JP5186838B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、定着装置と該定着装置を備える、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの少なくとも2つの機能を有する複合機等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus such as a copier, a printer, a facsimile, or a multifunction machine having at least two functions thereof, which includes the fixing device.
近年、上記した画像形成装置において省エネルギーの観点から待機状態時に定着装置への電力の供給を極力減らす要求が強まっている。しかし、待機時の定着装置への電力の供給をなくす、又は大きく減らすモードを設定している機器では、プリント時に定着装置が立ち上がるまで時間がかかり、ユーザーの使い勝手が悪いという問題がある。そこで、素早い立ち上げが得られる電磁誘導により加熱する加熱手段を有する定着装置が提案されている。このような電磁誘導加熱を行う定着装置は、電磁誘導により発生する渦電流を利用することで発熱性を有する被加熱部を電磁誘導により直接発熱させる形態であるため、ハロゲンランプ加熱方式等と比較して、熱変換効率が高く、より少ない電力で、定着ローラ表面を定着温度まで迅速に昇温させることができるとされている。 In recent years, in the image forming apparatus described above, there is an increasing demand for reducing the supply of power to the fixing device as much as possible in a standby state from the viewpoint of energy saving. However, in a device in which a mode in which the power supply to the fixing device during standby is eliminated or greatly reduced is set, there is a problem that it takes time until the fixing device starts up at the time of printing, which is inconvenient for the user. In view of this, a fixing device having a heating means for heating by electromagnetic induction that can be quickly started up has been proposed. Such a fixing device that performs electromagnetic induction heating uses a eddy current generated by electromagnetic induction to directly heat a heated part having heat generation by electromagnetic induction. Therefore, it is said that the heat conversion efficiency is high, and the surface of the fixing roller can be quickly raised to the fixing temperature with less electric power.
ところで、電磁誘導加熱を行う定着装置のうち、電磁誘導加熱手段をローラやベルトの外側に設け、ローラに掛け回したベルトのローラ約半周部分を局部的に加熱する構成のものにおいては、サーモパイル等の非接触センサでベルトの温度を検出している。 By the way, in a fixing device that performs electromagnetic induction heating, an electromagnetic induction heating means is provided on the outside of the roller or the belt, and in the configuration that locally heats about a half roller portion of the belt wound around the roller, a thermopile or the like The belt temperature is detected by the non-contact sensor.
特許文献1では、非接触センサを被加熱回転体の回転軸に対して位置決めすることによって、センサ位置を高精度に保ち、温度検知を高精化している。そもそも電磁誘導加熱手段によって回転体が加熱され、ニップを通過した後の温度を検出しているため、これでは電磁誘導加熱によって加熱された部位の温度を検出しておらず、被加熱部の温度上昇に対して遅れて非接触センサが温度上昇を検知するため、応答性が悪化するという問題があった。
In
特許文献2には、コイルとコイルの間に温度センサを配置することが開示され、上記した応答性の問題が軽減される定着装置が開示されている。しかしながら、かかる構成では定着装置のセット不良等によって温度センサが定着部材に接触し、破損するおそれがある。また、特許文献2にはフェライトコアよりも外方に温度センサを設け、フェライトコアに形成した貫通穴を介して温度を検知することも記載されている。しかしながら、フェライトコアに貫通穴を形成すると、コイル冷却用の気流が定着装置内に流れ込み、被加熱部が局所的に冷却されてコールドオフセットによる異常画像が発生することがあった。
本発明は、上記した従来の問題に鑑み、温度センサの応答性の悪化を抑えつつ損傷や異常画像の発生を防止することができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus that can prevent the occurrence of damage and abnormal images while suppressing the deterioration of the responsiveness of the temperature sensor.
上記の目的を達成するため、本発明は、コイル及び該コイルを支持するコイルガイドを備えた電磁誘導加熱手段と、該電磁誘導加熱手段により加熱される加熱部材とを有する定着装置において、前記電磁誘導加熱手段のコイルガイドに取り付け用穴が設けられ、該穴に前記加熱部材の温度を検知する温度検出手段が嵌め込まれて該穴が塞がれ、該筒部の穴に該温度検出手段が嵌め込まれた際に生じる隙間を別部材で塞ぐことを特徴とする定着装置を提案する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a fixing device including an electromagnetic induction heating unit including a coil and a coil guide that supports the coil, and a heating member heated by the electromagnetic induction heating unit. A mounting hole is provided in the coil guide of the induction heating means, a temperature detection means for detecting the temperature of the heating member is fitted into the hole, the hole is closed, and the temperature detection means is provided in the hole of the cylindrical portion. A fixing device is proposed in which a gap generated when fitted is sealed with another member .
なお、本発明は、前記加熱部材から前記コイルガイドまでの距離より前記コイルガイドから前記温度検知部までの距離が大きいと、効果的である。 In addition, this invention is effective when the distance from the said coil guide to the said temperature detection part is larger than the distance from the said heating member to the said coil guide .
さらにまた、本発明は、前記加熱部材が前記電磁誘導加熱手段によって発熱する発熱層を具備する無端状のベルトであると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記加熱部材が前記電磁誘導加熱手段によって発熱する発熱層を具備するローラであると、効果的である。
Furthermore, the present invention is effective when the heating member is an endless belt including a heat generating layer that generates heat by the electromagnetic induction heating means.
Furthermore, the present invention is effective when the heating member is a roller having a heat generating layer that generates heat by the electromagnetic induction heating means.
さらにまた、本発明は、前記無端状のベルトが巻き掛けられる一対のローラ双方に発熱性部材を巻いていると、効果的である。
また、上記の目的を達成するため、本発明は、請求項1ないし6の何れかに記載の定着装置を用いていることを特徴とする画像形成装置を提案する。
Furthermore, the present invention is effective when a heat generating member is wound around both of the pair of rollers around which the endless belt is wound.
In order to achieve the above object, the present invention proposes an image forming apparatus using the fixing device according to any one of
本発明によれば、温度検出手段であるサーモパイルを電磁誘導加熱手段のコイルガイドに設けるので、応答性が向上し、温度検知の遅れを生じない温度検知を行うことができる。さらに、一体化したことによってサーモパイルの温度検知用の穴からコイル冷却用の気流が流れ込むのを防ぎ、被加熱部材が局所的に冷却されて発生する異常画像の発生を防ぐ。さらにまた、サーモパイルとコイルガイドの一体化により設置スペースも削減される。 According to the present invention, since the thermopile as the temperature detecting means is provided in the coil guide of the electromagnetic induction heating means, the responsiveness is improved, and the temperature detection without causing a delay in temperature detection can be performed. Further, the integration prevents the air flow for cooling the coil from flowing through the temperature detection hole of the thermopile, and prevents the occurrence of abnormal images that occur when the heated member is locally cooled. Furthermore, the installation space is reduced by integrating the thermopile and the coil guide.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
本発明が適用される画像形成装置の基本構成を明らかにする。図1は、画像形成装置の一例を示す概略断面図であり、ここに示した画像形成装置は、画像形成装置本体1を有している。画像形成装置本体1の内部には、回転可能に支持された像担持体の一例であるドラム状の感光体2が、図1における時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置3によって、感光体表面が所定の極性に帯電される。また光書き込みユニット4からは画像情報に応じて光変調されたレーザ光Lが出射し、そのレーザ光Lが帯電された感光体表面を露光し、これによって感光体表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置5を通るとき、粉体状のトナーによってトナー像として可視像化される。このトナー像は、感光体2に対向する転写装置6によって後述するように感光体2と転写装置6の間に給送された記録媒体Pに転写される。トナー像転写後の感光体表面はクリーニング装置7によって清掃される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The basic configuration of the image forming apparatus to which the present invention is applied will be clarified. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an image forming apparatus. The image forming apparatus shown here has an image forming apparatus
例えば転写紙、或いは樹脂シートなどから成る記録媒体Pは、画像形成装置本体1の下部に設けられた給紙装置8にスタックされ、その最上位の記録媒体Pが給紙ローラ9によって矢印方向に送り出され、レジストローラ10を介して転写部に搬送され、その一方の面に感光体4に形成されたトナー像が転写される。トナー像が転写された記録媒体Pは、定着装置20を通過し、その際熱及び圧力に作用により未定着トナー像が記録媒体Pに定着される。そして、定着を終えた記録媒体Pは排紙トレイ11にストックされる。
For example, a recording medium P made of transfer paper or a resin sheet is stacked on a
次に、図2にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2は、定着装置20を示す構成図である。
Next, the configuration / operation of the
FIG. 2 is a configuration diagram showing the
図2において、本実施形態における定着装置20は定着部材として定着ベルト21と加圧部材として加圧ローラ30とを有し、定着ベルト21は加熱ローラ22と、該ローラと軸線が平行な定着ローラ23に巻き掛けられている。加熱ローラ22の近傍には、後に詳述するコイル25とコイルガイド26を有する電磁誘導加熱手段が配置され、この電磁誘導加熱手段によって加熱ローラ22が発熱され定着ベルト21が所定の温度に加熱される。なお、符号24は定着ベルト21にテンションを付与しているテンションローラであり、また符号32は定着ニップ部近傍の温度を検知する温度センサである。
In FIG. 2, the
加圧ローラ30は、定着ベルト21を介して定着ローラ23に圧接され、定着ローラ23に巻き掛けられた部分の定着ベルト21と加圧ローラ30の間に定着ニップ部が形成される。この定着ニップ部を、未定着トナー像を担持した記録媒体Pのトナー像側が定着ベルト21に接するように通過することにより未定着トナー像が熱と圧力の作用により記録媒体Pに定着される。
The
このように構成された定着装置20には、定着ベルト21の表面温度を検知する温度検出手段としてのサーモパイル31がコイルガイド26に一体に設けられている。具体的には、図3及び図4に示すように、コイルガイド26にサーモパイル31の外周形状に合わせた筒部27を形成し、その筒部27の貫通孔にサーモパイル31を嵌め込み一体化させている。したがって、被加熱部である加熱ローラ22のほぼ中心の温度を検知することができる。
In the
このようにコイルガイド26の貫通孔に嵌め込むことによってサーモパイル31を設置した定着装置20では、サーモパイル31への配線をコイルガイド26の外側から行うことができる。そして、貫通孔はサーモパイル31自身によって塞がれ、更に隙間を耐熱性の目張り等の別部材で塞ぐようにしているので、コイル冷却用の気流が定着ベルト21に達することがなく局所的な冷却による異常画像の発生を防止できる。
In the
図5は、本発明の他の実施形態を示す定着装置20であって、定着ベルト21が電磁誘導加熱手段によって加熱される加熱部材として構成されている。この定着ベルト21は、支持ローラ28と該支持ローラと軸線が平行な定着ローラ23に巻き掛けられている。
FIG. 5 shows a
かかる定着装置20では、定着ベルト21に電磁誘導加熱手段によって発熱する加熱層(図示せず)が設けられており、定着ベルト21が直接加熱される。そして、この定着装置も上記実施形態と同様にサーモパイル31がコイルガイド26に一体に設けられている。
In the
図6は、本発明のさらに他の実施形態を示す定着装置20であって、本例の定着部材は軸線が平行な加圧ローラ30に直接接触して定着ニップ部を形成する定着ローラ23であって、この定着ローラ23が電磁誘導加熱手段によって加熱される加熱部材としても構成されている。
FIG. 6 shows a
かかる定着装置20では、定着ローラ23に電磁誘導加熱手段によって発熱する加熱層(図示せず)が設けられており、定着ローラ23が直接加熱されるともに、上記実施形態と同様にサーモパイル31がコイルガイド26に一体に設けられている。
In such a
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は電磁誘導加熱方式を採用できる定着装置に適用することができ、例えば、定着ベルトに圧接される加圧部材もベルトで構成した装置や加圧ローラが定着ベルトを介して非回転のパッドと圧接するタイプの装置等に適用することができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be applied to a fixing device that can employ an electromagnetic induction heating method. For example, a device in which a pressure member pressed against a fixing belt is also configured by a belt, The present invention can be applied to a device in which the pressure roller is in pressure contact with a non-rotating pad via a fixing belt.
20 定着装置
21 定着ベルト
22 加熱ローラ
24 テンションローラ
26 コイルガイド
27 筒部
30 加圧ローラ
31 サーモパイル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電磁誘導加熱手段のコイルガイドに取り付け用穴が形成された筒部が設けられ、該筒部の穴に前記加熱部材の温度を検知する温度検出手段が嵌め込まれて該穴が塞がれ、該筒部の穴に該温度検出手段が嵌め込まれた際に生じる隙間を別部材で塞ぐことを特徴とする定着装置。 In a fixing device having an electromagnetic induction heating unit including a coil and a coil guide that supports the coil, and a heating member heated by the electromagnetic induction heating unit,
A tube portion in which a mounting hole is formed in the coil guide of the electromagnetic induction heating means is provided, and a temperature detecting means for detecting the temperature of the heating member is fitted into the hole of the tube portion to close the hole , A fixing device characterized in that a gap generated when the temperature detecting means is fitted in the hole of the cylindrical portion is closed with another member .
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