JP5071019B2 - Fixing device - Google Patents

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は,電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置に関する。さらに詳細には,電磁誘導加熱方式の定着装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to an electromagnetic induction heating type fixing device.

電子写真方式の画像形成装置は一般に,用紙等の記録材に転写されたトナー像を加熱加圧して定着させるための定着装置を有している。この定着装置として,例えば,特許文献1に記載されているような電磁誘導加熱方式によるものがある。この文献の装置では,回転可能に設けられた金属スリーブに対向して,高周波磁界を生じるコイル・アセンブリが配置されている。これは,高周波磁界により金属スリーブに誘導渦電流を誘起させることにより,金属スリーブを発熱させるものである。本文献では,この方式により,熱変換効率が良好で摩耗や変形の少ない定着装置が得られるとされている。   An electrophotographic image forming apparatus generally has a fixing device for fixing a toner image transferred onto a recording material such as paper by heating and pressing. As this fixing device, for example, there is one using an electromagnetic induction heating method as described in Patent Document 1. In the device of this document, a coil assembly that generates a high-frequency magnetic field is disposed opposite to a metal sleeve that is rotatably provided. This is to heat the metal sleeve by inducing an induced eddy current in the metal sleeve by a high frequency magnetic field. In this document, it is said that this method can provide a fixing device with good heat conversion efficiency and less wear and deformation.

上記の文献の装置では,金属スリーブは,その内面に当接する内部加圧部材とその内部加圧部材に対向する外部加圧部材とに挟持され,従動回転されている。そのため,金属スリーブの外面とコイル・アセンブリとの距離は,必ずしも安定しているとは言い難い。これに対し,渦電流が誘起される誘導発熱層を含む定着ベルトが,その内周に配置される定着ローラに接着されているものがある。またあるいは,少なくとも使用時にはたるみがない程度に,定着ベルト内に定着ローラが挿入されているものもある(例えば,特許文献2参照。)。このようにすれば,定着ローラを回転駆動させることにより,定着ベルトは安定して回転される。
特開平10−74007号公報 特開2005−351928号公報
In the apparatus of the above-mentioned literature, the metal sleeve is sandwiched between an internal pressure member that abuts on the inner surface and an external pressure member that faces the internal pressure member, and is rotated in a driven manner. Therefore, the distance between the outer surface of the metal sleeve and the coil assembly is not necessarily stable. On the other hand, there is a belt in which a fixing belt including an induction heating layer in which eddy current is induced is bonded to a fixing roller disposed on the inner periphery thereof. Alternatively, a fixing roller is inserted into the fixing belt so as not to sag at least when used (see, for example, Patent Document 2). In this way, the fixing belt is stably rotated by rotationally driving the fixing roller.
JP 10-740007 A JP-A-2005-351928

しかしながら,前記した特許文献2に記載の定着装置では,定着ベルトと定着ローラとが接触している。そのため,定着ベルトの誘導発熱層で発生した熱が,定着ローラへ逃げるという問題点があった。定着ローラには,その最外層として,断熱層を兼ねたスポンジ層が設けられているものがある。そのような定着ローラを使用しても,熱の逃げを完全には防止できなかった。これに対し,熱の逃げを防いで,より昇温性を向上させたいという要望があった。そのようにできれば,予熱時間を短縮するとともに,定着装置における消費電力を低減させることができるからである。   However, in the fixing device described in Patent Document 2, the fixing belt and the fixing roller are in contact with each other. As a result, the heat generated in the induction heating layer of the fixing belt escapes to the fixing roller. Some fixing rollers are provided with a sponge layer serving as a heat insulating layer as the outermost layer. Even if such a fixing roller was used, the escape of heat could not be completely prevented. On the other hand, there was a demand to prevent the escape of heat and improve the temperature rise. This is because the preheating time can be shortened and the power consumption in the fixing device can be reduced.

本発明は,前記した従来の定着装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,定着ベルトの誘電発熱層で発生した熱が定着ローラへと逃げることを防止し,短時間で昇温させることのできる定着装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the problems of the conventional fixing device described above. That is, an object of the present invention is to provide a fixing device capable of preventing the heat generated in the dielectric heating layer of the fixing belt from escaping to the fixing roller and raising the temperature in a short time.

この課題の解決を目的としてなされた本発明の定着装置は,電磁誘導発熱層を有する無端状の定着ベルトと,定着ベルト内側に配置された定着ローラと,定着ベルトおよび定着ローラとともにニップ部を形成する加圧ローラと,定着ベルトの電磁誘導発熱層に印加する磁束を発生する磁束発生部とを有し,トナー像を担持するシートをニップ部に通してそのトナー像をシートに定着させる定着装置であって,定着ローラの外径が定着ベルトの内径より小さく,定着ローラの外面と定着ベルトの内面とが,ニップ部の箇所では接触するとともに,それ以外の箇所では接触しておらず,磁束発生部が,定着ベルトを挟んで加圧ローラの反対側に位置しており,磁束発生部における定着ベルトに対面する面には,定着ローラの軸方向の2箇所以上の箇所に,定着ベルトに接触するリブが設けられており,磁束発生部におけるリブ以外の部分は,定着ベルトに接触していないものである。   In order to solve this problem, the fixing device of the present invention includes an endless fixing belt having an electromagnetic induction heating layer, a fixing roller disposed inside the fixing belt, and a nip portion formed with the fixing belt and the fixing roller. And a fixing device that includes a pressure roller that generates a magnetic flux to be applied to an electromagnetic induction heating layer of a fixing belt, and passes a sheet carrying a toner image through a nip portion to fix the toner image to the sheet However, the outer diameter of the fixing roller is smaller than the inner diameter of the fixing belt, and the outer surface of the fixing roller and the inner surface of the fixing belt are in contact with each other at the nip portion and not at other portions. The generator is located on the opposite side of the pressure roller across the fixing belt, and the surface of the magnetic flux generator facing the fixing belt has two or more locations in the axial direction of the fixing roller. Where, and ribs are provided in contact with the fixing belt, a portion other than the rib in the magnetic flux generating unit is one that is not in contact with the fixing belt.

本発明の定着装置によれば,定着ローラの外径がその外側の定着ベルトの内径より小さい。すなわち,定着ローラの外周長が定着ベルトの内周長より小さく,適切に配置すれば,これらが互いに接触しないようにできる。そして,定着ローラの外面と定着ベルトの内面とが,ニップ部の箇所では接触するとともに,それ以外の箇所では接触していないようにすることができる。従って,定着ローラと定着ベルトとの間に空気の層ができる。この空気の層が,断熱作用をすることができる。さらに,ニップ部の反対側に配置された磁束発生部にリブが設けられている。従って,定着ローラと接触していない部分の定着ベルトが,リブによって安定して配置される。これにより,空気の層が安定して形成される。よって,定着ベルトの誘電発熱層で発生した熱が定着ローラへと逃げることを防止し,短時間で昇温させることのできる定着装置となっている。   According to the fixing device of the present invention, the outer diameter of the fixing roller is smaller than the inner diameter of the outer fixing belt. In other words, the outer peripheral length of the fixing roller is smaller than the inner peripheral length of the fixing belt, and if properly arranged, they can be prevented from contacting each other. The outer surface of the fixing roller and the inner surface of the fixing belt can be in contact with each other at the nip portion and not at other portions. Therefore, an air layer is formed between the fixing roller and the fixing belt. This layer of air can provide thermal insulation. Furthermore, a rib is provided in the magnetic flux generation part arranged on the opposite side of the nip part. Accordingly, the fixing belt in a portion not in contact with the fixing roller is stably disposed by the rib. Thereby, the air layer is stably formed. Therefore, the fixing device can prevent the heat generated in the dielectric heating layer of the fixing belt from escaping to the fixing roller and can raise the temperature in a short time.

さらに本発明では,リブは,ローラ軸方向における画像形成領域より外部の両側に設けられている。
そのため,リブが画像形成の障害となることはない。
Further, in the present invention, the ribs, that provided from the image forming region in the roller axis direction on both sides of the outside.
Therefore, the rib does not become an obstacle to image formation.

さらに本発明では,定着ベルトが,電磁誘導発熱層の外面側に弾性層と離型層とを有するものであり,定着ベルトのローラ軸方向における画像形成領域より外部に,電磁誘導発熱層が定着ベルトの外面側に露出する露出部が形成されており,リブが,露出部に接触するものである。
そのため,リブは電磁誘導発熱層に接触する。この電磁誘導発熱層は金属製であり,摺動しても摩耗粉等の発生はない。従って,良好な画質での画像形成が可能である。
Further, in the present invention, the fixing belt has an elastic layer and a release layer on the outer surface side of the electromagnetic induction heating layer, and the electromagnetic induction heating layer is fixed outside the image forming area in the roller axial direction of the fixing belt. An exposed portion is formed on the outer surface side of the belt, and the rib contacts the exposed portion .
Therefore, the rib contacts the electromagnetic induction heating layer. This electromagnetic induction heat generating layer is made of metal, and no abrasion powder is generated even if it slides. Therefore, it is possible to form an image with good image quality.

さらに本発明における別の態様では,定着ベルトが,電磁誘導発熱層の外面側に弾性層と離型層とを有するものであり,定着ベルトのローラ軸方向における画像形成領域より外部に,弾性層と離型層とに代えて滑り層が設けられた領域があり,リブが,滑り層に接触するものである
そのため,リブは滑り層に接触する。従って,良好な摺動性が得られる。
Further, in another aspect of the present invention, the fixing belt has an elastic layer and a release layer on the outer surface side of the electromagnetic induction heat generating layer, and the elastic layer is disposed outside the image forming area in the roller axial direction of the fixing belt. There is the sliding layer in place of the release layer is provided region, in which the ribs are in contact with the sliding layer.
Therefore, the rib contacts the sliding layer. Therefore, good slidability can be obtained.

さらに本発明では,リブはフッ素樹脂で形成されていることが望ましい。
このようになっていれば,リブ自体が摺動性に優れたものである。
Furthermore, in the present invention, it is desirable that the rib be made of a fluororesin.
If this is the case, the rib itself is excellent in slidability.

さらに本発明では,定着ローラのローラ軸方向の両端部に,定着ベルトの内径より大きい径の蓋部材を有することが望ましい。
このようになっていれば,定着ローラの外面と定着ベルトの内面との間にできた空気の層が,軸方向の両端部の蓋部材によって閉じこめられる。従って,良好な断熱性を保持できる。
Further, in the present invention, it is desirable to have lid members having a diameter larger than the inner diameter of the fixing belt at both ends of the fixing roller in the roller axial direction.
In this case, an air layer formed between the outer surface of the fixing roller and the inner surface of the fixing belt is confined by the lid members at both end portions in the axial direction. Therefore, good heat insulation can be maintained.

本発明の定着装置によれば,定着ベルトの誘電発熱層で発生した熱が定着ローラへと逃げることを防止し,短時間で昇温させることができる。   According to the fixing device of the present invention, the heat generated in the dielectric heating layer of the fixing belt can be prevented from escaping to the fixing roller, and the temperature can be raised in a short time.

以下,本発明を具体化した最良の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,誘導加熱方式の定着装置に本発明を適用したものである。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best mode for embodying the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to an induction heating type fixing device.

本形態の定着装置1は,図1に示すように,加熱ローラ11,加圧ローラ12,磁束発生部13を有している。加熱ローラ11と加圧ローラ12とは互いに平行に配置され,いずれも回転可能に支持されている。加圧ローラ12は,加熱ローラ11へ向けて軸と垂直の方向に付勢されている。これにより,図示のように,どちらかというと加熱ローラ11のほうがより変形して,加熱ローラ11と加圧ローラ12との間にニップが形成される。定着処理時には,この加熱ローラ11と加圧ローラ12との間のニップを,図中下から上へ用紙が通される。そして,ニップの出口の近傍には,用紙を加熱ローラ11から分離するための分離爪14が備えられている。また,磁束発生部13には,過熱防止のためのサーモスタット15が設けられている。   As shown in FIG. 1, the fixing device 1 of the present embodiment includes a heating roller 11, a pressure roller 12, and a magnetic flux generator 13. The heating roller 11 and the pressure roller 12 are arranged in parallel to each other, and both are rotatably supported. The pressure roller 12 is urged toward the heating roller 11 in a direction perpendicular to the axis. As a result, as shown, the heating roller 11 is more deformed, and a nip is formed between the heating roller 11 and the pressure roller 12. During the fixing process, the sheet is passed through the nip between the heating roller 11 and the pressure roller 12 from the bottom to the top in the figure. A separation claw 14 for separating the paper from the heating roller 11 is provided near the exit of the nip. Further, the magnetic flux generator 13 is provided with a thermostat 15 for preventing overheating.

加熱ローラ11は,図2に示すように,内側から芯金21,断熱層22,発熱体層23,弾性層24,離型層25の5層構成になっている。このうち,芯金21と断熱層22とは互いに接着されており,合わせて定着ローラ27という。また,発熱体層23と弾性層24と離型層25とは互いに接着されており,合わせて定着ベルト28という。定着ローラ27と定着ベルト28とは接着されていない。無端状の定着ベルト28の内部に定着ローラ27が挿入されている。なお,この加熱ローラ11全体としてのローラ硬度は,アスカーC硬度で30〜90度程度が好ましい。   As shown in FIG. 2, the heating roller 11 has a five-layer configuration including a cored bar 21, a heat insulating layer 22, a heating element layer 23, an elastic layer 24, and a release layer 25 from the inside. Among these, the core metal 21 and the heat insulating layer 22 are bonded to each other and are collectively referred to as a fixing roller 27. The heating element layer 23, the elastic layer 24, and the release layer 25 are bonded to each other, and are collectively referred to as a fixing belt 28. The fixing roller 27 and the fixing belt 28 are not bonded. A fixing roller 27 is inserted into an endless fixing belt 28. The roller hardness of the heating roller 11 as a whole is preferably about 30 to 90 degrees in terms of Asker C hardness.

本形態では,図1に示すように,定着ベルト28の内周の径は定着ローラ27の外周の径と比較して大きく形成されている。そのため,加圧ローラ12とのニップ部分を除いて,定着ローラ27と定着ベルト28との間には空間Sがある。定着ベルト28の内周の径と定着ローラ27の外周の径との差は,この定着装置1が定着動作のために加熱され,定着ローラ27が熱膨張された状態でも,空間Sがなくならない程度に設定されている。これにより,定着動作中においても定着ローラ27と定着ベルト28との間は,空間Sの空気によって断熱されている。従って,定着ベルト28で発生した熱が,定着ローラ27へ逃げることがかなり防止される。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, the inner peripheral diameter of the fixing belt 28 is formed larger than the outer peripheral diameter of the fixing roller 27. Therefore, there is a space S between the fixing roller 27 and the fixing belt 28 except for the nip portion with the pressure roller 12. The difference between the inner peripheral diameter of the fixing belt 28 and the outer peripheral diameter of the fixing roller 27 is that the space S does not disappear even when the fixing device 1 is heated for the fixing operation and the fixing roller 27 is thermally expanded. Is set to about. Thereby, the fixing roller 27 and the fixing belt 28 are thermally insulated by the air in the space S even during the fixing operation. Accordingly, the heat generated in the fixing belt 28 is considerably prevented from escaping to the fixing roller 27.

芯金21は,加熱ローラ11の全体を支持する支持体であり,十分な耐熱性と強度を有することが必要である。例えば,壁厚4mm程度で,径15〜25mmφのアルミ製パイプとすればよい。あるいは,PPS(ポリフェニレンサルファイド)のような耐熱性のモールドのパイプ,または鉄パイプ等を使用することもできる。できれば,電磁誘導による影響を受けにくい非磁性のものが好ましい。   The cored bar 21 is a support that supports the entire heating roller 11 and needs to have sufficient heat resistance and strength. For example, an aluminum pipe having a wall thickness of about 4 mm and a diameter of 15 to 25 mmφ may be used. Alternatively, a heat-resistant molded pipe such as PPS (polyphenylene sulfide), an iron pipe, or the like can be used. If possible, non-magnetic materials that are less susceptible to electromagnetic induction are preferred.

断熱層22は,発熱体層23によって発生した熱を芯金21へ逃がさないためのものである。そのために,熱伝導率が低く,耐熱性および弾性を有する,ゴム材や樹脂材のスポンジ体(断熱構造体)のものが好ましい。このようにすれば,芯金21と発熱体層23との間を断熱して保持できる。また,定着ベルト28のたわみを許容し,ニップ幅を大きく保つことができる。また,加熱ローラ11全体としての硬度を小さくして,変形しやすくできる。これにより,排紙性や用紙の分離性を向上させることができる。   The heat insulating layer 22 is for preventing the heat generated by the heating element layer 23 from escaping to the cored bar 21. Therefore, a sponge material (heat insulation structure) made of a rubber material or a resin material having low thermal conductivity, heat resistance and elasticity is preferable. If it does in this way, between the metal core 21 and the heat generating body layer 23 can be heat-insulated and hold | maintained. Further, the deflection of the fixing belt 28 is allowed, and the nip width can be kept large. In addition, the hardness of the heating roller 11 as a whole can be reduced to facilitate deformation. Thereby, it is possible to improve paper discharge performance and paper separation performance.

また,例えば,断熱層22として,シリコンスポンジ材を用いる場合は,厚さ2〜15mmさらに望ましくは3〜10mmのものを使用する。また,この断熱層22の硬度は,アスカーC硬度で20〜60度,さらに望ましくは30〜50度の範囲内とする。あるいは,断熱層22は,ゴム材と樹脂材との2層構造としたものでもよい。   For example, when a silicon sponge material is used as the heat insulating layer 22, a layer having a thickness of 2 to 15 mm, more preferably 3 to 10 mm is used. The heat insulation layer 22 has an Asker C hardness of 20 to 60 degrees, more preferably 30 to 50 degrees. Alternatively, the heat insulating layer 22 may have a two-layer structure of a rubber material and a resin material.

発熱体層23は,磁束発生部13によって発生される磁束を受けて誘導電流が誘起され,それによって発熱する層である。例えば,無端状のニッケル電鋳ベルトによって形成されている。この場合は,厚さ10〜100μmさらに望ましくは20〜50μmのものを使用することが望ましい。   The heating element layer 23 is a layer that receives the magnetic flux generated by the magnetic flux generator 13 and induces an induced current, thereby generating heat. For example, it is formed of an endless nickel electroformed belt. In this case, it is desirable to use one having a thickness of 10 to 100 μm, more preferably 20 to 50 μm.

あるいは,発熱体層23の材料としては,以下のものでもよい。例えば,磁性ステンレスのようなその他の磁性材料(磁性金属)でもよい。比較的透磁率μが高く,適切な範囲内の抵抗率ρを持つ材料であれば使用できる。また,非磁性材料であっても,金属などの導電性のある材料であれば,薄膜にする等の工夫により使用可能である。また,樹脂に金属粒子等の発熱粒子を分散させたものでもよい。また,この発熱体層23に樹脂ベースのものを用いれば,用紙の分離性を向上させることができる。   Or as a material of the heat generating body layer 23, the following may be sufficient. For example, other magnetic materials (magnetic metal) such as magnetic stainless steel may be used. Any material having a relatively high magnetic permeability μ and a resistivity ρ within an appropriate range can be used. Moreover, even if it is a nonmagnetic material, if it is electroconductive materials, such as a metal, it can be used by devising a thin film. Further, a resin in which exothermic particles such as metal particles are dispersed may be used. Further, if a resin-based material is used for the heating element layer 23, the paper separation property can be improved.

弾性層24は,加熱ローラ11の表面と用紙との密着性を高めるためのものである。これは,耐熱性と弾性とを有するゴム材や樹脂材の層である。その材料としては,例えば,定着温度での使用に耐えられるシリコンゴム,フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーが適している。また,上記の材料に,熱伝導性や補強等を目的とした各種の充填材を混入したものでもよい。熱伝導性の向上のために充填される粒子の例としては,ダイヤモンド,銀,銅,アルミニウム,大理石,ガラス等が挙げられる。実用的には,シリカ,アルミナ,酸化マグネシウム,窒化ホウ素,酸化ベリリウム等が好ましい。   The elastic layer 24 is for improving the adhesion between the surface of the heating roller 11 and the paper. This is a layer of rubber material or resin material having heat resistance and elasticity. As the material, for example, heat-resistant elastomers such as silicon rubber and fluorine rubber that can withstand use at the fixing temperature are suitable. Further, the above materials may be mixed with various fillers for the purpose of thermal conductivity and reinforcement. Examples of the particles filled for improving the thermal conductivity include diamond, silver, copper, aluminum, marble, and glass. Practically, silica, alumina, magnesium oxide, boron nitride, beryllium oxide and the like are preferable.

この弾性層24としては,厚さ10〜800μm,さらに望ましくは100〜300μmのものとする。弾性層24の厚さが10μm未満では厚さ方向の十分な弾力性を得ることが難しい。また,この厚さが800μmを超えると,発熱体層23で発生した熱を加熱ローラ11の外周面まで到達させることが難しく,熱効率が悪化するので好ましくない。   The elastic layer 24 has a thickness of 10 to 800 μm, more preferably 100 to 300 μm. If the thickness of the elastic layer 24 is less than 10 μm, it is difficult to obtain sufficient elasticity in the thickness direction. On the other hand, when the thickness exceeds 800 μm, it is difficult to cause the heat generated in the heating element layer 23 to reach the outer peripheral surface of the heating roller 11, and the thermal efficiency is deteriorated, which is not preferable.

弾性層24の硬度は,JIS硬度で1〜80度,さらに望ましくは5〜30度のものとする。この範囲内の硬度であれば,弾性層24の強度の低下や密着性の低下を防止しつつ,安定した定着性を確保できる。硬度がこの範囲内となるシリコンゴムとして,例えば,1成分系,2成分系,または3成分系以上のシリコンゴム,LTV(Low Temperature Vulcanizable:低温加硫)型,RTV(Room Temperature Vulcanizable:常温加硫)型,またはHTV(High Temperature Vulcanizable:高温加硫)型のシリコンゴム,縮合型または付加型のシリコンゴム等が使用できる。ここでは,JIS硬度10度で厚さ200μmのシリコンゴムを使用している。   The elastic layer 24 has a JIS hardness of 1 to 80 degrees, more preferably 5 to 30 degrees. If the hardness is within this range, stable fixing properties can be secured while preventing a decrease in strength and adhesion of the elastic layer 24. Examples of silicon rubber having a hardness within this range include, for example, one-component, two-component, or three-component or more silicone rubber, LTV (Low Temperature Vulcanizable) type, RTV (Room Temperature Vulcanizable) Sulfur) type, HTV (High Temperature Vulcanizable) type silicon rubber, condensation type or addition type silicon rubber, or the like can be used. Here, silicon rubber having a JIS hardness of 10 degrees and a thickness of 200 μm is used.

離型層25は,加熱ローラ11の最外層をなし,加熱ローラ11と用紙との離型性を高めるためのものである。この離型層25としては,定着温度での使用に耐えられるとともにトナーに対する離型性に優れたものを使用する。例えば,シリコンゴムやフッ素ゴム,あるいはPFA(四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体),PTFE(四フッ化エチレン),FEP(四フッ化エチレン・六フッ化エチレン共重合体),PFEP(四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体)等のフッ素樹脂が好ましい。離型層25の厚さは5〜100μm,さらに望ましくは10〜50μmとする。また,この離型層25と弾性層24との接着力を向上させるために,プライマー等による接着処理を行ってもよい。また,離型層25の中に,必要に応じて,導電材,耐摩耗材,良熱伝導材をフィラーとして添加してもよい。   The release layer 25 is the outermost layer of the heating roller 11 and is for improving the release property between the heating roller 11 and the paper. As the release layer 25, a layer that can withstand use at a fixing temperature and has excellent release properties with respect to toner is used. For example, silicon rubber, fluorine rubber, PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer), PTFE (tetrafluoroethylene), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoroethylene copolymer), PFEP Fluorine resins such as (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer) are preferred. The thickness of the release layer 25 is 5 to 100 μm, more preferably 10 to 50 μm. Further, in order to improve the adhesive force between the release layer 25 and the elastic layer 24, an adhesion treatment with a primer or the like may be performed. Moreover, you may add a electrically conductive material, an abrasion-resistant material, and a heat conductive material as a filler in the mold release layer 25 as needed.

次に,加圧ローラ12について説明する。加圧ローラ12は,図3に示すように,芯金31,断熱層32,離型層33を有している。芯金31は,壁厚3mmのアルミ製パイプである。強度が確保できれば,芯金3として,PPSのような耐熱性のモールドのパイプや鉄パイプを使用することもできる。しかし,この芯金31の材質としても,加熱ローラ11の芯金21と同様に,電磁誘導による影響を受けにくい非磁性のものがより好ましい。   Next, the pressure roller 12 will be described. As shown in FIG. 3, the pressure roller 12 includes a cored bar 31, a heat insulating layer 32, and a release layer 33. The cored bar 31 is an aluminum pipe having a wall thickness of 3 mm. If the strength can be secured, a heat-resistant molded pipe such as PPS or an iron pipe can be used as the core metal 3. However, the material of the cored bar 31 is more preferably a non-magnetic material that is hardly affected by electromagnetic induction, like the cored bar 21 of the heating roller 11.

芯金31の外周には,断熱層32が設けられている。断熱層32は,厚さ3〜10mmの範囲内のシリコンスポンジゴムの層である。1層の断熱層32に代えて,シリコンゴムとシリコンスポンジとの2層構造としてもよい。   A heat insulating layer 32 is provided on the outer periphery of the cored bar 31. The heat insulation layer 32 is a silicon sponge rubber layer having a thickness in the range of 3 to 10 mm. Instead of the one heat insulating layer 32, a two-layer structure of silicon rubber and silicon sponge may be used.

加圧ローラ12の最外周の離型層33は,加熱ローラ11の離型層25と同様に,用紙に対するローラ表面の離型性を向上させるためのものである。この離型層33は,PTFEまたはPFA等のフッ素系樹脂による厚さ5〜100μm,さらに望ましくは10〜50μmの層である。なお本形態では,この加圧ローラ12は,加熱ローラ11に対して300〜500Nの荷重で加圧されており,ニップ幅は約5〜15mmである。ニップ幅を変更して使用したい場合には荷重を異なる大きさとすればよい。   The release layer 33 on the outermost periphery of the pressure roller 12 is for improving the release property of the roller surface with respect to the paper, like the release layer 25 of the heating roller 11. The release layer 33 is a layer made of a fluororesin such as PTFE or PFA and having a thickness of 5 to 100 μm, more preferably 10 to 50 μm. In this embodiment, the pressure roller 12 is pressed against the heating roller 11 with a load of 300 to 500 N, and the nip width is about 5 to 15 mm. When it is desired to change the nip width, the load may be set to a different size.

次に,磁束発生部13について説明する。磁束発生部13は,加熱ローラ11の外周に対面するとともに,加熱ローラ11の長手方向に沿って,加熱ローラ11に平行に配置されている。磁束発生部13は,図1に示すように,励磁コイル41と磁性体コア42とがコイルボビン43に覆われているものである。   Next, the magnetic flux generator 13 will be described. The magnetic flux generator 13 faces the outer periphery of the heating roller 11 and is disposed in parallel to the heating roller 11 along the longitudinal direction of the heating roller 11. As shown in FIG. 1, the magnetic flux generator 13 includes an exciting coil 41 and a magnetic core 42 covered with a coil bobbin 43.

励磁コイル41は,加熱ローラ11の長手方向に沿って巻かれたコイルである。その横断面(図1参照)は,加熱ローラ11の外周に倣ってやや湾曲した形状となっている。この励磁コイル41には,高周波インバータ44が接続され,10〜100kHz,100〜2000Wの高周波電力が供給される。そのため,本形態では,励磁コイル41の巻き線として,細い線を数十〜数百本束ねてリッツ線としたものを使用している。さらには,巻き線に伝熱した場合を想定して,本形態では,巻き線に耐熱性の樹脂が被覆されたものを使用している。   The exciting coil 41 is a coil wound along the longitudinal direction of the heating roller 11. The cross section (see FIG. 1) has a slightly curved shape following the outer periphery of the heating roller 11. A high frequency inverter 44 is connected to the excitation coil 41, and high frequency power of 10 to 100 kHz and 100 to 2000 W is supplied. Therefore, in this embodiment, the winding of the exciting coil 41 is a litz wire formed by bundling several tens to several hundreds of thin wires. Furthermore, assuming that heat is transferred to the winding, in this embodiment, the winding is coated with a heat resistant resin.

励磁コイル41は,メインコイル51と消磁コイル52とを有している。メインコイル51は,加熱ローラ11の軸方向に少なくとも画像形成可能な最大幅以上の長さで設けられている。それに対し,消磁コイル52は,メインコイル51の長手方向両端部に設けられている短いコイルである。これらにより,幅の広い用紙に画像形成する場合では,メインコイル51のみを使用して,加熱ローラ11の幅の広い範囲を加熱する。幅の狭い用紙に画像形成する場合では,メインコイル51による磁束のうち両端部のものを消磁コイル52で打ち消すことにより,加熱ローラ11のうち,中央部の幅の狭い範囲のみを加熱する。   The exciting coil 41 has a main coil 51 and a demagnetizing coil 52. The main coil 51 is provided in the axial direction of the heating roller 11 with a length that is at least the maximum width capable of image formation. On the other hand, the degaussing coil 52 is a short coil provided at both longitudinal ends of the main coil 51. Accordingly, when forming an image on a wide sheet, only the main coil 51 is used to heat the wide range of the heating roller 11. In the case of forming an image on a narrow paper, only the narrow range of the central portion of the heating roller 11 is heated by canceling the magnetic flux generated by the main coil 51 at both ends by the demagnetizing coil 52.

磁性体コア42は,磁気回路の効率を上げるためと,磁気遮蔽のためのものである。この磁性体コア42は,メインコア53,端部コア54,裾コア55を有している。メインコア53は,その横断面が図1に示すような湾曲した形状であり,励磁コイル41を覆うように配置されている。メインコア53の両裾に裾コア55が配置されている。メインコア53の軸方向の両端部には端部コア54が配置されている。なお,メインコア53として,断面が略「E」字の形状で,中央部に加熱ローラ11側へ突出した部分のあるコアを使用しても良い。このようにすれば,さらに発熱効率を高めることができる。   The magnetic core 42 is for increasing the efficiency of the magnetic circuit and for magnetic shielding. The magnetic core 42 has a main core 53, an end core 54, and a bottom core 55. The main core 53 has a curved shape as shown in FIG. 1, and is disposed so as to cover the exciting coil 41. A hem core 55 is disposed at both hems of the main core 53. End cores 54 are disposed at both ends of the main core 53 in the axial direction. As the main core 53, a core having a substantially “E” cross section and having a central portion protruding toward the heating roller 11 may be used. In this way, the heat generation efficiency can be further increased.

磁性体コア42はいずれも,高透磁率かつ低損失の材質で形成されている。本形態では高周波を用いるため,パーマロイのような合金によるコアでは,コア内の渦電流損失が大きくなりがちである。そこで,このような材質を使用する場合は積層構造のコアとすることが望ましい。なお,励磁コイル41と磁性体コア42とによる磁気回路部分の磁気遮蔽が,他の手段によって十分にできる場合には,コアなし(空芯)にしてもよい。さらに,磁性体コア42として,樹脂材に磁性粉を分散させたものを用いることもできる。この素材は,透磁率はやや低いが,形状を自由に設定できるという利点がある。   Each of the magnetic cores 42 is made of a material with high magnetic permeability and low loss. Since this embodiment uses high frequency, cores made of alloys such as permalloy tend to have large eddy current losses in the core. Therefore, when such a material is used, it is desirable to use a laminated core. In addition, when the magnetic shielding of the magnetic circuit part by the exciting coil 41 and the magnetic core 42 can be sufficiently performed by other means, the core may not be provided (air core). Furthermore, as the magnetic core 42, a resin material in which magnetic powder is dispersed can be used. Although this material has a slightly low magnetic permeability, it has the advantage that the shape can be set freely.

コイルボビン43は,磁性体コア42と励磁コイル41との全体を覆っているボビン本体56と,ボビン本体56の外部に設けられたリブ57とを有している。リブ57は,ボビン本体56の軸方向両端部に設けられた,略円弧状の凸部である。リブ57は,ボビン本体56と一体的に成型されている。そして,定着装置1として組み立てられたときには,リブ57は,定着ベルト28の軸方向の両端部の通紙領域外の範囲58(図4参照)にそれぞれ接触する位置に設けられている。定着ベルト28は,リブ57に接触することにより,回転時にも安定した配置が保持される。従って,定着ベルト28と定着ローラ27との間の空間Sも安定して保持される。従って,リブ57により,精度や耐久性に優れた定着ベルト28の位置決めが可能となっている。   The coil bobbin 43 includes a bobbin main body 56 that covers the entire magnetic core 42 and the exciting coil 41, and a rib 57 provided outside the bobbin main body 56. The ribs 57 are substantially arc-shaped convex portions provided at both axial ends of the bobbin main body 56. The rib 57 is formed integrally with the bobbin main body 56. When assembled as the fixing device 1, the ribs 57 are provided at positions in contact with ranges 58 (see FIG. 4) outside the sheet passing area at both ends in the axial direction of the fixing belt 28. The fixing belt 28 is in contact with the rib 57 so that a stable arrangement is maintained even during rotation. Accordingly, the space S between the fixing belt 28 and the fixing roller 27 is also stably maintained. Therefore, the rib 57 enables positioning of the fixing belt 28 having excellent accuracy and durability.

なお,本形態では,図4に示すように,定着ベルト28の軸方向の両端部の通紙領域外に,弾性層24と離型層25とが設けられていない範囲58がある。すなわち,この範囲58では,発熱体層23が露出している。そして,リブ57は,この範囲58にそれぞれ接触する位置に設けられている。すなわち,リブ57は,発熱体層23に直接接触している。発熱体層23は,離型層25や弾性層24と異なり,金属であり樹脂ではない。従って,リブ57が発熱体層23に対して摺動し続けたとしても,摩耗は起こりにくい。もし,リブ57が離型層25に直接接触していると,樹脂の摩耗による摩耗粉等が出ることにより,画質劣化の原因となるおそれがある。本形態では,リブ57が範囲58に接触しているのでそのようなことはない。   In this embodiment, as shown in FIG. 4, there is a range 58 where the elastic layer 24 and the release layer 25 are not provided outside the paper passing area at both ends in the axial direction of the fixing belt 28. That is, in this range 58, the heating element layer 23 is exposed. And the rib 57 is provided in the position which contacts this range 58, respectively. That is, the rib 57 is in direct contact with the heating element layer 23. Unlike the release layer 25 and the elastic layer 24, the heating element layer 23 is a metal and not a resin. Therefore, even if the rib 57 continues to slide with respect to the heating element layer 23, wear is unlikely to occur. If the rib 57 is in direct contact with the release layer 25, wear powder or the like due to wear of the resin may occur, which may cause image quality deterioration. In the present embodiment, this is not the case because the rib 57 is in contact with the range 58.

また,リブ57として,耐熱性,摺動性に優れたフッ素樹脂等の材質のものを用いてもよい。この場合には,ボビン本体56とは別に形成し,はめ込み等によって取り付けるとよい。このようにすれば,リブ57と定着ベルト28との摺動性がさらに向上する。また,この場合,リブ57は必要に応じて交換可能である。さらには,図5に示すように,リブ57が接触する定着ベルト28の範囲58にも,フッ素樹脂等の滑り層59を設けるようにしても良い。このようにすれば,リブ57と定着ベルト28との間の摺動性がさらに向上する。   The rib 57 may be made of a material such as a fluororesin having excellent heat resistance and slidability. In this case, it may be formed separately from the bobbin main body 56 and attached by fitting or the like. By doing so, the slidability between the rib 57 and the fixing belt 28 is further improved. In this case, the rib 57 can be exchanged as necessary. Furthermore, as shown in FIG. 5, a sliding layer 59 such as a fluororesin may be provided also in a range 58 of the fixing belt 28 with which the rib 57 contacts. By doing so, the slidability between the rib 57 and the fixing belt 28 is further improved.

さらに,加熱ローラ11の軸方向両端部には,図6と図7に示すように,封止板61が設けられている。この封止板61は,その中央部に加熱ローラ11の回転軸(芯金21)を通すための貫通穴62が設けられた円板状の部材である。封止板61の外径は,加熱ローラ11の外径より大きい。従って,両端側の封止板61によって,定着ローラ27と定着ベルト28との間の空間S内の空気がある程度封止される。つまり,この空間Sにある空気は,あまり外部と入れ替わらない。これにより,空間Sの空気層の気密性をある程度保つことができるので,この空気層による断熱効果が向上される。   Further, sealing plates 61 are provided at both axial ends of the heating roller 11 as shown in FIGS. The sealing plate 61 is a disk-like member provided with a through hole 62 for passing the rotating shaft (core metal 21) of the heating roller 11 in the center thereof. The outer diameter of the sealing plate 61 is larger than the outer diameter of the heating roller 11. Therefore, the air in the space S between the fixing roller 27 and the fixing belt 28 is sealed to some extent by the sealing plates 61 on both ends. That is, the air in this space S does not change much with the outside. Thereby, since the airtightness of the air layer of the space S can be maintained to some extent, the heat insulating effect by this air layer is improved.

さらに,封止板61は,加熱ローラ11の両端部を覆っているので,加熱ローラ11のうち,定着ベルト28だけが定着ローラ27から軸方向へずれて,片側へよることが防止されている。すなわち,この封止板61は,ベルトの寄り防止機能をも有している。なお,図6と図7に示しているのは,加圧ローラ12による加圧を受けていない状態の加熱ローラ11である。加圧ローラ12は,加熱ローラ11のうち,両側の封止板61より軸方向の内側のみに圧接される。封止板61は,加圧ローラによってその一部が加圧された状態の加熱ローラ11においても,空間Sの両端部を覆うような大きさに形成される。なお,ベルトの寄り防止機能は他の部材によって行うこととし,封止板61に代えて,空気の封止のみを目的とした封止板を設けてもよい。   Further, since the sealing plate 61 covers both ends of the heating roller 11, only the fixing belt 28 of the heating roller 11 is prevented from being shifted from the fixing roller 27 in the axial direction to be moved to one side. . That is, the sealing plate 61 also has a function of preventing the belt from shifting. 6 and 7 show the heating roller 11 in a state where it is not subjected to pressure by the pressure roller 12. The pressure roller 12 is in pressure contact with the heating roller 11 only on the inner side in the axial direction from the sealing plates 61 on both sides. The sealing plate 61 is formed in such a size as to cover both ends of the space S even in the heating roller 11 in a state where a part thereof is pressed by the pressure roller. The belt slip prevention function is performed by another member, and instead of the sealing plate 61, a sealing plate only for air sealing may be provided.

次に,本形態の定着装置1の動作を説明する。本形態の定着装置1では,図1に示すように,加圧ローラ12が加熱ローラ11に押し付けられ,これらの間にニップが形成される。さらに,加圧ローラ12が図中時計回り方向に回転駆動される。これにより,加熱ローラ11は,加圧ローラ12との摩擦力によって,図中反時計回り方向に従動回転される。なお,この駆動と従動との関係は,逆でもよい。   Next, the operation of the fixing device 1 of this embodiment will be described. In the fixing device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the pressure roller 12 is pressed against the heating roller 11, and a nip is formed between them. Further, the pressure roller 12 is driven to rotate in the clockwise direction in the drawing. As a result, the heating roller 11 is driven to rotate counterclockwise in the figure by the frictional force with the pressure roller 12. Note that the relationship between the driving and the driven may be reversed.

磁束発生部13においては,高周波インバータ44によって,励磁コイル41に高周波電力が供給される。これにより誘導された磁束は,磁性体コア42の内部を外部に漏れることなく通る。そして,その磁束は,磁性体コア42の突起部間で外部に出て,加熱ローラ11の発熱体層23を貫く。これにより,発熱体層23に渦電流が流れ,発熱体層23がジュール発熱する。そして,適切な定着温度(例えば,100〜200℃程度)となるように,高周波インバータ44が制御される。そのために,別にサーミスタを設けておくと良い。   In the magnetic flux generator 13, high frequency power is supplied to the exciting coil 41 by the high frequency inverter 44. The magnetic flux induced thereby passes through the inside of the magnetic core 42 without leaking to the outside. Then, the magnetic flux exits between the protrusions of the magnetic core 42 and penetrates the heating element layer 23 of the heating roller 11. Thereby, an eddy current flows through the heating element layer 23 and the heating element layer 23 generates Joule heat. And the high frequency inverter 44 is controlled so that it may become suitable fixing temperature (for example, about 100-200 degreeC). For this purpose, a thermistor should be provided separately.

この発生した熱は,発熱体層23に接着されている弾性層24を介して,加熱ローラ11の表面へ伝達される。トナー像を担持する用紙は,トナー像の載っている面を加熱ローラ11の側に向けた状態で,加熱ローラ11と加圧ローラ12との間のニップに挿入される。そして,加熱ローラ11と加圧ローラ12との間のニップを通過する間に,トナーが溶融されて用紙に定着される。ニップを通過した用紙は,加熱ローラ11から分離されて後段へと搬送される。用紙が,ニップを通過した後も加熱ローラ11に張り付いたままであれば,分離爪14によって加熱ローラ11から強制的に分離される。これにより,用紙が定着装置1でジャムになることが防止されている。なお,分離爪14の先端部は,加熱ローラ11の表面に接触していてもしていなくてもよい。   The generated heat is transmitted to the surface of the heating roller 11 through the elastic layer 24 bonded to the heating element layer 23. The sheet carrying the toner image is inserted into the nip between the heating roller 11 and the pressure roller 12 with the surface on which the toner image is placed facing the heating roller 11 side. Then, while passing through the nip between the heating roller 11 and the pressure roller 12, the toner is melted and fixed on the paper. The sheet that has passed through the nip is separated from the heating roller 11 and conveyed to the subsequent stage. If the sheet remains stuck to the heating roller 11 after passing through the nip, it is forcibly separated from the heating roller 11 by the separation claw 14. This prevents the paper from jamming in the fixing device 1. Note that the tip of the separation claw 14 may or may not be in contact with the surface of the heating roller 11.

本形態の定着装置1では,定着ベルト28の発熱体層23の内周側の面と定着ローラ27の外周の断熱層22との間に,空間Sがある。定着ベルト28と定着ローラ27とが接触しているのは,加圧ローラ12とのニップの部分のみである。従って,この空間Sの空気層によって,発熱体層23と定着ローラ27との間が断熱されている。   In the fixing device 1 of this embodiment, there is a space S between the inner peripheral surface of the heating element layer 23 of the fixing belt 28 and the heat insulating layer 22 on the outer periphery of the fixing roller 27. The fixing belt 28 and the fixing roller 27 are in contact only at the nip portion with the pressure roller 12. Therefore, the space between the heating element layer 23 and the fixing roller 27 is thermally insulated by the air layer in the space S.

これにより,図8に示すように,定着ベルト28を短時間で昇温させることができる。この図では,本形態の定着装置1による昇温特性を実線で,定着ベルトと定着ローラとの間に空間のない従来の定着装置による昇温特性を破線で示している。いずれも,磁束発生部13に同じ一定の電力を投入した際の,加熱ローラの表面の温度の推移をグラフ化したものである。この図から分かるように,本形態の実施例によれば,目標値の185℃に到達するまでの時間を,従来のものに比較して約30%短くすることができた。   Thereby, as shown in FIG. 8, the fixing belt 28 can be heated in a short time. In this figure, the temperature rise characteristic by the fixing device 1 of the present embodiment is indicated by a solid line, and the temperature rise characteristic by a conventional fixing device having no space between the fixing belt and the fixing roller is indicated by a broken line. In either case, the transition of the temperature of the surface of the heating roller when the same constant power is supplied to the magnetic flux generator 13 is graphed. As can be seen from this figure, according to the embodiment of the present embodiment, the time to reach the target value of 185 ° C. can be shortened by about 30% compared to the conventional one.

なお,本形態の定着装置1には,この他に分離性能が向上するという効果もある。加熱ローラ11では,加圧ローラ12によって加圧された際に定着ローラ27の外周がややつぶれたように変形する。そのため,定着ベルト28の内径と定着ローラ27の外径との差が大きいほど,ニップ出口の前後における定着ベルト28のなす角度が大きくなるのである。例えば,図9に示すように,定着ベルト28の内径に対して定着ローラ27の外径が小さいものでは,ニップ出口における定着ベルト28のなす角度αが大きい。これに対し,定着ベルト28と定着ローラ27’との間に空間のない従来の加熱ローラでは,ニップ出口における定着ベルト28のなす角度βがやや小さい。本形態では,定着ベルト28のなす角度αが大きいので,用紙はニップの出口で分離されやすいものとできた。   In addition, the fixing device 1 of the present embodiment also has an effect of improving the separation performance. In the heating roller 11, when the pressure is applied by the pressure roller 12, the outer periphery of the fixing roller 27 is deformed so as to be slightly crushed. Therefore, the larger the difference between the inner diameter of the fixing belt 28 and the outer diameter of the fixing roller 27, the larger the angle formed by the fixing belt 28 before and after the nip exit. For example, as shown in FIG. 9, when the outer diameter of the fixing roller 27 is smaller than the inner diameter of the fixing belt 28, the angle α formed by the fixing belt 28 at the nip outlet is large. On the other hand, in the conventional heating roller having no space between the fixing belt 28 and the fixing roller 27 ', the angle β formed by the fixing belt 28 at the nip exit is slightly small. In this embodiment, since the angle α formed by the fixing belt 28 is large, the sheet can be easily separated at the exit of the nip.

この分離性能について,同一の定着ベルトと径の異なる3種類の定着ローラとを組み合わせた3種類の定着装置を用いて,試験を行った。ここでは,定着ベルト28として,その内径が約40mmφのものを使用した。本実施例の定着ローラは,その外径が34mmφであり,十分な空間Sがある。比較例として,定着ローラ27の外径が38,40mmφの2種類のものを試験した。定着ローラの外径が40mmφの比較例2では,定着ローラと定着ベルトとの間にほとんど隙間がない。   This separation performance was tested using three types of fixing devices in which the same fixing belt and three types of fixing rollers having different diameters were combined. Here, the fixing belt 28 having an inner diameter of about 40 mmφ was used. The fixing roller of this embodiment has an outer diameter of 34 mmφ and a sufficient space S. As comparative examples, two types of fixing rollers 27 having an outer diameter of 38, 40 mmφ were tested. In Comparative Example 2 in which the outer diameter of the fixing roller is 40 mmφ, there is almost no gap between the fixing roller and the fixing belt.

さらに,本試験では,分離不良の起きやすい比較的薄い用紙を用い,先端に僅かな余白を残したほぼ全面ベタ画像を形成した。分離性の評価基準は,以下の通りとした。
光沢ムラの発生がない場合に○
分離不良によって若干の光沢ムラが発生している場合に△
なお,この試験は気温23℃湿度65%の通常環境で行った。
Furthermore, in this test, a relatively thin sheet, which is prone to separation failure, was used, and an almost full-color image was formed with a slight margin at the tip. The evaluation criteria for separability were as follows.
○ when there is no uneven gloss
△ when slight gloss unevenness occurs due to poor separation
This test was conducted in a normal environment with an air temperature of 23 ° C. and a humidity of 65%.

Figure 0005071019
Figure 0005071019

試験の結果は表1に示す通りとなった。実施例ではいずれの画像についても光沢ムラは発生しなかった。先端余白が1.5mmの画像では,比較例1,2のいずれも光沢ムラが発生した。先端余白が3mmの画像では,比較例2で光沢ムラが発生した。この結果から,定着ローラの外径が小さく,定着ベルトの内径との差が大きい本実施例では,用紙分離性能が向上していることが分かった。   The test results are shown in Table 1. In the examples, no gloss unevenness occurred in any image. In an image having a tip margin of 1.5 mm, gloss unevenness occurred in both Comparative Examples 1 and 2. In an image having a tip margin of 3 mm, gloss unevenness occurred in Comparative Example 2. From this result, it was found that the sheet separation performance was improved in the present embodiment in which the outer diameter of the fixing roller is small and the difference from the inner diameter of the fixing belt is large.

以上詳細に説明したように,本形態の定着装置1によれば,加熱ローラ11の定着ローラ27の外径が,定着ベルト28の内径に比較してかなり小さくされている。従って,定着ローラ27と定着ベルト28との間に,空間Sが形成されている。この空間Sの内部の空気が断熱層として機能するので,定着ベルト28で発生した熱は,定着ローラ27へは逃げにくい。これにより,本形態は,短時間で昇温させることができる定着装置1となっている。   As described above in detail, according to the fixing device 1 of the present embodiment, the outer diameter of the fixing roller 27 of the heating roller 11 is made considerably smaller than the inner diameter of the fixing belt 28. Accordingly, a space S is formed between the fixing roller 27 and the fixing belt 28. Since the air inside the space S functions as a heat insulating layer, the heat generated by the fixing belt 28 is difficult to escape to the fixing roller 27. Thus, the present embodiment is a fixing device 1 that can raise the temperature in a short time.

なお,本形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。
例えば,磁束発生部13のボビンの形状やコアの配置等は一例であり,これに限るものではない。また,リブは,定着ベルト28に接触して適切な位置に保持できればよく,その形状や配置は上記の実施例に限るものではない。また,本形態は,カラーあるいはモノクロの,プリンタ,FAX,コピー機等の画像形成装置に適用可能である。
In addition, this form is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof.
For example, the shape of the bobbin of the magnetic flux generation unit 13 and the arrangement of the core are examples, and are not limited thereto. The ribs only need to be in contact with the fixing belt 28 and held at an appropriate position, and the shape and arrangement thereof are not limited to the above-described embodiments. In addition, this embodiment can be applied to color or monochrome image forming apparatuses such as printers, FAX machines, and copiers.

本形態に係る定着装置を示す断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating a fixing device according to the present embodiment. FIG. 加熱ローラの層構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the layer structure of a heating roller. 加圧ローラの層構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the layer structure of a pressure roller. リブの配置と定着ベルトの層構成との関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between the arrangement of ribs and the layer configuration of the fixing belt. リブの配置と定着ベルトの層構成との関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between the arrangement of ribs and the layer configuration of the fixing belt. 封止板を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a sealing plate. 封止板を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a sealing plate. 本形態の定着装置による昇温特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the temperature rising characteristic by the fixing device of this form. ニップ出口での定着ベルトの形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape of the fixing belt in a nip exit.

符号の説明Explanation of symbols

1 定着装置
12 加圧ローラ
13 磁束発生部
27 定着ローラ
28 定着ベルト
57 リブ
59 滑り層
61 封止板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing device 12 Pressure roller 13 Magnetic flux generation part 27 Fixing roller 28 Fixing belt 57 Rib 59 Sliding layer 61 Sealing plate

Claims (4)

電磁誘導発熱層を有する無端状の定着ベルトと,前記定着ベルト内側に配置された定着ローラと,前記定着ベルトおよび定着ローラとともにニップ部を形成する加圧ローラと,前記定着ベルトの電磁誘導発熱層に印加する磁束を発生する磁束発生部とを有し,トナー像を担持するシートを前記ニップ部に通してそのトナー像をシートに定着させる定着装置において,
前記定着ローラの外径が前記定着ベルトの内径より小さく,
前記定着ローラの外面と前記定着ベルトの内面とが,前記ニップ部の箇所では接触するとともに,それ以外の箇所では接触しておらず,
前記磁束発生部が,前記定着ベルトを挟んで前記加圧ローラの反対側に位置しており, 前記磁束発生部における前記定着ベルトに対面する面には,前記定着ローラの軸方向(以下,「ローラ軸方向」という)における画像形成領域より外部の両側に,前記定着ベルトに接触するリブが設けられており,
前記磁束発生部における前記リブ以外の部分は,前記定着ベルトに接触しておらず,
前記定着ベルトが,前記電磁誘導発熱層の外面側に弾性層と離型層とを有するものであり,
前記定着ベルトのローラ軸方向における画像形成領域より外部に,前記電磁誘導発熱層が前記定着ベルトの外面側に露出する露出部が形成されており,
前記リブは,前記露出部に接触することを特徴とする定着装置。
An endless fixing belt having an electromagnetic induction heat generating layer, a fixing roller disposed inside the fixing belt, a pressure roller forming a nip portion with the fixing belt and the fixing roller, and an electromagnetic induction heat generating layer of the fixing belt A fixing device for fixing a toner image on a sheet by passing a sheet carrying a toner image through the nip portion,
An outer diameter of the fixing roller is smaller than an inner diameter of the fixing belt;
The outer surface of the fixing roller and the inner surface of the fixing belt are in contact with each other at the nip portion and are not in contact with other portions.
The magnetic flux generation part is located on the opposite side of the pressure roller with the fixing belt in between, and the surface of the magnetic flux generation part facing the fixing belt has an axial direction of the fixing roller (hereinafter, “ Ribs that contact the fixing belt are provided on both sides outside the image forming area in the “roller axial direction”,
Portions other than the ribs in the magnetic flux generating portion are not in contact with the fixing belt,
The fixing belt has an elastic layer and a release layer on the outer surface side of the electromagnetic induction heating layer;
An exposed portion is formed outside the image forming area in the roller axial direction of the fixing belt, and the electromagnetic induction heating layer is exposed to the outer surface side of the fixing belt,
The fixing device according to claim 1, wherein the rib contacts the exposed portion.
電磁誘導発熱層を有する無端状の定着ベルトと,前記定着ベルト内側に配置された定着ローラと,前記定着ベルトおよび定着ローラとともにニップ部を形成する加圧ローラと,前記定着ベルトの電磁誘導発熱層に印加する磁束を発生する磁束発生部とを有し,トナー像を担持するシートを前記ニップ部に通してそのトナー像をシートに定着させる定着装置において,
前記定着ローラの外径が前記定着ベルトの内径より小さく,
前記定着ローラの外面と前記定着ベルトの内面とが,前記ニップ部の箇所では接触するとともに,それ以外の箇所では接触しておらず,
前記磁束発生部が,前記定着ベルトを挟んで前記加圧ローラの反対側に位置しており, 前記磁束発生部における前記定着ベルトに対面する面には,前記定着ローラの軸方向(以下,「ローラ軸方向」という)における画像形成領域より外部の両側に,前記定着ベルトに接触するリブが設けられており,
前記磁束発生部における前記リブ以外の部分は,前記定着ベルトに接触しておらず,
前記定着ベルトが,前記電磁誘導発熱層の外面側に弾性層と離型層とを有するものであり,
前記定着ベルトのローラ軸方向における画像形成領域より外部に,前記弾性層と離型層とに代えて滑り層が設けられた領域があり,
前記リブは,前記滑り層に接触することを特徴とする定着装置。
An endless fixing belt having an electromagnetic induction heat generating layer, a fixing roller disposed inside the fixing belt, a pressure roller forming a nip portion with the fixing belt and the fixing roller, and an electromagnetic induction heat generating layer of the fixing belt A fixing device for fixing a toner image on a sheet by passing a sheet carrying a toner image through the nip portion,
An outer diameter of the fixing roller is smaller than an inner diameter of the fixing belt;
The outer surface of the fixing roller and the inner surface of the fixing belt are in contact with each other at the nip portion and are not in contact with other portions.
The magnetic flux generation part is located on the opposite side of the pressure roller with the fixing belt in between, and the surface of the magnetic flux generation part facing the fixing belt has an axial direction of the fixing roller (hereinafter, “ Ribs that contact the fixing belt are provided on both sides outside the image forming area in the “roller axial direction”,
Portions other than the ribs in the magnetic flux generating portion are not in contact with the fixing belt,
The fixing belt has an elastic layer and a release layer on the outer surface side of the electromagnetic induction heating layer;
Outside the image forming area in the roller axial direction of the fixing belt, there is an area where a sliding layer is provided instead of the elastic layer and the release layer,
The fixing device according to claim 1, wherein the rib contacts the sliding layer.
請求項1又は請求項2に記載の定着装置において,
前記リブはフッ素樹脂で形成されていることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1 or 2,
The fixing device according to claim 1, wherein the rib is made of a fluororesin.
請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の定着装置において,
前記定着ローラのローラ軸方向の両端部に,前記定着ベルトの内径より大きい径の蓋部材を有することを特徴とする定着装置。
In the fixing device according to any one of claims 1 to 3,
A fixing device having a lid member having a diameter larger than the inner diameter of the fixing belt at both ends of the fixing roller in the roller axial direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4877316B2 (en) * 2008-12-15 2012-02-15 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Image forming apparatus
JP4803285B2 (en) * 2009-07-16 2011-10-26 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2011107518A (en) * 2009-11-19 2011-06-02 Nitto Denko Corp Tubular body for electromagnetic induction heating
JP2012063671A (en) * 2010-09-17 2012-03-29 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1074007A (en) * 1996-08-30 1998-03-17 Minolta Co Ltd Fixing device
JP3798522B2 (en) * 1997-08-12 2006-07-19 株式会社東芝 Fixing device
JP3912874B2 (en) * 1997-10-29 2007-05-09 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2002148982A (en) * 2000-11-10 2002-05-22 Fuji Xerox Co Ltd Fixing device and image forming apparatus using the same
JP4136323B2 (en) * 2001-03-09 2008-08-20 株式会社リコー Heating device, fixing device and image forming apparatus

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