JPH1165335A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JPH1165335A JPH1165335A JP21774497A JP21774497A JPH1165335A JP H1165335 A JPH1165335 A JP H1165335A JP 21774497 A JP21774497 A JP 21774497A JP 21774497 A JP21774497 A JP 21774497A JP H1165335 A JPH1165335 A JP H1165335A
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Abstract
によりエネルギの集中化を図り、加熱部分の集中による
高効率化を得るとともに、立ち上げを短時間で可能とし
た定着装置を提供する。 【解決手段】無端走行する導電性ベルト1と、この導電
性ベルトに加圧された状態で転接し、導電性ベルトの無
端走行にともなって回転する加圧ローラ3と、導電性ベ
ルトと加圧ローラとの転接部Sに対向して配置され、こ
の転接部に対して磁束を発生させ、導電性ベルトの転接
部を集中して誘導加熱し、転接部に搬入される現像剤像
が形成された被定着材を加熱して定着像を得る磁気発生
体4を具備した。
Description
いられ、被定着材に形成される現像剤像を定着して定着
像を得る定着装置に関する。
では、加熱源として、たとえばハロゲンランプが用いら
れ、これを金属ローラの内側に設置してヒートローラと
している。この金属ローラには弾性的に押圧付勢される
加圧ローラが押し当てられ、金属ローラに加圧接触して
いる。
る以前に、ハロゲンランプを点灯して金属ローラを加熱
する。同時に金属ローラを回転駆動させ、加圧ローラを
従動回転させる。
介在させ、通過させることにより被定着材が加熱されて
現像剤像が定着像に換わり、定着作用を得られるように
なっている。
ッシュランプを備え、このランプを点灯して、被定着物
に対して非接触状態で加熱し、定着像を得るものも用い
られている。
装置では、加熱源としてランプを用いているため、熱効
率が約70パーセントという限界値がある。さらに、ラ
ンプを金属ローラの内側に配置し、内側から金属ローラ
を加熱する構成では、ランプに反射板を備えていても、
ランプはローラの広い範囲を加熱することになる。
ラ外周面を加熱するまでには、構造的にエネルギの損失
があるとともに、立ち上げの際に多くの時間と電力を必
要としていた。
のであり、その目的とするところは、加熱源として誘導
加熱を用いることによりエネルギの集中化を図り、加熱
部分の集中による高効率化を得るとともに、立ち上げを
短時間で可能とした定着装置を提供しようとするもので
ある。
め、第1の発明の定着装置は請求項1として、回転駆動
される第1の転接部材と、この第1の転接部材に加圧状
態で転接され、これら転接部間に現像剤像が形成された
被定着材を介在して通過させる第2の転接部材と、上記
第1の転接部材側に配置され、第1の転接部材を介して
第2の転接部材との転接部間に介在される被定着材を加
熱し現像剤像を定着像に換える加熱源とを具備した定着
装置において、上記第1の転接部材は、導電性材料から
形成され、上記加熱源は、第1の転接部材と第2の転接
部材との転接部を集中して誘導加熱する誘導加熱手段で
あることを特徴とする。
無端走行する導電性ベルトと、この導電性ベルトに加圧
された状態で転接し、導電性ベルトの無端走行にともな
って回転する加圧ローラと、上記導電性ベルトと加圧ロ
ーラとの転接部に対向して配置され、上記導電性ベルト
と加圧ローラとの転接部に対して磁束を発生させ、導電
性ベルトの転接部を集中して誘導加熱し、転接部に搬入
される現像剤像が形成された被定着材を加熱して定着像
を得る誘導加熱手段とを具備したことを特徴とする。
回転駆動される導電性ローラと、この導電性ローラと加
圧された状態で転接され、導電性ローラの回転にともな
って回転する弾性体ローラと、上記導電性ローラ内に、
導電性ローラと弾性体ローラとの転接部に対向して収容
配置され、上記導電性ローラと弾性体ローラとの転接部
に対して磁束を発生させ、導電性ローラの転接部を集中
して誘導加熱し転接部に搬入される現像剤像が形成され
た被定着材を加熱して定着像を得る誘導加熱手段とを具
備したことを特徴とする。
ることにより、加熱源として誘導加熱を用いたので、エ
ネルギーの集中化が図られ、加熱部分の集中による高効
率化を得るとともに、立ち上がりが短時間ですむ。
の実施の形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施
の形態の断面図である。図中、1は第1の転接部材であ
る導電性ベルトであり、いずれか一方が図示しない駆動
源と連結される2本のローラ2,2に掛け渡され、これ
らローラの回転にともなって図示の方向に無端走行され
る。この導電性ベルト1の表面に離型層やオフセット防
止オイルを塗布してもよい。
り、上記導電性ベルト1の下部水平面に加圧状態で接触
している。このことから、加圧ローラ3が接触する導電
性ベルト1の下部水平面の傾斜角度は約170度に設定
されている。
性ベルト1の走行にともなって従動し図示の方向に回転
するようになっている。4は磁場発生手段をなす磁場発
生体であり、導電性ベルト1の対向面が一部欠落した開
口部5aを有する断面矩形の中空状に形成されるコア5
と、このコア5に巻装されるコイル6とから構成され
る。
を押し出し成形によって成形されるものであり、ここに
巻装されるコイル6として、たとえば1.2mm径の銅
線が用いられ、12ターンの巻線をなしている。
め、コア5の内側面相互幅Aは、15mmを必要として
いる。そして、上記コアに形成される上記開口部幅B
は、9mmに設定される。したがって、コア5の内側面
相互幅Aよりも開口部幅Bが狭く(A>B)形成され
る。
に接続されていて、これらで誘導加熱手段Yが構成され
る。高周波回路7は高周波の交流電流を磁場発生体4に
供給し、磁場発生体4を構成するコア5に交流磁場を発
生させて前記導電性ベルト1に対して磁束を導く。交流
であるから磁界分布が所定周期で切り替わり、よって導
電性ベルト1ではこの切り替わりを打ち消す磁界が発生
して電流が流れる。いわゆる渦電流の発生となり、これ
にともなうジュール熱によって導電性ベルト1は加熱さ
れる。
ア5の断面形状に沿って循環するとともに、開口部5a
の一方端縁から出て導電性ベルト1に導かれ、さらに開
口部5aの他方端縁に入って循環する。
開口部5aと対向する部位のみ集中して加熱されること
になり、この集中加熱部は導電性ベルト1と上記加圧ロ
ーラ5との転接部Sと一致する。
μmの厚さのニッケル材ベルトが用いられ、磁場発生体
4は上記転接部S(幅約8mm)のみが加熱可能になる
ようコア5の開口部5aと対向して配置される。
て、被定着材Pが搬入される。この被定着材Pは、用紙
8と、この用紙8の上に電子写真プロセスで形成された
現像剤像9とからなる。
される搬入ガイド10に沿って案内されると、その先端
部から加圧ローラ3と導電性ベルト1との転接部S間に
介在される。そして、被定着材Pの転接部S介在部分は
導電性ベルト1から放出する熱で加熱され、現像剤像9
が用紙8に定着され、定着像を得る。
出ガイド11に沿って案内され、図示しない排紙トレイ
に導かれる。本発明のごとき、磁場発生体4によるエネ
ルギを導電性ベルト1と被定着材Pとの接触部分に集中
させる方式では、コア5の開口部5aから導電性ベルト
1に導かれる磁束の効果を十分に発揮させて効率を上げ
なければならない。
接部Sの幅、すなわち導電性ベルト1と加圧ローラ3に
対する被定着材Pの接触幅(ニップ幅とも呼ばれる)に
近づける必要がある。そこで、開口部5aの幅Bは9m
mに設定してある。
めには、電流量を上げる必要があり、コイル6の巻数を
増加させることが必要となる。高周波に対応してコイル
径を増加させたり、必要に応じてリッツ線等が必要にな
る条件では必要不可欠となる。
段Yを用い、この誘導加熱手段を構成するコア5の断面
形状として開口部5aの幅Aを内側面相互間隔Bより狭
めることにより、コイル6の巻き数を増加したり、電流
量を増大したり、コア5のサイズを大型化することな
く、エネルギを転接部Sに集中して加熱することがで
き、よって高効率化を得られて立ち上がりが短時間です
む。
の断面図である。同図(A)に示す定着装置の構成部品
は、全て先に説明したものと同一であるので、同番号を
付して新たな説明は省略する。ここで、コア5の開口部
幅Bは、接触幅Cよりも狭く図示しているが、実際に
は、開口幅Bは接触幅Cの1/2の範囲まで縮小(C/
2<B)できる。
品は、コア5Aを除いて先に説明したものと同一である
ので、同番号を付して新たな説明は省略する。上記コア
5Aは、導電性ベルト1に対向する面を全て開口部5b
となし、断面が逆U字状に形成される。このコア5Aの
開口部幅Bは、接触幅Cの2倍までの範囲まで拡大(B
<C/2)できる。
a,5bを接触幅Cに対して以下の条件を満足するよう
設定すれば、エネルギを集中させて高効率化で、クイッ
クな定着立ち上がりを得られる。
気発生体4のみ示すが、定着装置として、この他、先に
説明した導電性ベルトと、2つのローラおよび、加圧ロ
ーラなどが必要であり、同様の作用をなすことは言うま
でもない。
るコア5Bと、このコア5Bに巻装されるコイル6とか
ら構成される。上記コア5Bはフェライト材からなると
ともに断面形状は先に説明したものと同一でよく、コイ
ル6の線径と巻数も先に説明したものと同一でよい。
で押し出し成形による成形をなしていて、たとえば10
0mm長のコア分割体50…を3個並べて連結し、接着
手段などにより一体化している。
Bにおいては、画像域全体に亘る成形長さはその真直度
に問題があり、コア5Bと上記導電性ベルト1とのギャ
ップが温度ムラに大きく影響する。
(約300mm程度)であるため、コアを一体ものとし
て成形すると、真直度が低下する恐れがある。上述の短
尺のコア分割体50…であれば高い真直度を得られ、こ
れらを一体に連結して真直度に関する問題を全て解消さ
せる。
0は長手方向(図の矢印方向)に沿って金型から抜き出
す。すなわち、同方向に抜き勾配が得られ、短尺である
ことと併せて容易に、かつ確実な成形が可能となる。
る。この定着装置において、後述するコア5Cを除い
て、他の構成部品は全て先に説明したものと同一である
ので、同番号を付して新たな説明は省略する。
ものと同一であるけれども、その中央部から左右に2分
割されたコア分割体51を接着手段などによって連結
し、一体化してなる。
図3で示したように短尺であって、ここでは合計6個の
コア分割体51…からコア5Cが構成される。短尺のコ
ア分割体51…から構成するので高い真直度を得られ、
真直度に関する問題を全て解消できるとともに、コア5
Cを押し出し成形により構成するので、容易に、かつ確
実な成形が可能となる。
る。図中20は第1の転接部材である導電性ローラであ
り、図示しない駆動源により図示の方向に回転駆動され
る。この導電性ローラ20は、肉厚1mmの鉄材円筒体
からなり、その両側端外周面には支持フレーム21に取
付け固定される耐熱ブッシュ22が嵌着される。
具であるボールベアリング23の外輪部が嵌着されてい
て、導電性ローラ20は回転自在に枢支される。また、
導電性ローラ20には図示しない駆動源が連結されてい
て、導電性ローラ20を回転駆動するようになってい
る。
段で上記支持フレーム21に取付け固定される。そし
て、この取付け部内にL字状に形成されるコア支持部材
24の水平片が挿入される。
長い長孔25が設けられ、かつこの長孔25に挿入され
る取付けねじ26によって上記支持フレーム21に取付
け固定される。すなわち、コア支持部材24はフレーム
21面に沿って上下方向にその取付け位置が調整可能で
ある。
部において磁場発生手段である磁場発生体4が収容配置
される。この磁気発生体4は、先に図1で説明したよう
なコア5と、このコア5に巻装される巻線6とから構成
され、ここでは図示しない高周波回路と電気的に接続さ
れる。
いるので、磁気発生体4と導電性ローラ20とのギャッ
プ調整が可能である。27は、その周面がたとえばゴム
材からなる弾性体ローラであって、両端部がフレーム2
1に設けられる押圧ばね28に支持される。弾性体ロー
ラ27は上記導電性ローラ20に弾性的に転接してい
る。
て、磁気発生体4に交流磁場を発生させて導電性ローラ
20の周部一部で、かつこの軸方向に沿う部位に渦電流
が発生し、ジュール熱により加熱させる。
圧ローラ27との転接部に導かれ、ここを通過する際に
導電性ローラ20によって加熱され、現像剤像が定着像
に換わる。
を採用して導電性ローラ20と弾性体ローラ27との転
接部、すなわち被定着材Pに対する接触部を集中して加
熱することができ、エネルギを集中させて高効率化を得
られ、クイックな定着立ち上がりをなす。
観斜視図である。基本的には、両側端が支持フレーム2
1に耐熱ブッシュ22とボールベアリング23を介して
回転自在に支持される先に説明した導電性ローラ20
と、この導電性ローラ20内に収容配置される磁場発生
体4と、押圧ばね28によって上記導電性ローラ20に
加圧状態で転接される弾性体ローラ27とから構成され
る定着装置であることは、ここでも変わりがない。
より、磁場発生体4において交流磁場を発生させ、導電
性ローラ20に渦電流と、それにともなうジュール熱を
発生させて、導電性ローラ20と弾性体ローラ27との
転接部間に被定着材Pを通過させ、ジュール熱による加
熱で現像剤像を定着することも同様である。
ング23の内側にも耐熱性のブッシュ40と、ローラ4
1およびブッシュ42を介してボールベアリング43を
挿入してもよい。このボールベアリング43の内輪43
aにコア支持部材24を挿入してある。
により磁気発生体4と導電性ローラ20のギャップを管
理することができ、磁気発生体4と導電性ローラ20を
一体化して取り扱うことが可能となり、作業性が大幅に
向上する。
ーラ20を組み合わせたものを、フレーム21にボール
ベアリング23,43を介して支持し、そのあとコア支
持部材24の向きを転接部方向に合わせるように調整す
る。
方法でもよいが、さらにニップ部分への角度設定を簡略
化するため、弾性体ローラ27の軸受け部分とも位置を
出せばさらに正確な位置を出すことが可能となる。
導電性ローラ20内に収容配置される磁場発生手段であ
る磁場発生体4に、磁場発生体4と導電性ローラ20と
のギャップを一定に保持するためのギャップ保持用円板
30を挿嵌し、回転自在としてもよい。
ることにより、ギャップ保持用円板30は導電性ローラ
20内周面に転接して、導電性ローラ20の回転にとも
なって回転する。
30の中心位置を合致させることにより、磁場発生体4
と導電性ローラ20とのギャップを、常に、0.5mm
〜3mmに保持できる。
により、常に磁場発生体4と被定着部材Pとの距離が一
定となり、コアおよびコイルと導電性ローラ4のギャッ
プの変動による表面の発熱量の差を減少させ、導電性ロ
ーラ4の表面温度のムラが減少して、高効率の加熱をな
す。
のように、磁場発生体4を構成するコア5の両側端の画
像域外に、たとえばテフロン材などの高平滑で、断熱性
を有する摺接板であるスペーサ31を設けてもよい。こ
のスペーサ31の突出縁は、導電性ローラ20の内周面
の曲率半径と同一の円弧状に形成される。
4を導電性ローラ20の内周面方向へ弾性的に押圧する
ことにより、磁場発生体4は導電性ローラ20と弾性体
ローラ27との転接部方向へのみ自由度を持つように支
持され、かつスペーサ31の存在により導電性ローラ2
0に対して規定のギャップが得られる。
との距離を一定となし、コア5およびコイル6である磁
気発生体4と導電性ローラ20とのギャップの変動によ
る表面の発熱量の差を減少させ、さらに表面温度のムラ
を減少させる。
熱源として誘導加熱を用いることによりエネルギの集中
化を図り、加熱部分の集中による高効率化を得るととも
に、立ち上げを短時間で可能とするなどの効果を奏す
る。
の断面図。
の断面図。(B)は、異なる実施の形態の定着装置の概
略の断面図。
図。
図。
図。
図。
図。
図。
Claims (10)
- 【請求項1】回転駆動される第1の転接部材と、 この第1の転接部材に加圧状態で転接され、これら転接
部間に現像剤像が形成された被定着材を介在して通過さ
せる第2の転接部材と、 上記第1の転接部材側に配置され、第1の転接部材を介
して第2の転接部材との転接部間に介在される被定着材
を加熱し現像剤像を定着像に換える加熱源とを具備した
定着装置において、 上記第1の転接部材は、導電性材料から形成され、 上記加熱源は、第1の転接部材と第2の転接部材との転
接部を集中して誘導加熱する誘導加熱手段であることを
特徴とする定着装置。 - 【請求項2】無端走行する導電性ベルトと、 この導電性ベルトに加圧された状態で転接し、導電性ベ
ルトの無端走行にともなって回転する加圧ローラと、 上記導電性ベルトと加圧ローラとの転接部に対向して配
置され、上記導電性ベルトと加圧ローラとの転接部に対
して磁束を発生させ、導電性ベルトの転接部を集中して
誘導加熱し、転接部に搬入される現像剤像が形成された
被定着材を加熱して定着像を得る誘導加熱手段と、を具
備したことを特徴とする定着装置。 - 【請求項3】上記誘導加熱手段は、導電性ベルトと加圧
ローラとの転接部に対向する開口部を備え、かつ断面中
空状に形成されるコアおよび、このコアに巻装されるコ
イルとからなる磁気発生手段と、この磁気発生手段と電
気的に接続され、磁気発生手段に対して高周波の交流電
流を印加する高周波回路とを備えたことを特徴とする請
求項2記載の定着装置。 - 【請求項4】上記磁気発生手段を構成するコアは、その
内側面相互間隔Aよりも開口部幅Bが狭い(A>B)こ
とを特徴とする請求項3記載の定着装置。 - 【請求項5】上記磁気発生手段を構成するコアは、その
開口部幅Bと、導電性ベルトと加圧ローラに対する被定
着材の接触幅Cとの関係が、以下の条件を満足するよう
設定されることを特徴とする請求項3記載の定着装置。 接触幅C/2 < 開口部幅B < 接触幅C×2 - 【請求項6】回転駆動される導電性ローラと、 この導電性ローラと加圧された状態で転接され、導電性
ローラの回転にともなって回転する弾性体ローラと、 上記導電性ローラ内に、導電性ローラと弾性体ローラと
の転接部に対向して収容配置され、上記導電性ローラと
弾性体ローラとの転接部に対して磁束を発生させ、導電
性ローラの転接部を集中して誘導加熱し転接部に搬入さ
れる現像剤像が形成された被定着材を加熱して定着像を
得る誘導加熱手段と、を具備したことを特徴とする定着
装置。 - 【請求項7】上記導電性ローラは、その両側端に導電性
ローラを回転自在に枢支する軸承具を介して支持フレー
ムに支持され、 上記誘導加熱手段は、上記支持フレームに取付けられる
ことを特徴とする請求項6記載の定着装置。 - 【請求項8】上記誘導加熱手段は、上記導電性ローラの
内周面に転接して、導電性ローラと誘導加熱手段とのギ
ャップを保持するギャップ保持手段が取付けられること
を特徴とする請求項6記載の定着装置。 - 【請求項9】上記ギャップ保持手段は、上記誘導加熱手
段の両側端に取付けられ、導電性ローラの内周面に転接
して、導電性ローラの回転にともなって回転する円板で
あることを特徴とする請求項8記載の定着装置。 - 【請求項10】上記ギャップ保持手段は、上記誘導加熱
手段の両側端に取付けられ、高平滑性材料であり、かつ
その端縁が導電性ローラ内周面の曲率半径と同一の円弧
状をなし導電性ローラに摺接する摺接板であることを特
徴とする請求項8記載の定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21774497A JP3798522B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21774497A JP3798522B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1165335A true JPH1165335A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3798522B2 JP3798522B2 (ja) | 2006-07-19 |
Family
ID=16709080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21774497A Expired - Fee Related JP3798522B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3798522B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6564033B2 (en) * | 2000-12-12 | 2003-05-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing belt and image heating and fixing apparatus |
| JP2009075191A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置 |
| JP2011175168A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
-
1997
- 1997-08-12 JP JP21774497A patent/JP3798522B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6564033B2 (en) * | 2000-12-12 | 2003-05-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing belt and image heating and fixing apparatus |
| JP2009075191A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置 |
| JP2011175168A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3798522B2 (ja) | 2006-07-19 |
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