JP4756918B2 - 像加熱装置 - Google Patents

像加熱装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4756918B2
JP4756918B2 JP2005165751A JP2005165751A JP4756918B2 JP 4756918 B2 JP4756918 B2 JP 4756918B2 JP 2005165751 A JP2005165751 A JP 2005165751A JP 2005165751 A JP2005165751 A JP 2005165751A JP 4756918 B2 JP4756918 B2 JP 4756918B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
coil
guide
image
image heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005165751A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006047988A5 (ja
JP2006047988A (ja
Inventor
正義 可知
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005165751A priority Critical patent/JP4756918B2/ja
Publication of JP2006047988A publication Critical patent/JP2006047988A/ja
Publication of JP2006047988A5 publication Critical patent/JP2006047988A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4756918B2 publication Critical patent/JP4756918B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2035Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、記録材上に形成された画像を、電磁誘導加熱方式にて加熱する像加熱装置に関するものである。
近年、画像形成装置に搭載される定着装置として、省エネルギー、立上時間短縮の要求に応えるために、電磁誘導加熱方式の定着装置(定着器)が開発され、製品化されている。
電磁誘導加熱方式は、変動磁界を発生する励磁コイルに高周波電流を流すことにより高周波磁界を発生させ、その磁場によって発熱部材(導電部材)に渦電流が生じて発熱するものである。電磁誘導加熱方式の定着装置は、この誘導電流の発生を利用することで、定着部材を直接発熱させて、従来ハロゲンランプやセラミックヒーター等を用いて定着部材を加熱させてきた方法に比べて、高効率の定着プロセスを達成している。
最近では、電磁誘導加熱方式の定着装置において、高速化によるコイル昇温等を防止するために、定着部材の外側に励磁コイルを配置し、外部から加熱する方法も開発されている。
また、立上時間を短縮すべく、定着部材として、導電層を有する無端状のベルト部材を用い、該ベルト部材の内側の略全域にベルトガイド部材を配置し、ベルト部材の外側に誘導加熱手段を配置してベルト部材を外部から電磁誘導によって加熱する構成の電磁誘導加熱方式の定着装置が提案されている。(例えば、特許文献1参照)
また、立上時間を短縮すべく、定着部材として、導電層を有する無端状のベルト部材を用い、該ベルト部材の外側に誘導加熱手段を配置してベルト部材を外部から電磁誘導によって加熱する構成の電磁誘導加熱方式の定着装置において、ベルトの内部に発熱ローラを配置し、ベルト外部に配置された誘導加熱手段により該発熱ローラを発熱させる定着装置が提案されている。(例えば、特許文献2参照)
特開2003−091186号公報 特開2000−250338号公報
しかし、特許文献1では、ベルトガイド部材が回転しないように固定配置されているため定着部材としてベルト部材の走行性が不安定であり、誘導加熱手段の励磁コイルとベルトの対向部のうち、最大発熱部に相当する励磁コイル束の中心部に対向する位置とガイド部材が接触していないため、最大発熱部でのベルトとコイルの距離が変動してしまいベルト部材の発熱が不安定となり、ベルト部材面内に温度ムラを招き、結果としてグロスムラ、定着不良の原因となってしまう。また、特許文献2では、ベルトを懸架する部材をローラにして回転させているため、ベルト部材に接触してないローラの非対向部側の表面が回転してベルトに接触するたびに、ベルトの熱がローラに奪われてしまう構成のため立ち上がり時間が長くなってしまう。
そこで本発明の目的は、ベルト部材の温度ムラの改善を実現し、かつベルト部材を加熱する立上時間を短縮でき、グロスムラ、定着不良のない良好な画像の得られる像加熱装置を提供することを目的としている。
また、ガイド部材が奪う熱量を小さくするためにベルトの回転方向におけるガイド部材の幅を小さくしても、ベルトにおける発熱効率の低下を小さく抑えることを目的としている。
上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の代表的な構成は、
中心部を中心に巻き回され、磁束を生ずるコイルと、
前記コイルからの磁束により発熱する導電層を有する回転可能な無端状記録材上の画像を加熱するベルトと、
前記ベルトの回転方向において前記中心部に対して上流側のコイル束部と下流側のコイル束部のそれぞれのコイル束部に前記ベルトを介して対向する位置に回転しないように固定配置され、前記ベルトの内面に接触することで前記ベルトを所定の張力をもって支持し、前記ベルトの搬送をガイドする複数のガイド部と、
を有し、前記中心部が前記ベルトの幅方向に沿うよう前記コイルが前記ベルトに対向して配置される像加熱装置において、
前記複数のガイド部のそれぞれのガイド部は、前記回転方向における前記上流側と前記下流側のそれぞれのコイル束部の中心に対向する位置を含むベルト領域であって、前記回転方向における前記上流側と前記下流側のそれぞれのコイル束部の幅より小さいベルト領域に接触し、前記回転方向における前記中心部に対向するベルト領域は前記ガイド部により支持されないことを特徴とする。
上記のような像加熱装置構成によれば、ベルト部材の温度ムラの改善を実現し、かつベルト部材を加熱する立上時間を短縮でき、グロスムラ、定着不良のない良好な画像得られる。
また、ガイド部材が奪う熱量を小さくするためにベルトの回転方向におけるガイド部材の幅を小さくしても、ベルトにおける発熱効率の低下を小さく抑えることができる。
以下に、本発明に係る第1の実施形態について説明する。
(1)画像形成装置例
図1は本実施例における画像形成装置の概略構成図である。本例の画像形成装置は、電子写真方式のフルカラープリンタである。
11は静電潜像担持体としての電子写真感光体ドラム(以下、感光体と記す)である。この感光体11は、OPC、アモルファスSi等の感光材料層をアルミニウムやニッケルなどのシリンダ(基板)上に形成したものであり、矢印Aの時計方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。
感光体11は回転過程において、1次帯電器21で一様帯電された後、露光装置31による画像露光32を受ける。この画像露光32はフルカラー画像のイエロー成分パターンに対応したものである。本例における露光装置31はLED露光装置であり、LEDにより発せられた画像露光は結像レンズを経た後、感光体11に照射され、その露光部の表面電位が画像信号レベルに応じて減衰することにより、感光体11の面に画像露光パターンに対応した静電潜像が形成される。なお、露光装置としては、LEDのみでなく、半導体レーザ素子等も使用可能である。
以上のようにして形成された静電潜像はカラー現像装置40により現像される。ここで、カラー現像装置40は、イエロー現像器41、マゼンタ現像器42、シアン現像器43、ブラック現像器44の4色の現像器からなり、感光体11に対して着脱可能に配置されている。現像の順序は、最初にイエロー現像器41が感光体と接して現像を行い、感光体11上にイエロートナー像が形成される。その間、他の現像器は感光体11から離間している。各現像器においては、交流電圧と直流電圧を重畳した現像バイアス電圧を印加することにより、感光体11に形成された静電潜像を反転現像する。
次いで、帯電器45によってトナー像に対してDC電圧にAC電圧を重畳した電圧が印加されることにより、トナーのトリボが最適化される。
そして、感光体11上のイエロートナー像は矢印Bの反時計方向に回転する転写ドラム51の外周面に、不図示の給紙部から給送されて静電的に付着して巻き付いている転写材61に転写される。転写材61に対するトナー像転写後の感光体11の面はクリーニング器81によって残留トナーを除去されて清掃される。
上記のような、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの一連の作像プロセスが引き続いてフルカラー画像のマゼンタ成分パターン、シアン成分パターン、ブラック成分パターンの順で実行されることで、転写ドラム51上の同一の転写材61の面に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの都合4つのトナー像が順次に重畳転写されて、転写材61の面に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。
全てのトナーが転写された転写材61は分離帯電器52による帯電、および転写ドラム51の曲率により、転写ドラム51から剥離される。そして、定着装置70に搬送されて像定着された後、フルカラー画像形成物として画像形成装置外へ排出される。
(2)定着装置70
像加熱装置としての定着装置70の構成についての説明を行う。この定着装置70は、定着部材として、導電層を有する無端状のベルト部材を用い、該ベルト部材の外側に誘導加熱手段を配置してベルト部材を外部から電磁誘導によって加熱する、電磁誘導加熱方式の定着装置である。
図2は定着装置70の拡大横断面模型図である。
定着装置70には、定着部材(加熱回転体)としての、導電層を有する無端状のベルト部材(以下、ベルトと記す)71、ベルト71の外周面と対向する位置に配置された電磁誘導加熱手段72、ベルト71の内面に接触して電磁誘導加熱手段72の対向位置に配置される、磁性金属材料製のベルトガイド(ベルトガイド部材:ベルトの搬送をガイドする複数のガイド部)73、ベルト71の内側に配置され、定着ニップ部Nを形成するニップ構成部材74、ベルト71の外周面の対向位置に配置され、ニップ構成部材74の方向にベルト71を押圧することで定着ニップ部Nを形成する加圧部材としての加圧ローラ75、ベルト71の表面温度を測定する非接触式の温度センサ76、等が設けられている。
加圧ローラ75は、駆動モータMの駆動が伝達されて矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。なお本実施例では180mm/sの走行スピードで回転するものとした。
本実施例では、電源オンもしくはコピーボタンが押されると、加圧ローラ75が回転し、定着ニップ部Nにおけるベルト71との摩擦力でベルト71に回転トルクが作用する。これにより、ベルト71はその内面がニップ構成部材74とベルトガイド73の表面を摺動しながら矢印の時計方向に従動回転する。
同時に電源装置である励磁回路72dから電磁誘導加熱手段72の励磁コイル72cに電流が流され、直接加熱によって、導電層を有するベルト71および磁性金属材料製のベルトガイド(磁性部材)73が電磁誘導加熱される。ベルト表面温度が温度センサ76で測定され、その検知温度情報が制御回路100に入力する。制御回路100は温度センサ76から入力する検知温度情報が所定の定着温度に維持されるように励磁回路72dから電磁誘導加熱手段72の励磁コイル72cへの供給電力を制御する。すなわち、ベルト71の温度が所定の定着温度に立上げられてその温度に温調される。
ベルト71の温度が所定の定着温度になったら通紙可能状態となり、作像機構側から未定着トナー画像tを担持した記録材としての転写材61が定着装置70に導入される。そして定着ニップ部Nのベルト71と加圧ローラ75との間に進入して挟持搬送される。この挟持搬送過程で転写材61及び未定着トナー画像tがベルトの熱で加熱されて、また定着ニップ部Nの加圧力を受けて、未定着トナー画像tが転写材61の面に加熱加圧定着される。
次に上記の各構成部材の詳細な説明を行う。
1)ベルト71
発熱部材としての定着部材としての、導電層を有する回転可能な無端状のベルト71は、直径35mmであり、図3の層構成模型図のように、電気抵抗体であるニッケルからなる導電層71aと、その外表面を被覆させたシリコーンゴムからなる弾性層71bと、更にその外表面を被覆させたフッ素樹脂の離型層71cからなる3層構成である。
導電層71aに交番磁束が作用することでこの導電層71aに渦電流が発生して導電層71aが発熱する。その熱が弾性層71b、離型層71cを介して定着ニップ部Nを加熱し、定着ニップ部Nに通紙される転写材Pおよび未定着トナー画像tを加熱して像定着がなされる。
導電層71aは、ニッケル以外にも10−5〜10−10Ω・mの電気良導体である金属、金属化合物、有機導電体であればよく、より好ましくは透磁率が高い強磁性を示す鉄、コバルトもしくはそれらの化合物を用いてもよい。
導電層71aの厚みtは、
(t:導電層厚み、ρ:固有抵抗、f:励磁回路の周波数、μ:透磁率)を満たす厚さに設定されている。
つまり、導電層71aの厚みを電磁波の吸収の深さより薄くするということである。これより導電層71aを厚くすると、磁束は導電層71aでほとんど吸収されてしまい、ベルトガイド73に磁束が行き渡らなくなってしまう。本実施例では30μmとした。
弾性層71bは硬度10〜50°(JIS−A)、厚みは100〜500μm程度のものが好ましく、本実施例では硬度30°(JIS−A)、厚み150μmのものを用いた。
また、離型層71cは、20μm前後の離型性の高いフッ素樹脂材料(例えばPFA、PTFE、FEP等)のシート、もしくはコート層であるものが好ましく、本実施例ではPTFEコート10μmのものを用いた。
2)電磁誘導加熱手段72
磁束発生手段としての電磁誘導加熱手段72は、ベルト71の外周面に沿って配置されており、ベルト71の導電層71aと磁性金属材料製のベルトガイド73を発熱させるものである。
この電磁誘導加熱手段72は、台座72aに支持されたフェライト等からなる磁性体コア72bと、この磁性体コア72bの周囲を周回するように8周巻かれた励磁コイル72cと、この励磁コイル72cに周波数30〜100KHzの交流電流を供給する電源装置としての励磁回路72dとで構成されている。即ち、励磁コイル72cはコア72bを中心部としてこの中心部を中心に巻き回されている。励磁コイル72cは、ベルト71の表面に沿って巻かれており、ベルト71の回転軸に平行に延ばされており、ベルトの両端部で折り返され円周状に巻かれている。
台座72aは、非磁性で耐熱性を有するものであり、耐熱性樹脂等が用いられる。磁性体コア72bは、単一のコアブロックでもよいし、複数のコアブロックを連続で配置するものでもよい。励磁コイル72cは加熱に十分な磁束を発生するものでなくてはならず、抵抗を低く、インダクタンスを高くしなくてはならない。本実施例では、線径φ1が0.2mmの銅線を束ねてφ2を3mmにした高周波用のリッツ線(Litz wire)を用いた。また、励磁コイル72cはベルトの回転方向(周方向)に互いに接触するように巻かれることでベルト周方向に対して幅W72c、W72c(図5参照)であるコイル束(ベルト71の回転方向においてコイル72cの中心部に対して上流側のコイル束部と下流側のコイル束部)を形成しており、このコイル束はベルト部材の回転方向に交差する所定方向に沿って配置されている。
励磁コイル72cは、励磁回路72dから供給される交流電流によって磁束を発生し、磁束はベルト71の導電層71aおよびベルトガイド(ガイド部材)73の発熱層73aに渦電流を発生させる。この渦電流は、導電層71aおよび発熱層73aの抵抗によって熱を発生させ、ベルト71およびベルトガイド73を加熱するものである。
3)ベルトガイド73
図4は本発明のベルト部材のうち磁束発生手段との対向部と磁束発生手段との距離を一定にするための位置決め手段、規制手段としてのベルトガイド(規制部材)73の長手形状を示す外観斜視図である。ベルトガイド73は、ベルト71の内面に接触し、励磁コイル72cの対向位置に配置されており、厚さ0.15mm、幅15mmの鉄からなる磁性金属層(磁性金属材料:発熱層)73aと、ベルト71の内面と接触する面側に設けた、摺動面の摩擦を軽減するPTFEコートからなる厚さ8μmの低摩擦層73bから成っている。ベルトガイド73は、ベルト71の外周面と励磁コイル72cのギャップが全域に渡って1mmになるように配置されている。すなわち、このベルトガイド73は加熱部におけるベルト71の外周面と励磁コイル72cのギャップを所定の一定値に保持する。また、励磁コイル72及びベルトガイド73は定着装置の側板に対して各々固定されている。このように共通の部材に対して各々固定することで両者の距離を所定の一定値に保持している。このように、ベルトガイド73は、ベルト71の内面に回転移動しないように固定配置され、ベルト71を所定の張力をもって支持し、ベルト71の搬送をガイドする部材である。励磁コイル72及びベルトガイド73は必ずしも共通の部材に対して保持されなくてもよく、コイル部材とベルト部材との間に介在する各部材同士が固定されていればよい。
そして、励磁コイル72cで発生し、ベルト71を通過した磁束は、ベルトガイド73の低摩擦層73bを通過し、この磁性金属層73aに渦電流を発生させる。この渦電流により磁性金属層73aが発熱し、ベルト71を加熱する。励磁コイル72cは、励磁コイル72cの巻中心部の空間(72bが配置されている空間)を隔てて幅W72c、W72cである一対のコイル束を形成している。ベルトガイド部材は、ベルト回転方向に交差するように伸ばされたコイル束W72cの中心部に対向配置され、中心部に沿って接触して固定配置されている。即ち、ベルトガイド73は、ベルト71を介して励磁コイル72に対向して配置され、コイルに流れる電流の向きがベルト幅方向に沿って同じ向きとなるように束ねられたコイル束のベルト回転方向の中心部に対向する位置に配置されている。
つまり、図2、図5のように、ベルトガイド73はベルト71の回転方向においてコイル72cの巻中心部に対して上流側のコイル束部と下流側のコイル束部のそれぞれのコイル束部にベルト71を介して対向して設けられている。そして、それぞれのベルトガイド73は、ベルト回転方向における上流側と下流側のそれぞれのコイル束部の中心に対向する位置を含むベルト領域であって、ベルト回転方向における上流側と下流側のそれぞれのコイル束部の幅より小さいベルト領域に接触している。そして、ベルト回転方向におけるコイル巻中心部に対向するベルト領域はベルトガイド73により支持されない。
このように、ベルト部材のうち少なくとも最大発熱部の位置を含む領域の位置とコイル束との距離を一定にするようにベルトガイド部材を配置し温度ムラの防止を図っている。
磁性金属層73aはコバルト、ニッケル等の金属、金属化合物であってもよい。磁性金属層73aの厚みは表皮深さd
(d:表皮深さ、ρ:固有抵抗、f:励磁回路の周波数、μ:透磁率)以下であることが好ましい。
表皮深さdより厚くなると、ベルト71を通過した磁束でベルトガイド73が十分に発熱しなくなるため、ベルト71の温度上昇を妨げてしまう。さらには、ベルト71の導電層71aの厚みと、ベルトガイド73の磁性金属層73aの厚みの和が表皮深さよりも大きく、かつベルト71の導電層71aの厚みが表皮深さ以下が好ましい。
また、図5のように、ベルトガイド73のベルト周方向の幅W73は励磁コイル束の全幅W72c以下であることが好ましい。即ち、ベルトガイド73のベルト回転方向の長さW73は前記コイル束の前記ベルトの回転方向の長さW72cより短いことが好ましい。ベルトガイド73のベルト周方向の幅W73が励磁コイル束の全幅W72cより長いとベルトガイド73に十分な発熱量を得られず、ベルトの温度上昇を妨げてしまう。また、コイル束の幅とは、コイルを形成している導線もしくは素線を束ねることで形成されるリッツ線が折り返されて互いに隣接するように配置されたときに形成される隣接方向の長さをいう。
本実施例ではコイルはコイルの巻中心である空間部(72bが配置されている空間)を挟んでベルトの周方向に一対のコイル束(2つの束)を形成しているが、コイルの巻中心部を埋めるようにコイルを巻くことでコイル束を一束に形成することもできる。この場合、コイル束の中心部はベルトの回転方向に直交する方向に伸ばされたコイルのうち流れる電流の方向が一致しているコイルW72c,W72cをそれぞれ一束のコイルと見なす。即ち、コイルの巻き中心を埋めるようにコイルを巻いた場合でも、コイル束はコイル巻中心を挟んで手前側から奥側に向かうコイル束と奥側から手前側に向かうコイル束の2束があるものとする。渦電流はこのコイル束に沿って対向するように流れ、コイル束の対向部近傍が最大発熱に相当する。
低摩擦層73bは、5〜50μm程度の厚みであることが好ましく、5μm未満だと磨耗してベルト71内面と磁性金属層73aが接してしまう恐れがあり、50μm以上だと、磁性金属層の熱73aのベルト71に対する伝熱効率が下がる。本実施例ではベルトガイド部材は磁性金属層を設けて、発熱する構成であるが、これに限らず、低熱容量の樹脂のみで形成することも可能である。
4)ニップ構成部材74
ニップ構成部材74は、図6の拡大図のように、加圧ローラ75の周面に沿うような形状の圧付与部材74aと、その圧付与部材74aの表面に設けたPTFEコート層からなる低摩擦層74bと、圧付与部材74aを支持させた、耐熱性樹脂のホルダー74cを有している。
本実施例では、圧付与部材74aは、幅8mm、厚さ2mm、ゴム硬度20°(JIS−A)のシリコーンゴムからなり、低摩擦層74bは厚さ10μmとした。樹脂ホルダー74cの電磁誘導加熱手段72と対向してベルトと接触しない位置には磁性体74dが設けられている。
圧付与部材74aは、ベルト71を挟んで加圧ローラ75に圧接されており、加圧ローラ75の周面形状に沿うように作られているため、ベルト71を介して加圧ローラ75との間に十分なニップ幅を得ることができる。本実施例では、ニップ幅を8mmとした。また、圧付与部材74aは、シリコーンゴムに限ったものでなく、金属材料や耐熱性樹脂材料でもよい。低摩擦層74bはベルト71の内周面との摩擦を低減する。低摩擦層74bはPTFEに限ったものではなく、その他のフッ素系樹脂材料でもよい。磁性体74dは、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性金属材料からなっており、ベルト71およびベルトガイド73を通過した磁束を集める作用を持っている。
5)加圧ローラ75
加圧ローラ75は、金属製の芯金75a、中間層にスポンジやシリコーンゴムからなる弾性層75b、最外層のフッ素系樹脂からなる離型層75cで構成されている。本実施例では、厚さ2mmの中空の鉄芯金75aに、厚み1mmのスポンジゴム層75b、離型層75cとして30μm厚さのPFAチューブを用いた。外径はφ30とした。なお、加圧ローラ75の構成は適宜変更しても構わないが、あまり熱容量を大きくしすぎると立上時間を遅くする原因となる。
6)温度センサ76
温度センサ76は、ベルト71の表面温度を非接触で測定するものであり、ベルト71から放射される赤外線量を検知して温度を測定する赤外線センサ等を用いる。そして、制御回路100は温度センサ76からの出力値に応じて、ベルト71の表面温度が所望の温度を維持するように、励磁回路72dから励磁コイル72cへの電力供給量を制御する。
(3)定着装置70の性能試験
以上の構成の定着装置70を用いてベルト表面温度が室温(25℃)から180℃まで達する時間(立上時間)と、サーモビューアによるベルト温度分布の測定、通紙時の画像評価を行った。画像評価は、グロスの均一性を評価した。60°グロス計を用い、同一紙内のグロス差が5以内をOKレベルとした。
比較例の定着装置70Aとして、図7に示すような、非磁性の樹脂からなるベルトガイド73Aをベルト部材のうちコイルに対向する対向部の位置を規制せずに配置した構成の定着装置を使用した。
本実施例の定着装置70と比較例の定着装置70Aとの両者の立上時間と画像評価の結果を表1に、またベルト71の温度分布の比較を図8示した。
表1および図8より、本実施例の定着装置70により立上時間の短縮が可能になることが確認できた。また、ベルト71の温度分布も均一となり、グロスの面内ムラもなく、良好な画像が得られた。
これらの結果より、ベルト71の内面に接触するベルトガイド73を励磁コイル72cに対向する位置のみに配置することで、ベルトガイド73の低熱容量化と、ベルト71の温度ムラの改善を実現し、立上時間が短縮、グロスムラのない良好な画像の得られる定着装置を提供することが可能となった。
また、ガイド部材が奪う熱量を小さくするためにベルトの回転方向におけるガイド部材の幅を小さくしても、ベルトにおける発熱効率の低下を小さく抑えることができる。
以下に、本発明に係る第2の実施形態について説明する。
本実施例では、実施例1で使用したベルトガイド73の形状を変化させたたものである。図9に本実施例で用いたベルトガイド73を示す。このベルトガイド73は、実施例1で用いたベルトガイドの形状を変更したもので、2本あるベルトガイド73・73の厚み0.15mmの磁性金属層73a・73aの両端部を厚み0.1mm、長手幅5mmの磁性金属層73a・73aと同じ材質の磁性金属板73d・73dでつないだ形状になっている。即ち、ベルトガイドの形状が、対向するコイルの巻かれた形状に対応した形状、コイルの巻中心をまたがって一体構成になっている。この磁性金属板73d・73dはベルト71に直接接しない。この形状の磁性金属板金を用いることで、コイルの巻き方向と平行に発生する渦電流が閉回路を形成して流れるため、発熱量が増加し、ベルトガイドをより早く加熱することが可能となる。こうすることで、ベルトガイドの熱容量は若干大きくなるが、ベルトガイドに渦電流が流れやすくなるためベルトガイドをより早く加熱することが可能となる。
この構成でベルト表面温度が室温(25℃)から180℃になるまでの時間を測定したところ、5秒で達した。この構成をとることでさらに立上時間の短縮が可能となることがわかった。
画像形成装置例の概略構成模型図 実施例1の定着装置の拡大横断面模型図 ベルトの層構成模型図 ベルトガイドの長手形状を示す外観斜視図 ベルトガイド幅と励磁コイル束幅の関係説明図 定着ニップ部の拡大図 比較例の定着装置の拡大横断面模型図 実施例1の定着装置と比較例の定着装置のベルトの温度分布の比較図 実施例2の定着装置におけるベルトガイドの長手形状を示す外観斜視図
符号の説明
11・・感光体ドラム、21・・一次帯電器、31・・露光装置、40・・現像装置、
51・・転写ドラム、61・・転写材、70・・定着装置、71・・ベルト、72・・電
磁誘導加熱手段、73・・ベルトガイド、74・・ニップ構成部材、75・・加圧ローラ
、76・・温度センサ、81・・クリーナー

Claims (5)

  1. 中心部を中心に巻き回され、磁束を生ずるコイルと、
    前記コイルからの磁束により発熱する導電層を有する回転可能な無端状記録材上の画像を加熱するベルトと、
    前記ベルトの回転方向において前記中心部に対して上流側のコイル束部と下流側のコイル束部のそれぞれのコイル束部に前記ベルトを介して対向する位置に回転しないように固定配置され、前記ベルトの内面に接触することで前記ベルトを所定の張力をもって支持し、前記ベルトの搬送をガイドする複数のガイド部と、
    を有し、前記中心部が前記ベルトの幅方向に沿うよう前記コイルが前記ベルトに対向して配置される像加熱装置において、
    前記複数のガイド部のそれぞれのガイド部は、前記回転方向における前記上流側と前記下流側のそれぞれのコイル束部の中心に対向する位置を含むベルト領域であって、前記回転方向における前記上流側と前記下流側のそれぞれのコイル束部の幅より小さいベルト領域に接触し、前記回転方向における前記中心部に対向するベルト領域は前記ガイド部により支持されないことを特徴とする像加熱装置。
  2. 前記ガイド部は前記磁束により発熱する発熱層を有することを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
  3. 前記発熱層の厚みは表皮深さ以下であることを特徴とする請求項2に記載の像加熱装置。
  4. 前記ベルトの導電層は表皮深さ以下であることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
  5. 前記ベルトの導電層と前記ガイド部の発熱層の厚みの和が表皮深さ以上であることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
JP2005165751A 2004-06-30 2005-06-06 像加熱装置 Expired - Fee Related JP4756918B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005165751A JP4756918B2 (ja) 2004-06-30 2005-06-06 像加熱装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004193163 2004-06-30
JP2004193163 2004-06-30
JP2005165751A JP4756918B2 (ja) 2004-06-30 2005-06-06 像加熱装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006047988A JP2006047988A (ja) 2006-02-16
JP2006047988A5 JP2006047988A5 (ja) 2008-07-17
JP4756918B2 true JP4756918B2 (ja) 2011-08-24

Family

ID=35480705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005165751A Expired - Fee Related JP4756918B2 (ja) 2004-06-30 2005-06-06 像加熱装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7212775B2 (ja)
JP (1) JP4756918B2 (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO324787B1 (no) * 2003-06-16 2007-12-10 Aker Subsea As Undersjøisk kontrollkabel/produksjonsledning
JP4756918B2 (ja) 2004-06-30 2011-08-24 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP4612862B2 (ja) * 2005-04-28 2011-01-12 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP4635783B2 (ja) * 2005-08-24 2011-02-23 富士ゼロックス株式会社 定着装置、画像形成装置
JP2007078875A (ja) * 2005-09-12 2007-03-29 Canon Inc 画像形成装置および記録材搬送方法
JP4717566B2 (ja) * 2005-09-13 2011-07-06 キヤノン株式会社 画像加熱装置
JP4756967B2 (ja) * 2005-09-14 2011-08-24 キヤノン株式会社 画像加熱装置
KR20080042492A (ko) * 2006-11-10 2008-05-15 삼성전자주식회사 정착기 및 이를 포함하는 화상형성장치
JP2008129517A (ja) * 2006-11-24 2008-06-05 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置、及び画像形成装置
JP5266640B2 (ja) * 2006-12-27 2013-08-21 富士ゼロックス株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP2008209487A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Fuji Xerox Co Ltd 加熱装置、定着装置、及び画像形成装置
KR101427707B1 (ko) * 2008-02-21 2014-08-11 삼성디스플레이 주식회사 유기 박막 트랜지스터 기판 및 그의 제조 방법
JP4655099B2 (ja) 2008-03-17 2011-03-23 富士ゼロックス株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP2009258453A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP4666004B2 (ja) * 2008-05-23 2011-04-06 富士ゼロックス株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP4760860B2 (ja) * 2008-06-16 2011-08-31 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 定着装置およびこれを備える画像形成装置
JP4835654B2 (ja) * 2008-06-18 2011-12-14 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 定着装置、及び画像形成装置
JP5439754B2 (ja) * 2008-06-23 2014-03-12 コニカミノルタ株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP2010145592A (ja) 2008-12-17 2010-07-01 Canon Inc 画像加熱装置
JP2010181491A (ja) 2009-02-03 2010-08-19 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP5521406B2 (ja) 2009-06-26 2014-06-11 富士ゼロックス株式会社 画像定着装置及び画像形成装置
US20110217096A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Fixing device
JP2012123221A (ja) * 2010-12-09 2012-06-28 Kyocera Document Solutions Inc 定着装置及び画像形成装置
JP5412486B2 (ja) 2010-12-17 2014-02-12 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及びこれを備える画像形成装置
JP5910110B2 (ja) * 2012-01-26 2016-04-27 富士ゼロックス株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP5370602B2 (ja) * 2013-02-20 2013-12-18 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP6303683B2 (ja) * 2014-03-24 2018-04-04 富士ゼロックス株式会社 加熱装置、定着装置及び画像形成装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09274403A (ja) * 1996-04-05 1997-10-21 Canon Inc 加熱装置及び画像形成装置
JP3317154B2 (ja) * 1996-08-30 2002-08-26 ミノルタ株式会社 定着装置
JP4303349B2 (ja) 1999-03-02 2009-07-29 パナソニック株式会社 像加熱装置および画像形成装置
EP2284626B1 (en) 1999-03-02 2013-03-20 Panasonic Corporation Image heating device and image forming apparatus using the same
JP2002082549A (ja) * 1999-10-26 2002-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 像加熱装置及び画像形成装置
US6733943B2 (en) * 2001-09-07 2004-05-11 Xerox Corporation Pressure belt having polyimide outer layer
JP2003091186A (ja) 2001-09-18 2003-03-28 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置
JP2004226819A (ja) 2003-01-24 2004-08-12 Canon Inc 加熱装置及び画像形成装置
JP2004226815A (ja) 2003-01-24 2004-08-12 Canon Inc 加熱装置及び画像形成装置
JP2005242333A (ja) * 2004-01-30 2005-09-08 Canon Inc 可撓性スリーブを有する像加熱装置
JP4756918B2 (ja) 2004-06-30 2011-08-24 キヤノン株式会社 像加熱装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20050281595A1 (en) 2005-12-22
US7212775B2 (en) 2007-05-01
JP2006047988A (ja) 2006-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4756918B2 (ja) 像加熱装置
US7907870B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP6108837B2 (ja) 画像加熱装置
JP5549906B2 (ja) 定着装置、画像形成装置及びカラー画像形成装置
JP5503248B2 (ja) 像加熱装置
US9091975B2 (en) Fixing device
JP2013037056A (ja) 像加熱装置
JP2000356919A (ja) 像加熱装置および像加熱用コイル
JP2013214039A (ja) 定着装置および画像形成装置
JP5863385B2 (ja) 画像加熱装置
JP5183366B2 (ja) 画像加熱装置
JP5800688B2 (ja) 像加熱装置
US8270888B2 (en) Image heating apparatus
JP4612862B2 (ja) 像加熱装置
JP3867190B2 (ja) 誘導加熱装置および画像形成装置
JP5523049B2 (ja) 像加熱装置
JP2006310146A (ja) 加熱装置
JP5980056B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP4609146B2 (ja) 加熱装置およびその製造方法、並びにこれを用いた定着装置、画像形成装置
JPH1064670A (ja) 加熱装置及び画像形成装置
JP4435020B2 (ja) 定着装置
JP2007041373A (ja) 電磁誘導加熱方式の加熱ベルト及びこれを用いた画像加熱装置
US20140064806A1 (en) Image heating device
JP4428170B2 (ja) 加熱装置、定着装置および画像形成装置
JP2014016445A (ja) 定着装置および画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080528

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110322

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110524

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110531

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140610

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees