JP4947685B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、電磁誘導加熱方式の定着装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。
BACKGROUND OF THE
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、装置の立ち上がり時間を低減して省エネルギー化することを目的として、電磁誘導加熱方式の定着装置を用いる技術が広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a technique using an electromagnetic induction heating type fixing device is widely known for the purpose of reducing the rise time of the apparatus and saving energy (for example, patents). Reference 1).
特許文献1等において、電磁誘導加熱方式の定着装置は、支持ローラ(加熱ローラ)、定着補助ローラ(定着ローラ)、支持ローラと定着補助ローラとによって張架された定着ベルト、支持ローラに定着ベルトを介して対向する磁界発生手段(誘導加熱手段)、定着補助ローラに定着ベルトを介して当接する加圧ローラ、等で構成される。磁界発生手段は、幅方向(記録媒体の搬送方向に直交する方向である。)に延設された励磁コイルや、励磁コイルに対向する励磁コイルコア等で構成される。
In
そして、定着ベルトは、磁界発生手段との対向位置で加熱される。加熱された定着ベルトは、定着補助ローラ及び加圧ローラの位置に搬送される記録媒体上のトナー像を加熱して定着する。詳しくは、磁界発生手段の励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、励磁コイルの周囲に交番磁界が形成されて、支持ローラ表面近傍に渦電流が生じる。支持ローラに渦電流が生じると、支持ローラ自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、支持ローラに巻装された定着ベルトが加熱される。
このような電磁誘導加熱方式の定着装置は、熱ローラ方式等の他方式のものに比べて、少ないエネルギー消費で短い立ち上げ時間にて定着ベルトの表面温度(定着温度)を所望の温度まで昇温できるものとして知られている。
The fixing belt is heated at a position facing the magnetic field generating means. The heated fixing belt heats and fixes the toner image on the recording medium conveyed to the positions of the auxiliary fixing roller and the pressure roller. Specifically, by passing a high-frequency alternating current through the exciting coil of the magnetic field generating means, an alternating magnetic field is formed around the exciting coil, and an eddy current is generated in the vicinity of the surface of the support roller. When an eddy current is generated in the support roller, Joule heat is generated by the electrical resistance of the support roller itself. The fixing belt wound around the support roller is heated by the Joule heat.
Such an electromagnetic induction heating type fixing device raises the surface temperature (fixing temperature) of the fixing belt to a desired temperature in a short start-up time with less energy consumption as compared with other types such as a heat roller type. Known to be warm.
一方、特許文献2等には、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置であって、発熱部材(発熱部)にキューリー点を有する磁性導体を用いて発熱部材に自己温度制御機能を持たせる技術が従来技術として開示されている。
On the other hand,
さらに、特許文献2等には、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置であって、キューリー点を有する磁性導体を用いて発熱部材に自己温度制御機能を持たせた場合であっても装置の立ち上げ時の昇温時間(立ち上げ時間)が長くなるのを防止することを目的として、発熱部材としてキューリー点の異なる2つの磁性金属部材を積層したものを用いて、磁界発生手段(励磁手段)に供給する交番電流の周波数を可変する技術が開示されている。
Further,
上述した特許文献2等に開示された定着装置は、発熱部材に自己温度制御機能を持たせているために、特許文献1等のものと比較して、電気回路による複雑な温度制御をおこなうことなく定着部材の過昇温を防止できる。しかし、種々の不具合も生じていた。
Since the fixing device disclosed in
具体的に、発熱部材のキューリー点近傍では、発熱部材(導電層)の比透磁率が低下して発熱部材の昇温勾配が小さくなってしまう。したがって、その昇温勾配が小さくなる領域の分だけ、定着装置の立ち上がり時の昇温時間が余計にかかってしまう可能性が高かった。すなわち、発熱部材の自己温度制御によって過昇温を防止できるものの、定着装置の立ち上がりが不充分であった。 Specifically, in the vicinity of the Curie point of the heat generating member, the relative permeability of the heat generating member (conductive layer) is lowered, and the temperature rising gradient of the heat generating member is reduced. Therefore, there is a high possibility that the temperature rising time at the start-up of the fixing device will be excessive for the region where the temperature rising gradient becomes small. That is, although the excessive temperature rise can be prevented by the self-temperature control of the heat generating member, the start-up of the fixing device is insufficient.
これに対して、発熱部材としてキューリー点の異なる2つの磁性金属部材を積層したものを用いて、磁界発生手段に供給する交番電流の周波数を可変することで、発熱部材の自己温度制御によって過昇温を防止するとともに、定着装置の立ち上がりを短縮化する効果が期待できる。すなわち、交番電流の周波数を調整することで、装置の立ち上がり時には定着温度を超えたキューリー点を有する磁性金属部材を発熱させて昇温時間の低下を防止して、装置が立ち上がった後には定着温度近傍にキューリー点を有する磁性金属部材を発熱させて発熱部材の過昇温を防止する。 On the other hand, by using a laminate of two magnetic metal members having different Curie points as the heat generating member, and changing the frequency of the alternating current supplied to the magnetic field generating means, the temperature rises due to self-temperature control of the heat generating member. The effect of preventing the temperature and shortening the rise of the fixing device can be expected. That is, by adjusting the frequency of the alternating current, the magnetic metal member having a Curie point exceeding the fixing temperature is heated at the start-up of the apparatus to prevent the temperature rise time from decreasing, and the fixing temperature after the apparatus starts up A magnetic metal member having a Curie point in the vicinity is heated to prevent overheating of the heating member.
しかし、このような定着装置は、立ち上がり時間の短縮化と過昇温の防止とが両立される効果が期待できるものの、発熱部材が多層構造になって構造が複雑化するとともに高価なものになる不具合があった。さらに、発熱部材が線膨張率の異なる2つの磁性金属部材で多層構造化されているために、発熱部材に線膨張率差による熱ひずみが生じてしまう可能性が高かった。このように発熱部材に熱ひずみが生じた場合には、発熱部材の層間が剥離して破損したり、発熱部材の性能(例えば、発熱部材が定着ベルトである場合のベルト搬送性能等である。)が低下したりすることになる。 However, although such a fixing device can be expected to achieve both shortening of the rise time and prevention of excessive temperature rise, the heat generating member has a multilayer structure and the structure becomes complicated and expensive. There was a bug. Furthermore, since the heat generating member has a multi-layered structure with two magnetic metal members having different linear expansion coefficients, there is a high possibility that the heat generating member will be thermally strained due to the difference in linear expansion coefficient. When heat distortion occurs in the heat generating member in this way, the layers of the heat generating member are peeled off and damaged, or the performance of the heat generating member (for example, belt conveyance performance when the heat generating member is a fixing belt). ) Will be reduced.
また、上述の定着装置は、幅方向の大きさの小さい記録媒体(小サイズ紙)を連続して通紙したときに、定着部材における通紙領域の温度が低下してその温度を素早く上昇させるためにキューリー点が高い磁性金属部材を発熱させることになる。そのため、定着部材における非通紙領域の温度が短時間に過昇温してしまって、定着部材に熱的破損が生じてしまう可能性があった。 Further, when the above-described fixing device continuously passes a recording medium (small size paper) having a small size in the width direction, the temperature of the sheet passing area in the fixing member is decreased and the temperature is quickly increased. Therefore, a magnetic metal member having a high Curie point is caused to generate heat. Therefore, the temperature of the non-sheet passing region in the fixing member may be excessively raised in a short time, and the fixing member may be thermally damaged.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置の立ち上がりを鈍化させることなく、発熱部材の自己温度制御によって過昇温を簡易かつ確実に防止するとともに、発熱部材の構造が簡易で、小サイズ紙を連続通紙した場合等でも発熱部材や定着部材の破損等の不具合が生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents overheating easily and reliably by self-temperature control of the heat generating member without slowing down the start-up of the apparatus, and It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus that have a simple structure and do not cause problems such as breakage of a heat generating member or a fixing member even when small-size paper is continuously passed.
本願発明者は、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、発熱部材の過昇温を防止するためにキューリー点を有する材料(自己温度制御が可能な材料である。)を発熱部材に用いた場合、交番磁界を生成する磁界発生手段を発熱部材の発熱主面に対向して配設したときに比べて、発熱部材の表裏面(発熱主面とその反対側の面とである。)を挟むように磁界発生手段を離間して配設したときの方が、発熱部材における自己温度制御の能力が高まる。また、発熱部材の表裏面を挟むように離間して配設した磁界発生手段の発熱部材に対する対向位置(対向距離)を可変することで、発熱部材が単層構造であっても、交番電流の周波数を可変することなく、その昇温停止温度(昇温勾配がほぼゼロになる温度である。)を変化させることができる。さらに、磁界発生手段の発熱部材に対する対向距離を幅方向の位置によって可変することで、小サイズ紙を連続通紙した場合等でも、発熱部材における幅方向の温度分布を最適化することができる。
The inventor of the present application has come to know the following matters as a result of repeated studies to solve the above-mentioned problems.
That is, when a material having a Curie point (a material capable of self-temperature control) is used for the heat generating member in order to prevent overheating of the heat generating member, the magnetic field generating means for generating an alternating magnetic field is provided on the heat generating member. When the magnetic field generating means is disposed so as to sandwich the front and back surfaces of the heat generating member (the heat generating main surface and the opposite surface) as compared with the case where the heat generating main surface is disposed. This increases the ability of self-temperature control in the heat generating member. Moreover, even if the heat generating member has a single layer structure, the alternating current of the heat generating member can be changed by changing the facing position (facing distance) of the magnetic field generating means arranged so as to sandwich the front and back surfaces of the heat generating member. The temperature rise stop temperature (the temperature at which the temperature rise gradient becomes almost zero) can be changed without changing the frequency. Furthermore, by varying the facing distance of the magnetic field generating means to the heat generating member according to the position in the width direction, the temperature distribution in the width direction of the heat generating member can be optimized even when small-size paper is continuously passed.
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項1記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、交番磁界を発生させる磁界発生手段と、前記磁界発生手段によって外周面と内周面とが離間して挟まれるように配設されるとともに、350℃以下のキューリー点を有するように形成された導電層を具備して、前記交番磁界によって発熱する発熱回転体と、前記発熱回転体の前記外周面と前記内周面とのうち前記外周面に対する前記磁界発生手段の対向距離のみを幅方向の位置によって可変する可変手段と、を備え、前記可変手段は、前記記録媒体の幅方向の大きさが小さいものから大きいものに変化したときに、前記小さいものの幅方向の範囲内における前記対向距離が前記小さいものの幅方向の範囲外における前記対向距離よりも長くなるように制御されるものである。 The present invention is based on the above-described matters. That is, the fixing device according to the first aspect of the present invention is a fixing device for fixing a toner image to a recording medium, and generates a magnetic field that generates an alternating magnetic field. The outer peripheral surface and the inner peripheral surface are spaced apart by the generating means and the magnetic field generating means, and includes a conductive layer formed to have a Curie point of 350 ° C. or lower, A heat generating rotator that generates heat by the alternating magnetic field, and a variable unit that varies only a distance of the magnetic field generating unit facing the outer peripheral surface among the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the heat generating rotator by a position in the width direction. , wherein the varying means, said when changes to larger from those the size of the width direction of the recording medium is small, the opposed distance in the range of the width direction of what the smaller the And it is controlled to be longer than the facing distance in the outside in the width direction of Saimono.
また、請求項2記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記可変手段は、前記記録媒体の幅方向の大きさに応じてその範囲内における前記対向距離が範囲外における前記対向距離よりも短くなるように制御されるものである。 The fixing device according to a second aspect of the present invention is the fixing device according to the first aspect, wherein the variable means has a range in which the facing distance is within the range according to the size of the recording medium in the width direction. It is controlled to be shorter than the facing distance outside.
また、請求項3記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記可変手段は、装置の立ち上げ時に幅方向全域にわたって前記対向距離が短くなるように制御されるものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first or second aspect, wherein the variable means is configured so that the facing distance is shortened over the entire width direction when the apparatus is started up. It is to be controlled.
また、請求項4記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記可変手段は、前記対向距離を短くする場合には押動部材による押動によって前記磁界発生手段を弾性変形させて、前記対向距離を長くする場合には押動部材による押動の解除によって前記磁界発生手段を復元させるものである。 The fixing device according to a fourth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to third aspects, wherein the variable means is configured to push the pressing member when the facing distance is shortened. When the magnetic field generating means is elastically deformed by movement to increase the facing distance, the magnetic field generating means is restored by releasing the pressing force by the pressing member.
また、請求項5記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記可変手段は、前記磁界発生手段を直線的又は/及び曲線的に変形させるものである。 The fixing device according to a fifth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the variable means deforms the magnetic field generating means linearly or / and curvedly. It is something to be made.
また、請求項6記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記磁界発生手段を、前記発熱回転体の前記外周面及び前記内周面を1回又は複数回挟むように離間して巻回されたコイルとしたものである。 A fixing device according to a sixth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the magnetic field generating means includes the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the heat generating rotating body. Is a coil wound apart so as to be sandwiched once or a plurality of times.
また、請求項7記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記交番磁界を生成するために前記磁界発生手段に供給される交番電流の周波数を10k〜1MHzの範囲内としたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the alternating current supplied to the magnetic field generating means for generating the alternating magnetic field is generated. The frequency is in the range of 10 k to 1 MHz.
また、請求項8記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項7のいずれかに記載の発明において、前記発熱回転体を、トナー像を溶融する定着部材としたものである。 A fixing device according to an eighth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the heating rotator is a fixing member that melts a toner image.
また、請求項9記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項8に記載の発明において、前記定着部材は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラであって、前記磁界発生手段は、前記定着ローラの外周面及び内周面に対向するように配設されたものである。 The fixing device according to a ninth aspect of the present invention is the fixing device according to the eighth aspect , wherein the fixing member is a fixing roller that abuts against a pressure roller that presses a conveyed recording medium. The magnetic field generating means is disposed so as to face the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the fixing roller.
また、請求項10記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項8に記載の発明において、前記定着部材は、周状に張架された定着ベルトであって、前記磁界発生手段は、前記定着ベルトの外周面及び内周面に対向するように配設されたものである。 According to a tenth aspect of the present invention, in the fixing device according to the eighth aspect, the fixing member is a fixing belt stretched in a circumferential shape, and the magnetic field generating means is the fixing device. The belt is disposed so as to face the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the belt.
また、請求項11記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項10に記載の発明において、前記定着ベルトは、支持ローラと定着補助ローラとに張架され、前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたものである。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the fixing device according to the tenth aspect, the fixing belt is stretched between a support roller and a fixing auxiliary roller, and the fixing auxiliary roller is conveyed. It is disposed so as to abut against a pressure roller for pressing the recording medium via the fixing belt.
また、請求項12記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項11に記載の発明において、前記磁界発生手段は、前記支持ローラを介して前記定着ベルトの内周面に対向するように配設されたものである。 A fixing device according to a twelfth aspect of the present invention is the fixing device according to the eleventh aspect, wherein the magnetic field generating means is disposed so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt via the support roller. It has been done.
また、請求項13記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項7のいずれかに記載の発明において、前記発熱回転体を、トナー像を溶融する定着部材を加熱する加熱部材としたものである。 A fixing device according to a thirteenth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the heating rotator is a heating member that heats a fixing member that melts a toner image. It is a thing.
また、請求項14記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項13に記載の発明において、前記定着部材は、定着ベルトであって、前記加熱部材は、定着補助ローラとともに前記定着ベルトを張架する支持ローラであって、前記磁界発生手段は、前記定着ベルトの外周面に対向するとともに、前記支持ローラを介して前記定着ベルトの内周面に対向するように配設され、前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたものである。 The fixing device according to a fourteenth aspect of the present invention is the fixing device according to the thirteenth aspect , wherein the fixing member is a fixing belt, and the heating member stretches the fixing belt together with a fixing auxiliary roller. And the magnetic field generating means is disposed so as to face the outer peripheral surface of the fixing belt and to face the inner peripheral surface of the fixing belt via the support roller. Is arranged so as to come into contact with a pressure roller that presses the conveyed recording medium via the fixing belt.
また、請求項15記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項14のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。 An image forming apparatus according to a fifteenth aspect includes the fixing device according to any one of the first to fourteenth aspects.
本発明は、磁界発生手段を発熱部材の表裏面を挟むように離間して配設するとともに、磁界発生手段の発熱部材に対する対向距離を幅方向の位置によって可変しているために、発熱部材の自己温度制御性能を高めて、発熱部材が単層構造であって交番電流の周波数を可変しなくてもその昇温停止温度を変化させることができるとともに、発熱部材における幅方向の温度分布を最適化することができる。これにより、装置の立ち上がりを鈍化させることなく、発熱部材の自己温度制御によって過昇温を簡易かつ確実に防止するとともに、発熱部材の構造が簡易で、小サイズ紙を連続通紙した場合等でも発熱部材や定着部材の破損等の不具合が生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, the magnetic field generating means is disposed so as to sandwich the front and back surfaces of the heat generating member, and the opposing distance of the magnetic field generating means to the heat generating member is variable depending on the position in the width direction. The self-temperature control performance is improved, the heating member has a single layer structure, and the temperature rise stop temperature can be changed without changing the frequency of the alternating current, and the temperature distribution in the width direction of the heating member is optimized Can be As a result, overheating is easily and reliably prevented by self-temperature control of the heat generating member without slowing the start-up of the device, and the structure of the heat generating member is simple, even when small-size paper is continuously passed. It is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus that do not cause problems such as breakage of the heat generating member and the fixing member.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図9にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのレーザープリンタの装置本体、3は画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム18上に照射する露光部、4は装置本体1に着脱自在に設置される作像部としてのプロセスカートリッジ、7は感光体ドラム18上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写部、10は出力画像が載置される排紙トレイ、11、12は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部、13は記録媒体Pを転写部7に搬送するレジストローラ、15は手差し給紙部、18は像担持体としての感光体ドラム、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する電磁誘導加熱方式の定着装置を示す。
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a main body of a laser printer as an image forming apparatus, 3 is an exposure unit that irradiates a
図1を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、露光部3から、画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、プロセスカートリッジ4の感光体ドラム18上に向けて発せられる。感光体ドラム18は図中の反時計方向に回転しており、所定の電子写真プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム18上に画像情報に対応したトナー像が形成される。その後、感光体ドラム18上に形成されたトナー像は、転写部7で、レジストローラ13により搬送された記録媒体P上に転写される。
なお、図示は省略するが、プロセスカートリッジ4には、感光体ドラム18、感光体ドラム18上を帯電する帯電部、トナー(現像剤)が収容されていて感光体ドラム18上に形成された静電潜像を現像する現像部、感光体ドラム18上に残存する未転写トナーを除去するクリーニング部、等が一体的に設けられている。
With reference to FIG. 1, an operation during normal image formation in the image forming apparatus will be described.
First, exposure light L such as laser light based on image information is emitted from the
Although not shown, the process cartridge 4 contains a
一方、転写部7に搬送される記録媒体Pは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部11、12、15のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、最上段の給紙部11が選択されたものとする。)。そして、給紙部11に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、搬送経路Kの位置に向けて搬送される。その後、記録媒体Pは、搬送経路Kを通過してレジストローラ13の位置に達する。そして、レジストローラ13の位置に達した記録媒体Pは、感光体ドラム18上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部7に向けて搬送される。
On the other hand, the recording medium P conveyed to the
First, one of the plurality of
そして、転写工程後の記録媒体Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した記録媒体Pは、定着ベルトと加圧ローラとの間に送入されて、定着ベルトから受ける熱と加圧ローラから受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体Pは、定着ベルトと加圧ローラとの間から送出された後に、出力画像として画像形成装置本体1から排出されて、排紙トレイ10上に載置される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
After the transfer process, the recording medium P passes through the position of the
Thus, a series of image forming processes is completed.
次に、図2にて、画像形成装置本体1における定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2に示すように、定着装置20は、主として、定着補助ローラ21、定着ベルト22、支持ローラ23、誘導加熱部24、加圧ローラ30、サーミスタ38、ガイド板35、分離板36等で構成される。
Next, the configuration and operation of the fixing
As shown in FIG. 2, the fixing
ここで、定着補助ローラ21は、ステンレス、炭素鋼等からなる芯金の表面に、シリコーンゴム等の弾性層を形成したものである。定着補助ローラ21の弾性層は、肉厚が3〜10mmで、アスカー硬度が10〜50度となるように形成されている。定着補助ローラ21は、不図示の駆動装置によって図2の反時計方向に回転駆動される。
Here, the fixing
加熱部材(発熱部材)としての支持ローラ23は、磁性導電性材料からなる導電層(円筒部)を備えている。支持ローラ23の円筒部は、その肉厚(層厚)が0.6mm程度となるように形成されている。支持ローラ23は、図2の反時計方向に回転する。支持ローラ23の表裏面(外周面及び内周面である。)に対向するように、コイル25が配設されている(図4を参照できる。)。
The
ここで、発熱部材としての支持ローラ23の材料として、ニッケル、鉄、クロム、又は、それらの合金等の磁性導電性材料を用いることができる。本実施の形態1では、支持ローラ23は、導電層のみで形成されていて、単層構造になっている。具体的には、支持ローラ23の材料(導電層)として、キューリー点が定着ベルト22の制御温度の目標値(定着目標温度であって、150℃程度である。)以上であって350℃以下の範囲となる整磁合金を用いている。具体的には、ニッケル、鉄、クロムの合金であって、各材料の添加量と加工条件とを調整することで所望のキューリー点を得ることができる。このように、キューリー点が定着ベルト22の定着目標温度近傍となる導電層にて支持ローラ23を形成することで、支持ローラ23は電磁誘導によって過昇温されることなく加熱されることになる。これについては、後で詳しく説明する。
なお、本実施の形態1では、支持ローラ23を導電層のみの構成としたが、支持ローラ23の導電層上に補強層、弾性層、断熱層等を設けることもできる。
Here, as a material of the
In the first embodiment, the
以下、定着ベルト22について詳述する。
図2を参照して、発熱部材としての定着ベルト22(定着部材)は、支持ローラ23と定着補助ローラ21とに張架・支持されている。
図3(A)に示すように、定着ベルト22は、基材22a上に導電層22b、弾性層22c、離型層22dが順次形成された、多層構造のエンドレスベルトである。基材22aは、絶縁性の耐熱樹脂材料からなり、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS、フッ素樹脂等を用いることができる。基材22aの層厚は、熱容量及び強度の点から、30〜200μmに形成されている。
Hereinafter, the fixing
Referring to FIG. 2, a fixing belt 22 (fixing member) as a heat generating member is stretched and supported by a
As shown in FIG. 3A, the fixing
定着ベルト22の導電層22b(発熱層)は、磁性導電性材料からなり、その層厚が1〜20μmに形成されている。導電層22bは基材22a上に、メッキ、スパッタ、真空蒸着等によって形成される。
ここで、導電層22bの材料として、ニッケル、ステンレス鋼等の磁性導電性材料を用いることができる。本実施の形態1では、導電層22bの材料として、キューリー点が定着目標温度以上であって350℃以下となる整磁合金を用いている。具体的には、ニッケル、鉄、クロムの合金であって、各材料の添加量と加工条件とを調整することで所望のキューリー点を得ることができる。このように、キューリー点が定着ベルト22の定着温度近傍となる磁性導電性材料にて導電層22bを形成することで、導電層22bは電磁誘導によって過昇温されることなく加熱されることになる。これについては、後で詳しく説明する。
The
Here, a magnetic conductive material such as nickel or stainless steel can be used as the material of the
定着ベルト22の弾性層22cは、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等からなり、層厚が50〜500μmでアスカー硬度が5〜50度となるように形成されている。これにより、出力画像において、光沢ムラのない均一な画質を得ることができる。
The
定着ベルト22の離型層22dは、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)等のフッ素樹脂、これらの樹脂の混合物、又は、これらの樹脂を耐熱性樹脂に分散させたものである。離型層22dの層厚は、5〜50μm(好ましくは、10〜30μmである。)に形成されている。これにより、定着ベルト22上のトナー離型性が担保されるとともに、定着ベルト22の柔軟性が確保される。
なお、定着ベルト22の各層22a〜22dの間に、プライマ層等を設けることもできる。
The
A primer layer or the like may be provided between the
なお、本実施の形態1では、発熱部材としての定着ベルト22を4層構造体(図3(A)の構造体である。)としたが、図3(B)〜(D)の多層構造体とすることもできる。
図3(B)の定着ベルト22は、導電層22b、弾性層22c、離型層22dからなる。ここで、導電層22bは、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS、フッ素樹脂等の樹脂材料に、磁性導電性粒子を分散したものを用いることもできる。その場合、樹脂材料に対して磁性導電性粒子を20〜98重量%の範囲内で添加する。具体的には、ワニス状態の樹脂材料中に、ロールミル、サンドミル、遠心脱泡装置等の分散装置を用いて磁性導電性粒子を分散する。これを溶剤により適当な粘度に調整して、金型により所望の層厚に成形する。
In the first embodiment, the fixing
3B includes a
図3(C)の定着ベルト22は、複数の導電層22bを基材22a中に設けて、その上に弾性層22c、離型層22dを順次形成している。
図3(D)の定着ベルト22は、基材22a上に複数の導電層22bを備えた弾性層22cを形成して、さらに表面層として離型層22dを形成している。
これらの場合にも、導電層22bを本実施の形態1と同様の構成とすることで、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the fixing
In the fixing
Also in these cases, the same effect as in the first embodiment can be obtained by configuring the
図2及び図4を参照して、交番磁界を生成する磁界発生手段としての誘導加熱部24は、ループ状に形成されたコイル25で構成される。
ここで、磁界発生手段としてのコイル25は、発熱部材としての定着ベルト22及び支持ローラ23の表裏面(内周面及び外周面である。)を1回挟むように離間して巻回された励磁コイルである。換言すると、定着ベルト22及び支持ローラ23の一部が、ループ状のコイル25のループ内に挟入されている。図4に示すように、コイル25は、定着ベルト22及び支持ローラ23の幅方向に平行に延設されている。コイル25の幅方向の一端は内周面側と外周面(発熱主面である。)側とを結ぶ折返し部になっていて、他端には高周波電源部40が接続されている。そして、高周波電源部40から、10k〜1MHz(好ましくは、20k〜300kHzである。)の交番電流がコイル25に印加される。
2 and 4, the
Here, the
ここで、コイル25は、表面に絶縁被膜を施した細い導線が複数撚り合わせて束ねられたリッツ線である。一般に、導線の径が小さいほど高周波交番電流を印加したときの損失が小さくなる反面、強度が低下して巻回による破断が生じ易くなる。そのため、コイルは、各導線の素線径を0.05mm以上にすることが好ましい。また、各導線の素線径は、素線全域に電流が流れることを考慮して、コイルに印加される交番電流の周波数から算出される浸透深さの2倍以下にすることが好ましい。なお、浸透深さδは次式で求まる。
δ=503・〔ρ/(μf)〕1/2
上式において、ρは材料の体積固有抵抗率であり、μは材料の比透磁率であり、fは材料を励磁する交番電流の周波数である。
Here, the
δ = 503 · [ρ / (μf)] 1/2
In the above equation, ρ is the volume resistivity of the material, μ is the relative permeability of the material, and f is the frequency of the alternating current that excites the material.
また、コイルをリッツ線とする場合、その撚り本数が多ければ断面積が増えるために耐電流量が増加する反面、巻回するための柔軟性が低下するとともに、占有面積が増えてレイアウト上のデメリットとなる。これらのことを考慮して、本実施の形態1のコイル25は、素線径が0.15mmの導線を150本撚り合わせたものを用いている。
In addition, when the coil is a litz wire, if the number of twists is large, the cross-sectional area increases, so the current resistance increases, but the flexibility for winding decreases, and the occupied area increases and the layout disadvantages It becomes. Considering these matters, the
なお、本実施の形態1では、定着ベルト22及び支持ローラ23の表裏面に対してコイル25を1回(巻数1である。)だけ挟むように離間して巻回したが、図5に示すように、定着ベルト22及び支持ローラ23の表裏面に対してコイル25を複数回挟むように離間して巻回することもできる。このとき、コイル25の巻数は、1〜50回が好ましく、1〜10回がさらに好ましい。
なお、本実施の形態1では、コイル25をリッツ線で構成したが、コイル25を1本の導線で構成することもできる。
また、コイル25が支持ローラ23及び定着ベルト22の表裏面に対向しない領域において漏れ磁場が形成されるのを抑止するために、コアを設置して磁路を整形したり、銅やアルミ等の非磁性低抵抗の導電体カバーを設置したりすることもできる。
In the first embodiment, the
In the first embodiment, the
Further, in order to prevent the leakage magnetic field from being formed in the region where the
このように構成された磁界発生手段としての誘導加熱部24(コイル25)は、図2を参照して、可変手段としての駆動部51によって破線矢印方向(支持ローラ23の半径方向である。)に移動可能に構成されている。
詳しくは、図6及び図7を参照して、コイル25は、発熱部材22、23の表裏面のうち発熱主面となる表面(おもてめん)に対する対向距離が、幅方向の位置によって可変できるように構成されている。本実施の形態1では、発熱部材22、23の表面(外周面)に対するコイル25の対向距離のみを幅方向の位置によって可変しているために、駆動部51の構成が比較的簡易になる。なお、図6及び図7において、符号26は、定着装置において支持ローラ23を回転自在に保持する軸受を示す。
The induction heating unit 24 (coil 25) as the magnetic field generation unit configured as described above is in the direction of the broken line arrow (in the radial direction of the support roller 23) by the
Specifically, referring to FIGS. 6 and 7, in the
発熱部材の表面に対向するコイル25aの対向距離が幅方向の位置によってM1〜M2の範囲で可変される。詳しくは、記録媒体の幅方向の大きさ等の通紙条件や、装置の状態等に応じて、コイル25aの対向距離が幅方向の位置によって可変される。このコイル25の対向距離の制御については後で詳しく説明する。
なお、本実施の形態1では、発熱部材の裏面に対向するコイル25bの対向距離は所定値N(図9を参照できる。)で固定されているが、裏面側のコイル25bの対向距離を幅方向の位置によって可変する構成にすることもできる。
The facing distance of the
In the first embodiment, the facing distance of the
図2を参照して、加圧ローラ30は、アルミニウム、銅等からなる円筒部材上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層が形成されたものである。加圧ローラ30の弾性層は、肉厚が1〜5mmで、アスカー硬度が20〜50度となるように形成されている。加圧ローラ30は、定着ベルト22を介して定着補助ローラ21に圧接している。そして、定着ベルト22と加圧ローラ30との当接部(定着ニップ部である。)に、記録媒体Pが搬送される。
Referring to FIG. 2, the
定着ベルト22と加圧ローラ30との当接部の入口側には、記録媒体Pの搬送を案内するガイド板35が配設されている。
定着ベルト22と加圧ローラ30との当接部の出口側には、記録媒体Pの搬送を案内するとともに記録媒体Pが定着ベルト22から分離するのを促進する分離板36が配設されている。
A
A
定着ベルト22の外周面上であって定着ニップ部の上流側には、熱応答性の高いサーミスタ38(感温素子)が当接されている。そして、サーミスタ38によって、定着ベルト22上の表面温度(定着温度)が検知されて、誘導加熱部24の出力が調整される。
なお、サーミスタ38を幅方向に複数設置して、その複数のサーミスタの検知結果に基いて、発熱部材の表面に対向するコイル25aの対向距離を幅方向の位置によって可変することもできる。
On the outer peripheral surface of the fixing
A plurality of
このように構成された定着装置20は、次のように動作する。
定着補助ローラ21の回転駆動によって、定着ベルト22は図2中の矢印方向に周回するとともに、支持ローラ23も反時計方向に回転して、加圧ローラ30も矢印方向に回転する。定着ベルト22は、コイル25との対向位置(支持ローラ23の位置である。)で加熱される。
The fixing
By the rotation driving of the
詳しくは、高周波電源部40からコイル25に10kHz〜1MHzの高周波交番電流を流すことで、コイル25のループ内に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このように交番磁界が形成されることで、支持ローラ23及び導電層22bの温度がキューリー点以下である場合に、支持ローラ23表面と定着ベルト22の導電層22bとに渦電流が生じて、支持ローラ23及び導電層22bの電気抵抗によってジュール熱が発生して、支持ローラ23及び導電層22bが加熱される。こうして、定着ベルト22は、発熱した支持ローラ23から受ける熱と、自身の導電層22bの発熱と、によって加熱される。
Specifically, the high frequency alternating current of 10 kHz to 1 MHz is caused to flow from the high frequency
その後、コイル25によって発熱した定着ベルト22表面は、サーミスタ38の位置を通過して、加圧ローラ30との当接部に達する。そして、搬送される記録媒体P上のトナー像Tを加熱して溶融する。
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Tを担持した記録媒体Pが、ガイド板35に案内されながら定着ベルト22と加圧ローラ30との間に送入される(矢印Yの搬送方向の移動である。)。そして、定着ベルト22から受ける熱と加圧ローラ30から受ける圧力とによってトナー像Tが記録媒体Pに定着されて、記録媒体Pは定着ベルト22と加圧ローラ30との間から送出される。
Thereafter, the surface of the fixing
Specifically, the recording medium P carrying the toner image T through the image forming process described above is fed between the fixing
加圧ローラ30の位置を通過した定着ベルト22表面は、その後に再びコイル25との対向位置に達する。このような一連の動作が連続的に繰り返されて、画像形成プロセスにおける定着工程が完了する。
The surface of the fixing
このような定着工程において、支持ローラ23及び導電層22bの温度がキューリー点を超えた場合には、支持ローラ23及び導電層22bの発熱が制限されることになる。
すなわち、誘導加熱部24によって加熱された支持ローラ23及び導電層22bの温度がキューリー点を超えた場合には、支持ローラ23及び導電層22bが磁性を失うために、表面近傍での渦電流の発生が制限される。これにより、支持ローラ23及び導電層22bにおけるジュール熱の発生量が低下して、過昇温が抑止される。
In such a fixing step, when the temperature of the
That is, when the temperature of the
このような自己温度制御能力は、本実施の形態1のように発熱部材22b、23に対してコイル25をループ状に配設した場合、発熱部材22b、23の発熱主面側(外周面側である。)のみに対向するようにコイル25を配設した場合に比べて、特に高くなる。このような効果を示す実験例については、後で図13〜図15にて説明する。
Such self-temperature control capability is obtained when the
ここで、表面側のコイル25aを幅方向の位置によって可変する可変手段としての駆動部51は、幅方向に複数並設されてそれぞれの位置でコイル25aを支持ローラ23の半径方向に押動する押動部材で構成されている。そして、コイル25aを支持ローラ23に近接させたい位置に対応した押動部材を適宜に駆動する。
具体的に、図6(A)の状態では、駆動部51の各押動部材はどれも駆動されていないために、コイル25aと支持ローラ23との対向距離は幅方向全域にわたってM2になっている。そして、図6(A)の状態から、駆動部51の幅方向中央部の押動部材を駆動することで、コイル25aの幅方向中央部が破線矢印方向に変形して、幅方向中央部(範囲L1である。)における対向距離がM1に変化する(図6(B)の状態である。)。なお、図6(B)の状態から、幅方向中央部の押動部材による押動を解除することで、コイル25aの復元力(弾性力)によってコイル25aは再び図6(A)の状態になる。
Here, a plurality of driving
Specifically, in the state of FIG. 6A, since none of the pushing members of the driving
このようなコイル25aの幅方向位置による対向距離の調整制御は、記録媒体の通紙条件や装置の状態等に応じておこなわれる。
具体的に、図6(B)を参照して、記録媒体Pの幅方向の大きさ(サイズ)に応じて、その範囲内L1における対向距離M1が範囲外における対向距離M2よりも短くなるように制御している。すなわち、幅方向サイズがL1の記録媒体Pが通紙される場合(特に連続通紙される場合である。)、コイル25aの幅方向中央部L1における対向距離をM1に設定する。これにより、通紙範囲となって大量の熱量が消費される範囲L1では、コイル25aが発熱部材(支持ローラ23及び定着ベルト22)に近接して、発熱部材の発熱効率が向上することになる。これに対して、非通紙範囲となって熱量が不要な範囲(L1の範囲外である。)では、コイル25aが発熱部材(支持ローラ23及び定着ベルト22)に近接していないので、発熱部材の発熱効率が低下することになる。このように、記録媒体の幅方向の大きさ(通紙条件)に合わせて、発熱部材22、23における幅方向の温度分布を最適化することができる。このような制御は、小サイズ紙が連続的に通紙されるような場合に特に有効なものになる。
Such adjustment control of the facing distance based on the position of the
Specifically, referring to FIG. 6B, the facing distance M1 within the range L1 is shorter than the facing distance M2 outside the range according to the size (size) of the recording medium P in the width direction. Is controlling. That is, when the recording medium P having a width direction size L1 is passed (particularly when continuous paper is passed), the facing distance in the width direction central portion L1 of the
なお、本実施の形態1では、コイル25aの中央部から両端部に至る範囲L2で対向距離が直線的に漸増するように、可変手段としての駆動部がコイル25aを変形させている。これに対して、図8(A)に示すように、コイル25aの中央部L1の範囲外における対向距離が均一になるように、コイル25aをクランク状に変形させることもできる。さらに、図8(B)に示すように、コイル25aの中央部から両端部に至る範囲L2で対向距離が曲線的に漸増するように、コイル25aを変形させることもできる。このように、コイル25aを任意に直線的又は/及び曲線的に変形させることで、発熱部材22、23における所望の温度分布を得ることができる。
In the first embodiment, the driving unit as the variable means deforms the
また、本実施の形態1では、図7を参照して、記録媒体Pの幅方向の大きさが小さいものから大きいものに変化したときに(小サイズ紙から大サイズ紙への変更である。)、小さいもの(小サイズ紙)の幅方向の範囲L1内における対向距離M2が、小さいものの幅方向の範囲外L2における対向距離M1よりも長くなるように制御している。すなわち、通紙される記録媒体Pの幅方向サイズが(L1)から(L1+L2×2)に変更された場合に、コイル25aの中央部L1における対向距離をM2に設定して、その範囲外L2における対向距離をM1に設定する。これにより、小サイズ通紙時には非通紙範囲となっていて発熱効率を低下させていた範囲L2(大サイズ通紙によって非通紙範囲から通紙範囲になる範囲である。)で、コイル25aを発熱部材22、23に近接させてその範囲を短時間に昇温させることができる。これに対して、小サイズ通紙時にも通紙範囲となっていて充分な発熱効率が達成されていた範囲L1では、コイル25aを発熱部材22、23に近接させずに発熱効率を低下させて、範囲外L2における発熱効率とのバランスをとっている。こうして、記録媒体の幅方向の大きさの変化(通紙条件)に合わせて、発熱部材22、23における幅方向の温度分布を最適化することができる。
Further, in the first embodiment, referring to FIG. 7, when the size in the width direction of the recording medium P is changed from a small one to a large one (change from a small size paper to a large size paper). ), The facing distance M2 in the range L1 in the width direction of a small one (small size paper) is controlled to be longer than the facing distance M1 in the outside L2 in the width direction of the small one. That is, when the size in the width direction of the recording medium P to be passed is changed from (L1) to (L1 + L2 × 2), the facing distance at the central portion L1 of the
また、本実施の形態1では、図9を参照して、定着装置(画像形成装置)の立ち上げ時に、発熱部材22、23の幅方向全域にわたって対向距離が短くなるように制御している。すなわち、昇温範囲が大きくなる立ち上げ時には、図9(A)に示すように、コイル25aの幅方向全域において対向距離がM1となるように発熱部材22、23に近接させる。これに対して、昇温範囲が比較的小さくなる定着温度安定時には、図9(B)に示すように、コイル25aの幅方向全域において対向距離をM2として発熱部材22、23に近接させない。これにより、装置の状態に合わせて、発熱部材22、23における幅方向全域の発熱効率を最適化することができる。
In the first embodiment, referring to FIG. 9, when the fixing device (image forming apparatus) is started up, the facing distance is controlled to be shortened over the entire width direction of the
以下、さらに詳しく説明する。
発熱部材22、23の表裏面を挟むように離間して配設したコイル25の発熱部材22、23に対する対向位置(対向距離)を可変することで、発熱部材22、23が単層構造であっても、又、交番電流の周波数を可変しなくても、発熱部材22、23の昇温停止温度(昇温勾配がほぼゼロになる温度である。)を変化させることができる。具体的には、コイル25が図9(A)の位置にあるときには、コイル25が図9(B)の位置にあるときに比べて、発熱部材22、23を透過する磁束が増加して、昇温停止温度が高くなる。
This will be described in more detail below.
The
そのため、定着ベルト22表面の温度が低くてすばやく昇温したいときには、コイル25を図9(A)の位置にすることで、発熱部材22、23は定着目標温度を超えてオーバーシュートするような熱量を得て短時間で昇温することになる。特に、画像形成装置1が長時間放置された後に画像形成装置1(定着装置20)を立ち上げる場合等には、定着装置20の立ち上げにともない定着装置20の周囲の部材に奪われる熱量が多くなるために、上述の制御が有効になる。
これに対して、定着ベルト22表面の温度が定着目標温度近傍に達していてすばやく昇温する必要がないときには、コイル25を図9(B)の位置にすることで、発熱部材22、23が昇温停止温度(図9(A)のときの昇温停止温度から低下した昇温停止温度である。)近傍に自己温度制御される。したがって、図9(B)のコイル25の位置は、その昇温停止温度が過昇温を防止する温度に一致するように設定されることになる。
なお、以上述べた効果を示す実験例については、後で図16にて説明する。
Therefore, when the temperature on the surface of the fixing
On the other hand, when the temperature of the surface of the fixing
An experimental example showing the above-described effect will be described later with reference to FIG.
以上説明したように、コイル25(磁界発生手段)を発熱部材22、23の表裏面を挟むように離間して配設するとともに、コイル25aの発熱部材22、23に対する対向距離を幅方向の位置によって可変しているために、発熱部材22、23の自己温度制御性能を高めて、発熱部材(導電層)が単層構造であって交番電流の周波数を可変しなくてもその昇温停止温度を変化させることができるとともに、発熱部材22、23における幅方向の温度分布を最適化することができる。これにより、装置の立ち上がりを鈍化させることなく、発熱部材22、23の自己温度制御によって過昇温を簡易かつ確実に防止するとともに、発熱部材22、23の構造が簡易で、小サイズ紙を連続通紙した場合等でも発熱部材や定着部材の破損等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, the coil 25 (magnetic field generating means) is disposed so as to sandwich the front and back surfaces of the
なお、本実施の形態1では、導電層22bを有する定着ベルト22と、導電層を有する支持ローラ23と、を発熱部材として用いた。これに対して、定着ベルト22及び支持ローラ23のうちいずれか一方のみを発熱部材として用いることもできる。その場合も、発熱部材として用いた一方の部材に本実施の形態1と同様の導電層を設けるとともに、発熱部材をループ状のコイル25に挟入するとともに、コイル25の対向距離を幅方向の位置によって可変することで、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
特に、支持ローラ23のみを発熱部材とする場合には、定着ベルト22の導電層22bが不要になるとともに、支持ローラ23が単層構造(導電層のみの構造である。)になるために、定着装置20全体の構成が一層簡易なものになる
In the first embodiment, the fixing
In particular, when only the
実施の形態2.
図10にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図10は、実施の形態2における画像形成装置の要部を示す断面図である。本実施の形態2の画像形成装置は、タンデム型のカラー画像形成装置である点と、発熱部材として定着ローラ31を用いている点とが、前記実施の形態1のものとは相違する。
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a main part of the image forming apparatus according to the second embodiment. The image forming apparatus of the second embodiment is different from that of the first embodiment in that the image forming apparatus is a tandem color image forming apparatus and the fixing roller 31 is used as a heat generating member.
本実施の形態2における画像形成装置は、タンデム型のカラー画像形成装置である。図10に示すように、作像部には、複数の感光体ドラム18BK、18Y、18M、18Cが転写ベルト8上に並設されている。図示は省略するが、複数の感光体ドラム18BK、18Y、18M、18Cの外周には、帯電部、露光部、現像部、クリーニング部、除電部が配設されている(図1のプロセスカートリッジ4を参照できる。)。そして、各感光体ドラム18BK、18Y、18M、18C上で、各色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)のトナー像が形成される。 The image forming apparatus according to the second embodiment is a tandem color image forming apparatus. As shown in FIG. 10, a plurality of photosensitive drums 18BK, 18Y, 18M, and 18C are arranged in parallel on the transfer belt 8 in the image forming unit. Although not shown, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, a cleaning unit, and a charge eliminating unit are disposed on the outer periphery of the plurality of photosensitive drums 18BK, 18Y, 18M, and 18C (process cartridge 4 in FIG. 1). Can be referred to.) Then, a toner image of each color (black, yellow, magenta, cyan) is formed on each photosensitive drum 18BK, 18Y, 18M, 18C.
転写部7は、記録媒体Pを搬送する転写ベルト8、各感光体ドラム18BK、18Y、18M、18Cに対して転写ベルト8を介して対向するバイアスローラ9、転写ベルト8表面を清掃するクリーニングローラ14、等で構成される。
転写ベルト8は、矢印方向から搬送される記録媒体Pを、各感光体ドラム18Y、18M、18C、18BKとの対向位置に順次搬送する。このとき、バイアスローラ9に印加される転写バイアスによって、記録媒体P上に各色のトナー像が重ねて転写される。こうして、記録媒体P上にフルカラーのトナー像が形成される。その後、フルカラーのトナー像が形成された記録媒体Pは、転写ベルト8から分離されて、定着装置20に向けて搬送されることになる。
The
The transfer belt 8 sequentially conveys the recording medium P conveyed from the direction of the arrow to a position facing each of the
一方、本実施の形態2の定着装置20は、主として、発熱部材としての定着ローラ31(定着部材)、加圧ローラ30、誘導加熱部24等で構成される。
定着ローラ31は、磁性導電性材料からなる導電層22b、シリコーンゴム等からなる弾性層、フッ素化合物等からなる離型層、等で構成される。定着ローラ31の導電層22bは、前記実施の形態1と同様に、キューリー点が定着目標温度以上であって350℃以下となる整磁合金によって形成されている。定着ローラ31は、加圧ローラ30の加圧力に抗するだけの機械的強度をもつ。
On the other hand, the fixing
The fixing roller 31 includes a
また、誘導加熱部24は、前記実施の形態1と同様に、ループ状に形成されたコイル25で構成される。すなわち、コイル25は、定着ローラ31の表裏面(内周面及び外周面である。)を挟むように離間して配設されている。
そして、コイル25に10k〜1MHzの交番電流が供給されることで、コイル25のループ内に交番磁界が生成されて、定着ローラ31が電磁誘導加熱される。このようにして、電磁誘導加熱された定着ローラ31は、矢印方向から搬送される記録媒体P上のトナー像を加熱・溶融して記録媒体Pに定着する。
Moreover, the
When an alternating current of 10 k to 1 MHz is supplied to the
さらに、本実施の形態2の定着装置も、前記実施の形態1のものと同様に、可変手段としての駆動部によって、誘導加熱部24(外周面側のコイル25である。)が、破線矢印方向(定着ローラ31の半径方向である。)に移動される。詳しくは、定着ローラ31(発熱部材)の表面に対向するコイル25の対向距離が、通紙条件や装置の状態に応じて、幅方向の位置によって可変される。
Further, in the fixing device according to the second embodiment, as in the first embodiment, the induction heating unit 24 (the
以上説明したように、本実施の形態2における構成によれば、定着ローラ31の自己温度制御性能を高めて、昇温停止温度を変化させることができるとともに、定着ローラ31における幅方向の温度分布を最適化することができる。これにより、装置の立ち上がりを鈍化させることなく、定着ローラ31の過昇温を簡易かつ確実に防止するとともに、定着ローラ31の構造が簡易で、小サイズ紙を連続通紙した場合等でも発熱部材や定着部材の破損等の不具合が生じるのを抑止することができる。 As described above, according to the configuration of the second embodiment, the self-temperature control performance of the fixing roller 31 can be improved, the temperature rise stop temperature can be changed, and the temperature distribution in the width direction of the fixing roller 31 can be changed. Can be optimized. Accordingly, the temperature rise of the fixing roller 31 can be easily and reliably prevented without slowing the start-up of the apparatus, the structure of the fixing roller 31 is simple, and the heat generating member can be used even when small-size paper is continuously fed. It is possible to prevent problems such as damage to the fixing member and the like.
実施の形態3.
図11にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図11は、実施の形態3における定着装置を示す断面図であって、前記実施の形態1の図2に相当する図である。本実施の形態3の定着装置は、誘導加熱部24の位置が、前記実施の形態1のものとは相違する。
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the fixing device according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. In the fixing device of the third embodiment, the position of the
本実施の形態3における定着装置20は、主として、定着ベルト22(定着部材)、発熱部材としての加熱ローラ28(加熱部材)、誘導加熱部24、支持ローラ23、加圧ローラ30等で構成される。
加熱ローラ28は、前記実施の形態1における支持ローラ23と同様に、キューリー点が定着目標温度以上であって350℃以下となる整磁合金によって形成されている。加熱ローラ28は、定着ニップ部の上流側(定着ベルト22の走行方向の上流側である。)であって、定着ベルト22の内周面に所定の圧力で当接している。
The fixing
As with the
図11に示すように、本実施の形態3の誘導加熱部24は、支持ローラ23から定着補助ローラ21に至る定着ベルト22の外周面及び内周面に対向する位置に配設されたループ状のコイル25である。すなわち、コイル25は、定着ベルト22及び加熱ローラ28の表裏面を挟さむように離間して配設されている。
As shown in FIG. 11, the
このように構成された定着装置20において、ループ状のコイル25に10k〜1MHzの交番電流が供給されることで、定着ベルト22及び加熱ローラ28を挟むコイル25の間に交番磁界が生成されて、加熱ローラ28が電磁誘導加熱される。なお、本実施の形態3では、定着ベルト22は、導電層を備えておらず、加熱ローラ28から受熱されて所望の定着温度に達することになる。
In the fixing
さらに、本実施の形態3の定着装置も、前記実施の形態1のものと同様に、可変手段としての駆動部によって、誘導加熱部24(外周面側のコイル25である。)が、破線矢印方向に移動される。詳しくは、加熱ローラ28(発熱部材)の表面に対向するコイル25の対向距離が、通紙条件や装置の状態に応じて、幅方向の位置によって可変される。
Further, in the fixing device according to the third embodiment, similarly to the first embodiment, the induction heating unit 24 (the
以上説明したように、本実施の形態3における構成によれば、加熱ローラ28の自己温度制御性能を高めて、昇温停止温度を変化させることができるとともに、加熱ローラ28における幅方向の温度分布を最適化することができる。これにより、装置の立ち上がりを鈍化させることなく、加熱ローラ28の過昇温を簡易かつ確実に防止するとともに、加熱ローラ28の構造が簡易で、小サイズ紙を連続通紙した場合等でも発熱部材や定着部材の破損等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, according to the configuration of the third embodiment, the self-temperature control performance of the
実施の形態4.
図12にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図12は、実施の形態4における定着装置を示す断面図である。本実施の形態4の定着装置は、誘導加熱部24に対向する定着部材として円筒状の定着ベルト22を用いている点が、誘導加熱部24に対向する定着部材として定着ローラ31を用いている前記実施の形態2のものとは相違する。
Embodiment 4 FIG.
A fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the fixing device according to the fourth embodiment. The fixing device according to the fourth embodiment uses a
本実施の形態4における定着装置20は、主として、発熱部材としての定着ベルト22(定着部材)、定着ベルト22を保持するためにその内側に設けられた保持部材55、所望の定着ニップ部を形成するために定着ベルト22に内設された弾性部材56、磁界発生手段としての誘導加熱部24、加圧ローラ30等で構成される。定着ベルト22は、前記実施の形態1における定着ベルト22と同様に、所望のキューリー点を有する導電層を備えている。
The fixing
また、誘導加熱部24は、前記実施の形態1と同様に、ループ状に形成されたコイル25で構成される。すなわち、コイル25は、定着ベルト22の表裏面を挟むように離間して配設されている。
そして、コイル25に10k〜1MHzの交番電流が供給されることで、コイル25のループ内に交番磁界が生成されて、定着ベルト22が電磁誘導加熱される。このようにして、電磁誘導加熱された定着ベルト22は、矢印方向から搬送される記録媒体P上のトナー像を加熱・溶融して記録媒体Pに定着する。
Moreover, the
Then, when an alternating current of 10 k to 1 MHz is supplied to the
さらに、本実施の形態4の定着装置も、前記実施の形態1のものと同様に、可変手段としての駆動部によって、誘導加熱部24(外周面側のコイル25である。)が、破線矢印方向に移動される。詳しくは、定着ベルト22(発熱部材)の表面に対向するコイル25の対向距離が、通紙条件や装置の状態に応じて、幅方向の位置によって可変される。
Further, in the fixing device according to the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, the induction heating unit 24 (the
以上説明したように、本実施の形態4における構成によれば、定着ベルト22の自己温度制御性能を高めて、昇温停止温度を変化させることができるとともに、定着ベルト22における幅方向の温度分布を最適化することができる。これにより、装置の立ち上がりを鈍化させることなく、定着ベルト22の過昇温を簡易かつ確実に防止するとともに、定着ベルト22の構造が簡易で、小サイズ紙を連続通紙した場合等でも発熱部材や定着部材の破損等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, according to the configuration of the fourth embodiment, the self-temperature control performance of the fixing
実験例.
図13〜図17にて、前記各実施の形態で述べた効果を確認するための実験例について説明する。
まず、図13〜図15にて、発熱部材の表裏面を挟むように磁界発生手段を離間して配設することによって発熱部材における自己温度制御能力が高まる効果を確認する実験例について説明する。
図13(A)及び図13(B)は、実験装置を示す概略図である。図13(A)の実験装置は、導電層33を有するテストピース(前記各実施の形態の発熱部材に相当するものである。)の表裏面を挟むようにコイル25を離間させたものである(前記各実施の形態における定着装置の構成である。)。図13(B)の実験装置は、導電層33を有するテストピースの発熱主面にコイル25を対向させたものである(従来の定着装置の構成である。)。
Experimental example.
An experimental example for confirming the effects described in the above embodiments will be described with reference to FIGS.
First, an experimental example will be described with reference to FIGS. 13 to 15 for confirming the effect of increasing the self-temperature control capability of the heat generating member by arranging the magnetic field generating means so as to sandwich the front and back surfaces of the heat generating member.
FIG. 13A and FIG. 13B are schematic views showing an experimental apparatus. In the experimental apparatus of FIG. 13A, the
すなわち、図13(A)の実験装置と図13(B)の実験装置とは、コイル25の構成は同等であって、コイル25に対向するテストピースの向きのみが異なることになる。
That is, the experimental apparatus in FIG. 13A and the experimental apparatus in FIG. 13B have the same configuration of the
ここで、テストピースは、導電層33のみのものと、導電層33上にアルミニウムからなる非磁性導電層34を厚さ0.3mmにて形成したものと、導電層33上にアルミニウムからなる非磁性導電層34を厚さ0.8mmにて形成したものと、の3種類を用意した。テストピースの導電層33は、表裏面の大きさが25mm×50mmであって、厚さが0.22mmであって、キューリー温度が240℃の整磁合金からなる。テストピースの非磁性導電層34も、表裏面の大きさを25mm×50mmとした。
Here, the test piece includes only the
また、実験装置のコイル25には、高周波電源部40から、電力が200〜1200Wであって、励磁周波数が36kHzと130kHzとの2種類の交番電流が印加される。これによって、コイル25近傍には、図13(A)及び図13(B)に示すような磁力線が形成される。
Further, two types of alternating currents having an electric power of 200 to 1200 W and an excitation frequency of 36 kHz and 130 kHz are applied to the
図14及び図15は、上述の実験装置を用いておこなった実験例の結果を示すグラフである。図14及び図15において、横軸は電磁誘導を開始してからの時間を示し、縦軸は導電層33上の温度を示す。
図14は図13(A)の実験装置を用いたときの実験結果であり、図15は図13(B)の実験装置を用いたときの実験結果である。
14 and 15 are graphs showing the results of experimental examples performed using the above-described experimental apparatus. 14 and 15, the horizontal axis indicates the time since the start of electromagnetic induction, and the vertical axis indicates the temperature on the
FIG. 14 shows the experimental results when using the experimental apparatus of FIG. 13A, and FIG. 15 shows the experimental results when using the experimental apparatus of FIG. 13B.
図14(A)は、高周波電源部40から出力される交番電流の周波数を36kHzとしたときの、時間と温度との関係を示すグラフである。図14(B)は、高周波電源部40から出力される交番電流の周波数を130kHzとしたときの、時間と温度との関係を示すグラフである。また、図14において、実線R0は導電層33のみのテストピースを用いた場合であり、実線R1は導電層33上に厚さ0.3mmの非磁性導電層34を形成したテストピースを用いた場合であり、実線R2は導電層33上に厚さ0.8mmの非磁性導電層34を形成したテストピースを用いた場合である。
FIG. 14A is a graph showing the relationship between time and temperature when the frequency of the alternating current output from the high frequency
図15(A)は、高周波電源部40から出力される交番電流の周波数を36kHzとしたときの、時間と温度との関係を示すグラフである。図15(B)は、高周波電源部40から出力される交番電流の周波数を130kHzとしたときの、時間と温度との関係を示すグラフである。また、図15において、実線Q0は導電層33のみのテストピースを用いた場合であり、実線Q1は導電層33上に厚さ0.3mmの非磁性導電層34を形成したテストピースを用いた場合であり、実線Q2は導電層33上に厚さ0.8mmの非磁性導電層34を形成したテストピースを用いた場合である。
FIG. 15A is a graph showing the relationship between time and temperature when the frequency of the alternating current output from the high frequency
図14より、非磁性導電層34の有無や交番電流の周波数に係わらず、導電層33の温度がキューリー点に達するとそれ以上の過昇温が防止されることがわかる。
これに対して、図15(A)より、励磁周波数を36kHzにすると、厚さが0.8mm以上の非磁性導電層34を設けなければ、導電層33の過昇温を防止できないことがわかる。同様に、図15(B)より、励磁周波数を130kHzにすると、厚さが0.3mm以上の非磁性導電層34を設けなければ、導電層33の過昇温を防止できないことがわかる。このように、コイル25を発熱部材(導電層33)の発熱主面に対向させる場合には、発熱主面の反対側に低抵抗率の非磁性導電層を設ける必要がある。このことは、特開2003−215956号公報等にある記載内容にも一致するものである。
From FIG. 14, it can be seen that, regardless of the presence or absence of the nonmagnetic
On the other hand, FIG. 15A shows that when the excitation frequency is set to 36 kHz, overheating of the
以上のことから、ループ状のコイル25内に発熱部材を挟入することで、発熱部材の自己温度制御の能力が高められることがわかる。さらに、図14と図15との比較から、ループ状のコイル25内に発熱部材を挟入することで、発熱部材の発熱効率(立ち上がり)も向上することがわかる。しかも、上述の効果は、発熱部材に非磁性導電層34を設けることなく得られるものであるため、発熱部材の構成が簡素化される。したがって、低廉で、層間剥がれ等の導電層を設けることによる不具合がない発熱部材を提供することができる。
From the above, it can be seen that the ability of the heat generating member to control the self-temperature can be enhanced by inserting the heat generating member into the loop-shaped
次に、図16にて、発熱部材の表裏面を挟むように離間して配設した磁界発生手段の対向位置を可変することで、発熱部材における昇温停止温度が変化する効果を確認する実験例について説明する。
この実験は、キューリー点が190℃の導電層のみからなる発熱部材(外径が20mm、厚さが0.3mm、幅方向長さが50mmの円筒である。)の表裏面にコイル25を離間配置した装置(実施の形態1の定着装置に相当するものである。)を用いて、発熱部材に対するコイル25の対向距離を可変したときの昇温特性を測定したものである。なお、コイル25に供給する交番電流の周波数は20kHzとして、供給電力は630W(90V×7A)とした。また、発熱部材に対するコイル25の対向距離は、図9(A)及び図9(B)に示すM1〜M2が1〜5mmとなる範囲で可変させた。
Next, in FIG. 16, an experiment for confirming the effect of changing the temperature rise stop temperature in the heat generating member by changing the opposing position of the magnetic field generating means arranged so as to sandwich the front and back surfaces of the heat generating member. An example will be described.
In this experiment, the
図16は、上述の実験装置を用いておこなった実験例の結果を示すグラフである。図16において、横軸は電磁誘導を開始してからの時間を示し、縦軸は発熱部材の表面(発熱主面)上の温度を示す。また、図16において、実線S1はコイルが図9(A)の位置にあるとき(M1=1mmである。)の昇温特性を示し、実線S3はコイルが図9(B)の位置にあるとき(M2=5mmである。)の昇温特性を示す。実線S2はコイルが双方の中間位置にあるとき(M2=3mmである。)の昇温特性を示す。 FIG. 16 is a graph showing the results of an experimental example performed using the experimental apparatus described above. In FIG. 16, the horizontal axis indicates the time from the start of electromagnetic induction, and the vertical axis indicates the temperature on the surface of the heat generating member (heat generating main surface). In FIG. 16, the solid line S1 indicates the temperature rise characteristic when the coil is at the position shown in FIG. 9A (M1 = 1 mm), and the solid line S3 is the coil at the position shown in FIG. 9B. (M2 = 5 mm). A solid line S2 indicates the temperature rise characteristic when the coil is in the middle position between the two (M2 = 3 mm).
図16に示す実験結果から、発熱部材の表裏面を挟むように離間して配設したコイルの対向位置を可変することで、発熱部材における昇温停止温度が変化することが確認された。具体的に、表面側コイルが発熱部材に近接するとき(実線S1のときである。)には昇温停止温度が高まり(約230℃である。)、表面側コイルが発熱部材から退避するとき(実線S3のときである。)には昇温停止温度が低下する(約150℃である。)。 From the experimental results shown in FIG. 16, it was confirmed that the temperature rise stop temperature in the heat generating member changes by changing the opposing position of the coils that are spaced apart so as to sandwich the front and back surfaces of the heat generating member. Specifically, when the surface side coil is close to the heat generating member (in the case of the solid line S1), the temperature rise stop temperature is increased (about 230 ° C.), and the surface side coil is retracted from the heat generating member. In the case of the solid line S3, the temperature increase stop temperature decreases (about 150 ° C.).
このような特性を利用して、前記各実施の形態で述べたように、発熱部材の急速な立ち上げ(立ち上げ時間の短縮化)と、発熱部材の自己温度制御による過昇温の防止と、を簡易に両立させることが可能になる。 Utilizing such characteristics, as described in the above embodiments, rapid heating of the heating member (shortening of the startup time) and prevention of overheating by self-temperature control of the heating member, , And can be made compatible easily.
次に、図17にて、小サイズ紙を連続通紙したときに、発熱部材の表裏面を挟むように離間して配設した磁界発生手段の対向距離を小サイズ紙の幅に合わせて可変することで、発熱部材における幅方向の温度分布が最適化される効果を確認する実験例について説明する。 Next, in FIG. 17, when small-size paper is continuously passed, the opposing distance of the magnetic field generating means arranged so as to sandwich the front and back surfaces of the heat generating member is variable according to the width of the small-size paper. Thus, an experimental example for confirming the effect of optimizing the temperature distribution in the width direction of the heat generating member will be described.
この実験は、キューリー点が250℃の導電層のみからなる発熱部材の表裏面にコイル25を離間配置した装置(実施の形態1の定着装置に相当するものである。)を用いて、発熱部材に対するコイル25の対向距離を可変したときの昇温特性を測定したものである。なお、サーミスタ38によって、定着ベルト22における幅方向中央部の温度が160℃になるように温度調整されている。
In this experiment, using a device (corresponding to the fixing device of the first embodiment) in which the
図17において、横軸は通紙を開始してからの時間を示し、縦軸は通紙時の定着ベルト22上の温度を示す。また、図17において、実線W1はコイルが図6(A)又は図9(B)の状態であるとき(幅方向全域の対向距離がM2である。)の定着ベルト端部(昇温幅が大きい側である。)の昇温特性を示し、実線W2はコイルが図9(A)の状態であるとき(幅方向全域の対向距離がM1である。)の定着ベルト端部の昇温特性を示し、実線W3はコイルが図6(B)の状態であるとき(幅方向中央部の対向距離がM1である。)の定着ベルト端部の昇温特性を示す。また、実線W4は定着ベルト中央部(通紙領域であって、160℃になるように温度調整されている。)の昇温特性を示す。
In FIG. 17, the horizontal axis indicates the time from the start of paper passing, and the vertical axis indicates the temperature on the fixing
実線W1と実線W2とから、発熱部材に対するコイル25の対向距離を幅方向全域で短くしたときには、コイルによる磁束が積極的に発熱部材に透過するために、昇温効率(発熱効率)が向上するのがわかる。したがって、立ち上がり時には、コイル25の対向距離を幅方向全域で短くするのが有効であることがわかる。
実線W3と実線W1とから、、発熱部材に対するコイル25の対向距離を紙サイズに合わせて可変したときには、非通紙範囲での発熱効率が低下して端部昇温が抑止されるのがわかる。したがって、中央部の対向距離を立ち上がり時に有利な高発熱効率の条件としても、発熱部材の幅方向の温度ムラを小さくすることができることがわかる。
From the solid line W1 and the solid line W2, when the opposing distance of the
From the solid line W3 and the solid line W1, it can be seen that when the opposing distance of the
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
20 定着装置、 21 定着補助ローラ、
22 定着ベルト(発熱部材、定着部材)、 22a 基材、
22b 導電層(発熱層)、 22c 弾性層、 22d 離型層、
23 支持ローラ(加熱部材)、 24 誘導加熱部(磁界発生手段)、
25 コイル、 28 加熱ローラ(発熱部材、加熱部材)、
30 加圧ローラ、 31 定着ローラ(発熱部材、定着部材)、
33 導電層(発熱部材)、 34 非磁性導電層、
38 サーミスタ、 40 高周波電源部、
51 駆動部(可変手段)、 55 保持部材、 56 弾性部材。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device, 21 fixing auxiliary roller,
22 fixing belt (heating member, fixing member), 22a base material,
22b conductive layer (heat generation layer), 22c elastic layer, 22d release layer,
23 support roller (heating member), 24 induction heating part (magnetic field generating means),
25 coil, 28 heating roller (heating member, heating member),
30 pressure roller, 31 fixing roller (heating member, fixing member),
33 conductive layer (heating member), 34 nonmagnetic conductive layer,
38 thermistor, 40 high frequency power supply,
51 driving part (variable means), 55 holding member, 56 elastic member.
Claims (15)
交番磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記磁界発生手段によって外周面と内周面とが離間して挟まれるように配設されるとともに、350℃以下のキューリー点を有するように形成された導電層を具備して、前記交番磁界によって発熱する発熱回転体と、
前記発熱回転体の前記外周面と前記内周面とのうち前記外周面に対する前記磁界発生手段の対向距離のみを幅方向の位置によって可変する可変手段と、
を備え、
前記可変手段は、前記記録媒体の幅方向の大きさが小さいものから大きいものに変化したときに、前記小さいものの幅方向の範囲内における前記対向距離が前記小さいものの幅方向の範囲外における前記対向距離よりも長くなるように制御されることを特徴とする定着装置。 A fixing device for fixing a toner image on a recording medium,
Magnetic field generating means for generating an alternating magnetic field;
The outer peripheral surface and the inner peripheral surface are disposed so as to be spaced apart by the magnetic field generating means, and have a conductive layer formed so as to have a Curie point of 350 ° C. or less. A heat generating rotating body that generates heat;
Variable means for varying only the facing distance of the magnetic field generating means with respect to the outer peripheral surface of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the heat generating rotating body, depending on the position in the width direction;
Equipped with a,
When the size of the recording medium in the width direction of the recording medium changes from a small one to a large one, the opposing distance within the range in the width direction of the small one is smaller than the range in the width direction of the small one. A fixing device that is controlled to be longer than a distance .
前記磁界発生手段は、前記定着ローラの外周面及び内周面に対向するように配設されたことを特徴とする請求項8に記載の定着装置。The fixing device according to claim 8, wherein the magnetic field generation unit is disposed to face an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the fixing roller.
前記磁界発生手段は、前記定着ベルトの外周面及び内周面に対向するように配設されたことを特徴とする請求項8に記載の定着装置。The fixing device according to claim 8, wherein the magnetic field generation unit is disposed to face an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the fixing belt.
前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項10に記載の定着装置。The fixing device according to claim 10, wherein the fixing auxiliary roller is disposed so as to come into contact with a pressure roller that presses a conveyed recording medium via the fixing belt.
前記加熱部材は、定着補助ローラとともに前記定着ベルトを張架する支持ローラであって、The heating member is a support roller that stretches the fixing belt together with a fixing auxiliary roller,
前記磁界発生手段は、前記定着ベルトの外周面に対向するとともに、前記支持ローラを介して前記定着ベルトの内周面に対向するように配設され、The magnetic field generating means is arranged to face the outer peripheral surface of the fixing belt and to face the inner peripheral surface of the fixing belt via the support roller,
前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項13に記載の定着装置。The fixing device according to claim 13, wherein the fixing auxiliary roller is disposed so as to come into contact with a pressure roller that presses a conveyed recording medium via the fixing belt.
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