[go: up one dir, main page]

JP5183233B2 - Fixing unit and image forming apparatus having the same - Google Patents

Fixing unit and image forming apparatus having the same Download PDF

Info

Publication number
JP5183233B2
JP5183233B2 JP2008026805A JP2008026805A JP5183233B2 JP 5183233 B2 JP5183233 B2 JP 5183233B2 JP 2008026805 A JP2008026805 A JP 2008026805A JP 2008026805 A JP2008026805 A JP 2008026805A JP 5183233 B2 JP5183233 B2 JP 5183233B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
magnetic flux
magnetic member
rotating body
bobbin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008026805A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009186774A (en
Inventor
譲 南條
栄次 中嶋
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.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2008026805A priority Critical patent/JP5183233B2/en
Publication of JP2009186774A publication Critical patent/JP2009186774A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5183233B2 publication Critical patent/JP5183233B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、記録媒体上に転写されたトナー像を、該記録媒体上に定着させる定着ユニット、およびそれを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing unit that fixes a toner image transferred onto a recording medium onto the recording medium, and an image forming apparatus including the fixing unit.

従来から、記録媒体上に転写されたトナー像を、該記録媒体上に定着させる定着ユニットとして、特許文献1のものが知られている。特許文献1の定着ユニットは、記録媒体上のトナー像を加熱して該トナー像を記録媒体上に定着させる加熱ローラ(発熱層)と、加熱ローラの内部に配置されて加熱ローラを磁束によって発熱させる誘導コイルと、加熱ローラと誘導コイルとの間に配置された筒状断熱材(断熱層)とを有している。   Conventionally, as a fixing unit for fixing a toner image transferred onto a recording medium onto the recording medium, one disclosed in Patent Document 1 is known. The fixing unit of Patent Literature 1 heats a toner image on a recording medium and fixes the toner image on the recording medium, and a heating roller (heat generation layer) disposed inside the heating roller and generates heat by the magnetic flux. And a cylindrical heat insulating material (heat insulating layer) disposed between the heating roller and the induction coil.

断熱層は、発熱層からの輻射熱(いわゆる、もらい熱)が誘導コイルを加熱して該誘導コイルを焼損するのを防止するために設けられている。
特開2000−105516号公報
The heat insulating layer is provided in order to prevent radiant heat (so-called radiant heat) from the heat generating layer from heating the induction coil and burning the induction coil.
JP 2000-105516 A

ところで、近年、定着ユニットのウォームアップ時間の短縮化、つまり加熱ローラが所定温度まで発熱するのに要する時間を短縮化することが要求されている。しかしながら、断熱層を発熱層と誘導コイルとの間に配置すると、発熱層および誘導コイル間の距離が大きくなってしまい、このため、発熱層および誘導コイル間の磁気結合度が低下して、発熱層の発熱の効率が悪くなる。その結果、前記要求に応えることは困難である。   In recent years, it has been required to shorten the warm-up time of the fixing unit, that is, to shorten the time required for the heating roller to generate heat up to a predetermined temperature. However, if the heat insulating layer is disposed between the heat generating layer and the induction coil, the distance between the heat generating layer and the induction coil becomes large, which decreases the magnetic coupling between the heat generating layer and the induction coil, and generates heat. The heat generation efficiency of the layer becomes worse. As a result, it is difficult to meet the above requirements.

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、発熱層の発熱効率を向上させて、定着ユニットのウォームアップ時間の短縮化を図ることが可能な定着ユニット、およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a fixing unit capable of improving the heat generation efficiency of the heat generating layer and shortening the warm-up time of the fixing unit, and an image forming apparatus including the same. For the purpose.

前記目的を達成するために、本発明に係る定着ユニットは、記録媒体上に転写されたトナー像を、該記録媒体上に定着させるものであり、前記記録媒体上の前記トナー像を加熱して前記トナー像を前記記録媒体上に定着させる加熱回転体を備えている。前記加熱回転体は、円筒状かつ中空の回転体基材と、前記回転体基材の内部に設けられ、磁束を発生させる磁束発生部と、前記回転体基材上に設けられ、前記磁束によって発熱して前記トナー像を加熱する発熱層と、前記回転体基材と前記発熱層との間に設けられて、前記発熱層の熱が前記磁束発生部に伝達されるのを防止する断熱性を有する断熱層と、前記回転体基材および前記磁束発生部間に配置されて前記磁束を前記磁束発生部から前記発熱層に導く磁性部材とを含んでいる。また、前記磁束発生部は、前記回転体基材の長手方向に延びる円筒状のボビンと、前記ボビンの内部に配置された磁性コアと、前記ボビンに巻き回されたコイルとを含む。更に、前記磁性部材は、前記回転体基材の内周面に配置され、該内周面から前記磁束発生部に向かって延びる形状を有する第1磁性部材と、前記ボビンの外周面に配置され、前記回転体基材の径方向または前記長手方向において前記第1磁性部材に対向するように、前記外周面から前記回転体基材に向かって延びる形状を有する第2磁性部材とからなる。
In order to achieve the above object, a fixing unit according to the present invention fixes a toner image transferred onto a recording medium onto the recording medium, and heats the toner image on the recording medium. A heating rotator for fixing the toner image on the recording medium is provided. The heating rotator is provided in a cylindrical and hollow rotator base, a magnetic flux generator provided inside the rotator base, and generates a magnetic flux, and is provided on the rotator base. A heat generating layer that generates heat and heats the toner image, and a heat insulating property that is provided between the rotating body base and the heat generating layer to prevent heat of the heat generating layer from being transmitted to the magnetic flux generation unit. And a magnetic member that is disposed between the rotating body base and the magnetic flux generation part and guides the magnetic flux from the magnetic flux generation part to the heat generation layer. The magnetic flux generator includes a cylindrical bobbin extending in the longitudinal direction of the rotating body base, a magnetic core disposed inside the bobbin, and a coil wound around the bobbin. Furthermore, the magnetic member is disposed on the inner peripheral surface of the rotating body base, and is disposed on the outer peripheral surface of the first magnetic member having a shape extending from the inner peripheral surface toward the magnetic flux generating portion. And a second magnetic member having a shape extending from the outer peripheral surface toward the rotating body base so as to face the first magnetic member in the radial direction or the longitudinal direction of the rotating body base.

本発明の定着ユニットによれば、回転体基材と磁束発生部との間に配置した磁性部材を介して、磁束を磁束発生部から発熱層に導くこと、換言すれば、磁束発生部および発熱層間に磁性部材を介した磁気経路を形成することができるので、磁束発生部および発熱層間に断熱層が介在していても、磁束発生部および発熱層間の磁気結合度を高めることができる。その結果、発熱層の発熱効率を向上させることができ、ひいては加熱回転体のウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。   According to the fixing unit of the present invention, the magnetic flux is guided from the magnetic flux generator to the heat generating layer via the magnetic member disposed between the rotating body base and the magnetic flux generator, in other words, the magnetic flux generator and the heat generator. Since a magnetic path via a magnetic member can be formed between the layers, even if a heat insulating layer is interposed between the magnetic flux generation portion and the heat generation layer, the degree of magnetic coupling between the magnetic flux generation portion and the heat generation layer can be increased. As a result, it is possible to improve the heat generation efficiency of the heat generating layer and to shorten the warm-up time of the heating rotator.

本発明の他の好ましい実施形態では、前記第1磁性部材および前記第2磁性部材は、前記径方向または前記長手方向において隙間を介して近接しており、前記隙間は、0.5mm〜4.0mmの範囲に設定されている。 In another preferred embodiment of the present invention, the first magnetic member and the second magnetic member are close to each other via a gap in the radial direction or the longitudinal direction, and the gap is 0.5 mm to 4 mm. It is set in the range of 0 mm.

磁性部材を、回転体基材の内周面およびボビンの外周面の双方に配置し、それら磁性部材間の隙間を、例えば0.5mm〜4.0mm範囲に設定することで、発熱層および磁束発生部間の磁気結合度を、磁性部材を回転体基材の内周面およびボビンの外周面のうちの一方のみに配置した構成と比較してより高めることが可能である。   The magnetic member is arranged on both the inner peripheral surface of the rotating body base and the outer peripheral surface of the bobbin, and the gap between the magnetic members is set in the range of 0.5 mm to 4.0 mm, for example, so that the heat generating layer and the magnetic flux The degree of magnetic coupling between the generating portions can be further increased as compared with a configuration in which the magnetic member is disposed only on one of the inner peripheral surface of the rotating body base and the outer peripheral surface of the bobbin.

本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記ボビンの前記磁性コアは、前記ボビンの内部で前記回転体基材の長手方向に移動可能に複数配置されている。この構成によれば、複数の磁性コアを回転体基材の長手方向に移動させることで、磁束の分布範囲を前記長手方向に沿って調整することが可能である。したがって、発熱層における発熱範囲を前記長手方向に沿って調整することが可能となる。これにより、記録媒体が、例えば用紙である場合、用紙のサイズに応じて用紙上のトナー像を加熱して該トナー像を用紙上に定着させることができる。   In still another preferred embodiment of the present invention, a plurality of the magnetic cores of the bobbin are arranged inside the bobbin so as to be movable in the longitudinal direction of the rotating body substrate. According to this configuration, it is possible to adjust the magnetic flux distribution range along the longitudinal direction by moving the plurality of magnetic cores in the longitudinal direction of the rotating base material. Therefore, the heat generation range in the heat generation layer can be adjusted along the longitudinal direction. Accordingly, when the recording medium is, for example, a sheet, the toner image on the sheet can be heated and fixed on the sheet according to the size of the sheet.

本発明のさらに他の好ましい実施形態では、定着ユニットは、さらに、前記回転体基材の内部に風を流して前記磁束発生部を冷却可能に配置された送風器を備えており、前記第1磁性部材および前記第2磁性部材は、前記風が前記回転体基材の一端から他端に向けて流れるらせん状の空気流となるように前記回転体基材の軸心に対して所定の角度をなして前記回転体基材の内周面および前記ボビンの外周面に配置されている。   In still another preferred embodiment of the present invention, the fixing unit further includes a blower disposed so as to allow the air to flow inside the rotating body base so as to cool the magnetic flux generation unit. The magnetic member and the second magnetic member have a predetermined angle with respect to the axis of the rotating body base so that the wind forms a spiral airflow that flows from one end of the rotating base to the other end. And arranged on the inner peripheral surface of the rotating body base and the outer peripheral surface of the bobbin.

この構成によれば、第1磁性部材および第2磁性部材を、回転体基材の軸心に対して所定の角度をなして回転体基材の内周面およびボビンの外周面に配置することにより、第1磁性部材および第2磁性部材が送風器からの風を遮ることなく、風を回転体基材の内部に円滑に流すことができるので、磁束発生部を効率良く冷却することが可能である。   According to this configuration, the first magnetic member and the second magnetic member are arranged on the inner peripheral surface of the rotating body base and the outer peripheral surface of the bobbin at a predetermined angle with respect to the axis of the rotating base. As a result, the first magnetic member and the second magnetic member can smoothly flow the wind inside the rotating body base material without blocking the wind from the blower, so that the magnetic flux generator can be efficiently cooled. It is.

本発明のさらに他の好ましい実施形態では、感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写させる転写ユニットと、上記の構成を有する定着ユニットとを備えた画像形成装置を提供する。   In still another preferred embodiment of the present invention, an image forming apparatus is provided that includes a transfer unit that transfers a toner image formed on a photosensitive drum to a recording medium, and a fixing unit having the above-described configuration.

本発明に係る定着ユニットおよびそれを備えた画像形成装置によれば、発熱層の発熱効率を向上させて、定着ユニットのウォームアップ時間の短縮化を図ることが可能である。   According to the fixing unit and the image forming apparatus including the fixing unit according to the present invention, it is possible to improve the heat generation efficiency of the heat generating layer and to shorten the warm-up time of the fixing unit.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る定着ユニットを備えた画像形成装置の概略図である。画像形成装置10は、例えばプリンタであり、印刷処理に供する用紙M(記録媒体)を貯留する用紙貯留ユニット12と、この用紙貯留ユニット12に貯留された用紙束M1から繰り出された1枚ずつの用紙Mに対して画像の転写処理を施す転写ユニット13と、この転写ユニット13で転写処理の施された用紙Mに対して定着処理を施す定着ユニット20とが装置本体11に内装されると共に、定着ユニット20で定着処理の施された用紙Mが排紙される排紙ユニット15が装置本体11の頂部に設けられることによって構成されている。   FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus including a fixing unit according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 10 is, for example, a printer, and includes a sheet storage unit 12 that stores sheets M (recording medium) to be used for printing processing, and one sheet fed out from the sheet bundle M1 stored in the sheet storage unit 12. A transfer unit 13 for performing an image transfer process on the paper M and a fixing unit 20 for performing a fixing process on the paper M subjected to the transfer process by the transfer unit 13 are incorporated in the apparatus main body 11. The paper discharge unit 15 for discharging the paper M on which the fixing process has been performed by the fixing unit 20 is provided at the top of the apparatus main body 11.

用紙貯留ユニット12には、所定数(実施形態では1つ)の用紙カセット121が装置本体11に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット121の下流端(図1の右方)には、用紙束M1から1枚ずつの用紙Mを繰り出させるピックアップローラ122が設けられている。このピックアップローラ122の駆動によって用紙カセット121から繰り出された用紙Mは、給紙搬送路123およびこの給紙搬送路123の下流端に設けられたレジストローラ対124を介して転写ユニット13に給紙されるようになっている。   A predetermined number (one in the embodiment) of paper cassettes 121 is provided in the paper storage unit 12 so as to be detachable from the apparatus main body 11. At the downstream end of the paper cassette 121 (on the right side in FIG. 1), a pickup roller 122 that feeds the paper M one by one from the paper bundle M1 is provided. The sheet M fed from the sheet cassette 121 by driving the pickup roller 122 is fed to the transfer unit 13 via the sheet feeding conveyance path 123 and the registration roller pair 124 provided at the downstream end of the sheet feeding conveyance path 123. It has come to be.

転写ユニット13は、コンピュータ等から伝送された画像情報に基づき用紙Mに転写処理を施すものであり、前後方向(図1の紙面に垂直な方向)に延びるドラム軸心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム131の周面に沿うように、感光体ドラム131の直上位置から時計方向に向けて帯電器132、露光装置133、現像装置134、転写ローラ135およびクリーニング装置136が配設されることによって形成されている。   The transfer unit 13 performs a transfer process on the paper M based on image information transmitted from a computer or the like, and is provided to be rotatable around a drum axis extending in the front-rear direction (a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). A charger 132, an exposure device 133, a developing device 134, a transfer roller 135, and a cleaning device 136 are arranged from the position immediately above the photosensitive drum 131 in the clockwise direction along the peripheral surface of the photosensitive drum 131. It is formed by.

感光体ドラム131は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。   The photosensitive drum 131 is for forming an electrostatic latent image and a toner image along the electrostatic latent image on the peripheral surface, and an amorphous silicon layer is laminated on the peripheral surface, thereby forming these images. It is suitable for making it happen.

帯電器132は、ドラム軸心回り時計方向に回転している感光体ドラム131の周面に一様な電荷を形成させるものであり、図1に示す例では、コロナ放電によって感光体ドラム131の周面に電荷を付与する方式が採用されている。なお、感光体ドラム131の周面に電荷を付与する部材として帯電器132に代えて周面が感光体ドラム131の周面と当接しながら従動回転しつつ電荷を付与する帯電ローラを採用してもよい。   The charger 132 forms a uniform charge on the circumferential surface of the photosensitive drum 131 rotating clockwise around the drum axis. In the example shown in FIG. A method of applying a charge to the peripheral surface is adopted. A charging roller that applies a charge while rotating the driven surface while contacting the peripheral surface of the photosensitive drum 131 is used instead of the charger 132 as a member that applies a charge to the peripheral surface of the photosensitive drum 131. Also good.

露光装置133は、コンピュータ等の外部の機器から伝送されてきた画像情報に基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム131の周面に照射し、これによる感光体ドラム131周面のレーザー光が照射された部分の電荷の消去によって感光体ドラム131の周面に静電潜像を形成させるものである。   The exposure device 133 irradiates the peripheral surface of the rotating photosensitive drum 131 with a laser beam to which intensity is applied based on image information transmitted from an external device such as a computer, and the photosensitive drum 131 is rotated by this. An electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 131 by erasing the charge of the portion irradiated with the laser beam on the surface.

現像装置134は、感光体ドラム131の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム131の周面にトナー像を形成させるものである。   The developing device 134 supplies the toner to the peripheral surface of the photosensitive drum 131 to attach the toner to the portion where the electrostatic latent image is formed on the peripheral surface, whereby the toner image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 131. It is to be formed.

転写ローラ135は、感光体ドラム131の直下位置に送り込まれた用紙Mに対して感光体ドラム131の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Mに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Mに付与するようになっている。   The transfer roller 135 transfers a positively charged toner image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 131 to the paper M with respect to the paper M sent to a position immediately below the photosensitive drum 131. A negative charge having a polarity opposite to that of the image is applied to the paper M.

感光体ドラム131の直下位置に到達した用紙Mは、転写ローラ135と感光体ドラム131とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム131周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Mの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Mに対し転写処理が施されることになる。   The sheet M that has reached the position directly below the photosensitive drum 131 is pressed and sandwiched between the transfer roller 135 and the photosensitive drum 131, while the positively charged toner image on the circumferential surface of the photosensitive drum 131 is negatively charged. The paper M is peeled off toward the front surface, whereby the paper M is transferred.

クリーニング装置136は、転写処理後の感光体ドラム131の周面に残留しているトナーを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置136によって清浄化された感光体ドラム131の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電器132へ向かうことになる。   The cleaning device 136 is for removing the toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 131 after the transfer process and cleaning it. The peripheral surface of the photosensitive drum 131 cleaned by the cleaning device 136 goes to the charger 132 again for the next image forming process.

定着ユニット20は、転写ユニット13によって転写処理の施された用紙Mのトナー像に加熱による定着処理を施すものであり、用紙M上のトナー像を加熱して該トナー像を用紙Mに定着させる円筒状の加熱ローラ(加熱回転体)30と、この加熱ローラ30の下部に対向配置されて加熱ローラ30との間で用紙Mを挟持する円筒状の加圧ローラ40とを有する。加熱ローラ30および加圧ローラ40は箱体21内に配置されている。加熱ローラ30には、箱体21に配設された図略の駆動装置および減速機構から回転駆動力が与えられ、この加熱ローラ30の回転駆動に伴い、加圧ローラ40が従動回転するとともに、加熱ローラ30と加圧ローラ40との間にニップ部Nが形成される。転写ユニット13において転写された用紙Mは、加熱ローラ30および加圧ローラ40間のニップ部Nへ向けて送り込まれる。用紙Mは、ニップ部Nを通過することによって、加熱ローラ30から熱を得て定着処理が施される。定着処理の施された用紙Mは、排紙搬送路143を通って排紙ユニット15へ排出されることになる。   The fixing unit 20 performs a fixing process by heating the toner image on the paper M that has been transferred by the transfer unit 13. The fixing unit 20 heats the toner image on the paper M to fix the toner image on the paper M. It has a cylindrical heating roller (heating rotator) 30 and a cylindrical pressure roller 40 that is disposed below the heating roller 30 so as to sandwich the sheet M between the heating roller 30. The heating roller 30 and the pressure roller 40 are disposed in the box body 21. A rotational driving force is applied to the heating roller 30 from an unillustrated driving device and a speed reduction mechanism disposed in the box body 21. As the heating roller 30 is driven to rotate, the pressure roller 40 is driven and rotated. A nip N is formed between the heating roller 30 and the pressure roller 40. The paper M transferred by the transfer unit 13 is fed toward the nip N between the heating roller 30 and the pressure roller 40. By passing through the nip portion N, the sheet M obtains heat from the heating roller 30 and is subjected to a fixing process. The sheet M subjected to the fixing process is discharged to the paper discharge unit 15 through the paper discharge conveyance path 143.

排紙ユニット15は、装置本体11の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Mを受ける排紙トレイ151が形成されている。   The paper discharge unit 15 is formed by recessing the top of the apparatus main body 11, and a paper discharge tray 151 for receiving the discharged paper M is formed at the bottom of the concave recess.

以下、本実施形態に係る定着ユニット20の構成について説明する。図2は、加熱ローラ30および加圧ローラ40が箱体21内に配置された状態を示す斜視図である。加熱ローラ30および加圧ローラ40はそれぞれ、軸心C1およびC2を有している。箱体21は、加熱ローラ30の軸心C1および加圧ローラ40の軸心C2の方向、つまり加熱ローラ30および加圧ローラ40の長手方向に延びる形状を有している。この箱体21内に、加熱ローラ30および加圧ローラ40が、上下方向に対向して、かつ軸心C1,C2に沿って互いに接触した状態で配置されている。転写ユニット14において転写処理された用紙Mは、箱体21に形成された図略の開口部を通って加熱ローラ30および加圧ローラ40間のニップ部N(図1)に案内される。   Hereinafter, the configuration of the fixing unit 20 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the heating roller 30 and the pressure roller 40 are arranged in the box body 21. The heating roller 30 and the pressure roller 40 have axes C1 and C2, respectively. The box 21 has a shape extending in the direction of the axis C1 of the heating roller 30 and the axis C2 of the pressure roller 40, that is, the longitudinal direction of the heating roller 30 and the pressure roller 40. In this box 21, the heating roller 30 and the pressure roller 40 are arranged in a state of being opposed to each other in the vertical direction and in contact with each other along the axial centers C1 and C2. The sheet M transferred by the transfer unit 14 is guided to a nip N (FIG. 1) between the heating roller 30 and the pressure roller 40 through an opening (not shown) formed in the box 21.

図3は、図2のA−A線に沿って切断した断面図であり、加熱ローラ30および加圧ローラ40の構成層を示している。加熱ローラ30は、略円形の断面を有する円筒状部材であり、定着処理の際にトナー像が形成された用紙Mを加熱する加熱ベルト部32と、加熱ベルト部32と同心で、かつ加熱ベルト部32の内部に配置され、磁束を発生して磁束により加熱ベルト部32を発熱させる磁束発生部36とを含む。加熱ベルト部32と磁束発生部36との間には、空気層34が介在している。加熱ベルト部32は、磁束発生部36に対して回転自在に構成されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 and shows the constituent layers of the heating roller 30 and the pressure roller 40. The heating roller 30 is a cylindrical member having a substantially circular cross section, a heating belt portion 32 that heats the paper M on which the toner image is formed during the fixing process, a concentricity with the heating belt portion 32, and the heating belt. And a magnetic flux generation unit 36 that is disposed inside the unit 32 and generates a magnetic flux to cause the heating belt unit 32 to generate heat by the magnetic flux. An air layer 34 is interposed between the heating belt portion 32 and the magnetic flux generation portion 36. The heating belt portion 32 is configured to be rotatable with respect to the magnetic flux generation portion 36.

加熱ベルト部32は、軸心C1を軸心とする円筒状かつ中空のローラ基材(回転体基材)35と、ローラ基材35と同心でローラ基材35の外周面に設けられた断熱性を有する断熱層33と、ローラ基材35と同心で断熱層33の外周面に設けられた発熱層31とを含む。   The heating belt portion 32 includes a cylindrical and hollow roller base material (rotary body base material) 35 having an axis C1 as an axis, and heat insulation provided on the outer peripheral surface of the roller base material 35 concentrically with the roller base material 35. And a heat generating layer 31 provided on the outer peripheral surface of the heat insulating layer 33 concentrically with the roller base material 35.

ローラ基材35は、加熱ローラ30に機械的強度を付与することが可能な剛性部材、例えばセラミック材から製造される。このセラミック材は、非磁性かつ非導電性の特性を有するセラミック材である。ローラ基材35の厚さは、例えば1.0mmに設定されている。   The roller base 35 is manufactured from a rigid member capable of imparting mechanical strength to the heating roller 30, for example, a ceramic material. This ceramic material is a ceramic material having non-magnetic and non-conductive characteristics. The thickness of the roller base material 35 is set to 1.0 mm, for example.

発熱層31は、ニッケルを含有する合金からなる厚さ約40μmの発熱層基材と、発熱層基材の外周面に設けられた弾性を有する弾性層と、該弾性層の外周面に設けられて加熱ローラ30の最外層を形成する離型層とを含む。前記弾性層は、例えばシリコンゴムからなり、厚さ300μmに設定された層である。前記離型層は、例えばPFA等のフッ素樹脂塗料(コーティング剤)を、前記弾性層の外周面に例えば10〜100μm程度の範囲の厚さでコーティングすることにより得られる。この離型層は、加熱ローラ30および加圧ローラ40間のニップ部Nにおいてトナー像を溶融定着する際の離型性を向上させるものである。   The heat generating layer 31 is formed of an alloy containing nickel and having a thickness of about 40 μm, an elastic layer having elasticity provided on the outer peripheral surface of the heat generating layer base, and an outer peripheral surface of the elastic layer. And a release layer that forms the outermost layer of the heating roller 30. The elastic layer is made of, for example, silicon rubber and has a thickness set to 300 μm. The release layer is obtained, for example, by coating a fluororesin paint (coating agent) such as PFA on the outer peripheral surface of the elastic layer with a thickness in the range of about 10 to 100 μm, for example. This release layer improves the releasability when the toner image is melted and fixed at the nip N between the heating roller 30 and the pressure roller 40.

断熱層33は、断熱性かつ弾性を備えた、例えばシリコンスポンジからなり、後述する磁束発生部36によって発熱した発熱層31の熱が輻射熱(いわゆる、もらい熱)となって磁束発生部36を加熱して磁束発生部36を焼損するのを防止するために設けられている。断熱層33の厚さは、例えば5.0mmに設定されている。   The heat insulating layer 33 is made of, for example, silicon sponge having heat insulating properties and elasticity, and heat of the heat generating layer 31 generated by the magnetic flux generating unit 36 to be described later becomes radiant heat (so-called heat) to heat the magnetic flux generating unit 36. In order to prevent the magnetic flux generator 36 from being burned out. The thickness of the heat insulation layer 33 is set to 5.0 mm, for example.

磁束発生部36は、電磁誘導により加熱ベルト部32を加熱可能に構成されたものであって、加熱ローラ30の軸心C1と同心で加熱ローラ30の長手方向に延び、加熱ベルト部32の内部に設けられた液晶ポリマーからなる円筒状のボビン37と、ボビン37の内周面に接触した状態で配置された軸心C1を中心とする断面円弧状の複数の磁性コア39と、ボビン37の外周面に巻き回された、いわゆるラジアル巻きされたコイル(リッツ線)38とを含む。磁性コア39は、例えばフェライトコアであり、ボビン37の長手方向に延びる形状を有し、図3に示すように、2つの磁性コア39で環状のコアを形成するように2列で配置されている。   The magnetic flux generator 36 is configured to be able to heat the heating belt portion 32 by electromagnetic induction, extends concentrically with the axial center C1 of the heating roller 30 and extends in the longitudinal direction of the heating roller 30, and is arranged inside the heating belt portion 32. A cylindrical bobbin 37 made of a liquid crystal polymer, a plurality of magnetic cores 39 having an arcuate cross section centered on an axis C1 disposed in contact with the inner peripheral surface of the bobbin 37, and a bobbin 37 A so-called radial coil (Litz wire) 38 wound around the outer peripheral surface. The magnetic core 39 is, for example, a ferrite core, has a shape extending in the longitudinal direction of the bobbin 37, and is arranged in two rows so as to form an annular core with the two magnetic cores 39 as shown in FIG. Yes.

コイル38に、図略の高周波電源から高周波電流が供給されると、コイル38から磁束が発生する。磁束は、ボビン37の径方向外方に進んで発熱層31の発熱層基材に到達する。これにより、後述する磁気経路P,P1,P2(図6)が形成され、発熱層基材が発熱する。発熱層基材の熱により、用紙M上のトナー像がニップ部Nにおいて溶融定着される。   When a high frequency current is supplied to the coil 38 from a high frequency power supply (not shown), a magnetic flux is generated from the coil 38. The magnetic flux travels outward in the radial direction of the bobbin 37 and reaches the heat generating layer base material of the heat generating layer 31. Thereby, magnetic paths P, P1, and P2 (FIG. 6) described later are formed, and the heat generating layer base material generates heat. The toner image on the paper M is melted and fixed at the nip portion N by the heat of the heat generating layer base material.

加圧ローラ40は、軸心C2と同心で配置され非磁性金属からなるローラ基材(図略)と、ローラ基材の外周面に設けられた弾性層(図略)と、弾性層の外周面に設けられた離型層(図略)とを含む。前記ローラ基材の前記非磁性金属としては、例えばアルミニウム、銅、銀、オーステナイト系のステンレス鋼が挙げられる。前記ローラ基材の厚さは、例えば1〜5mm程度に設定されて前記ローラ基材に機械的強度を付与している。加圧ローラ40の弾性層および離型層は、加熱ローラ30の弾性層および離型層と同様の材料からなる。   The pressure roller 40 is arranged concentrically with the axis C2 and is made of a non-magnetic metal roller base (not shown), an elastic layer (not shown) provided on the outer peripheral surface of the roller base, and an outer periphery of the elastic layer. And a release layer (not shown) provided on the surface. Examples of the nonmagnetic metal of the roller base material include aluminum, copper, silver, and austenitic stainless steel. The thickness of the roller base material is set to about 1 to 5 mm, for example, to give mechanical strength to the roller base material. The elastic layer and the release layer of the pressure roller 40 are made of the same material as the elastic layer and the release layer of the heating roller 30.

加熱ローラ30の径方向外方に所定距離離間した位置には、加熱ローラ30の外周面温度を検出するサーミスタ43が配置されている。サーミスタ43は、金属酸化物を主原料とし、高温にて焼結されるセラミック半導体であり、温度が上がると抵抗値の下がる負の温度係数を有し、温度センサとして加熱ローラ30の外周面、つまり発熱層31の温度を検出するものである。サーミスタ43で検出された加熱ローラ30の外周面温度を示す信号に基づいて、図略の制御部にて後述のコイル38に供給する高周波電流が調整され、加熱ローラ30の外周面温度が、所定の温度に維持されるように制御されている。   A thermistor 43 for detecting the temperature of the outer peripheral surface of the heating roller 30 is disposed at a position spaced a predetermined distance outward in the radial direction of the heating roller 30. The thermistor 43 is a ceramic semiconductor that uses metal oxide as a main raw material and is sintered at a high temperature, and has a negative temperature coefficient that decreases as the temperature rises. That is, the temperature of the heat generating layer 31 is detected. A high-frequency current supplied to a coil 38 (to be described later) is adjusted by a control unit (not shown) based on a signal indicating the outer surface temperature of the heating roller 30 detected by the thermistor 43, and the outer surface temperature of the heating roller 30 is predetermined. The temperature is controlled so as to be maintained.

図4(A)は、加熱ローラ30の加熱ベルト部32の拡大断面図である。加熱ベルト部32のローラ基材35の内周面には、図4(A)において左右一対の第1磁性部材50,50がローラ基材35の長手方向に沿って複数対取り付けられている。第1磁性部材50は、ローラ基材35の内周面に沿った形状を有する断面円弧状の部材であり、図4(B)に示すように、円弧方向の両端部において外方に突出する係合突起51を有している。ローラ基材35の内周面には、第1磁性部材50の係合突起51が係合可能な係止孔55が形成されている。第1磁性部材50は、その外周面に接着剤を塗布し、係合突起51をローラ基材35の係止孔55に係合させることでローラ基材35に固定される。第1磁性部材50の係合突起51は、ローラ基材35の外周面と面一の状態で断熱層33と接触する。第1磁性部材50は、例えばフェライトコアからなる。   FIG. 4A is an enlarged cross-sectional view of the heating belt portion 32 of the heating roller 30. A plurality of pairs of left and right first magnetic members 50, 50 in FIG. 4A are attached to the inner peripheral surface of the roller base 35 of the heating belt portion 32 along the longitudinal direction of the roller base 35. The first magnetic member 50 is a member having a cross-sectional arc shape having a shape along the inner peripheral surface of the roller base material 35, and protrudes outward at both end portions in the arc direction as shown in FIG. 4B. An engaging protrusion 51 is provided. On the inner peripheral surface of the roller base material 35, a locking hole 55 that can engage with the engaging protrusion 51 of the first magnetic member 50 is formed. The first magnetic member 50 is fixed to the roller base 35 by applying an adhesive to the outer peripheral surface thereof and engaging the engaging protrusions 51 with the locking holes 55 of the roller base 35. The engaging protrusions 51 of the first magnetic member 50 are in contact with the heat insulating layer 33 so as to be flush with the outer peripheral surface of the roller base 35. The first magnetic member 50 is made of, for example, a ferrite core.

図5(A)は、加熱ローラ30の磁束発生部36の拡大断面図である。磁束発生部36のボビン37の外周面には、図5(A)において左右一対の第2磁性部材53,53がボビン37の長手方向に沿って複数対取り付けられている。第2磁性部材53は、ボビン37の外周面に沿った形状を有する断面円弧状の部材であり、図5(B)に示すように、円弧方向の両端部において内方に突出する係合突起54を有している。ボビン37の外周面には、第2磁性部材53の係合突起54が係合可能な係止孔57が形成されている。第2磁性部材53は、その内周面に接着剤を塗布し、係合突起54をボビン37の係止孔57に係合させることでボビン37に固定される。第2磁性部材53の係合突起54は、ボビン37の内周面と面一の状態で磁性コア39と接触する。ボビン37にラジアル巻きされているコイル38は、第2磁性部材53によってボビン37の長手方向において分断されている。第2磁性部材53は、第1磁性部材50と同様にフェライトコアからなる。   FIG. 5A is an enlarged cross-sectional view of the magnetic flux generator 36 of the heating roller 30. A plurality of pairs of left and right second magnetic members 53, 53 in FIG. 5A are attached to the outer peripheral surface of the bobbin 37 of the magnetic flux generator 36 along the longitudinal direction of the bobbin 37. The second magnetic member 53 is a member having a circular arc shape having a shape along the outer peripheral surface of the bobbin 37. As shown in FIG. 5B, the engagement protrusion protruding inward at both ends in the arc direction. 54. On the outer peripheral surface of the bobbin 37, a locking hole 57 is formed in which the engaging protrusion 54 of the second magnetic member 53 can be engaged. The second magnetic member 53 is fixed to the bobbin 37 by applying an adhesive to the inner peripheral surface thereof and engaging the engaging protrusions 54 with the locking holes 57 of the bobbin 37. The engagement protrusion 54 of the second magnetic member 53 is in contact with the magnetic core 39 while being flush with the inner peripheral surface of the bobbin 37. The coil 38 that is radially wound around the bobbin 37 is divided by the second magnetic member 53 in the longitudinal direction of the bobbin 37. Similar to the first magnetic member 50, the second magnetic member 53 includes a ferrite core.

図6は、加熱ローラ30を長手方向に沿って切断した断面図であり、第1磁性部材50および第2磁性部材53の配置関係を示している。ローラ基材35の内周面に取り付けられた第1磁性部材50およびボビン37の外周面に取り付けられた第2磁性部材53は、空気層34内において互いに対向するように、かつ加熱ローラ30の径方向において隙間Gを介して離間するように配置されている。このように第1磁性部材50および第2磁性部材53を加熱ローラ30の内部に配置することにより、磁性コア39、第2磁性部材53、隙間G、第1磁性部材50、断熱層33および発熱層31間に、コイル38で発生した磁束が通る磁気経路Pが形成されている。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the heating roller 30 cut along the longitudinal direction, and shows the positional relationship between the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53. The first magnetic member 50 attached to the inner peripheral surface of the roller base 35 and the second magnetic member 53 attached to the outer peripheral surface of the bobbin 37 are opposed to each other in the air layer 34 and the heating roller 30. It arrange | positions so that it may space apart via the clearance gap G in radial direction. By disposing the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53 in the heating roller 30 in this way, the magnetic core 39, the second magnetic member 53, the gap G, the first magnetic member 50, the heat insulating layer 33, and the heat generation. A magnetic path P through which the magnetic flux generated by the coil 38 passes is formed between the layers 31.

磁束発生部36および発熱層31間には、断熱層33および空気層34が介在しているため、磁束発生部36および発熱層31間の距離が大きい。しかしながら、第1磁性部材50および第2磁性部材53を介した磁気経路Pにより、コイル38で発生した磁束を発熱層31に円滑に導くことが可能である。その結果、磁束発生部36および発熱層31間の磁気結合度を高めることができるので、発熱層31の発熱の効率を向上させることができ、ひいては加熱ローラ30のウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。第1磁性部材50および第2磁性部材53間の隙間Gは、0.5mm〜4.0mmの範囲に設定するのが好ましい。この範囲であると、磁束発生部36および発熱層31間の磁気結合度が低下することはない。   Since the heat insulation layer 33 and the air layer 34 are interposed between the magnetic flux generation part 36 and the heat generation layer 31, the distance between the magnetic flux generation part 36 and the heat generation layer 31 is large. However, the magnetic flux generated in the coil 38 can be smoothly guided to the heat generating layer 31 by the magnetic path P via the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53. As a result, the degree of magnetic coupling between the magnetic flux generator 36 and the heat generating layer 31 can be increased, so that the heat generation efficiency of the heat generating layer 31 can be improved, and consequently the warm-up time of the heating roller 30 can be shortened. be able to. The gap G between the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53 is preferably set in the range of 0.5 mm to 4.0 mm. Within this range, the degree of magnetic coupling between the magnetic flux generator 36 and the heat generating layer 31 does not decrease.

図7は、加熱ローラ30の長手方向に沿って切断した断面図であり、第1磁性部材50および第2磁性部材53の他の配置関係を示している。第1磁性部材50および第2磁性部材53は、空気層34においてボビン37の長手方向(つまり、加熱ローラ30の長手方向)に隙間G′を介して対向するように配置されている。このように第1磁性部材50および第2磁性部材53を加熱ローラ30の内部に配置することにより、磁性コア39、第2磁性部材53、隙間G′、第1磁性部材50、断熱層33および発熱層31間に、コイル38で発生した磁束が通る磁気経路P′が形成されている。磁気経路P′によっても、コイル38で発生した磁束を発熱層31に円滑に導くことが可能である。その結果、磁束発生部36および発熱層31間の磁気結合度を高めることができるので、発熱層31の発熱の効率を向上させることができ、ひいては加熱ローラ30のウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。   FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the longitudinal direction of the heating roller 30 and shows another arrangement relationship of the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53. The first magnetic member 50 and the second magnetic member 53 are disposed in the air layer 34 so as to face the longitudinal direction of the bobbin 37 (that is, the longitudinal direction of the heating roller 30) via the gap G ′. By arranging the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53 in the heating roller 30 in this way, the magnetic core 39, the second magnetic member 53, the gap G ′, the first magnetic member 50, the heat insulating layer 33, and A magnetic path P ′ through which the magnetic flux generated by the coil 38 passes is formed between the heat generating layers 31. Also by the magnetic path P ′, the magnetic flux generated by the coil 38 can be smoothly guided to the heat generating layer 31. As a result, the degree of magnetic coupling between the magnetic flux generator 36 and the heat generating layer 31 can be increased, so that the heat generation efficiency of the heat generating layer 31 can be improved, and consequently the warm-up time of the heating roller 30 can be shortened. be able to.

第1磁性部材50および第2磁性部材53間の隙間G′は、図6に示した第1磁性部材50および第2磁性部材53間の配置関係と同様に、0.5mm〜4.0mmの範囲に設定するのが好ましい。この範囲であると、磁束発生部36および発熱層31間の磁気結合度が低下することはない。   The gap G ′ between the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53 is 0.5 mm to 4.0 mm, similarly to the arrangement relationship between the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53 shown in FIG. It is preferable to set the range. Within this range, the degree of magnetic coupling between the magnetic flux generator 36 and the heat generating layer 31 does not decrease.

また、加熱ローラ30が定着処理の際に加圧ローラ40から受ける押圧力に起因して、ボビン37や加熱ベルト部32が、加熱ローラ30の軸心C1から見て振れた場合、第1磁性部材50および第2磁性部材53が接触する可能性がある。しかしながら、第1磁性部材50および第2磁性部材53を、加熱ローラ30の長手方向に隙間G′を介してずらして配置しているので、ボビン37や加熱ベルト部32が振れても第1磁性部材50と第2磁性部材53とが接触することを回避できる。   Further, when the bobbin 37 and the heating belt portion 32 are swung from the axial center C1 of the heating roller 30 due to the pressing force received from the pressure roller 40 during the fixing process, the first magnetic There is a possibility that the member 50 and the second magnetic member 53 come into contact with each other. However, since the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53 are arranged so as to be shifted in the longitudinal direction of the heating roller 30 via the gap G ′, the first magnetic member 50 and the heating belt portion 32 are swung. The contact between the member 50 and the second magnetic member 53 can be avoided.

ボビン37の内周面に配置された複数の磁性コア39は、図6に示すように、ボビン37にラジアル巻きにされたコイル38に沿って、かつ発熱層31に対して平行に延びる形状を有している。複数の磁性コア39のうち、ボビン37の長手方向における両端部に配置された磁性コア39は、ボビン37の内周面に沿って長手方向に移動可能に配置されている。移動前の磁性コア39を実線で示し、移動後の磁性コア39を仮想線で示している。また、移動前の磁性コア39は、第2磁性部材53、隙間G、第1磁性部材50、ローラ基材35、断熱層33および発熱層31との間で磁気経路P1を形成している。磁性コア39を長手方向に移動させると、磁気経路P1が長手方向に移動して磁気経路P2が形成される。換言すれば、コイル38で発生する磁束の分布範囲を加熱ローラ30の長手方向に沿って調整することができる。したがって、加熱ベルト部32の発熱層31における発熱範囲を加熱ローラ30の長手方向に沿って調整することができる。これにより、用紙MのサイズW1,W2に応じて用紙M上のトナー像を加熱してトナー像を用紙M上に定着させることができる。   As shown in FIG. 6, the plurality of magnetic cores 39 arranged on the inner peripheral surface of the bobbin 37 have a shape extending along the coil 38 that is radially wound around the bobbin 37 and parallel to the heat generating layer 31. Have. Among the plurality of magnetic cores 39, the magnetic cores 39 disposed at both ends in the longitudinal direction of the bobbin 37 are disposed so as to be movable in the longitudinal direction along the inner peripheral surface of the bobbin 37. The magnetic core 39 before movement is indicated by a solid line, and the magnetic core 39 after movement is indicated by an imaginary line. In addition, the magnetic core 39 before moving forms a magnetic path P <b> 1 between the second magnetic member 53, the gap G, the first magnetic member 50, the roller base 35, the heat insulating layer 33, and the heat generating layer 31. When the magnetic core 39 is moved in the longitudinal direction, the magnetic path P1 is moved in the longitudinal direction to form the magnetic path P2. In other words, the distribution range of the magnetic flux generated by the coil 38 can be adjusted along the longitudinal direction of the heating roller 30. Therefore, the heat generation range in the heat generating layer 31 of the heating belt portion 32 can be adjusted along the longitudinal direction of the heating roller 30. Accordingly, the toner image on the paper M can be heated and fixed on the paper M according to the sizes W1 and W2 of the paper M.

図6では、磁気経路P1は、磁性コア39を用紙MのサイズW1に応じて移動させることにより形成されたものであり、一方、磁気経路P2は、磁性コア39を用紙MのサイズW2に応じて移動させることにより形成されたものである。磁性コア39は、ステッピングモータを用いて移動させることにより移動量を正確に調節できる。なお、磁性コア39を移動可能とする構成は、図7に示す加熱ローラ30にも適用可能である。   In FIG. 6, the magnetic path P <b> 1 is formed by moving the magnetic core 39 according to the size W <b> 1 of the paper M, while the magnetic path P <b> 2 moves the magnetic core 39 according to the size W <b> 2 of the paper M. It is formed by moving. The amount of movement of the magnetic core 39 can be accurately adjusted by moving it using a stepping motor. The configuration that allows the magnetic core 39 to move can also be applied to the heating roller 30 shown in FIG.

加熱ローラ30は、図6および図7に示すように、磁束発生部36を冷却するために磁束発生部36の一端側から多端側に向かって冷却風Sを送風可能に配置された送風器45、例えば送風ファンを備えている。ローラ基材35はセラミック材から製造されているので、送風器45による冷却風Sは、ローラ基材35を通って発熱層31に到達して発熱層31を冷却することはなく、磁束発生部36およびローラ基材35間の空気層34を通って磁束発生部36のコイル38のみを冷却する。   As shown in FIGS. 6 and 7, the heating roller 30 is a blower 45 disposed so as to be able to blow the cooling air S from one end side to the other end side of the magnetic flux generation unit 36 in order to cool the magnetic flux generation unit 36. For example, a blower fan is provided. Since the roller base material 35 is made of a ceramic material, the cooling air S from the blower 45 does not reach the heat generation layer 31 through the roller base material 35 and cool the heat generation layer 31, and does not cool the magnetic flux generation unit. Only the coil 38 of the magnetic flux generator 36 is cooled through the air layer 34 between the roller 36 and the roller base 35.

図8は、加熱ローラ30の長手方向に沿って切断した断面図であり、第1磁性部材50および第2磁性部材53のさらに他の配置関係を示している。加熱ローラ30の長手方向に配置された複数の第1磁性部材50は、加熱ローラ30の軸心C1から見て交互に異なる方向に所定の角度で傾斜するようにローラ基材35の内周面に配置されている。このように交互に異なる方向に傾斜して配置された隣り合う第1磁性部材50は、図8では、断面視でハの字形をなしている。また、加熱ローラ30の長手方向に配置された複数の第2磁性部材53は、第1磁性部材50と同様に、軸心C1から見て交互に異なる方向に所定の角度で傾斜するようにボビン37の外周面に配置されている。このように交互に異なる方向に傾斜して配置された隣り合う第1磁性部材50も、第1磁性部材50と同様に、断面視でハの字形をなしている。ハの字形に配置された第1磁性部材50および第2磁性部材53は、加熱ローラ30の長手方向において互い違いとなるように配置されている。このような配置関係により、送風器45からの冷却風Sは、加熱ベルト部32および磁束発生部36間の空気層34において磁束発生部36のボビン37の外周面に沿ってらせん状に流れる。らせん状の冷却風Sは、第1磁性部材50および第2磁性部材53によって遮られることなくローラ基材35の内部に円滑に流れる。これにより、磁束発生部36を効率良く冷却することが可能である。   FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the longitudinal direction of the heating roller 30 and shows yet another arrangement relationship between the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53. The plurality of first magnetic members 50 arranged in the longitudinal direction of the heating roller 30 are inner peripheral surfaces of the roller base 35 so as to incline at predetermined angles alternately in different directions when viewed from the axis C1 of the heating roller 30. Is arranged. The adjacent first magnetic members 50 that are alternately inclined in different directions as described above have a C-shape in a cross-sectional view in FIG. Further, like the first magnetic member 50, the plurality of second magnetic members 53 arranged in the longitudinal direction of the heating roller 30 bobbin so as to incline at a predetermined angle alternately in different directions when viewed from the axis C1. 37 is disposed on the outer peripheral surface. Adjacent first magnetic members 50 that are alternately inclined in different directions as described above also have a C shape in a cross-sectional view, similarly to the first magnetic member 50. The first magnetic member 50 and the second magnetic member 53 arranged in a C shape are arranged so as to alternate in the longitudinal direction of the heating roller 30. With such an arrangement relationship, the cooling air S from the blower 45 flows spirally along the outer peripheral surface of the bobbin 37 of the magnetic flux generator 36 in the air layer 34 between the heating belt portion 32 and the magnetic flux generator 36. The helical cooling air S flows smoothly into the roller base 35 without being blocked by the first magnetic member 50 and the second magnetic member 53. Thereby, it is possible to cool the magnetic flux generation part 36 efficiently.

図9は、定着ユニット20を所謂加圧ベルト方式に適用した構成を示す概略図である。この構成では、加圧ローラ40の代わりに、一対のローラ60,61間に張設された無端状のベルト62を、加熱ローラ30に接触した状態で配置している。ベルト62は、一対のローラ60,61間の略中間部分で、加熱ローラ30に接触しており、ニップ部Nは、前記中間部分の外周面と加熱ローラ30との間に形成されている。このように定着ユニット20を加圧ベルト方式に適用した場合であっても、加熱ローラ30の発熱層31の発熱の効率を向上させることができ、ひいては加熱ローラ30のウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。   FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration in which the fixing unit 20 is applied to a so-called pressure belt system. In this configuration, an endless belt 62 stretched between a pair of rollers 60 and 61 is arranged in contact with the heating roller 30 instead of the pressure roller 40. The belt 62 is a substantially intermediate portion between the pair of rollers 60 and 61 and is in contact with the heating roller 30, and the nip portion N is formed between the outer peripheral surface of the intermediate portion and the heating roller 30. Thus, even when the fixing unit 20 is applied to the pressure belt system, the heat generation efficiency of the heat generating layer 31 of the heating roller 30 can be improved, and the warm-up time of the heating roller 30 can be shortened. Can be planned.

本発明の実施形態に係る定着ユニットを備えた画像形成装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an image forming apparatus including a fixing unit according to an embodiment of the present invention. 定着ユニットの加熱ローラおよび加圧ローラが箱体内に配置された状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state where a heating roller and a pressure roller of the fixing unit are arranged in a box. 図2のA−A線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected along the AA line of FIG. (A)は、加熱ローラの加熱ベルト部の拡大断面図であり、(B)は、加熱ベルト部に固定される第1磁性部材の断面図である。(A) is an expanded sectional view of the heating belt part of a heating roller, (B) is sectional drawing of the 1st magnetic member fixed to a heating belt part. (A)は、加熱ローラの磁束発生部の拡大断面図であり、(B)は、磁束発生部に固定される第2磁性部材の断面図である。(A) is an expanded sectional view of the magnetic flux generation part of a heating roller, (B) is sectional drawing of the 2nd magnetic member fixed to a magnetic flux generation part. 第1磁性部材および第2磁性部材の配置関係を示す加熱ローラの断面図である。It is sectional drawing of the heating roller which shows the arrangement | positioning relationship of a 1st magnetic member and a 2nd magnetic member. 第1磁性部材および第2磁性部材の他の配置関係を示す加熱ローラの断面図である。It is sectional drawing of the heating roller which shows the other arrangement | positioning relationship of a 1st magnetic member and a 2nd magnetic member. 第1磁性部材および第2磁性部材のさらに他の配置関係を示す加熱ローラの断面図である。It is sectional drawing of the heating roller which shows other arrangement | positioning relationship of a 1st magnetic member and a 2nd magnetic member. 定着ユニットを加圧ベルト方式に適用した構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration in which a fixing unit is applied to a pressure belt system.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像形成装置
20 定着ユニット
30,30′ 加熱ローラ
31 発熱層
32 加熱ベルト部
33 断熱層
34 空気層
35 ローラ基材
36 磁束発生部
37 ボビン
38 コイル
39 磁性コア
40 加圧ローラ
50 第1磁性部材
51 係止突起
53 第2磁性部材
54 係止突起
55,57 係止孔
60 定着ローラ
62 加熱ベルト
P,P1,P2 磁気経路
S 冷却風
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 20 Fixing unit 30,30 'Heating roller 31 Heat generating layer 32 Heating belt part 33 Heat insulating layer 34 Air layer 35 Roller base material 36 Magnetic flux generating part 37 Bobbin 38 Coil 39 Magnetic core 40 Pressure roller 50 1st magnetic member 51 Locking Protrusion 53 Second Magnetic Member 54 Locking Protrusion 55, 57 Locking Hole 60 Fixing Roller 62 Heating Belt P, P1, P2 Magnetic Path S Cooling Air

Claims (5)

記録媒体上に転写されたトナー像を、該記録媒体上に定着させる定着ユニットであって、
前記記録媒体上の前記トナー像を加熱して前記トナー像を前記記録媒体上に定着させる加熱回転体を備えており、
前記加熱回転体は、
円筒状かつ中空の回転体基材と、
前記回転体基材の内部に設けられ、磁束を発生させる磁束発生部と、
前記回転体基材上に設けられ、前記磁束によって発熱して前記トナー像を加熱する発熱層と、
前記回転体基材と前記発熱層との間に設けられて、前記発熱層の熱が前記磁束発生部に伝達されるのを防止する断熱性を有する断熱層と、
前記回転体基材および前記磁束発生部間に配置されて前記磁束を前記磁束発生部から前記発熱層に導く磁性部材と、
を含み、
前記磁束発生部は、前記回転体基材の長手方向に延びる円筒状のボビンと、前記ボビンの内部に配置された磁性コアと、前記ボビンに巻き回されたコイルとを含み、
前記磁性部材は、前記回転体基材の内周面に配置され、該内周面から前記磁束発生部に向かって延びる形状を有する第1磁性部材と、前記ボビンの外周面に配置され、前記回転体基材の径方向または前記長手方向において前記第1磁性部材に対向するように、前記外周面から前記回転体基材に向かって延びる形状を有する第2磁性部材とからなる定着ユニット。
A fixing unit for fixing a toner image transferred onto a recording medium onto the recording medium,
A heating rotator for heating the toner image on the recording medium and fixing the toner image on the recording medium;
The heating rotator is
A cylindrical and hollow rotating body substrate;
A magnetic flux generator provided inside the rotating body base material for generating magnetic flux;
A heat generating layer provided on the rotating body substrate and generating heat by the magnetic flux to heat the toner image;
A heat insulating layer provided between the rotating body base and the heat generating layer and having a heat insulating property to prevent heat of the heat generating layer from being transmitted to the magnetic flux generation unit;
A magnetic member disposed between the rotating body base and the magnetic flux generation part to guide the magnetic flux from the magnetic flux generation part to the heat generation layer;
Including
The magnetic flux generation unit includes a cylindrical bobbin extending in a longitudinal direction of the rotating body base, a magnetic core disposed inside the bobbin, and a coil wound around the bobbin,
The magnetic member, the disposed on the inner peripheral surface of the rotary body substrate, a first magnetic member having a shape extending from the inner circumferential surface to the magnetic flux generating section is disposed on the outer peripheral surface of the bobbin, the A fixing unit including a second magnetic member having a shape extending from the outer peripheral surface toward the rotating body base so as to face the first magnetic member in a radial direction or a longitudinal direction of the rotating body base.
請求項1に記載の定着ユニットにおいて、前記第1磁性部材および前記第2磁性部材は、前記径方向または前記長手方向において隙間を介して近接しており、前記隙間は、0.5mm〜4.0mmの範囲に設定されている定着ユニット。 2. The fixing unit according to claim 1, wherein the first magnetic member and the second magnetic member are close to each other via a gap in the radial direction or the longitudinal direction, and the gap is 0.5 mm to 4 mm. Fixing unit set in the range of 0mm. 請求項1または2に記載の定着ユニットにおいて、前記ボビンの前記磁性コアは、前記ボビンの内部で前記回転体基材の長手方向に移動可能に複数配置されている定着ユニット。   3. The fixing unit according to claim 1, wherein a plurality of the magnetic cores of the bobbin are arranged inside the bobbin so as to be movable in a longitudinal direction of the rotating body base material. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の定着ユニットにおいて、さらに、前記回転体基材の内部に風を流して前記磁束発生部を冷却可能に配置された送風器を備え、
前記第1磁性部材および前記第2磁性部材は、前記風が前記回転体基材の一端から他端に向けて流れるらせん状の空気流となるように前記回転体基材の軸心に対して所定の角度をなして前記回転体基材の内周面および前記ボビンの外周面に配置されている定着ユニット。
The fixing unit according to any one of claims 1 to 3, further comprising a blower disposed so as to cool the magnetic flux generation unit by flowing air inside the rotating body base material.
The first magnetic member and the second magnetic member are arranged with respect to an axial center of the rotating body base so that the wind is a spiral air flow that flows from one end of the rotating base to the other end. A fixing unit disposed on an inner peripheral surface of the rotating body base and an outer peripheral surface of the bobbin at a predetermined angle.
感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写させる転写ユニットと、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる請求項1〜4のいずれか一項に記載の定着ユニットと、
を備えた画像形成装置。
A transfer unit for transferring a toner image formed on the photosensitive drum to a recording medium;
The fixing unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the toner image is fixed to the recording medium.
An image forming apparatus.
JP2008026805A 2008-02-06 2008-02-06 Fixing unit and image forming apparatus having the same Expired - Fee Related JP5183233B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008026805A JP5183233B2 (en) 2008-02-06 2008-02-06 Fixing unit and image forming apparatus having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008026805A JP5183233B2 (en) 2008-02-06 2008-02-06 Fixing unit and image forming apparatus having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009186774A JP2009186774A (en) 2009-08-20
JP5183233B2 true JP5183233B2 (en) 2013-04-17

Family

ID=41070077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008026805A Expired - Fee Related JP5183233B2 (en) 2008-02-06 2008-02-06 Fixing unit and image forming apparatus having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5183233B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011232485A (en) * 2010-04-27 2011-11-17 Kyocera Mita Corp Fixing device and image forming device mounted with the same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000056608A (en) * 1998-06-05 2000-02-25 Ricoh Co Ltd Induction heating type fixing device bobbin for induction coil and fixing roller therefor
JP2000066543A (en) * 1998-08-25 2000-03-03 Ricoh Co Ltd Induction heating fixing device
JP2000206814A (en) * 1999-01-14 2000-07-28 Minolta Co Ltd Thermal fixation roller
JP2001350354A (en) * 2000-06-08 2001-12-21 Konica Corp Fixing device
JP2003036964A (en) * 2001-07-23 2003-02-07 Harison Toshiba Lighting Corp Induction heating roller device, fixing device, and image forming device
JP2003287968A (en) * 2002-03-28 2003-10-10 Totoku Electric Co Ltd Excitation coil parts for electromagnetic induction heating of heating roller
JP2005121981A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Kyocera Mita Corp Heating device for image forming device
JP2005174777A (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Fuji Xerox Co Ltd Electromagnetic induction heating device and fixing device as well as image forming device using above
JP4471347B2 (en) * 2004-01-30 2010-06-02 京セラミタ株式会社 Heating device for image forming apparatus
JP2005250041A (en) * 2004-03-03 2005-09-15 Canon Inc Image forming apparatus
JP4428170B2 (en) * 2004-08-17 2010-03-10 パナソニック株式会社 Heating device, fixing device and image forming apparatus
JP2006145779A (en) * 2004-11-18 2006-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fixing device
JP2006178316A (en) * 2004-12-24 2006-07-06 Canon Inc Heating device and image forming apparatus
JP2007041198A (en) * 2005-08-02 2007-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fixing device and image forming apparatus having the same
JP4732190B2 (en) * 2006-02-27 2011-07-27 京セラミタ株式会社 Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2007256988A (en) * 2007-06-29 2007-10-04 Kyocera Mita Corp Fixing device and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009186774A (en) 2009-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8116670B2 (en) Fixing device and image forming apparatus using the same
CN1115431A (en) Image heating apparatus
CN1200323C (en) Printing device and fixing device
JP4732190B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5258311B2 (en) Fixing unit and image forming apparatus having the same
US7157673B2 (en) Image heating apparatus
JP4994107B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5183233B2 (en) Fixing unit and image forming apparatus having the same
US20230324839A1 (en) Fixing member and fixing unit
JPH0926719A (en) Image heater
JP2006251025A (en) Heating apparatus
JP4136323B2 (en) Heating device, fixing device and image forming apparatus
US9063484B2 (en) Fixing device, image forming apparatus, and belt driving unit
JP2006030885A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2005234000A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2007272073A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2000243545A (en) Exciting coil for heating device, manufacture thereof, heating device and image forming device
JP2006126410A (en) Heating apparatus, fixing apparatus and image forming apparatus
JPH10171279A (en) Image thermal fixing device and image forming device
JP6071351B2 (en) Image heating device
JP2012008263A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP4428170B2 (en) Heating device, fixing device and image forming apparatus
JP2018155848A (en) Fixation device and image formation apparatus
JP4435020B2 (en) Fixing device
JP2006267894A (en) Fixing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120613

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120619

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5183233

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160125

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees