JPH10106739A - Exciting coil, heater system and image forming device - Google Patents

Exciting coil, heater system and image forming device

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JPH10106739A
JPH10106739A JP24578296A JP24578296A JPH10106739A JP H10106739 A JPH10106739 A JP H10106739A JP 24578296 A JP24578296 A JP 24578296A JP 24578296 A JP24578296 A JP 24578296A JP H10106739 A JPH10106739 A JP H10106739A
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JP
Japan
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heating
heating device
electromagnetic induction
image
heat
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Application number
JP24578296A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Nanataki
秀夫 七瀧
Tokuyoshi Abe
篤義 阿部
Tetsuya Sano
哲也 佐野
Hiroki Kisu
浩樹 木須
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce self-heating of a coil, reduce the cost, and improve energy efficiency by using it in a heater system by constituting an exciting coil of bundled wires of plural conductive wires which are insulated from each other and have a prescribed wire diameter. SOLUTION: A first member 1 and a pressure roller 6 to form a nip part N by being brought into pressure contact with this, are contained in a fixing device 100 in an electrophotographic printer or the like. The member 1 is composed of an exciting coil 3 and a cylindrical fixing film 2 or the like. B an alternating current from an exciting circuit 5, an alternating magnetic flux is generated in the coil 3 composed by winding plural bundled wires 3d composed of plural fine wires by performing heat resistant insulation covering on a conductor. Therefore, an electromagnetic induction heater layer of the film 2 is heated in the nip part N and its vicinity by the eddy current. Since a wire diameter ϕ1 of the conductor of the coil 3 is set to (ϕ1 <=δ) to an entering depth δ defined by δ=(πfμσ)<-1/2> , an increase in heating by a copper loss is restrained. In the expression, (f) is a frequency of an exciting current, and μis magnetic permeability of conductive wire rods, and δ is electric conductivity of the conductive wire rods.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、励磁コイル、電磁
(磁気)誘導加熱方式の加熱装置、及び該加熱装置を像
加熱装置として備えた電子写真装置・静電記録装置など
の画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exciting coil, a heating device of an electromagnetic (magnetic) induction heating type, and an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus having the heating apparatus as an image heating apparatus. .

【0002】[0002]

【従来の技術】便宜上、複写機・プリンタ・ファックス
等の画像形成装置に具備させる、トナー画像を被記録材
(画像担持体)に加熱定着させる像加熱装置(定着装
置)を例にして説明する。
2. Description of the Related Art For convenience, an image heating apparatus (fixing apparatus) provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile for heating and fixing a toner image on a recording material (image carrier) will be described as an example. .

【0003】画像形成装置において、電子写真プロセス
・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像
形成プロセス手段部で被記録材(転写材シート・エレク
トロファックスシート・静電記録紙・OHPシート・印
刷用紙・フォーマット紙など)に転写方式あるいは直接
方式にて加熱溶融性の樹脂等よりなるトナー(熱軟化性
有色粉体)を用いて形成担持させた目的の画像情報の未
定着画像(トナー画像)を被記録材面に永久固着画像と
して加熱定着させる定着装置としては熱ローラ方式の装
置が広く用いられていた。近時はフィルム加熱方式の装
置が実用化されている。また電磁誘導加熱方式の装置も
提案されている。
In an image forming apparatus, a recording material (transfer material sheet, electrofax sheet, electrostatic recording paper, OHP sheet, or the like) is transferred to an appropriate image forming process means such as an electrophotographic process, an electrostatic recording process, or a magnetic recording process. An unfixed image (toner image) of the target image information formed and carried on a toner (heat-softening colored powder) made of a heat-meltable resin or the like in a transfer method or a direct method on printing paper or format paper. ) Has been widely used as a fixing device for heating and fixing an image to a surface of a recording material as a permanent fixed image. Recently, a film heating type apparatus has been put into practical use. Also, an electromagnetic induction heating system has been proposed.

【0004】a)熱ローラ方式の定着装置 これは、定着ローラ(加熱ローラ)と加圧ローラとの圧
接ローラ対を基本構成とし、該ローラ対を回転させ、該
ローラ対の相互圧接部である定着(加熱)ニップ部に画
像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録
材を導入して挟持搬送させて、定着ローラの熱と、定着
ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に
熱圧定着させるものである。
A) Heat roller type fixing device This is a fixing device which basically has a pressure roller pair of a fixing roller (heating roller) and a pressure roller, and rotates the roller pair to form a mutual pressure contact portion between the roller pairs. A recording material having an unfixed toner image to be fixed in the fixing (heating) nip portion is introduced and held and transported. The unfixed toner image is formed by the heat of the fixing roller and the pressing force of the fixing nip portion. Is thermally and pressure-fixed to the surface of the recording material.

【0005】定着ローラは、一般に、アルミニウムの中
空金属ローラを基体(芯金)とし、その内空に熱源とし
てのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンラン
プの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持さ
れるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温調さ
れる。
[0005] The fixing roller generally has a hollow metal roller made of aluminum as a base (core metal), and a halogen lamp as a heat source is inserted and disposed in the inner space thereof. The power supply to the halogen lamp is controlled to control the temperature so that the predetermined fixing temperature is maintained.

【0006】特に、最大4層のトナー画像層を十分に加
熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラー
の画像形成を行なう画像形成装置の定着装置としては、
被記録材とトナー層との界面まで十分に加熱しないと定
着不良が発生するので、定着ローラの芯金を高い熱容量
を有するものにし、またその芯金外周にトナー画像を包
み込んで均一に溶融するためのゴム弾性層を具備させ、
そのゴム弾性層を介してトナー画像の加熱を行なってい
る。また加圧ローラ内にも熱源を具備させて加圧ローラ
も加熱・温調する構成にしたものもある。
Particularly, as a fixing device of an image forming apparatus for forming a full-color image, which is required to have a capability of sufficiently heating and melting a maximum of four toner image layers to mix colors,
If not sufficiently heated to the interface between the recording material and the toner layer, a fixing failure occurs, so the core of the fixing roller has a high heat capacity, and the toner image is wrapped around the core and melted uniformly. A rubber elastic layer for
The toner image is heated via the rubber elastic layer. There is also a configuration in which a heat source is provided in the pressure roller so that the pressure roller is also heated and controlled in temperature.

【0007】しかし、熱ローラ方式の定着装置は画像形
成装置の電源をオンにして同時に定着装置の熱源である
ハロゲンランプに通電を開始しても、定着ローラ等の熱
容量が大きく、定着ローラ等が冷え切っている状態時か
ら所定の定着可能温度に立ち上がるまでにはかなりの待
ち時間(ウエイトタイム)を要し、クイックスタート性
に欠ける。また画像形成装置のスタンバイ状態時(非画
像出力時)も何時でも画像形成動作が実行できるように
ハロゲンランプに通電して定着ローラを所定に温調状態
に維持させておく必要があり、電力消費量が大きい等の
問題があった。
However, the heat roller type fixing device has a large heat capacity even when the power of the image forming apparatus is turned on and the halogen lamp, which is the heat source of the fixing device, is energized at the same time. It takes a considerable waiting time (wait time) from the time when it is completely cold to when it rises to a predetermined fixing temperature, and lacks quick startability. In addition, it is necessary to keep the fixing roller in a predetermined temperature-controlled state by energizing the halogen lamp so that the image forming operation can be performed at any time even when the image forming apparatus is in a standby state (non-image output). There were problems such as a large amount.

【0008】またハロゲンランプを熱源とするものは一
旦は光にエネルギーを変換しているため、効率が悪い。
A lamp using a halogen lamp as a heat source is once inefficient, because it converts energy into light.

【0009】また、上述のフルカラーの画像形成装置の
定着装置のように特に熱容量の大きな定着ローラや加圧
ローラを用いるものにおいては、温調とローラ表面の昇
温とに遅延が発生するため、定着不良や光沢ムラやオフ
セット等の問題が発生していた。
In a fixing device or a pressure roller having a particularly large heat capacity, such as the fixing device of the above-described full-color image forming apparatus, a delay occurs between the temperature control and the temperature rise of the roller surface. Problems such as poor fixing, uneven gloss and offset have occurred.

【0010】b)フィルム加熱方式の定着装置 フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭63−3
13182号公報・特開平2−157878号公報・特
開平4−44075号公報・特開平4−204980号
公報等に提案されている。
B) Fixing device of film heating system A fixing device of film heating system is disclosed in, for example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 13182, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-1577878, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-44075, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-204980, and the like.

【0011】即ち、加熱体としての一般にセラミックヒ
ータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フ
ィルム(定着フィルム)を挟ませてニップ部を形成さ
せ、該ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定
着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を
導入してフィルムと一緒に挟持搬送させることでニップ
部においてセラミックヒータの熱をフィルムを介して被
記録材に与え、またニップ部の加圧力にて未定着トナー
画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。
That is, a nip portion is formed by sandwiching a heat-resistant film (fixing film) between a ceramic heater as a heating element and a pressing roller as a pressing member. A recording material on which an unfixed toner image to be fixed is formed is carried between the pressure roller and the recording material. The recording material is sandwiched and conveyed together with the film. And fixing the unfixed toner image on the surface of the recording material with heat and pressure by the pressing force of the nip portion.

【0012】このフィルム加熱方式の定着装置は、セラ
ミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用い
てオンデマンドタイプの装置を構成することができ、画
像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミッ
クヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態に
すればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行
可能状態までの待ち時間が短く(クイックスタート
性)、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい(省電
力)等の利点がある。
This film heating type fixing device can be constituted as an on-demand type device using a ceramic heater and a member having a low heat capacity as a film, and a ceramic heater as a heat source only when an image is formed by an image forming apparatus. To a state in which heat is generated to a predetermined fixing temperature, the waiting time from the power-on of the image forming apparatus to the image forming executable state is short (quick start property), and the power consumption during standby is greatly reduced. There are advantages such as small (power saving).

【0013】ただ、大きな熱量が要求されるフルカラー
画像形成装置や高速機種用の定着装置としては熱量的に
難点がある。
However, a full-color image forming apparatus requiring a large amount of heat or a fixing device for a high-speed model has a calorific point.

【0014】c)電磁誘導加熱方式の定着装置 実開昭51−109737号公報には、磁束により定着
ローラに渦電流を発生させジュール熱によって発熱させ
る誘導加熱定着装置が開示されている。これは、誘導電
流の発生を利用することで直接定着ローラを発熱させる
ことができて、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ロ
ーラ方式の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成
している。
C) Fixing Device of Electromagnetic Induction Heating System JP-A-51-109737 discloses an induction heating fixing device in which an eddy current is generated in a fixing roller by magnetic flux and heat is generated by Joule heat. This makes it possible to directly generate heat in the fixing roller by utilizing the generation of an induced current, and achieves a more efficient fixing process than a heat roller type fixing device using a halogen lamp as a heat source.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
従来知られる種々の加熱方式の加熱装置のうちで特に電
磁誘導加熱方式の装置の改善に係る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in an electromagnetic induction heating system among various heating systems known in the art as described above.

【0016】前述の実開昭51−109737号公報で
開示されている電磁誘導加熱方式の定着装置では磁場発
生手段としての励磁コイルより発生した交番磁束のエネ
ルギーが定着ローラ全体の昇温に使われるため放熱損失
が大きく、投入エネルギーに対する定着エネルギーの密
度が低く効率が悪いという欠点があった。
In the fixing device of the electromagnetic induction heating type disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 51-109737, the energy of the alternating magnetic flux generated from the exciting coil as the magnetic field generating means is used to raise the temperature of the entire fixing roller. Therefore, there is a drawback that heat radiation loss is large, the density of fixing energy with respect to the input energy is low, and the efficiency is poor.

【0017】そこで、定着に作用するエネルギーを高密
度で得るために発熱体である定着ローラに励磁コイルを
接近させたり、励磁コイルの分布を定着ニップ部近傍に
集中させたりして、高効率の定着装置が考案された。
Therefore, in order to obtain the energy acting on the fixing at a high density, the excitation coil is brought closer to the fixing roller as the heating element, or the distribution of the excitation coil is concentrated near the fixing nip portion, thereby achieving high efficiency. A fusing device was devised.

【0018】しかしながら上記定着装置においては新た
な問題が発生した。すなわち、 .励磁コイルが定着ニップ部或いは発熱部位に近接し
ているために励磁コイルが間接的に加熱される。
However, a new problem has arisen in the above fixing device. That is,. The excitation coil is indirectly heated because the excitation coil is close to the fixing nip portion or the heat generating portion.

【0019】.励磁コイルの分布として強磁界が形成
されるニップ部或いは発熱部位に集中しているために励
磁コイル自身の銅損が大きくなって自己発熱しやすい。
[0019] Since the distribution of the exciting coil is concentrated in the nip portion or the heat generating portion where the strong magnetic field is formed, the copper loss of the exciting coil itself increases and self-heating easily occurs.

【0020】という現象が発生して、励磁コイルを構成
させる導電線材として従来よりも高耐熱のものが要求さ
れ、高価になるという問題があった。
As a result, there has been a problem that a conductive wire having higher heat resistance than that of the conventional conductive wire is required to constitute the exciting coil, which is expensive.

【0021】本発明の目的は電磁誘導加熱方式の加熱装
置に関して、磁場発生手段としての励磁コイル自身の発
熱を減少させること、低いグレードの束線を用いること
を可能として安価な励磁コイルないしは該励磁コイルを
用いた電磁誘導加熱方式の加熱装置を提供すること、入
力電力を有効に利用し装置の発熱効率を向上させて低消
費電力で、ウェイトタイムの短縮化(クイックスタート
性)を可能にすること、画像形成装置の像加熱装置にあ
ってはフルカラー画像のようなトナー量の多い画像に対
しても高画質を維持して、なおかつ高速化にも対応でき
る装置を安価に提供すること、等にある。
An object of the present invention is to provide an electromagnetic induction heating type heating device which can reduce the heat generated by the exciting coil itself as a magnetic field generating means, and can use a low-grade bundled wire, thereby making it possible to use an inexpensive exciting coil or the exciting coil. Providing an electromagnetic induction heating type heating device using a coil, enabling efficient use of input power and improving the heat generation efficiency of the device, reducing power consumption and shortening the wait time (quick start property). In an image heating apparatus of an image forming apparatus, an apparatus capable of maintaining high image quality even for an image having a large amount of toner such as a full-color image and capable of coping with high speed is provided at a low cost. It is in.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、励磁コイル、加熱装置および画像形成装置で
ある。
According to the present invention, there is provided an exciting coil, a heating device and an image forming apparatus having the following constitutions.

【0023】(1)互いに絶縁された導電線材を複数本
束ねた束線を巻いて構成されていて、δ=(πfμσ)
-1/2で定義される侵入深さδ(fは励磁電流の周波数、
μは導電線材の透磁率、σは導電線材の導電率)に対し
て、前記導電線材の線径φ1をφ1 ≦δとしたことを特
徴とする励磁コイル。
(1) It is configured by winding a bundle of a plurality of conductive wires insulated from each other, and δ = (πfμσ)
Penetration depth δ defined by -1/2 (f is the frequency of the exciting current,
(μ is the magnetic permeability of the conductive wire, and σ is the conductivity of the conductive wire), wherein the wire diameter φ 1 of the conductive wire is φ 1 ≦ δ.

【0024】(2)電磁誘導発熱性部材と、該電磁誘導
発熱性部材に磁場を入れて発熱させる磁場発生手段を有
し、被加熱材に電磁誘導発熱性部材の発熱で熱エネルギ
ーを付与する加熱装置であり、磁場発生手段は交番磁場
を発生させる励磁コイルを含み、該励磁コイルは、互い
に絶縁された導電線材を複数本束ねた束線を巻いて構成
されていて、δ=(πfμσ)-1/2で定義される侵入深
さδ(fは励磁電流の周波数、μは導電線材の透磁率、
σは導電線材の導電率)に対して、前記導電線材の線径
φ1 をφ1 ≦δとしたことを特徴とする加熱装置。
(2) An electromagnetic induction heat-generating member and a magnetic field generating means for generating heat by applying a magnetic field to the electromagnetic induction heat-generating member, and applying heat energy to the material to be heated by the heat generated by the electromagnetic induction heat-generating member. A heating device, wherein the magnetic field generating means includes an exciting coil for generating an alternating magnetic field, and the exciting coil is configured by winding a bundle of a plurality of conductive wires insulated from each other, and δ = (πfμσ) Penetration depth δ defined by -1/2 (f is the frequency of the exciting current, μ is the permeability of the conductive wire,
σ For the conductivity of the conductive wire material), heating apparatus, wherein a wire diameter phi 1 of the conductive wire was φ 1 ≦ δ.

【0025】(3)電磁誘導発熱性部材と、該電磁誘導
発熱性部材に磁場を入れて発熱させる磁場発生手段を有
する第1部材と、該第1部材に直接あるいは他部材を挟
んで相互圧接してニップ部を形成する第2部材を有し、
該ニップ部に挟持搬送させた被加熱材に電磁誘導発熱性
部材の発熱で熱エネルギーを付与する加熱装置であり、
磁場発生手段は交番磁場を発生させる励磁コイルを含
み、該励磁コイルは、互いに絶縁された導電線材を複数
本束ねた束線を巻いて構成されていて、 δ=(πfμσ)-1/2 で定義される侵入深さδ(fは励磁電流の周波数、μは
導電線材の透磁率、σは導電線材の導電率)に対して、
前記導電線材の線径φ1 をφ1 ≦δとしたことを特徴と
する加熱装置。
(3) An electromagnetic induction heating member, a first member having a magnetic field generating means for generating a magnetic field by applying a magnetic field to the electromagnetic induction heating member, and mutually press-contacting the first member directly or with another member interposed therebetween. Having a second member forming a nip portion,
A heating device for applying heat energy to the material to be heated held and conveyed by the nip portion by the heat generated by the electromagnetic induction heating member,
The magnetic field generating means includes an exciting coil for generating an alternating magnetic field, and the exciting coil is configured by winding a bundle of a plurality of conductive wires insulated from each other, and δ = (πfμσ) −1/2 . For the defined penetration depth δ (f is the frequency of the exciting current, μ is the magnetic permeability of the conductive wire, and σ is the conductivity of the conductive wire),
Heating apparatus, wherein a wire diameter phi 1 of the conductive wire was φ 1 ≦ δ.

【0026】(4)前記(2)または(3)に記載の加
熱装置において、電磁誘導発熱性部材が回転部材もしく
は走行部材であることを特徴とする加熱装置。
(4) The heating device according to (2) or (3), wherein the electromagnetic induction heating member is a rotating member or a traveling member.

【0027】(5)前記(2)または(3)に記載の加
熱装置において、電磁誘導発熱性部材が固定の部材であ
ることを特徴とする加熱装置。
(5) The heating device according to (2) or (3), wherein the electromagnetic induction heating member is a fixed member.

【0028】(6)前記(3)に記載の加熱装置におい
て、電磁誘導発熱性部材は回転されるエンドレスフィル
ム部材あるいは走行される有端フィルム部材であり、第
1部材側である内側から第2部材側である外側に順に少
なくとも電磁誘導発熱層、弾性層、離型層で構成されて
いる積層体であることを特徴とする加熱装置。
(6) In the heating device according to the item (3), the electromagnetic induction heating member is a rotating endless film member or a running end film member, and the second member from the inside which is the first member side. A heating apparatus comprising: a laminated body including at least an electromagnetic induction heating layer, an elastic layer, and a release layer in that order on an outer side which is a member side.

【0029】(7)前記(3)に記載の加熱装置におい
て、電磁誘導発熱性部材は回転されるエンドレスフィル
ム部材あるいは走行される有端フィルム部材であり、第
1部材側である内側から第2部材側である外側に順に少
なくとも断熱層、電磁誘導発熱層、弾性層、離型層で構
成されている積層体であることを特徴とする加熱装置。
(7) In the heating device according to the above (3), the electromagnetic induction heating member is a rotating endless film member or a traveling end film member, and the second member from the inside which is the first member side. A heating device, which is a laminated body including at least a heat insulating layer, an electromagnetic induction heating layer, an elastic layer, and a release layer in that order on the outer side which is a member side.

【0030】(8)前記(3)に記載の加熱装置におい
て、電磁誘導発熱性部材は回転されるエンドレスフィル
ム部材あるいは走行される有端フィルム部材であり、第
1部材側である内側から第2部材側である外側に順に少
なくとも電磁誘導発熱層、離型層で構成されている積層
体であることを特徴とする加熱装置。
(8) In the heating device according to the above (3), the electromagnetic induction heating member is a rotating endless film member or a running end film member, and the second member is formed from the inside which is the first member side. A heating device comprising: a laminate comprising at least an electromagnetic induction heating layer and a release layer in that order on the outer side, which is a member side.

【0031】(9)前記(3)に記載の加熱装置におい
て、電磁誘導発熱性部材は回転されるエンドレスフィル
ム部材あるいは走行される有端フィルム部材であり、第
1部材側である内側から第2部材側である外側に順に少
なくとも断熱層、電磁誘導発熱層、離型層で構成されて
いる積層体であることを特徴とする加熱装置。
(9) In the heating device according to the item (3), the electromagnetic induction heating member is a rotating endless film member or a running endless film member, and the second member from the inside which is the first member side. A heating device comprising: a laminated body including at least a heat insulating layer, an electromagnetic induction heating layer, and a release layer on an outer side which is a member side.

【0032】(10)前記(3)ないし(9)に記載の
加熱装置において、第2部材が回転加圧部材であること
を特徴とする加熱装置。
(10) The heating device according to any one of (3) to (9), wherein the second member is a rotary pressing member.

【0033】(11)前記(3)に記載の加熱装置にお
いて、第2部材が回転加圧部材であり、電磁誘導発熱性
部材が回転部材もしくは走行部材であり、第2部材の回
転駆動により電磁誘導発熱性部材が回転もしくは走行さ
れることを特徴とする加熱装置。
(11) In the heating device according to (3), the second member is a rotary pressing member, the electromagnetic induction heating member is a rotating member or a traveling member, and the electromagnetically driven member is rotated by the second member. A heating device, wherein the induction heating member is rotated or run.

【0034】(12)前記(3)に記載の加熱装置にお
いて、電磁誘導発熱性部材は固定の部材であり、該固定
の電磁誘導発熱性部材と第2部材が耐熱性フィルムを介
して相互圧接してニップ部を形成していることを特徴と
する加熱装置。
(12) In the heating device according to the above (3), the electromagnetic induction heating member is a fixed member, and the fixed electromagnetic induction heating member and the second member are mutually pressed by a heat-resistant film. A nip portion formed by the heating device.

【0035】(13)前記(12)に記載の加熱装置に
おいて、ニップ部の耐熱性フィルムと第2部材間に被加
熱材が挟持搬送されることを特徴とする加熱装置。
(13) The heating device according to (12), wherein the material to be heated is sandwiched and conveyed between the heat-resistant film in the nip portion and the second member.

【0036】(14)前記(12)または(13)に記
載の加熱装置において、第2部材が回転加圧部材である
ことを特徴とする加熱装置。
(14) The heating device according to (12) or (13), wherein the second member is a rotary pressing member.

【0037】(15)前記(12)または(13)に記
載の加熱装置において、第2部材が回転加圧部材であ
り、耐熱性フィルムが回転部材もしくは走行部材であ
り、第2部材の回転駆動により耐熱性フィルムが回転も
しくは走行されることを特徴とする加熱装置。
(15) In the heating device according to (12) or (13), the second member is a rotary pressing member, the heat-resistant film is a rotating member or a traveling member, and the second member is driven to rotate. A heating device characterized in that the heat-resistant film is rotated or run by the heating device.

【0038】(16)前記(12)ないし(15)のい
ずれか1つに記載の加熱装置において、耐熱性フィルム
は第1部材側である内側から第2部材側である外側に順
に少なくとも耐熱性樹脂層、離型層で構成されている積
層体であることを特徴とする加熱装置。
(16) In the heating device according to any one of the above (12) to (15), the heat-resistant film is at least heat-resistant in order from the inside on the first member side to the outside on the second member side. A heating device, which is a laminate including a resin layer and a release layer.

【0039】(17)前記(3)または(16)に記載
の加熱装置において、励磁コイルの重心は回転する電磁
誘導発熱性部材または回転する耐熱性部材の回転中心よ
りニップ部に寄せてあることを特徴とする加熱装置。
(17) In the heating device according to (3) or (16), the center of gravity of the exciting coil is closer to the nip portion than the center of rotation of the rotating electromagnetic induction heating member or the rotating heat resistant member. A heating device.

【0040】(18)前記(2)ないし(17)の何れ
か1つに記載の加熱装置において、被加熱材が画像を形
成担持させた画像担持体であり、装置が該画像を加熱処
理する像加熱装置であることを特徴とする加熱装置。
(18) In the heating device according to any one of (2) to (17), the material to be heated is an image carrier on which an image is formed and carried, and the device heat-treats the image. A heating device, which is an image heating device.

【0041】(19)前記(18)において、画像の加
熱処理が画像担持体に対する画像の定着処理であること
を特徴とする加熱装置。
(19) The heating device according to (18), wherein the image heating process is a process of fixing the image to the image carrier.

【0042】(20)画像担持体に画像を形成する画像
形成手段と、画像担持体上に形成した画像を加熱処理す
る像加熱装置を備え、該像加熱装置が(2)ないし(1
7)の何れか1つに記載の加熱装置であることを特徴と
する画像形成装置。
(20) An image forming means for forming an image on the image carrier and an image heating device for heating the image formed on the image carrier are provided, wherein the image heating device comprises (2) to (1)
An image forming apparatus, which is the heating apparatus according to any one of 7).

【0043】(21)前記(20)において、画像の加
熱処理が画像担持体に対する画像の定着処理であること
を特徴とする画像形成装置。
(21) The image forming apparatus according to (20), wherein the image heating process is a process of fixing the image to the image carrier.

【0044】〈作 用〉 1)励磁コイルについて、前記のようにδ=(πfμ
σ)-1/2で定義される侵入深さδに対して、励磁コイル
を構成させる導電線材(細線)の線径φ1 をφ1≦δな
る線径を選択することによって後述するように励磁コイ
ル自身の発熱を減少させて低い耐熱グレードの束線を用
いることが可能となり、安価な励磁コイル、従って該励
磁コイルを磁場発生手段として用いて安価な電磁誘導加
熱方式の加熱装置を提供することができる。
<Operation> 1) Regarding the exciting coil, δ = (πfμ) as described above.
σ) For the penetration depth δ defined by -1/2 , the wire diameter φ 1 of the conductive wire (thin wire) forming the excitation coil is selected by selecting a wire diameter satisfying φ 1 ≦ δ as described later. It is possible to use a bundle of low heat-resistant grade by reducing the heat generated by the exciting coil itself, and to provide an inexpensive exciting coil, and therefore an inexpensive electromagnetic induction heating type heating device using the exciting coil as a magnetic field generating means. be able to.

【0045】2)該励磁コイルを磁場発生手段として用
いた電磁誘導加熱方式の加熱装置について該励磁コイル
の重心は回転する電磁誘導発熱性部材または回転する耐
熱性部材の回転中心よりニップ部に寄せることによっ
て、上記1)の特徴・効果に加えて、励磁コイルが発生
する交番磁束のエネルギーを効率よく電磁誘導発熱性部
材で消費させることができて、迅速な電磁誘導発熱性部
材の昇温と消費エネルギーの節約が可能となる。
2) Electromagnetic induction heating type heating device using the exciting coil as a magnetic field generating means The center of gravity of the exciting coil is brought closer to the nip from the center of rotation of the rotating electromagnetic induction heating member or the rotating heat resistant member. Thereby, in addition to the features and effects of the above 1), the energy of the alternating magnetic flux generated by the exciting coil can be efficiently consumed by the electromagnetic induction heating member, and the temperature of the electromagnetic induction heating member can be increased quickly. Energy consumption can be saved.

【0046】3)したがって、第1部材と第2部材との
間で被加熱材を挟持搬送させて被加熱材を加熱するため
のニップ部およびその近傍部に磁束分布を集中させて該
部分の電磁誘導発熱性部材部分に効率よく磁束を供給で
きて装置の発熱効率を向上させ、.低消費電力(省電
力)、ウエイトタイムの短縮化が可能、.被加熱材を
高速にかつ所要十分に加熱処理することが可能、.画
像形成装置の像加熱装置にあってはフルカラー画像のよ
うなトナー量の多い画像に対してもトナー画像を十分溶
融することができて、定着不良・光沢ムラ・オフセット
などの問題なく所要十分な高画質の定着能力を保つたま
ま、クイックスタート性・高速処理性を得ることが可
能、等の効果が得られる。
3) Therefore, the magnetic flux distribution is concentrated in the nip portion for heating the material to be heated by sandwiching and transporting the material to be heated between the first member and the second member, and in the vicinity thereof, the magnetic flux distribution is concentrated. The magnetic flux can be efficiently supplied to the electromagnetically induced heat-generating members, thereby improving the heat generation efficiency of the device. Low power consumption (power saving), shortening of wait time is possible. It is possible to heat the material to be heated quickly and sufficiently. In an image heating device of an image forming apparatus, a toner image can be sufficiently melted even for an image having a large amount of toner such as a full-color image. The effects such as quick start property and high speed processing property can be obtained while maintaining high image quality fixing ability.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〈第1の実施形態例〉(図1〜図6) (1)画像形成装置例 図1は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の
画像形成装置は電子写真カラープリンタである。
<First Embodiment> (FIGS. 1 to 6) (1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus. The image forming apparatus of this example is an electrophotographic color printer.

【0048】101は有機感光体やアモルファスシリコ
ン感光体でできた電子写真感光体ドラム(像担持体)で
あり、矢示の反時計方向に所定のプロセススピード(周
速度)で回転駆動される。
Reference numeral 101 denotes an electrophotographic photosensitive drum (image carrier) made of an organic photosensitive member or an amorphous silicon photosensitive member, and is rotated at a predetermined process speed (peripheral speed) in a counterclockwise direction indicated by an arrow.

【0049】感光体ドラム101はその回転過程で帯電
ローラ等の帯電装置102で所定の極性・電位の一様な
帯電処理を受ける。
The photosensitive drum 101 undergoes a uniform charging process of a predetermined polarity and potential by a charging device 102 such as a charging roller during its rotation.

【0050】次いでその帯電処理面にレーザー光学箱
(レーザースキャナー)110から出力されるレーザー
光103による、目的の画像情報の走査露光処理を受け
る。レーザー光学箱110は不図示の画像読取装置等の
画像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジ
タル画素信号に対応して変調(オン/オフ)したレーザ
ー光103を出力して回転感光体ドラム面を走査露光す
るもので、この走査露光により回転感光体ドラム101
面に走査露光した目的画像情報に対応した静電潜像が形
成される。109はレーザー光学箱110からの出力レ
ーザー光を感光体ドラム101の露光位置に偏向させる
ミラーである。
Next, the charged surface is subjected to a scanning exposure process of target image information by a laser beam 103 output from a laser optical box (laser scanner) 110. The laser optical box 110 outputs laser light 103 modulated (on / off) in response to a time-series electric digital pixel signal of target image information from an image signal generator such as an image reader (not shown), and The scanning exposure is performed on the drum surface.
An electrostatic latent image corresponding to the target image information scanned and exposed on the surface is formed. A mirror 109 deflects an output laser beam from the laser optical box 110 to an exposure position on the photosensitive drum 101.

【0051】フルカラー画像形成の場合は、目的のフル
カラー画像の第1の色分解成分画像、例えばイエロー成
分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜
像が4色カラー現像装置104のうちのイエロー現像器
104Yの作動でイエロートナー画像として現像され
る。そのイエロートナー画像は感光体ドラム101と中
間転写体ドラム105との接触部(或は近接部)である
一次転写部T1において中間転写体ドラム105の面に
転写される。中間転写体ドラム105面に対するトナー
画像転写後の回転感光体ドラム101面はクリーナ10
7により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。
In the case of forming a full-color image, scanning exposure and latent image formation are performed on a first color-separated component image of a target full-color image, for example, a yellow component image. Is developed as a yellow toner image by the operation of the yellow developing device 104Y. The yellow toner image is transferred to the surface of the intermediate transfer drum 105 at a primary transfer portion T1, which is a contact portion (or a close portion) between the photosensitive drum 101 and the intermediate transfer drum 105. After the transfer of the toner image to the surface of the intermediate transfer drum 105, the surface of the rotating photosensitive drum 101 is
7 removes adhered residues such as transfer residual toner and is cleaned.

【0052】上記のような帯電・走査露光・現像・一次
転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画
像の、第2の色分解成分画像(例えばマゼンタ成分画
像、マゼンタ現像器104Mが作動)、第3の色分解成
分画像(例えばシアン成分画像、シアン現像器104C
が作動)、第4の色分解成分画像(例えば黒成分画像、
黒現像器104BKが作動)の各色分解成分画像につい
て順次に実行され、中間転写体ドラム105面にイエロ
ートナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像
・黒トナー画像の都合4色のトナー画像が順次重ねて転
写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナ
ー画像が合成形成される。
The process cycle of charging, scanning exposure, development, primary transfer, and cleaning as described above performs the second color separation component image (for example, magenta component image, magenta developing unit 104M operates) of the target full-color image, Third color separation component image (for example, cyan component image, cyan developing device 104C
Operates), a fourth color separation component image (for example, a black component image,
(The black developing device 104BK is activated) for each color separation component image, and the toner images of four colors of a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are sequentially superimposed on the surface of the intermediate transfer drum 105. Is transferred to form a color toner image corresponding to the desired full-color image.

【0053】本例においては、トナーは低軟化物質を含
有させたものを用いている。
In the present embodiment, the toner containing a low softening substance is used.

【0054】中間転写体ドラム105は、金属ドラム上
に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光
体ドラム101に接触して或は近接して感光体ドラム1
01と略同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動され、
中間転写体ドラム105の金属ドラムにバイアス電位を
与えて感光体ドラム101との電位差で感光体ドラム1
01側のトナー画像を該中間転写体ドラム105面側に
転写させる。
The intermediate transfer drum 105 has a medium resistance elastic layer and a high resistance surface layer on a metal drum, and is in contact with or close to the photosensitive drum 101.
It is driven to rotate clockwise as indicated by the arrow at approximately the same peripheral speed as 01,
A bias potential is applied to the metal drum of the intermediate transfer drum 105, and the potential difference between
The toner image on the side 01 is transferred to the surface of the intermediate transfer drum 105.

【0055】上記の回転中間転写体ドラム105面に合
成形成されたカラートナー画像は、該回転中間転写体ド
ラム105と転写ローラ106との接触ニップ部である
二次転写部T2において、該二次転写部T2に不図示の
給紙部から所定のタイミングで送り込まれた被記録材
(画像担持体)Pの面に転写されていく。転写ローラ1
06は被記録材Pの背面からトナーと逆極性の電荷を供
給することで中間転写体ドラム105面側から被記録材
P側へ合成カラートナー画像を順次に一括転写する。
The color toner image synthesized and formed on the surface of the rotary intermediate transfer drum 105 is transferred to the secondary transfer portion T2 which is a contact nip portion between the rotary intermediate transfer drum 105 and the transfer roller 106. The image is transferred onto the surface of the recording material (image carrier) P sent from the paper supply unit (not shown) to the transfer unit T2 at a predetermined timing. Transfer roller 1
Reference numeral 06 supplies a charge having a polarity opposite to that of the toner from the rear surface of the recording material P, and collectively transfers the combined color toner images sequentially from the surface of the intermediate transfer drum 105 to the recording material P.

【0056】二次転写部T2を通過した被記録材Pは中
間転写体ドラム105の面から分離されて像加熱装置
(定着装置)100へ導入され、未定着トナー画像の加
熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図
示の排紙トレーに排出される。定着装置100は電磁誘
導加熱方式の加熱装置である。この定着装置100につ
いては次の(2)項で詳述する。
The recording material P that has passed through the secondary transfer portion T2 is separated from the surface of the intermediate transfer drum 105, introduced into the image heating device (fixing device) 100, and subjected to the heat fixing process of the unfixed toner image. The sheet is discharged to a discharge tray (not shown) outside the apparatus as a color image formed product. The fixing device 100 is an electromagnetic induction heating type heating device. The fixing device 100 will be described in detail in the following section (2).

【0057】被記録材Pに対するカラートナー画像転写
後の回転中間転写体ドラム105はクリーナ108によ
り転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。このクリーナ108は常時は中間転写体ド
ラム105に非接触状態に保持されており、中間転写体
ドラム105から被記録材Pに対するカラートナー画像
の二次転写実行過程において中間転写体ドラム105に
接触状態に保持される。
After the transfer of the color toner image to the recording material P, the rotating intermediate transfer drum 105 is cleaned by the cleaner 108 by removing the adhered residue such as untransferred toner and paper dust. The cleaner 108 is normally kept in a non-contact state with the intermediate transfer drum 105, and is kept in contact with the intermediate transfer drum 105 in the process of performing the secondary transfer of the color toner image from the intermediate transfer drum 105 to the recording material P. Is held.

【0058】また転写ローラ106も常時は中間転写体
ドラム105に非接触状態に保持されており、中間転写
体ドラム105から被記録材Pに対するカラートナー画
像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム105
に被記録材Pを介して接触状態に保持される。
The transfer roller 106 is always kept in a non-contact state with the intermediate transfer drum 105, and during the secondary transfer of the color toner image from the intermediate transfer drum 105 to the recording material P, the intermediate transfer drum 105
Is kept in contact with the recording material P via the recording material P.

【0059】白黒画像などモノカラー画像のプリントモ
ードも実行できる。また両面画像プリントモード、或は
多重画像プリントモードも実行できる。
A print mode for a mono-color image such as a black-and-white image can also be executed. Also, a double-sided image print mode or a multiple image print mode can be executed.

【0060】両面画像プリントモードの場合は、定着装
置100を出た1面目画像プリント済みの被記録材Pは
不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び二
次転写部T2へ送り込まれて2面に対するトナー画像転
写を受け、再度、定着装置100に導入されて2面に対
するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像プリ
ントが出力される。
In the case of the double-sided image print mode, the recording material P on which the first-side image has been printed out of the fixing device 100 is turned upside down via a recirculation transport mechanism (not shown) and is sent to the secondary transfer portion T2 again. Then, the toner image is transferred to the two surfaces, and the toner image is again introduced into the fixing device 100 and subjected to the fixing process of the toner image to the two surfaces, whereby a double-sided image print is output.

【0061】多重画像プリントモードの場合は、定着装
置100を出た1回目画像プリント済みの被記録材Pは
不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再び
二次転写部T2へ送り込まれて1回目画像プリント済み
の面に2回目のトナー画像転写を受け、再度、定着装置
100に導入されて2回目のトナー画像の定着処理を受
けることで多重画像プリントが出力される。
In the case of the multiple image print mode, the recording material P on which the first image has been printed out of the fixing device 100 is not turned upside down via a recirculation transport mechanism (not shown) to the secondary transfer portion T2 again. The multi-image print is output by receiving the second transfer of the toner image on the surface on which the first image print has been performed and then re-introduced to the fixing device 100 to undergo the second toner image fixing process.

【0062】(2)定着装置100 A)装置の全体的概略構成 図2は本例の電磁誘導加熱方式の定着装置100の要部
の横断面模型図である。
(2) Fixing Apparatus 100 A) Overall Schematic Configuration of Apparatus FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part of an electromagnetic induction heating type fixing apparatus 100 of this embodiment.

【0063】1は電磁誘導発熱性部材2と該電磁誘導発
熱性部材に磁場を入れて発熱させる磁場発生手段3を有
する第1部材、6は該第1部材1と相互圧接してニップ
部Nを形成する第2部材としての加圧ローラである。
Reference numeral 1 denotes a first member having an electromagnetic induction heating member 2 and a magnetic field generating means 3 for applying a magnetic field to the electromagnetic induction heating member to generate heat, and 6 denotes a nip portion N Is a pressure roller as a second member that forms

【0064】電磁誘導発熱性部材2は本例装置の場合は
電磁誘導発熱層(導電体層、磁性体層、抵抗体層)を含
む円筒状フィルム(エンドレスフィルム部材、回転加熱
部材)である。以下、定着フィルムと記す。この定着フ
ィルム2の層構成については後記B)項で詳述する。
In the case of the device of the present embodiment, the electromagnetic induction heating member 2 is a cylindrical film (endless film member, rotary heating member) including an electromagnetic induction heating layer (conductor layer, magnetic layer, resistor layer). Hereinafter, it is referred to as a fixing film. The layer structure of the fixing film 2 will be described in detail in section B).

【0065】この円筒状定着フィルム1は円筒状の横長
のフィルムガイド部材4にルーズに外嵌させてある。フ
ィルムガイド部材4は下側と上側の横断面略半円弧状樋
型の成形部材4a・4bを重ね合わせることにより両者
4a・4bで略円筒体を構成させてある。フィルムガイ
ド部材4は円筒状の定着フィルム2の支持、定着フィル
ム回転時の搬送安定性を図る役目をする。下側フィルム
ガイド部材4aはニップ部Nへの加圧、磁場発生手段と
しての励磁コイル3の支持の働きもし、磁束の通過を妨
げない絶縁性の部材であり、高い加重に耐えられる、耐
熱性のある材料が用いられる。例えば、フェノール樹
脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PP
S樹脂、PFA樹脂、PTFE樹脂、FEP樹脂、LC
P樹脂などを選択するとよい。上側フィルムガイド部材
4bも同材料で構成することができる。上側フィルムガ
イド部材4bは省略した装置構成にすることもできる。
The cylindrical fixing film 1 is loosely fitted to a cylindrical horizontally long film guide member 4. The film guide member 4 has a substantially cylindrical body formed by superposing lower and upper cross-sectionally semicircular trough-shaped forming members 4a and 4b on both sides 4a and 4b. The film guide member 4 serves to support the cylindrical fixing film 2 and to improve the conveyance stability when the fixing film rotates. The lower film guide member 4a functions to press the nip portion N and support the exciting coil 3 as a magnetic field generating means, and is an insulating member that does not hinder the passage of magnetic flux. The material with the following is used. For example, phenol resin, fluorine resin, polyimide resin, polyamide resin, polyamide imide resin, PEEK resin, PES resin, PP
S resin, PFA resin, PTFE resin, FEP resin, LC
P resin or the like is preferably selected. The upper film guide member 4b can be made of the same material. The upper film guide member 4b may be omitted in device configuration.

【0066】磁場発生手段3は後記C)項にて詳述する
ように絶縁被覆導電線材の束線3dを複数回所定形状に
巻いて構成した励磁コイルであり、本例においては、該
励磁コイル3は下側フィルムガイド部材4aの内面形状
に略対応させた舟形形状のものにし、下側フィルムガイ
ド部材4aの内側に配設支持させてある。
The magnetic field generating means 3 is an exciting coil formed by winding a bundle 3d of an insulated coated conductive wire into a predetermined shape a plurality of times, as described in detail in section C) below. Reference numeral 3 denotes a boat-like shape substantially corresponding to the inner surface shape of the lower film guide member 4a, which is disposed and supported inside the lower film guide member 4a.

【0067】上記の定着フィルム2・励磁コイル3・フ
ィルムガイド部材4を含む組立て体が第1部材であり、
これを便宜上「加熱アセンブリ」と称す。
An assembly including the fixing film 2, the excitation coil 3, and the film guide member 4 is a first member,
This is referred to as "heating assembly" for convenience.

【0068】第2部材としての加圧ローラ6は本例は弾
性加圧ローラであり、芯金6aと、該芯金周りに同心一
体にローラ状に厚さ例えば2mmで被覆させた、シリコ
ーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂等の耐熱性弾性材層
6bとで構成されており、本例装置の場合は該加圧ロー
ラ6をその芯金6aの両端部を装置の不図示の手前側と
奥側のシャーシー側板間に回転自由に軸受け保持させて
配設してある。
The pressure roller 6 as the second member is an elastic pressure roller in this embodiment. The pressure roller 6 is a silicone rubber coated with a core metal 6a and a roller, for example, with a thickness of 2 mm concentrically and integrally around the core metal. The pressure roller 6 is composed of a heat-resistant elastic material layer 6b made of fluoro rubber, fluoro resin, or the like. It is arranged so that it can be freely rotated and held between the chassis side plates.

【0069】この加圧ローラ6の上側に、上記の加熱ア
センブリを下側フィルムガイド部材4a側を下向きにし
て配設し、不図示のステー・加圧バネ等の付勢手段によ
り押し下げ力を作用させて下側フィルムガイド部材4a
の下面と加圧ローラ6の上面とを定着フィルム2を挟ま
せて圧接させてニップ部Nを形成させている。
The above-described heating assembly is disposed above the pressure roller 6 with the lower film guide member 4a facing downward, and a pressing force is applied by a biasing means such as a stay and a pressure spring (not shown). And the lower film guide member 4a
Is pressed against the upper surface of the pressure roller 6 with the fixing film 2 interposed therebetween, thereby forming a nip portion N.

【0070】加圧ローラ6は駆動手段Mにより矢示の反
時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ6の回転駆
動による該加圧ローラ6と定着フィルム2の外面との摩
擦力で定着フィルム2に回転力が作用して、該定着フィ
ルム2がその内面がニップ部Nにおいて下側フィルムガ
イド部材4aの下面に密着して摺動しながら矢示の時計
方向に加圧ローラ6の回転周速度にほぼ対応した周速度
をもってフィルムガイド部材4の外回りを回転状態にな
る(加圧ローラ駆動方式)。
The pressure roller 6 is driven by the driving means M to rotate counterclockwise as indicated by the arrow. A rotational force acts on the fixing film 2 due to a frictional force between the pressing roller 6 and the outer surface of the fixing film 2 due to the rotational driving of the pressing roller 6, and the inner surface of the fixing film 2 is lower at the nip portion N. The outer periphery of the film guide member 4 is rotated in a clockwise direction indicated by an arrow at a peripheral speed substantially corresponding to the rotational peripheral speed of the pressure roller 6 while sliding in close contact with the lower surface of the film guide member 4a (the pressure roller). Drive system).

【0071】ニップ部Nにおける下側フィルムガイド部
材4aの下面と定着フィルム2の内面との相互摺動摩擦
力を低減化させるために定着ニップ部Nの下側フィルム
ガイド部材4aの下面と定着フィルム2の内面との間に
耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させる、あるいは下側
フィルムガイド部材4aの下面を潤滑部材で被覆するよ
うにすることもできる。
In order to reduce the mutual sliding friction between the lower surface of the lower film guide member 4a and the inner surface of the fixing film 2 in the nip portion N, the lower surface of the lower film guide member 4a of the fixing nip portion N and the fixing film 2 A lubricant such as heat-resistant grease may be interposed between the inner surface of the lower film guide member 4a and the lower surface of the lower film guide member 4a.

【0072】励磁コイル3には励磁回路5を接続してあ
る。この励磁回路5は20[kHz]から500[kH
z]の高周波をスイッチング電源で発生できるようにな
っている。本例は80[kHz]の交番電流を励磁コイ
ル3に供給できるようになっている。
An exciting circuit 5 is connected to the exciting coil 3. The excitation circuit 5 has a frequency of 20 kHz to 500 kHz.
z] can be generated by a switching power supply. In this example, an alternating current of 80 [kHz] can be supplied to the exciting coil 3.

【0073】励磁コイル3は励磁回路5から供給される
交番電流(高周波電流)によって交番磁束を発生する。
その交番磁束はニップ部N及びその近傍に集中的に分布
し、主としてニップ部N及びその近傍において定着フィ
ルム2の電磁誘導発熱層に渦電流を発生させる。この渦
電流は電磁誘導発熱層の固有抵抗によって電磁誘導発熱
層にジュール熱(渦電流損)を発生させる。即ち定着フ
ィルム2が電磁誘導発熱する。この定着フィルム2の電
磁誘導発熱は交番磁束を集中的に分布させたニップ部N
及びその近傍において集中的に生じてニップ部Nが高効
率に加熱される。このニップ部Nの温度は、不図示の温
度検知手段を含む温調系により励磁コイル3に対する電
流供給が制御されることで所定の温度が維持されるよう
に温調される。
The exciting coil 3 generates an alternating magnetic flux by an alternating current (high-frequency current) supplied from the exciting circuit 5.
The alternating magnetic flux is intensively distributed in the nip portion N and its vicinity, and mainly generates an eddy current in the electromagnetic induction heating layer of the fixing film 2 in the nip portion N and its vicinity. This eddy current generates Joule heat (eddy current loss) in the electromagnetic induction heating layer due to the specific resistance of the electromagnetic induction heating layer. That is, the fixing film 2 generates electromagnetic induction heat. The heat generated by the electromagnetic induction of the fixing film 2 is generated in the nip portion N where the alternating magnetic flux is concentrated.
And the nip N is heated in a highly efficient manner in the vicinity thereof. The temperature of the nip portion N is controlled such that a predetermined temperature is maintained by controlling the current supply to the exciting coil 3 by a temperature control system including a temperature detection unit (not shown).

【0074】而して、加圧ローラ6が回転駆動され、そ
れに伴って円筒状の定着フィルム2がフィルムガイド部
材4の外回りを回転し、励磁回路5から励磁コイル3へ
の給電により上記のように定着フィルム2の電磁誘導発
熱がなされてニップ部Nが所定の温度に立ち上がって温
調された状態において、画像形成手段部から搬送された
未定着トナー画像tが形成された被記録材Pがニップ部
Nの定着フィルム2と加圧ローラ6との間に画像面が上
向き即ち定着フィルム面に対向して導入され、ニップ部
Nにおいて画像面が定着フィルム2の外面に密着して定
着フィルム2と一緒にニップ部Nを挟持搬送されてい
く。このニップ部Nを定着フィルム2と一緒に被記録材
Pが挟持搬送されていく過程において定着フィルム2の
電磁誘導発熱で加熱されて被記録材P上の未定着トナー
画像tが加熱定着される。被記録材Pはニップ部Nを通
過すると回転定着フィルム2の外面から分離して排出搬
送されていく。被記録材上の加熱定着トナー画像はニッ
プ部通過後、冷却して永久固着像となる。
Thus, the pressure roller 6 is driven to rotate, and the cylindrical fixing film 2 rotates around the film guide member 4 in accordance with the rotation, and power is supplied from the excitation circuit 5 to the excitation coil 3 as described above. When the nip portion N rises to a predetermined temperature and the temperature is controlled by the electromagnetic induction heating of the fixing film 2, the recording material P on which the unfixed toner image t conveyed from the image forming unit is formed. The image surface is introduced between the fixing film 2 in the nip portion N and the pressure roller 6 so as to face upward, that is, opposed to the fixing film surface. The nip portion N is conveyed together with the nip portion N. In the process in which the recording material P is nipped and conveyed in the nip portion N together with the fixing film 2, the unfixed toner image t on the recording material P is heated and fixed by heating by the electromagnetic induction heat of the fixing film 2. . After passing through the nip N, the recording material P is separated from the outer surface of the rotary fixing film 2 and is discharged and conveyed. After passing through the nip portion, the heat-fixed toner image on the recording material is cooled and becomes a permanent fixed image.

【0075】本例ではトナーtに低軟化物質を含有させ
たトナーを使用したため、定着装置にオフセット防止の
ためのオイル塗布機構を設けていないが、低軟化物質を
含有させていないトナーを使用した場合にはオイル塗布
機構を設けてもよい。また定着ニップ部後に冷却部を設
けて冷却分離を行なってもよい。また、低軟化物質を含
有させたトナーを使用した場合にもオイル塗布や冷却分
離を行なってもよい。
In this example, since a toner containing a low softening substance was used in the toner t, an oil application mechanism for preventing offset was not provided in the fixing device, but a toner not containing a low softening substance was used. In this case, an oil application mechanism may be provided. Further, a cooling section may be provided after the fixing nip to perform cooling separation. Also, when a toner containing a low softening substance is used, oil application or cooling separation may be performed.

【0076】B)定着フィルム2 図3の(a)と(b)はそれぞれ本例における電磁誘導
発熱性部材としての定着フィルム2の層構成模型図であ
る。
B) Fixing Film 2 FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams of the layer structure of the fixing film 2 as an electromagnetic induction heating member in this example.

【0077】(a)の定着フィルム2は、電磁誘導発熱
性の定着フィルムの基層となる金属フィルム等でできた
発熱層2aと、その外面に積層した弾性層2bと、更に
その外面に積層した離型層2cの3層複合構造のもので
ある。この円筒状の定着フィルム2において発熱層2a
が内面側であり、離型層2cが外面側である。前述した
ように、発熱層2aに交番磁束aが作用することで該発
熱層2aに渦電流bが発生して該発熱層2aが発熱す
る。その熱が弾性層2b・離型層2cを介してニップ部
Nを加熱し、該ニップ部Nに通紙される被加熱材として
の被記録材を加熱してトナー画像の加熱定着がなされ
る。
The fixing film 2 of (a) is composed of a heat generating layer 2a made of a metal film or the like serving as a base layer of the electromagnetic induction heat generating fixing film, an elastic layer 2b laminated on its outer surface, and further laminated on its outer surface. It has a three-layer composite structure of the release layer 2c. In this cylindrical fixing film 2, the heat generating layer 2a
Is the inner surface side, and the release layer 2c is the outer surface side. As described above, when the alternating magnetic flux a acts on the heat generating layer 2a, an eddy current b is generated in the heat generating layer 2a, and the heat generating layer 2a generates heat. The heat heats the nip portion N via the elastic layer 2b and the release layer 2c, and heats the recording material as the material to be passed through the nip portion N to heat and fix the toner image. .

【0078】本例の定着フィルム2は、抵抗体であるニ
ッケルからなる厚み50μmの発熱層2aの表面をシリ
コーンゴムからなる弾性層2bで被覆し、さらにフッ素
樹脂の離型層2cで被覆してある。
In the fixing film 2 of this embodiment, the surface of a 50 μm thick heat generating layer 2a made of nickel, which is a resistor, is covered with an elastic layer 2b made of silicone rubber, and further covered with a release layer 2c made of fluororesin. is there.

【0079】.発熱層2a 発熱層1は、ニッケル以外にも10-5〜10-10 Ω・c
mの電気良導体である金属、金属化合物、有機導電体で
あればよく、より好ましくは透磁率が高い強磁性を示す
鉄、コバルト等の純金属若しくはそれらの化合物を用い
ることができる。
[0079] Heating layer 2a Heating layer 1 is made of 10 -5 to 10 -10 Ω · c in addition to nickel.
It is sufficient to use a metal, a metal compound, or an organic conductor that is a good electric conductor of m, and more preferably, a pure metal such as iron or cobalt having high magnetic permeability and exhibiting ferromagnetism or a compound thereof can be used.

【0080】発熱層2aの厚みを薄くすると十分な磁路
が確保できなくなり、外部へ磁束が洩れて発熱体自身の
発熱エネルギーは小さくなる場合があり、また厚くする
と熱容量が大きくなり昇温に要する時間が長くなる傾向
がある。
If the thickness of the heat generating layer 2a is reduced, a sufficient magnetic path cannot be secured, and the magnetic flux may leak to the outside to reduce the heat generation energy of the heat generating element itself. Time tends to be longer.

【0081】従って厚みは発熱体の材料の比熱、密度、
透磁率、抵抗率の値によって適正値がある。本例では1
0〜100μmの厚みの範囲で、3℃/sec以上の昇
温速度を得ることができた。
Therefore, the thickness depends on the specific heat, density,
There are appropriate values depending on the values of magnetic permeability and resistivity. In this example, 1
A heating rate of 3 ° C./sec or more could be obtained in the thickness range of 0 to 100 μm.

【0082】.弾性層2b 弾性層2bは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロ
シリコーンゴムなどで耐熱性が良く、熱伝導率が良い材
料である。
[0082] Elastic Layer 2b The elastic layer 2b is made of silicone rubber, fluorine rubber, fluorosilicone rubber, or the like, and has good heat resistance and good thermal conductivity.

【0083】弾性層2bの厚さは10〜500[μm]
が好ましい。カラー画像を印刷する場合、特に写真画像
などでは被記録材P上で大きな面積にわたってベタ画像
が形成される。この場合、被記録材の凹凸あるいはトナ
ー層の凹凸に加熱面(離型層2c)が追従できないと加
熱ムラが発生し、伝熱量が多い部分と少ない部分で画像
に光沢ムラが発生する。伝熱量が多い部分は光沢度が高
く、伝熱量が少ない部分では光沢度が低い。弾性層2b
の厚さとしては、10[μm]以下では被記録材あるい
はトナー層の凹凸に追従しきれず画像光沢ムラが発生し
てしまう。また、1000[μm]以上の場合には弾性
層2bの熱抵抗が大きくなりクイックスタートを実現す
るのが難しくなる。より好ましくは弾性層2bの厚みは
50〜500[μm]がよい。
The thickness of the elastic layer 2b is 10 to 500 [μm].
Is preferred. When a color image is printed, a solid image is formed over a large area on the recording material P, especially for a photographic image. In this case, if the heating surface (the release layer 2c) cannot follow the unevenness of the recording material or the unevenness of the toner layer, uneven heating occurs, and gloss unevenness occurs in an image in a portion having a large amount of heat transfer and a portion having a small amount of heat transfer. The glossiness is high in a portion having a large amount of heat transfer, and low in a portion having a small amount of heat transfer. Elastic layer 2b
When the thickness is less than 10 [μm], the unevenness of the recording material or the toner layer cannot be completely followed, and uneven image gloss occurs. On the other hand, when the thickness is 1000 [μm] or more, the thermal resistance of the elastic layer 2b increases, and it is difficult to realize a quick start. More preferably, the thickness of the elastic layer 2b is preferably 50 to 500 [μm].

【0084】弾性層2bの硬度は、硬度が高すぎると被
記録材あるいはトナー層の凹凸に追従し切れず画像光沢
ムラが発生してしまう。そこで、弾性層2bの硬度とし
ては60°(JIS-A )以下、より好ましくは45°以下
がよい。
If the hardness of the elastic layer 2b is too high, the elasticity of the elastic layer 2b cannot follow the irregularities of the recording material or the toner layer, resulting in uneven image gloss. Therefore, the hardness of the elastic layer 2b is preferably 60 ° (JIS-A) or less, more preferably 45 ° or less.

【0085】弾性層2bの熱伝導率λに関しては、 6×10-4〜2×10-3[cal/cm・sec・de
g.] がよい。
The thermal conductivity λ of the elastic layer 2 b is 6 × 10 −4 to 2 × 10 −3 [cal / cm · sec · de].
g. ] Is good.

【0086】熱伝導率λが6×10-4[cal/cm・
sec・deg.]よりも小さい場合には、熱抵抗が大
きく、定着フィルム2の表層(離型層2c)における温
度上昇が遅くなる。
The thermal conductivity λ is 6 × 10 −4 [cal / cm ·
sec deg. ], The thermal resistance is large, and the temperature rise in the surface layer (release layer 2c) of the fixing film 2 becomes slow.

【0087】熱伝導率λが2×10-3[cal/cm・
sec・deg.]よりも大きい場合には、硬度が高く
なりすぎたり、圧縮永久歪みが悪化する。
The thermal conductivity λ is 2 × 10 −3 [cal / cm ·
sec deg. ], The hardness becomes too high and the compression set becomes worse.

【0088】よって、弾性層2bの熱伝導率λは、6×
10-4〜2×10-3[cal/cm・sec・de
g.]がよい。より好ましくは、8×10-4〜1.5×
10-3[cal/cm・sec・deg.]がよい。
Therefore, the thermal conductivity λ of the elastic layer 2b is 6 ×
10 -4 to 2 × 10 -3 [cal / cm · sec · de
g. ] Is good. More preferably, 8 × 10 −4 to 1.5 ×
10 −3 [cal / cm · sec · deg. ] Is good.

【0089】.離型層2c 離型層2cは、PFA、PTFE、FEP等のフッ素樹
脂以外に、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、シリコーンゴム等の離型性かつ耐熱性のよい材料を
選択することができる。
[0089] Release Layer 2c As the release layer 2c, a material having good releasability and heat resistance such as silicone resin, silicone rubber, fluorine rubber, and silicone rubber can be selected in addition to fluororesin such as PFA, PTFE, and FEP. .

【0090】離型層2cの厚さは20〜100[μm]
が好ましく、厚さが20[μm]よりも小さいと塗膜の
塗ムラで離型性の悪い部分ができたり、耐久性が不足す
るといった問題が発生する。また、100[μm]を越
えると熱伝導が悪化するという問題が発生し、特に樹脂
系の離型層の場合は硬度が高くなりすぎ、弾性層2bの
効果がなくなってしまう。
The thickness of the release layer 2c is 20 to 100 [μm].
If the thickness is less than 20 [μm], there arises a problem that a portion having poor releasability is formed due to coating unevenness of the coating film and durability is insufficient. On the other hand, if it exceeds 100 [μm], the problem that the heat conduction is deteriorated occurs. In particular, in the case of a resin-based release layer, the hardness becomes too high, and the effect of the elastic layer 2b is lost.

【0091】また図3の(b)に示すように、定着フィ
ルム2の層構成において、発熱層2aの自由面側(発熱
層2aの弾性層2b側とは反対面側)に断熱層2dを設
けてもよい。
As shown in FIG. 3B, in the layer structure of the fixing film 2, a heat insulating layer 2d is provided on the free surface side of the heat generating layer 2a (the side opposite to the elastic layer 2b side of the heat generating layer 2a). It may be provided.

【0092】断熱層2dとしては、フッ素樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、P
EEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂、PFA樹脂、P
TFE樹脂、FEP樹脂などの耐熱樹脂がよい。
As the heat insulating layer 2d, a fluororesin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyamideimide resin, P
EEK resin, PES resin, PPS resin, PFA resin, P
A heat-resistant resin such as TFE resin or FEP resin is preferable.

【0093】また、断熱層2dの厚さとしては10〜1
000[μm]が好ましい。断熱層2dの厚さが10
[μm]よりも小さい場合には断熱効果が小さく、ま
た、耐久性も不足する。一方、1000[μm]を越え
ると励磁コイル3から発熱層2aの距離が大きくなり、
磁束が十分に発熱層2aに吸収されなくなる。
The thickness of the heat insulating layer 2d is 10 to 1
000 [μm] is preferable. The thickness of the heat insulating layer 2d is 10
When it is smaller than [μm], the heat insulating effect is small and the durability is insufficient. On the other hand, if it exceeds 1000 [μm], the distance between the exciting coil 3 and the heat generating layer 2a increases,
The magnetic flux is not sufficiently absorbed by the heating layer 2a.

【0094】断熱層2dを設けた場合、発熱層2aに発
生した熱による励磁コイル3の昇温を防止できるため、
安定した加熱をすることができる。
When the heat insulating layer 2d is provided, it is possible to prevent the temperature of the exciting coil 3 from rising due to the heat generated in the heat generating layer 2a.
Stable heating can be performed.

【0095】C)励磁コイル3 磁場発生手段としての励磁コイル3は加熱に十分な交番
磁束を発生するものでなければならないが、そのために
は抵抗成分を低く、インダクタンス成分を高くとる必要
がある。
C) Excitation Coil 3 The excitation coil 3 as the magnetic field generating means must generate an alternating magnetic flux sufficient for heating, but for that purpose, it is necessary to reduce the resistance component and increase the inductance component.

【0096】本例では励磁コイル3のコイル(線輪)を
構成させる電線として、図4に模型図を示したように、
芯線(導電線材)3aとして線径φ1 が0.2mmの銅
線に耐熱絶縁被覆3bを施した細線3cを複数本束ねて
径φ2 を3mmとした束線3dにした高周波用のものを
用い、この束線3dをニップ部Nを周回するように5回
巻いて舟形の励磁コイル3を構成してある。特に本例装
置においては励磁コイル3をニップ部近傍に集中して分
布させることによって、発生磁界を定着フィルム2の発
熱層2aの所望の加熱域において通すことが可能であ
り、効率の高い像加熱装置を実現できる。
In the present embodiment, as the electric wire constituting the coil (wire loop) of the exciting coil 3, as shown in a model diagram in FIG.
Those wire diameter phi 1 as core (conductive wire material) 3a is for high frequency which is a plurality of bundled diameter phi 2 and the thin line 3c which has been subjected to heat-resistant insulating coating 3b to bundled wires 3d which was 3mm copper wire of 0.2mm This boat 3d is wound five times around the nip N to form a boat-shaped exciting coil 3. In particular, in the apparatus of the present embodiment, the generated magnetic field can be passed in a desired heating area of the heat generating layer 2a of the fixing film 2 by distributing the exciting coil 3 in a concentrated manner in the vicinity of the nip portion. The device can be realized.

【0097】図5は励磁コイル3のコイルを構成させる
束線3dを構成する個々の絶縁被覆銅製細線3cの線径
φ1 (ここでいう線径は芯線(導電線材)3aの径をさ
す)と自己発熱量Qとの関係を示したもので、束線3d
の断面積が同じになるように線径φ1 の細線の本数を調
整して周波数fを80kHzで定電流駆動を行った場合
の発熱量を測定したものである。
FIG. 5 shows the wire diameter φ 1 of each of the insulated copper thin wires 3c constituting the bundle 3d constituting the coil of the exciting coil 3 (the wire diameter here refers to the diameter of the core wire (conductive wire material) 3a). And the self-heating value Q.
Cross-sectional area of a graph of measurement of the amount of heat generated when driven with a constant current of frequency f at 80kHz by adjusting the number of wire diameter phi 1 of the thin line to be the same.

【0098】細線の線径φ1 が太くなるにつれて、励磁
コイル3自身の発熱量が増加する。図中破線は理論値で
細線の線径φ1 がδ=(πfμσ)-1/2で定義される侵
入深さδ(銅線/80kHzの場合は約0.23mm)
の2倍位から発熱カーブが立ち上がって銅損が増加する
ことが示されている。一方図中のプロットは実測値であ
り、理論値に比較して約半分の線径から銅損が増加して
いる様子がうかがえる。この結果によればφ1 =2δな
る従来の細線においては直流銅損Q0 に比べて1.3倍
の発熱が見られる。
As the wire diameter φ 1 of the thin wire becomes thicker, the calorific value of the exciting coil 3 itself increases. Broken line in the drawing is the wire diameter phi 1 of the thin line in theoretical value δ = (πfμσ) is the penetration depth defined by -1/2 [delta] (approximately in the case of copper / 80 kHz 0.23 mm)
It is shown that the heat generation curve rises from about twice as large as the above, and the copper loss increases. On the other hand, the plot in the figure is an actually measured value, and it can be seen that the copper loss increases from a wire diameter that is about half the theoretical value. According to this result, the conventional thin wire of φ 1 = 2δ generates 1.3 times more heat than the DC copper loss Q 0 .

【0099】さらに、これらを検証するために周波数f
をパラメータとして励磁コイルの自己発熱が増加し始め
る細線の境界線径φ0 を調べてみると、図6の関係が確
認された。このような現象が見られるのは、本例のよう
に励磁コイル3をニップ部N近傍に集中して形成してい
るために対称性がくずれている影響と考えられ、通常議
論されている侵入深さδよりもさらに薄い範囲において
集中電流が流れていることが予想される。このような場
合には、線径φ1 を銅損による発熱が増加しない細さま
で小径化することにより、励磁コイル3の自己発熱を抑
えて少ない損失で定着フィルム2の加熱を行うことが可
能となる。
Further, in order to verify these, the frequency f
The relationship shown in FIG. 6 was confirmed by examining the boundary line diameter φ 0 of the thin wire where the self-heating of the exciting coil starts to increase using the parameter as a parameter. Such a phenomenon is considered to be caused by the fact that the excitation coil 3 is concentrated near the nip portion N as in this example, and the symmetry is lost. It is expected that a concentrated current flows in a range thinner than the depth δ. In such a case, it is possible to suppress the self-heating of the exciting coil 3 and to heat the fixing film 2 with a small loss by reducing the wire diameter φ 1 to such a small value that heat generation due to copper loss does not increase. Become.

【0100】本例では以上の結果より、細線の線径φ1
として、通常求められる侵入深さδの2倍の太さ2δに
対してその半分以下に設定した。具体的には細線の線径
φ1を0.2として、これを98本束ねた束線3dを励
磁コイル3のコイル(線輪)を構成させる電線として用
いて、極めて自己発熱の小さい励磁コイル3を実現して
いる。
In this example, from the above results, the diameter of the fine wire φ 1
Is set to less than half the thickness 2δ which is twice the penetration depth δ normally required. As 0.2 wire diameter phi 1 of the thin line in particular, by using the bundled wires 3d bundling 98 present this as wires for constituting the coil (Senwa) of the exciting coil 3, a small excitation coil extremely self-heating 3 has been achieved.

【0101】〈第2の実施形態例〉(図7) 図7は第2の実施形態例の電磁誘導加熱方式の加熱装置
としての定着装置100の横断面模型図である。本例の
装置は第1の実施形態例の定着装置において、励磁コイ
ル3により発生した交番磁束を定着フィルム1に導く励
磁鉄心としてのフェライトコア3eを更に具備させたも
のである。該フェライトコア3eは励磁コイル3の中央
部に位置させて下側フィルムガイド部材4aに支持させ
て配設してあり、該フェライトコア3eの下面はニップ
部Nに対応している。その他の装置構成は第1の実施形
態例の定着装置100と同様であるから共通の構成部材
・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
<Second Embodiment> (FIG. 7) FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a fixing device 100 as an electromagnetic induction heating type heating device according to a second embodiment. The apparatus of this embodiment is different from the fixing apparatus of the first embodiment in that a ferrite core 3e as an exciting iron core for guiding the alternating magnetic flux generated by the exciting coil 3 to the fixing film 1 is further provided. The ferrite core 3e is located at the center of the exciting coil 3 and supported by the lower film guide member 4a. The lower surface of the ferrite core 3e corresponds to the nip portion N. The other configuration of the device is the same as that of the fixing device 100 of the first embodiment. Therefore, the same reference numerals are given to the common constituent members and portions, and the description will not be repeated.

【0102】本例においてはフェライトコア3eを付加
することにより、励磁コイル3により発生した磁束を定
着フィルム2に誘導して高い効率を得ている。
In this embodiment, by adding the ferrite core 3e, the magnetic flux generated by the exciting coil 3 is guided to the fixing film 2 to obtain high efficiency.

【0103】フェライトコア3eは非常に高い透磁率を
示すが、強磁性の金属に比較して低いキュリー点を持つ
ことが知られており、高温下での使用には注意が必要で
ある。つまり、常温においてはフェライトコア3eの高
い透磁率により励磁回路5から見た励磁コイル3は高い
インダクタンスを有するが、フェライトコア3eの温度
がキュリー点を越えるような高温下においてはインダク
タンスが下がり、励磁回路5の負荷が急変して故障の原
因になる場合がある。したがってフェライトコア3eを
用いる場合にはフェライトコア3eを加熱しないように
配慮する必要がある。
Although the ferrite core 3e has a very high magnetic permeability, it is known that it has a lower Curie point than a ferromagnetic metal, so care must be taken when using it at high temperatures. That is, at room temperature, the excitation coil 3 viewed from the excitation circuit 5 has a high inductance due to the high magnetic permeability of the ferrite core 3e, but the inductance decreases at a high temperature at which the temperature of the ferrite core 3e exceeds the Curie point, and the excitation decreases. The load of the circuit 5 may suddenly change, which may cause a failure. Therefore, when using the ferrite core 3e, it is necessary to take care not to heat the ferrite core 3e.

【0104】本例においては励磁コイル3のコイル(線
輪)を構成させる電線として束線3dを用い、その束線
3dを構成する細線の線径φ1 として侵入深さδ以下に
設定し、自己発熱の小さい励磁コイル3を実現すること
により、近接しているフェライトコア3eの昇温を抑え
ている。
[0104] The use of a wire bundle 3d as wires for constituting the coil (Senwa) of the exciting coil 3 in the present embodiment, is set lower than the penetration depth δ as wire diameter phi 1 of fine wire constituting the wire bundle 3d, By realizing the exciting coil 3 with small self-heating, the temperature rise of the adjacent ferrite core 3e is suppressed.

【0105】〈第3の実施形態例〉(図8) 電磁誘導発熱性部材は固定部材とした装置構成のものと
することもできる。図8はその例を示すものである。
<Third Embodiment> (FIG. 8) The electromagnetic induction heat-generating member may be a device having a fixed member. FIG. 8 shows an example.

【0106】2Aは第1部材としての加熱アセンブリの
下側フィルムガイド部材4aの下面部に固定して配設し
た電磁誘導発熱性の横長板部材(鉄板などの発熱板)で
ある。この固定の電磁誘導発熱性部材2Aと第2部材と
しての加圧ローラ6とを耐熱性の薄肉の定着フィルムF
を挟ませて圧接させてニップ部Nを形成させてある。
Reference numeral 2A denotes an electromagnetic induction-generating, horizontally long plate member (a heating plate such as an iron plate) fixed and disposed on the lower surface of the lower film guide member 4a of the heating assembly as the first member. The fixed electromagnetic induction heating member 2A and the pressure roller 6 as the second member are fixed to a heat-resistant thin fixing film F.
To form a nip portion N.

【0107】励磁コイル3は横断面門型(下向きコ字
形)のフェライトコア3eに巻き付けて、このフェライ
トコア3eを下側フィルムガイド部材4aの内側におい
て発熱板2Aの上側に配設してある。
The exciting coil 3 is wound around a ferrite core 3e having a cross section gate shape (downward U-shape), and the ferrite core 3e is disposed above the heat generating plate 2A inside the lower film guide member 4a.

【0108】定着フィルムFは、例えばポリイミド樹脂
等の耐熱性ベースフィルム(支持層)とその外周面に形
成した離型層からなる円筒状の薄肉の低熱容量のフィル
ム部材(回転加熱部材)であり、円筒状のフィルムガイ
ド部材4にルーズに外嵌させてある。この定着フィルム
F自体は電磁誘導発熱性はない。
The fixing film F is a thin cylindrical low-heat-capacity film member (rotary heating member) composed of a heat-resistant base film (support layer) such as a polyimide resin and a release layer formed on the outer peripheral surface thereof. Is loosely fitted to the cylindrical film guide member 4. The fixing film F itself has no electromagnetic induction heat generation.

【0109】定着フィルムFは加圧ローラ6の回転駆動
に伴いニップ部Nをその内側面が固定の電磁誘導発熱性
部材2Aの下面に密着して摺動しながら回転する(加圧
ローラ駆動方式)。
The fixing film F rotates while rotating the nip portion N in close contact with the lower surface of the electromagnetic induction heating member 2A whose inner surface is fixed by the rotation of the pressing roller 6 (the pressing roller driving system). ).

【0110】固定の電磁誘導発熱性部材2Aは加熱アセ
ンブリの励磁コイル3に交番電流が印加されることで生
じる交番磁束をフェライトコア3eで集中的に受けて電
磁誘導発熱する。
The fixed electromagnetic induction heat-generating member 2A intensively receives the alternating magnetic flux generated by the application of the alternating current to the exciting coil 3 of the heating assembly by the ferrite core 3e and generates electromagnetic induction heat.

【0111】そしてニップ部Nの定着フィルムFと加圧
ローラ6の間に被記録材Pが導入されて定着フィルムF
と一緒にニップ部Nを挟持搬送されていく過程におい
て、固定の電磁誘導発熱性部材2Aの発熱エネルギーを
定着フィルムFを介して受けて加熱され、トナー画像t
の定着がなされる。
Then, the recording material P is introduced between the fixing film F in the nip portion N and the pressure roller 6, and the fixing film F
In the process of nipping and transporting the nip portion N together with the toner image t, the heat generated by the fixed electromagnetic induction heating member 2A is received via the fixing film F and is heated.
Is established.

【0112】本例では定着フィルムFに電磁誘導発熱層
を持たないために安価な構成となり、また柔軟性も富む
ために定着フィルムFを小径化することができて装置を
小型化しやすいという特徴がある。
In this embodiment, the fixing film F has no electromagnetic induction heating layer, so that the structure is inexpensive. Also, since the fixing film F is rich in flexibility, the diameter of the fixing film F can be reduced and the apparatus can be easily downsized. .

【0113】上記特徴を有効にする上で重要になるのが
励磁コイル3の自己発熱の大小である。すなわち小型化
に伴い励磁コイル3の他の支持部材に対するクリアラン
スが小さくなって熱が篭もりやすくなり、さらにフェラ
イトコア3eの磁束誘導に頼る系であるため前述の第2
の実施形態例の装置以上にフェライトコア3eの温度上
昇を防止する必要性があり、励磁コイル3eの自己発熱
を抑えることが必須となる。
What is important in making the above characteristics effective is the magnitude of the self-heating of the exciting coil 3. In other words, as the size of the coil is reduced, the clearance between the exciting coil 3 and other supporting members is reduced, so that heat is easily trapped.
It is necessary to prevent the temperature of the ferrite core 3e from rising more than in the device of the embodiment, and it is essential to suppress the self-heating of the exciting coil 3e.

【0114】本例では上述のような系を成立させるため
に、励磁コイル3の束線を構成する細線の線径φ1 とし
て侵入深さδ以下に設定し、励磁コイル201の自己発
熱を抑えて、小型の像加熱装置を実現している。本例で
は上述のような系を成立させるために、励磁コイル3の
コイル(線輪)を構成させる電線として束線3dを用
い、その束線3dを構成する細線の線径φ1 として侵入
深さδ以下に設定し、励磁コイル3の自己発熱を抑え
て、小型の像加熱装置を実現している。
In this embodiment, in order to establish the above-described system, the diameter of the thin wire constituting the bundle of the exciting coil 3 is set to a wire diameter φ 1 of not more than the penetration depth δ, and the self-heating of the exciting coil 201 is suppressed. Thus, a compact image heating apparatus is realized. In order to establish a system as described above in this example, using a wire bundle 3d as wires for constituting the coil (Senwa) of the exciting coil 3, the depth penetration as wire diameter phi 1 of fine wire constituting the wire bundle 3d The value is set to δ or less, and the self-heating of the exciting coil 3 is suppressed, thereby realizing a small-sized image heating apparatus.

【0115】定着フィルムFの層構成は上記例に限ら
ず、耐熱性ベースフィルムと離型層との間に弾性層を介
在させるなど他の層構成のものにすることもできる。
The layer structure of the fixing film F is not limited to the above example, but may be another layer structure such as an elastic layer interposed between the heat-resistant base film and the release layer.

【0116】〈第4の実施形態例〉(図9) 定着装置100の装置構成は上述の実施形態例の加圧ロ
ーラ駆動方式に限られるものではない。
<Fourth Embodiment> (FIG. 9) The configuration of the fixing device 100 is not limited to the pressure roller driving system of the above-described embodiment.

【0117】例えば、図9の(a)ように、フィルムガ
イド部材4・励磁コイル3等からなる第1部材としての
加熱アセンブリのフィルムガイド部材4と、駆動ローラ
7と、テンションローラ8との間に、電磁誘導発熱性の
エンドレスベルト状の定着フィルム2を懸回張設し、加
熱アセンブリのフィルムガイド部材4の下面部と第2部
材としての従動回転加圧ローラ6とを定着フィルム2を
挟んで圧接させてニップ部Nを形成させ、定着フィルム
2を駆動ローラ7によって回転駆動させる装置構成にす
ることもできる。
For example, as shown in FIG. 9A, between a film guide member 4 of a heating assembly as a first member composed of a film guide member 4, an exciting coil 3, and the like, a driving roller 7, and a tension roller 8. Then, an endless belt-shaped fixing film 2 of electromagnetic induction heat is suspended and stretched, and the lower surface of the film guide member 4 of the heating assembly and the driven rotary pressing roller 6 as a second member are sandwiched between the fixing film 2. To form a nip N by pressing the fixing film 2 with the driving roller 7 to rotate the fixing film 2.

【0118】(b)の装置は、加熱アセンブリのフィル
ムガイド部材4と駆動ローラ7との間に、電磁誘導発熱
性のエンドレスベルト状の定着フィルム2を懸回張設
し、加熱アセンブリのフィルムガイド部材4の下面部と
加圧部材としての従動回転加圧ローラ6とを定着フィル
ム2を挟んで圧接させてニップ部Nを形成させ、定着フ
ィルム2を駆動ローラ7によって回転駆動させる装置構
成である。
In the apparatus (b), the endless belt-shaped fixing film 2 of electromagnetic induction heat is suspended and stretched between the film guide member 4 and the driving roller 7 of the heating assembly. The apparatus is configured such that the lower surface of the member 4 and a driven rotary pressure roller 6 as a pressure member are pressed against each other with the fixing film 2 interposed therebetween to form a nip portion N, and the fixing film 2 is rotationally driven by a driving roller 7. .

【0119】(c)の装置は、電磁誘導発熱性の定着フ
ィルム2をロール巻きにした長尺のウエブ状部材にし、
これを繰り出し軸10側から加熱アセンブリのフィルム
ガイド部材4の下面を経由させて巻き取り軸9側に係止
させ、加熱アセンブリのフィルムガイド部材4の下面部
と加圧部材としての従動回転加圧ローラ6とを定着フィ
ルム2を挟んで圧接させてニップ部Nを形成させ、定着
フィルム2を繰り出し軸10側から巻き取り軸9側へ所
定の速度で巻き取り走行移動させる装置構成である。
The device (c) is a long web-like member in which the fixing film 2 having electromagnetic induction and heat is wound into a roll.
This is locked from the feeding shaft 10 side to the winding shaft 9 side via the lower surface of the film guide member 4 of the heating assembly, and the lower surface portion of the film guide member 4 of the heating assembly and the driven rotary press as a pressing member. The roller 6 is brought into pressure contact with the fixing film 2 interposed therebetween to form a nip portion N, and the fixing film 2 is wound and moved at a predetermined speed from the unwinding shaft 10 to the winding shaft 9.

【0120】前述第3の実施形態例の、電磁誘導発熱性
部材2Aを固定部材にし、定着フィルムFとしてそれ自
体は電磁誘導発熱性のないフィルムを用いた装置の場合
も上記(a)・(b)・(c)と同様の装置構成のもの
にすることができる。
The above-mentioned (a) and ((b) also apply to the apparatus of the third embodiment in which the electromagnetic induction heating member 2A is used as a fixing member, and the fixing film F uses a film having no electromagnetic induction heating itself. It is possible to have the same device configuration as in b) and (c).

【0121】〈第5の実施形態例〉(図10) 前述第1の実施形態例における画像形成装置(図1)は
4色カラー画像形成装置であるが、モノクロあるいは1
パルスマルチカラー画像形成装置等であってもよく、こ
の場合は、電磁誘導発熱性の定着フィルム2は弾性層2
bを省略した形態のものにすることもできる。また、発
熱層2a・離型層2cの2層構成、断熱層2d・発熱層
2a・離型層2cの3層構成、発熱層2a単層の部材な
ど、任意の層構成にすることができる。発熱層2aは樹
脂に金属フィラーを混入して構成したものとすることも
できる。図10はモノクロ画像形成装置の一例の概略構
成図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロ
セス利用、プロセスカートリッジ着脱式、レーザービー
ムプリンタである。
<Fifth Embodiment> (FIG. 10) The image forming apparatus (FIG. 1) in the first embodiment is a four-color image forming apparatus.
A pulse multi-color image forming apparatus or the like may be used.
A configuration in which b is omitted may be employed. In addition, an arbitrary layer configuration such as a two-layer configuration of the heat generation layer 2a and the release layer 2c, a three-layer configuration of the heat insulation layer 2d, the heat generation layer 2a, and the release layer 2c, and a single layer of the heat generation layer 2a can be used. . The heat generating layer 2a may be formed by mixing a metal filler into a resin. FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an example of a monochrome image forming apparatus. The image forming apparatus of this embodiment is a transfer type electrophotographic process utilizing, a process cartridge detachable type, and a laser beam printer.

【0122】ホストコンピュータより送られた画像情報
信号によりスキャナー13からのレーザー光Lの強度を
変調し、像担持体としての回転感光体ドラム11上に静
電潜像を作成する。レーザー光Lの強度及び照射スポッ
ト径は画像形成装置の解像度及び所望の画像濃度によっ
て適正に設定されており、感光体ドラム11上の静電潜
像はレーザー光Lが照射された部分は明部電位VL に、
そうでない部分は一次帯電器12で帯電された暗部電位
D に保持されることによって形成する。
The intensity of the laser beam L from the scanner 13 is modulated by the image information signal sent from the host computer, and an electrostatic latent image is created on the rotating photosensitive drum 11 as an image carrier. The intensity of the laser beam L and the irradiation spot diameter are appropriately set according to the resolution of the image forming apparatus and the desired image density. The portion of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 where the laser beam L is irradiated is a bright area. To the potential VL ,
Moiety otherwise formed by being held in the dark potential V D which has been charged by the primary charger 12.

【0123】感光体ドラム11は矢印の方向に回転して
静電潜像は現像器14によって順次現像される。現像器
14内のトナーはトナー供給回転体である現像スリーブ
14aと現像ブレード14bとによって、トナー高さ、
トリボを制御され、現像スリーブ上14aに均一なトナ
ー層を形成する。現像ブレード14bとしては通常金属
製若しくは樹脂製のものが用いられ、樹脂系のものは現
像スリーブ14aに対して適正な当接圧をもって接して
いる。現像スリーブ14a上に形成されたトナー層は現
像スリーブ14a自身の回転にともない感光ドラム11
に対向し、現像スリーブ14aに印加されている電圧V
DCと感光ドラム11の表面電位が形成する電界によりV
L の部分だけ選択的に顕像化する。
The photosensitive drum 11 rotates in the direction of the arrow, and the electrostatic latent images are sequentially developed by the developing device 14. The toner in the developing device 14 has a toner height by a developing sleeve 14a and a developing blade 14b which are a toner supply rotating body.
The tribo is controlled to form a uniform toner layer on the developing sleeve 14a. The developing blade 14b is usually made of metal or resin, and the resin blade is in contact with the developing sleeve 14a with an appropriate contact pressure. The toner layer formed on the developing sleeve 14a is moved by the rotation of the developing sleeve 14a itself.
And the voltage V applied to the developing sleeve 14a.
Due to the electric field formed by DC and the surface potential of the photosensitive drum 11, V
Only the part of L is visualized selectively.

【0124】感光体ドラム11上のトナー画像は転写装
置15によって、給紙装置から送られてきた紙Pに順次
転写される。転写装置としては図に示したコロナ帯電器
以外に、導電弾性回転体に電源から電流を供給して紙に
転写電荷を付与しながら搬送する転写ローラ方式があ
る。
The toner image on the photosensitive drum 11 is sequentially transferred by the transfer device 15 to the paper P sent from the paper feeding device. As a transfer device, in addition to the corona charger shown in the figure, there is a transfer roller system which supplies current from a power supply to a conductive elastic rotating body to transfer the paper while applying transfer charge to paper.

【0125】トナー画像を転写された紙は感光体ドラム
11の回転と共に定着装置100へと送り出され、加熱
加圧により永久固着画像となる。
The paper on which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 100 with the rotation of the photosensitive drum 11, and becomes a permanently fixed image by heating and pressing.

【0126】16はクリーナであり、転写後の回転感光
体ドラム11の面から転写残りトナー等の残留付着物を
除去する。
Reference numeral 16 denotes a cleaner, which removes residual substances such as untransferred toner from the surface of the rotating photosensitive drum 11 after the transfer.

【0127】17は給紙カセットであり、被記録材とし
ての転写紙Pを積載収納してあり、該積載転写紙Pが給
紙ローラ18の回転により一枚分離給紙され、シートパ
ス19、レジストローラ対20シートパス21を経由し
て所定の制御タイミングで転写部に給送される。
Reference numeral 17 denotes a paper feed cassette in which transfer paper P as a recording material is loaded and stored. The loaded transfer paper P is separated and fed one by one by rotation of a paper feed roller 18, and a sheet path 19, The sheet is fed to the transfer unit at a predetermined control timing via the sheet path 21 of the registration roller pair 20.

【0128】定着装置100を出たトナー像定着済みの
紙Pはシートパス23、排紙ローラ対24を経由して排
紙トレイ25上に排出される。
The paper P on which the toner image has been fixed and has exited the fixing device 100 is discharged onto a paper discharge tray 25 via a sheet path 23 and a paper discharge roller pair 24.

【0129】PCはプリンタ本体に対して着脱交換自在
のプロセスカートリッジであり、本例の場合は感光体ド
ラム11・帯電器14・現像器14・クリーナ16の4
つのプロセス機器を包含させてある。プロセスカートリ
ッジPCに包含させるプロセス機器の組み合わせは上記
に限られるものではなく任意である。
The PC is a process cartridge which can be attached to and detached from the printer main body. In this embodiment, the photosensitive drum 11, charging device 14, developing device 14, and cleaner 16 are used.
Includes three process equipment. The combination of the process devices included in the process cartridge PC is not limited to the above, and is optional.

【0130】〈その他〉 1)上述実施形態例では第2部材としての加圧ローラ6
を位置固定して配置し、これに第1部材としての加熱ア
センブリ1を付勢手段により押圧して両者間にニップ部
Nを形成させているが、逆に加熱アセンブリ側を位置固
定しこれに加圧ローラ6を付勢手段により押圧してニッ
プ部Nを形成させてもよいし、加熱アセンブリ1側と加
圧ローラ6側の両方をそれぞれ付勢部材で相互押圧させ
てニップ部Nを形成させてもよい。
<Others> 1) In the above embodiment, the pressure roller 6 as the second member is used.
Is fixedly disposed, and the heating assembly 1 as the first member is pressed by the urging means to form a nip portion N between the two members. The nip portion N may be formed by pressing the pressure roller 6 by the urging means, or the nip portion N may be formed by pressing both the heating assembly 1 side and the pressure roller 6 side by the urging members. May be.

【0131】2)画像形成装置の画像形成原理・方式は
電子写真プロセスに限らず、転写方式あるいは直接方式
の静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどその他任意
である。
2) The image forming principle and method of the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic process, but may be any other method such as a transfer type or a direct type electrostatic recording process and a magnetic recording process.

【0132】3)加圧部材6はローラ体に限らず、回動
ベルト型など他の形態の部材にすることもできる。
3) The pressure member 6 is not limited to the roller body, but may be another type of member such as a rotating belt type.

【0133】また加圧部材6側からも被記録材に熱エネ
ルギーを供給するために、加圧部材6側にも電磁誘導加
熱やハロゲンランプ等の発熱手段を設けて所定の温度に
加熱・温調する装置構成にすることもできる。
In order to supply thermal energy to the recording material from the pressing member 6 side, a heating means such as electromagnetic induction heating or a halogen lamp is also provided on the pressing member 6 side so that the recording material is heated to a predetermined temperature. The device configuration can also be adjusted.

【0134】4)本発明の加熱装置は実施形態例の画像
加熱定着装置としてに限らず、画像を担持した被記録材
を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定
着する像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、
加熱ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理する
手段・装置として使用できる。
4) The heating device of the present invention is not limited to the image heating and fixing device of the embodiment, but may be an image heating device for heating a recording material carrying an image to improve the surface properties such as gloss. Image heating equipment, other heating and drying equipment for heated materials,
It can be widely used as a means / apparatus for heat-treating a material to be heated, such as a heating lamination apparatus.

【0135】5)励磁コイルを磁場発生手段として用い
た電磁誘導加熱方式の加熱装置について図11の(a)
の例のように励磁コイルの重心は回転する電磁誘導発熱
性部材または回転する耐熱性部材の回転中心よりニップ
部に寄せることによって、励磁コイルが発生する交番磁
束のエネルギーを効率よく電磁誘導発熱性部材で消費さ
せることができて、迅速な電磁誘導発熱性部材の昇温と
消費エネルギーの節約が可能となる。
5) Electromagnetic induction heating type heating device using an exciting coil as a magnetic field generating means is shown in FIG.
As shown in the above example, the center of gravity of the exciting coil is brought closer to the nip from the center of rotation of the rotating electromagnetic induction heating member or rotating heat resistant member, so that the energy of the alternating magnetic flux generated by the excitation coil can be efficiently transferred to the electromagnetic induction heating The heat can be consumed by the member, and the temperature of the electromagnetic induction heating member can be quickly raised and energy consumption can be saved.

【0136】[0136]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
磁誘導加熱方式の加熱装置に関して、磁場発生手段とし
ての励磁コイル自身の発熱を減少させることができる、
低いグレードの束線を用いることを可能として安価な励
磁コイルないしは該励磁コイルを用いた電磁誘導加熱方
式の加熱装置を提供することができる、入力電力を有効
に利用し装置の発熱効率を向上させて低消費電力で、ウ
ェイトタイムの短縮化(クイックスタート性)を可能に
する、画像形成装置の像加熱装置にあってはフルカラー
画像のようなトナー量の多い画像に対しても高画質を維
持して、なおかつ高速化にも対応できる装置を安価に提
供することができる、等の効果が得られる。
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the heat generated by the exciting coil itself as the magnetic field generating means in the heating device of the electromagnetic induction heating type.
It is possible to provide an inexpensive exciting coil or a heating device of an electromagnetic induction heating system using the exciting coil by using a low-grade bundled wire. With low power consumption and shortened wait time (quick start), high image quality is maintained even for images with a large amount of toner such as full-color images in the image heating device of the image forming apparatus. As a result, it is possible to provide an apparatus capable of coping with high-speed operation at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態例における画像形成装置例の概
略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus according to a first embodiment;

【図2】電磁誘導加熱方式の加熱装置としての定着装置
の横断面模型図
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a fixing device as an electromagnetic induction heating type heating device.

【図3】(a)・(b)はそれぞれ電磁誘導発熱性の定
着フィルムの層構成模型図
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are schematic diagrams of a layer structure of a fixing film having electromagnetic induction and heat.

【図4】励磁コイルのコイル(線輪)を構成させる電線
(束線)の説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram of electric wires (bundled wires) constituting a coil (wire loop) of an exciting coil;

【図5】励磁コイルの束線を構成する銅製細線の線径φ
1 と自己発熱量Qとの関係図
FIG. 5 shows a wire diameter φ of a thin copper wire constituting a bundle of an exciting coil.
Diagram of relationship between 1 and self-heating value Q

【図6】周波数fをパラメータとして励磁コイルの自己
発熱が増加し始める細線の境界線径φ0 を調べた結果図
FIG. 6 is a graph showing a result of examining a boundary line diameter φ 0 of a thin wire in which self-heating of an exciting coil starts to increase using a frequency f as a parameter.

【図7】第2の実施形態例における電磁誘導加熱方式の
加熱装置としての定着装置の横断面模型図
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a fixing device as a heating device of the electromagnetic induction heating type in the second embodiment.

【図8】第3の実施形態例における電磁誘導加熱方式の
加熱装置としての定着装置の横断面模型図
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a fixing device as a heating device of an electromagnetic induction heating type in a third embodiment.

【図9】(a)・(b)・(c)はそれぞれ第4の実施
形態例としての他の装置構成形態例の略図
FIGS. 9A, 9B, and 9C are schematic diagrams of another example of a device configuration as a fourth embodiment; FIGS.

【図10】第5の実施形態例における画像形成装置例の
概略構成図
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus according to a fifth embodiment;

【図11】励磁コイルの重心位置とニップ部との関係図FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the position of the center of gravity of the exciting coil and the nip portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 電磁誘導加熱方式の加熱装置(定着装置) 1 第1部材(加熱アセンブリ) 6 第2部材(加圧ローラ) 2 電磁誘導発熱性部材(電磁誘導発熱性の定着フィ
ルム) 3 励磁コイル 3a 芯線(導電線材) 3b 絶縁被覆 3c 細線 3d 束線 3e フェライトコア(励磁鉄芯) 4 フィルムガイド部材 5 励磁回路 M 加圧ローラ駆動手段 N ニップ部 P 被加熱材(被記録材) t トナー画像
Reference Signs List 100 heating device (fixing device) of electromagnetic induction heating system 1 first member (heating assembly) 6 second member (pressing roller) 2 electromagnetic induction heating member (electromagnetic induction heating fixing film) 3 excitation coil 3a core wire ( 3b Insulating coating 3c Thin wire 3d Bundle wire 3e Ferrite core (excitation iron core) 4 Film guide member 5 Excitation circuit M Press roller driving means N Nip P Heated material (recorded material) t Toner image

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木須 浩樹 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroki Kisu 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに絶縁された導電線材を複数本束ね
た束線を巻いて構成されていて、 δ=(πfμσ)-1/2 で定義される侵入深さδ(fは励磁電流の周波数、μは
導電線材の透磁率、σは導電線材の導電率)に対して、
前記導電線材の線径φ1 をφ1 ≦δとしたことを特徴と
する励磁コイル。
1. An insulated depth δ (f is the frequency of the exciting current) defined by δ = (πfμσ) -1/2 , wherein a bundle of a plurality of conductive wires insulated from each other is wound. , Μ is the magnetic permeability of the conductive wire, σ is the conductivity of the conductive wire)
Excitation coil, wherein a wire diameter phi 1 of the conductive wire was φ 1 ≦ δ.
【請求項2】 電磁誘導発熱性部材と、該電磁誘導発熱
性部材に磁場を入れて発熱させる磁場発生手段を有し、
被加熱材に電磁誘導発熱性部材の発熱で熱エネルギーを
付与する加熱装置であり、 磁場発生手段は交番磁場を発生させる励磁コイルを含
み、該励磁コイルは、互いに絶縁された導電線材を複数
本束ねた束線を巻いて構成されていて、 δ=(πfμσ)-1/2 で定義される侵入深さδ(fは励磁電流の周波数、μは
導電線材の透磁率、σは導電線材の導電率)に対して、
前記導電線材の線径φ1 をφ1 ≦δとしたことを特徴と
する加熱装置。
2. An electromagnetic induction heating member, and a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the electromagnetic induction heating member to generate heat,
A heating device for applying heat energy to a material to be heated by heat generated by an electromagnetic induction heating member, wherein the magnetic field generating means includes an exciting coil for generating an alternating magnetic field, and the exciting coil includes a plurality of conductive wires insulated from each other. The penetration depth δ is defined by δ = (πfμσ) -1/2 (f is the frequency of the exciting current, μ is the permeability of the conductive wire, and σ is the permeability of the conductive wire. Conductivity)
Heating apparatus, wherein a wire diameter phi 1 of the conductive wire was φ 1 ≦ δ.
【請求項3】 電磁誘導発熱性部材と、該電磁誘導発熱
性部材に磁場を入れて発熱させる磁場発生手段を有する
第1部材と、該第1部材に直接あるいは他部材を挟んで
相互圧接してニップ部を形成する第2部材を有し、該ニ
ップ部に挟持搬送させた被加熱材に電磁誘導発熱性部材
の発熱で熱エネルギーを付与する加熱装置であり、 磁場発生手段は交番磁場を発生させる励磁コイルを含
み、該励磁コイルは、互いに絶縁された導電線材を複数
本束ねた束線を巻いて構成されていて、 δ=(πfμσ)-1/2 で定義される侵入深さδ(fは励磁電流の周波数、μは
導電線材の透磁率、σは導電線材の導電率)に対して、
前記導電線材の線径φ1 をφ1 ≦δとしたことを特徴と
する加熱装置。
3. An electromagnetic induction heat generating member, a first member having a magnetic field generating means for generating a magnetic field by applying a magnetic field to the electromagnetic induction heat generating member, and mutually press-contacting the first member directly or with another member interposed therebetween. A heating member that has a second member that forms a nip portion by applying heat energy to the material to be heated sandwiched and conveyed by the nip portion by the heat generated by an electromagnetic induction heating member. An exciting coil to be generated, the exciting coil being formed by winding a bundle of a plurality of conductive wires insulated from each other, and having a penetration depth δ defined by δ = (πfμσ) -1/2. (F is the frequency of the exciting current, μ is the magnetic permeability of the conductive wire, and σ is the conductivity of the conductive wire)
Heating apparatus, wherein a wire diameter phi 1 of the conductive wire was φ 1 ≦ δ.
【請求項4】 請求項2または3に記載の加熱装置にお
いて、電磁誘導発熱性部材が回転部材もしくは走行部材
であることを特徴とする加熱装置。
4. The heating device according to claim 2, wherein the electromagnetic induction heating member is a rotating member or a traveling member.
【請求項5】 請求項2または3に記載の加熱装置にお
いて、電磁誘導発熱性部材が固定の部材であることを特
徴とする加熱装置。
5. The heating device according to claim 2, wherein the electromagnetic induction heating member is a fixed member.
【請求項6】 請求項3に記載の加熱装置において、電
磁誘導発熱性部材は回転されるエンドレスフィルム部材
あるいは走行される有端フィルム部材であり、第1部材
側である内側から第2部材側である外側に順に少なくと
も電磁誘導発熱層、弾性層、離型層で構成されている積
層体であることを特徴とする加熱装置。
6. The heating device according to claim 3, wherein the electromagnetically induced heat generating member is a rotated endless film member or a running end film member, and the second member side from the inside which is the first member side. A heating device, characterized in that the heating device is a laminate composed of at least an electromagnetic induction heating layer, an elastic layer, and a release layer in that order.
【請求項7】 請求項3に記載の加熱装置において、電
磁誘導発熱性部材は回転されるエンドレスフィルム部材
あるいは走行される有端フィルム部材であり、第1部材
側である内側から第2部材側である外側に順に少なくと
も断熱層、電磁誘導発熱層、弾性層、離型層で構成され
ている積層体であることを特徴とする加熱装置。
7. The heating device according to claim 3, wherein the electromagnetic induction heating member is a rotating endless film member or a running end film member, and the second member side from the inside which is the first member side. A heating device comprising: a laminated body including at least a heat insulating layer, an electromagnetic induction heating layer, an elastic layer, and a release layer in that order.
【請求項8】 請求項3に記載の加熱装置において、電
磁誘導発熱性部材は回転されるエンドレスフィルム部材
あるいは走行される有端フィルム部材であり、第1部材
側である内側から第2部材側である外側に順に少なくと
も電磁誘導発熱層、離型層で構成されている積層体であ
ることを特徴とする加熱装置。
8. The heating device according to claim 3, wherein the electromagnetic induction heating member is a rotating endless film member or a running end film member, and the second member side from the inside which is the first member side. A heating device comprising: a laminate comprising at least an electromagnetic induction heating layer and a release layer in that order on the outside.
【請求項9】 請求項3に記載の加熱装置において、電
磁誘導発熱性部材は回転されるエンドレスフィルム部材
あるいは走行される有端フィルム部材であり、第1部材
側である内側から第2部材側である外側に順に少なくと
も断熱層、電磁誘導発熱層、離型層で構成されている積
層体であることを特徴とする加熱装置。
9. The heating device according to claim 3, wherein the electromagnetically induced heat generating member is a rotated endless film member or a running end film member, and the second member side from the inside which is the first member side. A heating device comprising: a laminate comprising at least an insulating layer, an electromagnetic induction heating layer, and a release layer in that order on the outside.
【請求項10】 請求項3ないし9に記載の加熱装置に
おいて、第2部材が回転加圧部材であることを特徴とす
る加熱装置。
10. The heating device according to claim 3, wherein the second member is a rotary pressing member.
【請求項11】 請求項3に記載の加熱装置において、
第2部材が回転加圧部材であり、電磁誘導発熱性部材が
回転部材もしくは走行部材であり、第2部材の回転駆動
により電磁誘導発熱性部材が回転もしくは走行されるこ
とを特徴とする加熱装置。
11. The heating device according to claim 3, wherein
A heating device, wherein the second member is a rotary pressurizing member, the electromagnetic induction heating member is a rotating member or a traveling member, and the electromagnetic induction heating member is rotated or traveled by rotation of the second member. .
【請求項12】 請求項3に記載の加熱装置において、
電磁誘導発熱性部材は固定の部材であり、該固定の電磁
誘導発熱性部材と第2部材が耐熱性フィルムを介して相
互圧接してニップ部を形成していることを特徴とする加
熱装置。
12. The heating device according to claim 3, wherein
A heating device, wherein the electromagnetic induction heat generating member is a fixed member, and the fixed electromagnetic induction heat generation member and the second member are pressed against each other via a heat resistant film to form a nip portion.
【請求項13】 請求項12に記載の加熱装置におい
て、ニップ部の耐熱性フィルムと第2部材間に被加熱材
が挟持搬送されることを特徴とする加熱装置。
13. The heating device according to claim 12, wherein the material to be heated is sandwiched and conveyed between the heat-resistant film in the nip portion and the second member.
【請求項14】 請求項12または13に記載の加熱装
置において、第2部材が回転加圧部材であることを特徴
とする加熱装置。
14. The heating device according to claim 12, wherein the second member is a rotary pressing member.
【請求項15】 請求項12または13に記載の加熱装
置において、第2部材が回転加圧部材であり、耐熱性フ
ィルムが回転部材もしくは走行部材であり、第2部材の
回転駆動により耐熱性フィルムが回転もしくは走行され
ることを特徴とする加熱装置。
15. The heating device according to claim 12, wherein the second member is a rotation pressing member, the heat-resistant film is a rotation member or a traveling member, and the heat-resistant film is driven by rotation of the second member. Is rotated or run.
【請求項16】 請求項12ないし15のいずれか1つ
に記載の加熱装置において、耐熱性フィルムは第1部材
側である内側から第2部材側である外側に順に少なくと
も耐熱性樹脂層、離型層で構成されている積層体である
ことを特徴とする加熱装置。
16. The heating device according to claim 12, wherein the heat-resistant film has at least a heat-resistant resin layer and a separating member in order from the inside on the first member side to the outside on the second member side. A heating device, which is a laminate composed of a mold layer.
【請求項17】 請求項3または16に記載の加熱装置
において、励磁コイルの重心は回転する電磁誘導発熱性
部材または回転する耐熱性部材の回転中心よりニップ部
に寄せてあることを特徴とする加熱装置。
17. The heating device according to claim 3, wherein the center of gravity of the exciting coil is closer to the nip portion than the center of rotation of the rotating electromagnetic induction heating member or the rotating heat resistant member. Heating equipment.
【請求項18】 請求項2ないし17の何れか1つに記
載の加熱装置において、被加熱材が画像を形成担持させ
た画像担持体であり、装置が該画像を加熱処理する像加
熱装置であることを特徴とする加熱装置。
18. The heating device according to claim 2, wherein the material to be heated is an image carrier on which an image is formed and carried, and the device is an image heating device that heats the image. A heating device, comprising:
【請求項19】 請求項18において、画像の加熱処理
が画像担持体に対する画像の定着処理であることを特徴
とする加熱装置。
19. The heating device according to claim 18, wherein the image heating process is an image fixing process on an image carrier.
【請求項20】 画像担持体に画像を形成する画像形成
手段と、画像担持体上に形成した画像を加熱処理する像
加熱装置を備え、該像加熱装置が請求項2ないし17の
何れか1つに記載の加熱装置であることを特徴とする画
像形成装置。
20. An image forming apparatus for forming an image on an image carrier, and an image heating device for heating the image formed on the image carrier, wherein the image heating device is any one of claims 2 to 17. An image forming apparatus, comprising:
【請求項21】 請求項20において、画像の加熱処理
が画像担持体に対する画像の定着処理であることを特徴
とする画像形成装置。
21. The image forming apparatus according to claim 20, wherein the heating process of the image is a fixing process of the image on the image carrier.
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