から3番めのターンとの間の間隔をBとするとき、
B > A
を、満足するとともに、各ターンの線材の間隔が第1のローラ体の長手方向について途中で変化しないように、巻き付けられている。
【0042】
この構成によれば、平面状コイルを第1のローラ体20の円周方向に沿わせることによりターン数が「粗」になるコイルの中心付近で発生される磁束の密度が増大されるため、第1のローラ体20の周方向の発熱むらを低減できる。また、第1のローラ体20の外周面の温度分布を均一にできる。
【0043】
なお、コイル22を形成する方法(工程)およびコイル22の外形には、変化がないため、被加熱物である第1のローラ体20とコイル22との間のギャップが変化することもなく、ローラ体20の長手方向の両端部の温度を上昇させることができ、実験では、両端部分の温度を、ローラ体20の導体上で、10℃程度高い温度に制御可能である。これにより、コイル22に供給しなければならない電流値が低減され、消費電力が抑制される。
【0044】
図5は、図4を用いて説明した誘導加熱体の別の構成を説明する概略図である。なお、図4に示した構成と同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【0045】
図5に示すように、誘導加熱体21は、例えば高耐熱エンジニアリングプラスチックにより形成された外形が円筒状で、励磁コイル22の線材を巻き付けるための図示しない複数の溝部や曲面が形成されているコイル支持体23と、コイル支持体23に、所定回数巻き付けられた線材からなる励磁コイル22からなる。
【0046】
図5に示す例では、誘導コイル22の線材は、第1のローラ体20の長手方向を概ね4等分したうちの両端部である領域Aと領域C(図4参照)のそれぞれと、領域AとCに挟まれた領域B(図4参照)とで、第1のローラ体20の円周方向で、各線材の間隔が変化されている。
【0047】
詳細には、領域AおよびCにおいては、最も内周側のターンとその次のターン(内周から2番め)との間の間隔をA1、および内周から2番めのターンと内周から3番めのターンとの間の間隔をB1とするとき、
B1 > A1
を、満足するように、巻き付けられている。
【0048】
また、領域Bにおいては、最も内周側のターンとその次のターン(内周から2番め)との間の間隔をA2、内周から2番めのターンと内周から3番めのターンとの間の間隔をB2、および内周から3番めのターンと内周から4番めのターンとの間の間隔をC2、とするとき、
C2 > A2, B2=0, A1 > A2,
を、満足するように、巻き付けられている。
【0049】
この構成によれば、平面状コイルを第1のローラ体20の円周方向に沿わせることによりターン数が「粗」になるコイルの中心付近で発生される磁束の密度が増大されるため、第1のローラ体20の周方向の発熱むらを低減できる。従って、第1のローラ体20の外周面の温度分布を均一にできる。
【0050】
換言すると、コイル22を構成する線材の間隔を、用紙(被定着部材)が搬送される方向に垂直な方向において任意に変化でき、また、ローラ体20の周方向の間隔も、最適な発熱分布が得られるように任意に設定できるので、コイル22に供給しなければならない電流値が低減され、消費電力が抑制される。
【0051】
図8は、図4および図5を用いて説明した誘導加熱体のさらに別の構成を説明する概略図である。なお、図4および図5に示した構成と同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【0052】
図8に示すように、誘導加熱体21は、部分的に、2層に巻き付けられている励磁コイル22と、励磁コイル22の線材を巻き付けるための図示しない複数の溝部や曲面が形成されているコイル支持体23と、からなる。
【0053】
図8に示す例では、誘導コイル22の線材は、第1のローラ体20の長手方向を概ね4等分したうちの両端部である領域Aと領域Cのそれぞれ(図4参照)と、領域AとCに挟まれた領域B(図4参照)とで、第1のローラ体20の円周方向で、各線材の間隔が変化されている。
【0054】
詳細には、領域Bにおいては、外側の巻き付けの最も内周側のターンの次のターン(内周から2番め)とその次のターン(内周から3番め)のと間に、線材一本の直径に等しい距離を上限とした隙間が設けられている。なお、内周から数えて5番めと6番めの線材は、内側の巻き付けの線材を覆うように、巻き付けられている。
【0055】
一方、領域AおよびCにおいては、最も内周側のターンの次のターン(内周から2番め)とその次のターン(内周から3番め)との間の間隔が消滅して、2つの平面状コイルの最も外周側のターン相互の間にあたる領域に、内側の巻き付けの線材のうちの2ターン分が、外側の巻き付けの線材に割り込むように、配列されている。
【0056】
すなわち、第1のローラ体20の長手方向に関して概ね4等分したうちの中央寄りの2つ分の領域においては、外側の巻き付けには、ローラ体の円周方向に、一部で間隔が与えられて線材が巻き付けられるに対して、第1のローラ体20の長手方向に関して概ね4等分したうちの両端部においては、ローラ体の円周方向は、線材により満たされるように、各ターンが巻き付けられている。
【0057】
この構成によれば、ローラ体の長手方向の端部において円周方向に配列される線材の本数(ターン数)が、ローラ体の長手方向の中央付近に配列される線材の本数(ターン数)に比較して見かけ上、増大されることから、ローラ体の長手方向の端部から逃げる熱の分だけ低下する温度を、補償できる。従って、第1のローラ体20の外周面の温度分布を均一にできる。また、発熱効率が向上される。
【0058】
図9は、図8を用いて説明した誘導加熱体のさらに別の構成を説明する概略図である。なお、図8に示したと同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【0059】
図9に示すように、誘導加熱体21は、部分的に、2層に巻き付けられている励磁コイル22と、励磁コイル22の線材を巻き付けるための図示しない複数の溝部や曲面が形成されているコイル支持体23と、からなる。
【0060】
図9に示す例では、誘導コイル22の線材は、第1のローラ体20の長手方向を概ね4等分したうちの両端部である領域Aと領域Cのそれぞれ(図4参照)と、領域AとCに挟まれた領域B(図4参照)とで、第1のローラ体20の円周方向で、各線材の間隔が変化されている。
【0061】
詳細には、領域Bにおいては、外側の巻き付けの内周から4番めのターンとその次のターン(内周から5番め)のと間、および同外側の巻き付けの内周から4番めのターンとその次のターン(内周から6番め)のと間に、線材一本の直径に等しい距離を上限とした隙間が設けられている。なお、内周から数えて5番めと6番めの線材は、内側の巻き付けの線材を覆うように、巻き付けられている。
【0062】
一方、領域AおよびCにおいては、最も内周側のターンの次のターン(内周から2番め)とその次のターン(内周から3番め)との間に、線材一本の直径に等しい距離を上限とした隙間が設けられている。
【0063】
すなわち、第1のローラ体20の長手方向に関して概ね4等分したうちの中央寄りの2つ分の領域においては、外側の巻き付けには、ローラ体の円周方向に、一部で間隔が与えられて線材が巻き付けられるに対して、第1のローラ体20の長手方向に関して概ね4等分したうちの両端部においては、内側の巻き付けを覆うように、線材のうちのいくつかのターンが、ローラ体の円周方向で移動されている。
【0064】
この構成によれば、ローラ体の長手方向の端部において円周方向に配列される線材の本数(ターン数)が、ローラ体の長手方向の中央付近に配列される線材の本数(ターン数)に比較して見かけ上、増大されることから、ローラ体の長手方向の端部から逃げる熱の分だけ低下する温度を、補償できる。従って、第1のローラ体20の外周面の温度分布を均一にできる。また、発熱効率が向上される。
【0065】
図10は、図4および図5を用いて説明した誘導加熱体の別の構成を説明する概略図である。なお、図4および図5に示した構成と同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【0066】
図10に示すように、誘導加熱体21は、励磁コイル22の線材を巻き付けるための図示しない複数の溝部や曲面が形成されているコイル支持体23と、コイル支持体23に所定回数巻き付けられた線材からなる励磁コイル22からなる。
【0067】
図10に示す例では、誘導コイル22の線材は、第1のローラ体20の長手方向を概ね4等分したうちの両端部である領域Aと領域C(図4参照)のそれぞれと、領域AとCに挟まれた領域B(図4参照)とで、第1のローラ体20の円周方向で、各線材の間隔が変化されている。
【0068】
詳細には、領域AおよびCにおいては、最も内周側のターンとその次のターン(内周から2番め)との間の間隔をA1、および内周から2番めのターンと内周から3番めのターンとの間の間隔をB1とするとき、
B1 > A1
を、満足するように、巻き付けられている。
【0069】
また、領域Bにおいては、最も内周側から3番めのターンとその次のターン(内周から4番め)との間に、コイル22を構成する線材一本の直径よりもわずかに大きな間隔Cが与えられている。なお、領域Bにおいては、平面状コイルの最内周のターン相互の間隔Z´が、領域AおよびCにおけるターン相互の間隔Zよりも狭められている(その分、間隔Cは、上述した図4から図9に示したいずれの実施の形態よりも広い)。
【0070】
この構成によれば、平面状コイルを第1のローラ体20の円周方向に沿わせることによりターン数が「粗」になるコイルの中心付近で発生される磁束の密度が増大されるため、第1のローラ体20の周方向の発熱むらを低減できる。従って、第1のローラ体20の外周面の温度分布を均一にできる。また、ローラ体20の周方向における各線材の間隔が最適化されているので、各線材からの誘導電流の利用効率が向上される。
【0071】
図11は、図9および図10を用いて説明した誘導加熱体を組み合わせた例を説明する概略図である。なお、図9および図10に示した構成と同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【0072】
図11に示すように、誘導加熱体21は、部分的に、2層に巻き付けられている励磁コイル22と、励磁コイル22の線材を巻き付けるための図示しない複数の溝部や曲面が形成されているコイル支持体23と、からなる。
【0073】
図11に示す例では、誘導コイル22の線材は、第1のローラ体20の長手方向を概ね4等分したうちの両端部である領域Aと領域Cのそれぞれ(図4参照)と、領域AとCに挟まれた領域B(図4参照)とで、第1のローラ体20の円周方向で、各線材の間隔が変化されている。
【0074】
詳細には、領域Bにおいては、外側の巻き付けの内周から3番めのターンとその次のターン(内周から4番め)のと間に、コイル22を構成する線材一本の直径よりもわずかに大きな間隔Cが与えられている。なお、領域Bにおいては、平面状コイルの最内周のターン相互の間隔Z´が、領域AおよびCにおけるターン相互の間隔Zよりも狭められている。
【0075】
また、領域AおよびCにおいては、最も内周側のターンとその次のターン(内周から2番め)との間の間隔をA1、および内周から2番めのターンと内周から3番めのターンとの間の間隔をB1とするとき、
B1 > A1
を、満足するように、巻き付けられている。
【0076】
この構成によれば、平面状コイルを第1のローラ体20の円周方向に沿わせることによりターン数が「粗」になるコイルの中心付近で発生される磁束の密度が増大されるため、第1のローラ体20の周方向の発熱むらを低減できる。従って、第1のローラ体20の外周面の温度分布を均一にできる。また、ローラ体20の周方向における各線材の間隔が最適化されているので、各線材からの誘導電流の利用効率が向上される。
【0077】
図12は、図4,図5および図8を用いて説明した誘導加熱体のさらに別の構成を説明する概略図である。なお、図4および図5に示した構成と同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【0078】
図12に示すように、誘導加熱体21は、部分的に、2層に巻き付けられている励磁コイル22と、励磁コイル22の線材を巻き付けるための図示しない複数の溝部や曲面が形成されているコイル支持体23と、からなる。
【0079】
図12に示す例では、誘導コイル22の線材は、第1のローラ体20の長手方向を概ね4等分したうちの両端部である領域Aと領域Cのそれぞれ(図4参照)と、領域AとCに挟まれた領域B(図4参照)とで、第1のローラ体20の円周方向で、各線材の間隔が変化されている。
【0080】
詳細には、領域Bにおいては、外側の巻き付けの最も内周側のターンの次のターン(内周から2番め)とその次のターン(内周から3番め)のと間に、線材一本の直径に等しい距離を上限とした隙間が設けられている。なお、内周から数えて5番めと6番めの線材は、内側の巻き付けの線材を覆うように、巻き付けられている。
【0081】
一方、領域AおよびCにおいては、最も内周側のターンの次のターン(内周から2番め)とその次のターン(内周から3番め)との間の間隔が消滅して、2つの平面状コイルの最も外周側のターン相互の間にあたる領域に、内側の巻き付けの線材のうちの中心寄りの2ターン分が、外側の巻き付けの線材に割り込むように、かつ外側の線材と同位相になるように、配列されている。
【0082】
すなわち、第1のローラ体20の長手方向に関して概ね4等分したうちの中央寄りの2つ分の領域においては、外側の巻き付けには、ローラ体の円周方向に、一部で間隔が与えられて線材が巻き付けられるに対して、第1のローラ体20の長手方向に関して概ね4等分したうちの両端部においては、ローラ体の円周方向は、線材により満たされるように、かつ外側の線材と同位相になるように、各ターンが巻き付けられている。
【0083】
この構成によれば、ローラ体の長手方向の端部において円周方向に配列される線材の本数(ターン数)が、ローラ体の長手方向の中央付近に配列される線材の本数(ターン数)に比較して見かけ上、増大されることから、ローラ体の長手方向の端部から逃げる熱の分だけ低下する温度を、補償できる。従って、第1のローラ体20の外周面の温度分布を均一にできる。また、発熱効率が向上される。
【0084】
図13は、図12を用いて説明した誘導加熱体のさらに別の構成を説明する概略図である。なお、図12に示した構成と同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【0085】
図1に示すように、誘導加熱体21は、部分的に2層に巻き付けられている励磁コイル22と、励磁コイル22の線材を巻き付けるための図示しない複数の溝部や曲面が形成されているコイル支持体23と、からなる。
【0086】
図1に示す例では、誘導コイル22の線材は、第1のローラ体20の長手方向を概ね4等分したうちの両端部である領域Aと領域Cのそれぞれ(図4参照)と、領域AとCに挟まれた領域B(図4参照)とで、第1のローラ体20の円周方向で、各線材の間隔が変化されている。
【0087】
詳細には、領域Bにおいては、外側の巻き付けの内周から4番めのターンとその次のターン(内周から5番め)のと間、および同外側の巻き付けの内周から4番めのターンとその次のターン(内周から6番め)のと間に、線材一本の直径に等しい距離を上限とした隙間が設けられている。なお、内周から数えて5番めと6番めの線材は、内側の巻き付けの線材を覆うように、巻き付けられている。
【0088】
一方、領域AおよびCにおいては、最も内周側のターンの次のターン(内周から2番め)とその次のターン(内周から3番め)との間に、線材一本の直径に等しい距離を上限とした隙間が設けられている。
【0089】
すなわち、第1のローラ体20の長手方向に関して概ね4等分したうちの中央寄りの2つ分の領域においては、外側の巻き付けには、ローラ体の円周方向に、一部で間隔が与えられて線材が巻き付けられるに対して、第1のローラ体20の長手方向に関して概ね4等分したうちの両端部においては、内側の巻き付けを覆うように、かつ外側の巻き付けの外径形状を変化させないよう、外側の巻き付けの線材のうちのいくつかのターンが、線材一本分以上の間隔をあけないように、ローラ体の円周方向で移動されている。
【0090】
この構成によれば、ローラ体の長手方向の端部において円周方向に配列される線材の本数(ターン数)が、ローラ体の長手方向の中央付近に配列される線材の本数(ターン数)に比較して見かけ上、増大されることから、ローラ体の長手方向の端部から逃げる熱の分だけ低下する温度を、補償できる。従って、第1のローラ体20の外周面の温度分布を均一にできる。また、発熱効率が向上される。
【0091】
図14は、図4を用いて説明した誘導加熱体のさらに別の構成を説明する概略図である。なお、図4に示した構成と同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【0092】
図14に示すように、誘導加熱体21は、図示しない複数の溝部や曲面が形成されている円筒状のコイル支持体23と、コイル支持体23に所定回数巻き付けられた線材からなる励磁コイル22からなる。
【0093】
誘導コイル22の線材は、第1のローラ体20の長手方向を概ね4等分したうちの両端部である領域Aと領域Cのそれぞれと、領域AとCに挟まれた領域Bとで、第1のローラ体20の円周方向で、各線材の間隔が変化されている。
【0094】
詳細には、励磁コイル22は、領域Bにおいて、2つの各平面状コイル22の最内周のターンである線材相互間の間隔Bが、領域AおよびBのそれぞれの対応する線材相互の間隔AまたはCに比較して狭くなるように、第1のローラ体20の円周方向で、各線材の間隔が変化されている。
【0095】
この構成によれば、平面状コイルを第1のローラ体20の円周方向に沿わせることによりターン数が「粗」になるコイルの中心付近で発生される磁束の密度が増大されるため、第1のローラ体20の周方向の発熱むらを低減できる。従って、第1のローラ体20の外周面の温度分布を均一にできる。
【0096】
図6は、図4、図5および図8ないし図13を用いて前に説明した各誘導加熱体に用いられるコイル支持体と各コイルにおける線材の位置を第1のローラ体の周方向で変化させるための構成を説明する概略図である。
【0097】
図6は、例えば図8に示した誘導加熱体において、領域B部の外側の各線材の配列を定義するために、周方向の特定の位置に、耐熱性の樹脂により構成された複数のスペーサ(間隔保持体)601,602が、設けられている状態を示している。
【0098】
なお、スペーサ(間隔保持体)601,602としては、好ましくは、耐熱温度が200℃以上である、液晶ポリマー、ポリエステル、フェノール、PEEK等が利用可能である。
【0099】
また、スペーサ601,602の厚さ(半径の増加分)は、最大で、コイルを構成する線材の直径よりも小さく形成される。
【0100】
このスペーサ601,602を用いることで、励磁コイル22の隣接する線材の相互の間隔を容易に設定でき、発熱分布を最適化した複雑な線材の巻き付けが要求されるコイルを、正確に形成できる。
【0101】
図7は、図4、図5および図8ないし図13を用いて前に説明した各誘導加熱体に用いられるコイル支持体の形状の特徴を説明する概略図である。
【0102】
図7は、図6を用いて説明したスペーサ601,602を、コイル支持体23の一部として、コイル支持体23に、ガイド23a,23bを一体に形成した例を示している。
【0103】
なお、ガイド23a.23bの厚さ(半径の増加分)は、最大で、コイルを構成する線材の直径よりも小さく形成される。は、例えば図8に示した誘導加熱体において、領域B部の外側の各線材の配数のスペーサ(間隔保持体)601,602が、設けられている状態を示している。
【0104】
この構成によれば、励磁コイル22の隣接する線材の相互の間隔を容易に設定でき、発熱分布を最適化した複雑な線材の巻き付けが要求されるコイルを、正確に形成できる。
【0105】
図15ないし図17は、図4ないし図14に示した誘導加熱体のコイル支持体の構成を説明する概略図である。
【0106】
図15に示すように、コイル支持体223は、2つの平面状コイルの最内周の間隔を定義するための第1のリブ223aと、第1のリブ223aに沿って最内周が定義されるコイル22の線材の方向が180°変化される反転用曲面部223bと、例えば図8に示したような外側および内側の2層の巻き付けのための内側の各ターンの線材が巻き付けられる複層ガイド部223cと、第1のリブ223aに沿って最内周が定義されるコイル22の線材の順に巻き付けられることでコイル22の大部分となる各ターンの線材が巻き付けられるコイルガイド部223dと、複層ガイド部223cおよびコイルガイド部223dを貫いて、コイルガイド部223dの厚さの厚い部分から中心に向かって設けられ、コイル支持体223の重量および使用される材料を低減するとともに、誘導加熱体として組み立てられて、通電された際に、支持体223の温度が極度に上昇することを抑制するための一対の放熱開口223e,223fを有している。
【0107】
なお、放熱開口223e,223fは、図16に示す通り、側方から見た場合には、各開口が、互いにずれて、形成される。また、それぞれの放熱開口223e,223fの穴の形状は、図では、真円に表示されているが、支持体223の軸方向に長い楕円形であってもよく、また、矩形であってもよい。
【0108】
従って、図17から明らかなように、各放熱開口223e,223fの軸方向と直交するコイル支持体の軸方向についても、内部の空気が移動可能である。
【0109】
このような放熱開口223e,223fをコイル支持体223の軸方向と直交する方向に複数設けたことにより、コイル支持体223の軸方向についても空気の流動が可能となる。
【0110】
これにより、コイル22に通電された結果第1のローラ体から発生される熱の輻射、コイルを構成する導体(線材)自身からの輻射、およびコイルを構成する線材に自体に流れている電流によるジュール損失等により発生する多くの熱に対する冷却が可能となる。
【0111】
なお、図示しないが冷却ファンと組み合わせることで、温度上昇によりコイル支持体223が熱変形することのない所定の温度に、確実に防止可能な冷却能力を得ることができる。
【0112】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の定着装置は、熱容量の小さい耐熱性フィルムをエンドレス状として加熱に用いる際に生じることのある温度むらを、エンドレス状の被加熱対象のうち側にセットされる誘導加熱体を構成するコイルの線材を、線材相互間の間隔および配列がエンドレス状の被加熱対象の長手方向に位置に応じて変化するよう、配置して巻き付けたので、エンドレス状の被加熱対象を、均一に加熱できる。
【0113】
また、被加熱対象を均一に加熱できる線材の配列により、消費電力を低減したにも拘わらず、被加熱対象の温度を上昇させることができる。
【0114】
このような構成により、ウォームアップ時間が短く、全域において均一な定着性を得ることができ、消費電力の少ない定着装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態である定着装置が適用される画像形成装置の一例を説明する概略図。
【図2】図1に示した画像形成装置に組み込まれる定着装置の一例を説明する概略断面図。
【図3】図2に示した定着装置の形状を説明する概略図。
【図4】図2および図3に示した定着装置に組み込まれる誘導加熱体の一例を説明する概略図。
【図5】図4に示した誘導加熱体の別の実施の形態を説明する概略断面図。
【図6】図4および図5に示した誘導加熱体のコイルの線材を支持する支持体の構成を説明する概略断面図。
【図7】図4および図5に示した誘導加熱体のコイルの線材を支持する支持体の構成を説明する概略断面図。
【図8】図4に示した誘導加熱体のさらに別の実施の形態を説明する概略図。
【図9】図4に示した誘導加熱体のまたさらに別の実施の形態を説明する概略図。
【図10】図4に示した誘導加熱体のさらにまた別の実施の形態を説明する概略図。
【図11】図4に示した誘導加熱体のまたさらに別の実施の形態を説明する概略図。
【図12】図4に示した誘導加熱体のさらにまた別の実施の形態を説明する概略図。
【図13】図4に示した誘導加熱体のまたさらに別の実施の形態を説明する概略図。
【図14】図4に示した誘導加熱体のさらにまた別の実施の形態を説明する概略図。
【図15】図4ないし図14に示した誘導加熱体のコイル支持体の特徴を説明する概略図。
【図16】図4ないし図14に示した誘導加熱体のコイル支持体の特徴を説明するもので、図15に示した方向とは異なる側面方向から見た状態を示す概略図。
【図17】図4ないし図14に示した誘導加熱体のコイル支持体の特徴を説明するもので、一部を切り欠いた状態を示す概略図。
【符号の説明】
1 ・・・画像形成装置、
3 ・・・画像形成部
8 ・・・定着装置、
9 ・・・用紙カセット、
20 ・・・第1のローラ体(加熱)、
21 ・・・誘導加熱体、
22 ・・・誘導コイル、
23 ・・・コイル支持体、
30 ・・・第2のローラ体(加圧)、
81 ・・・剥離爪、
83 ・・・クリーニング部材、
85 ・・・離型剤塗布装置、
91 ・・・温度センサ、
601 ・・・スペーサ、
602 ・・・スペーサ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device for fixing a toner image (image) on a member to be fixed in an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a laser printer.
[0002]
[Prior art]
A fixing device incorporated in a copying apparatus using an electrophotographic process heats and melts a developer, that is, toner formed on a member to be fixed, and fixes the toner to the member to be fixed. As a method for heating toner that can be used in the fixing device, a method using radiant heat from a halogen lamp (filament lamp) is widely used. In addition, what is heated non-contactingly using a flash lamp is put into practical use today.
[0003]
In the method using a halogen lamp as a heat source, a pair of rollers is provided so as to be able to provide a predetermined pressure to the member to be fixed and the toner, and at least one of the rollers is formed as a hollow cylinder in a cylindrical shape in its internal space. A configuration in which a halogen lamp is arranged is widely used. In this configuration, the roller on which the halogen lamp is disposed forms an action portion (nip) at a position in contact with the other roller, and supplies pressure and heat to the fixing member and the toner guided to the nip. . That is, the fixing member, that is, the sheet, is passed through a fixing point that is a pressure contact portion (nip) between a heating roller provided with a lamp and a pressure roller that rotates following the heating roller to fuse the toner on the sheet. It is worn and fixed on the paper.
[0004]
In a fixing device using a halogen lamp, light and heat from the halogen lamp are radiated in the entire circumferential direction of the heating roller to heat the whole. In this case, considering the loss when light is converted into heat and the efficiency when the air in the roller is warmed and the heat is transmitted to the roller, the heat conversion efficiency is 60 to 70%. It is known that the power consumption is low and the warm-up time is long.
[0005]
Therefore, in recent years, a heat-resistant film material having a thin metal layer (conductor) is made into an endless belt shape or a cylindrical shape, and a film material is heated by an induction heating method using a magnetic field generated by a magnetic field generator (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8- 76620) and an example using ceramics as a heating member (Japanese Patent Laid-Open No. 59-33476) have been proposed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the induction heating type fixing device described above, the conductor layer immediately after the start of energization to the coil due to the arrangement of the wires of the induction coil for generating an induction current in the conductor layer of the heat resistant film. There is a problem that the temperature is not uniform. For this reason, heating (energization) must be started before rotating the film and the pressure roller for the portion where the toner is likely to adhere to prevent the film from being damaged.
[0007]
Further, in order to improve the heat generation efficiency in the induction heating method, it is necessary to optimize the impedance by optimizing the arrangement and interval of each wire.
[0008]
By the way, when winding the wire constituting the coil around the coil support, as with a general coil, if the wire is simply wound and the interval between the adjacent wires is closely adhered, the conductor (roller body) that is the object to be heated There is a problem that heat radiation is large at both ends in the longitudinal direction, the temperature at both ends is lowered, and the fixing performance is deteriorated.
[0009]
For this reason, in many cases, a method for optimizing the heat generation distribution by changing the gap between the conductor (the inner surface of the roller body) and the coil has been proposed. However, in practice, it is difficult to manage the gap. In addition, there is a problem in that the efficiency decreases due to the provision of the gap.
[0010]
On the other hand, as a method of reducing the temperature unevenness in the rotation axis direction of the roller body (film), in the method using a halogen lamp, a method of changing the light distribution characteristic in the axial direction has been put into practical use. There is a problem that temperature unevenness in the direction orthogonal to the direction in which the fixing medium is conveyed must be reduced.
[0011]
In addition, in the induction heating method, if heat is trapped in the induction coil and the coil core material, there is a problem that the coil core material deforms or melts in the worst case. It is desired to reliably dissipate heat without increasing.
[0012]
If the temperature unevenness is significant, for example, after repeating the fixing operation for a member to be fixed having a small width and passing the member to be fixed having the maximum width, it is caused by a temperature difference in the width direction of the heat resistant film. Thus, there is a problem that wrinkles are generated in the member to be fixed (maximum width).
[0013]
Further, in order to uniformly control the temperature in the width direction of the heat-resistant film, even if the temperature in the longitudinal direction of the heating element can be controlled, the cost of the heating element is greatly increased, while the fixing member to be conveyed is When the width (size) changes, there is a problem that it cannot follow.
[0014]
An object of the present invention is to provide a fixing device capable of reducing temperature unevenness in a width direction of a heat-resistant film while enabling uniform heating of an object to be fixed in a fixing device of an induction heating method. .
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made on the basis of the above-described problems. A roller body or a sheet member having a metal layer made of a conductor is formed into a cylinder. Condition Or placed close to an endless member that is oval or endless. excitation In the fixing device that heats the member to be fixed by causing the current to flow through the coil to heat the endless member, excitation The coil is the endless member Arranged along the circumferential direction of the endless member And said excitation coil Configure wire Is the distance between the innermost turn and the second turn from the inner circumference, and the distance between the second turn from the inner circumference and the third turn from the inner circumference. It is an object of the present invention to provide a fixing device having different intervals.
[0020]
The present invention also provides a photosensitive member capable of holding an electrostatic latent image, a developing device for supplying toner to the electrostatic latent image formed on the photosensitive member and developing the photosensitive member, and the developing device to provide a surface on the photosensitive member. An image forming portion that transfers the toner image formed on the transfer member, and a roller body or sheet member having a metal layer made of a conductor are disposed close to an endless member that is cylindrical, elliptical, or endless belt-shaped. excitation A current is passed through the coil to heat the endless member to heat the member to be fixed, and the exciting coil is disposed in parallel to the longitudinal direction of the endless member and along the circumferential direction of the endless member. The wire constituting the exciting coil has an interval between the innermost turn and the second turn from the inner circumference, the second turn from the inner circumference and the third turn from the inner circumference. And an image forming apparatus characterized by having a fixing unit that is set to an interval different from the interval.
[0021]
Furthermore, the present invention provides a cylindrical roller body or sheet member having a metal layer made of a conductor. Condition Or placed close to an endless member that is oval or endless. excitation In the fixing device that heats the member to be fixed by causing the current to flow through the coil to heat the endless member,
Said excitation The coil is the endless member Arranged along the circumferential direction of the endless member And said excitation coil Configure wire Is the distance between the innermost turn and the second turn from the inner circumference, and the distance between the second turn from the inner circumference and the third turn from the inner circumference. At different intervals R , further, Non-magnetic, said excitation The present invention provides a wire support that defines an interval between the wires of the coil.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a fixing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a digital copying apparatus as an example of an image forming apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.
[0024]
As shown in FIG. 1, a digital copying apparatus (image forming apparatus) 1 is supplied from an image reading apparatus (scanner) 2 that reads an image to be copied as light and dark and generates an image signal, and from the scanner 2 or the outside. And an image forming section 3 that forms an image corresponding to the image signal to be fixed on a sheet P as a fixing member (transfer material). The scanner 2 is integrally provided with an automatic document feeder (ADF) 4 that sequentially replaces the copy target in conjunction with an image reading operation by the scanner 2 when the copy target is a sheet. .
[0025]
The image forming unit 3 includes an exposure device 5 that emits a laser beam corresponding to image information supplied from the scanner 2 or an external device, a photoconductor drum 6 that holds an image corresponding to the laser beam from the exposure device 5, and a photoconductor. A developing device 7 that supplies a developer (toner) to an image formed on the drum 6 and develops it, and a toner image on the photosensitive drum 6 developed by the developing device 7 is fed by a paper feeding / conveying section described below. The image forming apparatus includes a fixing device 8 that heats and melts the developer image transferred to the transfer material P and fixes the image on the transfer material P.
[0026]
In such an image forming apparatus, when an image signal is supplied from the scanner 2 or an external device, the photosensitive drum 6 charged in advance to a predetermined potential is applied to the intensity corresponding to the image signal from the exposure device 5. A modulated laser beam is irradiated. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image to be copied is formed on the photosensitive drum 6.
[0027]
The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 6 is developed by selectively providing toner by the developing device 7 and converted into a toner image (not shown).
[0028]
The toner images on the photosensitive drum 6 are taken out one by one by the pickup roller 10 from the paper cassette 9 holding the paper P at the transfer position facing the transfer device (not labeled), and the photosensitive drum. The aligning roller 12 is used to align the position of the toner image formed on the photosensitive drum 6 with the alignment roller 12 that is conveyed along the conveying path 11 toward the drum 6 and aligns the timing with the toner image on the photosensitive drum 6 (transfer). Transferred to the supplied paper P).
[0029]
The toner transferred onto the paper P is transported to the fixing device 8 where the toner is melted and simultaneously applied with pressure, thereby being fixed onto the paper P.
[0030]
On the other hand, the paper P on which the toner image has been fixed by the fixing device 8 is discharged by a paper discharge roller 13 into a discharge space (discharge tray) 14 defined between the scanner 2 and the paper cassette 9.
[0031]
2 and 3 are schematic diagrams for explaining an example of a fixing device incorporated in the image forming apparatus shown in FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device, and FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state in which a sheet as a fixing material is passed.
[0032]
As shown in FIG. 2, the fixing device 8 is disposed along the first roller body (endless member) 20 containing the induction heating body 21 and the axis of the first roller body 20. The second roller body 30 is in contact with the surface of the first roller body with a predetermined nip width. Note that either the first roller body or the second roller body is provided with a gear (not shown) that applies a predetermined rotation to both roller bodies and a drive mechanism (not shown) that transmits the rotation to the gear. In addition, the outer diameter of each roller body is 40 mm as an example.
[0033]
The first roller body 20 is, for example, an endless member having a metal layer made of an iron cylinder having a thickness of 1 mm, that is, a conductor, and a release layer such as Teflon is formed on the surface. In addition, stainless steel, aluminum, an alloy of stainless steel and aluminum, or the like can be used for the first roller body 20. Further, as the first roller body, a sheet member in which a thin layer of a metal (such as the above-described iron) having a predetermined thickness is formed on the surface of a heat-resistant film having a predetermined thickness is cylindrical or elliptical, or two An arbitrary shape such as an endless belt shape can be used by the above roller.
[0034]
In the second roller body 30, an elastic material made of silicon rubber or fluorine rubber is shaped around a core metal 31 to a predetermined thickness.
[0035]
The two roller bodies 20 and 30 are in contact with the first roller body 20 with a predetermined pressure by a pressure mechanism (not shown) so that both rollers are in contact with each other. A nip (region where the outer peripheral surface of the second roller body 30 is elastically deformed by pressure contact) N having a predetermined width is provided. When the paper P is conveyed to the nip N, the toner on the paper P is melted by heat and at the same time is fixed (fixed) to the paper P by pressure.
[0036]
On the circumference of the first roller body 20 and downstream of the nip N in the rotational direction, a peeling claw 81 for peeling the paper P from the surface of the second roller body 30, and the first roller body 20 Cleaning member 8 for removing toner transferred from the outer peripheral surface and paper dust from the paper 2 In order to prevent toner from adhering to the outer peripheral surface of the first roller body 20, the temperature of the outer peripheral surface of the release agent coating device 85 and the first aperture body 20 for applying the release agent is measured. put out A temperature sensor 91 comprising a thermistor is provided.
[0037]
As shown in FIG. 3B, two coils 22 are arranged along the circumferential direction of the roller body 20.
[0038]
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the induction heating body set on the first roller body of the fixing device described with reference to FIGS. 2 and 3.
[0039]
As shown in FIG. 4, the induction heating body 21 has a cylindrical outer shape formed of, for example, a high heat resistant engineering plastic, and a coil in which a plurality of grooves and curved surfaces (not shown) for winding the wire of the exciting coil 22 are formed. A support body 23 and an exciting coil 22 made of a wire rod wound around the coil support body 23 a predetermined number of times.
[0040]
The exciting coil 22 uses, for example, a litz wire obtained by bundling a plurality (19) of copper wires coated with a heat-resistant polyimide having a diameter of 0.5 mm and insulated from each other, and the longitudinal direction of the first roller body 20 In order to maintain the shape of this wire rod, two plastic coils are arranged along the circumferential direction of the first roller body 20 and parallel to the circumferential direction of the first roller body 20 (see FIG. 3). It is fixed with heat-resistant varnish. In this embodiment, the surface coating and fixing are performed by dipping with a paint containing a heat-resistant silicone resin. Thereby, the further heat-resistant coating of the engineering plastic surface, the heat resistance improvement of a wire, insulation, and adhesion | attachment can be performed. All commercially available heat resistant paints can be expected to have this effect. In addition, by forming the exciting coil 22 with a litz wire, the wire diameter can be made smaller than the penetration depth at which the skin effect occurs, and an alternating current can be passed effectively.
[0041]
The exciting coil 22 is an air-core coil that does not use a core material (for example, a magnetic material such as ferrite or iron core), and the coil support member 23 supports the wire material constituting the coil 22 at a predetermined interval and arrangement. To be used. In the example shown in FIG. 4, the wire rod of the coil 22 has an interval between the innermost turn and the next turn (second from the inner circumference) A, and the second from the inner circumference. When the interval between the turn and the third turn from the inner circumference is B,
B> A
Is satisfied, and the wire is wound so that the interval between the wires of each turn does not change in the longitudinal direction of the first roller body.
[0042]
According to this configuration, the density of magnetic flux generated near the center of the coil where the number of turns becomes “coarse” by increasing the planar coil in the circumferential direction of the first roller body 20 is increased. The uneven heat generation in the circumferential direction of the first roller body 20 can be reduced. Further, the temperature distribution on the outer peripheral surface of the first roller body 20 can be made uniform.
[0043]
In addition, since there is no change in the method (process) for forming the coil 22 and the outer shape of the coil 22, the gap between the first roller body 20 that is the object to be heated and the coil 22 does not change. The temperature at both ends in the longitudinal direction of the roller body 20 can be raised, and in the experiment, the temperature at both ends can be controlled to a temperature about 10 ° C. higher on the conductor of the roller body 20. Thereby, the electric current value which must be supplied to the coil 22 is reduced, and power consumption is suppressed.
[0044]
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating another configuration of the induction heating body described with reference to FIG. The same components as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0045]
As shown in FIG. 5, the induction heating body 21 has a cylindrical outer shape formed of, for example, a high heat resistant engineering plastic, and a coil in which a plurality of grooves and curved surfaces (not shown) for winding the wire of the exciting coil 22 are formed. A support body 23 and an exciting coil 22 made of a wire rod wound around the coil support body 23 a predetermined number of times.
[0046]
In the example shown in FIG. 5, the wire of the induction coil 22 is a region A and a region C (FIG. 5) that are both ends of the first roller body 20 that is divided into four equal parts. 1 4) and a region B (see FIG. 4) sandwiched between regions A and C. 1 4), the interval between the wire rods is changed in the circumferential direction of the first roller body 20.
[0047]
Specifically, in areas A and C, the interval between the innermost turn and the next turn (second from the inner circumference) is A1, and the second turn from the inner to the inner turn When the interval from the third turn to B3 is B1,
B1> A1
Is wound to satisfy.
[0048]
In region B, the distance between the innermost turn and the next turn (second from the inner circumference) is A2, the second turn from the inner circumference and the third turn from the inner circumference. When the interval between the turns is B2, and the interval between the third turn from the inner periphery and the fourth turn from the inner periphery is C2,
C2> A2, B2 = 0, A1> A2,
Is wound to satisfy.
[0049]
According to this configuration, the density of magnetic flux generated near the center of the coil where the number of turns becomes “coarse” by increasing the planar coil in the circumferential direction of the first roller body 20 is increased. The uneven heat generation in the circumferential direction of the first roller body 20 can be reduced. Therefore, the temperature distribution on the outer peripheral surface of the first roller body 20 can be made uniform.
[0050]
In other words, the interval between the wires constituting the coil 22 can be arbitrarily changed in a direction perpendicular to the direction in which the paper (fixed member) is conveyed, and the interval in the circumferential direction of the roller body 20 is also an optimal heat distribution. Therefore, the current value that must be supplied to the coil 22 is reduced, and the power consumption is suppressed.
[0051]
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating still another configuration of the induction heating body described with reference to FIGS. 4 and 5. As shown in FIG. 4 and FIG. Constitution The same components as those in FIG.
[0052]
As shown in FIG. 8, the induction heating body 21 is partially formed with an excitation coil 22 wound in two layers and a plurality of grooves and curved surfaces (not shown) for winding the wire of the excitation coil 22. A coil support 23.
[0053]
In the example shown in FIG. 8, the wire material of the induction coil 22 is a region A and a region C, which are both ends of the first roller body 20, which are divided into approximately four equal parts (see FIG. 8). 1 4) and a region B (see FIG. 5) sandwiched between regions A and C. 1 4), the interval between the wire rods is changed in the circumferential direction of the first roller body 20.
[0054]
Specifically, in the region B, the wire rod is placed between the next turn (second from the inner circumference) and the next turn (third from the inner circumference) after the innermost turn of the outer winding. A gap with a distance equal to one diameter as an upper limit is provided. The fifth and sixth wires counted from the inner periphery are wound so as to cover the inner winding wire.
[0055]
On the other hand, in the areas A and C, the interval between the turn next to the innermost turn (second from the inner circumference) and the next turn (third from the inner circumference) disappears, In the region between the two outermost turns of the two planar coils, two turns of the inner winding wire are arranged so as to interrupt the outer winding wire.
[0056]
That is, in the two regions near the center of the first roller body 20 divided into approximately four equal parts in the longitudinal direction, the outer winding is partially spaced in the circumferential direction of the roller body. In contrast, the wire rod is wound around, and at both ends of the first roller body 20 divided into approximately four equal parts in the longitudinal direction, the circumferential direction of the roller body is such that each turn is filled with the wire rod. It is wound.
[0057]
According to this configuration, the number of wires arranged in the circumferential direction at the end in the longitudinal direction of the roller body (number of turns) is equal to the number of wires arranged in the longitudinal direction of the roller body (number of turns). Therefore, it is possible to compensate for the temperature that decreases by the amount of heat that escapes from the end of the roller body in the longitudinal direction. Therefore, the temperature distribution on the outer peripheral surface of the first roller body 20 can be made uniform. Further, the heat generation efficiency is improved.
[0058]
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating still another configuration of the induction heating body described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as shown in FIG. 8, and detailed description is abbreviate | omitted.
[0059]
As shown in FIG. 9, the induction heating body 21 is partially formed with an excitation coil 22 wound in two layers and a plurality of grooves and curved surfaces (not shown) for winding the wire of the excitation coil 22. A coil support 23.
[0060]
In the example shown in FIG. 9, the wire material of the induction coil 22 is a region A and a region C, which are both ends of the first roller body 20, which are divided into four equal parts (see FIG. 9). 1 4) and a region B (see FIG. 5) sandwiched between regions A and C. 1 4), the interval between the wire rods is changed in the circumferential direction of the first roller body 20.
[0061]
Specifically, in the region B, the fourth turn from the inner circumference of the outer winding is between the fourth turn from the inner circumference of the outer winding and the next turn (the fifth from the inner circumference), and the fourth from the inner circumference of the outer winding. A gap with a distance equal to the diameter of one wire as an upper limit is provided between the next turn and the next turn (sixth from the inner periphery). The fifth and sixth wires counted from the inner periphery are wound so as to cover the inner winding wire.
[0062]
On the other hand, in the areas A and C, the diameter of one wire between the turn next to the innermost turn (second from the inner circumference) and the next turn (third from the inner circumference) A gap having an upper limit of a distance equal to is provided.
[0063]
That is, in the two regions near the center of the first roller body 20 divided into approximately four equal parts in the longitudinal direction, the outer winding is partially spaced in the circumferential direction of the roller body. In contrast, the wire rod is wound, whereas at both ends of the first roller body 20 divided into approximately four equal parts in the longitudinal direction, several turns of the wire rod cover the inner winding. It is moved in the circumferential direction of the roller body.
[0064]
According to this configuration, the number of wires arranged in the circumferential direction at the end in the longitudinal direction of the roller body (number of turns) is equal to the number of wires arranged in the longitudinal direction of the roller body (number of turns). Therefore, it is possible to compensate for the temperature that decreases by the amount of heat that escapes from the end of the roller body in the longitudinal direction. Therefore, the temperature distribution on the outer peripheral surface of the first roller body 20 can be made uniform. Further, the heat generation efficiency is improved.
[0065]
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating another configuration of the induction heating body described with reference to FIGS. 4 and 5. As shown in FIG. 4 and FIG. Constitution The same components as those in FIG.
[0066]
As shown in FIG. 10, the induction heating body 21 is wound around the coil support 23 a predetermined number of times, and a coil support 23 in which a plurality of grooves and curved surfaces (not shown) for winding the wire of the excitation coil 22 are formed. It consists of an exciting coil 22 made of wire.
[0067]
In the example shown in FIG. 10, the wire of the induction coil 22 has a region A and a region C (FIG. 1 4) and a region B (see FIG. 4) sandwiched between regions A and C. 1 4), the interval between the wire rods is changed in the circumferential direction of the first roller body 20.
[0068]
Specifically, in areas A and C, the interval between the innermost turn and the next turn (second from the inner circumference) is A1, and the second turn from the inner to the inner turn When the interval from the third turn to B3 is B1,
B1> A1
Is wound to satisfy.
[0069]
In the region B, the diameter of one wire constituting the coil 22 is slightly larger between the third turn from the innermost side and the next turn (fourth from the inner circumference). A spacing C is given. In the region B, the interval Z ′ between the innermost turns of the planar coil is narrower than the interval Z between the turns in the regions A and C (correspondingly, the interval C is the above-described figure). 4 to wider than any of the embodiments shown in FIG.
[0070]
According to this configuration, the density of magnetic flux generated near the center of the coil where the number of turns becomes “coarse” by increasing the planar coil in the circumferential direction of the first roller body 20 is increased. The uneven heat generation in the circumferential direction of the first roller body 20 can be reduced. Therefore, the temperature distribution on the outer peripheral surface of the first roller body 20 can be made uniform. Further, since the interval between the wire members in the circumferential direction of the roller body 20 is optimized, the utilization efficiency of the induced current from each wire member is improved.
[0071]
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example in which the induction heating elements described with reference to FIGS. 9 and 10 are combined. In addition, it showed in FIG. 9 and FIG. Constitution The same components as those in FIG.
[0072]
As shown in FIG. 11, the induction heating body 21 is partially formed with an excitation coil 22 wound in two layers and a plurality of grooves and curved surfaces (not shown) for winding the wire of the excitation coil 22. A coil support 23.
[0073]
In the example shown in FIG. 11, the wire of the induction coil 22 is a region A and a region C, which are both ends of the first roller body 20 in the longitudinal direction divided into approximately four (see FIG. 11). 1 4) and a region B (see FIG. 5) sandwiched between regions A and C. 1 4), the interval between the wire rods is changed in the circumferential direction of the first roller body 20.
[0074]
Specifically, in the region B, the diameter of one wire constituting the coil 22 is between the third turn from the inner periphery of the outer winding and the next turn (fourth from the inner periphery). A slightly larger distance C is also given. In the region B, the distance Z ′ between the innermost turns of the planar coil is narrower than the distance Z between the turns in the regions A and C.
[0075]
In the areas A and C, the interval between the innermost turn and the next turn (second from the inner circumference) is A1, and the second turn from the inner circumference and 3 from the inner circumference. When the interval between the first turn is B1,
B1> A1
Is wound to satisfy.
[0076]
According to this configuration, the density of magnetic flux generated near the center of the coil where the number of turns becomes “coarse” by increasing the planar coil in the circumferential direction of the first roller body 20 is increased. The uneven heat generation in the circumferential direction of the first roller body 20 can be reduced. Therefore, the temperature distribution on the outer peripheral surface of the first roller body 20 can be made uniform. Further, since the interval between the wire members in the circumferential direction of the roller body 20 is optimized, the utilization efficiency of the induced current from each wire member is improved.
[0077]
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating still another configuration of the induction heating body described with reference to FIGS. 4, 5, and 8. As shown in FIG. 4 and FIG. Constitution The same components as those in FIG.
[0078]
As shown in FIG. 12, the induction heating body 21 is partially formed with an excitation coil 22 wound in two layers and a plurality of grooves and curved surfaces (not shown) for winding the wire of the excitation coil 22. A coil support 23.
[0079]
In the example shown in FIG. 12, the wire of the induction coil 22 is a region A and a region C that are both ends of the first roller body 20 in the longitudinal direction divided into approximately four parts (see FIG. 12). 1 4) and a region B (see FIG. 5) sandwiched between regions A and C. 1 4), the interval between the wire rods is changed in the circumferential direction of the first roller body 20.
[0080]
Specifically, in the region B, the wire rod is placed between the next turn (second from the inner circumference) and the next turn (third from the inner circumference) after the innermost turn of the outer winding. A gap with a distance equal to one diameter as an upper limit is provided. The fifth and sixth wires counted from the inner periphery are wound so as to cover the inner winding wire.
[0081]
On the other hand, in the areas A and C, the interval between the turn next to the innermost turn (second from the inner circumference) and the next turn (third from the inner circumference) disappears, In the area between the two outermost turns of the two planar coils, two turns closer to the center of the inner winding wire are inserted into the outer winding wire and the same as the outer wire. They are arranged so that they are in phase.
[0082]
That is, in the two regions near the center of the first roller body 20 divided into approximately four equal parts in the longitudinal direction, the outer winding is partially spaced in the circumferential direction of the roller body. Whereas the wire rod is wound, the circumferential direction of the roller body is filled with the wire rod at both ends of the first roller body 20 divided into approximately four equal parts with respect to the longitudinal direction of the first roller body 20, and Each turn is wound so that it is in phase with the wire.
[0083]
According to this configuration, the number of wires arranged in the circumferential direction at the end in the longitudinal direction of the roller body (number of turns) is equal to the number of wires arranged in the longitudinal direction of the roller body (number of turns). Therefore, it is possible to compensate for the temperature that decreases by the amount of heat escaping from the end of the roller body in the longitudinal direction. Therefore, the temperature distribution on the outer peripheral surface of the first roller body 20 can be made uniform. Further, the heat generation efficiency is improved.
[0084]
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating still another configuration of the induction heating body described with reference to FIG. As shown in FIG. Constitution The same components as those in FIG.
[0085]
FIG. 3 As shown in FIG. 1, the induction heating body 21 includes an exciting coil 22 that is partially wound in two layers, and a coil support body on which a plurality of grooves and curved surfaces (not shown) for winding the wire of the exciting coil 22 are formed. 23.
[0086]
FIG. 3 In the example shown in FIG. 2, the wire material of the induction coil 22 is a region A and a region C which are both ends of the first roller body 20 in the longitudinal direction divided into approximately four parts (see FIG. 1 4) and a region B (see FIG. 5) sandwiched between regions A and C. 1 4), the interval between the wire rods is changed in the circumferential direction of the first roller body 20.
[0087]
Specifically, in the region B, the fourth turn from the inner circumference of the outer winding is between the fourth turn from the inner circumference of the outer winding and the next turn (the fifth from the inner circumference), and the fourth from the inner circumference of the outer winding. A gap with a distance equal to the diameter of one wire as an upper limit is provided between the next turn and the next turn (sixth from the inner periphery). The fifth and sixth wires counted from the inner periphery are wound so as to cover the inner winding wire.
[0088]
On the other hand, in the areas A and C, the diameter of one wire between the turn next to the innermost turn (second from the inner circumference) and the next turn (third from the inner circumference) A gap having an upper limit of a distance equal to is provided.
[0089]
That is, in the two regions near the center of the first roller body 20 divided into approximately four equal parts in the longitudinal direction, the outer winding is partially spaced in the circumferential direction of the roller body. Whereas the wire rod is wound, the outer diameter shape of the outer winding is changed so as to cover the inner winding at both ends of the first roller body 20 divided into approximately four equal parts in the longitudinal direction. In order to prevent this, a number of turns of the outer winding wire are moved in the circumferential direction of the roller body so as not to be spaced apart by more than one wire.
[0090]
According to this configuration, the number of wires arranged in the circumferential direction at the end in the longitudinal direction of the roller body (number of turns) is equal to the number of wires arranged in the longitudinal direction of the roller body (number of turns). Therefore, it is possible to compensate for the temperature that decreases by the amount of heat escaping from the end of the roller body in the longitudinal direction. Therefore, the temperature distribution on the outer peripheral surface of the first roller body 20 can be made uniform. Further, the heat generation efficiency is improved.
[0091]
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating still another configuration of the induction heating body described with reference to FIG. As shown in FIG. Constitution The same components as those in FIG.
[0092]
As shown in FIG. 14, the induction heating body 21 is a cylindrical coil support in which a plurality of grooves and curved surfaces (not shown) are formed. 1 23 and coil support 1 The exciting coil 22 is made of a wire wound around a predetermined number of times.
[0093]
The wire of the induction coil 22 is divided into the area A and the area C, which are both ends of the first roller body 20 divided into four equal parts in the longitudinal direction. And , The region between regions A and C B and In the circumferential direction of the first roller body 20, the interval between the wire members is changed.
[0094]
Specifically, in the excitation coil 22, in the region B, the distance B between the wire rods, which is the innermost turn of each of the two planar coils 22, is the distance A between the corresponding wire rods in the regions A and B. Alternatively, the interval between the wire members is changed in the circumferential direction of the first roller body 20 so as to be narrower than C.
[0095]
According to this configuration, the density of magnetic flux generated near the center of the coil where the number of turns becomes “coarse” by increasing the planar coil in the circumferential direction of the first roller body 20 is increased. The uneven heat generation in the circumferential direction of the first roller body 20 can be reduced. Therefore, the temperature distribution on the outer peripheral surface of the first roller body 20 can be made uniform.
[0096]
FIG. 6 shows the coil support used for each induction heating body described above with reference to FIGS. 4, 5 and 8 to 13 and the position of the wire in each coil in the circumferential direction of the first roller body. It is the schematic explaining the structure for making it do.
[0097]
FIG. 6 shows a plurality of spacers made of heat-resistant resin at specific positions in the circumferential direction in order to define the arrangement of the wires outside the region B in the induction heating body shown in FIG. (Spacing holders) 601 and 602 are provided.
[0098]
As the spacers (interval holders) 601, 602, liquid crystal polymer, polyester, phenol, PEEK, etc. having a heat resistant temperature of 200 ° C. or higher can be preferably used.
[0099]
Further, the spacers 601 and 602 are formed to have a maximum thickness (the amount of increase in radius) smaller than the diameter of the wire constituting the coil.
[0100]
By using the spacers 601 and 602, the interval between adjacent wires of the exciting coil 22 can be easily set, and a coil that requires winding of a complicated wire with an optimized heat generation distribution can be accurately formed.
[0101]
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the feature of the shape of the coil support used in each induction heating body described above with reference to FIGS. 4, 5 and 8 to 13.
[0102]
FIG. 7 shows an example in which the spacers 601 and 602 described with reference to FIG. 6 are part of the coil support 23 and the guides 23 a and 23 b are integrally formed on the coil support 23.
[0103]
The guide 23a. The thickness of 23b (increase in radius) is at most smaller than the diameter of the wire constituting the coil. FIG. 8 shows a state in which spacers (interval holders) 601 and 602 having the number of wires arranged outside the region B are provided in the induction heating body shown in FIG.
[0104]
According to this configuration, it is possible to easily set the interval between adjacent wires of the exciting coil 22 and accurately form a coil that requires winding of a complicated wire with an optimized heat generation distribution.
[0105]
15 to 17 are schematic diagrams for explaining the configuration of the coil support of the induction heating body shown in FIGS. 4 to 14.
[0106]
As shown in FIG. 15, the coil support 223 has a first rib 223a for defining a distance between the innermost circumferences of two planar coils, and an innermost circumference defined along the first rib 223a. Inverted curved surface portion 223b in which the direction of the wire rod of the coil 22 is changed by 180 °, and a multi-layer on which the wire rods of the inner turns for winding the outer and inner two layers as shown in FIG. A coil guide part 223d around which the wire material of each turn, which is a major part of the coil 22, is wound around the guide part 223c and the wire material of the coil 22 whose innermost circumference is defined along the first rib 223a; The multilayer guide portion 223c and the coil guide portion 223d are provided so as to extend from the thicker portion of the coil guide portion 223d toward the center. And a pair of heat radiation openings 223e and 223f for suppressing the temperature of the support 223 from excessively rising when energized by being assembled as an induction heating body. .
[0107]
Note that, as shown in FIG. 16, the heat radiation openings 223e and 223f are formed so as to be shifted from each other when viewed from the side. Further, the shape of the holes of the heat radiation openings 223e and 223f is shown as a perfect circle in the figure, but may be an ellipse that is long in the axial direction of the support 223, or may be a rectangle. Good.
[0108]
Accordingly, as is apparent from FIG. 17, the internal air can also move in the axial direction of the coil support perpendicular to the axial direction of the heat radiation openings 223e and 223f.
[0109]
By providing a plurality of such heat radiation openings 223e and 223f in a direction orthogonal to the axial direction of the coil support 223, air can flow also in the axial direction of the coil support 223.
[0110]
As a result, heat is generated from the first roller body as a result of energization of the coil 22, radiation from the conductor (wire) constituting the coil itself, and current flowing through the wire constituting the coil. Cooling against much heat generated by Joule loss or the like becomes possible.
[0111]
Although not shown, by combining with a cooling fan, it is possible to obtain a cooling capability that can be reliably prevented at a predetermined temperature at which the coil support 223 is not thermally deformed due to a temperature rise.
[0112]
【The invention's effect】
As described above, the fixing device according to the present invention induces temperature unevenness that may occur when a heat-resistant film having a small heat capacity is used in an endless form for heating, and is set on the side of the endless form to be heated. Since the coil wire constituting the heating element is arranged and wound so that the spacing and arrangement between the wires change in the longitudinal direction of the endless object to be heated, the endless object to be heated is wound. Can be heated uniformly.
[0113]
In addition, the arrangement of the wires that can uniformly heat the object to be heated enables the temperature of the object to be heated to be increased despite the reduction in power consumption.
[0114]
With such a configuration, it is possible to obtain a fixing device with a short warm-up time, uniform fixing properties throughout the entire area, and low power consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus to which a fixing device according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a fixing device incorporated in the image forming apparatus illustrated in FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the shape of the fixing device shown in FIG. 2;
4 is a schematic diagram illustrating an example of an induction heating body incorporated in the fixing device illustrated in FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating another embodiment of the induction heating body shown in FIG.
6 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a support that supports a wire of a coil of the induction heating body illustrated in FIGS. 4 and 5. FIG.
7 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of a support that supports the wire of the coil of the induction heating body shown in FIGS. 4 and 5. FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating still another embodiment of the induction heating body shown in FIG.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating still another embodiment of the induction heating body shown in FIG.
10 is a schematic diagram for explaining still another embodiment of the induction heating body shown in FIG.
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating still another embodiment of the induction heating body shown in FIG.
12 is a schematic view illustrating still another embodiment of the induction heating body shown in FIG.
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating still another embodiment of the induction heating body shown in FIG. 4;
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating still another embodiment of the induction heating body shown in FIG.
15 is a schematic diagram for explaining the characteristics of the coil support of the induction heating body shown in FIGS. 4 to 14. FIG.
16 is a schematic diagram for explaining the characteristics of the coil support of the induction heating body shown in FIGS. 4 to 14 and showing a state seen from a side surface direction different from the direction shown in FIG. 15;
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a state in which a part of the coil support body of the induction heating body illustrated in FIGS.
[Explanation of symbols]
1 ... Image forming apparatus,
3 ... Image forming section
8 ・ ・ ・ Fixing device,
9 ・ ・ ・ Paper cassette,
20 ... 1st roller body (heating),
21 ... induction heating body,
22 ... induction coil,
23 ... Coil support,
30 ... second roller body (pressurization),
81 ... peeling nails,
83 ... Cleaning member,
85 ... Release agent coating device,
91 ・ ・ ・ Temperature sensor,
601... Spacer,
602: Spacer.

Claims (6)

導体からなる金属層を有するローラ体またはシート部材を円筒状または楕円形もしくは無端ベルト状としたエンドレス部材に近接配置した励磁コイルに電流を流して前記エンドレス部材を発熱させて被定着部材を加熱する定着装置において、
前記励磁コイルは、前記エンドレス部材の長手方向に平行で、かつエンドレス部材の周方向に沿って配置されるものであって、前記励磁コイルを構成する線材は、最も内周面のターンと内周から2番目のターンとの間隔が、内周から2番目のターンと内周から3番目のターンとの間隔と異なる間隔に設定されていることを特徴とする定着装置。
The member to be fixed is heated by causing a current to flow through an exciting coil in which a roller body or a sheet member having a metal layer made of a conductor is arranged in the vicinity of an endless member having a cylindrical shape, an elliptical shape or an endless belt shape to heat the endless member. In the fixing device,
The exciting coil is arranged in parallel with the longitudinal direction of the endless member and along the circumferential direction of the endless member, and the wire constituting the exciting coil has the innermost turn and inner circumferential surface. The fixing device is characterized in that the interval from the second turn to the second turn is set to be different from the interval from the second turn from the inner periphery to the third turn from the inner periphery.
前記励磁コイルの前記線材の最も内周面のターンと内周から2番目のターンとの間隔は、内周から2番目のターンと内周から3番目のターンとの間隔よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の定着装置。  The interval between the innermost turn of the wire of the exciting coil and the second turn from the inner periphery is smaller than the interval between the second turn from the inner periphery and the third turn from the inner periphery. The fixing device according to claim 1. 前記励磁コイルの前記線材の各ターンの間隔を規定する支持体をさらに有することを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の定着装置。  The fixing device according to claim 1, further comprising a support body that defines an interval between turns of the wire of the exciting coil. 静電潜像を保持可能な感光体と、この感光体に形成された前記静電潜像にトナーを供給して現像する現像装置と、この現像装置により前記感光体上に形成された前記トナー像を被転写体に転写する画像形成部と、
導体からなる金属層を有するローラ体またはシート部材を円筒状または楕円形もしくは無端ベルト状としたエンドレス部材に近接配置した励磁コイルに電流を流して前記エンドレス部材を発熱させて被定着部材を加熱するものであって、前記励磁コイルは、前記エンドレス部材の長手方向に平行で、かつエンドレス部材の周方向に沿って配置されるものであって、前記励磁コイルを構成する線材は、最も内周面のターンと内周から2番目のターンとの間隔が、内周から2番目のターンと内周から3番目のターンとの間隔と異なる間隔に設定されていることを特徴とする定着部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
A photosensitive member capable of holding an electrostatic latent image, a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the photosensitive member for development, and the toner formed on the photosensitive member by the developing device An image forming unit for transferring an image to a transfer target;
The member to be fixed is heated by causing a current to flow through an excitation coil in which a roller body or a sheet member having a metal layer made of a conductor is disposed in the vicinity of an endless member having a cylindrical shape, an elliptical shape or an endless belt shape to heat the endless member. The exciting coil is arranged in parallel to the longitudinal direction of the endless member and along the circumferential direction of the endless member, and the wire constituting the exciting coil is the innermost circumferential surface. An interval between the second turn from the inner circumference and the second turn from the inner circumference is set to be different from an interval between the second turn from the inner circumference and the third turn from the inner circumference;
An image forming apparatus comprising:
導体からなる金属層を有するローラ体またはシート部材を円筒状または楕円形もしくは無端ベルト状としたエンドレス部材に近接配置した励磁コイルに電流を流して前記エンドレス部材を発熱させて被定着部材を加熱する定着装置において、
前記励磁コイルは、前記エンドレス部材の長手方向に平行で、かつエンドレス部材の周方向に沿って配置されるものであって、前記励磁コイルを構成する線材は、最も内周面のターンと内周から2番目のターンとの間隔が、内周から2番目のターンと内周から3番目のターンとの間隔と異なる間隔であり、
さらに、非磁性で、前記励磁コイルの前記線材の間隔を規定する線材支持体を有することを特徴とする定着装置。
The member to be fixed is heated by causing a current to flow through an exciting coil in which a roller body or a sheet member having a metal layer made of a conductor is arranged in the vicinity of an endless member having a cylindrical shape, an elliptical shape or an endless belt shape to heat the endless member. In the fixing device,
The exciting coil is arranged in parallel with the longitudinal direction of the endless member and along the circumferential direction of the endless member, and the wire constituting the exciting coil has the innermost turn and inner circumferential surface. The distance from the second turn to the second turn is different from the distance from the second turn from the inner circumference to the third turn from the inner circumference,
The fixing device further includes a wire support that is non-magnetic and defines a distance between the wires of the exciting coil.
前記励磁コイルの前記線材の最も内周面のターンと内周から2番目のターンとの間隔は、内周から2番目のターンと内周から3番目のターンとの間隔よりも小さいことを特徴とする請求項に記載の定着装置。The distance between the innermost turn of the wire of the exciting coil and the second turn from the inner circumference is smaller than the distance between the second turn from the inner circumference and the third turn from the inner circumference. The fixing device according to claim 5 .
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