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JP2014092610A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2014092610A
JP2014092610A JP2012241708A JP2012241708A JP2014092610A JP 2014092610 A JP2014092610 A JP 2014092610A JP 2012241708 A JP2012241708 A JP 2012241708A JP 2012241708 A JP2012241708 A JP 2012241708A JP 2014092610 A JP2014092610 A JP 2014092610A
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JP
Japan
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fixing
fixing device
heating
temperature
roller
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012241708A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shota Kohashigawa
小橋川翔太
Susumu Matsuzaka
松阪晋
Masanobu Yamagata
山形正信
Motokazu Hasegawa
長谷川基和
Yukari Isoe
磯江裕加里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2012241708A priority Critical patent/JP2014092610A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive fixing device that has reduced warm-up time and has a simple configuration, and an image forming apparatus including the fixing device.SOLUTION: A fixing device includes: a fixing member 40 that runs in a predetermined direction to heat a toner image; a pressing member 60 that presses the fixing member to form a nip part N; a magnetic flux generating unit 50 that generates a magnetic flux; a heating member 20 that has a temperature-sensitive magnetic material, and heats the fixing member with heat generated by the magnetic flux; and a magnetic shielding member 21 that is provided inside the heating member. The magnetic shielding member has a temperature-sensitive distance adjustment member 22 attached thereto; and the temperature-sensitive distance adjustment member moves the magnetic shielding member in a direction to approach the heating member in association with an increase in temperature of the heating member, and moves the magnetic shielding member in a direction to separate from the heating member in association with a decrease in temperature of the heating member.

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ又はそれらの複合機等の画像形成装置に設置される定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、特に電磁誘導加熱方式を用いた定着装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device installed in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine thereof, and an image forming apparatus including the fixing device, and more particularly to a fixing device and an image forming apparatus using an electromagnetic induction heating method. About.

近年、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置において、誘導加熱方式が広く採用されている。ここで、定着装置における技術課題の一つとして、通紙時の紙幅外領域における定着装置の過昇温が挙げられる。そこで、誘導加熱方式を用いた定着装置においては、この過昇温の抑制対策として、整磁材料を発熱体と磁気遮蔽部材の間に設けることで、整磁材料がキュリー温度以上になった際に、励磁装置から発生する磁束が整磁材料の内側に遮蔽され、発熱体の過昇温を抑制する技術が既に知られている。   In recent years, an induction heating method has been widely adopted in a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus. Here, as one of the technical problems in the fixing device, there is an excessive temperature rise of the fixing device in a region outside the paper width during paper passing. Therefore, in the fixing device using the induction heating method, as a countermeasure for suppressing this excessive temperature rise, a magnetic shunt material is provided between the heating element and the magnetic shielding member, so that the shunt material exceeds the Curie temperature. In addition, there is already known a technique in which the magnetic flux generated from the excitation device is shielded inside the magnetic shunt material and suppresses excessive heating of the heating element.

しかしながら、従来の整磁材料を設けた、誘導加熱方式を用いた定着装置は、ウォームアップの際に整磁材料の温度がキュリー温度近傍になると、整磁材料の内側に遮蔽される磁束が増加し、定着装置の加熱効率が低下してしまう。そのため、ウォームアップ時間が長くなるという問題があった。   However, in the fixing device using the induction heating method provided with the conventional magnetic shunt material, when the temperature of the magnetic shunt material becomes close to the Curie temperature during the warm-up, the magnetic flux shielded inside the shunt material increases. As a result, the heating efficiency of the fixing device decreases. Therefore, there has been a problem that the warm-up time becomes long.

一方、駆動系及び制御により定着装置内部の構成をウォームアップ時と通紙時とで切り替え可能な定着装置も知られている(例えば、特許文献1)。この特許文献1に記載の定着装置は、整磁材料を備えた誘導加熱方式の定着装置において、ウォームアップ時と通紙時とで定着装置内側(内部)の磁気遮蔽部材の位置を変更できる。そのため、ウォームアップ時には、整磁材料と磁気遮蔽部材の距離を広げ、整磁材料内側で遮蔽される磁束を低減し、ウォームアップ時間を短縮することができる。また、通紙時には、磁気遮蔽部材を移動させることで整磁材料と磁気遮蔽部材の距離を縮め、磁束が整磁材料内側に遮蔽され、発熱体の過昇温を抑制できる。   On the other hand, there is also known a fixing device in which the configuration inside the fixing device can be switched between warm-up and paper-feeding by a drive system and control (for example, Patent Document 1). In the fixing device described in Patent Document 1, in the induction heating type fixing device provided with a magnetic shunt material, the position of the magnetic shielding member inside (inside) the fixing device can be changed between warm-up and paper feeding. Therefore, at the time of warm-up, the distance between the magnetic shunt material and the magnetic shielding member can be increased, the magnetic flux shielded inside the magnetic shunt material can be reduced, and the warm-up time can be shortened. Further, when the paper is passed, the distance between the magnetic shunt material and the magnetic shield member is shortened by moving the magnetic shield member, the magnetic flux is shielded inside the magnetic shunt material, and the excessive heating of the heating element can be suppressed.

しかしながら、この特許文献1に記載の定着装置において、磁気遮蔽部材の移動には、複雑な構成の駆動系を必要とする。また、ウォームアップ時と通紙時とで磁気遮蔽部材の位置を変化させる複雑な制御を必要とする。そのため、定着装置のコストが嵩む。   However, in the fixing device described in Patent Document 1, a complicated drive system is required to move the magnetic shielding member. In addition, complicated control is required to change the position of the magnetic shielding member between warm-up and paper feeding. This increases the cost of the fixing device.

本発明は、ウォームアップ時間を短縮した簡易な構成で廉価な定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inexpensive fixing device having a simple configuration with a shortened warm-up time and an image forming apparatus including the fixing device.

上述した課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の定着装置は、
所定方向に走行してトナー像を加熱する定着部材と、
前記定着部材を押圧してニップ部を形成する押圧部材と、
磁束を発生する磁束発生部と、
感温磁性材料を有し、前記定着部材を磁束による発熱で加熱する加熱部材と、
前記加熱部材の内側に設けられる磁気遮蔽部材と、を備える定着装置において、
前記磁気遮蔽部材に感温距離調整部材が取付けられ、
前記感温距離調整部材は、前記加熱部材の温度の上昇に伴い、前記磁気遮蔽部材を前記加熱部材に近づける方向に移動させ、前記加熱部材の温度の低下に伴い、前記磁気遮蔽部材を前記加熱部材から遠ざける方向に移動させることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a fixing device according to a first aspect of the present invention includes:
A fixing member that travels in a predetermined direction and heats the toner image;
A pressing member that presses the fixing member to form a nip portion;
A magnetic flux generator for generating magnetic flux;
A heating member having a temperature-sensitive magnetic material and heating the fixing member with heat generated by magnetic flux;
In a fixing device comprising a magnetic shielding member provided inside the heating member,
A temperature sensitive distance adjusting member is attached to the magnetic shielding member,
The temperature sensitive distance adjusting member moves the magnetic shielding member in a direction approaching the heating member as the temperature of the heating member rises, and the heating unit adjusts the magnetic shielding member as the temperature of the heating member decreases. It moves to the direction away from a member, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によると、ウォームアップ時間を短縮した簡易な構成で廉価な定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an inexpensive fixing device having a simple configuration with a shortened warm-up time and an image forming apparatus including the fixing device.

本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す構成図である。1 is a configuration diagram schematically showing an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1に示した画像形成装置の定着装置を概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a fixing device of the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した画像形成装置の加熱ローラの長手方向の断面を概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section in a longitudinal direction of a heating roller of the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した画像形成装置の定着ベルトの断面を概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a fixing belt of the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した画像形成装置の誘導加熱コイルの一部を概略的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a part of an induction heating coil of the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した画像形成装置の定着装置において生じる磁束について説明する説明図であり、図6(a)はウォームアップの際の磁束の流れを説明する説明図であり、図6(b)は通紙の際の磁束の流れを説明する説明図である。FIG. 6A is an explanatory diagram for explaining magnetic flux generated in the fixing device of the image forming apparatus shown in FIG. 1, FIG. 6A is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux during warm-up, and FIG. It is explanatory drawing explaining the flow of the magnetic flux in the case of paper passing. 図1に示した画像形成装置のウォームアップの際の定着ベルトの温度変化を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a temperature change of a fixing belt when the image forming apparatus illustrated in FIG. 1 is warmed up. 図1に示した画像形成装置の通紙の際の定着ベルトの温度変化を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a temperature change of a fixing belt when a sheet is passed through the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置の定着装置の一部を概略的に示す断面図であり、図9(a)はウォームアップの際の定着装置の一部を示す断面図であり、図9(b)は通紙の際の定着装置の一部を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a part of a fixing device of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9A is a cross-sectional view showing a part of the fixing device during warm-up. FIG. 9B is a cross-sectional view showing a part of the fixing device during paper feeding. 本発明の第3の実施形態に係る画像形成装置の定着装置の一部を概略的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a part of a fixing device of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.

以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照して以下に説明する。図1は、本発明に係る定着装置を備えた電子写真式画像形成装置の一例であるカラー複写機の概略構成を示す構成図である。このカラー複写機の画像形成装置全体の機構としては、従来と基本的に同じであり、感光体の周りに画像を形成するために必要な所定の装置、例えば帯電装置、露光装置、現像装置等が設けられており、更に原稿の画像情報読取装置や給紙ユニットを備えている。周知構成・動作であるので、以下では、簡単な説明にとどめるが、説明されていない点についても周知構成、動作であると認識される限り、その内容を含むものである。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a color copying machine which is an example of an electrophotographic image forming apparatus including a fixing device according to the present invention. The mechanism of the entire image forming apparatus of this color copying machine is basically the same as the conventional one, and a predetermined apparatus necessary for forming an image around the photosensitive member, such as a charging device, an exposure device, a developing device, etc. And an image information reading device for a document and a paper feeding unit. Since it is a well-known configuration and operation, only a brief description will be given below, but the contents are also included as long as it is recognized that the configuration and operation are well-known in terms of not being described.

カラ−複写機(以下、単に複写機という)1は、装置本体中央部にイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの4つの画像形成手段を横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成手段である画像形成手段が配置されている。個々の画像形成手段においては、潜像担持体としてのドラム状の感光体111Y,111M,111C,111BK(以下、表示簡略化のため、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックを示すY,M,C,BKを省略する)の周りに、帯電装置112、現像装置113、感光体クリーニング装置115等を備えている。   A color copying machine (hereinafter simply referred to as a copying machine) 1 forms a tandem image forming unit by arranging four image forming units of yellow, cyan, magenta, and black side by side at the center of the apparatus main body. In the tandem image forming unit, image forming means as individual toner image forming means are arranged. In each of the image forming means, drum-shaped photoconductors 111Y, 111M, 111C, and 111BK as latent image carriers (hereinafter, Y, M, C, and yellow indicating yellow, cyan, magenta, and black are shown for simplification of display). A charging device 112, a developing device 113, a photosensitive member cleaning device 115, and the like are provided around (BK is omitted).

また、タンデム画像形成部の下に、潜像形成手段としての光書込ユニット102が設けられている。この光書込ユニット102は、複写機上部の原稿読取部104からの画像データに基づいて、各感光体111の表面にレーザ光を照射して各色ごとの静電潜像を形成する。原稿読取部104は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備えており、コンタクトガラス105に配された原稿Dを照射して、画像データを電気信号に変換して光書込ユニット102へ伝達する。   An optical writing unit 102 as a latent image forming unit is provided below the tandem image forming unit. The optical writing unit 102 irradiates the surface of each photoconductor 111 with laser light based on image data from the document reading unit 104 at the top of the copier to form an electrostatic latent image for each color. The document reading unit 104 includes a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like. The document reading unit 104 irradiates the document D arranged on the contact glass 105, converts image data into an electrical signal, and performs optical writing. Transmit to unit 102.

タンデム画像形成部の直ぐ上には、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト117を設けている。この中間転写ベルト117は、複数の支持ローラに掛け回され、これら支持ローラのうち駆動ローラ(例えば2次転写部に配された転写ローラ)の回転軸には、駆動源としての図示しない駆動モータが連結されている。中間転写ベルト117のタンデム画像形成部の上流側にベルト用クリーニング装置116を備えている。駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト117が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な支持ローラが回転する。中間転写ベルト117の内側には、感光体111上に形成されたトナー像を中間転写ベルト117上に転写するための1次転写装置を設けている(図示せず)。   An intermediate transfer belt 117 having an endless belt shape is provided as an intermediate transfer member immediately above the tandem image forming unit. The intermediate transfer belt 117 is wound around a plurality of support rollers, and a drive motor (not shown) serving as a drive source is disposed on a rotation shaft of a drive roller (for example, a transfer roller disposed in the secondary transfer unit) among the support rollers. Are connected. A belt cleaning device 116 is provided upstream of the tandem image forming unit of the intermediate transfer belt 117. When the drive motor is driven, the intermediate transfer belt 117 rotates counterclockwise in the figure and the followable support roller rotates. A primary transfer device (not shown) for transferring the toner image formed on the photoreceptor 111 onto the intermediate transfer belt 117 is provided inside the intermediate transfer belt 117.

1次転写装置より中間転写ベルト117の駆動方向下流側に2次転写装置としての2次転写ローラ106を設ける。この2次転写ローラ106と中間転写ベルト117を挟んで反対側には、転写支持ローラ118が配置されており、押部材としての機能を果たしている。   A secondary transfer roller 106 as a secondary transfer device is provided downstream of the primary transfer device in the driving direction of the intermediate transfer belt 117. A transfer support roller 118 is disposed on the opposite side of the secondary transfer roller 106 and the intermediate transfer belt 117, and functions as a pressing member.

また、複写機1は、その下部に、給紙カセット107、給紙コロ108、レジストローラ(位置合わせローラ)等を備えている。更に、2次転写ローラ106によりトナー像を転写された記録媒体Pの進行方向に関して2次転写ローラ106の下流には、記録媒体P上の画像を定着する定着装置10、排紙ローラ109を備えている。   Further, the copying machine 1 includes a paper feeding cassette 107, a paper feeding roller 108, a registration roller (positioning roller), and the like at the lower part thereof. Further, a fixing device 10 for fixing an image on the recording medium P and a paper discharge roller 109 are provided downstream of the secondary transfer roller 106 in the traveling direction of the recording medium P to which the toner image is transferred by the secondary transfer roller 106. ing.

次に、上記複写機の動作を説明する。個々の画像形成手段で感光体111を回転し、感光体の回転に伴って、帯電装置112で感光体111の表面を一様に帯電する。次いで、光書込ユニット102からの書込み光を照射することによって感光体111上に静電潜像を形成する。その後、現像装置113によりトナーを付着することで静電潜像を可視像化して各感光体ドラム111上にそれぞれ、イエロー・マゼンダ・シアン・ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで駆動ローラを回転駆動して他の支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト117を回転搬送して、その可視像を1次転写装置で中間転写ベルト117上に順次転写する。これによって、中間転写ベルト117上に合成カラー画像を形成する。また、画像転写後の感光体111の表面は感光体クリーニング装置115で残留トナーを除去することで清掃して再度の画像形成に備える。   Next, the operation of the copying machine will be described. The photosensitive member 111 is rotated by individual image forming means, and the surface of the photosensitive member 111 is uniformly charged by the charging device 112 as the photosensitive member rotates. Next, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 111 by irradiating the writing light from the optical writing unit 102. Thereafter, toner is attached by the developing device 113 to make the electrostatic latent image visible, and a single color image of yellow, magenta, cyan, and black is formed on each photosensitive drum 111, respectively. Further, the driving roller is rotated by a driving motor (not shown), the other supporting rollers are driven to rotate, the intermediate transfer belt 117 is rotated and conveyed, and the visible image is transferred onto the intermediate transfer belt 117 by the primary transfer device. Transfer sequentially. As a result, a composite color image is formed on the intermediate transfer belt 117. Further, the surface of the photoconductor 111 after image transfer is cleaned by removing residual toner by the photoconductor cleaning device 115 to prepare for the image formation again.

また、上記画像形成のタイミングに合わせて、給紙カセット107からは記録媒体P先端が給紙コロ108により繰り出され、レジストローラまで搬送され、一旦停止する。そして、上記画像形成動作とタイミングを取りながら、転写支持ローラ(2次転写対向ローラ)118と中間転写ベルト117の間に搬送される。ここで、中間転写ベルト117と転写支持ローラ118とは記録媒体Pを挟んで所謂2次転写ニップを形成し、2次転写ローラ106にて中間転写ベルト117上のトナー像を記録媒体P上に2次転写する。2次転写された記録媒体Pは分離部材(図示せず)により中間転写ベルト117、転写支持ローラ118から分離された後、排紙ローラ109を経て機外に排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト117は、ベルト用クリーニング装置116で、画像転写後に中間転写ベルト117上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。   In accordance with the image formation timing, the leading edge of the recording medium P is fed from the paper feed cassette 107 by the paper feed roller 108, conveyed to the registration rollers, and temporarily stops. Then, the sheet is conveyed between the transfer support roller (secondary transfer counter roller) 118 and the intermediate transfer belt 117 while taking timing with the image forming operation. Here, the intermediate transfer belt 117 and the transfer support roller 118 form a so-called secondary transfer nip across the recording medium P, and the secondary transfer roller 106 transfers the toner image on the intermediate transfer belt 117 onto the recording medium P. Secondary transfer. After the secondary transfer, the recording medium P is separated from the intermediate transfer belt 117 and the transfer support roller 118 by a separating member (not shown), and then discharged to the outside through the paper discharge roller 109. On the other hand, the intermediate transfer belt 117 after image transfer is removed by the belt cleaning device 116 to remove residual toner remaining on the intermediate transfer belt 117 after image transfer, and is prepared for re-image formation by the tandem image forming unit.

次に、定着装置10の構成について図2を参照して以下に説明する。   Next, the configuration of the fixing device 10 will be described below with reference to FIG.

定着装置10は、発熱層を具備することで発熱体を兼ねた加熱部材としての加熱ローラ(支持ローラ)20と、磁気遮蔽部材としてのアルミ部材21と、感温距離調整部材としての膨張部材であるシリコーンゴム22と、膨張部支持部材としての芯金23と、定着ローラ30と、加熱ローラ20と定着ローラ30に架け渡された定着部材としての定着ベルト40と、加熱ローラ20に定着ベルト40を介して対向する誘導加熱コイル(磁束発生部)50と、定着ローラ30に定着ベルト40を介して当接してニップ部Nを形成する加圧ローラ(押圧部材)60と、を有する。   The fixing device 10 includes a heating roller (supporting roller) 20 as a heating member that also serves as a heating element by including a heat generating layer, an aluminum member 21 as a magnetic shielding member, and an expansion member as a temperature sensitive distance adjusting member. A silicone rubber 22, a core metal 23 as an expanding portion supporting member, a fixing roller 30, a fixing belt 40 as a fixing member spanned between the heating roller 20 and the fixing roller 30, and a fixing belt 40 on the heating roller 20. And a pressure roller (pressing member) 60 that contacts the fixing roller 30 via the fixing belt 40 to form a nip portion N.

加熱ローラ20は、円筒形状でキュリー温度160〜220℃程度を有する感温磁性材料の整磁合金を使用する。このとき、整磁合金を発熱層とする。なお、整磁合金表層に発熱層として、Cuを厚さ3〜15μm程度形成しても良い。Cuを整磁合金表層に形成することで、発熱層の発熱効率をより高めることができる。更に、Cu表層には防錆目的にNiメッキを施すことも好適である。   The heating roller 20 uses a magnetic shunt alloy of a temperature-sensitive magnetic material having a cylindrical shape and a Curie temperature of about 160 to 220 ° C. At this time, the magnetic shunt alloy is used as a heat generating layer. In addition, you may form Cu about 3-15 micrometers in thickness as a heat generating layer in the magnetic shunt alloy surface layer. By forming Cu on the surface of the magnetic shunt alloy, the heat generation efficiency of the heat generation layer can be further increased. Furthermore, it is also suitable to apply Ni plating to the Cu surface layer for the purpose of rust prevention.

加熱ローラ20の内側には、半円筒形状(アーチ状)の2つのアルミ部材21の凹形状が対向するようにを配置されている。また、加熱ローラ20の中心軸線と2つのアルミ部材21の中心軸線とは一致するように配置されている。なお、アルミ部材21の厚さは、0.6〜2.0mm程度が望ましい。   Inside the heating roller 20, two semi-cylindrical (arch-shaped) two aluminum members 21 are arranged so as to face each other. Further, the central axis of the heating roller 20 and the central axes of the two aluminum members 21 are arranged so as to coincide with each other. The thickness of the aluminum member 21 is desirably about 0.6 to 2.0 mm.

また、アルミ部材21の内側には、シリコーンゴム22が設けられ、その内側には、芯金23が設けられている。シリコーンゴム22は、厚さ5〜10mmであり、芯金23は、炭素鋼等の金属製で、直径5〜10mm程度の円柱状であることが望ましい。   In addition, a silicone rubber 22 is provided inside the aluminum member 21, and a cored bar 23 is provided inside thereof. The silicone rubber 22 has a thickness of 5 to 10 mm, and the core metal 23 is preferably made of a metal such as carbon steel and has a cylindrical shape with a diameter of about 5 to 10 mm.

また、半円筒形状のアルミ部材21は、図6(a)に示すように、アルミ部材21の長手方向及びこの長手方向に垂直方向に複数に分割されたアルミ部材片21aの集合体となっている。そのため、アルミと比較して線膨張係数の大きいシリコーンゴム22が熱により膨張した際に、アルミ部材21は、図6(b)に示すように、アルミ部材片21aの単位で分散する。その結果、シリコーンゴム22に取り付けられているアルミ部材21が脱落したり、アルミ部材21の母剤破壊が生じたりしないようになっている。また、それぞれのアルミ部材片21a同士は、例えば接着剤等により仮固定され、1つのアルミ部材21を形成している。そのため、アルミ部材21をシリコーンゴム22に取付ける際の作業性は向上する。なお、アルミ部材片21a同士の仮固定の方法は、接着剤に限定されないことは言うまでもない。   Further, as shown in FIG. 6A, the semi-cylindrical aluminum member 21 is an aggregate of aluminum member pieces 21a divided into a plurality in the longitudinal direction of the aluminum member 21 and in a direction perpendicular to the longitudinal direction. Yes. Therefore, when the silicone rubber 22 having a larger linear expansion coefficient than aluminum expands due to heat, the aluminum member 21 is dispersed in units of the aluminum member pieces 21a as shown in FIG. 6B. As a result, the aluminum member 21 attached to the silicone rubber 22 does not drop off or the base material of the aluminum member 21 is not destroyed. Moreover, each aluminum member piece 21a is temporarily fixed, for example with an adhesive agent etc., and the one aluminum member 21 is formed. Therefore, workability when attaching the aluminum member 21 to the silicone rubber 22 is improved. Needless to say, the method of temporarily fixing the aluminum member pieces 21a is not limited to the adhesive.

なお、シリコーンゴム22は、他の膨張体でも良く、耐熱性を有し熱膨張率の高いものが望ましい。また、シリコーンゴム22の代わりに、発泡ゴムを用いても良い。発泡ゴムを用いることで、より大きな熱膨張量が期待される。また、発泡ゴムは、その発泡倍率によっては熱容量をより小さくできるため、定着装置10のウォームアップ時間の短縮や消費電力の低減に対し、より大きな効果の発揮を期待できる。   The silicone rubber 22 may be another expanded body, and preferably has heat resistance and a high coefficient of thermal expansion. Further, instead of the silicone rubber 22, foamed rubber may be used. By using foam rubber, a larger amount of thermal expansion is expected. In addition, since the foamed rubber can have a smaller heat capacity depending on the expansion ratio, it can be expected to exhibit a greater effect for shortening the warm-up time of the fixing device 10 and reducing the power consumption.

シリコーンゴム22は、熱膨張率が5×10−4[/℃]程度であるため、例えば、通紙時に温度が100℃程度上昇した際には、0.3〜0.5mm程度膨張する。そして、これに伴い加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を短くすることができる。更には、芯金23をシリコーンゴム22の内側に設けることで、シリコーンゴム22の芯金23側(シリコーンゴムの内側)への膨張が抑制される。そのため、加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を0.6〜1.0mm程度短くすることができる。 Since the silicone rubber 22 has a thermal expansion coefficient of about 5 × 10 −4 [/ ° C.], for example, when the temperature rises by about 100 ° C. during paper feeding, the silicone rubber 22 expands by about 0.3 to 0.5 mm. Accordingly, the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 can be shortened. Furthermore, by providing the cored bar 23 inside the silicone rubber 22, expansion of the silicone rubber 22 toward the cored bar 23 (inside the silicone rubber) is suppressed. Therefore, the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 can be shortened by about 0.6 to 1.0 mm.

なお、シリコーンゴム22の一方向への膨張を促進するために、本実施形態では芯金23を採用したが、この態様に限定されず、シリコーンゴム22を支持するように止めバネなどの固定部材を設けても良い。また、シリコーンゴム22及び芯金23を設けずに、アルミ部材21の膨張だけで加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を調整しても良い。   In this embodiment, the cored bar 23 is employed to promote the expansion of the silicone rubber 22 in one direction. However, the present invention is not limited to this mode, and a fixing member such as a stop spring is provided to support the silicone rubber 22. May be provided. Further, the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 may be adjusted only by the expansion of the aluminum member 21 without providing the silicone rubber 22 and the cored bar 23.

次に、加熱ローラ20及び加熱ローラ20の内側部材21〜25について図3を参照して以下に説明する。加熱ローラ20及びアルミ部材21は、耐熱樹脂からなる支持部材であるフランジ部材24によって支持されている。そして、アルミ部材21は、加熱ローラ20に近づく方向に移動可能となるよう、フランジ部材24には角型C字状の窪み(隙間)24aが設けられている。また、アルミ部材21及びシリコーンゴム22は、共にフランジ部材24に固定されていないので、加熱ローラ20に近づく方向(アルミ部材21の外周方向)に自由に移動可能である。そのため、加熱ローラ20を加熱した際には、アルミ部材21及びシリコーンゴム22は、熱膨張し、アルミ部材21が加熱ローラ20に近づく方向に移動する。その結果、アルミ部材21と加熱ローラ20との間の距離を短くできる。なお、加熱ローラ20の加熱が終了した場合、アルミ部材21及びシリコーンゴム22は、収縮し、アルミ部材21が加熱ローラ20から遠ざかる方向に移動できる。   Next, the heating roller 20 and the inner members 21 to 25 of the heating roller 20 will be described below with reference to FIG. The heating roller 20 and the aluminum member 21 are supported by a flange member 24 which is a support member made of a heat resistant resin. The aluminum member 21 is provided with a square C-shaped depression (gap) 24 a in the flange member 24 so that the aluminum member 21 can move in a direction approaching the heating roller 20. Further, since both the aluminum member 21 and the silicone rubber 22 are not fixed to the flange member 24, the aluminum member 21 and the silicone rubber 22 can freely move in the direction approaching the heating roller 20 (the outer peripheral direction of the aluminum member 21). Therefore, when the heating roller 20 is heated, the aluminum member 21 and the silicone rubber 22 are thermally expanded, and the aluminum member 21 moves in a direction approaching the heating roller 20. As a result, the distance between the aluminum member 21 and the heating roller 20 can be shortened. When the heating of the heating roller 20 is finished, the aluminum member 21 and the silicone rubber 22 contract and the aluminum member 21 can move in a direction away from the heating roller 20.

また、フランジ部材24は、金属製の軸受25によって芯金23に固定され、内側部材21〜25は、加熱ローラ20と一体となり駆動する構成をとっている。そのため、非常に簡易な構成で容易な設計となる。   The flange member 24 is fixed to the metal core 23 by a metal bearing 25, and the inner members 21 to 25 are configured to be driven integrally with the heating roller 20. Therefore, it becomes an easy design with a very simple configuration.

なお、加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離は、常温では1.0〜3.0mmが望ましい。これは、従来の誘導加熱による定着装置の加熱ローラとアルミ部材との間の距離よりも離れている設計である。   The distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 is desirably 1.0 to 3.0 mm at room temperature. This is a design in which the distance between the heating roller and the aluminum member of the fixing device by the conventional induction heating is larger.

定着ローラ30は、図2に示すように、例えばステンレス、炭素鋼等の金属製の芯金32と、芯金32を被覆する耐熱性を有するシリコーンゴム等をソリッド状又は発泡状にした弾性部材33とからなる。そして、加圧ローラ60は、定着ベルト40を介して定着ローラ30を押圧し、所定幅の接触部(定着ニップ部N)を形成する。定着ローラ30の外径は30〜40mm程度であり、弾性部材33の肉厚は3〜10mm程度であり、弾性部材33の硬度は10〜50°(JIS−A)程度である。   As shown in FIG. 2, the fixing roller 30 is an elastic member in which a metal cored bar 32 such as stainless steel or carbon steel and a heat-resistant silicone rubber covering the cored bar 32 are solid or foamed. 33. The pressure roller 60 presses the fixing roller 30 through the fixing belt 40 to form a contact portion (fixing nip portion N) having a predetermined width. The outer diameter of the fixing roller 30 is about 30 to 40 mm, the thickness of the elastic member 33 is about 3 to 10 mm, and the hardness of the elastic member 33 is about 10 to 50 ° (JIS-A).

定着ベルト40は、図4に示すように、基材41の上に弾性層42、離型層43を積層している。基材41は、定着ベルト40を加熱ローラ20と定着ローラ30とに張り渡した際の機械的強度、柔軟性、定着温度での使用に耐え得る耐熱性等の特性を有している。本実施形態では、加熱ローラ20を誘導加熱するための基材41は、絶縁性の耐熱樹脂材料、ポリイミド、ポリイミドアミド、PEEK、PES、PPS、フッ素樹脂等が適している。また、基材41の厚さは、熱容量、強度の関係から30〜200μmが望ましい。   As shown in FIG. 4, the fixing belt 40 has an elastic layer 42 and a release layer 43 laminated on a base material 41. The substrate 41 has characteristics such as mechanical strength when the fixing belt 40 is stretched between the heating roller 20 and the fixing roller 30, flexibility, and heat resistance that can withstand use at a fixing temperature. In the present embodiment, an insulating heat-resistant resin material, polyimide, polyimide amide, PEEK, PES, PPS, fluorine resin, or the like is suitable for the base material 41 for inductively heating the heating roller 20. In addition, the thickness of the base material 41 is desirably 30 to 200 μm from the relationship between heat capacity and strength.

弾性層42は、光沢ムラのない均一な画像を得るために、定着ベルト表面に柔軟性を与える目的で形成され、ゴム硬度を5〜50°(JIS−A)とし、厚さを50〜500μmとすることが望ましい。また、定着温度における耐熱性を満たすため、その材質は、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等が用いられる。   The elastic layer 42 is formed for the purpose of giving flexibility to the surface of the fixing belt in order to obtain a uniform image without uneven glossiness, the rubber hardness is 5 to 50 ° (JIS-A), and the thickness is 50 to 500 μm. Is desirable. In order to satisfy heat resistance at the fixing temperature, silicone rubber, fluorosilicone rubber or the like is used as the material.

離型層43の材料は、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、及び四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)等のフッ素樹脂、若しくはこれらの樹脂の混合物、耐熱性樹脂にこれらフッ素系樹脂を分散させたものが使用される。   The release layer 43 is made of tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP). Or the like, or a mixture of these resins or a heat-resistant resin in which these fluorine resins are dispersed.

ここで、上述の材質の離型層43が弾性層42を被覆すると、シリコーンオイル等を使用しなくともトナーの離型性の向上、紙粉固着の防止が可能となり、所謂オイルレス化を図れる。しかしながら、これらの離型性を有する樹脂は、一般にゴム材料のような弾性を持たないため、離型層43を弾性層上に厚く形成すると定着ベルト表面の柔軟性を損ない、光沢ムラを発生させる。そこで、離型性と柔軟性を両立させるため、離型層43の膜厚を5〜50μm、望ましくは10〜30μmとする。   Here, when the release layer 43 made of the above-described material covers the elastic layer 42, it is possible to improve the release property of the toner and to prevent the paper dust from sticking without using silicone oil or the like, and so-called oil-less can be achieved. . However, since these resins having releasability generally do not have elasticity like rubber materials, if the release layer 43 is formed thick on the elastic layer, the flexibility of the surface of the fixing belt is impaired and gloss unevenness is generated. . Therefore, in order to achieve both releasability and flexibility, the film thickness of the release layer 43 is 5 to 50 μm, preferably 10 to 30 μm.

なお、必要に応じて、各層間にプライマー層を設けても良く、また、基材41の内周面に摺動時の耐久性を向上させる層を設けても良い。また、基材41に発熱層を具備させることも好適である。例えば、ポリイミド等からなる基材上にCu層を3〜15μm形成し、発熱層として用いることも可能である。   If necessary, a primer layer may be provided between the respective layers, and a layer for improving durability during sliding may be provided on the inner peripheral surface of the base material 41. It is also preferable to provide the base material 41 with a heat generating layer. For example, it is possible to form a Cu layer of 3 to 15 μm on a base material made of polyimide or the like and use it as a heat generating layer.

誘導加熱コイル50は、図2に示すように、ケース55とコイル51と磁性体コア52,53,54を有する。アーチコア52は、定着ローラ30とは反対側の加熱ローラ外周面の略半分を囲むように、このアーチコア52と加圧ローラ60でコイル51を挟むように配置されている。サイドコア54は、アーチコア52の周方向端部から加熱ローラ20に向かって延在している。センターコア53は、アーチコア52の周方向中央部から加熱ローラ20に向かって延在している。   As shown in FIG. 2, the induction heating coil 50 includes a case 55, a coil 51, and magnetic cores 52, 53, and 54. The arch core 52 is arranged so that the coil 51 is sandwiched between the arch core 52 and the pressure roller 60 so as to surround substantially half of the outer peripheral surface of the heating roller opposite to the fixing roller 30. The side core 54 extends from the circumferential end of the arch core 52 toward the heating roller 20. The center core 53 extends from the center in the circumferential direction of the arch core 52 toward the heating roller 20.

そして、これらの磁性体コア52,53,54は、コイル51より発生した磁束を加熱ローラ20へ集中させる磁路を形成している。アーチコア52は、加熱ローラ20の長手方向の温度分布が均一になるように、適当な間隔で加熱ローラ20の長手方向に複数設置される。また、磁性体コア52,53,54は、保磁力が小さく透磁率が大きい軟磁性材料であり、かつ電気抵抗率の高いものが望ましい。磁性体コア52,53,54の材質には、Mn−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト等を用いる。なお、フェライトの他にパーマロイ等の材料でも良い。   The magnetic cores 52, 53, and 54 form a magnetic path that concentrates the magnetic flux generated from the coil 51 on the heating roller 20. A plurality of arch cores 52 are installed in the longitudinal direction of the heating roller 20 at appropriate intervals so that the temperature distribution in the longitudinal direction of the heating roller 20 is uniform. The magnetic cores 52, 53, and 54 are preferably soft magnetic materials having a small coercive force and a large magnetic permeability and a high electrical resistivity. As the material of the magnetic cores 52, 53, 54, Mn—Zn ferrite, Ni—Zn ferrite, or the like is used. In addition to ferrite, materials such as permalloy may be used.

コイル51は、絶縁被覆が施されたφ0.15m程度の導線を90本程度撚り合わせてリッツ線を形成し、そのリッツ線を5回巻き回したものである。リッツ線は、その表面に、融着層を備えており、通電加熱又は恒温槽で加熱することで融着層が固化し、巻き回したコイル51の形状保持が可能となる。なお、リッツ線は、その表面に融着層を備えないもの用いて、巻き回したコイル51をプレス成型することで形状を与えることも可能である。また、リッツ線は、定着温度以上の耐熱性を必要とするため、素線の絶縁被覆材にはポリアミドイミド、ポリイミドなどの耐熱性と絶縁性を兼ね備えた樹脂を用いる。なお、コイル51は、この態様に限定されず、絶縁被覆が施されたφ0.05〜0.2程度の導線を50〜500本程度撚り合わせてリッツ線を形成し、そのリッツ線を5〜15回巻き回したものでも良い。   The coil 51 is formed by twisting about 90 lead wires having an insulation coating of about 0.15 m to form a litz wire and winding the litz wire five times. The litz wire is provided with a fusion layer on the surface thereof, and the fusion layer is solidified by heating in an electric heating or thermostatic bath, and the shape of the wound coil 51 can be maintained. In addition, a litz wire can be given a shape by press-molding a wound coil 51 by using a litz wire that does not have a fusion layer on its surface. Further, since the litz wire requires heat resistance equal to or higher than the fixing temperature, a resin having both heat resistance and insulation properties, such as polyamideimide and polyimide, is used for the insulation coating material of the strand. In addition, the coil 51 is not limited to this aspect, About 50-500 conducting wires with an insulation coating are twisted about 50 to 500 to form a litz wire. It may be wound 15 times.

巻き終えたコイル51は、ケース55にシリコーン接着剤等を用いて接着する。ケース55は、定着温度以上の耐熱性を必要とするため、耐熱性の高い樹脂であるPETや液晶ポリマ等を用いる。   The wound coil 51 is adhered to the case 55 using a silicone adhesive or the like. Since the case 55 requires heat resistance equal to or higher than the fixing temperature, PET, liquid crystal polymer, or the like, which is a resin having high heat resistance, is used.

次に、本実施形態の誘導加熱コイル50の構成について図5を参照して以下に更に詳細に説明する。コイル51は、絶縁された外径0.15mmの銅製の線材を90本束ねて線束を形成され、その線束を周回する事により構成される。そして、発熱部材である加熱ローラ20を覆うように成型されているケース55の凸側の全面に亘って配置される。また、コイル51の形状は、センターコア53を軸として、その外側に渦巻き状に形成され、加熱ローラ20の外周面に沿うように形成される。   Next, the configuration of the induction heating coil 50 of the present embodiment will be described in more detail below with reference to FIG. The coil 51 is formed by bundling 90 insulated copper wires having an outer diameter of 0.15 mm to form a wire bundle, and circulating the wire bundle. And it arrange | positions over the whole surface of the convex side of case 55 shape | molded so that the heating roller 20 which is a heat generating member may be covered. The coil 51 is formed in a spiral shape around the center core 53 as an axis, and is formed along the outer peripheral surface of the heating roller 20.

加圧ローラ60は、図2に示すように、離型層61と、耐熱性の高い弾性層62と、金属製の円筒部材からなる芯金63から構成される。そして、定着ベルト40を介して定着ローラ30を押圧して定着ニップ部Nを形成している。なお、加圧ローラ60の外径は30〜40mm程度である。   As shown in FIG. 2, the pressure roller 60 includes a release layer 61, an elastic layer 62 with high heat resistance, and a cored bar 63 made of a metal cylindrical member. Then, the fixing roller 30 is pressed via the fixing belt 40 to form a fixing nip portion N. The outer diameter of the pressure roller 60 is about 30 to 40 mm.

弾性層62は、肉厚0.3〜5mm程度であり、硬度20〜50°(Asker硬度)程度である。また、弾性層62の材質は、耐熱性を必要とするためシリコーンゴムを用いる。更に、両面印刷時の離型性を高めるため、弾性層上にフッ素樹脂からなる離型層61を10〜100μm程度形成している。   The elastic layer 62 has a thickness of about 0.3 to 5 mm and a hardness of about 20 to 50 ° (Asker hardness). The elastic layer 62 is made of silicone rubber because it requires heat resistance. Furthermore, in order to improve the releasability at the time of double-sided printing, a release layer 61 made of a fluororesin is formed on the elastic layer by about 10 to 100 μm.

加圧ローラ60の硬度は、定着ローラ30に比べて硬くすることで、加圧ローラ60が定着ローラ30(及び定着ベルト40)へ食い込む形となる。そのため、記録紙(記録媒体)Pは、この食い込み形状によって、ニップ部出口において定着ベルト40の表面に沿うことができない曲率を持ち、記録紙Pの離型性を向上できる。   By making the pressure roller 60 harder than the fixing roller 30, the pressure roller 60 bites into the fixing roller 30 (and the fixing belt 40). Therefore, the recording paper (recording medium) P has a curvature that cannot be along the surface of the fixing belt 40 at the exit of the nip portion due to this biting shape, and the releasability of the recording paper P can be improved.

次に、本実施形態の定着装置の動作について説明する。なお、連続通紙時の内側部材21,22の温度は100〜120℃程度であり、ウォームアップ時の内側部材21,22の温度は25〜50℃程度である。定着ベルト40は、図2に示すように、矢印R方向に回転する。加熱ローラ20は、誘導加熱コイル50により加熱される。   Next, the operation of the fixing device of this embodiment will be described. The temperature of the inner members 21 and 22 during continuous paper passing is about 100 to 120 ° C., and the temperature of the inner members 21 and 22 during warm-up is about 25 to 50 ° C. The fixing belt 40 rotates in the arrow R direction as shown in FIG. The heating roller 20 is heated by the induction heating coil 50.

具体的には、誘導加熱コイル50に10kHz〜1MHzの高周波交番電流を流すことで、誘導加熱コイル50のループ内で磁力線の向きが双方向に交互に切り替わり、交番磁界が形成される。そして、この交番磁界によって、加熱ローラ20に渦電流が生じて、ジュール熱が発生し、加熱ローラ20が誘導加熱される。   Specifically, by flowing a high-frequency alternating current of 10 kHz to 1 MHz to the induction heating coil 50, the direction of the magnetic field lines is alternately switched in both directions in the loop of the induction heating coil 50, and an alternating magnetic field is formed. The alternating magnetic field generates an eddy current in the heating roller 20 to generate Joule heat, and the heating roller 20 is induction-heated.

そして、加熱ローラ20から発生した熱により定着ベルト40が加熱され、搬送される記録紙Pと定着ベルト40がニップ部Nで接触し、記録紙上のトナー像Tを加熱して溶融する。   Then, the fixing belt 40 is heated by the heat generated from the heating roller 20, and the conveyed recording paper P and the fixing belt 40 come into contact with each other at the nip portion N to heat and melt the toner image T on the recording paper.

加熱ローラ20の内側部材21、22は、本実施形態では温度に応じて熱膨張をし、その形状を変化させる。そして、その変化量は、前述のように100℃の温度上昇あたり0.6〜1.0mm程度である。そして、内側部材21、22の温度が高い程、加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離は短くなる。   In the present embodiment, the inner members 21 and 22 of the heating roller 20 thermally expand according to the temperature and change their shapes. And the variation | change_quantity is about 0.6-1.0 mm per 100 degreeC temperature rise as mentioned above. And the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 becomes short, so that the temperature of the inner members 21 and 22 is high.

ここで、定着装置10の連続通紙の際における加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を、整磁合金を用いた従来の誘導加熱による定着装置と同程度である0.4〜2.0mm程度とする。そうすると、内側部材21、22は、定着装置10のウォームアップの際では通紙の際と比較して熱膨張していない状態となり、加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離は、0.6〜1.0mm程度広くなり、1.0〜3.0mm程度となる。   Here, the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 during continuous paper feeding of the fixing device 10 is approximately the same as that of the conventional fixing device by induction heating using a magnetic shunt alloy, 0.4-2. About 0 mm. As a result, the inner members 21 and 22 are not in thermal expansion when the fixing device 10 is warmed up compared to when the paper is passed, and the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 is 0. It becomes about 6-1.0 mm wide and becomes about 1.0-3.0 mm.

即ち、ウォームアップの際には、従来の定着装置よりも加熱ローラ20とアルミ部材21が離れた設計となっている。そのため、定着装置10のウォームアップ時間が短くなる。具体的には、ウォームアップの際には、図6(a)に示すように、加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離が十分に離れている。そのため、加熱ローラ20の整磁合金がキュリー温度付近に到達するまで、誘導加熱コイル50で発生した磁束Aのほとんどが加熱ローラ20の内側を通らず、投入した電力のほとんどが加熱ローラ20で消費される。また、加熱ローラ20とアルミ部材21の距離が十分に離れていることにより、アルミ部材21に熱が伝わりにくい効果もあり、ウォームアップ時間の更なる短縮が期待される。   That is, when warming up, the heating roller 20 and the aluminum member 21 are separated from each other as compared with the conventional fixing device. For this reason, the warm-up time of the fixing device 10 is shortened. Specifically, when warming up, as shown in FIG. 6A, the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 is sufficiently large. Therefore, until the magnetic shunt alloy of the heating roller 20 reaches near the Curie temperature, most of the magnetic flux A generated by the induction heating coil 50 does not pass through the inside of the heating roller 20, and most of the input power is consumed by the heating roller 20. Is done. Further, since the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 is sufficiently large, there is an effect that heat is not easily transmitted to the aluminum member 21, and further shortening of the warm-up time is expected.

一方、連続通紙の際は、図6(b)に示すように、非通紙部で過昇温の起こった部分において、磁束Bが加熱ローラ20の整磁合金を通過し、加熱ローラ20の内側のアルミ部材21に遮蔽される。そのため、従来と同程度以上に定着装置の過昇温の抑制を行うことができる。   On the other hand, in the case of continuous paper passing, as shown in FIG. 6B, the magnetic flux B passes through the magnetic shunt alloy of the heating roller 20 in the portion where the excessive temperature rise has occurred in the non-sheet passing portion, and the heating roller 20 Is shielded by the aluminum member 21 inside. For this reason, it is possible to suppress overheating of the fixing device to the same extent as before.

次に、本実施形態における定着ベルト表面のウォームアップと通紙の際の温度変化について図7と図8を参照して以下に説明する。   Next, the temperature change during the warm-up of the fixing belt surface and the paper passing in the present embodiment will be described below with reference to FIGS.

最初に、ウォームアップの際の定着ベルト表面の温度変化について説明する。定着装置10の定着ベルト表面における定着設定温度は、図7に示すように、170℃とし、整磁合金のキュリー温度は200℃である。ここで、図7中の(a)で示されたものは、整磁合金を用いた従来の定着装置の定着ベルト表面の温度変化を示したものである。従来の定着装置の定着ベルト表面の温度は、定着設定温度に近づくにつれて温度上昇速度が遅くなり(温度上昇が緩やかになり)、ウォームアップ時間は、30秒であった。これは、ベルト表面温度がキュリー温度に近づくにつれて、前述のように加熱効率が下がるためであると考えられる。   First, the temperature change on the surface of the fixing belt during warm-up will be described. As shown in FIG. 7, the set fixing temperature on the surface of the fixing belt of the fixing device 10 is 170 ° C., and the Curie temperature of the magnetic shunt alloy is 200 ° C. Here, what is indicated by (a) in FIG. 7 shows the temperature change of the surface of the fixing belt of the conventional fixing device using the magnetic shunt alloy. As for the temperature of the fixing belt surface of the conventional fixing device, the temperature increasing rate becomes slow (the temperature increasing becomes gentle) as it approaches the fixing set temperature, and the warm-up time is 30 seconds. This is considered to be because the heating efficiency decreases as described above as the belt surface temperature approaches the Curie temperature.

また、図7中の(b)に示されたものは、本実施形態による定着装置10の定着ベルト表面の温度変化を示したものである。本実施形態による定着装置10の定着ベルト表面の温度は、定着設定温度付近でも温度上昇速度が遅くならないで(温度上昇速度の変化が少なく)、ウォームアップ時間は、(a)よりも5秒短い25秒となった。したがって、本実施形態の定着ベルト40の表層の温度が従来のものに比較して迅速に昇温し、定着装置10の立上特性が非常に良好となる。この立上特性とは、定着ベルト40がトナー像Tを定着するために必要な温度となるまでのウォームアップ時間をいう。そして、ウォームアップ時間が短い程、ユーザーにとって使いやすい画像形成装置ということになる。また、ウォームアップ時間の短縮に伴い、本実施形態の画像形成装置1は、消費電力量の低減に関しても期待される。   Also, what is shown in FIG. 7B is a temperature change on the surface of the fixing belt of the fixing device 10 according to the present embodiment. The temperature of the fixing belt surface of the fixing device 10 according to the present embodiment does not slow down even near the fixing set temperature (the change in temperature rising speed is small), and the warm-up time is 5 seconds shorter than (a). It was 25 seconds. Therefore, the temperature of the surface layer of the fixing belt 40 of the present embodiment is quickly raised as compared with the conventional one, and the start-up characteristics of the fixing device 10 are very good. The rising characteristic means a warm-up time until the fixing belt 40 reaches a temperature necessary for fixing the toner image T. The shorter the warm-up time, the easier it is for the user to use the image forming apparatus. As the warm-up time is shortened, the image forming apparatus 1 of the present embodiment is also expected to reduce power consumption.

一方、通紙の際における定着ベルト表面の非通紙部の温度変化について図8を参照して以下に説明する。図8中の(a)に示されたものは、整磁合金を用いた従来の定着装置における定着ベルト表面の非通紙部の温度変化を示し、図8中の(b)に示されたものは、本実施形態の定着装置10における定着ベルト表面の非通紙部の温度変化を示す。本実施形態の定着ベルト表面における非通紙部の温度変化は、定着装置10の構成により整磁合金の磁束を遮蔽する効果が低減される。そのため、(b)は、(a)に対し温度の上昇速度が速くなっている。更に、(b)は、通紙してある程度時間が経過すると、内側部材の膨張に伴い整磁合金が磁束を遮蔽する効果が高まる。そのため、(b)でも(a)と同等にキュリー温度である200℃において温度上昇が停止している。したがって、本実施形態の定着装置10においても、整磁合金を用いた従来の定着装置と同等以上に、定着装置の過昇温を抑制する機能を備えることができる。   On the other hand, the temperature change of the non-sheet passing portion on the surface of the fixing belt during the sheet passing will be described below with reference to FIG. 8A shows the temperature change of the non-sheet passing portion of the fixing belt surface in the conventional fixing device using the magnetic shunt alloy, and is shown in FIG. 8B. The figure shows the temperature change of the non-sheet passing portion on the surface of the fixing belt in the fixing device 10 of this embodiment. The temperature change of the non-sheet passing portion on the surface of the fixing belt according to the present embodiment reduces the effect of shielding the magnetic flux of the magnetic shunt alloy by the configuration of the fixing device 10. Therefore, (b) has a faster temperature increase rate than (a). Furthermore, (b) increases the effect of the magnetic shunt alloy shielding magnetic flux as the inner member expands after a certain amount of time has passed since the paper was passed. Therefore, in (b), the temperature rise stops at 200 ° C., which is the Curie temperature, as in (a). Therefore, the fixing device 10 according to the present embodiment can also have a function of suppressing the excessive temperature rise of the fixing device as much as or more than the conventional fixing device using the magnetic shunt alloy.

次に、本実施形態に係る画像形成装置1の作用について説明する。加熱ローラ20の温度の上昇に伴い駆動系を用いずに加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を変更させる感温距離調整部材を備える。そして、加熱ローラ内側の温度が低いウォームアップの際に、従来の定着装置よりも加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を調整し長くできる。そのため、ウォームアップの際に、アルミ部材21が磁束を遮蔽する効果が低減し、加熱ローラ20をより効率よく加熱することができ、ウォームアップ時間を短縮することができる。   Next, the operation of the image forming apparatus 1 according to this embodiment will be described. A temperature sensitive distance adjusting member is provided that changes the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 without using a drive system as the temperature of the heating roller 20 rises. Then, during warm-up when the temperature inside the heating roller is low, the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 can be adjusted and lengthened as compared with the conventional fixing device. Therefore, the effect of the aluminum member 21 shielding the magnetic flux during the warm-up is reduced, the heating roller 20 can be heated more efficiently, and the warm-up time can be shortened.

一方、通紙の際は、加熱ローラ内側の温度上昇に伴い感温距離調整部材が従来の定着装置と同等以上に加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を調整し短くできる。そのため、アルミ部材21が磁束を遮蔽する効果が増高し、加熱ローラ20の過昇温を抑制できる。また、本発明では駆動系を用いていないため、複雑な制御も必要なく、簡易な構成で従来の発明よりもコスト削減を図れる。   On the other hand, when the paper is passed, the temperature sensitive distance adjusting member can adjust the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 to be shorter than the conventional fixing device as the temperature inside the heating roller rises. Therefore, the effect that the aluminum member 21 shields the magnetic flux increases, and the excessive temperature rise of the heating roller 20 can be suppressed. In addition, since the drive system is not used in the present invention, complicated control is not required, and cost can be reduced with a simple configuration as compared with the conventional invention.

また、フランジ部材24に隙間24aを設けることで、加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を容易に調整できる。そのため、通紙の際は、加熱ローラ20の過昇温の抑制を効率良く図ることができ、ウォームアップの際には、加熱ローラ20を効率良く加熱することができる。   Further, by providing the flange member 24 with the gap 24a, the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 can be easily adjusted. Therefore, it is possible to efficiently suppress the excessive temperature rise of the heating roller 20 when the paper is passed, and it is possible to efficiently heat the heating roller 20 when warming up.

また、膨張部材を設けることで、加熱ローラ20の温度が定着目標温度より低いウォームアップの際には、膨張部材が熱膨張する量は少なく、従来の定着装置よりも加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を延長できる。そのため、アルミ部材21の磁束を遮蔽する効果が低減し、加熱ローラ20をより効率よく加熱することができる。その結果、ウォームアップ時間の短縮を図ることができる。   Further, by providing the expansion member, the amount of thermal expansion of the expansion member is small during warm-up when the temperature of the heating roller 20 is lower than the fixing target temperature, and the heating roller 20 and the aluminum member 21 are smaller than those of the conventional fixing device. Can be extended. Therefore, the effect of shielding the magnetic flux of the aluminum member 21 is reduced, and the heating roller 20 can be heated more efficiently. As a result, the warm-up time can be shortened.

一方、加熱ローラ20の温度が定着目標温度の近傍の通紙する際には、膨張部材の熱膨張する量は多く、従来の定着装置と同等以上に加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離を短縮できる。そのため、アルミ部材21の磁束を遮蔽する効果が増大し、加熱ローラ20の過昇温を抑制できる。   On the other hand, when the temperature of the heating roller 20 passes through the vicinity of the fixing target temperature, the amount of thermal expansion of the expansion member is large, and between the heating roller 20 and the aluminum member 21 is equal to or higher than that of the conventional fixing device. Distance can be shortened. Therefore, the effect of shielding the magnetic flux of the aluminum member 21 is increased, and the excessive temperature rise of the heating roller 20 can be suppressed.

膨張部材がシリコーンゴム22であることで、熱膨張及び収縮し易くなる。そのため、ウォームアップの際には、シリコーンゴム22の熱による膨張量は少なく、従来の定着装置よりも加熱ローラ20とアルミ部材21とが離れており、アルミ部材21の磁束を遮蔽する効果が低減し、加熱ローラ20をより効率よく加熱することができる。その結果、ウォームアップ時間の短縮を図ることができる。   When the expansion member is the silicone rubber 22, thermal expansion and contraction are facilitated. Therefore, during the warm-up, the amount of expansion of the silicone rubber 22 due to heat is small, and the heating roller 20 and the aluminum member 21 are separated from the conventional fixing device, and the effect of shielding the magnetic flux of the aluminum member 21 is reduced. Thus, the heating roller 20 can be heated more efficiently. As a result, the warm-up time can be shortened.

一方、通紙の際には、シリコーンゴム22の熱による膨張量は大きく、従来の定着装置よりも加熱ローラ20とアルミ部材21が近づいており、加熱ローラ20の過昇温を効率良く抑制できる。また、シリコーンゴム22は、耐熱性が良い物性を有しているため、定着装置の耐久性が向上する。   On the other hand, when the paper is passed, the amount of expansion of the silicone rubber 22 due to heat is large, and the heating roller 20 and the aluminum member 21 are closer to each other than the conventional fixing device, so that the excessive temperature rise of the heating roller 20 can be efficiently suppressed. . Moreover, since the silicone rubber 22 has physical properties with good heat resistance, durability of the fixing device is improved.

また、膨張部材の内側に金属製の芯金23を有することで、シリコーンゴム22の軸線垂直断面方向における熱膨張は、シリコーンゴム22の外周が広がる方向(加熱ローラ20の側)に膨張する。そのため、ウォームアップの際には、熱による膨張量は少なく、従来の定着装置よりも加熱ローラ20とアルミ部材21が離れており、アルミ部材21が磁束を遮蔽する効果が低減し、加熱ローラ20をより効率よく加熱することができる。その結果、ウォームアップ時間の短縮を更に図ることができる。   Moreover, by having the metal core 23 inside the expansion member, the thermal expansion in the direction perpendicular to the axial line of the silicone rubber 22 expands in the direction in which the outer periphery of the silicone rubber 22 spreads (on the heating roller 20 side). Therefore, during the warm-up, the amount of expansion due to heat is small, and the heating roller 20 and the aluminum member 21 are separated from the conventional fixing device, and the effect of the aluminum member 21 shielding the magnetic flux is reduced. Can be heated more efficiently. As a result, the warm-up time can be further shortened.

一方、通紙の際には、シリコーンゴム22の内側に金属製の芯金23を有しない場合と比較して、熱による膨張量は大きく、加熱ローラ20の過昇温を更に効率良く抑制できる。   On the other hand, when passing paper, the amount of expansion due to heat is large compared to the case where the metal core 23 is not provided inside the silicone rubber 22, and the excessive temperature rise of the heating roller 20 can be more efficiently suppressed. .

また、画像形成装置が上述のような定着装置を搭載することで、ウォームアップ時間を短縮した簡易な構成で廉価な画像形成装置とできる。   Further, by mounting the fixing device as described above on the image forming apparatus, an inexpensive image forming apparatus with a simple configuration with a shortened warm-up time can be obtained.

続いて、本発明の第2の実施形態について図8を参照して以下に説明する。なお、上述した第1の実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, about the structure equivalent to 1st Embodiment mentioned above, a corresponding code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態は、上述の第1の実施形態に対し加熱ローラ20の内側の部材に異なる構成を用いたものである。具体的には、感温距離調整部材として、シリコーンゴム22の代わりに形状記憶合金(形状記憶部材)226を用いる。   This embodiment uses a different configuration for the member inside the heating roller 20 compared to the first embodiment described above. Specifically, a shape memory alloy (shape memory member) 226 is used instead of the silicone rubber 22 as the temperature sensitive distance adjusting member.

形状記憶合金226は、NiTiなどの合金であり、ある形状記憶温度Tr以上になると、ある一定の形状を保持する材料である。本実施形態では、形状記憶合金226のTrは100〜120℃程度であるのが望ましい。   The shape memory alloy 226 is an alloy such as NiTi, and is a material that maintains a certain shape when a certain shape memory temperature Tr is reached. In the present embodiment, the Tr of the shape memory alloy 226 is desirably about 100 to 120 ° C.

本実施形態において形状記憶合金226は、図8aに示すように、Tr以下である常温時において、アルミ部材21及び芯金23に固定されている。そして、アルミ部材21及び芯金23からの抗力により直線状の形状を形成している。この際、バネ等(図示せず)をアルミ部材21と形状記憶合金226の間に設け、形状記憶合金226が直線状になるように抗力がかかるようにすることが望ましい。また、第1の実施形態と同様に、アルミ部材21は、加熱ローラ20に近づく方向に移動できるように、隙間(図示せず)が設けられている。   In this embodiment, the shape memory alloy 226 is fixed to the aluminum member 21 and the cored bar 23 at room temperature, which is equal to or lower than Tr, as shown in FIG. 8a. A linear shape is formed by the drag from the aluminum member 21 and the cored bar 23. At this time, it is desirable to provide a spring or the like (not shown) between the aluminum member 21 and the shape memory alloy 226 so that the drag is applied so that the shape memory alloy 226 is linear. Further, similarly to the first embodiment, the aluminum member 21 is provided with a gap (not shown) so that it can move in a direction approaching the heating roller 20.

ここで、連続通紙を行って形状記憶合金226の温度がTrを越えると、図8bに示すように、形状記憶合金226が記憶している形状に変形する。これに伴い、形状記憶合金226に接続されているアルミ部材21は加熱ローラ20に近づく。そのため、第1の実施形態と同様に、ウォームアップの際では図8aのように加熱ローラ20とアルミ部材21との間の距離は離れており、通紙の際では図8bのように両者の間の距離が近づくような構成とすることができる。したがって、本実施形態においても、通紙の際の過昇温を抑制する性能を従来以上に有しながら、定着装置10のウォームアップ時間の短縮を実現することができる。即ち、シリコーンゴムの代わりに形状記憶部材を設けることで、シリコーンゴムを設ける場合と同様の作用効果を発揮することができる。   Here, when continuous paper passing is performed and the temperature of the shape memory alloy 226 exceeds Tr, the shape memory alloy 226 is deformed into a shape memorized as shown in FIG. 8b. As a result, the aluminum member 21 connected to the shape memory alloy 226 approaches the heating roller 20. Therefore, as in the first embodiment, the distance between the heating roller 20 and the aluminum member 21 is large as shown in FIG. 8a when warming up, and both of them as shown in FIG. 8b when passing paper. It can be set as the structure where the distance between approaches. Therefore, also in the present embodiment, it is possible to reduce the warm-up time of the fixing device 10 while having the performance of suppressing the excessive temperature rise during the sheet passing more than before. That is, by providing the shape memory member instead of the silicone rubber, the same effects as when the silicone rubber is provided can be exhibited.

続いて、本発明の第3の実施形態について図9を参照して以下に説明する。なお、上述した第1の実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, about the structure equivalent to 1st Embodiment mentioned above, a corresponding code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態に係る画像形成装置の定着装置310は、ベルト定着の代わりにローラ定着を用いた点が他の実施の形態と異なる。そして、その他の構成は、第1の実施形態と同一である。   The fixing device 310 of the image forming apparatus according to the present embodiment is different from the other embodiments in that roller fixing is used instead of belt fixing. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

最初に、ローラ定着の構成について図9を参照して以下に説明する。定着装置310は、誘導加熱コイル50、発熱部材・定着部材としての定着ローラ380、加圧ローラ60等により構成される。ここで、定着部材としての定着ローラ380は、その外径が30〜40mm程度であって、芯金381上に、弾性層382、発熱層383、離型層(不図示)等が積層されて構成されている。定着ローラ380は、図9中の矢印Rの方向に回転し、誘導加熱により加熱され、搬送される記録紙上のトナー像Tを加熱して溶融する。   First, the configuration of roller fixing will be described below with reference to FIG. The fixing device 310 includes an induction heating coil 50, a fixing roller 380 as a heat generating member / fixing member, a pressure roller 60, and the like. Here, the fixing roller 380 as a fixing member has an outer diameter of about 30 to 40 mm, and an elastic layer 382, a heat generating layer 383, a release layer (not shown), and the like are laminated on the cored bar 381. It is configured. The fixing roller 380 rotates in the direction of the arrow R in FIG. 9, is heated by induction heating, and heats and melts the toner image T on the conveyed recording paper.

離型層は、定着ローラ380の最外層に形成される。離型層は、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)等のフッ素樹脂、これらの樹脂の混合物、又は、これらの樹脂を耐熱性樹脂に分散させたものである。離型層の層厚は、5〜50μm、好ましくは10〜30μmに形成されている。これにより、定着ローラ380上のトナー離型性が担保されるとともに、定着ローラ380の柔軟性が確保される。   The release layer is formed on the outermost layer of the fixing roller 380. The release layer is made of fluorine resin such as tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), etc. , A mixture of these resins, or a dispersion of these resins in a heat resistant resin. The release layer has a thickness of 5 to 50 μm, preferably 10 to 30 μm. Thereby, the toner releasability on the fixing roller 380 is ensured, and the flexibility of the fixing roller 380 is ensured.

発熱層383は、キュリー温度160〜220℃程度を有する整磁合金を使用する。このとき、Cuを厚さ3〜15μm程度形成しても良い。Cuを形成することで発熱層383の発熱効率をより高めることができる。この場合、Cu表層には防錆目的にNiめっきを施すことも好適である。   The heat generating layer 383 uses a magnetic shunt alloy having a Curie temperature of about 160 to 220 ° C. At this time, you may form Cu about 3-15 micrometers in thickness. By forming Cu, the heat generation efficiency of the heat generating layer 383 can be further increased. In this case, it is also suitable to apply Ni plating to the Cu surface layer for the purpose of rust prevention.

弾性層382は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等の弾性体を使用することができる。定着ローラ380に弾性層382を設けることにより、定着ローラ380のたわみを許容して、ニップ領域の幅を増やせる。また、加圧ローラ60よりもローラ硬度を小さくして排紙性・記録材分離性能を向上させることができる。また、弾性層382は、スポンジゴムとすることで発熱層383の発熱を断熱保持でき、定着ローラ表層側にある弾性層382或いは離型層を迅速に加熱するように作用する。そのため、定着ローラ表面が定着に必要な温度に迅速に到達するとともに、記録紙Pに熱が奪われても、熱の供給が追いつくことができる。その結果、良好なニップ領域を形成することができるとともに、発熱層の発熱を断熱保持し、定着ローラ内側への伝熱を抑止できる。   For the elastic layer 382, an elastic body such as fluorine rubber, silicone rubber, or fluorosilicone rubber can be used. By providing the fixing roller 380 with the elastic layer 382, the width of the nip region can be increased by allowing the fixing roller 380 to bend. Further, the roller hardness can be made smaller than that of the pressure roller 60 to improve the paper discharge performance and the recording material separation performance. Further, the elastic layer 382 is made of sponge rubber so that the heat generated by the heat generating layer 383 can be insulated and acts to quickly heat the elastic layer 382 or the release layer on the surface side of the fixing roller. Therefore, the surface of the fixing roller quickly reaches the temperature required for fixing, and even if the recording paper P is deprived of heat, the supply of heat can catch up. As a result, a good nip region can be formed, and heat generation of the heat generation layer can be insulated and heat transfer to the inside of the fixing roller can be suppressed.

また、本実施形態では、弾性層382には厚さ9mmの発泡シリコーンゴムを使用する。そのため、定着ローラ380の表層に配置されている発熱層383の熱が定着ローラ内側に容易に流れ込まず、効率的な加熱を行う事ができる。   In the present embodiment, foamed silicone rubber having a thickness of 9 mm is used for the elastic layer 382. Therefore, the heat of the heat generating layer 383 arranged on the surface layer of the fixing roller 380 does not easily flow into the fixing roller, and efficient heating can be performed.

芯金層381は、本実施形態ではアルミ使用する。アルミ製の芯金層381は、外径22mmで厚さ2.0mmとした。芯金層381は、ニップ領域を形成するために定着ローラ380にかけられる荷重に耐えうる剛性を持たせる必要があるため2.0mmとした。なお、芯金層381は、この態様に限定されず、ニップ領域を形成するために定着ローラ380にかけられる荷重に耐えうる剛性を有する材質であれば良く、鉄等の金属でも良い。また、セラミック等の非磁性かつ絶縁性の材料で芯金層381を構成することで、誘導加熱に影響を与えない材料を使用することもできる。   The core metal layer 381 is made of aluminum in this embodiment. The aluminum cored bar layer 381 had an outer diameter of 22 mm and a thickness of 2.0 mm. The cored bar layer 381 is set to 2.0 mm because it needs to have rigidity capable of withstanding the load applied to the fixing roller 380 in order to form the nip region. The cored bar layer 381 is not limited to this mode, and may be a material having rigidity capable of withstanding a load applied to the fixing roller 380 for forming the nip region, and may be a metal such as iron. In addition, a material that does not affect induction heating can be used by forming the cored bar layer 381 from a nonmagnetic and insulating material such as ceramic.

定着ローラ380の内側部材は、図9に示すように、アルミ部材21を配置し、その内側にシリコーンゴム22、及び芯金23が設けられている。そのため、ウォームアップの際では、従来の定着装置よりもアルミ部材21と定着ローラ380の発熱層381が離れており、アルミ部材21が磁束を遮蔽する効果が低減し、定着ローラ380の発熱層383をより効率よく加熱できる。その結果、ウォームアップ時間を短縮することができる。また、定着方式がベルト定着の代わりにローラ定着であっても、簡易な構成で効率良く定着できる。   As shown in FIG. 9, the inner member of the fixing roller 380 has an aluminum member 21, and a silicone rubber 22 and a core metal 23 are provided on the inner side. Therefore, at the time of warm-up, the aluminum member 21 and the heat generating layer 381 of the fixing roller 380 are separated from the conventional fixing device, and the effect of the aluminum member 21 shielding the magnetic flux is reduced, and the heat generating layer 383 of the fixing roller 380 is reduced. Can be heated more efficiently. As a result, the warm-up time can be shortened. Even if the fixing method is roller fixing instead of belt fixing, it can be efficiently fixed with a simple configuration.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this.

なお、上述の実施形態で紹介した各構成の材質、寸法はあくまで一例であり、本発明の作用を発揮し得る範囲内で様々な材質や寸法を選択可能であることは言うまでもない。   It should be noted that the materials and dimensions of each component introduced in the above-described embodiment are merely examples, and it is needless to say that various materials and dimensions can be selected within a range where the effects of the present invention can be exhibited.

1 複写機(画像形成装置の一例)
10 定着装置
20 加熱ローラ
21a アルミ部材片
21 アルミ部材(磁気遮蔽部材の一例)
22 シリコーンゴム(感温距離調整部材の一例、膨張部材の一例)
23 芯金(膨張部支持部材の一例)
24 フランジ部材(支持部材の一例)
24a 窪み(隙間)
25 軸受
30 定着ローラ
32 芯金
33 弾性部材
40 定着ベルト(定着部材の一例)
41 基材
42 弾性層
43 離型層
50 誘導加熱コイル(磁束発生部の一例)
51 コイル
52 アーチコア
53 センターコア
54 サイドコア
55 ケース
60 加圧ローラ(押圧部材の一例)
61 離型層
62 耐熱層
63 芯金
226 形状記憶合金(感温距離調整部材の一例、形状記憶部材の一例)
310 定着装置
380 定着ローラ(定着部材の一例)
381 芯金
382 弾性層
383 発熱層
N ニップ部
P 記録紙(記録媒体の一例)
T トナー像
1 Copying machine (an example of an image forming device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixing device 20 Heating roller 21a Aluminum member piece 21 Aluminum member (an example of a magnetic shielding member)
22 Silicone rubber (example of temperature sensitive distance adjusting member, example of expansion member)
23 Core (an example of an inflatable part support member)
24 Flange member (an example of a support member)
24a hollow (gap)
25 Bearing 30 Fixing roller 32 Core metal 33 Elastic member 40 Fixing belt (an example of a fixing member)
41 Substrate 42 Elastic layer 43 Release layer 50 Induction heating coil (an example of a magnetic flux generator)
51 Coil 52 Arch core 53 Center core 54 Side core 55 Case 60 Pressure roller (an example of a pressing member)
61 Release layer 62 Heat-resistant layer 63 Core metal 226 Shape memory alloy (an example of a temperature sensitive distance adjusting member, an example of a shape memory member)
310 fixing device 380 fixing roller (an example of a fixing member)
381 Core metal 382 Elastic layer 383 Heat generation layer N Nip part P Recording paper (an example of recording medium)
T Toner image

特開2007−156065号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-156065 特開2008−46531号公報JP 2008-46531 A 特開2008−257155号公報JP 2008-257155 A

Claims (9)

所定方向に走行してトナー像を加熱する定着部材と、
前記定着部材を押圧してニップ部を形成する押圧部材と、
磁束を発生する磁束発生部と、
感温磁性材料を有し、前記定着部材を磁束による発熱で加熱する加熱部材と、
前記加熱部材の内側に設けられる磁気遮蔽部材と、を備える定着装置において、
前記磁気遮蔽部材に感温距離調整部材が取付けられ、
前記感温距離調整部材は、前記加熱部材の温度の上昇に伴い、前記磁気遮蔽部材を前記加熱部材に近づける方向に移動させ、前記加熱部材の温度の低下に伴い、前記磁気遮蔽部材を前記加熱部材から遠ざける方向に移動させることを特徴とする定着装置。
A fixing member that travels in a predetermined direction and heats the toner image;
A pressing member that presses the fixing member to form a nip portion;
A magnetic flux generator for generating magnetic flux;
A heating member having a temperature-sensitive magnetic material and heating the fixing member with heat generated by magnetic flux;
In a fixing device comprising a magnetic shielding member provided inside the heating member,
A temperature sensitive distance adjusting member is attached to the magnetic shielding member,
The temperature sensitive distance adjusting member moves the magnetic shielding member in a direction approaching the heating member as the temperature of the heating member rises, and the heating unit adjusts the magnetic shielding member as the temperature of the heating member decreases. A fixing device which is moved in a direction away from a member.
前記磁気遮蔽部材を支持する支持部材が前記加熱部材に近づく方向及び前記加熱部材から遠ざかる方向に移動可能となるよう前記支持部材に隙間を設けることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a gap is provided in the support member so that the support member supporting the magnetic shielding member can move in a direction approaching the heating member and a direction away from the heating member. 前記感温距離調整部材が膨張部材であることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the temperature sensitive distance adjusting member is an expansion member. 前記膨張部材がシリコーンゴムであることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 3, wherein the expansion member is made of silicone rubber. 前記膨張部材の内側に膨張部支持部材が設けられていることを特徴とする請求項3又は4に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 3, wherein an expansion portion support member is provided inside the expansion member. 前記感温距離調整部材が形状記憶部材であることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the temperature sensitive distance adjusting member is a shape memory member. 前記定着部材は、定着ベルトであり、該定着ベルトは、少なくとも加熱ローラと定着ローラとに掛け渡されていることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the fixing member is a fixing belt, and the fixing belt is stretched over at least a heating roller and a fixing roller. 前記定着部材は、定着ローラであることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the fixing member is a fixing roller. 請求項1〜8の何れか一項に記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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