JP5564240B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus equipped with the same - Google Patents

Description

本発明は、トナー画像を担持した記録媒体を、加熱したローラ対や加熱ベルトとローラとのニップ間に通しながら、未定着トナーを加熱溶融させて用紙に定着させる定着装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device that heats and melts unfixed toner on a sheet while passing a recording medium carrying a toner image between nips of a heated roller pair or a heating belt and a roller, and an image equipped with the fixing device. The present invention relates to a forming apparatus.

この種の画像形成装置においては近年、定着装置でのウォームアップタイムの短縮や省エネルギー等の要望から、熱容量を少なく設定できるベルト方式が注目されている。また、近年、急速加熱や高効率加熱の可能性をもった電磁誘導加熱方式（ＩＨ）が注目されており、カラー画像を定着させる際の省エネルギー化の観点から、電磁誘導加熱をベルト方式と組み合わせたものが多数製品化されている。ベルト方式と電磁誘導加熱とを組み合わせる場合、コイルのレイアウト及び冷却の容易さ、さらにはベルトを直接加熱できるメリット等から、ベルトの外側に電磁誘導のための磁界を発生させる装置を配置する構成が多く採用されている（いわゆる外包ＩＨ）。   In recent years, in this type of image forming apparatus, a belt system capable of setting a small heat capacity has attracted attention because of demands for shortening the warm-up time in the fixing device and saving energy. In recent years, the electromagnetic induction heating method (IH) that has the potential for rapid heating and high-efficiency heating has attracted attention. From the viewpoint of energy saving when fixing color images, electromagnetic induction heating is combined with the belt method. Many products have been commercialized. When combining the belt method and electromagnetic induction heating, there is a configuration in which a device for generating a magnetic field for electromagnetic induction is arranged outside the belt because of the coil layout and ease of cooling, and the advantage that the belt can be directly heated. Many have been adopted (so-called outer packaging IH).

上記の電磁誘導加熱方式においては、定着装置に通紙される用紙サイズの幅（通紙幅）に合わせて非通紙域での過昇温を防止するために、各種の技術が開発されており、特に外包ＩＨにおけるサイズ切り替えの技術が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。詳しくは、コイルは直線状部分や折り返し部分で構成され、このコイルの周囲にて磁路を形成するセンタコアを備えており、このコアが回転することで、コイルで発生させた磁界によりヒートローラを誘導加熱するか磁界を遮断することで誘導加熱を抑制するかを選択でき、非通紙域と通紙域におけるヒートローラの発熱量に差を設けることができる。   In the above-mentioned electromagnetic induction heating method, various technologies have been developed to prevent excessive temperature rise in the non-sheet passing area according to the width of the sheet size (sheet passing width) passed through the fixing device. In particular, a technology for switching the size of the outer packet IH is disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2). Specifically, the coil is composed of a linear portion and a folded portion, and includes a center core that forms a magnetic path around the coil. When the core rotates, the heat roller is driven by the magnetic field generated by the coil. It can be selected whether to suppress induction heating by induction heating or by blocking the magnetic field, and a difference can be provided in the amount of heat generated by the heat roller in the non-sheet passing area and the sheet passing area.

特開２００３−８６３４４号公報JP 2003-86344 A 特開２００９−３７２６４号公報JP 2009-37264 A

しかしながら、上述した従来の技術では、このコイルの折り返し部分の発熱性能が低下するとの問題がある。
具体的には、この発熱性能とは、例えばウォームアップタイムの長さで評価することができ、コイルとヒートローラとの距離が短い方が望ましい。一方、実際のコイルはコイル保持部（コイルボビン）に載置されており、上記従来の技術で云えば、コイルボビンは、ヒートローラの外面に対峙する包絡円形の面で構成されている。 However, the conventional technique described above has a problem that the heat generation performance of the folded portion of the coil is lowered.
Specifically, the heat generation performance can be evaluated by, for example, the length of warm-up time, and it is desirable that the distance between the coil and the heat roller is short. On the other hand, an actual coil is mounted on a coil holding part (coil bobbin). According to the above-described conventional technology, the coil bobbin is configured by an envelope circular surface facing the outer surface of the heat roller.

そして、ヒートローラは、上記コイルの折り返し部分に対峙する箇所の温度が上記直線状部分に対峙する箇所に対して低下する傾向にある（端部温度ダレ）。これは、これら直線状部分に対峙する箇所と折り返し部分に対峙する箇所とでは、伝熱や放熱による熱量ロスが異なるからであり、上記従来の技術では端部温度ダレの点については格別の配慮がなされていない。   In the heat roller, the temperature at the location facing the folded portion of the coil tends to decrease relative to the location facing the linear portion (end temperature sag). This is because the amount of heat loss due to heat transfer or heat dissipation differs between the part facing the linear part and the part facing the folded part. In the above-mentioned conventional technology, special consideration is given to the end temperature sag. Has not been made.

この場合に、コアの配置変更によって上記折り返し部分に対峙する箇所の発熱量を高くする、或いは、コイルの折り返し部分の密度を大きくするなどによって端部温度ダレを解消することも考えられるが、これらコアの配置変更やコイルの巻数変更では、装置の製造コストの低廉化を図れないとの問題が別途生ずる。   In this case, it may be possible to eliminate the end temperature sag by increasing the amount of heat generated at the location facing the folded portion by changing the arrangement of the core, or by increasing the density of the folded portion of the coil. A change in the arrangement of the core and the change in the number of turns of the coil causes another problem that the manufacturing cost of the apparatus cannot be reduced.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、端部温度ダレを安価な構成で解消できる定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a fixing device that can solve the above-described problems and can eliminate edge temperature sagging with an inexpensive configuration, and an image forming apparatus equipped with the fixing device.

上記目的を達成するための第１の発明は、記録媒体に画像を定着するための定着装置である。
そして、加熱部材の外面に沿って配置され、加熱部材を誘導加熱するための磁界を発生させるコイルと、加熱部材の外面に対峙する包絡円形の面を有し、コイルを載置するコイル保持部と、コイルを挟んで加熱部材の反対側に配置され、コイルの周囲にて磁路を形成するコアとを具備する。 A first invention for achieving the above object is a fixing device for fixing an image on a recording medium.
And the coil holding | maintenance part which has a coil which arrange | positions along the outer surface of a heating member, and generates the magnetic field for induction heating of a heating member, and has an envelope circular surface facing the outer surface of a heating member, and mounts a coil And a core disposed on the opposite side of the heating member with the coil interposed therebetween and forming a magnetic path around the coil.

このコイルは、加熱部材の回転軸線方向に沿って延び、コアの周面を挟んで対をなす直線状部と、この直線状部の両端にそれぞれ連なるとともに、コアの端面を挟んで対をなす折り返し部とを備える一方、コイル保持部は、折り返し部と加熱部材との距離を、直線状部と加熱部材との距離に比して短くする発熱性能向上手段を備えている。   This coil extends along the direction of the rotation axis of the heating member, and is connected to both ends of the linear portion and a pair of linear portions sandwiching the peripheral surface of the core, and forms a pair with the end surface of the core interposed therebetween. On the other hand, the coil holding part is provided with a heat generation performance improving means for shortening the distance between the folded part and the heating member as compared with the distance between the linear part and the heating member.

第１の発明によれば、回転する加熱部材がコイルの磁界で誘導加熱され、トナー画像の加熱溶融を行う方式（外包ＩＨ）を採用する。詳しくは、コアがコイルの周囲に配置され、このコイルで発生した磁界を導く磁路を形成する。また、この磁界はコアに導かれて磁気誘導加熱を行う。
このコイルは、直線状部及び折り返し部で構成される。直線状部は、コアの周面を挟んで対をなし、加熱部材の回転軸線方向に沿って延びている。これに対し、折り返し部は、コアの端面を挟んで対をなしており、この直線状部の両端にそれぞれ連なっている。 According to the first aspect of the present invention, a method (outer packaging IH) is adopted in which the rotating heating member is induction-heated by the magnetic field of the coil to heat and melt the toner image. Specifically, the core is disposed around the coil and forms a magnetic path that guides the magnetic field generated by the coil. This magnetic field is guided to the core to perform magnetic induction heating.
This coil is composed of a linear portion and a folded portion. The straight portions form a pair with the peripheral surface of the core interposed therebetween, and extend along the rotation axis direction of the heating member. On the other hand, the folded portions are paired across the end face of the core, and are connected to both ends of the linear portion.

ここで、従来の如く、折り返し部と加熱部材との距離が直線状部と加熱部材との距離と同じではなく、発熱性能向上手段によって、この折り返し部は直線状部よりも加熱部材に近接配置される。この結果、この折り返し部における温度ダレを防止でき、発熱性能の向上に寄与する。
第２の発明は、第１の発明の構成において、発熱性能向上手段は、折り返し部を載置する平坦部を有し、載置した折り返し部をこの平坦部に沿うように成形させることを特徴とする。 Here, unlike the conventional case, the distance between the folded portion and the heating member is not the same as the distance between the linear portion and the heating member, and the folded portion is disposed closer to the heating member than the linear portion by the heat generation performance improving means. Is done. As a result, temperature sag at the folded portion can be prevented, which contributes to improvement in heat generation performance.
According to a second invention, in the configuration of the first invention, the heat generation performance improving means has a flat portion on which the folded portion is placed, and the placed folded portion is formed along the flat portion. And

第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、折り返し部を載置する平坦部を有し、折り返し部をこの平坦部に沿うように成形すれば、折り返し部と加熱部材との距離は直線状部よりも確実に短くなる。しかも、このコイル保持部の形状変更だけで発熱性能が向上するため、定着装置の製造コストの低廉化も図ることができる。   According to the second invention, in addition to the action of the first invention, the folded portion and the heating member can be provided by further including a flat portion on which the folded portion is placed and forming the folded portion along the flat portion. The distance is surely shorter than the straight portion. Moreover, since the heat generation performance is improved only by changing the shape of the coil holding portion, the manufacturing cost of the fixing device can be reduced.

第３の発明は、第２の発明の構成において、コアは、コイルを挟んで加熱部材の反対側に配置され、コイルの周囲にて磁路を形成するべく磁性材料で構成された第１のコアと、コイルによる磁界の発生方向でみて第１のコアと加熱部材との間に介挿して設けられ、第１のコアとともに磁路を形成するべく磁性材料で構成された第２のコアとを備えており、定着装置は、第２のコアの外面に沿って設けられ、コイルの発生させる磁界内で磁気を遮蔽するべく非磁性金属で構成された遮蔽部材と、第２のコアの回転に伴い、遮蔽部材が磁気を遮蔽する遮蔽位置と、磁気の通過を許容する退避位置とに切り替える磁気遮蔽量調整手段とをさらに具備することを特徴とする。   According to a third invention, in the configuration of the second invention, the core is arranged on the opposite side of the heating member with the coil interposed therebetween, and the first material is made of a magnetic material so as to form a magnetic path around the coil. A core and a second core that is provided between the first core and the heating member as viewed in the direction in which the magnetic field is generated by the coil, and is made of a magnetic material so as to form a magnetic path together with the first core; The fixing device is provided along the outer surface of the second core, and includes a shielding member made of a nonmagnetic metal to shield magnetism in a magnetic field generated by the coil, and rotation of the second core. Accordingly, magnetic shielding amount adjusting means for switching between a shielding position where the shielding member shields magnetism and a retracted position allowing passage of magnetism is further provided.

第３の発明によれば、第２の発明の作用に加えてさらに、磁気遮蔽量調整手段が第２のコアを回転させて遮蔽部材を退避位置に移動させると、コイルの発生させる磁界が第１のコア、第２のコアに導かれて加熱部材に渦電流を発生させ、磁気誘導加熱を行う。一方、磁気遮蔽量調整手段が第２のコアを回転させて遮蔽部材を遮蔽位置に移動させると、磁路内の磁気抵抗が増大して磁界強度が低下し、加熱部材の発熱量を低減させる。   According to the third invention, in addition to the operation of the second invention, when the magnetic shielding amount adjusting means rotates the second core and moves the shielding member to the retracted position, the magnetic field generated by the coil is changed to the first. The eddy current is generated in the heating member by being guided to the first core and the second core, and magnetic induction heating is performed. On the other hand, when the magnetic shielding amount adjusting means rotates the second core and moves the shielding member to the shielding position, the magnetic resistance in the magnetic path increases, the magnetic field strength decreases, and the heating value of the heating member decreases. .

ここで、折り返し部を平坦部に沿うように成形すれば、この第２のコアの回転軸線と折り返し部との距離も十分に確保できるため、上述した発熱性能と、配置スペースの確保との両立も可能になる。
第４の発明は、第２や第３の発明の構成において、発熱性能向上手段は、平坦状に形成され、加熱部材に対峙する対峙面を有することを特徴とする。 Here, if the folded portion is formed so as to be along the flat portion, the distance between the rotation axis of the second core and the folded portion can be sufficiently secured, so that both the above-described heat generation performance and securing of the arrangement space can be achieved. Is also possible.
According to a fourth invention, in the configuration of the second or third invention, the heat generation performance improving means is formed in a flat shape and has a facing surface facing the heating member.

第４の発明によれば、第２や第３の発明の作用に加えてさらに、加熱部材に対峙する対峙面も平坦状に形成すれば、回転する加熱部材の周囲構造にも干渉し難くなるし、コイル保持部の強度も確保できる。
第５の発明は、第１から第４の発明の定着装置を画像形成装置に搭載し、これを用いて画像形成部で形成されたトナー画像を用紙に定着させる画像形成装置であることを特徴とする。 According to the fourth invention, in addition to the effects of the second and third inventions, if the facing surface facing the heating member is also formed flat, it is difficult to interfere with the surrounding structure of the rotating heating member. In addition, the strength of the coil holding part can be secured.
A fifth invention is an image forming apparatus in which the fixing device according to the first to fourth inventions is mounted on an image forming apparatus, and a toner image formed by an image forming unit is fixed on a sheet by using the fixing apparatus. And

第５の発明によれば、第１から第４の発明の作用に加えてさらに、発熱性能を満たして良好なトナー画像を形成できることから、画像形成装置の信頼性が向上する。   According to the fifth aspect, in addition to the effects of the first to fourth aspects, the heat generation performance can be satisfied and a good toner image can be formed. Therefore, the reliability of the image forming apparatus is improved.

本発明によれば、コイル保持部の形状変更によってコイルの折り返し部分の発熱性能を向上させるため、端部温度ダレを安価な構成で解消できる定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, since the heat generation performance of the folded portion of the coil is improved by changing the shape of the coil holding portion, a fixing device that can eliminate the end temperature sag with an inexpensive configuration and an image forming apparatus equipped with the fixing device are provided. Can do.

一実施形態の画像形成装置の構成を示した概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 定着ユニットの構造例を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a structural example of a fixing unit. センタコアの周辺の平面図である。It is a top view of the periphery of a center core. センタコア及び遮蔽部材の説明図である。It is explanatory drawing of a center core and a shielding member. センタコアの回転に伴う動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example accompanying rotation of a center core. （Ａ）は比較例のコイルの平面図及び側面図、（Ｂ）は本実施例のコイルの平面図及び側面図、（Ｃ）は（Ａ）や（Ｂ）による加熱部材の端部温度ダレの説明図である。(A) is a plan view and a side view of the coil of the comparative example, (B) is a plan view and a side view of the coil of this embodiment, and (C) is an end temperature sag of the heating member according to (A) and (B). It is explanatory drawing of. 本実施例によるコイル、コイルボビンや加熱ベルトに関する要部拡大図である。It is a principal part enlarged view regarding the coil by this Example, a coil bobbin, and a heating belt. 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線からみた矢視断面図である。It is arrow sectional drawing seen from the VIII-VIII line of FIG. 定着ユニットの他の構造例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a fixing unit. 定着ユニットのさらに他の構造例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating still another example of the structure of the fixing unit.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、一実施形態の画像形成装置１の構成を示した概略図である。画像形成装置１は、例えば外部から入力された画像情報に基づいて記録媒体の一例としての用紙の表面にトナー画像を転写して印刷を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等としての形態をとることができる。また、以下の実施形態では、記録媒体は用紙に限らず、用紙以外の記録媒体（ＯＨＰシートなど）であっても実施可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment. The image forming apparatus 1 includes, for example, a printer, a copier, and a facsimile apparatus that perform printing by transferring a toner image onto the surface of a sheet as an example of a recording medium based on image information input from the outside, and a composite having these functions. It can take the form of a machine or the like. In the following embodiments, the recording medium is not limited to a sheet, and can be implemented even if the recording medium is other than a sheet (such as an OHP sheet).

図１に示される画像形成装置１は、例えばタンデム型のカラープリンタである。この画像形成装置１は、内部で用紙にカラー画像を形成（プリント）する四角箱状の装置本体２を備え、この装置本体２の上面部には、カラー画像が印刷された用紙を排出するための排出トレイ３が設けられている。
装置本体２内において、その下部には、用紙を収納する給紙カセット５が配設されている。また、装置本体２内の中央部には、給紙カセット５に収容していない用紙を装置本体２へ供給するスタックトレイ６が配設されている。そして、装置本体２の上部には画像形成部７が設けられており、この画像形成部７は、画像形成装置１と接続されたＰＣ等の上位装置から送信される文字や絵柄などの画像データに基づいて用紙に画像を形成する。 An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is, for example, a tandem color printer. The image forming apparatus 1 includes a square box-shaped apparatus main body 2 that forms (prints) a color image on a sheet therein, and discharges the sheet on which the color image is printed on the upper surface of the apparatus main body 2. The discharge tray 3 is provided.
In the lower part of the apparatus main body 2, a paper feed cassette 5 for storing paper is disposed. In addition, a stack tray 6 for supplying paper that is not stored in the paper feed cassette 5 to the apparatus main body 2 is disposed in the center of the apparatus main body 2. An image forming unit 7 is provided on the upper part of the apparatus main body 2, and the image forming unit 7 transmits image data such as characters and patterns transmitted from a host device such as a PC connected to the image forming apparatus 1. The image is formed on the paper based on the above.

図１でみて装置本体２の左部には、給紙カセット５から繰り出された用紙を後述の二次転写部２３に搬送する第１の搬送路９が配設されており、装置本体２の右部から左部にかけては、スタックトレイ６から繰り出された用紙を二次転写部２３に搬送する第２の搬送路１０が配設されている。また、装置本体２内の左上部には、二次転写部２３で画像が転写された用紙に対して定着処理を行う定着ユニット（定着装置）１４と、定着処理の行われた用紙を排出トレイ３に搬送する第３の搬送路１１とが配設されている。   As shown in FIG. 1, a first transport path 9 for transporting a sheet fed from the sheet feeding cassette 5 to a secondary transfer unit 23 described later is disposed on the left side of the apparatus body 2. From the right part to the left part, a second transport path 10 for transporting the sheet fed from the stack tray 6 to the secondary transfer unit 23 is provided. Further, a fixing unit (fixing device) 14 that performs a fixing process on a sheet on which an image has been transferred by the secondary transfer unit 23, and a sheet on which the fixing process has been performed are disposed on an upper left portion in the apparatus main body 2. A third conveyance path 11 that conveys the toner to the third conveyance path 11 is disposed.

給紙カセット５は、装置本体２の外部（例えば図１の手前側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にする。この給紙カセット５は収納部１６を備えており、この収納部１６には、給紙方向のサイズが異なる少なくとも２種類の用紙を選択的に収納可能である。なお、収納部１６に収納されている用紙は、給紙ローラ１７及び捌きローラ対１８により１枚ずつ第１の搬送路９側に繰り出される。   The paper feed cassette 5 can be replenished by pulling it out of the apparatus main body 2 (for example, the front side in FIG. 1). The paper feed cassette 5 includes a storage unit 16 in which at least two types of paper having different sizes in the paper feed direction can be selectively stored. Note that the paper stored in the storage unit 16 is fed out to the first conveyance path 9 side by sheet by the paper feed roller 17 and the separating roller pair 18.

スタックトレイ６は、装置本体２の外面にて開閉可能であり、その手差し部１９には用紙が１枚ずつ載置されるか、又は複数枚が積載される。なお、手差し部１９に載置された用紙はピックアップローラ２０及び捌きローラ対２１により１枚ずつ第２の搬送路１０側に繰り出される。
第１の搬送路９と第２の搬送路１０とはレジストローラ対２２の手前で合流しており、レジストローラ対２２に到達した用紙はここで一旦待機し、スキュー調整とタイミング調整を行った後、二次転写部２３に向けて送出される。 The stack tray 6 can be opened and closed on the outer surface of the apparatus main body 2, and sheets are placed one by one on the manual feed portion 19 or a plurality of sheets are stacked. Note that the sheets placed on the manual feed unit 19 are fed out one by one to the second conveyance path 10 side by the pick-up roller 20 and the separating roller pair 21.
The first conveyance path 9 and the second conveyance path 10 are joined before the registration roller pair 22, and the paper that has reached the registration roller pair 22 waits here for skew adjustment and timing adjustment. Thereafter, the image is sent to the secondary transfer unit 23.

送出された用紙には、二次転写部２３で中間転写ベルト４０上のフルカラーのトナー画像が用紙に二次転写される。この後、定着ユニット１４でトナー画像が定着された用紙は、必要に応じて第４の搬送路１２で反転され、最初とは反対側の面にも二次転写部２３でフルカラーのトナー画像が二次転写される。そして、反対面のトナー画像が定着ユニット１４で定着された後、第３の搬送路１１を通って排出ローラ対２４により排出トレイ３に排出される。   The full color toner image on the intermediate transfer belt 40 is secondarily transferred to the sheet by the secondary transfer unit 23 on the sent sheet. Thereafter, the sheet on which the toner image is fixed by the fixing unit 14 is reversed in the fourth conveyance path 12 as necessary, and a full-color toner image is also formed on the surface opposite to the first by the secondary transfer unit 23. Secondary transferred. Then, after the toner image on the opposite surface is fixed by the fixing unit 14, it passes through the third conveyance path 11 and is discharged to the discharge tray 3 by the discharge roller pair 24.

画像形成部７は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の各トナー画像を形成する４つの画像形成ユニット２６〜２９を備える他、これら画像形成ユニット２６〜２９で形成した各色別のトナー画像を重畳して担持する中間転写部３０を備えている。
各画像形成ユニット２６〜２９は、感光体ドラム３２と、感光体ドラム３２の周面に対向して配設された帯電部３３と、帯電部３３の感光体ドラム３２の回転方向下流側であって感光体ドラム３２の周面上の特定位置にレーザビームを照射するレーザ走査ユニット３４と、レーザ走査ユニット３４からのレーザビーム照射位置の感光体ドラム３２の回転方向下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設された現像部３５と、現像部３５の感光体ドラム３２の回転方向下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設されたクリーニング部３６とを備えている。 The image forming unit 7 includes four image forming units 26 to 29 that form black (B), yellow (Y), cyan (C), and magenta (M) toner images. An intermediate transfer unit 30 is provided which holds the toner images of the respective colors formed in 29 in a superimposed manner.
Each of the image forming units 26 to 29 is on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 32, the charging unit 33 disposed to face the circumferential surface of the photosensitive drum 32, and the photosensitive drum 32 of the charging unit 33. A laser scanning unit 34 for irradiating a laser beam to a specific position on the peripheral surface of the photosensitive drum 32, and a downstream side in the rotational direction of the photosensitive drum 32 at the laser beam irradiation position from the laser scanning unit 34. A developing unit 35 disposed opposite to the circumferential surface of the photosensitive drum 32; and a cleaning unit disposed downstream of the developing unit 35 in the rotation direction of the photosensitive drum 32 and opposed to the circumferential surface of the photosensitive drum 32. 36.

なお、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２は、図示しない駆動モータにより図中の反時計回り方向に回転する。また、各画像形成ユニット２６〜２９の現像部３５には、各現像装置５１にブラックトナー、イエロートナー、シアントナー及びマゼンタトナーを含む二成分現像剤がそれぞれ収納されている。
中間転写部３０は、画像形成ユニット２６の近傍位置に配設された後ローラ３８と、画像形成ユニット２９の近傍位置に配設された前ローラ３９と、後ローラ３８と前ローラ３９とに跨って配設された中間転写ベルト４０と、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２における現像部３５の感光体ドラム３２の回転方向下流側の位置に中間転写ベルト４０を介して圧接可能に配設された４つの一次転写ローラ４１とを備えている。 The photosensitive drums 32 of the image forming units 26 to 29 are rotated counterclockwise in the drawing by a drive motor (not shown). Further, in the developing section 35 of each of the image forming units 26 to 29, each developing device 51 contains a two-component developer containing black toner, yellow toner, cyan toner, and magenta toner.
The intermediate transfer unit 30 straddles the rear roller 38 disposed near the image forming unit 26, the front roller 39 disposed near the image forming unit 29, and the rear roller 38 and the front roller 39. The intermediate transfer belt 40 can be press-contacted with the intermediate transfer belt 40 at a position downstream of the photosensitive drum 32 in the rotation direction of the developing unit 35 of the photosensitive drum 32 of each of the image forming units 26 to 29. Four primary transfer rollers 41 are provided.

この中間転写部３０では、各画像形成ユニット２６〜２９の一次転写ローラ４１の位置で、中間転写ベルト４０上に各色別のトナー画像がそれぞれ重ね合わせて転写されて、最後にはフルカラーのトナー画像となる。
第１の搬送路９や第２の搬送路１０は、給紙カセット５やスタックトレイ６から繰り出されてきた用紙を二次転写部２３側に搬送するものであり、装置本体２内で所定の位置に配設された複数の搬送ローラ対４３と、二次転写部２３の手前に配設され、画像形成部７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取るためのレジストローラ対２２とを備えている。 In the intermediate transfer unit 30, the toner images of the respective colors are superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 40 at the positions of the primary transfer rollers 41 of the image forming units 26 to 29, and finally a full-color toner image. It becomes.
The first transport path 9 and the second transport path 10 are for transporting the paper fed from the paper feed cassette 5 and the stack tray 6 to the secondary transfer unit 23 side, and in the apparatus main body 2, a predetermined transport path is formed. A plurality of conveying roller pairs 43 disposed at positions, and a registration roller pair 22 disposed in front of the secondary transfer unit 23 for timing the image forming operation and the paper feeding operation in the image forming unit 7. It has.

定着ユニット１４は、画像形成部７でトナー画像が転写された用紙を加熱及び加圧することにより、未定着トナー画像を用紙に定着させる処理を行うものである。定着ユニット１４は、例えば加熱式の加圧ローラ４４と定着ローラ４５からなるローラ対を備え、このうち加圧ローラ４４が例えば金属製の芯材と弾性体の表層（例えば、シリコンゴム）及び離型層（例えば、ＦＰＡ）を有するものであり、定着ローラ４５が金属製の芯材と弾性体の表層（例えば、シリコンスポンジ）を有するものである。また、定着ローラ４５に隣接してヒートローラ（加熱部材）４６が設けられており、この円筒形のヒートローラ４６と定着ローラ４５には加熱ベルト４８が掛け回されている。なお、定着ユニット１４の詳細な構造についてはさらに後述する。   The fixing unit 14 performs processing for fixing the unfixed toner image on the paper by heating and pressurizing the paper on which the toner image has been transferred by the image forming unit 7. The fixing unit 14 includes a roller pair including, for example, a heating pressure roller 44 and a fixing roller 45, and the pressure roller 44 includes, for example, a metal core and an elastic surface layer (for example, silicon rubber) and a separation layer. It has a mold layer (for example, FPA), and the fixing roller 45 has a metal core and an elastic surface layer (for example, silicon sponge). In addition, a heat roller (heating member) 46 is provided adjacent to the fixing roller 45, and a heating belt 48 is wound around the cylindrical heat roller 46 and the fixing roller 45. The detailed structure of the fixing unit 14 will be described later.

用紙の搬送方向でみて、定着ユニット１４の上流側及び下流側にはそれぞれ搬送路４７，４７が設けられており、二次転写部２３を通って搬送されてきた用紙は上流側の搬送路４７を通じて加圧ローラ４４と定着ローラ４５との間のニップに導入される。そして、加圧ローラ４４及び定着ローラ４５間を通過した用紙は下流側の搬送路４７を通じて第３の搬送路１１に案内される。   When viewed in the sheet conveyance direction, conveyance paths 47 and 47 are respectively provided on the upstream side and the downstream side of the fixing unit 14, and the sheet conveyed through the secondary transfer unit 23 is upstream of the conveyance path 47. Through the pressure roller 44 and the fixing roller 45. The paper that has passed between the pressure roller 44 and the fixing roller 45 is guided to the third conveyance path 11 through the conveyance path 47 on the downstream side.

第３の搬送路１１は、定着ユニット１４で定着処理の行われた用紙を排出トレイ３に搬送する。このため第３の搬送路１１には、適宜位置に搬送ローラ対４９が配設されるとともに、その出口には上記の排出ローラ対２４が配設されている。
〔定着ユニットの詳細〕
次に、本実施形態の画像形成装置１に適用された定着ユニット１４の詳細について説明する。 The third transport path 11 transports the paper on which the fixing process has been performed by the fixing unit 14 to the discharge tray 3. For this reason, the transport roller pair 49 is disposed at an appropriate position in the third transport path 11, and the discharge roller pair 24 is disposed at the outlet thereof.
[Details of fixing unit]
Next, details of the fixing unit 14 applied to the image forming apparatus 1 of the present embodiment will be described.

図２は、定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。なお、図２では、画像形成装置１に実装した状態から向きを約９０°反時計回りに転回させて示している。したがって、図１中でみて下方から上方への用紙搬送方向は、図２でみると右方から左方となる。なお、装置本体２がより大型（複合機等）である場合、図２に示される向きで実装されることもある。また、この他のレイアウトとして、図２に示される状態から左右いずれかに傾斜した姿勢で定着ユニット１４が配置される場合もある。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a structural example of the fixing unit 14. In FIG. 2, the orientation is turned counterclockwise by about 90 ° from the state in which the image forming apparatus 1 is mounted. Accordingly, the sheet conveying direction from the bottom to the top as viewed in FIG. 1 is from right to left as viewed in FIG. In addition, when the apparatus main body 2 is larger (multifunction machine etc.), it may be mounted in the direction shown in FIG. As another layout, the fixing unit 14 may be arranged in a posture inclined left or right from the state shown in FIG.

本実施例の定着ユニット１４は、上記のように加圧ローラ４４、定着ローラ４５、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８を備えている。加圧ローラ４４は、例えば金属製（例えば、ＳＵＳ）の芯金上に厚み２〜５ｍｍ程度のＳｉゴム層を形成し、さらにその表層に離型層（例えばＦＰＡ）を積層して直径５０ｍｍ程度のローラとしている。定着ローラ４５は、例えば金属製（例えば、ＳＵＳ）の芯金上に厚み５〜１０ｍｍ程度のシリコンゴムスポンジ層を積層して直径４５ｍｍ程度のローラとしている。   The fixing unit 14 of this embodiment includes the pressure roller 44, the fixing roller 45, the heat roller 46, and the heating belt 48 as described above. The pressure roller 44 is formed, for example, by forming a Si rubber layer having a thickness of about 2 to 5 mm on a metal (for example, SUS) cored bar, and further laminating a release layer (for example, FPA) on the surface layer to have a diameter of about 50 mm. It's a roller. The fixing roller 45 is a roller having a diameter of about 45 mm by laminating a silicon rubber sponge layer having a thickness of about 5 to 10 mm on a metal core (for example, SUS).

また、ヒートローラ４６は、芯金が例えば直径３０ｍｍ程度、厚み０．２〜１．０ｍｍ程度の磁性金属（例えば、Ｆｅ）であり、その表面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成され、図７に示されたヒートローラ軸４６ａの回転駆動に伴って回転する。
さらに、加熱ベルト４８は、その基材の厚みが例えば３５μｍ（１μｍ＝１×１０^−６ｍ）の強磁性材料（例えばＮｉ電鋳基材）であり、その表層に厚み２００〜５００μｍ程度の薄膜の弾性層（例えば、シリコンゴム）が形成され、その外面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成されており、その発熱温度を例えば１５０〜２００℃の範囲に調整される。なお、加熱ベルト４８に発熱機能を持たせない場合はＰＩ等の樹脂ベルトであってもよい。この加熱ベルト４８の寄りは、図７に示されたベルト規制部材４６ｂで規制される。 The heat roller 46 has a core metal made of a magnetic metal (eg, Fe) having a diameter of about 30 mm and a thickness of about 0.2 to 1.0 mm, and a release layer (eg, PFA) is formed on the surface thereof. , And rotates in accordance with the rotational drive of the heat roller shaft 46a shown in FIG.
Further, the heating belt 48 is a ferromagnetic material (for example, Ni electroformed base material) having a base material thickness of, for example, 35 μm (1 μm = 1 × 10 ⁻⁶ m), and a thin film having a thickness of about 200 to 500 μm on the surface layer. An elastic layer (for example, silicon rubber) is formed, and a release layer (for example, PFA) is formed on the outer surface, and the heat generation temperature is adjusted to a range of 150 to 200 ° C., for example. In the case where the heating belt 48 does not have a heat generation function, a resin belt such as PI may be used. The deviation of the heating belt 48 is regulated by a belt regulating member 46b shown in FIG.

上記のように定着ローラ４５が表層にシリコンスポンジの弾性層を有することから、加熱ベルト４８と定着ローラ４５との間にはフラットニップが形成される。なお、加圧ローラ４４の内側には、ハロゲンヒータ４４ａが設けられている。
この他に定着ユニット１４は、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８の外側にＩＨコイルユニット５０を備えている（図１には示されていない）。ＩＨコイルユニット５０は、誘導加熱コイル５２をはじめ一対のアーチコア（第１のコア）５４、同じく一対のサイドコア（第１のコア）５６及びセンタコア（コア、第２のコア）５８から構成されている。 As described above, since the fixing roller 45 has an elastic layer of silicon sponge as a surface layer, a flat nip is formed between the heating belt 48 and the fixing roller 45. A halogen heater 44 a is provided inside the pressure roller 44.
In addition, the fixing unit 14 includes an IH coil unit 50 outside the heat roller 46 and the heating belt 48 (not shown in FIG. 1). The IH coil unit 50 includes an induction heating coil 52, a pair of arch cores (first core) 54, a pair of side cores (first core) 56, and a center core (core, second core) 58. .

〔コイル〕
図２の例では、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８の円弧状の部分で誘導加熱を行うため、誘導加熱コイル（コイル）５２は円弧状の外面に沿う仮想的な円弧面上に配置されている。実際には、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８の外側に、コイルボビン（コイル保持部）５３が配置されており、このボビン５３上に誘導加熱コイル５２が巻線状に配置される構成である。コイルボビン５３は、ヒートローラ４６の外面に沿う半円筒形状に成形されている。なお、ボビン５３の材質は、耐熱性樹脂（例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ）であることが好ましく、また、コイル５２のボビン５３への固定は、例えばシリコン系接着剤を用いて行う。 〔coil〕
In the example of FIG. 2, the induction heating coil (coil) 52 is disposed on a virtual arc surface along the arc-shaped outer surface in order to perform induction heating in the arc-shaped portions of the heat roller 46 and the heating belt 48. . Actually, a coil bobbin (coil holding portion) 53 is disposed outside the heat roller 46 and the heating belt 48, and the induction heating coil 52 is disposed in a winding shape on the bobbin 53. The coil bobbin 53 is formed in a semi-cylindrical shape along the outer surface of the heat roller 46. The material of the bobbin 53 is preferably a heat-resistant resin (for example, PPS, PET, LCP), and the coil 52 is fixed to the bobbin 53 using, for example, a silicon adhesive.

〔第１のコア〕
図２でみてセンタコア５８はＩＨコイルユニット５０の中央に位置し、その両側で対をなすように上記のアーチコア５４及びサイドコア５６が配置されている。このうち両側のアーチコア５４は、互いに対称をなす断面アーチ形に成形されたフェライト製コアであり、それぞれ全長は誘導加熱コイル５２が配置された領域よりも長い。また、両側のサイドコア５６は、ブロック形状に成形されたフェライト製のコアである。両側のサイドコア５６は各アーチコア５４の一端（図２では下端）に連結して設けられており、これらサイドコア５６は誘導加熱コイル５２が配置された領域の外側を覆っている。 [First core]
As shown in FIG. 2, the center core 58 is located at the center of the IH coil unit 50, and the arch core 54 and the side core 56 are arranged so as to form a pair on both sides thereof. Of these, the arch cores 54 on both sides are ferrite cores formed in a cross-sectional arch shape that is symmetrical to each other, and the overall length thereof is longer than the region where the induction heating coil 52 is disposed. The side cores 56 on both sides are ferrite cores formed in a block shape. The side cores 56 on both sides are connected to one end (lower end in FIG. 2) of each arch core 54, and these side cores 56 cover the outside of the region where the induction heating coil 52 is disposed.

アーチコア５４は、例えばヒートローラ４６の長手方向に間隔をおいて複数箇所に配置されている（図３）。本実施形態では、アーチコア５４の幅は１０ｍｍ程度としている。また、アーチコア５４の配置密度は、高ければ高いほど磁界の誘導性能がよいが、ある程度密度を減らしても性能の低下は少ないので、充分な性能を発揮できる範囲で高いコストパフォーマンスが得られるように配置密度を設定することが好ましい。また、軸方向の加熱ベルト４８の温度分布を調整する場合、アーチコア５４の配置密度を調整することで対応することが可能である。本実施形態では、例えばアーチコア５４の配置密度を全体で１／２〜１／３程度とし、誘導加熱コイル５２の両端部での配置密度を中央付近よりも高めに設定することで、ヒートローラ４６の端部領域での温度低下の改善も行っている。   For example, the arch core 54 is arranged at a plurality of locations at intervals in the longitudinal direction of the heat roller 46 (FIG. 3). In the present embodiment, the width of the arch core 54 is about 10 mm. In addition, the higher the arrangement density of the arch cores 54, the better the magnetic field induction performance. However, even if the density is reduced to some extent, the performance does not decrease much, so that high cost performance can be obtained within a range where sufficient performance can be exhibited. It is preferable to set the arrangement density. Further, when adjusting the temperature distribution of the heating belt 48 in the axial direction, it is possible to cope with the problem by adjusting the arrangement density of the arch cores 54. In the present embodiment, for example, the arrangement density of the arch core 54 is set to about 1/2 to 1/3 as a whole, and the arrangement density at both ends of the induction heating coil 52 is set higher than the vicinity of the center, whereby the heat roller 46. The temperature drop in the end region is also improved.

また、サイドコア５６は、１つが３０〜６０ｍｍ程度の長さであり、複数のサイドコア５６がヒートローラ４６の長手方向に間隔をあけずに連続して配置されている。サイドコア５６を配置する範囲の全長は誘導加熱コイル５２が配置された領域の長さに対応している。このようにサイドコア５６を連続的に複数配置することで、アーチコア５４の配置による温度分布の振れ幅を均す効果がある。なお、各コア５４，５６の配置は、例えば誘導加熱コイル５２の磁束密度（磁界強度）分布に合わせて決定されており、アーチコア５４がある程度の間隔をおいて配置されている分、その抜けた箇所でサイドコア５６が磁界の集束効果を補い、長手方向での磁束密度分布（温度分布）を均している。   Further, one side core 56 has a length of about 30 to 60 mm, and a plurality of side cores 56 are continuously arranged in the longitudinal direction of the heat roller 46 without any interval. The total length of the range in which the side core 56 is disposed corresponds to the length of the region in which the induction heating coil 52 is disposed. By arranging a plurality of side cores 56 in this way, there is an effect of leveling the fluctuation width of the temperature distribution due to the arrangement of the arch core 54. The arrangement of the cores 54 and 56 is determined, for example, according to the magnetic flux density (magnetic field strength) distribution of the induction heating coil 52, and the arch core 54 has been removed by a certain distance. The side core 56 compensates for the magnetic field focusing effect at the location, and the magnetic flux density distribution (temperature distribution) in the longitudinal direction is leveled.

アーチコア５４及びサイドコア５６の外側には、例えば図示しない樹脂製のコアホルダが設けられており、このコアホルダによりアーチコア５４及びサイドコア５６が支持される構造である。コアホルダの材質もまた、耐熱性樹脂（例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ）であることが好ましい。
なお、図２の例では、ヒートローラ４６の内側にサーミスタ及びサーモスタット６２が設置されている。サーミスタ等６２は、ヒートローラ４６の特に誘導加熱による発熱量の大きい箇所の内側に配置することができる。また、より実用的には、加熱ベルト４８に非接触タイプのセンサをコイルユニット５０の下方に配置して、このベルト４８の外面温度を検出する。 For example, a resin core holder (not shown) is provided outside the arch core 54 and the side core 56, and the arch core 54 and the side core 56 are supported by the core holder. The material of the core holder is also preferably a heat resistant resin (for example, PPS, PET, LCP).
In the example of FIG. 2, a thermistor and a thermostat 62 are installed inside the heat roller 46. The thermistor or the like 62 can be disposed inside a portion of the heat roller 46 that generates a large amount of heat, particularly due to induction heating. More practically, a non-contact type sensor is disposed on the heating belt 48 below the coil unit 50 to detect the outer surface temperature of the belt 48.

〔第２のコア〕
図２，３に示されたセンタコア５８は、例えば断面円筒形状をなすフェライト製コアである（外径約１８ｍｍ）。センタコア５８は、その中央には軸方向に例えば非磁性金属（ＳＵＳ等）や耐熱性樹脂（ＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ等）の軸部材５９が挿通され、ヒートローラ４６と略同様に、用紙の最大通紙幅１３インチ（例えば３４０ｍｍ程度）に対応するだけの長さを有している。 [Second core]
The center core 58 shown in FIGS. 2 and 3 is, for example, a ferrite core having a cylindrical cross section (outer diameter is about 18 mm). In the center of the center core 58, a shaft member 59 of non-magnetic metal (SUS, etc.) or heat-resistant resin (PPS, PET, LCP, etc.) is inserted in the center in the axial direction. It has a length corresponding to a sheet passing width of 13 inches (for example, about 340 mm).

〔遮蔽部材〕
また、センタコア５８には、その外面に沿って遮蔽部材６０が取り付けられている。遮蔽部材６０は薄板状をなし、全体的に円弧状に湾曲して形成されている。なお、遮蔽部材６０は例えば図示のようにセンタコア５８の肉厚部分に埋め込んだ状態に設置されていてもよいし、センタコア５８の外面に貼り付けた状態で設置されていていてもよい。遮蔽部材６０のセンタコア５８への貼り付けは、例えばシリコン系接着剤を用いて行うことができる。 (Shielding member)
Further, a shielding member 60 is attached to the center core 58 along its outer surface. The shielding member 60 has a thin plate shape and is formed to be curved in an arc shape as a whole. For example, the shielding member 60 may be installed in a state where it is embedded in the thick portion of the center core 58 as shown in the figure, or may be installed in a state of being attached to the outer surface of the center core 58. The shielding member 60 can be attached to the center core 58 using, for example, a silicon-based adhesive.

なお、遮蔽部材６０の構成としては、非磁性かつ良導電部材が好ましく、例えば無酸素銅などが用いられる。遮蔽部材６０はその面に垂直な磁界が貫通することによる誘導電流で逆磁界を発生させ、錯交磁束（垂直な貫通磁界）をキャンセルすることで遮蔽する。また、良導電性部材を用いることで誘導電流によるジュール発熱を抑制し、効率よく磁界を遮蔽することができる。導電性を向上するには、例えば（１）なるべく固有抵抗の小さい材料を選定すること、（２）部材の厚みを厚くすること、等の方法が有効である。具体的には、遮蔽部材６０の板厚は０．５ｍｍ以上が好ましく、本実施形態では例えば１ｍｍのものを用いている。   In addition, as a structure of the shielding member 60, a nonmagnetic and highly conductive member is preferable, for example, oxygen-free copper is used. The shielding member 60 generates a reverse magnetic field by an induced current caused by the penetration of a magnetic field perpendicular to the surface thereof, and shields it by canceling the complex magnetic flux (perpendicular magnetic field). Further, by using a highly conductive member, Joule heat generation due to an induced current can be suppressed and a magnetic field can be efficiently shielded. In order to improve the conductivity, for example, methods such as (1) selecting a material with as low a specific resistance as possible and (2) increasing the thickness of the member are effective. Specifically, the plate thickness of the shielding member 60 is preferably 0.5 mm or more, and in this embodiment, for example, a thickness of 1 mm is used.

図２に示されるように、遮蔽部材６０が加熱ベルト４８の表面に近接する位置（遮蔽位置）にあると、誘導加熱コイル５２の周囲で磁気抵抗が増大して磁界強度が低下する。一方、図２に示される状態からセンタコア５８が１８０°回転（方向は特に限定しない）し、遮蔽部材６０が加熱ベルト４８から最も離隔した位置（退避位置）に移動すると、誘導加熱コイル５２の周囲で磁気抵抗が低下し、センタコア５８を中心として両側のアーチコア５４及びサイドコア５６を通じて磁路が形成され、加熱ベルト４８やヒートローラ４６に磁界が作用する。   As shown in FIG. 2, when the shielding member 60 is in a position (shielding position) close to the surface of the heating belt 48, the magnetic resistance increases around the induction heating coil 52 and the magnetic field strength decreases. On the other hand, when the center core 58 rotates 180 ° (the direction is not particularly limited) from the state shown in FIG. 2 and the shielding member 60 moves to a position (retracted position) farthest from the heating belt 48, the periphery of the induction heating coil 52 As a result, the magnetic resistance is reduced, a magnetic path is formed through the arch core 54 and the side core 56 on both sides centering on the center core 58, and a magnetic field acts on the heating belt 48 and the heat roller 46.

〔センタコアの詳細〕
図３は、センタコア５８の周辺の平面図である。センタコア５８は、通紙方向（図３中の矢印方向）と直交する用紙の幅方向に延びており、その全長は最大通紙幅（例えばＡ３縦、Ａ４横）よりも僅かに大きい。
ＩＨコイルユニット５０には例えばステッピングモータ６６が装備されており、軸部材５９はこのモータ６６の動力により回転する。このため軸部材５９の一端部には従動ギヤ５９ａが取り付けられており、この従動ギヤ５９ａにステッピングモータ６６の出力ギヤ６６ａが噛み合わされている。ステッピングモータ６６を駆動すると、その動力によって軸部材５９が回転し、センタコア５８を長手方向の軸線回りに一体に回転させることができる。 [Details of Center Core]
FIG. 3 is a plan view of the periphery of the center core 58. The center core 58 extends in the width direction of the sheet perpendicular to the sheet passing direction (the arrow direction in FIG. 3), and its total length is slightly larger than the maximum sheet passing width (for example, A3 length, A4 width).
The IH coil unit 50 is equipped with, for example, a stepping motor 66, and the shaft member 59 is rotated by the power of the motor 66. Therefore, a driven gear 59a is attached to one end portion of the shaft member 59, and the output gear 66a of the stepping motor 66 is engaged with the driven gear 59a. When the stepping motor 66 is driven, the shaft member 59 is rotated by the power, and the center core 58 can be integrally rotated around the longitudinal axis.

このとき、センタコア５８の回転角度（基準位置からの回転変位量）を検出するため、軸部材５９の一端部にインデックス７２が設けられており、これにフォトインタラプタ７４が組み合わされている。インデックス７２の位置はセンタコア５８の回転角度に関する基準位置に設定され、基準位置でフォトインタラプタ７４にインデックス７２が反応（例えば遮光）する。   At this time, in order to detect the rotation angle (rotational displacement amount from the reference position) of the center core 58, an index 72 is provided at one end of the shaft member 59, and a photo interrupter 74 is combined therewith. The position of the index 72 is set to a reference position related to the rotation angle of the center core 58, and the index 72 reacts (for example, shades) to the photo interrupter 74 at the reference position.

センタコア５８の回転角度は、例えばステッピングモータ６６に印加する駆動パルス数によって制御することができ、ステッピングモータ６６にはそのための制御部（磁気遮蔽量調整手段）８３が付属する。制御部８３は、例えば制御用ＩＣと入出力ドライバ、半導体メモリ等によって構成することができる。
フォトインタラプタ７４からの検出信号は入力ドライバを通じて制御用ＩＣに入力され、これに基づいて制御用ＩＣはセンタコア５８の基準位置を検出することができる。一方、制御用ＩＣには、図示しない画像形成制御部から現在の用紙サイズに関する情報が通知される。これを受けて制御用ＩＣは、半導体メモリ（ＲＯＭ）から用紙サイズに適した回転角度（基準位置を０度としたときの角度）の情報を読み出し、その目標とする回転角度に到達する分の駆動パルスを一定周期で出力する。駆動パルスは出力ドライバを通じてステッピングモータ６６に印加され、これを受けてステッピングモータ６６が作動する。なお、各種の用紙サイズに応じたセンタコア５８の回転角度の調整についてはさらに後述する。 The rotation angle of the center core 58 can be controlled by, for example, the number of drive pulses applied to the stepping motor 66, and a controller (magnetic shielding amount adjusting means) 83 is attached to the stepping motor 66. The control unit 83 can be configured by, for example, a control IC, an input / output driver, a semiconductor memory, and the like.
The detection signal from the photo interrupter 74 is input to the control IC through the input driver, and based on this, the control IC can detect the reference position of the center core 58. On the other hand, the control IC is notified of information relating to the current paper size from an image formation control unit (not shown). In response to this, the control IC reads information on the rotation angle suitable for the paper size (angle when the reference position is 0 degree) from the semiconductor memory (ROM), and reaches the target rotation angle. Drive pulses are output at regular intervals. The drive pulse is applied to the stepping motor 66 through the output driver, and the stepping motor 66 operates in response to the drive pulse. The adjustment of the rotation angle of the center core 58 according to various paper sizes will be described later.

図３に示される例では、上記の遮蔽部材（図２の参照符号６０）として３種類の第１遮蔽部材６０ａ、第２遮蔽部材６０ｂ及び第３遮蔽部材６０ｃがセンタコア５８の軸方向（長手方向）に分割して配置されている。これら第１〜第３遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、それぞれセンタコア５８の軸方向でみた配置と長さが異なるとともに、センタコア５８の周方向でみた長さ（センタコア５８を被覆する幅）も異なっている。以下、この点について説明する。なお、第１〜第３遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃは上記のように分割して設けるのではなく、一体として形成することも可能である。   In the example shown in FIG. 3, three types of the first shielding member 60 a, the second shielding member 60 b, and the third shielding member 60 c are the axial directions (longitudinal direction) of the center core 58 as the shielding member (reference numeral 60 in FIG. 2). ) Are divided and arranged. These first to third shielding members 60a, 60b, and 60c are different in arrangement and length in the axial direction of the center core 58, and also in length in the circumferential direction of the center core 58 (width covering the center core 58). ing. Hereinafter, this point will be described. The first to third shielding members 60a, 60b, and 60c are not divided and provided as described above, but can be formed as a single unit.

図４は、センタコア５８に対する第１〜第３遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃの軸方向の配置とそれぞれの長さ、及び周方向の幅を示す図である。
図４（Ａ）に示されているように、３種類の遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、センタコア５８の軸方向で対称に設けられており、このうち第１遮蔽部材６０ａがセンタコア５８の両端部に配置され、そこから中央に向かって順に第２遮蔽部材６０ｂ、第３遮蔽部材６０ｃが並べて配置されている。このとき、最も内側（中央寄り）に位置する第３遮蔽部材６０ｃは、最小の用紙サイズに対応した通紙域Ｗ１の外側に設けられている。また、第２遮蔽部材６０ｂは、中間の用紙サイズに対応した通紙域Ｗ２の外側に設けられており、そして、これより１サイズ大きい通紙域Ｗ３の外側に第１遮蔽部材６０ａが設けられている。このような配置であれば、例えば最大の用紙サイズを１３インチ（３４０ｍｍ）として、これより小さい用紙サイズをＡ３（２９７ｍｍ）、Ａ４縦（２１０ｍｍ）、Ａ５縦（１４９ｍｍ）の３種類とし、合計４種類の用紙サイズに対応することができる。各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃの軸方向の長さＷＰ１，ＷＰ２，ＷＰ３は、それぞれ対応する用紙サイズに合わせて設定されている。 FIG. 4 is a diagram illustrating the axial arrangement of the first to third shielding members 60a, 60b, and 60c with respect to the center core 58, their lengths, and the circumferential width.
As shown in FIG. 4A, the three types of shielding members 60a, 60b, and 60c are provided symmetrically in the axial direction of the center core 58, and the first shielding member 60a is provided at both ends of the center core 58. The 2nd shielding member 60b and the 3rd shielding member 60c are arranged side by side in order toward the center from there. At this time, the third shielding member 60c located on the innermost side (close to the center) is provided outside the paper passing area W1 corresponding to the minimum paper size. The second shielding member 60b is provided outside the sheet passing area W2 corresponding to the intermediate sheet size, and the first shielding member 60a is provided outside the sheet passing area W3 larger by one size. ing. In this arrangement, for example, the maximum paper size is 13 inches (340 mm), and the smaller paper sizes are A3 (297 mm), A4 vertical (210 mm), and A5 vertical (149 mm), for a total of 4 It can correspond to various paper sizes. The axial lengths WP1, WP2, and WP3 of the shielding members 60a, 60b, and 60c are set in accordance with the corresponding paper sizes.

なお、本実施形態では、各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃの境界位置は、実際には各通紙域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対して、１０±５ｍｍ程度まで内側に食い込む（進入する）ように設定している。このように、各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃを各通紙域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対して食い込み気味に設定するのは、通常、非通紙域の温度が通紙域内の温度よりは高めになるため、非通紙域からの伝熱も考慮すると、上記程度まで各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃを各通紙域に食い込ませておくことにより、境界付近での温度分布のバランスをとりやすくすることができる。   In this embodiment, the boundary positions of the shielding members 60a, 60b, and 60c actually bite in (approach) up to about 10 ± 5 mm with respect to the respective paper passing areas W1, W2, and W3. It is set. As described above, the reason why the shielding members 60a, 60b, and 60c are set to bite into the paper passing areas W1, W2, and W3 is that the temperature in the non-paper passing area is usually higher than the temperature in the paper passing area. Therefore, considering heat transfer from the non-sheet passing area, the temperature distribution in the vicinity of the boundary is balanced by allowing the shielding members 60a, 60b, and 60c to bite into each sheet passing area to the above extent. It can be made easier.

〔遮蔽部材の周方向の幅〕
図４（Ｂ），（Ｇ）：上記のように４種類の用紙サイズに対応する場合、第１遮蔽部材６０ａの周方向でみた幅は、センタコア５８の中心角Ａ１で２４０度に設定されている。
図４（Ｃ），（Ｆ）：また第２遮蔽部材６０ｂの周方向でみた幅は、に示されているように中心角Ａ２で１６０度に設定されている。
図４（Ｄ），（Ｅ）：そして第３遮蔽部材６０ｃの周方向でみた幅は、中心角Ａ３で８０度に設定されている。 [Width of shielding member in circumferential direction]
FIGS. 4B and 4G: When the four types of paper sizes are supported as described above, the width of the first shielding member 60a viewed in the circumferential direction is set to 240 degrees at the center angle A1 of the center core 58. FIG. Yes.
FIGS. 4C and 4F: The width of the second shielding member 60b viewed in the circumferential direction is set to 160 degrees at the central angle A2 as shown in FIG.
4D and 4E: The width of the third shielding member 60c viewed in the circumferential direction is set to 80 degrees at the central angle A3.

図５は、センタコア５８の回転に伴う動作例を示す図である。なお、図５では説明の都合上、ボビン５３の図示を省略する。また、第１遮蔽部材６０ａを例に挙げているが、その他の第２及び第３遮蔽部材６０ｂ，６０ｃについても同様である。
図５（Ａ）：センタコア５８の回転に伴い、両端部の第１遮蔽部材６０ａを退避位置に切り替えた場合の動作例を示す。この場合、誘導加熱コイル５２の発生させる磁界がサイドコア５６、アーチコア５４及びセンタコア５８を通じて加熱ベルト４８及びヒートローラ４６を通過する。このとき強磁性体である加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に渦電流が発生し、それぞれの材料の持つ固有抵抗によりジュール熱が発生して加熱が行われる。 FIG. 5 is a diagram illustrating an operation example associated with the rotation of the center core 58. In FIG. 5, illustration of the bobbin 53 is omitted for convenience of explanation. Moreover, although the 1st shielding member 60a is mentioned as an example, it is the same also about the other 2nd and 3rd shielding members 60b and 60c.
FIG. 5A shows an operation example when the first shielding members 60a at both ends are switched to the retracted positions as the center core 58 rotates. In this case, the magnetic field generated by the induction heating coil 52 passes through the heating belt 48 and the heat roller 46 through the side core 56, the arch core 54 and the center core 58. At this time, eddy currents are generated in the heating belt 48 and the heat roller 46, which are ferromagnetic materials, and Joule heat is generated due to the specific resistance of each material, and heating is performed.

図５（Ｂ）：第１遮蔽部材６０ａを遮蔽位置に切り替えた場合、センタコア５８の両端部の位置（通紙域の外側）では磁気経路上に第１遮蔽部材６０ａが位置するため、そこで磁界の透過が部分的に抑制される。これにより、非通紙域では発熱量が抑えられ、加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過昇温を防止することができる。   FIG. 5B: When the first shielding member 60a is switched to the shielding position, the first shielding member 60a is located on the magnetic path at the positions of both ends of the center core 58 (outside of the sheet passing area). Transmission is partially suppressed. As a result, the amount of heat generated is suppressed in the non-sheet passing area, and excessive heating of the heating belt 48 and the heat roller 46 can be prevented.

ここで、上述した誘導加熱コイル５２は、図６（Ａ）にも示されるように、直線状部５２ａとＵターン部（折り返し部）５２ｂとで形成される。
この直線状部５２ａは、ヒートローラ４６の回転軸線方向に沿って延びており、図３に示すセンタコア５８の周面を挟んで対をなしている。一方、Ｕターン部５２ｂは、このセンタコア５８の各端面を挟んで対をなし、この直線状部５２ａの両端にそれぞれ連なっている。 Here, the induction heating coil 52 described above is formed of a linear portion 52a and a U-turn portion (folded portion) 52b as shown in FIG.
The linear portions 52a extend along the direction of the rotation axis of the heat roller 46, and form a pair with the peripheral surface of the center core 58 shown in FIG. On the other hand, the U-turn portion 52b is paired with each end surface of the center core 58 interposed therebetween, and is connected to both ends of the linear portion 52a.

この直線状部５２ａにおいて、本発明者によるシミュレーション結果などによれば、誘導加熱コイル５２をヒートローラ４６に近接できれば発熱性能が向上し、定着ユニット１４のウォームアップタイムが短くなり、また、センタコア５８をヒートローラ４６に近接できれば磁気遮蔽性能が向上し、非通紙域におけるヒートローラ４６の発熱が抑えられることが分かっている。   According to the simulation result by the present inventor and the like in this linear portion 52a, if the induction heating coil 52 can be brought close to the heat roller 46, the heat generation performance is improved, the warm-up time of the fixing unit 14 is shortened, and the center core 58 It can be seen that the magnetic shielding performance is improved if the heat roller 46 can be brought close to the heat roller 46, and the heat generation of the heat roller 46 in the non-sheet passing region can be suppressed.

一方、センタコア５８に対峙するボビン５３の頂上部分に、仮にボビン５３を貫通する孔をその長手方向に沿って穿設すると、このボビン５３の強度を低下させる原因になる。また、ヒートローラ４６側からの輻射熱が当該孔を介して誘導加熱コイル５２に伝達するため、コイル５２に悪影響を及ぼす一方、このコイル５２を冷却するファンからの冷却風が当該孔を介してヒートローラ４６側に到達して、このローラ４６側に悪影響を及ぼし得る。   On the other hand, if a hole penetrating the bobbin 53 is formed along the longitudinal direction in the top portion of the bobbin 53 facing the center core 58, the strength of the bobbin 53 is reduced. Further, since the radiant heat from the heat roller 46 side is transmitted to the induction heating coil 52 through the hole, the coil 52 is adversely affected, while the cooling air from the fan that cools the coil 52 is heated through the hole. It may reach the roller 46 side and adversely affect the roller 46 side.

そこで、本実施例のコイルボビン５３は、センタコア５８及びベルト４８の双方に対峙する箇所を塞いでいる。
詳しくは、直線状部５２ａを保持するコイルボビン５３は、図２に示される如く、包絡円形の面で構成されてコイル５２を載置する曲面部５３ｂを有し、この包絡円形の中心位置は、ヒートローラ４６の回転中心位置から約１．０ｍｍ上方へシフトしている。 Therefore, the coil bobbin 53 of this embodiment closes the portion facing both the center core 58 and the belt 48.
Specifically, the coil bobbin 53 that holds the linear portion 52a has a curved surface portion 53b that is configured by an envelope circular surface and on which the coil 52 is placed, as shown in FIG. The center of rotation of the heat roller 46 is shifted upward by about 1.0 mm.

そして、図２でみて曲面部５３ｂ，５３ｂの間には、センタコア５８及びベルト４８の双方に対峙する対峙プレート５３ａが形成されている。この対峙プレート５３ａは、曲面部５３ｂに比して薄肉（厚さ１ｍｍ）の平坦に構成され、曲面部５３ｂと同じ材質で一体形成される。
このボビン５３を上方に移動させた結果、当該ボビン５３の下面とベルト４８の表面とのギャップは、サイドコア５６近傍では殆ど変化せず、発熱性能を満たす。さらに、センタコア５８は、少なくとも上方へシフトさせなくて済むので、磁気遮蔽性能も満たす。 As shown in FIG. 2, a facing plate 53 a that faces both the center core 58 and the belt 48 is formed between the curved surface portions 53 b and 53 b. The opposing plate 53a is configured to be flat (thickness 1 mm) and thinner than the curved surface portion 53b, and is integrally formed of the same material as the curved surface portion 53b.
As a result of moving the bobbin 53 upward, the gap between the lower surface of the bobbin 53 and the surface of the belt 48 hardly changes in the vicinity of the side core 56 and satisfies the heat generation performance. Further, since the center core 58 does not need to be shifted upward at least, it satisfies the magnetic shielding performance.

ところで、ヒートローラ４６は、仮にその発熱量を長手方向で一定としても、上記Ｕターン部５２ｂに対峙する箇所の温度が上記直線状部５２ａに対峙する箇所に対して低下する傾向にある（端部温度ダレ）。
具体的には、図６（Ｃ）の１点鎖線で示されるように、図６（Ａ）の誘導加熱コイル５２を用いた場合には、ヒートローラ４６の両端部分において温度の勾配が緩やかになり、端部温度ダレが悪化している。より詳しくは、最大用紙幅の内側から温度低下が始まる。つまり通紙領域両端部で温度低下があるため定着性能が悪化する。 By the way, even if the heat roller 46 has a constant calorific value in the longitudinal direction, the temperature at the location facing the U-turn portion 52b tends to be lower than the location facing the linear portion 52a (edge). Temperature drop).
Specifically, as shown by the one-dot chain line in FIG. 6C, when the induction heating coil 52 in FIG. 6A is used, the temperature gradient is gentle at both ends of the heat roller 46. The end temperature sagging is getting worse. More specifically, the temperature starts to decrease from inside the maximum paper width. That is, the fixing performance deteriorates due to a temperature drop at both ends of the sheet passing area.

この場合に、Ｕターン部５２ｂに対峙する箇所の発熱量を高くする、或いは、ヒートローラ４６の熱伝導性能を調整することも考えられる。しかし、上述した直線状部５２ａの場合と同様に、コイル５２とヒートローラ４６とを近接させて発熱性能の向上を図ることが、定着ユニット１４の製造コストの観点から望ましい。   In this case, it is also conceivable to increase the amount of heat generated at a location facing the U-turn portion 52b or to adjust the heat conduction performance of the heat roller 46. However, as in the case of the linear portion 52 a described above, it is desirable from the viewpoint of manufacturing cost of the fixing unit 14 to improve the heat generation performance by bringing the coil 52 and the heat roller 46 close to each other.

そこで、Ｕターン部５２ｂを保持するコイルボビン５３は発熱性能向上手段を備え、このＵターン部５２ｂとヒートローラ４６との距離を直線状部５２ａとヒートローラ４６との距離に比して短くしている。
より詳しくは、図６（Ｂ）の他、図８（この図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線からみた矢視断面図である）にも示されるように、このコイルボビン５３は、包絡円形の面で構成されて誘導加熱コイル５２を載置する曲面部５３ｂの他、センタコア５８の端面近傍に、上記発熱性能向上手段の一態様であるトップ面（平坦部）５３ｔを有している。 Therefore, the coil bobbin 53 that holds the U-turn portion 52b is provided with heat generation performance improving means, and the distance between the U-turn portion 52b and the heat roller 46 is made shorter than the distance between the linear portion 52a and the heat roller 46. Yes.
More specifically, as shown in FIG. 8 (FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 7) in addition to FIG. 6 (B), the coil bobbin 53 has an envelope circular shape. In addition to the curved surface portion 53b that is configured by a surface and on which the induction heating coil 52 is placed, a top surface (flat portion) 53t, which is one aspect of the heat generation performance improving means, is provided in the vicinity of the end surface of the center core 58.

このトップ面５３ｔは、平坦状に形成されており、載置したＵターン部５２ｂをこのトップ面５３ｔに沿って平坦状に成形させる。つまり、図７，８にも示されるように、このＵターン部５２ｂは、その底面５２ｕや上面５２ｔがトップ面５３ｔの形状に沿ってフラットになる。
この結果、図６（Ｂ）のＵターン部５２ｂとヒートローラ４６とは、直線状部５２ａとヒートローラ４６よりも近接し、また、図６（Ａ）のＵターン部５２ｂとヒートローラ４６よりも近接するため、ヒートローラ４６の両端部分の発熱性能が持ち上がり、図６（Ｃ）の実線で示される如く、その温度の勾配が急になって端部温度ダレを改善できることが分かる。より詳しくは、最大用紙幅近辺で温度低下が始まる。つまり通紙領域両端部で温度低下が無いため定着性能が悪化しない。 The top surface 53t is formed in a flat shape, and the placed U-turn portion 52b is formed in a flat shape along the top surface 53t. That is, as shown in FIGS. 7 and 8, the U-turn portion 52b has a bottom surface 52u and an upper surface 52t that are flat along the shape of the top surface 53t.
As a result, the U-turn portion 52b and the heat roller 46 shown in FIG. 6B are closer to the linear portion 52a and the heat roller 46, and the U-turn portion 52b and the heat roller 46 shown in FIG. Therefore, it can be seen that the heat generation performance at both end portions of the heat roller 46 is improved, and as shown by the solid line in FIG. More specifically, the temperature starts to decrease near the maximum paper width. That is, since there is no temperature drop at both ends of the sheet passing area, the fixing performance does not deteriorate.

また、本実施例のＵターン部５２ｂを保持するコイルボビン５３には、センタコア５８の端面近傍にて、平坦状のボトム面（対峙面）５３ｕも形成されている。トップ面５３ｔからボトム面５３ｕまでの厚さは対峙プレート５３ａと同様に約１ｍｍで構成される。
〔定着ユニットの他の構造例〕
次に、図９は、定着ユニット１４の他の構造例を示す図であり、図８と同様にＵターン部５２ｂを載置したコイルボビン５３での断面図である。 In addition, a flat bottom surface (facing surface) 53u is also formed in the vicinity of the end surface of the center core 58 on the coil bobbin 53 that holds the U-turn portion 52b of the present embodiment. The thickness from the top surface 53t to the bottom surface 53u is about 1 mm, similar to the facing plate 53a.
[Other examples of fixing unit structure]
Next, FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the structure of the fixing unit 14, and is a cross-sectional view of the coil bobbin 53 on which the U-turn portion 52 b is mounted as in FIG. 8.

この構造例では、固定型のセンタコア５８が用いられ、アーチコア５４とコイル５２との間には、コイル５２の巻線に沿って配置した図示しないリング状の回路ユニットを配置する。
なお、当該ユニットには、櫛歯状のオープンな固定リング回路や、この回路に接触する可動リング回路を設けることで閉回路を形成し、磁界の相殺によって用紙サイズの変更に対応させる。 In this structural example, a fixed center core 58 is used, and a ring-shaped circuit unit (not shown) disposed along the winding of the coil 52 is disposed between the arch core 54 and the coil 52.
The unit is provided with a comb-like open fixed ring circuit and a movable ring circuit in contact with the circuit to form a closed circuit, and the change in the paper size is accommodated by canceling out the magnetic field.

ここで、当該構造例のコイルボビン５３は、その包絡円形の中心位置とヒートローラ４６の回転中心位置とが同心であり、そして、平坦なトップ面５３ｔのみを有し、載置したＵターン部５２ｂの底面５２ｕや上面５２ｔをフラットにしている。なお、このボビン５３でも、その最も薄肉部分の厚みを約１ｍｍで構成できるため、ボビン５３の強度やトップ面５３ｔの成型条件に関する問題は生じない。   Here, the coil bobbin 53 of the structure example is concentric with the center position of the envelope circle and the rotation center position of the heat roller 46, and has only a flat top surface 53t, and is placed on the U-turn portion 52b. The bottom surface 52u and the upper surface 52t are flat. In this bobbin 53, since the thickness of the thinnest part can be configured with about 1 mm, there is no problem with the strength of the bobbin 53 and the molding conditions of the top surface 53t.

また、図１０は、定着ユニット１４のさらに他の構造例を示す図である。この構造例では、断熱性のある弾性層を有した定着ローラ（加熱部材）４５の外周には、加熱ベルト（加熱部材）４８が巻かれており、このベルト４８の熱容量を小さくでき、ウォームアップタイムがより短縮可能になる。この構成を除き、この図１０の構成は上記図９と同じであり、平坦なトップ面５３ｔだけを有する。なお、これら各構造例の他、外包ＩＨ方式の種々の定着ユニットにも適用可能である。   FIG. 10 is a diagram showing still another example of the structure of the fixing unit 14. In this structural example, a heating belt (heating member) 48 is wound around the outer periphery of a fixing roller (heating member) 45 having an elastic layer having heat insulation properties. Time can be shortened more. Except for this configuration, the configuration of FIG. 10 is the same as that of FIG. 9 described above, and has only a flat top surface 53t. In addition to these structural examples, the present invention can also be applied to various fixing units of the outer packaging IH system.

以上のように、本実施例によれば、回転するヒートローラ４６（図８，９では加熱ベルト４８も含み、また、図１０では定着ローラ４５や加熱ベルト４８が該当）が誘導加熱コイル５２の磁界で誘導加熱され、トナー画像の加熱溶融を行う方式（外包ＩＨ）を採用する。詳しくは、アーチコア５４、サイドコア５６がコイル５２の周囲に配置され、このコイル５２で発生した磁界を導く磁路を形成する。また、この磁界はコア５４，５６及びセンタコア５８に導かれて磁気誘導加熱を行う。   As described above, according to this embodiment, the rotating heat roller 46 (including the heating belt 48 in FIGS. 8 and 9, and the fixing roller 45 and the heating belt 48 in FIG. 10) corresponds to the induction heating coil 52. A system (external packaging IH) in which a toner image is heated and melted by induction heating with a magnetic field is adopted. Specifically, the arch core 54 and the side core 56 are arranged around the coil 52 and form a magnetic path for guiding a magnetic field generated by the coil 52. The magnetic field is guided to the cores 54 and 56 and the center core 58 to perform magnetic induction heating.

このコイル５２は、直線状部５２ａ及びＵターン部５２ｂで構成される。直線状部５２ａは、センタコア５８の周面を挟んで対をなし、ヒートローラ４６の回転軸線方向に沿って延びている。これに対し、Ｕターン部５２ｂは、センタコア５８の端面を挟んで対をなしており、この直線状部５２ａの両端にそれぞれ連なっている。   The coil 52 includes a linear portion 52a and a U-turn portion 52b. The linear portions 52 a are paired with the peripheral surface of the center core 58 interposed therebetween, and extend along the rotation axis direction of the heat roller 46. In contrast, the U-turn portions 52b are paired with the end face of the center core 58 interposed therebetween, and are connected to both ends of the linear portion 52a.

ここで、図６（Ａ）の例のようなＵターン部５２ｂとヒートローラ４６との距離が直線状部５２ａとヒートローラ４６との距離と同じではなく、発熱性能向上手段によって、このＵターン部５２ｂは直線状部５２ａよりもヒートローラ４６に近接配置される。この結果、このＵターン部５２ｂにおける温度ダレを防止でき、発熱性能の向上に寄与する。   Here, the distance between the U-turn portion 52b and the heat roller 46 as in the example of FIG. 6A is not the same as the distance between the linear portion 52a and the heat roller 46, and this U-turn is improved by the heat generation performance improving means. The part 52b is arranged closer to the heat roller 46 than the linear part 52a. As a result, temperature sag in the U-turn portion 52b can be prevented, which contributes to improvement in heat generation performance.

具体的には、図８〜１０に示される如く、Ｕターン部５２ｂを載置するコイルボビン５３ののうち、センタコア５８の端面近傍のトップ面５３ｔを平坦状に形成し（本実施例のトップ面５３ｔは平坦面である）、Ｕターン部５２ｂをこのトップ面５３ｔに沿って平坦状に成形すれば、Ｕターン部５２ｂとヒートローラ４６とが直線状部５２ａよりも近接する。より詳しくは、図７に矢印で示したＵターン部５２ｂの底面５２ｕから加熱ベルト４８までの距離が、直線状部５２ａの底面から加熱ベルト４８までの距離よりも確実に短くなる。しかも、このコイルボビン５３の形状変更だけで発熱性能が向上するため、定着ユニット１４の製造コストの低廉化も図ることができる。   Specifically, as shown in FIGS. 8 to 10, the top surface 53 t in the vicinity of the end surface of the center core 58 is formed flat in the coil bobbin 53 on which the U-turn portion 52 b is placed (the top surface of this embodiment). 53t is a flat surface), if the U-turn portion 52b is formed flat along the top surface 53t, the U-turn portion 52b and the heat roller 46 are closer to each other than the linear portion 52a. More specifically, the distance from the bottom surface 52u of the U-turn portion 52b to the heating belt 48 indicated by the arrow in FIG. 7 is surely shorter than the distance from the bottom surface of the linear portion 52a to the heating belt 48. In addition, since the heat generation performance is improved only by changing the shape of the coil bobbin 53, the manufacturing cost of the fixing unit 14 can be reduced.

さらに、図８の例のように、制御部８３がセンタコア５８を回転させて遮蔽部材６０を退避位置に移動させると、誘導加熱コイル５２の発生させる磁界がコア５４，５６，５８に導かれてヒートローラ４６に渦電流を発生させ、磁気誘導加熱を行う。一方、制御部８３がセンタコア５８を回転させて遮蔽部材６０を遮蔽位置に移動させると、磁路内の磁気抵抗が増大して磁界強度が低下し、ヒートローラ４６の発熱量を低減させる。   Further, as in the example of FIG. 8, when the control unit 83 rotates the center core 58 and moves the shielding member 60 to the retracted position, the magnetic field generated by the induction heating coil 52 is guided to the cores 54, 56, and 58. An eddy current is generated in the heat roller 46 to perform magnetic induction heating. On the other hand, when the control unit 83 rotates the center core 58 and moves the shielding member 60 to the shielding position, the magnetic resistance in the magnetic path increases, the magnetic field strength decreases, and the heat generation amount of the heat roller 46 is reduced.

ここで、トップ面５３ｔを平坦状に形成し、Ｕターン部５２ｂをこのトップ面５３ｔに沿って平坦状に成形すれば、このセンタコア５８の回転軸線とＵターン部５２ｂとの距離、より具体的には、図７に矢印で示した軸部材５９からコイル５２の上面５２ｔまでのクリアランスも十分に確保できるため、上述した発熱性能と、配置スペースの確保との両立も可能になる。   Here, if the top surface 53t is formed flat and the U-turn portion 52b is formed flat along the top surface 53t, the distance between the rotation axis of the center core 58 and the U-turn portion 52b, more specifically, In addition, since the clearance from the shaft member 59 indicated by the arrow in FIG. 7 to the upper surface 52t of the coil 52 can be sufficiently secured, both the above-described heat generation performance and the securing of the arrangement space can be achieved.

さらにまた、ヒートローラ４６に対峙するボトム面５３ｕも平坦状に形成すれば、図７に矢印で示したボビン５３のボトム面５３ｕからベルト規制部材４６ｂの上端までのクリアランスも例えば１〜１．５ｍｍ確保でき、このベルト規制部材４６ｂにも干渉し難くなるし、コイルボビン５３の強度も確保できる。
また、発熱性能を満たして良好なトナー画像を形成できることから、画像形成装置１の信頼性が向上する。 Furthermore, if the bottom surface 53u facing the heat roller 46 is also formed in a flat shape, the clearance from the bottom surface 53u of the bobbin 53 to the upper end of the belt regulating member 46b indicated by an arrow in FIG. This makes it difficult to interfere with the belt regulating member 46b, and the strength of the coil bobbin 53 can be secured.
Further, since a satisfactory toner image can be formed while satisfying the heat generation performance, the reliability of the image forming apparatus 1 is improved.

本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施可能である。例えば、アーチコア５４やサイドコア５６を含めた各部の具体的な形態は図示のものに限らず、適宜に変形可能である。また、平坦状のトップ面５３ｔやボトム面５３ｕは、Ｕターン部５２ｂとヒートローラ４６とを近接させる限り、センタコア５８近傍の他、サイドコア５６寄りなどに設けることも可能である。   The present invention can be implemented with various modifications without being limited to the above-described embodiments. For example, the specific form of each part including the arch core 54 and the side core 56 is not limited to the illustrated one, and can be appropriately modified. Further, the flat top surface 53t and the bottom surface 53u can be provided not only near the center core 58 but also near the side core 56 as long as the U-turn portion 52b and the heat roller 46 are brought close to each other.

そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、端部温度ダレを安価な構成で解消できるとの効果を奏する。   In any of these cases, similarly to the above, there is an effect that the end temperature sag can be eliminated with an inexpensive configuration.

１ プリンタ（画像形成装置）
７ 画像形成部
１４ 定着ユニット（定着装置）
４５ 定着ローラ（加熱部材）
４６ ヒートローラ（加熱部材）
４８ 加熱ベルト（加熱部材）
５０ ＩＨコイルユニット
５２ 誘導加熱コイル（コイル）
５２ａ 直線状部
５２ｂ Ｕターン部（折り返し部）
５３ コイルボビン（コイル保持部）
５３ｔ トップ面（平坦部、発熱性能向上手段）
５３ｕ ボトム面（対峙面、発熱性能向上手段）
５４ アーチコア（第１のコア）
５６ サイドコア（第１のコア）
５８ センタコア（コア、第２のコア）
６０ 遮蔽部材
８３ 制御部（磁気遮蔽量調整手段）
1 Printer (image forming device)
7 Image forming unit 14 Fixing unit (fixing device)
45 Fixing roller (heating member)
46 Heat roller (heating member)
48 Heating belt (heating member)
50 IH coil unit 52 Induction heating coil (coil)
52a Linear part 52b U-turn part (folding part)
53 Coil bobbin (coil holder)
53t Top surface (flat part, heat generation performance improvement means)
53u Bottom surface (opposite surface, means for improving heat generation performance)
54 Arch core (first core)
5 6 side core ( first core)
58 Center core (core, second core)
60 shielding member 83 control unit (magnetic shielding amount adjusting means)

Claims (4)

加熱部材と、
前記加熱部材の外面に沿って配置され、前記加熱部材を誘導加熱するための磁界を発生させるコイルと、
前記加熱部材の外面に対峙する包絡円形の面を有し、前記コイルを載置するコイル保持部と、
前記コイルを挟んで前記加熱部材の反対側に配置され、前記コイルの周囲に磁路を形成するコアとを具備し、
前記コイルは、複数本の導電線が前記加熱部材の回転軸線方向に沿って延び、前記コイル保持部の長手方向でみた中心部をなす中心領域を短手方向に挟んだ両側に対をなして載置された直線状部と、この直線状部の両端にそれぞれ連なるとともに、前記対をなす直線状部の間にて前記複数本の導電線が折り返された状態で前記中心領域を長手方向に挟んだ両側にて対をなす折り返し部とを備え、
前記コイル保持部は、前記包絡円形の面よりも前記加熱部材に対して近接した位置で前記折り返し部を載置する平坦状に形成された平坦部を有し、載置した前記折り返し部をこの平坦部に沿うように成形させて前記複数本の導電線の全てを平坦状にすることにより、前記折り返し部と前記加熱部材との距離を、前記直線状部と前記加熱部材との距離に比して短くすることを特徴とする定着装置。 A heating member;
A coil that is disposed along an outer surface of the heating member and generates a magnetic field for induction heating the heating member;
A coil holding portion having an envelope circular surface facing the outer surface of the heating member, and placing the coil;
Disposed on the opposite side of the heating member across the coil, comprising a core forming a magnetic path around the coil,
In the coil, a plurality of conductive wires extend along the rotation axis direction of the heating member, and form a pair on both sides sandwiching a central region forming a central portion viewed in the longitudinal direction of the coil holding portion in the short direction. The central region is extended in the longitudinal direction in a state in which the plurality of conductive wires are folded between the linear portion placed and both ends of the linear portion, and between the pair of linear portions. It has a folded part that makes a pair on both sides sandwiched ,
The coil holding part has a flat part formed in a flat shape on which the folded part is placed at a position closer to the heating member than the envelope circular surface, and the placed folded part is By forming the plurality of conductive wires so as to be flat along the flat portion, the distance between the folded portion and the heating member is compared with the distance between the linear portion and the heating member. The fixing device is characterized in that it is shortened. 請求項１に記載の定着装置であって、
前記コアは、前記コイルを挟んで前記加熱部材の反対側に配置され、前記コイルの周囲にて磁路を形成するべく磁性材料で構成された第１のコアと、前記コイルによる磁界の発生方向でみて前記第１のコアと前記加熱部材との間に介挿して設けられ、前記第１のコアとともに磁路を形成するべく磁性材料で構成された第２のコアとを備えており、
この定着装置は、
前記第２のコアの外面に沿って設けられ、前記コイルの発生させる磁界内で磁気を遮蔽するべく非磁性金属で構成された遮蔽部材と、
前記第２のコアの回転に伴い、前記遮蔽部材が磁気を遮蔽する遮蔽位置と、磁気の通過を許容する退避位置とに切り替える磁気遮蔽量調整手段とをさらに具備することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 ,
The core is disposed on the opposite side of the heating member with the coil interposed therebetween, and a first core made of a magnetic material to form a magnetic path around the coil, and a magnetic field generation direction by the coil In view of this, it is provided between the first core and the heating member, and includes a second core made of a magnetic material so as to form a magnetic path together with the first core.
This fixing device
A shielding member that is provided along the outer surface of the second core and is made of a nonmagnetic metal so as to shield magnetism in a magnetic field generated by the coil;
The fixing device further comprising: a magnetic shielding amount adjusting unit that switches between a shielding position where the shielding member shields magnetism and a retracted position that allows passage of magnetism in accordance with the rotation of the second core. . 請求項1又は２に記載の定着装置であって、
前記コイル保持部は、平坦状に形成され、前記加熱部材に対峙する対峙面を有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 , wherein
The fixing device according to claim 1, wherein the coil holding portion is formed in a flat shape and has a facing surface that faces the heating member. 請求項１から３のいずれか一項に記載の定着装置を画像形成装置に搭載し、これを用いて画像形成部で形成されたトナー画像を用紙に定着させることを特徴とする画像形成装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3 is mounted to the image forming apparatus, an image forming apparatus, characterized in that to fix the toner image formed by the image forming section on a sheet using the same.

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