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JP5481439B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus having the same - Google Patents
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JP5481439B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus having the same - Google Patents

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JP5481439B2 JP2011163001A JP2011163001A JP5481439B2 JP 5481439 B2 JP5481439 B2 JP 5481439B2 JP 2011163001 A JP2011163001 A JP 2011163001A JP 2011163001 A JP2011163001 A JP 2011163001A JP 5481439 B2 JP5481439 B2 JP 5481439B2
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Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device used for a copying machine, a printer, a facsimile, a composite machine thereof, and an image forming apparatus including the same.

従来、定着装置では、加熱部材と加圧部材との間のニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体が送り込まれ、加熱部材による加熱作用によって記録媒体上のトナーが溶融されると同時に、溶融したトナー像に対して加圧部材から加圧作用が付与されることによって記録媒体に対してトナー像の定着が行われるようになっている。   Conventionally, in a fixing device, a recording medium carrying an unfixed toner image is fed into a nip portion between a heating member and a pressure member, and at the same time the toner on the recording medium is melted by the heating action of the heating member, The toner image is fixed to the recording medium by applying a pressure action from the pressure member to the melted toner image.

近年、画像形成装置の電源のオン状態からすぐに画像形成を開始することができるように、また、画像形成装置の待機状態では何時でも画像形成動作を実行することができるように、加熱部材として無端状の定着ベルトを用いるものがある。定着ベルトは薄肉の熱伝導性の良好な材質を基材からなり熱容量が小さいため、短時間でウォーミングアップを行なうことができる。さらに、無張架タイプの定着ベルトは、他の部材と接触する面積を小さくすることができ、他の部材への熱移動が低減され一層効率の良いウォーミングアップを行なうことができる。   In recent years, as a heating member, so that image formation can be started immediately from the power-on state of the image forming apparatus, and image forming operations can be executed at any time in the standby state of the image forming apparatus. Some use an endless fixing belt. Since the fixing belt is made of a thin-walled material having good thermal conductivity and has a small heat capacity, it can warm up in a short time. Furthermore, the non-tensionable fixing belt can reduce the area in contact with other members, reduce heat transfer to the other members, and perform more efficient warm-up.

定着ベルトを張架せずに回転駆動する定着装置としては、例えば特許文献1に開示されるものがある。特許文献1の定着装置は、無端状の周面を有する定着ベルトと、この定着ベルトの外周面に当接され回転駆動する加圧ローラーと、定着ベルトの内周面に当接され定着ベルトを加圧ローラーとの間に挟み込む押圧部材と、定着ベルトを加熱する電磁誘導加熱部とを備える。更に、定着ベルトの内周面の両側縁付近が摺動可能に当接するガイド部材と、モーター等によって回転駆動される駆動ローラーと、この駆動ローラーと定着ベルトの両側縁部の外周面と掛け回され駆動ローラーの回転駆動力を定着ベルトに伝達する駆動ベルトとを備える。この構成によって、押圧部材と定着ベルトの内周面との間の摩擦力が定着ベルトに作用しても、駆動ベルトが駆動ローラーからの回転駆動力を定着ベルトに伝達するので、定着ベルトは駆動ローラーの周速度に基づいて確実に回転している。   An example of a fixing device that is rotationally driven without stretching a fixing belt is disclosed in Patent Document 1. The fixing device of Patent Document 1 includes a fixing belt having an endless peripheral surface, a pressure roller that is in contact with the outer peripheral surface of the fixing belt and rotationally driven, and an inner peripheral surface of the fixing belt that is in contact with the fixing belt. A pressing member sandwiched between the pressing roller and an electromagnetic induction heating unit that heats the fixing belt. Further, a guide member that is slidably in contact with both side edges of the inner peripheral surface of the fixing belt, a driving roller that is rotationally driven by a motor, etc., and the driving roller and the outer peripheral surface of both side edges of the fixing belt are wound around. And a driving belt for transmitting the rotational driving force of the driving roller to the fixing belt. With this configuration, even if the frictional force between the pressing member and the inner peripheral surface of the fixing belt acts on the fixing belt, the driving belt transmits the rotational driving force from the driving roller to the fixing belt, so that the fixing belt is driven. It rotates reliably based on the peripheral speed of the roller.

特開2005−266376号公報(段落[0033]〜[0037]、第1図、第2図)JP 2005-266376 A (paragraphs [0033] to [0037], FIGS. 1 and 2)

定着ベルトは比較的に剛性が小さいために、特許文献1のように定着ベルトの側縁部に駆動ベルトを掛けて定着ベルトを駆動させると、定着ベルトの駆動ベルトを掛ける部分に応力が集中し、長期の使用によって定着ベルトが損傷するという問題があった。   Since the fixing belt has a relatively small rigidity, when the driving belt is driven on the side edge of the fixing belt as in Patent Document 1, the stress is concentrated on the portion of the fixing belt where the driving belt is applied. There is a problem that the fixing belt is damaged by long-term use.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、定着ベルトが耐久性を保持し、常に滑らかに回転する定着装置及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。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a fixing device in which a fixing belt maintains durability and always rotates smoothly, and an image forming apparatus including the fixing device. And

上記目的を達成するために第1の発明は、回転可能に支持される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを加熱する加熱部と、前記定着ベルトの外周面に圧接された状態で回転駆動することで前記定着ベルトを従動回転させる加圧ローラーと、前記定着ベルトと前記加圧ローラーとの間に形成され記録媒体上の未定着トナー像を加熱及び加圧してトナー像を定着するニップ部と、前記定着ベルトの内周面に配設され前記加圧ローラーとの間で記録媒体と前記定着ベルトとを圧接させる押圧部材と、を備え、前記定着ベルトには、回転方向にN極とS極とが交互に着磁された第1着磁部が設けられており、前記ニップ部において前記第1着磁部に対向して配置されN極とS極とが交互に着磁された第2着磁部を更に備え、前記第2着磁部は、前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極に対して逆極性の磁極となるように構成されることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the first invention is an endless fixing belt that is rotatably supported, a heating unit that heats the fixing belt, and a rotational drive in a state of being pressed against the outer peripheral surface of the fixing belt. And a nip portion for fixing the toner image by heating and pressurizing an unfixed toner image formed on the recording medium between the pressure belt and the pressure roller for driving and rotating the fixing belt. And a pressing member that is disposed on an inner peripheral surface of the fixing belt and presses the recording medium and the fixing belt between the pressing roller and the fixing belt, and the fixing belt has an N pole in the rotation direction. A first magnetized portion in which S poles are alternately magnetized is provided, and is arranged opposite to the first magnetized portion in the nip portion, and N poles and S poles are alternately magnetized. A second magnetized portion is further provided, and the second magnetized portion is Tsu is characterized by being configured such that the opposite polarities of the magnetic poles relative to the first magnetized portion of the magnetic pole passing through the up part.

また、第2の発明では、上記の定着装置において、前記第2着磁部は前記加圧ローラーの周方向にN極とS極とが交互に配設されることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the above fixing device, the second magnetized portion is alternately provided with N and S poles in a circumferential direction of the pressure roller.

また、第3の発明では、上記の定着装置において、前記押圧部材は前記定着ベルトから離間して配設される電磁石を有し、前記電磁石は、前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極に対して同極性の磁極となるように電流の方向を切り替えられることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the above fixing device, the pressing member includes an electromagnet disposed away from the fixing belt, and the electromagnet passes through the nip portion. It is characterized in that the direction of current can be switched so that the magnetic poles have the same polarity as the magnetic poles.

また、第4の発明では、上記の定着装置において、前記定着ベルトの近傍に対向して配設され、前記定着ベルトの回転に伴う前記第1着磁部の通過に応じてオン、オフ信号を出力するリードスイッチと、該リードスイッチのオン、オフ信号に基づいて前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極を検知し、検知された磁極に対して、前記電磁石の磁極が同極性となるように電流の方向を切り替える制御部と、を更に備えたことを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the above-described fixing device, an on / off signal is provided in response to the passage of the first magnetized portion as the fixing belt rotates and is disposed in the vicinity of the fixing belt. The magnetic pole of the first magnetized portion passing through the nip portion is detected based on the output reed switch and the on / off signal of the reed switch, and the magnetic pole of the electromagnet has the same polarity as the detected magnetic pole And a controller that switches the direction of the current so that

また、第5の発明では、上記の定着装置において、前記第2着磁部は前記押圧部材に配設される電磁石からなり、前記電磁石は、前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極に対して逆極性の磁極となるように電流の方向を切り替えられることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the above fixing device, the second magnetized portion is an electromagnet disposed on the pressing member, and the electromagnet is the first magnetized portion passing through the nip portion. It is characterized in that the direction of current can be switched so that the magnetic pole has a polarity opposite to that of the magnetic pole.

また、第6の発明では、上記の定着装置において、前記定着ベルトの近傍に対向して配設され、前記定着ベルトの回転に伴う前記第1着磁部の通過に応じてオン、オフ信号を出力するリードスイッチと、該リードスイッチのオン、オフ信号に基づいて前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極を検知し、検知された磁極に対して、前記電磁石の磁極が逆極性となるように電流の方向を切り替える制御部と、を更に備えたことを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the above-described fixing device, an on / off signal is provided in response to the passage of the first magnetized portion as the fixing belt rotates and is disposed in the vicinity of the fixing belt. Based on the reed switch to be output and the reed switch on / off signal, the magnetic pole of the first magnetized portion passing through the nip portion is detected, and the magnetic pole of the electromagnet is opposite in polarity to the detected magnetic pole. And a controller that switches the direction of the current so that

また、第7の発明では、上記の定着装置において、前記定着ベルトの近傍に対向して配設され、前記定着ベルトの回転に伴う前記第1着磁部の通過に応じてオン、オフ信号を出力するリードスイッチと、該リードスイッチのオン、オフ信号に基づいて前記定着ベルトの回転の有無を検知し、前記定着ベルトの回転の有無に基づいて前記加熱部の電源のオン、オフを切り替える制御部と、を更に備えたことを特徴としている。   According to a seventh aspect of the present invention, in the above-described fixing device, an on / off signal is provided according to the passage of the first magnetized portion that is disposed in the vicinity of the fixing belt and that is caused by the rotation of the fixing belt. A reed switch for output, and a control for detecting the presence or absence of rotation of the fixing belt based on an on / off signal of the reed switch and switching on and off the power supply of the heating unit based on the presence or absence of rotation of the fixing belt And a section.

また、第8の発明では、上記の定着装置において、前記加熱部は、前記定着ベルトの導電層内に生じる渦電流で該導電層を発熱させる誘導加熱部からなることを特徴としている。   According to an eighth aspect of the present invention, in the fixing device, the heating unit includes an induction heating unit that generates heat from the eddy current generated in the conductive layer of the fixing belt.

また、第9の発明では、上記の構成の定着装置を備えた画像形成装置である。   According to a ninth aspect of the invention, there is provided an image forming apparatus including the fixing device having the above-described configuration.

第1の発明によれば、定着処理される記録媒体がニップ部にて挟持され定着ベルトと加圧ローラーとの回転によって搬送されるとき、ニップ部において第2着磁部が定着ベルトの第1着磁部の磁極に対して逆極性の磁極となるように構成される。これによって、ニップ部には第1着磁部と第2着磁部によって吸引する磁力が発生し、この吸引磁力は定着ベルトの回転力を助長するように作用する。通常、比較的に剛性が小さい定着ベルトにはニップ部の圧接による負荷を受け、長期間用いると定着ベルトが損傷するおそれがあるが、第1着磁部と第2着磁部との吸引磁力によって、定着ベルトが滑らかに回転することで、定着ベルトに掛かる負荷が軽減され耐久性を向上させることができる。   According to the first invention, when the recording medium to be fixed is sandwiched at the nip portion and conveyed by the rotation of the fixing belt and the pressure roller, the second magnetized portion of the fixing belt is the first portion of the fixing belt. It is comprised so that it may become a magnetic pole of a reverse polarity with respect to the magnetic pole of a magnetization part. As a result, a magnetic force attracted by the first magnetized portion and the second magnetized portion is generated in the nip portion, and this attracting magnetic force acts to promote the rotational force of the fixing belt. Normally, a fixing belt having relatively low rigidity is subjected to a load due to the pressure contact of the nip portion, and the fixing belt may be damaged if used for a long period of time. However, the attractive magnetic force between the first magnetized portion and the second magnetized portion may be damaged. Thus, since the fixing belt rotates smoothly, the load applied to the fixing belt can be reduced and the durability can be improved.

本発明の第1実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to a first embodiment of the present invention. 第1実施形態に係る定着装置の概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the fixing device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る定着装置のニップ部周辺を示す概略断面図FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the periphery of the nip portion of the fixing device according to the first embodiment. 第2実施形態に係る定着装置のニップ部周辺を示す概略断面図Schematic sectional view showing the periphery of the nip portion of the fixing device according to the second embodiment 第3実施形態に係る定着装置のニップ部周辺を示す概略断面図Schematic cross-sectional view showing the periphery of the nip portion of the fixing device according to the third embodiment

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. Further, the use of the invention and the terms shown here are not limited thereto.

(第1実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置1は、その下部に配設された給紙部2と、この給紙部2の側方に配設された用紙搬送部3と、この用紙搬送部3の上方に配設された画像形成部4と、この画像形成部4よりも排出側に配設された定着装置5と、画像形成部4及び定着装置5の上方に配設された画像読取部6とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 is provided with a sheet feeding unit 2 disposed in a lower portion thereof, a sheet conveying unit 3 disposed on a side of the sheet feeding unit 2, and an upper side of the sheet conveying unit 3. The image forming unit 4 includes a fixing device 5 disposed on the discharge side of the image forming unit 4, and an image reading unit 6 disposed above the image forming unit 4 and the fixing device 5.

給紙部2は、記録媒体である用紙9を収容する複数の給紙カセット7を備えており、給紙ローラー8の回転により、複数の給紙カセット7のうち選択された給紙カセット7から用紙9を1枚ずつ用紙搬送部3に送り出す。   The paper feed unit 2 includes a plurality of paper feed cassettes 7 that store paper 9 that is a recording medium. The paper 9 is sent to the paper transport unit 3 one by one.

用紙搬送部3に送られた用紙9は、用紙搬送経路10を経由して画像形成部4に向けて搬送される。画像形成部4は、電子写真プロセスによって、用紙9にトナー像を形成するものであり、図1の矢印方向に回転可能に支持された感光体11と、この感光体11の周囲にその回転方向に沿って、帯電部12、露光部13、現像部14、転写部15、クリーニング部16、及び除電部17を備えている。   The paper 9 sent to the paper transport unit 3 is transported toward the image forming unit 4 via the paper transport path 10. The image forming unit 4 forms a toner image on a sheet 9 by an electrophotographic process. The image forming unit 4 is a photoconductor 11 supported so as to be rotatable in the direction of an arrow in FIG. A charging unit 12, an exposure unit 13, a developing unit 14, a transfer unit 15, a cleaning unit 16, and a charge eliminating unit 17 are provided.

帯電部12は、高電圧を印加される帯電ワイヤーを備えており、この帯電ワイヤーからのコロナ放電によって感光体11表面に所定電位を与えると、感光体11表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部6によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部13により感光体11に照射されると、感光体11の表面電位が選択的に減衰され、感光体11表面に静電潜像が形成される。   The charging unit 12 includes a charging wire to which a high voltage is applied. When a predetermined potential is applied to the surface of the photoconductor 11 by corona discharge from the charging wire, the surface of the photoconductor 11 is uniformly charged. Then, when light based on the image data of the original read by the image reading unit 6 is irradiated to the photoconductor 11 by the exposure unit 13, the surface potential of the photoconductor 11 is selectively attenuated, and the surface of the photoconductor 11 is irradiated. An electrostatic latent image is formed.

次いで、現像部14が感光体11表面の静電潜像を現像し、感光体11表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部15によって感光体11と転写部15との間に供給される用紙9に転写される。   Next, the developing unit 14 develops the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 11, and a toner image is formed on the surface of the photoconductor 11. This toner image is transferred by the transfer unit 15 to the sheet 9 supplied between the photoconductor 11 and the transfer unit 15.

トナー像が転写された用紙9は、画像形成部4の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置5に向けて搬送される。定着装置5では用紙9が加熱加圧され、用紙9上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙9は、排出ローラー対20によって排出トレイ21上に排出される。   The sheet 9 on which the toner image has been transferred is conveyed toward the fixing device 5 disposed downstream of the image forming unit 4 in the sheet conveying direction. In the fixing device 5, the paper 9 is heated and pressed, and the toner image is melted and fixed on the paper 9. Next, the sheet 9 on which the toner image is fixed is discharged onto the discharge tray 21 by the discharge roller pair 20.

転写部15による用紙9へのトナー像の転写後、感光体11表面に残留しているトナーは、クリーニング部16により除去され、また感光体11表面の残留電荷は除電部17により除去される。そして、感光体11は帯電部12によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。   After the transfer of the toner image onto the paper 9 by the transfer unit 15, the toner remaining on the surface of the photoconductor 11 is removed by the cleaning unit 16, and the residual charge on the surface of the photoconductor 11 is removed by the charge eliminating unit 17. Then, the photosensitive member 11 is charged again by the charging unit 12, and image formation is performed in the same manner.

図2は、上述の画像形成装置1に用いられる定着装置5の概略の構成を示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fixing device 5 used in the image forming apparatus 1 described above.

定着装置5は、電磁誘導加熱方式の熱源を用いた定着方式であり、定着ベルト26と、加圧ローラー19と、押圧部材55と、定着ベルト26を加熱する誘導加熱部30と、誘導加熱部30に接続される電源41と、サーミスター25と、定着ベルト26の回転の有無を検知するリードスイッチ27と、を備える。加圧ローラー19は定着装置5の装置本体(図略)の長手方向(軸方向)に回転可能に支持され、誘導加熱部30と押圧部材55とサーミスター25及びリードスイッチ27は装置本体に固定支持される。   The fixing device 5 is a fixing method using a heat source of an electromagnetic induction heating method, and includes a fixing belt 26, a pressure roller 19, a pressing member 55, an induction heating unit 30 that heats the fixing belt 26, and an induction heating unit. 30, a thermistor 25, and a reed switch 27 that detects the presence or absence of rotation of the fixing belt 26. The pressure roller 19 is rotatably supported in the longitudinal direction (axial direction) of the apparatus main body (not shown) of the fixing device 5, and the induction heating unit 30, the pressing member 55, the thermistor 25, and the reed switch 27 are fixed to the apparatus main body. Supported.

定着ベルト26は、無端状で断面円形状からなるものであり、内周側から順に、導電層26aと、シリコンゴムからなる弾性層26bと、フッ素樹脂からなりニップ部Nで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させる離型層26cと、が積層されて構成される。定着ベルト26は、例えば、外径20〜50mmの円形断面からなり、導電層26aは厚み20〜50μmの銅、ニッケル、ステンレス鋼で形成され、弾性層26bは100〜500μmの厚みで形成され、また、離型層26cは30〜50μmの厚みで形成されるとよい。さらに、導電層26aの内周面側にポリイミド樹脂等の薄膜をコーティングして、押圧部材55に対して滑らかに摺動するようにしてもよい。   The fixing belt 26 is endless and has a circular cross section, and in order from the inner peripheral side, a conductive layer 26a, an elastic layer 26b made of silicon rubber, a fluororesin, and an unfixed toner image at a nip portion N. A release layer 26c that improves the releasability at the time of melting and fixing is laminated. The fixing belt 26 has, for example, a circular cross section with an outer diameter of 20 to 50 mm, the conductive layer 26 a is formed of copper, nickel, and stainless steel with a thickness of 20 to 50 μm, and the elastic layer 26 b is formed with a thickness of 100 to 500 μm. The release layer 26c is preferably formed with a thickness of 30 to 50 μm. Furthermore, a thin film such as a polyimide resin may be coated on the inner peripheral surface side of the conductive layer 26 a so as to slide smoothly with respect to the pressing member 55.

押圧部材55は、押圧パッド56と円弧ガイド部59とを有する。押圧パッド56は定着ベルト26の内周面に配設され、定着ベルト26を介して加圧ローラー19の外周面に対向している。また、押圧パッド56は、定着ベルト26を加圧ローラー19側に押圧する。押圧パッド56の定着ベルト26に当接する面には、フッ素樹脂やポリイミド樹脂等の低摩擦材にて摺動部を設けて、さらに摺動面の表面粗さRaを例えば10〜100μmにして、用紙9の搬送時の摺動負荷を軽減するようにしてもよい。円弧ガイド部59は、押圧パッド56の反対側にて誘導加熱部30に対向して設けられ、誘導加熱部30に沿って回転するように定着ベルト26を案内する。   The pressing member 55 includes a pressing pad 56 and an arc guide portion 59. The pressure pad 56 is disposed on the inner peripheral surface of the fixing belt 26 and faces the outer peripheral surface of the pressure roller 19 with the fixing belt 26 interposed therebetween. The pressing pad 56 presses the fixing belt 26 toward the pressure roller 19 side. The surface of the pressing pad 56 that contacts the fixing belt 26 is provided with a sliding portion with a low friction material such as fluororesin or polyimide resin, and the surface roughness Ra of the sliding surface is set to 10 to 100 μm, for example. You may make it reduce the sliding load at the time of conveyance of the paper 9. FIG. The arc guide portion 59 is provided on the opposite side of the pressing pad 56 so as to face the induction heating portion 30, and guides the fixing belt 26 so as to rotate along the induction heating portion 30.

加圧ローラー19は、円筒型の芯金51と、芯金51の外周に配設される磁石52と、磁石52上に形成されるシリコンゴム等からなる弾性層53と、を備える。弾性層53は例えば2〜5mmの厚みで形成するとよく、さらに弾性層53の表面を覆うフッ素樹脂チューブからなる離型層を設けて、ニップ部Nで未定着トナー像を溶融定着する際の用紙9の離型性を向上させるようにしてもよい。   The pressure roller 19 includes a cylindrical cored bar 51, a magnet 52 disposed on the outer periphery of the cored bar 51, and an elastic layer 53 made of silicon rubber or the like formed on the magnet 52. The elastic layer 53 may be formed to have a thickness of 2 to 5 mm, for example, and a release layer made of a fluororesin tube covering the surface of the elastic layer 53 is provided, and a sheet for melting and fixing an unfixed toner image at the nip N. 9 may be improved.

また、加圧ローラー19はモーター69によって矢印方向に回転駆動させられ、加圧ローラー19の回転駆動によって、加圧ローラー19に圧接する定着ベルト26が矢印方向に従動回転する。これによって、定着ベルト26と加圧ローラー19との互いに逆回転しながら当接する部分にニップ部Nが形成される。ニップ部Nでは、搬送される用紙9上の未定着トナー像を加熱及び加圧し用紙9上にトナー像を定着する。   The pressure roller 19 is driven to rotate in the direction of the arrow by the motor 69, and the fixing belt 26 that is in pressure contact with the pressure roller 19 is driven to rotate in the direction of the arrow by the rotation of the pressure roller 19. As a result, a nip portion N is formed at a portion where the fixing belt 26 and the pressure roller 19 come into contact with each other while rotating in reverse. In the nip portion N, an unfixed toner image on the conveyed paper 9 is heated and pressurized to fix the toner image on the paper 9.

誘導加熱部30は、励磁コイル37とボビン38とコア39とを備え、電磁誘導により定着ベルト26を加熱するものであり、長手方向(図2の紙面の表面から裏面方向)に延びて、定着ベルト26の外周を略半円を囲うように定着ベルト26に対向して配設される。   The induction heating unit 30 includes an exciting coil 37, a bobbin 38, and a core 39, and heats the fixing belt 26 by electromagnetic induction. The induction heating unit 30 extends in the longitudinal direction (from the front surface to the back surface in FIG. 2) and is fixed. The outer periphery of the belt 26 is disposed to face the fixing belt 26 so as to surround a substantially semicircle.

銅線等からなる励磁コイル37は、ボビン38に巻回され、コア39の中央部の周りを長手方向に周回するように、定着ベルト26の外周の半円にわたって渦巻状に配設されている。また励磁コイル37は、電源41に接続されていて、電源41から供給される高周波電流により磁束を発生させる。誘導加熱部30から発せられる磁束は、図2の紙面に平行な方向に発せられ、定着ベルト26の導電層26aを貫通する。導電層26aの磁束の周りには渦電流が生じ、渦電流が流れると、導電層26a内の電気抵抗によってジュール熱が発生して、導電層26aが発熱することになる。   An exciting coil 37 made of copper wire or the like is wound around a bobbin 38 and spirally disposed around a semicircle on the outer periphery of the fixing belt 26 so as to circulate around the central portion of the core 39 in the longitudinal direction. . The exciting coil 37 is connected to a power source 41 and generates a magnetic flux by a high frequency current supplied from the power source 41. A magnetic flux generated from the induction heating unit 30 is generated in a direction parallel to the paper surface of FIG. 2 and penetrates the conductive layer 26 a of the fixing belt 26. An eddy current is generated around the magnetic flux of the conductive layer 26a. When the eddy current flows, Joule heat is generated by the electric resistance in the conductive layer 26a, and the conductive layer 26a generates heat.

サーミスター25は、定着ベルト26の外周面において長手方向の中央部及び両端部に対向するように配置され、夫々の領域の温度を検知する。サーミスター25と電源41とは、CPUとRAM、ROM等の記憶素子とからなる制御部43に接続される。   The thermistor 25 is arranged on the outer peripheral surface of the fixing belt 26 so as to face the center and both ends in the longitudinal direction, and detects the temperature of each region. The thermistor 25 and the power source 41 are connected to a control unit 43 including a CPU and storage elements such as a RAM and a ROM.

定着ベルト26が誘導加熱部30によって所定の温度となるように、制御部43はサーミスター25の検知する温度に基づいて電源41の電力を制御している。そして、定着ベルト26が加熱され所定の温度に昇温すると、ニップ部Nで挟持された用紙9が加熱されるとともに、加圧ローラー19にて加圧されることにより、用紙9上の粉体状態のトナーが溶融定着される。   The control unit 43 controls the power of the power source 41 based on the temperature detected by the thermistor 25 so that the fixing belt 26 reaches a predetermined temperature by the induction heating unit 30. When the fixing belt 26 is heated and heated to a predetermined temperature, the sheet 9 sandwiched by the nip portion N is heated and pressed by the pressure roller 19, whereby the powder on the sheet 9 is heated. The toner in the state is melted and fixed.

リードスイッチ27は、2本の磁性体リードと、互いの磁性体リードの先端が所定の間隔を有して対向する接点部とを有し、磁界を外部から加えると磁性体リードが磁化され接点部が接触する一方、磁界が消去するとリードの弾性により接点部が開放される。これによってリードスイッチ27はオン及びオフ信号を出力する。また、リードスイッチ27は定着ベルト26の外周面の近傍に対向して配設され、オン及びオフ信号を制御部43に出力する。尚、リードスイッチ27は定着ベルト26の内周面の近傍に対向して配設してもよい。   The reed switch 27 has two magnetic leads and a contact portion where the tips of the magnetic leads are opposed to each other with a predetermined interval. When a magnetic field is applied from the outside, the magnetic leads are magnetized and contacted. If the magnetic field is erased, the contact portion is opened by the elasticity of the lead. As a result, the reed switch 27 outputs on and off signals. Further, the reed switch 27 is disposed opposite to the vicinity of the outer peripheral surface of the fixing belt 26, and outputs on and off signals to the control unit 43. Note that the reed switch 27 may be disposed to face the vicinity of the inner peripheral surface of the fixing belt 26.

定着ベルト26はその回転方向にN極とS極とが交互に着磁されおり、定着ベルト26が回転停止しているとき、定着ベルト26の磁極によってリードスイッチ27の磁性体リードが磁化され、リードスイッチ27はオン信号を出力する。或いは、定着ベルト26の回転停止位置によっては、定着ベルト26の磁極が磁性体リードに対向しない位置に定着ベルト26が停止し磁性体リードが消磁し、リードスイッチ27はオフ信号を出力する。一方、定着ベルト26が回転しているとき、定着ベルト26のN極及びS極の磁極のピッチに応じて、磁性体リードは所定のタイミングで磁化と消磁と繰り返し、リードスイッチ27はオン信号とオフ信号を交互に出力する。尚、定着ベルト26の着磁については後に詳しく説明する。   The fixing belt 26 is alternately magnetized with N and S poles in the direction of rotation. When the fixing belt 26 is stopped rotating, the magnetic lead of the reed switch 27 is magnetized by the magnetic pole of the fixing belt 26. The reed switch 27 outputs an on signal. Alternatively, depending on the rotation stop position of the fixing belt 26, the fixing belt 26 stops at a position where the magnetic pole of the fixing belt 26 does not face the magnetic lead, the magnetic lead is demagnetized, and the reed switch 27 outputs an off signal. On the other hand, when the fixing belt 26 is rotating, the magnetic lead is repeatedly magnetized and demagnetized at a predetermined timing according to the pitch of the N pole and S pole of the fixing belt 26, and the reed switch 27 is turned on. The off signal is output alternately. The magnetization of the fixing belt 26 will be described in detail later.

制御部43は、リードスイッチ27から出力される信号に基づいて、電源41から励磁コイル37への通電、非通電を制御する。例えば、制御部43は、所定の時間において、リードスイッチ27からオンとオフの交互の信号が出力されている場合、定着ベルト26が回転しているものと判定し、電源41から励磁コイル37に通電するように制御する。一方、所定の時間において、リードスイッチ27からオン信号或いはオフ信号が継続して出力されている場合、定着ベルト26が回転停止しているものと判定し、電源41から誘導加熱部30の励磁コイル37への通電を停止するように制御する。定着ベルト26が回転停止しているとき、誘導加熱部30から定着ベルト26の導電層26aへ磁束を発生させると、定着ベルト26の一部のみが発熱することになるが、上記構成のようにリードスイッチ27から出力される信号に基づいて電源41から励磁コイル37への通電を制御していると、定着ベルト26の特定の部分だけ過度に発熱することが防止される。尚、電磁誘導加熱方式に限らず、ハロゲンヒーター等のヒータ加熱方式による電源の通電の制御に適用することができる。   The control unit 43 controls energization / non-energization from the power supply 41 to the excitation coil 37 based on a signal output from the reed switch 27. For example, when an on / off alternate signal is output from the reed switch 27 at a predetermined time, the control unit 43 determines that the fixing belt 26 is rotating, and the power source 41 applies an excitation coil 37 to the excitation coil 37. Control to energize. On the other hand, when the ON signal or the OFF signal is continuously output from the reed switch 27 at a predetermined time, it is determined that the fixing belt 26 has stopped rotating, and the excitation coil of the induction heating unit 30 is determined from the power source 41. It controls so that the electricity supply to 37 may be stopped. When the fixing belt 26 stops rotating, if a magnetic flux is generated from the induction heating unit 30 to the conductive layer 26a of the fixing belt 26, only a part of the fixing belt 26 generates heat. When energization from the power supply 41 to the exciting coil 37 is controlled based on the signal output from the reed switch 27, it is possible to prevent excessive heat generation only at a specific portion of the fixing belt 26. Note that the present invention is not limited to the electromagnetic induction heating method, and can be applied to control of energization of a power source by a heater heating method such as a halogen heater.

定着ベルト26は図3に示すような着磁構成となっている。図3はニップ部N周辺の定着ベルト26と加圧ローラー19を示す概略断面図である。   The fixing belt 26 is magnetized as shown in FIG. FIG. 3 is a schematic sectional view showing the fixing belt 26 and the pressure roller 19 around the nip N.

定着ベルト26は、前述のように導電層26aと、弾性層26bと、離型層26cとを有する。導電層26aは、定着ベルト26の回転方向にN極とS極が交互に着磁された第1着磁部を構成する。第1着磁部のN極とS極は、回転方向の全周に亘って略等間隔に配列され、定着ベルト26の幅方向(図3の紙面表裏方向)全域に亘って形成される。第1着磁部のS極がニップ部Nの中央に位置するように、定着ベルト26が押圧部材55の摺動部57と加圧ローラー19の弾性層53とに挟持される。尚、第1着磁部を導電層26aで構成する替わりに、導電層26aと、弾性層26bと、離型層26cとは別に第1着磁部を設けて、例えば、第1着磁部を導電層26aと弾性層26bとの間に配置してもよい。   The fixing belt 26 includes the conductive layer 26a, the elastic layer 26b, and the release layer 26c as described above. The conductive layer 26 a constitutes a first magnetized portion in which N and S poles are alternately magnetized in the rotation direction of the fixing belt 26. The N pole and the S pole of the first magnetized portion are arranged at substantially equal intervals over the entire circumference in the rotation direction, and are formed over the entire width direction of the fixing belt 26 (the front and back direction in FIG. 3). The fixing belt 26 is sandwiched between the sliding portion 57 of the pressing member 55 and the elastic layer 53 of the pressure roller 19 so that the S pole of the first magnetized portion is located at the center of the nip portion N. Instead of configuring the first magnetized portion with the conductive layer 26a, a first magnetized portion is provided separately from the conductive layer 26a, the elastic layer 26b, and the release layer 26c, for example, the first magnetized portion. May be disposed between the conductive layer 26a and the elastic layer 26b.

加圧ローラー19は、芯金51と弾性層53との間に第2着磁部である磁石52が配設される。第2着磁部は、周方向にN極とS極を交互に配列した永久磁石からなり、加圧ローラー19の軸方向(長手方向、図3の紙面表裏方向)全域に亘って形成される。第2着磁部のN極とS極は、周方向に略等間隔に配列され、定着ベルト26の第1着磁部のN極とS極とのピッチと同じになるように構成される。定着ベルト26の第1着磁部のS極がニップ部Nの中央に位置する状態において、第2着磁部のN極がニップ部Nの中央に位置するように、加圧ローラー19が周方向に位置調整されてモーター69(図2参照)等の駆動源に接続される。尚、第2着磁部は鉄、コバルト、ニッケル等の磁性体を着磁して構成してもよい。   In the pressure roller 19, a magnet 52 as a second magnetized portion is disposed between the cored bar 51 and the elastic layer 53. The second magnetized portion is made of a permanent magnet in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction, and is formed over the entire axial direction of the pressure roller 19 (longitudinal direction, the front and back direction in FIG. 3). . The N pole and S pole of the second magnetized portion are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction, and are configured to have the same pitch as the N pole and S pole of the first magnetized portion of the fixing belt 26. . In a state where the S pole of the first magnetized portion of the fixing belt 26 is located at the center of the nip portion N, the pressure roller 19 is rotated so that the N pole of the second magnetized portion is located at the center of the nip portion N. The position is adjusted in the direction and connected to a drive source such as a motor 69 (see FIG. 2). The second magnetized portion may be configured by magnetizing a magnetic material such as iron, cobalt, or nickel.

このように定着ベルト26と加圧ローラー19とを互いに配設することで、ニップ部Nでは、定着ベルト26の第1着磁部のS極が加圧ローラー19の第2着磁部のN極に対向し、また、その両隣では第1着磁部のN極が第2着磁部のS極に夫々対向し、第1及び第2着磁部は互いに逆極性の磁極が対向する。   By arranging the fixing belt 26 and the pressure roller 19 in this way, at the nip portion N, the S pole of the first magnetized portion of the fixing belt 26 is N of the second magnetized portion of the pressure roller 19. The N pole of the first magnetized portion faces the S pole of the second magnetized portion, and the first and second magnetized portions are opposite to each other in opposite polarities.

上記構成では、モーター69の回転駆動によって加圧ローラー19が回転すると、押圧部材55に押圧される定着ベルト26が従動回転する。用紙9がニップ部Nにて挟持され定着ベルト26と加圧ローラー19との回転によって搬送されるとき、ニップ部Nには第1着磁部と第2着磁部によって吸引する磁力が発生し、この吸引磁力は定着ベルト26の回転力を助長するように作用する。通常、比較的に剛性が小さい定着ベルト26にはニップ部Nの圧接による負荷を受け、長期間用いると定着ベルト26が損傷するおそれがあるが、第1着磁部と第2着磁部との吸引磁力によって、定着ベルト26が滑らかに回転することで、定着ベルト26に掛かる負荷が軽減され定着ベルト26の耐久性を向上させることができる。   In the above configuration, when the pressure roller 19 is rotated by the rotational drive of the motor 69, the fixing belt 26 pressed by the pressing member 55 is driven to rotate. When the sheet 9 is nipped at the nip portion N and conveyed by the rotation of the fixing belt 26 and the pressure roller 19, a magnetic force attracted by the first magnetized portion and the second magnetized portion is generated in the nip portion N. The attractive magnetic force acts to promote the rotational force of the fixing belt 26. Usually, the fixing belt 26 having relatively small rigidity is subjected to a load due to the pressure contact of the nip portion N, and the fixing belt 26 may be damaged when used for a long period of time. However, the first magnetized portion and the second magnetized portion Due to the attractive magnetic force, the fixing belt 26 rotates smoothly, so that the load applied to the fixing belt 26 is reduced and the durability of the fixing belt 26 can be improved.

また上記構成のように、加圧ローラー19の周方向に第2磁極部を配設することで、定着装置5が大型化することがない。   Further, as described above, the second magnetic pole portion is disposed in the circumferential direction of the pressure roller 19 so that the fixing device 5 is not increased in size.

(第2実施形態)
図4は、第2実施形態に係る定着装置のニップ部周辺を示す概略断面図である。第2実施形態は第2着磁部として電磁石を設けたものであり、第1実施形態と異なる第1及び第2着磁部について主に説明し、以降、第1実施形態と同じ部分の説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the periphery of the nip portion of the fixing device according to the second embodiment. In the second embodiment, an electromagnet is provided as the second magnetized portion. The first and second magnetized portions that are different from the first embodiment will be mainly described. Hereinafter, the same portions as those in the first embodiment will be described. Is omitted.

定着ベルト26は、導電層26aと弾性層26bと離型層26cとを有する。導電層26aは、定着ベルト26の回転方向にN極とS極が交互に着磁された第1着磁部を構成する。第1着磁部のN極とS極は、回転方向の全周に亘って略等間隔に配列され、定着ベルト26の幅方向全域に亘って形成される。定着ベルト26は押圧部材55の摺動部57と加圧ローラー19とに挟持される。尚、第1着磁部を導電層26aで構成する替わりに、導電層26aと、弾性層26bと、離型層26cとは別に第1着磁部を設けて、例えば、第1着磁部を導電層26aと弾性層26bとの間に配置してもよい。   The fixing belt 26 includes a conductive layer 26a, an elastic layer 26b, and a release layer 26c. The conductive layer 26 a constitutes a first magnetized portion in which N and S poles are alternately magnetized in the rotation direction of the fixing belt 26. The N pole and S pole of the first magnetized portion are arranged at substantially equal intervals over the entire circumference in the rotation direction, and are formed over the entire width direction of the fixing belt 26. The fixing belt 26 is sandwiched between the sliding portion 57 of the pressing member 55 and the pressure roller 19. Instead of configuring the first magnetized portion with the conductive layer 26a, a first magnetized portion is provided separately from the conductive layer 26a, the elastic layer 26b, and the release layer 26c, for example, the first magnetized portion. May be disposed between the conductive layer 26a and the elastic layer 26b.

加圧ローラー19は、円筒型の芯金51と、シリコンゴム等からなる弾性層53と、を備える。さらに弾性層53の表面を覆うフッ素樹脂チューブからなる離型層を設けてもよい。   The pressure roller 19 includes a cylindrical cored bar 51 and an elastic layer 53 made of silicon rubber or the like. Further, a release layer made of a fluororesin tube covering the surface of the elastic layer 53 may be provided.

押圧部材55は押圧パッド56と摺動部57とを有し、さらに押圧パッド56と摺動部57との間には第2磁極部である電磁石58が配設される。押圧パッド56は、定着ベルト26を加圧ローラー19側に押圧する。摺動部57は、フッ素樹脂やポリイミド樹脂等の低摩擦材にて構成され、定着ベルト26の内周面に当接する。さらに摺動部57の表面粗さRaを例えば10〜100μmにして、用紙9の搬送時の摺動負荷を軽減するようにしてもよい。   The pressing member 55 includes a pressing pad 56 and a sliding portion 57, and an electromagnet 58 that is a second magnetic pole portion is disposed between the pressing pad 56 and the sliding portion 57. The pressing pad 56 presses the fixing belt 26 toward the pressure roller 19 side. The sliding portion 57 is made of a low friction material such as a fluorine resin or a polyimide resin, and contacts the inner peripheral surface of the fixing belt 26. Furthermore, the surface roughness Ra of the sliding portion 57 may be set to 10 to 100 μm, for example, so as to reduce the sliding load when the paper 9 is conveyed.

電磁石58は、押圧パッド56の長手方向全域に設けられる磁性材と、磁性材の長手方向の周りに巻回されるコイルとからなる。電磁石58のコイルに電流を流すことでN極とS極との磁極が用紙搬送方向に発生し、一方、電磁石58のコイルに流す電流の方向を切り替えることで、N極とS極との配置が入れ替わった磁極が用紙搬送方向に発生する。この電磁石58は、用紙搬送方向に二つ並べて配置され、押圧パッド56と摺動部57とに接着材等によって固着される。   The electromagnet 58 includes a magnetic material provided in the entire longitudinal direction of the pressing pad 56 and a coil wound around the longitudinal direction of the magnetic material. By passing a current through the coil of the electromagnet 58, the magnetic poles of the N pole and the S pole are generated in the paper conveyance direction. On the other hand, by switching the direction of the current flowing through the coil of the electromagnet 58, the arrangement of the N pole and the S pole A magnetic pole in which is replaced occurs in the paper transport direction. Two electromagnets 58 are arranged side by side in the paper conveyance direction, and are fixed to the pressing pad 56 and the sliding portion 57 with an adhesive or the like.

二つの電磁石58、58のコイルには同方向の電流が流されることで、電磁石58、58は、ニップ部Nにおいて、用紙搬送方向の上流側(図4の右側)から順に、例えばS極、N極、S極、N極と交互の磁極を発生させる。二つの電磁石58、58のコイルに流す電流を逆方向に切り替えると、ニップ部Nにおいて用紙搬送方向の上流側から順にN極、S極、N極、S極に切り替わる。尚、電磁石58は一つでも、また三つ以上設けてもよい。   When currents in the same direction flow through the coils of the two electromagnets 58 and 58, the electromagnets 58 and 58 are, for example, S poles in order from the upstream side (right side in FIG. 4) in the sheet conveyance direction at the nip portion N. Magnetic poles alternating with N poles, S poles and N poles are generated. When the currents flowing through the coils of the two electromagnets 58 and 58 are switched in the opposite direction, the nip portion N is switched to the N pole, the S pole, the N pole, and the S pole in order from the upstream side in the sheet conveyance direction. One electromagnet 58 may be provided, or three or more electromagnets 58 may be provided.

電磁石58、58は、ニップ部Nにおいて対向する定着ベルト26の第1着磁部の磁極に対して逆極性の磁極となるようにコイルの電流方向を切り替えられる。   The electromagnets 58 and 58 can switch the current direction of the coil so as to have a polarity opposite to that of the first magnetized portion of the fixing belt 26 facing the nip portion N.

コイルの電流方向の切り替えは、例えば、定着ベルト26の第1磁極部の磁極間のピッチと、定着ベルト26の回転速度及びニップ部Nに対するリードスイッチ27(図2参照)の配置距離等の定数に基づいて、定着ベルト26の回転に応じて出力されるリードスイッチ27のオン、オフ信号から、ニップ部Nにおける定着ベルト26の磁極を割り出し、次に、割り出したニップ部Nにおける定着ベルト26の磁極に対して、電磁石58、58の磁極が逆極性となるようにコイルの電流方向を制御する。   The coil current direction is switched by, for example, constants such as the pitch between the magnetic poles of the first magnetic pole portion of the fixing belt 26, the rotational speed of the fixing belt 26, and the arrangement distance of the reed switch 27 (see FIG. 2) with respect to the nip portion N. From the ON / OFF signal of the reed switch 27 output according to the rotation of the fixing belt 26, the magnetic pole of the fixing belt 26 in the nip portion N is determined, and then the fixing belt 26 in the determined nip portion N is determined. The current direction of the coil is controlled so that the magnetic poles of the electromagnets 58 and 58 are opposite in polarity to the magnetic poles.

このように、電磁石58、58のコイルの電流方向の切り替えることによって、ニップ部Nには、定着ベルト26の第1着磁部と電磁石58、58との磁極によって吸引する磁力が発生し、この吸引磁力は定着ベルト26の回転力を助長するように作用する。この結果、定着ベルト26が滑らかに回転し、定着ベルト26に掛かる負荷が軽減され定着ベルト26の耐久性を向上させることができる。   Thus, by switching the current direction of the coils of the electromagnets 58 and 58, a magnetic force attracted by the magnetic poles of the first magnetized portion of the fixing belt 26 and the electromagnets 58 and 58 is generated in the nip portion N. The attractive magnetic force acts to promote the rotational force of the fixing belt 26. As a result, the fixing belt 26 rotates smoothly, the load applied to the fixing belt 26 is reduced, and the durability of the fixing belt 26 can be improved.

尚、上記実施形態では、さらに加圧ローラー19の芯金51と弾性層53との間に、第2着磁部である磁石52を配設するようにしてもよい。   In the above embodiment, the magnet 52 as the second magnetized portion may be further disposed between the cored bar 51 and the elastic layer 53 of the pressure roller 19.

(第3実施形態)
図5は、第3実施形態に係る定着装置のニップ部周辺を示す概略断面図である。第3実施形態は、第1実施形態の構成において押圧部材が電磁石を有するものである。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the periphery of the nip portion of the fixing device according to the third embodiment. In the third embodiment, the pressing member has an electromagnet in the configuration of the first embodiment.

定着ベルト26は、導電層26aと弾性層26bと離型層26cとを有し、さらに、その回転方向にN極とS極が交互に着磁された第1着磁部を有する。第1着磁部のN極とS極は、回転方向の全周に亘って略等間隔に配列され、定着ベルト26の幅方向全域に亘って形成される。加圧ローラー19は、芯金51と弾性層53とを有し、さらに芯金51と弾性層53との間に、周方向にN極とS極を交互に配列した第2磁極部を有する。第2磁極部は、加圧ローラー19の軸方向(長手方向)全域に亘って形成され、第2着磁部のN極とS極は、周方向に略等間隔に配列され、第1着磁部のN極とS極とのピッチと同じになるように構成される。   The fixing belt 26 includes a conductive layer 26a, an elastic layer 26b, and a release layer 26c, and further includes a first magnetized portion in which N and S poles are alternately magnetized in the rotation direction. The N pole and S pole of the first magnetized portion are arranged at substantially equal intervals over the entire circumference in the rotation direction, and are formed over the entire width direction of the fixing belt 26. The pressure roller 19 includes a core metal 51 and an elastic layer 53, and further includes a second magnetic pole portion in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction between the core metal 51 and the elastic layer 53. . The second magnetic pole portion is formed over the entire area of the pressure roller 19 in the axial direction (longitudinal direction), and the N pole and the S pole of the second magnetized portion are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction. It is comprised so that it may become the same pitch as the N pole of a magnetic part, and a S pole.

電磁石61は押圧部材を構成し、ニップ部Nの長手方向全域に設けられる磁性材と、磁性材の長手方向の周りに巻回されるコイルとからなる。電磁石61のコイルに電流を流すことでN極とS極との磁極が用紙搬送方向に発生し、一方、電磁石61のコイルに流す電流の方向を切り替えることで、N極とS極との配置が入れ替わった磁極が用紙搬送方向に発生する。この電磁石61は、用紙搬送方向に二つ並べて配置され、定着ベルト26に対して離間した位置にて装置本体に固着される。   The electromagnet 61 constitutes a pressing member, and includes a magnetic material provided in the entire longitudinal direction of the nip portion N and a coil wound around the longitudinal direction of the magnetic material. By passing a current through the coil of the electromagnet 61, the magnetic poles of the N pole and the S pole are generated in the paper transport direction. On the other hand, by switching the direction of the current passed through the coil of the electromagnet 61, the arrangement of the N pole and the S pole A magnetic pole in which is replaced occurs in the paper transport direction. Two electromagnets 61 are arranged side by side in the paper conveyance direction, and are fixed to the apparatus main body at a position separated from the fixing belt 26.

二つの電磁石61、61のコイルに同方向の電流が流されることで、電磁石61、61は、用紙搬送方向の上流側(図4の右側)から順に、例えばS極、N極、S極、N極と交互の磁極を発生させる。二つの電磁石61、61のコイルに流す電流を逆方向に切り替えると、用紙搬送方向の上流側から順にN極、S極、N極、S極に切り替わる。尚、電磁石61は一つでも、また三つ以上設けてもよい。   When currents in the same direction are passed through the coils of the two electromagnets 61 and 61, the electromagnets 61 and 61 are, for example, in order from the upstream side (the right side in FIG. 4) in the paper conveyance direction, N poles and alternating magnetic poles are generated. When the currents flowing through the coils of the two electromagnets 61 and 61 are switched in the opposite directions, the electrodes are switched to the N pole, the S pole, the N pole, and the S pole in order from the upstream side in the paper transport direction. One electromagnet 61 may be provided, or three or more electromagnets 61 may be provided.

電磁石61、61は、ニップ部Nにおける定着ベルト26の第1着磁部の磁極に対して同極性の磁極となるようにコイルの電流方向を切り替えられる。電磁石61、61と定着ベルト26の第1着磁部との磁極が同極性になることで、電磁石61、61と定着ベルト26の第1着磁部との間には反発する磁界が発生する。この反発磁界によって、定着ベルト26は、押圧部材(電磁石61、61)に接触することなく加圧ローラー19側に押圧され、用紙9がニップ部Nにて保持される。モーター69(図2参照)の回転駆動によって加圧ローラー19が回転すると、電磁石61、61(押圧部材)に押圧された定着ベルト26が従動回転する。ニップ部Nには定着ベルト26の第1着磁部と加圧ローラー19の第2着磁部とによって吸引する磁力が発生し、この吸引磁力は定着ベルト26の回転力を助長するように作用する。この結果、定着ベルト26が滑らかに回転し、定着ベルト26に掛かる負荷が軽減され定着ベルト26の耐久性を向上させることができる。   The electromagnets 61 and 61 can switch the current direction of the coil so that they have the same polarity as that of the first magnetized portion of the fixing belt 26 in the nip portion N. When the magnetic poles of the electromagnets 61 and 61 and the first magnetized portion of the fixing belt 26 have the same polarity, a repulsive magnetic field is generated between the electromagnets 61 and 61 and the first magnetized portion of the fixing belt 26. . By this repulsive magnetic field, the fixing belt 26 is pressed toward the pressure roller 19 without contacting the pressing members (electromagnets 61 and 61), and the sheet 9 is held at the nip portion N. When the pressure roller 19 is rotated by the rotational drive of the motor 69 (see FIG. 2), the fixing belt 26 pressed by the electromagnets 61 and 61 (pressing member) is driven to rotate. A magnetic force attracted by the first magnetized portion of the fixing belt 26 and the second magnetized portion of the pressure roller 19 is generated in the nip portion N, and this attracting magnetic force acts to promote the rotational force of the fixing belt 26. To do. As a result, the fixing belt 26 rotates smoothly, the load applied to the fixing belt 26 is reduced, and the durability of the fixing belt 26 can be improved.

尚、コイルの電流方向の切り替えは、例えば、定着ベルト26の第1磁極部の磁極間のピッチと、定着ベルト26の回転速度及びニップ部Nに対するリードスイッチ27(図2参照)の配置距離等の定数に基づいて、定着ベルト26の回転に応じて出力されるリードスイッチ27のオン、オフ信号から、ニップ部Nにおける定着ベルト26の磁極を割り出し、次に、割り出したニップ部Nにおける定着ベルト26の磁極に対して、電磁石61、61の磁極が同極性となるようにコイルの電流方向を制御する。また、定着ベルト26がニップ部Nに向けて回転移動し易くするために、ニップ部Nに対して定着ベルト26の回転方向の上流側にガイド部材62が配設される。さらに、定着ベルト26が誘導加熱部30(図2参照)に沿って回転するように、円弧ガイド部59(図2参照)を装置本体に配設するとよい。或いは、円弧ガイド部59と電磁石61、61とを一体に取り付ける構成にしてもよい。   The coil current direction is switched, for example, by the pitch between the magnetic poles of the first magnetic pole portion of the fixing belt 26, the rotation speed of the fixing belt 26, the arrangement distance of the reed switch 27 (see FIG. 2) with respect to the nip portion N, and the like. The magnetic pole of the fixing belt 26 in the nip portion N is determined from the ON / OFF signal of the reed switch 27 output according to the rotation of the fixing belt 26, and then the fixing belt in the determined nip portion N is determined. The current direction of the coil is controlled so that the magnetic poles of the electromagnets 61 and 61 have the same polarity with respect to the 26 magnetic poles. Further, in order to facilitate the rotation of the fixing belt 26 toward the nip portion N, a guide member 62 is disposed upstream of the nip portion N in the rotation direction of the fixing belt 26. Further, an arc guide portion 59 (see FIG. 2) may be disposed in the apparatus main body so that the fixing belt 26 rotates along the induction heating portion 30 (see FIG. 2). Or you may make it the structure which attaches the circular arc guide part 59 and the electromagnets 61 and 61 integrally.

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。   The present invention can be used for a fixing device used in a copying machine, a printer, a facsimile, a multi-function machine thereof, and an image forming apparatus including the fixing device.

1 画像形成装置
5 定着装置
19 加圧ローラー
25 サーミスター
26 定着ベルト
26a 導電層(第1着磁部)
26b 弾性層
26c 離型層
27 リードスイッチ
30 誘導加熱部(加熱部)
41 電源
43 制御部
51 芯金
52 磁石(第2着磁部)
53 弾性層
55 押圧部材
56 押圧パッド
57 摺動部
58 電磁石(第2着磁部)
59 円弧ガイド部
61 電磁石(押圧部材)
62 ガイド部材
69 モーター
N ニップ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 5 Fixing apparatus 19 Pressure roller 25 Thermistor 26 Fixing belt 26a Conductive layer (1st magnetization part)
26b Elastic layer 26c Release layer 27 Reed switch 30 Induction heating unit (heating unit)
41 Power Supply 43 Control Unit 51 Core Bar 52 Magnet (Second Magnetization Unit)
53 Elastic layer 55 Pressing member 56 Pressing pad 57 Sliding part 58 Electromagnet (second magnetized part)
59 Circular guide 61 Electromagnet (pressing member)
62 Guide member 69 Motor N Nip part

Claims (9)

回転可能に支持される無端状の定着ベルトと、
該定着ベルトを加熱する加熱部と、
前記定着ベルトの外周面に圧接された状態で回転駆動することで前記定着ベルトを従動回転させる加圧ローラーと、
前記定着ベルトと前記加圧ローラーとの間に形成され記録媒体上の未定着トナー像を加熱及び加圧してトナー像を定着するニップ部と、
前記定着ベルトの内周面に配設され前記加圧ローラーとの間で記録媒体と前記定着ベルトとを圧接させる押圧部材と、を備え、
前記定着ベルトには、回転方向にN極とS極とが交互に着磁された第1着磁部が設けられており、
前記ニップ部において前記第1着磁部に対向して配置されN極とS極とが交互に着磁された第2着磁部を更に備え、
前記第2着磁部は、前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極に対して逆極性の磁極となるように構成されることを特徴とする定着装置。
An endless fixing belt rotatably supported;
A heating unit for heating the fixing belt;
A pressure roller that rotationally drives the fixing belt in a state of being pressed against the outer peripheral surface of the fixing belt, and rotates the fixing belt.
A nip portion formed between the fixing belt and the pressure roller for fixing the toner image by heating and pressing an unfixed toner image on the recording medium;
A pressing member disposed on an inner peripheral surface of the fixing belt and press-contacting the recording medium and the fixing belt with the pressure roller;
The fixing belt is provided with a first magnetized portion in which N poles and S poles are alternately magnetized in the rotation direction,
A second magnetized portion that is arranged opposite to the first magnetized portion in the nip portion and is alternately magnetized with N and S poles;
The fixing device, wherein the second magnetized portion is configured to be a magnetic pole having a polarity opposite to that of the first magnetized portion passing through the nip portion.
前記第2着磁部は、前記加圧ローラーの周方向にN極とS極とが交互に配設されることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   2. The fixing device according to claim 1, wherein the second magnetized portion has N and S poles alternately arranged in a circumferential direction of the pressure roller. 前記押圧部材は前記定着ベルトから離間して配設される電磁石を有し、前記電磁石は、前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極に対して同極性の磁極となるように電流の方向を切り替えられることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The pressing member has an electromagnet disposed away from the fixing belt, and the electromagnet has a current having a polarity that is the same as that of the first magnetized portion passing through the nip portion. The fixing device according to claim 2, wherein the direction is switched. 前記定着ベルトの近傍に対向して配設され、前記定着ベルトの回転に伴う前記第1着磁部の通過に応じてオン、オフ信号を出力するリードスイッチと、該リードスイッチのオン、オフ信号に基づいて前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極を検知し、検知された磁極に対して、前記電磁石の磁極が同極性となるように電流の方向を切り替える制御部と、を更に備えたことを特徴とする請求項3に記載の定着装置。   A reed switch that is disposed in opposition to the vicinity of the fixing belt and outputs an on / off signal according to the passage of the first magnetized portion as the fixing belt rotates, and an on / off signal of the reed switch A control unit that detects a magnetic pole of the first magnetized portion passing through the nip portion based on the current direction and switches a current direction so that the magnetic pole of the electromagnet has the same polarity with respect to the detected magnetic pole; The fixing device according to claim 3, further comprising a fixing device. 前記第2着磁部は前記押圧部材に配設される電磁石からなり、前記電磁石は、前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極に対して逆極性の磁極となるように電流の方向を切り替えられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の定着装置。   The second magnetized portion is composed of an electromagnet disposed on the pressing member, and the electromagnet has a current polarity so as to have a polarity opposite to that of the first magnetized portion passing through the nip portion. The fixing device according to claim 1, wherein the direction can be switched. 前記定着ベルトの近傍に対向して配設され、前記定着ベルトの回転に伴う前記第1着磁部の通過に応じてオン、オフ信号を出力するリードスイッチと、該リードスイッチのオン、オフ信号に基づいて前記ニップ部を通過する前記第1着磁部の磁極を検知し、検知された磁極に対して、前記電磁石の磁極が逆極性となるように電流の方向を切り替える制御部と、を更に備えたことを特徴とする請求項5に記載の定着装置。   A reed switch that is disposed in opposition to the vicinity of the fixing belt and outputs an on / off signal according to the passage of the first magnetized portion as the fixing belt rotates, and an on / off signal of the reed switch A control unit that detects a magnetic pole of the first magnetized portion that passes through the nip portion based on the magnetic pole, and switches a current direction so that the magnetic pole of the electromagnet has a reverse polarity with respect to the detected magnetic pole. The fixing device according to claim 5, further comprising: 前記定着ベルトの近傍に対向して配設され、前記定着ベルトの回転に伴う前記第1着磁部の通過に応じてオン、オフ信号を出力するリードスイッチと、該リードスイッチのオン、オフ信号に基づいて前記定着ベルトの回転の有無を検知し、前記定着ベルトの回転の有無に基づいて前記加熱部の電源のオン、オフを切り替える制御部と、を更に備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置。   A reed switch that is disposed in opposition to the vicinity of the fixing belt and outputs an on / off signal according to the passage of the first magnetized portion as the fixing belt rotates, and an on / off signal of the reed switch And a controller that detects whether or not the fixing belt is rotated based on the rotation of the fixing belt, and switches the power of the heating unit on and off based on whether or not the fixing belt is rotated. The fixing device according to claim 1. 前記加熱部は、前記定着ベルトの導電層内に生じる渦電流で該導電層を発熱させる誘導加熱部からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the heating unit includes an induction heating unit that generates heat from the eddy current generated in the conductive layer of the fixing belt. 請求項1〜請求項8のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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