JP2002196613A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2002196613A
JP2002196613A JP2000398630A JP2000398630A JP2002196613A JP 2002196613 A JP2002196613 A JP 2002196613A JP 2000398630 A JP2000398630 A JP 2000398630A JP 2000398630 A JP2000398630 A JP 2000398630A JP 2002196613 A JP2002196613 A JP 2002196613A
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JP
Japan
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temperature
fixing device
fixing
control
image forming
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Application number
JP2000398630A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuto Shiratori
克仁 白取
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device provided with a fixing device using an electromagnetic induction heating system by which the high speed start-up of a device is completed and also energy saving is attained. SOLUTION: This fixing device using the electromagnetic induction heating system possesses a temperature controlling means to perform control so as to set the temperature of the fixing device at temperature at a printing time and an input quantity controlling means to perform control so that electric power input to an electromagnetic induction heat generating member is made constant in a normal state, and a fixing means is controlled by using the temperature controlling means at the printing time and the fixing device is controlled by using the input quantity controlling means at a stand-by time. When the control is performed by the input quantity controlling means, it is set in a balanced state by the temperature by which the heat generation of the fixing device and the heat radiation of it are balanced, and balancing temperature is set as the temperature by which a damage to a fixing sleeve and the other constituting member is suppressed to a minimum. The turn-on time of an electric power inverter is shortened, or the electric power input is intermittently performed or driving voltage is lowered as the controlling method of the electric power input.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導加熱方式
を用いた加熱装置を定着装置として備えたプリンタ、複
写機等の画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a copying machine having a heating device using an electromagnetic induction heating system as a fixing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像形成装置において、電子写真プロセ
ス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画
像形成プロセス手段部で被記録材(転写材シート・エレ
クトロファックスシート・静電記録紙・OHPシート・
印刷用紙・フォーマット紙など)に転写方式あるいは直
接方式にて形成担持させた目的の画像情報の未定着画像
(トナー画像)を被記録材面に永久固着画像として加熱
定着させる定着装置としては熱ローラ方式の装置が広く
用いられていた。近時はクイックスタートや省エネルギ
ーの観点からスリーブ加熱方式の装置が実用化されてい
る。また電磁誘導加熱方式の装置も提案されている。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus, a recording material (transfer material sheet, electrofax sheet, electrostatic recording paper, OHP paper, etc.) is used by an appropriate image forming process means such as an electrophotographic process, an electrostatic recording process, and a magnetic recording process. Sheet
A heat roller is used as a fixing device that heats and fixes an unfixed image (toner image) of the target image information formed on a printing paper or a format paper by a transfer method or a direct method as a permanently fixed image on a recording material surface. Type devices were widely used. Recently, a sleeve heating type device has been put into practical use from the viewpoint of quick start and energy saving. Also, an electromagnetic induction heating system has been proposed.

【0003】a)熱ローラ方式の定着装置 これは、定着ローラ(加熱ローラ)と加圧ローラとの圧
接ローラ対を基本構成とし、該ローラ対を回転させ、該
ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部を画像定着す
べき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入
して挟持搬送させて、定着ローラの熱と、定着ニップ部
の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着
させるものである。
A) Heat roller type fixing device This is a fixing device which basically has a pressure roller pair of a fixing roller (heating roller) and a pressure roller, rotates the roller pair, and is a mutual pressure contact portion of the roller pair. An unfixed toner image to be image-fixed in the fixing nip portion is introduced, and a recording material on which the unfixed toner image is carried is introduced, nipped and conveyed, and the unfixed toner image is recorded by the heat of the fixing roller and the pressing force of the fixing nip portion. This is to fix the material by heat and pressure.

【0004】定着ローラは、一般に、アルミニウムの中
空金属ローラを基体(芯金)とし、その内空に熱源とし
てのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンラン
プの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持さ
れるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温調さ
れる。
The fixing roller generally has a hollow metal roller made of aluminum as a base (metal core), and a halogen lamp as a heat source is inserted and disposed in the hollow space thereof. The power supply to the halogen lamp is controlled to control the temperature so that the predetermined fixing temperature is maintained.

【0005】特に、最大4層のトナー画像層を十分に加
熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラー
の画像形成を行う画像形成装置の定着装置としては、定
着ローラの芯金を高い熱容量を有するものにし、またそ
の芯金外周にトナー画像を包み込んで均一に溶融するた
めのゴム弾性層を具備させ、そのゴム弾性層を介してト
ナー画像の加熱を行っている。また、加圧ローラ内にも
熱源を具備させて加圧ローラも加熱・温調する構成にし
たものもある。
In particular, as a fixing device of an image forming apparatus for forming a full-color image, which is required to have a capability of sufficiently heating and melting a maximum of four toner image layers to mix colors, a core metal of a fixing roller has a high heat capacity. And a rubber elastic layer for wrapping the toner image around the core metal and uniformly melting the toner image, and heating the toner image via the rubber elastic layer. There is also a configuration in which a heat source is provided in the pressure roller to heat and control the temperature of the pressure roller.

【0006】しかし、熱ローラ方式の定着装置は画像形
成装置の電源をオンにして同時に定着装置の熱源である
ハロゲンランプに通電を開始しても、定着ローラの熱容
量が大きく、定着ローラ等が冷え切っている状態時から
所定の定着可能温度に立ち上がるまでにはかなりの待ち
時間(ウエイトタイム)を要し、クイックスタート性に
欠ける。また画像形成装置のスタンバイ状態時(非画像
出力時)も何時でも画像形成動作が実行できるようにハ
ロゲンランプに通電して定着ローラを所定の温調状態に
維持させておく必要があり、電力消費量が大きい等の問
題があった。
However, in the heat roller type fixing device, even when the power of the image forming apparatus is turned on and the halogen lamp, which is the heat source of the fixing device, is energized at the same time, the heat capacity of the fixing roller is large, and the fixing roller and the like are cooled. A considerable waiting time (wait time) is required from the cutting state to the rise to a predetermined fixable temperature, and the quick start property is lacking. Further, it is necessary to keep the fixing roller in a predetermined temperature control state by energizing the halogen lamp so that the image forming operation can be performed at any time even when the image forming apparatus is in a standby state (non-image output). There were problems such as a large amount.

【0007】また、上述のフルカラーの画像形成装置の
定着装置のように特に熱容量の大きな定着ローラを用い
るものにおいては、温調と定着ローラ表面の昇温とに遅
延が発生するため、定着不良や光沢ムラやオフセット等
の問題が発生していた。
Further, in a fixing device having a particularly large heat capacity, such as the fixing device of the above-described full-color image forming apparatus, a delay occurs between the temperature control and the temperature rise of the fixing roller surface. Problems such as uneven gloss and offset have occurred.

【0008】b)フィルム加熱方式の定着装置 フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭63−3
13182号公報・特開平2−157878号公報・特
開平4−44075号公報・特開平4−204980号
公報等に提案されている。
B) Fixing Device of Film Heating System A fixing device of the film heating system is disclosed in, for example, JP-A-63-3
Japanese Patent Application Laid-Open No. 13182, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-1577878, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-44075, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-204980, and the like.

【0009】即ち、加熱体としての一般にセラミックヒ
ータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フ
ィルム(定着スリーブ)を挟ませてニップ部を形成さ
せ、該ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定
着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を
導入してフィルムと一緒に挟持搬送させることでニップ
部においてセラミックヒータの熱をフィルムを介して被
記録材に与え、またニップ部の加圧力にて未定着トナー
画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。
That is, a nip portion is formed by sandwiching a heat-resistant film (fixing sleeve) between a ceramic heater as a heating element and a pressing roller as a pressing member. A recording material on which an unfixed toner image to be fixed is formed is carried between the pressure roller and the recording material. The recording material is sandwiched and conveyed together with the film. And fixing the unfixed toner image on the surface of the recording material with heat and pressure by the pressing force of the nip portion.

【0010】このフィルム加熱方式の定着装置は、セラ
ミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用い
てオンデマンドタイプの装置を構成することができ、画
像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミッ
クヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態に
すればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行
可能状態までの待ち時間が短く(クイックスタート
性)、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい(省電
力)等の利点がある。
This fixing device of the film heating type can constitute an on-demand type device using a ceramic heater and a member having a low heat capacity as a film, and a ceramic heater as a heat source only when the image forming apparatus executes image formation. To a state in which heat is generated to a predetermined fixing temperature, the waiting time from the power-on of the image forming apparatus to the image forming executable state is short (quick start property), and the power consumption during standby is greatly reduced. There are advantages such as small (power saving).

【0011】ただ、大きな熱量が要求されるフルカラー
画像形成装置や高速機種用の定着装置としては熱量的に
難点がある。
However, a full-color image forming apparatus requiring a large amount of heat or a fixing device for a high-speed model has a calorific point.

【0012】c)電磁誘導加熱方式の定着装置 実開昭51−109739号公報には、磁束により定着
ローラに電流を誘導させてジュール熱によって発熱させ
る誘導加熱定着装置が開示されている。これは、誘導電
流の発生を利用することで直接定着ローラを発熱させる
ことができて、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ロ
ーラ方式の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成
している。
C) Fixing Device of Electromagnetic Induction Heating System JP-A-51-109739 discloses an induction heating fixing device in which current is induced in a fixing roller by magnetic flux to generate heat by Joule heat. This makes it possible to directly generate heat in the fixing roller by utilizing the generation of an induced current, and achieves a more efficient fixing process than a heat roller type fixing device using a halogen lamp as a heat source.

【0013】しかしながら、磁場発生手段としての励磁
コイルにより発生した交番磁束のエネルギーが定着ロー
ラ全体の昇温に使われるため放熱損失が大きく、投入エ
ネルギーに対する定着エネルギーの密度が低く効率が悪
いという欠点があった。
However, since the energy of the alternating magnetic flux generated by the exciting coil as the magnetic field generating means is used to raise the temperature of the entire fixing roller, heat dissipation is large, and the fixing energy density with respect to the input energy is low, resulting in poor efficiency. there were.

【0014】そこで、定着に作用するエネルギーを高密
度で得るために発熱体である定着ローラに励磁コイルを
接近させたり、励磁コイルの交番磁束分布を定着ニップ
部近傍に集中させたりして、高効率の定着装置が考案さ
れた。
Therefore, in order to obtain the energy acting on the fixing at a high density, the exciting coil is brought closer to the fixing roller as a heating element, or the alternating magnetic flux distribution of the exciting coil is concentrated near the fixing nip portion. An efficient fusing device has been devised.

【0015】図16に、励磁コイルの交番磁束分布を定
着ニップに集中させて効率を向上させた電磁誘導加熱方
式の定着装置の一例の概略構成を示した。
FIG. 16 shows a schematic configuration of an example of the electromagnetic induction heating type fixing device in which the alternating magnetic flux distribution of the exciting coil is concentrated on the fixing nip to improve the efficiency.

【0016】1601は電磁誘導発熱層(導電体層、磁
性体層、抵抗体層)を有する、電磁誘導発熱性の回転体
としての円筒状の定着スリーブである。
Reference numeral 1601 denotes a cylindrical fixing sleeve having an electromagnetic induction heating layer (a conductor layer, a magnetic layer, and a resistor layer) and serving as an electromagnetic induction heating rotating body.

【0017】1603は横断面略半円弧状樋型のスリー
ブガイド部材であり、円筒状定着スリーブ1601はこ
のスリーブガイド部材1603の外側にルーズに外嵌さ
せてある。
Reference numeral 1603 denotes a gutter-shaped sleeve guide member having a substantially semicircular cross section. The cylindrical fixing sleeve 1601 is loosely fitted outside the sleeve guide member 1603.

【0018】1602はスリーブガイド部材1603の
内側に配設した磁場発生手段であり、励磁コイル160
5とE型の磁性コア(芯材)1604とからなる。
Numeral 1602 denotes a magnetic field generating means disposed inside the sleeve guide member 1603,
5 and an E-shaped magnetic core (core material) 1604.

【0019】1607は弾性加圧ローラであり、定着ス
リーブ1601を挟ませてスリーブガイド部材1603
の下面と所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部N
を形成させて相互圧接させてある。
An elastic pressure roller 1607 sandwiches the fixing sleeve 1601 and a sleeve guide member 1603.
Nip N having a predetermined width with a predetermined pressing force against the lower surface of
Are formed and mutually pressed.

【0020】上記磁場発生手段1602の磁性コア16
04は定着ニップ部Nに対応位置させて配設してある。
The magnetic core 16 of the magnetic field generating means 1602
Numeral 04 is provided corresponding to the fixing nip portion N.

【0021】加圧ローラ1607は駆動手段Mにより矢
示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ16
07の回転駆動による該加圧ローラ1607と定着スリ
ーブ1601の外面との摩擦力で定着スリーブ1601
に回転力が作用して、該定着スリーブ1601がその内
面が定着ニップ部Nにおいてスリーブガイド部材160
3の下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧
ローラ1607の回転周速度にほぼ対応した周速度をも
ってスリーブガイド部材1603の外回りを回転状態に
なる(加圧ローラ駆動方式)。
The pressing roller 1607 is driven to rotate in the counterclockwise direction indicated by the arrow by the driving means M. This pressure roller 16
07 by the frictional force between the pressure roller 1607 and the outer surface of the fixing sleeve 1601 by the rotation drive of the fixing sleeve 1601.
Is applied to the fixing sleeve 1601 so that the inner surface of the fixing sleeve 1601 is fixed to the sleeve guide member 160 at the fixing nip portion N.
The outer periphery of the sleeve guide member 1603 is rotated in a clockwise direction as indicated by an arrow at a peripheral speed substantially corresponding to the rotational peripheral speed of the pressure roller 1607 while sliding in close contact with the lower surface of the pressure roller 3 (pressure roller driving method). .

【0022】スリーブガイド部材1603は、定着ニッ
プ部への加圧、磁場発生手段1602としての励磁コイ
ル1605と磁性コア1604の支持、定着スリーブ1
601の支持、該フィルム1601の回転時の搬送安定
性を図る役目をする。このスリーブガイド部材1603
は磁束の通過を妨げない絶縁性の部材であり、高い荷重
に耐えられる材料が用いられる。
The sleeve guide member 1603 presses the fixing nip, supports the exciting coil 1605 and the magnetic core 1604 as the magnetic field generating means 1602, and fixes the fixing sleeve 1
It serves to support the 601 and to improve the transport stability of the film 1601 during rotation. This sleeve guide member 1603
Is an insulating member that does not hinder the passage of magnetic flux, and is made of a material that can withstand a high load.

【0023】励磁コイル1605は不図示の励磁回路か
ら供給される交番電流によって交番磁束を発生する。交
番磁束は定着ニップ部Nの位置に対応しているE型の磁
性コア1604により定着ニップ部Nに集中的に分布
し、その交番磁束は定着ニップ部Nにおいて定着スリー
ブ1601の電磁誘導発熱層に渦電流を発生させる。こ
の渦電流は電磁誘導発熱層の固有抵抗によって電磁誘導
発熱層にジュール熱を発生させる。
The exciting coil 1605 generates an alternating magnetic flux by an alternating current supplied from an exciting circuit (not shown). The alternating magnetic flux is intensively distributed to the fixing nip N by the E-shaped magnetic core 1604 corresponding to the position of the fixing nip N, and the alternating magnetic flux is distributed to the electromagnetic induction heating layer of the fixing sleeve 1601 at the fixing nip N. Generates eddy currents. This eddy current generates Joule heat in the electromagnetic induction heating layer due to the specific resistance of the electromagnetic induction heating layer.

【0024】この定着スリーブ1601の電磁誘導発熱
は交番磁束を集中的に分布させた定着ニップ部Nにおい
て集中的に生じて定着ニップ部Nが高効率に加熱され
る。
The electromagnetic induction heat of the fixing sleeve 1601 is concentrated in the fixing nip N where the alternating magnetic flux is intensively distributed, and the fixing nip N is heated with high efficiency.

【0025】定着ニップ部Nの温度は、サーミスタ16
06の温度検知手段等を含む温調系により励磁コイル1
605に対する電流供給が制御されることで所定の温度
が維持されるように温調される。
The temperature of the fixing nip N is controlled by the thermistor 16.
06 by the temperature control system including the temperature detecting means 06, etc.
The temperature is controlled so that a predetermined temperature is maintained by controlling the current supply to 605.

【0026】而して、加圧ローラ1607が回転駆動さ
れ、それに伴って円筒状の定着スリーブ1601がスリ
ーブガイド部材1603の外回りを回転し、励磁回路か
ら励磁コイル1605への給電により上記のように定着
スリーブ1601の電磁誘導発熱がなされて定着ニップ
部Nが所定の温度に立ち上がって温調された状態におい
て、不図示の画像形成手段部から搬送された未定着トナ
ー画像tが形成された被記録材Pが定着ニップ部Nの定
着スリーブ1601と加圧ローラ1607との間に画像
面が上向き、即ち定着スリーブ面に対向して導入され、
定着ニップ部Nにおいて画像面が定着スリーブ1601
の外面に密着して定着スリーブ1601と一緒に定着ニ
ップ部Nを挟持搬送されていく。この定着ニップ部Nを
定着スリーブ1601と一緒に被記録材Pが挟持搬送さ
れていく過程において定着スリーブ1601の電磁誘導
発熱で加熱されて被記録材P上の未定着トナー画像tが
加熱定着される。被記録材Pは定着ニップ部Nを通過す
ると回転定着スリーブ1601の外面から分離して排出
搬送されていく。
As the pressure roller 1607 is driven to rotate, the cylindrical fixing sleeve 1601 rotates around the sleeve guide member 1603 and power is supplied from the excitation circuit to the excitation coil 1605 as described above. In a state where the fixing nip portion N rises to a predetermined temperature due to electromagnetic induction heating of the fixing sleeve 1601 and the temperature is adjusted, the recording on which the unfixed toner image t conveyed from the image forming unit (not shown) is formed. The material P is introduced between the fixing sleeve 1601 of the fixing nip N and the pressure roller 1607 with the image surface facing upward, that is, opposed to the fixing sleeve surface.
In the fixing nip portion N, the image surface is fixed to the fixing sleeve 1601.
The fixing nip portion N is conveyed together with the fixing sleeve 1601 in close contact with the outer surface of the fixing nip N. In the process of nipping and transporting the recording material P together with the fixing sleeve 1601 through the fixing nip N, the unfixed toner image t on the recording material P is heated and fixed by the electromagnetic induction heating of the fixing sleeve 1601. You. When the recording material P passes through the fixing nip portion N, it is separated from the outer surface of the rotary fixing sleeve 1601 and is discharged and conveyed.

【0027】以下で従来例における定着装置の温度制御
について説明を行う。図17に従来例の制御フローチャ
ートを示す。本フローチャートに基づく制御はCPUや
DSPなどの演算装置を用いるのが一般的であるが、ハ
ードウェアのみで制御部を構成する場合もある。
The temperature control of the fixing device in the conventional example will be described below. FIG. 17 shows a control flowchart of a conventional example. The control based on this flowchart generally uses an arithmetic device such as a CPU or a DSP, but the control unit may be configured with only hardware.

【0028】画像形成装置の電源がON(ステップ17
01)され適当な処理(各部のチェック等)が済むと、
加圧ローラ駆動用モータを起動し加圧ローラを回転さ
せ、定着スリーブを従動させる。待機時定着温調を開始
し定着スリーブを発熱させる(1702)。この待機時
定着温調とはサーミスタやサーモパイル等の温度検出素
子で検出した定着装置の検出温度が制御目標温度Ta
(例えば130℃)となるように定着装置の温度制御を
行う事である。この時の温度検出素子による温度検出箇
所は定着装置の加熱状態が分かる箇所なら何処でも良い
が、発熱体である定着スリーブが最も適している。
The power of the image forming apparatus is turned on (step 17).
01) After the appropriate processing (checking of each part etc.) is completed,
The motor for driving the pressure roller is started, the pressure roller is rotated, and the fixing sleeve is driven. The fixing temperature control during standby is started to generate heat in the fixing sleeve (1702). The standby fixing temperature control means that the detected temperature of the fixing device detected by a temperature detecting element such as a thermistor or a thermopile is a control target temperature Ta.
(For example, 130 ° C.). At this time, the temperature detecting element may be detected by the temperature detecting element at any location where the heating state of the fixing device is known, but the fixing sleeve which is a heating element is most suitable.

【0029】通常、電源投入後等の定着装置が冷え切っ
た状態では制御目標温度Taより検出温度が低い為、最
大電力で定着スリーブの発熱が行われる。
Normally, when the fixing device is completely cooled, for example, after the power is turned on, the detected temperature is lower than the control target temperature Ta, so that the fixing sleeve generates heat at the maximum power.

【0030】待機時定着温調による定着スリーブの発熱
が行われ(1703)、検出温度≧Ts℃となると、駆
動回路が電力制御を行い定着装置をTs℃に保とうとす
る温度調節が始まり、画像形成装置はスタンバイ状態と
なる(1705)。このスタンバイ状態となるとプリン
ト受付可能状態となり、プリント要求が無い限り、待機
時定着温調を続ける(1706)。
When the fixing sleeve is heated by the fixing temperature control during standby (1703) and the detected temperature becomes equal to or higher than Ts ° C., the drive circuit performs power control to start temperature control to maintain the fixing device at Ts ° C. The forming apparatus enters a standby state (1705). When the standby state is entered, a print accepting state is established, and the fixing temperature control during standby is continued unless there is a print request (1706).

【0031】ここで、誘導加熱を用いた定着装置は、高
効率な加熱を行う事が出来て、かつ定着部材が発熱を行
うので、電源投入から数十秒程度で定着可能状態に達す
ることが可能、すなわちオンデマンド定着が可能であ
る。しかしながら装置の大型化に伴う立ち上げ時の所要
熱量の増加や、ファーストプリントタイムの要求が厳し
くなってきた事より、誘導加熱を用いた定着装置におい
てもユーザを満足させるようなオンデマンド印刷が出来
なくなって来ている。従って、ユーザの望むファースト
プリントタイムを実現する為にスタンバイ加熱を行う必
要がある。
Here, the fixing device using induction heating can perform highly efficient heating, and the fixing member generates heat. Possible, that is, on-demand fixing is possible. However, with the increase in the amount of heat required at startup due to the increase in size of the device and the demand for the first print time becoming stricter, on-demand printing that satisfies users can be performed even with a fixing device using induction heating. It's gone. Therefore, it is necessary to perform standby heating in order to realize the first print time desired by the user.

【0032】PC等のホスト端末より画像形成装置がプ
リント要求を受け付けると(1707)待機時定着温調
を中止し、印字時定着温調を開始し、定着スリーブをさ
らに発熱させていく(1708)。この印字時定着温調
とは定着装置の検出温度が、用紙上に形成されたトナー
画像を定着するのに十分な制御目標温度Tb(例えば1
90℃)で一定値となるように定着装置の温度制御を行
う事である。通常この時の定着装置の検出温度Tsは制
御目標温度Tbよりも低い為、最大電力で定着スリーブ
の発熱が行われる。
When the image forming apparatus receives a print request from a host terminal such as a PC (1707), the fixing temperature control during standby is stopped, the fixing temperature control during printing is started, and the fixing sleeve is further heated (1708). . The fixing temperature control at the time of printing means that the detected temperature of the fixing device is a control target temperature Tb (for example, 1) which is sufficient to fix the toner image formed on the paper.
(90 ° C.) to control the temperature of the fixing device so as to be a constant value. Usually, since the detected temperature Ts of the fixing device at this time is lower than the control target temperature Tb, the fixing sleeve generates heat with the maximum power.

【0033】印字時定着温調による定着スリーブの発熱
が行われ(1709)、検出温度≧Tp℃となると、駆
動回路が電力制御を行い定着装置をTp℃に保とうとす
る温度調節が始まり、画像形成装置は定着可能状態とな
る(1710)。定着可能状態になると画像形成装置は
プリント動作を開始し、用紙上にトナー像が形成され、
定着装置にて用紙上に定着される(1711)。このプ
リント動作はプリント要求が終了するまで継続され、こ
の間定着装置は印字時定着温調を行う(1712)。プ
リント要求が終了すると(1713)、制御目標温度を
Tb℃からTa℃に変更し、印字時定着温調から待機時
定着温調に切り替え、次のプリント要求が発生するまで
待機時定着温調を行う。
At the time of printing, the fixing sleeve generates heat by controlling the fixing temperature (1709). When the detected temperature becomes equal to or higher than Tp ° C., the drive circuit performs power control to start temperature control to keep the fixing device at Tp ° C. The forming device enters a fixable state (1710). When the image can be fixed, the image forming apparatus starts a printing operation, a toner image is formed on paper,
The paper is fixed on the paper by the fixing device (1711). This printing operation is continued until the print request is completed, during which time the fixing device adjusts the fixing temperature during printing (1712). When the print request is completed (1713), the control target temperature is changed from Tb ° C. to Ta ° C., and the fixing temperature control during printing is switched from the fixing temperature control during standby to the fixing temperature control during standby until the next print request is issued. Do.

【0034】以上が従来例における制御フローチャート
の説明である。
The above is the description of the control flowchart in the conventional example.

【0035】図18に従来例における制御時の定着装置
の温度推移を示す。制御フローチャートで説明した様
に、電源をONすると加熱を開始し、待機時には温調温
度がTs℃を一定に保つような制御を行う。プリント要
求を受け付けると加熱を開始し、温調温度Tpを一定に
保つような制御を行う。プリントが終了すると再び待機
状態になり、温調温度がTs℃を一定に保つような制御
を行う。
FIG. 18 shows the temperature transition of the fixing device during control in the conventional example. As described in the control flowchart, heating is started when the power is turned on, and control is performed such that the temperature control temperature is kept constant at Ts ° C. during standby. When a print request is received, heating is started, and control is performed to keep the temperature regulation temperature Tp constant. When the printing is completed, the apparatus returns to the standby state, and performs control to keep the temperature control temperature at Ts ° C.

【0036】[0036]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
例に示した電磁誘導加熱方式を用いた定着装置は、以下
の様な問題が有った。
However, the fixing device using the electromagnetic induction heating system shown in the above-mentioned conventional example has the following problems.

【0037】従来例でも述べた様に熱ローラ方式の定着
装置でユーザを満足させる事の出来る立ち上げスピード
を実現するには、非常に高い温度(例えば160℃程
度)を維持した状態で待機していなければならず、この
場合待機時の温度が高い事によるヒータの劣化や周辺部
材の劣化が有る事、高温を維持する為に多大な電力(例
えば数百W程度)を投入しつづけなければない事、等の
問題が有った。
As described in the conventional example, in order to realize the start-up speed that can satisfy the user with the fixing device of the heat roller type, it is necessary to wait while maintaining a very high temperature (for example, about 160 ° C.). In this case, the heater must be degraded due to the high temperature during standby and the peripheral members must be degraded. In order to maintain the high temperature, a large amount of electric power (for example, about several hundred W) must be continuously supplied. There was a problem such as not having.

【0038】また従来例に示したような電磁誘導加熱方
式を用いた定着装置における待機時の制御では、温度調
節を行う為、CPU等の制御装置に対する負荷が大きい
事、2段階の温度制御を行う為、各々の温度を精度良く
検出しなければならない事、駆動トルクの大きい加圧ロ
ーラ等の駆動用モータを常に駆動しつづけていなければ
ならない為、電力の消費が激しい事、等の問題が有っ
た。
In the standby control in the fixing device using the electromagnetic induction heating system as shown in the conventional example, since the temperature is adjusted, the load on the control device such as the CPU is large, and the temperature control in two stages is performed. For this purpose, the temperature must be detected with high accuracy, and the driving motor such as the pressure roller with a large driving torque must be constantly driven, resulting in high power consumption. There was.

【0039】本発明の目的は、電磁誘導加熱方式を用い
た定着装置において、カラー画像形成装置や高速画像形
成装置においても素早い装置立ち上げを実現する事であ
る。同時にハロゲンヒータ等を用いた定着装置や従来例
の電磁誘導加熱方式を用いた定着装置における2種類の
温度調節(いわゆるプリント温調とスタンバイ温調)を
行うような場合よりも、スタンバイ時の消費電力を低く
抑え、且つ熱による定着装置やその他の構成部材へのダ
メージを低くする事である。
An object of the present invention is to realize a quick start-up of a fixing apparatus using an electromagnetic induction heating system even in a color image forming apparatus or a high-speed image forming apparatus. At the same time, the consumption during standby is shorter than when two types of temperature control (so-called print temperature control and standby temperature control) are performed in a fixing device using a halogen heater or the like or a conventional fixing device using an electromagnetic induction heating method. The purpose of the present invention is to suppress power consumption and to reduce damage to a fixing device and other components due to heat.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本出願に係る第1の発明は、画像を担持する被加熱
材を加熱する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置が、磁場発生手段である励磁コイルと、前
記励磁コイルを駆動する為の電力インバータと、前記磁
場発生手段の磁界の作用で電磁誘導発熱する部材と、前
記電磁誘導発熱性部材と相互圧接して被加熱部材のニッ
プ部を形成する加圧部材を有し、前記電磁誘導発熱性部
材に前記磁場発生手段の磁界を作用させ、電磁誘導発熱
性部材の発熱で被加熱材を加熱する定着装置であり、前
記定着装置の温度検知を行う温度検知手段と、前記温度
検知手段の検知結果に基づいて前記定着装置の温度が第
1の目標温度となるように前記磁場発生手段を制御する
第1の温度制御手段と、前記電力インバータの出力電力
を第1の電力量以下に制御する第1の電力制御手段と、
を有し、前記定着装置の定着動作時には前記第1の温度
制御手段を用いて制御を行う事、前記定着装置の待機時
には前記第1の電力制御手段を用いて制御を行う事、を
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including a fixing device for heating a material to be heated which carries an image.
The fixing device includes: an exciting coil serving as a magnetic field generating unit; a power inverter for driving the exciting coil; a member that generates electromagnetic induction by the action of the magnetic field of the magnetic field generating unit; A pressure member for forming a nip portion of the member to be heated by pressing, and applying a magnetic field of the magnetic field generating means to the electromagnetic induction heating member to heat the material to be heated by the heat generated by the electromagnetic induction heating member; A fixing device, configured to control a temperature of the fixing device based on a detection result of the fixing device, the temperature of the fixing device being controlled to a first target temperature based on a detection result of the fixing device; First temperature control means, first power control means for controlling the output power of the power inverter to a first power amount or less,
Wherein the control is performed by using the first temperature control means during the fixing operation of the fixing device, and the control is performed by using the first power control means during standby of the fixing device. I do.

【0041】本出願に係る第2の発明は、請求項1記載
の画像形成装置において前記定着装置の検出温度が第2
の温度よりも小さい場合に、第1の条件を満たすまで前
記電力インバータの出力電力を第2の電力量以上に制御
する第1の立ち上げ制御を行う事、を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the temperature detected by the fixing device is the second temperature.
When the temperature is lower than the first temperature, the first startup control for controlling the output power of the power inverter to be equal to or more than the second power amount is performed until the first condition is satisfied.

【0042】本出願に係る第3の発明は、請求項1記載
の画像形成装置において前記定着装置の検出温度が第2
の温度よりも小さい場合に、第1の条件を満たすまで前
記第1の温度制御手段で制御する第2の立ち上げ制御を
行う事、を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the temperature detected by the fixing device is the second temperature.
When the temperature is lower than the second temperature, the second start-up control controlled by the first temperature control means is performed until the first condition is satisfied.

【0043】本出願に係る第4の発明は、請求項2また
は3記載の画像形成装置において、前記第1の条件と
は、前記定着装置の検出温度が第3の温度以上であるか
否かである事、を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect, the first condition is that whether a detected temperature of the fixing device is equal to or higher than a third temperature. It is characterized by being.

【0044】本出願に係る第5の発明は請求項2または
3記載の画像形成装置において、前記第1の条件とは、
前記第1もしくは第2の立ち上げ制御を行う時間が第1
の時間よりも長いか否かである事、を特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect, the first condition is:
The time for performing the first or second startup control is the first time.
Or not longer than the time.

【0045】本出願に係る第6の発明は請求項5記載の
画像形成装置において、前記第1の時間は前記定着装置
の検出温度により決定される事、を特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the fifth aspect, the first time is determined by a temperature detected by the fixing device.

【0046】本出願に係る第7の発明は請求項1〜6の
いずれかに記載の画像形成装置において、前記第1の電
力制御手段による電力制御時は前記電磁誘導製発熱部材
は停止、もしくは低速動作をしている事、を特徴とす
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, when the first power control means controls the power, the electromagnetic induction heating member is stopped, or It operates at low speed.

【0047】本出願に係る第8の発明は請求項1〜6の
いずれかに記載の画像形成装置において、前記出力電力
の制御は電力インバータのスイッチング素子のON時間
の調整により行う事、を特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the control of the output power is performed by adjusting the ON time of a switching element of a power inverter. And

【0048】本出願に係る第9の発明は請求項1〜6の
いずれかに記載の画像形成装置において、前記出力電力
の制御は電力インバータの間欠出力により行う事、を特
徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the output power is controlled by an intermittent output of a power inverter.

【0049】本出願に係る第10の発明は請求項1〜6
のいずれかに記載の画像形成装置において、第1の電力
制御手段による電力制御時の前記定着装置の温度は、電
磁誘導発熱性部材による発熱と定着装置外等への放熱が
釣り合う事によりある温度範囲内に収まる事、を特徴と
する。
The tenth invention according to the present application is claimed in claims 1 to 6
In the image forming apparatus according to any one of the above, the temperature of the fixing device at the time of power control by the first power control means is a certain temperature due to a balance between heat generation by the electromagnetic induction heating member and heat radiation to the outside of the fixing device. It is characterized by being within the range.

【0050】本出願に係る第11の発明は請求項2〜6
のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第2の
温度は、前記第1の温度より小さい事、を特徴とする。
The eleventh invention according to the present application is claim 2 to claim 6.
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second temperature is lower than the first temperature.

【0051】上記構成において、より高速に装置の立ち
上げを完了し、かつ省エネルギーである画像形成装置を
提供する。
In the above configuration, there is provided an image forming apparatus in which the start-up of the apparatus is completed at a higher speed and energy is saved.

【0052】[0052]

【発明の実施の形態】(第1の実施例)図1は本発明の
実施例に係る画像形成装置の全体を説明する図である。
本実施例は、4色すなわち、イエローY、マゼンタM、
シアンC、ブラックKの画像形成手段を備えたカラー画
像形成装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 is a view for explaining an entire image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
In this embodiment, four colors, namely, yellow Y, magenta M,
This is a color image forming apparatus provided with cyan C and black K image forming means.

【0053】201は静電潜像を形成する感光ドラム
(a、b、c、dは各々ブラックK、シアンC、マゼン
タM、イエローY用を示す)、202(a、b、c、
d)は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム201上
に静電潜像を形成するレーザスキャナー、203は用紙
を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ね
た無端状の搬送ベルト、204は用紙上に形成されたト
ナー画像を用紙に定着する為の定着装置である。
Reference numeral 201 denotes a photosensitive drum for forming an electrostatic latent image (a, b, c, and d indicate black K, cyan C, magenta M, and yellow Y, respectively), and 202 (a, b, c, and y).
d) is a laser scanner that performs exposure according to an image signal to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 201, and 203 is an endless transport belt that also serves as a transfer belt and sequentially transports paper to an image forming unit of each color. And 204, a fixing device for fixing the toner image formed on the sheet to the sheet.

【0054】PC(不図示)からプリントすべきデータ
がプリンタに送られ、プリンタエンジンの方式に応じた
画像形成が終了しプリント可能状態となると、用紙カセ
ット(不図示)から用紙が供給され搬送ベルト203に
到達し、搬送ベルト203により用紙が各色の画像形成
部に順次搬送される。搬送ベルト203による用紙搬送
とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキ
ャナー202に送られ、感光ドラム203上に静電潜像
が形成され、図示しない現像器でトナーが現像され、図
示しない転写部で用紙上に転写される。図1では、イエ
ローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの順に順次
画像形成される。その後用紙は搬送ベルトから分離さ
れ、定着装置204で熱によってトナー像が用紙上に定
着され、外部へ排出される。
Data to be printed is sent from a PC (not shown) to the printer, and when image formation in accordance with the printer engine system is completed and the printer is ready for printing, paper is supplied from a paper cassette (not shown) and a transport belt is provided. The sheet arrives at 203, and the sheet is sequentially conveyed to the image forming units of each color by the conveying belt 203. Image signals of the respective colors are sent to the respective laser scanners 202 in synchronism with the sheet conveyance by the conveyance belt 203, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 203, and the toner is developed by a developing unit (not shown). The image is transferred onto the paper at the transfer unit. In FIG. 1, images are sequentially formed in the order of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K. Thereafter, the sheet is separated from the transport belt, the toner image is fixed on the sheet by heat in the fixing device 204, and is discharged to the outside.

【0055】以下、定着装置204について詳細な説明
を行う。本例において、定着装置204は電磁誘導加熱
方式の装置である。図2は本例の定着装置204の要部
の横断側面模型図、図3は要部の正面模型図、図4は要
部の縦断正面模型図である。
Hereinafter, the fixing device 204 will be described in detail. In this example, the fixing device 204 is an electromagnetic induction heating type device. FIG. 2 is a cross-sectional side view of a main part of the fixing device 204 of the present embodiment, FIG. 3 is a front view of the main part, and FIG. 4 is a longitudinal front view of the main part.

【0056】本例装置204は前述した図16の定着装
置と同様に、円筒状の電磁誘導発熱性ベルトを用いた、
加圧ローラ駆動方式、電磁誘導加熱方式の装置である。
図16の装置と共通の構成部材・部分には同一の符号を
付して再度の説明を省略する。
The apparatus 204 of this embodiment uses a cylindrical electromagnetic induction heating belt similarly to the fixing apparatus of FIG.
It is a pressure roller drive system and electromagnetic induction heating system.
The same reference numerals are given to the same components and portions as those in the apparatus of FIG. 16, and the description will not be repeated.

【0057】磁場発生手段は磁性コア1604a・16
04b・1604c及び励磁コイル1605からなる。
The magnetic field generating means is magnetic cores 1604a and 16
04b and 1604c and an exciting coil 1605.

【0058】磁性コア1604a・1604b・160
4cは高透磁率の部材であり、フェライトやパーマロイ
等といったトランスのコアに用いられる材料がよく、よ
り好ましくは100kHz以上でも損失の少ないフェラ
イトを用いるのがよい。
Magnetic cores 1604a, 1604b, 160
Reference numeral 4c denotes a member having high magnetic permeability, which is preferably made of a material used for a transformer core, such as ferrite or permalloy, and more preferably a ferrite having a small loss even at 100 kHz or more.

【0059】励磁コイル1605には給電部1605a
・1605b(図5)に励磁回路601を接続してあ
る。この励磁回路601は約20kHzから500kH
zの高周波電流を発生する。この励磁回路601につい
ては後程詳説を行う。励磁コイル1605は励磁回路6
01から供給される交番電流(高周波電流)によって交
番磁束を発生する。
The exciting coil 1605 has a feeder 1605a
The excitation circuit 601 is connected to 1605b (FIG. 5). This excitation circuit 601 has a frequency of about 20 kHz to 500 kHz.
A high-frequency current of z is generated. The excitation circuit 601 will be described later in detail. The exciting coil 1605 is the exciting circuit 6
An alternating magnetic flux is generated by an alternating current (high-frequency current) supplied from 01.

【0060】1603a,1603bは横断面略半円弧
状樋型のスリーブガイド部材であり、開口側を互いに向
かい合わせて略円柱体を構成し、外側に円筒状の電磁誘
導性発熱ベルトである定着スリーブ1601をルーズに
外嵌させてある。
Reference numerals 1603a and 1603b denote sleeve guide members each having a substantially semi-arc-shaped trough-shaped cross section. The opening side faces each other to form a substantially cylindrical body, and a fixing sleeve which is a cylindrical electromagnetically inductive heating belt on the outside. 1601 is loosely fitted.

【0061】前記スリーブガイド部材1603aは、磁
場発生手段としての磁性コア1604a・1604b・
1604cと励磁コイル1605を内側に保持してい
る。
The sleeve guide member 1603a includes magnetic cores 1604a, 1604b,
1604c and the excitation coil 1605 are held inside.

【0062】また、スリーブガイド部材1603aに
は、図2・図4に示すように良熱伝導部材304がニッ
プ部Nの加圧ローラ1607との対向面側で、定着スリ
ーブ1601の内側に配設してある。
In the sleeve guide member 1603a, a good heat conducting member 304 is disposed inside the fixing sleeve 1601 on the side of the nip portion N facing the pressure roller 1607, as shown in FIGS. I have.

【0063】本例においては、良熱伝導性部材304に
アルミニウムを用いている。前記良熱伝導部材304は
熱伝導率kがk=240[w・m-1・K-1]であり、厚
さ1[mm]である。
In this example, aluminum is used for the good heat conductive member 304. The good heat conducting member 304 has a heat conductivity k = 240 [w · m −1 · K −1 ] and a thickness of 1 [mm].

【0064】また、良熱伝導部材304は磁場発生手段
である励磁コイル1605と磁性コア1604a・16
04b・1604cから発生する磁場の影響を受けない
ように、この磁場の外に配設してある。
The good heat conducting member 304 includes an exciting coil 1605 serving as a magnetic field generating means and magnetic cores 1604a and 1604a.
It is arranged outside this magnetic field so as not to be affected by the magnetic field generated from the magnetic fields 04b and 1604c.

【0065】具体的には、良熱伝導部材304を励磁コ
イル1605に対して磁性コア1604cを隔てた位置
に配設し、励磁コイル1605による磁路の外側に位置
させて良熱伝導体304に影響を与えないようにしてい
る。
More specifically, the good heat conducting member 304 is disposed at a position where the magnetic core 1604c is separated from the exciting coil 1605, and is located outside the magnetic path formed by the exciting coil 1605 to form the good heat conducting member 304. Try not to affect.

【0066】302はスリーブガイド部材1603bの
内面平面部に当接させて配設した横長の加圧用剛性ステ
イである。
Reference numeral 302 denotes a horizontally-long pressurizing rigid stay disposed in contact with the inner flat surface of the sleeve guide member 1603b.

【0067】301は磁性コア1604a・1604b
・1604c及び励磁コイル1605と加圧用剛性ステ
イ302の間を絶縁するための絶縁部材である。
Numeral 301 denotes magnetic cores 1604a and 1604b.
An insulating member for insulating the 1604c and the exciting coil 1605 from the rigid stay 302 for pressing.

【0068】フランジ部材402a・402bはスリー
ブガイド部材1603a,1603bのアセンブリの左
右両端部に外嵌し、前記左右位置を固定しつつ回転自在
に取り付け、定着スリーブ1601の回転時に前記定着
スリーブ1601の端部を受けて定着スリーブのスリー
ブガイド部材長手に沿う寄り移動を規制する役目をす
る。
The flange members 402a and 402b are externally fitted to the left and right ends of the assembly of the sleeve guide members 1603a and 1603b, and are rotatably mounted while fixing the left and right positions. When the fixing sleeve 1601 rotates, the ends of the fixing sleeve 1601 are rotated. The portion serves to regulate the sideward movement of the fixing sleeve along the length of the sleeve guide member.

【0069】加圧部材としての加圧ローラ1607は、
芯金1607aと、前記芯金周りに同心一体にローラ状
に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ
素樹脂などの耐熱性・弾性材層1607bとで構成され
ており、芯金1607aの両端部を装置の不図示のシャ
ーシ側板間に回転自由に軸受け保持させて配設してあ
る。
A pressure roller 1607 as a pressure member is
It is composed of a core bar 1607a and a heat-resistant and elastic material layer 1607b such as silicone rubber, fluoro rubber or fluoro resin which is formed and coated concentrically around the core bar in the form of a roller. The portion is rotatably supported between chassis side plates (not shown) of the apparatus.

【0070】加圧用剛性ステイ302の両端部と装置シ
ャーシ側のバネ受け部材404a・404bとの間にそ
れぞれ加圧バネ403a・403bを縮設することで加
圧用構成ステイ302に押し下げ力を作用させている。
これによりスリーブガイド部材1603aの下面と加圧
ローラ1607の上面とが定着スリーブ1601を挟ん
で圧接して所定幅の定着ニップ部Nが形成される。
Pressing springs 403a and 403b are contracted between both ends of the pressing rigid stay 302 and spring receiving members 404a and 404b on the apparatus chassis side, respectively, so that a pressing force is applied to the pressing constituent stay 302. ing.
As a result, the lower surface of the sleeve guide member 1603a and the upper surface of the pressure roller 1607 are pressed against each other with the fixing sleeve 1601 interposed therebetween, thereby forming a fixing nip portion N having a predetermined width.

【0071】加圧ローラ1607は駆動手段Mにより矢
示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ16
07の回転駆動による前記加圧ローラ1607と定着ス
リーブ1601の外面との摩擦力で定着スリーブ160
1に回転力が作用し、前記定着スリーブ1601がその
内面が定着ニップNにおいて良熱伝導部材304の下面
に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ1
607の回転周速度にほぼ対応した周速度をもってスリ
ーブガイド部材1603a,1603bの外回りを回転
状態になる。
The pressure roller 1607 is driven to rotate in the counterclockwise direction indicated by the arrow by the driving means M. This pressure roller 16
07, the frictional force between the pressure roller 1607 and the outer surface of the fixing sleeve 1601 due to the rotational driving of the fixing sleeve 1601.
1, the fixing sleeve 1601 slides while the inner surface of the fixing sleeve 1601 is in close contact with the lower surface of the good heat conducting member 304 at the fixing nip N, and the pressing roller 1
The outer peripheral rotation of the sleeve guide members 1603a and 1603b is brought into a rotating state at a peripheral speed substantially corresponding to the rotational peripheral speed of 607.

【0072】この場合、定着ニップ部Nにおける良熱伝
導部材304の下面と定着スリーブ1601の内面との
相互摺動摩擦力を低減化させるために定着ニップ部Nの
良熱伝導部材304の下面と定着スリーブ1601の内
面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させる、あ
るいは良熱伝導性部材304の下面を潤滑部材で被覆す
ることもできる。これは、良熱伝導部材304としてア
ルミニウムを用いた場合のように表面滑り性が材質的に
よくない或いは仕上げ加工を簡素化した場合に、摺動す
る定着スリーブ1601に傷をつけて定着スリーブ16
01の耐久性が悪化してしまうことを防ぐものである。
In this case, in order to reduce the mutual sliding friction between the lower surface of the good heat conducting member 304 in the fixing nip N and the inner surface of the fixing sleeve 1601, the lower surface of the good heat conducting member 304 in the fixing nip N is fixed. A lubricant such as heat-resistant grease may be interposed between the inner surface of the sleeve 1601 and the lower surface of the good heat conductive member 304 may be covered with a lubricating member. This is because when the surface sliding property is not good in material such as when aluminum is used as the good heat conducting member 304 or when the finishing process is simplified, the sliding fixing sleeve 1601 is damaged and the fixing sleeve 1601 is damaged.
01 is prevented from deteriorating.

【0073】良熱伝導部材304は長手方向の温度分布
を均一にする効果があり、例えば、小サイズ紙を通紙し
た場合、定着スリーブ1601での非通紙部の熱量が、
良熱伝導部材304へ伝熱し、良熱伝導部材304にお
ける長手方向の熱伝導により、非通紙部の熱量が小サイ
ズ紙通紙部へ伝熱される。これにより、小サイズ紙通紙
時の消費電力を低減させる効果も得られる。
The good heat conducting member 304 has an effect of making the temperature distribution in the longitudinal direction uniform. For example, when small size paper is passed, the amount of heat of the non-paper passing portion of the fixing sleeve 1601 is reduced.
The heat is transferred to the good heat conducting member 304, and the amount of heat in the non-sheet passing portion is transferred to the small size sheet passing portion by heat conduction in the longitudinal direction of the good heat conducting member 304. As a result, an effect of reducing power consumption when passing small-sized paper is also obtained.

【0074】また、図5に示すように、スリーブガイド
部材1603aの周面に、その長手に沿い所定の間隔を
置いて凸リブ部1603cを形成具備させ、スリーブガ
イド部材1603aの周面と定着スリーブ1601の内
面との接触摺動抵抗を低減させて定着スリーブ1601
の回転負荷を少なくしている。このような凸リブ部はス
リーブガイド部材1603bにも同様に形成具備するこ
とができる。
As shown in FIG. 5, the peripheral surface of the sleeve guide member 1603a is provided with convex ribs 1603c at predetermined intervals along the length thereof, so that the peripheral surface of the sleeve guide member 1603a is fixed to the fixing sleeve. 1601 by reducing the contact sliding resistance with the inner surface of the fixing sleeve 1601
Rotation load is reduced. Such a convex rib portion can be similarly formed and provided on the sleeve guide member 1603b.

【0075】図6は交番磁束の発生の様子を模式的に表
したものである。Cは発生した交番磁束の一部を表す。
磁性コア1604a・1604b・1604cに導かれ
た交番磁束Cは、磁性コア1604aと磁性コア160
4bとの間、そして磁性コア1604aと磁性コア16
04cとの間において定着スリーブ1601の電磁誘導
発熱層701に渦電流を発生させる。この渦電流は電磁
誘導発熱層701の固有抵抗によって電磁誘導発熱層7
01にジュール熱(渦電流拐)を発生させる。ここでの
発熱量Qは電磁誘導発熱層701を通る磁束の密度によ
って決まり、図6のグラフような分布を示す。
FIG. 6 schematically shows how alternating magnetic flux is generated. C represents a part of the generated alternating magnetic flux.
The alternating magnetic flux C guided to the magnetic cores 1604a, 1604b, and 1604c is
4b, and the magnetic core 1604a and the magnetic core 16
04c, an eddy current is generated in the electromagnetic induction heating layer 701 of the fixing sleeve 1601. This eddy current is generated by the electromagnetic induction heating layer 7 by the specific resistance of the electromagnetic induction heating layer 701.
01 generates Joule heat (eddy current abduction). The heat value Q here is determined by the density of the magnetic flux passing through the electromagnetic induction heating layer 701, and shows a distribution as shown in the graph of FIG.

【0076】図6のグラフは、縦軸が磁性コア1604
aの中心を0とした角度θで表した定着スリーブ160
1における円周方向の位置を示し、横軸が定着スリーブ
1601の電磁誘導発熱層701での発熱量Qを示す。
ここで、発熱域Hは最大発熱量をQとした場合、発熱量
がQ/e以上の領域と定義する。これは、定着に必要な
発熱量が得られる領域である。
The vertical axis of the graph of FIG.
The fixing sleeve 160 represented by an angle θ with the center of a being 0
The horizontal axis indicates the heat generation amount Q in the electromagnetic induction heating layer 701 of the fixing sleeve 1601.
Here, the heating area H is defined as an area where the heating value is Q / e or more, where Q is the maximum heating value. This is an area where a heat value required for fixing can be obtained.

【0077】この定着ニップ部Nの温度は、不図示の温
度検知手段を含む温調系により励磁コイル1605に対
する電流供給が制御されることで所定の温度が維持され
るように温調される。1606(図2)は定着スリーブ
1601の温度を検知するサーミスタなどの温度センサ
であり、図2に示すように定着ニップ部Nに対し、紙搬
送方向の下流側に位置し、定着スリーブ1601の内壁
に接触するように設けられている。本例においては温度
センサ1606で測定した定着スリーブ1601の温度
情報をもとに定着ニップ部Nの温度を制御するようにし
ている。
The temperature of the fixing nip N is controlled such that a predetermined temperature is maintained by controlling the current supply to the exciting coil 1605 by a temperature control system including a temperature detecting means (not shown). Reference numeral 1606 (FIG. 2) denotes a temperature sensor such as a thermistor for detecting the temperature of the fixing sleeve 1601. The temperature sensor 1606 is located downstream of the fixing nip N in the paper transport direction as shown in FIG. Is provided so as to be in contact with. In this embodiment, the temperature of the fixing nip N is controlled based on the temperature information of the fixing sleeve 1601 measured by the temperature sensor 1606.

【0078】而して、定着スリーブ1601が回転し、
励磁回路601から励磁コイル1605への給電により
上記のように定着スリーブ1601の電磁誘導発熱がな
されて定着ニップ部Nが所定の温度に立ち上がって温調
された状態において、画像形成手段部から搬送された未
定着トナー画像tが形成された被記録材Pが定着ニップ
部Nの定着スリーブ1601と加圧ローラ1607との
間に画像面が上向き、即ち定着スリーブ面に対向して導
入され、定着ニップ部Nにおいて画像面が定着スリーブ
1601の外面に密着して定着スリーブ1601と一緒
に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。
Thus, the fixing sleeve 1601 rotates,
The power is supplied from the excitation circuit 601 to the excitation coil 1605, and the electromagnetic induction heating of the fixing sleeve 1601 is performed as described above, so that the fixing nip N rises to a predetermined temperature and is conveyed from the image forming unit in a state where the temperature is regulated. The recording material P on which the unfixed toner image t is formed is introduced between the fixing sleeve 1601 and the pressure roller 1607 in the fixing nip portion N with the image surface facing upward, that is, opposed to the fixing sleeve surface. In the portion N, the image surface is brought into close contact with the outer surface of the fixing sleeve 1601, and the fixing nip N is conveyed together with the fixing sleeve 1601.

【0079】この定着ニップ部Nを定着スリーブ160
1と一緒に被記録材Pが挟持搬送されていく過程におい
て定着スリーブ1601の電磁誘導発熱で加熱されて被
記録材P上の未定着トナー画像tが加熱定着される。被
記録材Pは定着ニップ部Nを通過すると回転定着スリー
ブ1601の外面から分離して排出搬送されていく。被
記録材上の加熱定着トナー画像は定着ニップ部通過後、
冷却して永久固着像となる。
The fixing nip N is fixed to the fixing sleeve 160.
In the process in which the recording material P is pinched and conveyed together with the recording material 1, the unfixed toner image t on the recording material P is heated and fixed by the electromagnetic induction heat of the fixing sleeve 1601. When the recording material P passes through the fixing nip portion N, it is separated from the outer surface of the rotary fixing sleeve 1601 and is discharged and conveyed. The heat-fixed toner image on the recording material passes through the fixing nip,
Upon cooling, it becomes a permanent fixed image.

【0080】ここで、温度センサ(サーミスタ)160
6の位置は加熱部と同一には出来ない。これは以下の理
由による。誘導磁界による影響を受け正しい出力が得ら
れない。加熱部には、コイル、コア、ホルダ等の多数の
部品があるためサーミスタを配置するスペースが無い。
Here, the temperature sensor (thermistor) 160
The position 6 cannot be the same as the heating section. This is for the following reason. Correct output cannot be obtained due to the influence of the induction magnetic field. Since there are many components such as coils, cores, and holders in the heating unit, there is no space for disposing the thermistor.

【0081】本例においては、図2に示すように、定着
スリーブ1601の発熱域H(図6)の対向位置に暴走
時の励磁コイル1605への給電を遮断するため温度検
知素子であるサーモスイッチ303を配設している。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, a thermo-switch, which is a temperature detecting element, is provided at a position facing the heat generating area H (FIG. 6) of the fixing sleeve 1601 to cut off power supply to the exciting coil 1605 during runaway. 303 is provided.

【0082】図7は本例で使用した安全回路の回路図で
ある。温度検知素子であるサーモスイッチ303は+2
4VDC電源とリレースイッチ802と直列に接続され
ており、サーモスイッチ303が切れると、リレースイ
ッチ802への給電が遮断され、リレースイッチ802
が動作し、励磁回路601への給電が遮断されることに
より励磁コイル1605への給電を遮断する構成をとっ
ている。サーモスイッチ303はOFF動作温度を22
0℃に設定した。
FIG. 7 is a circuit diagram of the safety circuit used in this example. Thermo switch 303 which is a temperature detecting element is +2
The 4 VDC power supply and the relay switch 802 are connected in series. When the thermo switch 303 is turned off, the power supply to the relay switch 802 is cut off and the relay switch 802 is turned off.
Operates, and the power supply to the excitation coil 1605 is cut off when the power supply to the excitation circuit 601 is cut off. The thermo switch 303 sets the OFF operation temperature to 22.
It was set to 0 ° C.

【0083】また、サーモスイッチ303は定着スリー
ブ1601の発熱域Hに対向して定着スリーブ1601
の外面に非接触に配設した。サーモスイッチ303と定
着スリーブ1601との間の距離は略2mmとした。こ
れにより、定着スリーブ1601にサーモスイッチ30
3の接触による傷が付くことがなく、耐久による定着画
像の劣化を防止することができる。
Further, the thermoswitch 303 is opposed to the heat generating area H of the fixing sleeve 1601,
In a non-contact manner. The distance between the thermoswitch 303 and the fixing sleeve 1601 was approximately 2 mm. As a result, the thermoswitch 30 is attached to the fixing sleeve 1601.
No damage is caused by the contact of No. 3 and deterioration of the fixed image due to durability can be prevented.

【0084】本例によれば、装置故障による定着装置暴
走時、図16のような定着ニップNで発熱する装置構成
とは違い、定着ニップNに被記録材としての紙が挟まっ
た状態で定着装置が停止し、励磁コイル1605に給電
が続けられ定着スリーブ1601が発熱し続けた場合で
も、紙が挟まっている定着ニップ部Nでは発熱していな
いために紙が直接加熱されることがない。また、発熱量
が多い発熱域Hには、サーモスイッチ303が配設して
あるため、サーモスイッチ303が220℃を感知し
て、サーモスイッチが切れた時点で、リレースイッチ8
02により励磁コイル1605への給電が遮断される。
According to this embodiment, when the fixing device goes out of control due to a device failure, unlike the device configuration in which heat is generated in the fixing nip N as shown in FIG. Even when the apparatus is stopped and power is continuously supplied to the exciting coil 1605 and the fixing sleeve 1601 continues to generate heat, the paper is not directly heated because no heat is generated in the fixing nip portion N where the paper is sandwiched. Further, since the thermo switch 303 is provided in the heat generation area H where the heat generation is large, the relay switch 8 is turned off when the thermo switch 303 detects 220 ° C. and the thermo switch is turned off.
02 shuts off the power supply to the exciting coil 1605.

【0085】本例によれば、紙の発火温度は約400℃
近辺であるため紙が発火することなく、定着スリーブの
発熱を停止することができる。
According to this example, the ignition temperature of the paper is about 400 ° C.
Since it is near, the heat generation of the fixing sleeve can be stopped without firing the paper.

【0086】温度検知素子としてサーモスイッチ303
のほかに温度ヒューズを用いることもできる。
Thermo switch 303 as temperature detecting element
Alternatively, a thermal fuse can be used.

【0087】本例ではトナーtに低軟化物質を含有させ
たトナーを使用したため、定着装置にオフセット防止の
ためのオイル塗布機構を設けていないが、低軟化物質を
含有させていないトナーを使用した場合にはオイル塗布
機構を設けてもよい。また、低軟化物質を含有させたト
ナーを使用した場合にもオイル塗布や冷却分離を行って
もよい。以上が定着装置204の説明である。
In this example, since a toner containing a low softening substance was used in the toner t, an oil applying mechanism for preventing offset was not provided in the fixing device, but a toner not containing a low softening substance was used. In this case, an oil application mechanism may be provided. Also, when a toner containing a low softening substance is used, oil application or cooling separation may be performed. The above is the description of the fixing device 204.

【0088】以下で励磁回路601の説明を行う。図5
に励磁コイル1605と励磁回路601を接続して励磁
電流により交番磁界を発生する回路を示した。この励磁
回路では約20kHzから500kHzの高周波電流を
発生する。
Hereinafter, the excitation circuit 601 will be described. FIG.
5 shows a circuit in which an exciting coil 1605 and an exciting circuit 601 are connected to generate an alternating magnetic field by an exciting current. This excitation circuit generates a high-frequency current of about 20 kHz to 500 kHz.

【0089】図8に励磁回路601の回路構成を示し
た。図8において、901はスイッチング素子であり、
良く用いられるものがMOSFETやIGBTといった
素子である。902は逆導通ダイオードである。160
5は励磁コイル、904は共振コンデンサである。この
様な回路においてスイッチ素子901をオン、オフする
ことによりシングル電圧共振を行っている。
FIG. 8 shows a circuit configuration of the excitation circuit 601. In FIG. 8, reference numeral 901 denotes a switching element;
Devices often used are devices such as MOSFETs and IGBTs. 902 is a reverse conducting diode. 160
5 is an exciting coil, 904 is a resonance capacitor. In such a circuit, single voltage resonance is performed by turning on and off the switch element 901.

【0090】図9は、図8の出力コンバータを含む誘導
加熱制御部の全体構成ブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram of the overall configuration of the induction heating control section including the output converter of FIG.

【0091】1001は電源ライン入力端子、1002
はサーキットブレーカー、1003はリレー、1004
は交流入力から両波整流を行うブリッジ整流回路と高周
波フィルタを行うコンデンサで構成された整流回路、1
005はゲート制御トランス、1006(901・90
2)はスイッチング素子、904は共振コンデンサ、1
008は1006でスイッチングされたスイッチング電
流を検出するカレントトランスで定着装置の励磁コイル
と接続される。1010は定着器ユニット部を示してお
り電気部品構成としては前述説明した励磁コイル160
5と温度検出サーミスタ1606と過昇温を検出するサ
ーモスイッチ303を有している。
1001 is a power line input terminal, 1002
Is a circuit breaker, 1003 is a relay, 1004
Is a rectifier circuit composed of a bridge rectifier circuit for performing double-wave rectification from an AC input and a capacitor for performing a high-frequency filter;
005 is a gate control transformer, 1006 (901, 90
2) is a switching element, 904 is a resonance capacitor, 1
Reference numeral 008 denotes a current transformer that detects the switching current switched in step 1006 and is connected to the excitation coil of the fixing device. Reference numeral 1010 denotes a fixing unit unit which has the above-described excitation coil 160 as an electric component.
5 and a temperature detection thermistor 1606 and a thermoswitch 303 for detecting excessive temperature rise.

【0092】1011は定着装置の加熱オン/オフ信号
入力でプリンタシーケンスコントローラから送られてく
る、1012は、定着装置のサーミスタ温度検出値に基
づき、目標温度と比較しながら制御量をコントロールす
るフィードバック制御回路、1013はフィードバック
制御信号を受けて、本コンバータの制御形態に相応しい
制御を行うドライバ回路である。
Reference numeral 1011 denotes a heating ON / OFF signal input to the fixing device, which is sent from the printer sequence controller. Reference numeral 1012 denotes a feedback control for controlling a control amount while comparing with a target temperature based on the detected value of the thermistor temperature of the fixing device. The circuit 1013 is a driver circuit that receives a feedback control signal and performs control appropriate to the control mode of the converter.

【0093】1001から交流電源入力を受け、過電流
ブレーカ及びリレーを介して整流回路1004にAC電
源が印加されると、両波整流ダイオードにより、脈流化
DC電圧を生成する。
When an AC power supply is input from 1001 and AC power is applied to the rectifier circuit 1004 via an overcurrent breaker and a relay, a pulsating DC voltage is generated by a double-wave rectifier diode.

【0094】スイッチング素子1006がスイッチング
を行うように、後続するスイッチング素子でゲートトラ
ンス1005をドライブする事により、励磁コイル16
05と共振コンデンサ1006で形成された共振回路に
交流パルス電圧が印加される。この結果、スイッチング
素子1006の導通時には励磁コイルに脈流化DC電圧
が印加され、励磁コイルのインダクタンスと抵抗により
定まる電流が流れはじめる。ゲート信号に従ってスイッ
チング素子がターンオフすると、励磁コイルは電流を流
し続けようとするため、両端に共振コンデンサと励磁コ
イルにより定まる、フライバック電圧と呼ばれる高電圧
が発生する。この電圧は電源電圧を中心に振動し、その
ままオフ状態を保つと電源電圧に収束する。フライバッ
ク電圧のリンギングが大きく、スイッチング素子のコイ
ル側端子の電圧が負になる期間は逆導通ダイオード90
2がターンオンし、電流がコイルに流入する。この期間
中コイルとスイッチング素子の接点は0Vにクランプさ
れることになる。この様な期間にスイッチング素子をオ
ンすれば、電圧を背負うことなくターンオン可能なこと
が一般に知られており、ZVSと呼ばれている。この様
な場合にスイッチング素子のスイッチングに伴う損失は
最小となり、効率の良い、ノイズの少ないスイッチング
が可能となっている。
By driving the gate transformer 1005 with the subsequent switching element so that the switching element 1006 performs switching, the excitation coil 16
An AC pulse voltage is applied to a resonance circuit formed by the capacitor 05 and the resonance capacitor 1006. As a result, when the switching element 1006 is turned on, a pulsating DC voltage is applied to the excitation coil, and a current determined by the inductance and resistance of the excitation coil starts flowing. When the switching element is turned off according to the gate signal, the exciting coil tries to keep the current flowing, so that a high voltage called a flyback voltage, which is determined by the resonance capacitor and the exciting coil at both ends, is generated. This voltage oscillates around the power supply voltage, and converges to the power supply voltage if the off state is maintained. When the ringing of the flyback voltage is large and the voltage of the coil side terminal of the switching element is negative, the reverse conducting diode 90 is used.
2 turns on and current flows into the coil. During this period, the contact between the coil and the switching element is clamped at 0V. It is generally known that if a switching element is turned on during such a period, it can be turned on without carrying a voltage, and is called ZVS. In such a case, the loss due to the switching of the switching element is minimized, and efficient, low-noise switching is possible.

【0095】定着装置としての温度検出はサーミスタ1
606により行っており、サーミスタ1606の抵抗変
化を電圧に変換し、予め定められる基準電圧と比較し、
目標温度との差として検出する。この検出結果に基づい
てオン時間幅を決定し、それに基づいてPWM制御を行
っている。PWM制御部分はオン時間制御部とオフ時間
制御部の2対の定電流源回路及びコンデンサ、コンパレ
ータからなっており、オン時間中はオフ時間制御部を停
止し、オフ時間中はオン時間制御部を停止する、ステア
リングフリップフロップにより順次時間幅を制御された
オン時間、オフ時間を繰り返し出力していく。オフ時間
のコンパレータは調整可能ではあるもののフィードバッ
クループを持たせない構成にすることにより一定時間の
制御とし、オン時間のコンパレータに温度情報をフィー
ドバックすることで温度制御を実現している。
The temperature of the fixing device is detected by thermistor 1.
606, the resistance change of the thermistor 1606 is converted into a voltage, and compared with a predetermined reference voltage.
Detected as the difference from the target temperature. The ON time width is determined based on the detection result, and PWM control is performed based on the ON time width. The PWM control part comprises two pairs of constant current source circuits, a capacitor and a comparator, an on-time control part and an off-time control part. The off-time control part is stopped during the on-time, and the on-time control part is made during the off-time. Is stopped, and the ON time and the OFF time whose time widths are sequentially controlled by the steering flip-flop are repeatedly output. The off-time comparator is configured to be adjustable but has no feedback loop, so that control is performed for a fixed time, and temperature control is realized by feeding back temperature information to the on-time comparator.

【0096】励磁コイルに電流を流す時間、即ちスイッ
チング素子のオンしている時間の最大値はACライン電
圧値と供給可能な電力により定まり、制御回路からの制
御信号はその時間を超えない範囲となっている。又、最
小時間についても規定する構成を設けても良い。
The time during which the current flows through the exciting coil, that is, the maximum value of the time during which the switching element is on, is determined by the AC line voltage value and the power that can be supplied, and the control signal from the control circuit is set within a range not exceeding the time. Has become. Further, a configuration for defining the minimum time may be provided.

【0097】朝一番での立ち上げ時など電源投入時の定
着装置の温度が低い場合には最大時間幅に近いオン時間
幅で電力供給を行うことになる。投入可能な電力が1例
として1100Wの場合には、電源オン時から温度制御
がかかるまでは最大オン時間幅で1100Wでの電力供
給を行い、温度検出素子であるサーミスタ1606の信
号によりオン時間幅を制限し、電力を制御するようにな
っている。
If the temperature of the fixing device is low when the power is turned on, such as when starting up in the morning, power is supplied in an on-time width close to the maximum time width. When the power that can be input is 1100 W as an example, power is supplied at 1100 W at the maximum on-time width from power-on until temperature control is performed, and the on-time width is determined by a signal from the thermistor 1606 as a temperature detecting element. And power is controlled.

【0098】電源入力端子1001から交流電力を受け
過電流を保護するブレーカ1002及びリレー接点10
03を介して整流回路1004に入る。ここでリレーの
励磁巻線は定着装置のスリーブ温度を検出し、スリーブ
温度が規定の温度を超え異常昇温した時遮断するサーモ
スイッチ接点を介して例示するように構成されており、
仮にトラブルが生じ本定着装置が異常昇温をした場合で
もリレー1003を遮断して励磁回路601の電源を切
り、熱暴走から定着装置の安全を確保している。以上が
励磁回路601の説明である。
A breaker 1002 for receiving AC power from a power input terminal 1001 to protect an overcurrent and a relay contact 10
The rectifier circuit 1004 enters the rectifier circuit 1004 via the control circuit 03. Here, the excitation winding of the relay detects the sleeve temperature of the fixing device, and is configured as an example via a thermoswitch contact that shuts off when the sleeve temperature exceeds a specified temperature and abnormally rises,
Even if a trouble occurs and the temperature of the fixing device rises abnormally, the relay 1003 is shut off and the power supply of the excitation circuit 601 is turned off to ensure the safety of the fixing device from thermal runaway. The above is the description of the excitation circuit 601.

【0099】今回は説明を簡略化する為に励磁回路60
1の例としてシングル電圧共振型のインバータを用いて
説明を行ったが、この電圧共振型以外にも電流共振型や
部分共振を用いた物など交流発生可能なインバータなら
どれを用いても良い。
In this case, the excitation circuit 60
Although the description has been made using a single voltage resonance type inverter as an example, any inverter that can generate an alternating current such as a current resonance type or a partial resonance type other than the voltage resonance type may be used.

【0100】以下、本発明の第1の実施例に係る誘導加
熱を用いた定着装置の制御について説明する。
Hereinafter, control of the fixing device using induction heating according to the first embodiment of the present invention will be described.

【0101】図10に第1の実施例の制御フローチャー
トを示す。本フローチャートに基づく制御はCPUやD
SPなどの演算装置を用いるのが一般的であるが、ハー
ドウェアのみで制御部を構成してもよい。
FIG. 10 shows a control flowchart of the first embodiment. The control based on this flowchart is executed by the CPU or D
Although it is common to use an arithmetic device such as an SP, the control unit may be configured only with hardware.

【0102】画像形成装置の電源がON(ステップ10
1)され適当な処理(各部のチェック等)が済むと、加
圧ローラ駆動用モータを起動し加圧ローラを回転させ
(102)、定着スリーブを従動させる。次に駆動回路
による駆動コイルへの電力投入を開始し定着スリーブを
発熱させる(103)。この電力投入は、定着装置の検
出温度が、Ts℃を越えるまで行う。
The power of the image forming apparatus is turned on (step 10).
1) After the appropriate processing (checking of each part) is completed, the motor for driving the pressure roller is started to rotate the pressure roller (102), and the fixing sleeve is driven. Next, power supply to the drive coil by the drive circuit is started to cause the fixing sleeve to generate heat (103). This power supply is performed until the detected temperature of the fixing device exceeds Ts ° C.

【0103】検出温度≧Ts℃となると(104)、プ
リント要求受付可能状態となり(105)、同時に一定
量の小電力入力に切り替える(106)。この一定量の
小電力入力とは、励磁回路から駆動コイルへ数十W程度
一定の電力入力を行う事であり、電力入力を小さくする
方法としては、励磁回路のスイッチング素子のON時間
を短くする事により励磁コイルへの励磁電圧パルス幅を
小さくする方法や、駆動回路を動作させる時間を間欠に
する事により近似的に少量の電力を入力する等の方法が
あり、電力をある値以下に出来ればどの様な方法を用い
ても良い。
When the detected temperature becomes equal to or higher than Ts ° C. (104), the print request can be accepted (105), and at the same time, the input is switched to a fixed amount of low power (106). This small amount of small power input means that a constant power input of about several tens of watts is performed from the excitation circuit to the drive coil. As a method of reducing the power input, the ON time of the switching element of the excitation circuit is shortened. There is a method of reducing the excitation voltage pulse width to the excitation coil, and a method of inputting a small amount of power approximately by intermittently operating the drive circuit. Any method may be used.

【0104】定着装置はこの小電力入力による発熱と外
部への放熱や熱伝導との関係によりある範囲の温度とな
る。この放熱する熱量は外気温や装置近傍の風量等で変
わってしまうものの、それらを考慮した値とすれば問題
ない。この時の温度範囲を高く設定すれば、その後に定
着可能な温度まで加熱する時間は短くて済む、すなわち
ファーストプリントタイムが早くなる。
The fixing device has a certain temperature range due to the relationship between the heat generated by the small power input and the heat radiation to the outside and heat conduction. The amount of heat dissipated varies depending on the outside air temperature, the amount of air in the vicinity of the device, and the like. If the temperature range at this time is set high, the time required for heating to a temperature at which fixation can be performed thereafter is short, that is, the first print time is shortened.

【0105】しかし、温度範囲を高い値に設定すると、
多くの投入電力が必要となり、待機時の消費電力が大き
くなってしまう。加えて高い温度が保たれる事により、
スリーブや加圧ローラなどの定着装置を構成する部材や
定着装置の周辺の部材に熱ストレスが生じ、変形や寿命
低下などの問題を引き起こす原因となる。これらの条件
を加味した上で適当な値となる様に温度範囲を設定す
る。我々が行った実験によるとA3用紙大の定着装置の
印字時の定着装置の温度が180〜200℃程度であ
り、ファーストプリントタイム20s以下を実現する場
合、温度範囲は100℃〜150℃となるようにするの
が良く、特に130℃程度とするのがよい。この場合、
小電力入力は70W程度とすれば良い。
However, if the temperature range is set to a high value,
A large amount of input power is required, and power consumption during standby increases. In addition, by maintaining a high temperature,
Thermal stress occurs in members constituting the fixing device such as a sleeve and a pressure roller and members around the fixing device, which causes problems such as deformation and shortened life. After taking these conditions into account, the temperature range is set to an appropriate value. According to experiments conducted by us, the temperature of the fixing device at the time of printing of the fixing device of A3 paper size is about 180 to 200 ° C., and when the first print time is 20 s or less, the temperature range is 100 ° C. to 150 ° C. The temperature is preferably set to about 130 ° C. in this case,
The small power input may be about 70 W.

【0106】小電力入力に切り替えた後に加圧ローラ駆
動用モータを停止し、加圧ローラ及び定着スリーブを停
止させる(107)。
After switching to the low power input, the motor for driving the pressure roller is stopped, and the pressure roller and the fixing sleeve are stopped (107).

【0107】従来のように温度調節を行う場合は、本例
のように温度検出位置と加熱位置が異なっている系にお
いては発熱材である定着スリーブは、常に回転していな
ければならない。しかし、以上で説明したように一定小
電力入力を行う事により、発熱と放熱とのバランスによ
り装置の温度が決まる為、定着スリーブを停止させても
問題ない。また、定着スリーブを回転させない事によ
り、定着スリーブが回転している時に加熱部以外で発生
する余分な放熱を抑える事が出来るので省エネルギーと
なる。さらに、本実施例の様な加圧ローラを回転させ、
加圧ローラにフィルムを従動させて回転する様な駆動系
では駆動トルクが非常に大きく、これを停止する事によ
り駆動しながらの待機時温調を行うよりも待機時の消費
電力を10W程度減らす事が出来る。
When the temperature is adjusted as in the prior art, in a system in which the temperature detection position and the heating position are different as in the present embodiment, the fixing sleeve, which is a heating material, must be constantly rotating. However, as described above, when the constant low power is input, the temperature of the apparatus is determined by the balance between heat generation and heat radiation, so that there is no problem in stopping the fixing sleeve. In addition, by not rotating the fixing sleeve, unnecessary heat radiation generated in portions other than the heating section when the fixing sleeve is rotating can be suppressed, thereby saving energy. Furthermore, by rotating the pressure roller as in this embodiment,
In a drive system in which the film is driven by the pressure roller to rotate, the drive torque is very large. By stopping the drive torque, the power consumption in the standby mode is reduced by about 10 W compared with the temperature control in the standby mode while the drive is being performed. I can do things.

【0108】一定小電力入力を続け(108)、PC等
のホスト端末より画像形成装置がプリント要求を受け付
けると(109)、加圧ローラ駆動モータの駆動を開始
した後に(110)、一定小電力入力を中止し、印字時
定着温調を開始し、定着スリーブをさらに昇温させてい
く(111)。
When the image forming apparatus receives a print request from a host terminal such as a PC or the like (109), the driving of the pressure roller drive motor is started (110). The input is stopped, the fixing temperature control during printing is started, and the temperature of the fixing sleeve is further increased (111).

【0109】印字時定着温調による定着スリーブの発熱
が行われ(112)、検出温度≧Tp℃となると(11
3)、駆動回路が電力制御を行い定着装置をTp℃に保
とうとする温度調節が始まり、画像形成装置は定着可能
状態となる。定着可能状態になると画像形成装置はプリ
ント動作を開始し、用紙上にトナー像が形成され、定着
装置にて用紙上に定着される(114)。このプリント
動作はプリント要求が終了するまで継続され、この間定
着装置は印字時定着温調を行う(115)。プリント要
求が終了すると、印字時定着温調を中止し一定小電力入
力に切り替え(116)、次のプリント要求が発生する
まで一定小電力入力を行う。
Heating of the fixing sleeve is performed by the fixing temperature control during printing (112), and when the detected temperature becomes Tp ° C. (11)
3), the temperature control for controlling the power by the drive circuit to keep the fixing device at Tp ° C. starts, and the image forming apparatus is in a fixable state. When the image can be fixed, the image forming apparatus starts a printing operation, a toner image is formed on the sheet, and is fixed on the sheet by the fixing device (114). This printing operation is continued until the print request is completed, during which time the fixing device performs fixing temperature control during printing (115). When the print request is completed, the fixing temperature control at the time of printing is stopped and switched to the constant low power input (116), and the constant low power input is performed until the next print request occurs.

【0110】以上が第1の実施例に係る制御フローチャ
ートの説明である。
The above is the description of the control flowchart according to the first embodiment.

【0111】図11に第1の実施例における制御時の定
着装置の温度推移を示す。制御フローチャートで説明し
た様に、定着装置の温度Ts℃を越えると、一定小電力
入力となり、この時の温度は適当な温度に収束してい
く。プリント要求を受け付けると加熱を開始し、温調温
度Tpを一定に保つような制御を行う。プリントが終了
すると、再び一定小電力入力を行い、時間の経過ととも
に適当な温度に収束していく様子が示されている。
FIG. 11 shows the temperature transition of the fixing device during control in the first embodiment. As described in the control flowchart, when the temperature exceeds the fixing device temperature Ts ° C., a constant small power is input, and the temperature at this time converges to an appropriate temperature. When a print request is received, heating is started, and control is performed to keep the temperature regulation temperature Tp constant. When printing is completed, a constant low power is input again, and the temperature converges to an appropriate temperature over time.

【0112】本実施例では制御の切換等の判定をプリン
ト要求のタイミングで行っているが、必ずしもこのタイ
ミングに限定する必要はなく、コントローラによる画像
展開の終了タイミングや、プリント中のあるタイミング
(例えば用紙上へのトナー像形成が終了し、定着装置に
到達するタイミング)等の画像形成における適当なタイ
ミングを用いれば良い。
In this embodiment, control switching and the like are determined at the timing of a print request. However, the present invention is not necessarily limited to this timing, and it is not necessarily limited to this timing. An appropriate timing in image formation may be used, such as a timing at which the toner image formation on the paper is completed and reaches the fixing device.

【0113】本実施例では本出願に係る定着制御におけ
る基本的なフローチャートのみを示しており、必ずしも
本フローチャートに限定される制御である必要はない。
例えば、実際の定着制御においては電力を全く投入しな
いスリープモードや、トナー画像の定着性を高める為の
1/2速定着モード等の様々なモードを有しており、特
定の条件で各々のモードに移行した場合にはこれらのモ
ード特有の制御が発生する事も考えられる。
In this embodiment, only a basic flowchart in the fixing control according to the present application is shown, and the control is not necessarily limited to this flowchart.
For example, in actual fixing control, there are various modes such as a sleep mode in which no power is supplied at all and a 1 / 2-speed fixing mode for improving the fixing property of a toner image. When the mode is shifted to, control unique to these modes may occur.

【0114】本実施例においては電力制御を行う為の電
力検出方法として、カレントトランスによる電流検出を
行い、この出力を用いて電力を算出しているが、必ずし
もこの方法に限定する必要はなく、電圧を検出しその値
を用いて電力を算出する等、その他の方法を用いて算出
しても良い。
In this embodiment, as a power detection method for performing power control, current detection is performed by a current transformer, and power is calculated using this output. However, the present invention is not necessarily limited to this method. The voltage may be calculated using other methods such as detecting the voltage and calculating the power using the value.

【0115】本実施例においてはスリーブが加圧ローラ
に従動して回転する形態における説明を行った為、定着
スリーブの回転を制御する方法として、加圧ローラ駆動
モータの回転開始や停止という表現を用いて説明してい
る。しかしながら本実施例の意味する所としては、発熱
体が回転しているかどうかが問題である為、その回転さ
せる手段はどの様な方法を用いてもよく、例えば定着ス
リーブにギヤをはめ込み、そのギヤにモータで動力を与
えるというような方法を用いても問題ない。
In this embodiment, since the description has been given of the mode in which the sleeve rotates following the pressure roller, the expression of starting or stopping the rotation of the pressure roller drive motor is used as a method of controlling the rotation of the fixing sleeve. It is explained using. However, what is meant by this embodiment is whether or not the heating element is rotating. Therefore, any method of rotating the heating element may be used. There is no problem if a method of supplying power to the motor with a motor is used.

【0116】(第2の実施例)本発明の第2の実施の形
態を説明する。本実施例における画像形成装置構成、定
着装置の構成等は第1の実施例と同様なので説明を省略
する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the image forming apparatus, the configuration of the fixing device, and the like in this embodiment are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

【0117】図12に第2の実施例の制御フローチャー
トを示す。画像形成装置の電源がON(ステップ120
1)され適当な処理(各部のチェック等)が済むと、誘
導加熱定着装置に一定小電力を供給し定着スリーブを発
熱させる(1202)。この一定小電力入力は、この一
定量の小電力入力とは、第1の実施例における一定小電
力入力と同様に励磁回路から駆動コイルへ数十W程度一
定の電力入力を行う事である。この一定小電力入力によ
り定着スリーブが発熱していき徐々に定着装置の温度が
上昇していく。第1の実施例で説明したように定着装置
はこの小電力入力による発熱と外部への放熱とが釣り合
った温度で平衡状態となる。この一定小電力入力が開始
すると同時にプリント受付可能状態となり、プリント要
求が無い限り、一定小電力入力を続ける。PC等のホス
ト端末より画像形成装置がプリント要求を受け付けると
(1203)、発熱と放熱が釣り合う温度範囲に達して
いなかった場合でも、加圧ローラ駆動用モータの回転を
始め(1204)、一定小電力入力を中止し印字時定着
温調を開始し(1205)、定着スリーブをさらに発熱
させていく。
FIG. 12 shows a control flowchart of the second embodiment. The power of the image forming apparatus is turned on (step 120).
1) After completion of appropriate processing (checking of each part, etc.), a fixed small power is supplied to the induction heating fixing device to cause the fixing sleeve to generate heat (1202). This constant low power input means that a constant power input of about several tens of watts from the excitation circuit to the drive coil is performed in the same manner as the constant low power input in the first embodiment. The fixing sleeve generates heat by the constant small power input, and the temperature of the fixing device gradually increases. As described in the first embodiment, the fixing device is in an equilibrium state at a temperature where the heat generated by the small power input and the heat radiation to the outside are balanced. At the same time as the constant low power input is started, the print is ready to be received, and the constant low power input is continued as long as there is no print request. When the image forming apparatus receives a print request from a host terminal such as a PC (1203), even if the temperature does not reach a temperature range where heat generation and heat dissipation are balanced, rotation of the motor for driving the pressure roller is started (1204). The power input is stopped, the fixing temperature control during printing is started (1205), and the fixing sleeve is further heated.

【0118】印字時定着温調による定着スリーブの発熱
が行われ(1206)、検出温度≧Tp℃となると(1
207)、駆動回路が電力制御を行い、定着装置をTp
℃に保とうとする温度調節が始まり、画像形成装置は定
着可能状態となる。定着可能状態になると画像形成装置
はプリント動作を開始し、用紙上にトナー像が形成さ
れ、定着装置にて用紙上に定着される(1208)。こ
のプリント動作はプリント要求が終了するまで継続さ
れ、この間定着装置は印字時定着温調を行う(120
9)。プリント要求が終了すると(1210)、印字時
定着温調を中止し一定小電力入力に切り替え(121
1)、加圧ローラ駆動用モータの回転を停止し(121
2)、次のプリント要求が発生するまで一定小電力入力
を行う。この一定小電力に切り替えた直後は発熱より放
熱の方が多い為、定着装置の温度は低下していくが、時
間経過とともに発熱と放熱が等しい状態に近づいてい
き、最終的に発熱と放熱が釣り合った温度で定着装置は
平衡状態となる。
Heating of the fixing sleeve is performed by the fixing temperature control at the time of printing (1206).
207), the drive circuit performs power control, and sets the fixing device to Tp.
The temperature adjustment to maintain the temperature in ° C. starts, and the image forming apparatus is in a fixable state. When the image can be fixed, the image forming apparatus starts a printing operation, a toner image is formed on the sheet, and is fixed on the sheet by the fixing device (1208). This printing operation is continued until the print request is completed, during which time the fixing device adjusts the fixing temperature during printing (120).
9). When the print request is completed (1210), the fixing temperature adjustment at the time of printing is stopped, and the input is switched to a constant low power input (121).
1) The rotation of the pressure roller driving motor is stopped (121).
2) Input a constant low power until the next print request is issued. Immediately after switching to this constant low power, there is more heat radiation than heat generation, so the temperature of the fixing device decreases.However, as time elapses, heat generation and heat radiation approach the same state. At the balanced temperature, the fixing device is in an equilibrium state.

【0119】以上が第2の実施例に係る制御フローチャ
ートの説明である。
The above is the description of the control flowchart according to the second embodiment.

【0120】図13に第2の実施例における制御時の定
着装置の温度推移を示す。制御フローチャートで説明し
た様に、一定小電力入力を行い、プリント要求を受け付
けると加熱を開始し、温調温度Tpを一定に保つような
制御を行う。プリントが終了すると、再び一定小電力入
力を行い、時間の経過とともに適当な温度に収束してい
く様子が示されている。また、同図では示していない
が、最初の一定小電力入力を行った状態でプリント要求
が長時間こない場合も、プリント終了後の様に時間の経
過とともに適当な温度に収束していく。
FIG. 13 shows the temperature transition of the fixing device at the time of control in the second embodiment. As described in the control flowchart, when a constant low power is input and a print request is received, heating is started and control is performed so as to keep the regulated temperature Tp constant. When printing is completed, a constant low power is input again, and the temperature converges to an appropriate temperature over time. Although not shown in the figure, even when the print request does not come for a long time after the first constant low power input is performed, the temperature converges to an appropriate temperature as time elapses, such as after printing is completed.

【0121】(第3の実施例)本発明の第3の実施の形
態を説明する。本実施例における画像形成装置構成、定
着装置の構成等は第1、第2の実施例と同様なので説明
を省略する。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the image forming apparatus, the configuration of the fixing device, and the like in the present embodiment are the same as those in the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.

【0122】図14に第3の実施例の制御フローチャー
トを示す。画像形成装置の電源がON(ステップ140
1)され適当な処理(各部のチェック等)が済むと、加
圧ローラ駆動用モータを起動し加圧ローラを回転させ
(1402)、定着スリーブを従動させる。次に印字時
定着温調を開始し、定着スリーブを発熱させる(140
3)。印字時定着温調による定着スリーブの発熱が行わ
れ(1404)、電力投入開始からの経過時間が、装置
の加熱に十分な時間として設定した時間t1を越えるま
で印字時定着温調を行う。この電力投入開始後からの経
過時間の算出はハードウェアでカウンタを構成する方法
や、ソフトウェアのタイマを用いる等様々な方法が可能
である。本例では既に設定された値として時間t1を用
いているが、この時間t1は温度検出素子によって検出
された温度や、装置外部の温度等のバロメータを基に、
それぞれの条件で個々の装置や環境毎に設定できるよう
にしても良い。
FIG. 14 is a control flowchart of the third embodiment. The power of the image forming apparatus is turned on (step 140).
1) After the appropriate processing (checking of each part) is completed, the motor for driving the pressure roller is started to rotate the pressure roller (1402), and the fixing sleeve is driven. Next, fixing temperature control during printing is started, and the fixing sleeve is heated (140).
3). The fixing sleeve is heated by the fixing temperature control during printing (1404), and the fixing temperature control during printing is performed until the elapsed time from the start of power supply exceeds a time t1 set as a time sufficient for heating the apparatus. Various methods such as a method of configuring a counter by hardware, a method of using a software timer, and the like can be used for calculating the elapsed time after the start of power supply. In this example, the time t1 is used as the preset value. However, the time t1 is based on the temperature detected by the temperature detecting element or the barometer such as the temperature outside the apparatus.
The setting may be made for each device or environment under each condition.

【0123】電力投入開始からの経過時間が、設定され
た時間t1を越えると(1405)、プリント要求受付
可能状態となり(1406)、同時に一定量の小電力入
力に切り替える(1407)。小電力入力に切り替えた
後に加圧ローラ駆動用モータを停止し、加圧ローラ及び
定着スリーブを停止させる(1408)。
When the elapsed time from the start of power supply exceeds the set time t1 (1405), a print request can be accepted (1406), and at the same time, the input is switched to a small amount of low power input (1407). After switching to the low power input, the motor for driving the pressure roller is stopped, and the pressure roller and the fixing sleeve are stopped (1408).

【0124】一定小電力を続け(1409)、PC等の
ホスト端末より画像形成装置がプリント要求を受け付け
ると(1410)、加圧ローラ駆動モータの駆動を開始
した後に(1411)、一定小電力入力を中止し、印字
時定着温調を開始し、定着スリーブをさらに発熱させて
いく(1412)。
When the image forming apparatus receives a print request from a host terminal such as a PC (1410), the driving of the pressure roller drive motor is started (1411), and the constant low power is input. Is stopped, the fixing temperature control during printing is started, and the fixing sleeve is further heated (1412).

【0125】印字時定着温調による定着スリーブの発熱
が行われ(1413)、検出温度≧Tp℃となると(1
414)、駆動回路が電力制御を行い定着装置をTp℃
に保とうとする温度調節が始まり、画像形成装置は定着
可能状態となる。定着可能状態になると画像形成装置は
プリント動作を開始し、用紙上にトナー像が形成され、
定着装置にて用紙上に定着される(1415)。このプ
リント動作はプリント要求が終了するまで継続され、こ
の間定着装置は印字時定着温調を行う(1416)。プ
リント要求が終了すると、印字時定着温調を中止し一定
小電力入力に切り替え(1417)、次のプリント要求
が発生するまで一定小電力入力を行う。
The heat of the fixing sleeve is generated by the fixing temperature control at the time of printing (1413), and when the detected temperature becomes Tp ° C. (1
414), the drive circuit performs power control and sets the fixing device to Tp ° C.
, And the image forming apparatus enters a fixable state. When the image can be fixed, the image forming apparatus starts a printing operation, a toner image is formed on paper,
The sheet is fixed on the sheet by the fixing device (1415). This printing operation is continued until the print request is completed, during which time the fixing device adjusts the fixing temperature during printing (1416). When the print request is completed, the fixing temperature control at the time of printing is stopped and switched to the constant low power input (1417), and the constant low power input is performed until the next print request occurs.

【0126】以上が第3の実施例に係る制御フローチャ
ートの説明である。
The above is the description of the control flowchart according to the third embodiment.

【0127】図15に第3の実施例における制御時の定
着装置の温度推移を示す。制御フローチャートで説明し
た様に、電源ON後から設定された時間t1が経過する
まで印字時定着温調を行う。時間t1が経過すると、一
定小電力入力となり、この時の温度は適当な温度に収束
していく。プリント要求を受け付けると加熱を開始し、
温調温度Tpを一定に保つような制御を行う。プリント
が終了すると、再び一定小電力入力を行い、時間の経過
とともに適当な温度に収束していく様子が示されてい
る。
FIG. 15 shows the temperature transition of the fixing device during control in the third embodiment. As described in the control flowchart, the fixing temperature during printing is adjusted until the set time t1 elapses after the power is turned on. After the elapse of the time t1, a constant small power input is made, and the temperature at this time converges to an appropriate temperature. When a print request is accepted, heating starts,
Control is performed to keep the temperature regulation temperature Tp constant. When printing is completed, a constant low power is input again, and the temperature converges to an appropriate temperature over time.

【0128】本実施例においては、最初の立ち上げ時の
制御は印字時の温調を用いて行っているが、一定量の大
電力を投入する等他の方法を用いても良い。
In this embodiment, the control at the time of the first start-up is performed by using the temperature control at the time of printing. However, other methods such as applying a certain amount of large power may be used.

【0129】本実施例においてはプリント要求の受付開
始の判断を、電力投入開始後から経過した時間を用いて
行う方法に付いて説明した。しかしながらこの判断は他
の条件を用いても良く、例えば印字時定着温調の行われ
る温度Tp℃に達してから経過した時間を用いて行う方
法等様々な判断方法が考えられる。
In the present embodiment, the method of determining whether to start accepting a print request by using the time elapsed after the start of power-on has been described. However, for this determination, other conditions may be used. For example, various determination methods such as a method of using a time elapsed after the temperature reaches the temperature Tp ° C. at which the fixing temperature adjustment is performed at the time of printing can be considered.

【0130】図15で定着温調を行う理由は以下の通り
である。即ち、定着温度にて温調を行い、装置内の温度
を高めておく事により、スタンバイ状態からの再加熱時
に、発熱部から周囲への放熱によって立ち上げ時間が遅
くなるのを防ぐ事が出来る。
The reason for adjusting the fixing temperature in FIG. 15 is as follows. In other words, by controlling the temperature at the fixing temperature and increasing the temperature in the apparatus, it is possible to prevent the start-up time from being delayed due to heat radiation from the heat generating portion to the surroundings when reheating from the standby state. .

【0131】スタンバイ温調時の温度ではなく、定着温
度で温調を行う事により、目標温度を複数設定する必要
が無くなる為、ハードウェア、ソフトウェアの負担が減
る。
By performing temperature control not at the temperature at the time of standby temperature control but at the fixing temperature, it is not necessary to set a plurality of target temperatures, so that the burden on hardware and software is reduced.

【0132】〈その他の実施の形態〉 1)電磁誘導発熱性の定着スリーブ1601は、モノク
ロあるいは1パスマルチカラー画像などの加熱定着用の
場合は弾性層を省略した形態のものとすることもでき
る。電磁誘導発熱性層1701は樹脂に金属フイラーを
混入して構成したものとすることもできる。電磁誘導発
熱性層単層の部材とすることもできる。
<Other Embodiments> 1) The fixing sleeve 1601 having electromagnetic induction heat generation may be of a form in which an elastic layer is omitted in the case of heat fixing such as a monochrome or one-pass multi-color image. . The electromagnetic induction heating layer 1701 may be formed by mixing a metal filler in a resin. It can also be a single-layer member of the electromagnetic induction heating layer.

【0133】2)加圧部材1607はローラ体に限ら
ず、回動ベルト型など他の形態の部材にすることもでき
る。
2) The pressing member 1607 is not limited to a roller body, but may be another type of member such as a rotating belt type.

【0134】また加圧部材1607側からも被記録材に
熱エネルギーを供給するために、加圧部材1607側に
も電磁誘導加熱などの発熱手段を設けて所定の温度に加
熱・温調する装置構成にすることもできる。
In order to supply thermal energy to the recording material also from the pressing member 1607 side, a heating means such as electromagnetic induction heating is also provided on the pressing member 1607 side to heat and control the temperature to a predetermined temperature. It can also be configured.

【0135】定着スリーブ1601の回転は実施例装置
の加圧ローラ駆動方式に限られるものではない。
The rotation of the fixing sleeve 1601 is not limited to the pressure roller driving method of the embodiment.

【0136】3)本発明の加熱装置は実施例の画像加熱
定着装置としてに限らず、画像を担持した被記録材を加
熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着す
る像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、加熱
ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理する手段
・装置として使用できる。
3) The heating device of the present invention is not limited to the image heating and fixing device of the embodiment, but may be an image heating device for heating a recording material carrying an image to improve the surface properties such as gloss, It can be widely used as a means or a device for heating a material to be heated, such as a heating device, a device for heating and drying a material to be heated, and a laminating device.

【0137】[0137]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハロゲンヒータ等を用いた定着装置の場合、熱容量が大
きい事、熱変換効率が低い事より、ファーストプリント
タイムをユーザの負担にならない程度(例えば20s)
とする為には、待機時の温調温度を高くしなければなら
ない為、待機時の消費電力は数百W必要となるのに対
し、誘導加熱方式を用いた定着装置の場合、熱容量が小
さく、熱変換効率が高いので、ハロゲン方式と同等のフ
ァーストプリントタイムを実現する場合、待機温度をハ
ロゲン方式の温調温度に比べ低くする事ができ、待機時
の消費電力は数十W程度とすることができるため、省エ
ネの観点でも非常に優れている。
As described above, according to the present invention,
In the case of a fixing device using a halogen heater or the like, since the heat capacity is large and the heat conversion efficiency is low, the first print time does not burden the user (for example, 20 s).
In order to achieve this, the temperature control temperature during standby must be increased, so that power consumption during standby requires several hundred watts, whereas in the case of a fixing device using an induction heating method, the heat capacity is small. Since the heat conversion efficiency is high, when realizing the same first print time as the halogen method, the standby temperature can be made lower than the temperature control temperature of the halogen method, and the power consumption during standby is about several tens of watts. Therefore, it is very excellent from the viewpoint of energy saving.

【0138】また本発明のように待機時に一定の電力入
力を行う事により、加熱位置と温度検出位置が異なって
いる場合でも、待機時の温度制御が必要ない為、加圧ロ
ーラ駆動モータを停止させる事が可能となり、モータを
駆動する為のエネルギーを消費せずに済む。また常にモ
ータを動かしている必要が無い為、モータやギヤなどの
寿命を延ばす事が可能となる。
By inputting a constant power during standby as in the present invention, even when the heating position and the temperature detection position are different, the temperature control during standby is not necessary, so that the pressure roller drive motor is stopped. It is possible to save energy for driving the motor. Further, since it is not necessary to constantly operate the motor, it is possible to extend the life of the motor and gears.

【0139】また、温度制御を行う事による定着装置へ
の投入電力の細かな変化がなくなり、待機時の消費電力
が安定したものとなる。
In addition, the power supplied to the fixing device does not change minutely due to the temperature control, and the power consumption during standby is stabilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例に係る画像形成装置の全体を
説明する図
FIG. 1 is a diagram illustrating an entire image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例に係る定着装置の要部の横断
側面模型図
FIG. 2 is a schematic cross-sectional side view of a main part of the fixing device according to the embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施例に係る定着装置の要部の正面
模型図
FIG. 3 is a schematic front view of a main part of the fixing device according to the embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例に係る定着装置の要部の横断
正面模型図
FIG. 4 is a schematic cross-sectional front view of a main part of the fixing device according to the embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例に係る定着装置の磁場発生手
段と励磁回路の関係を示した図
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a magnetic field generation unit and an excitation circuit of the fixing device according to the embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例に係る定着装置の磁場発生手
段と発熱量Qの関係を示した図
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a magnetic field generating unit and a heat generation amount Q of the fixing device according to the embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例に係る定着装置の安全回路を
示した図
FIG. 7 is a diagram showing a safety circuit of the fixing device according to the embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施例に係る駆動回路の電圧共振の
スイッチング部の回路図
FIG. 8 is a circuit diagram of a voltage resonance switching unit of the drive circuit according to the embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例に用いた駆動回路の概略構成
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a drive circuit used in an embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第1の実施例に係る定着装置の制
御フローチャートを説明する図
FIG. 10 is a diagram illustrating a control flowchart of the fixing device according to the first embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第1の実施例の制御における定着
装置の温度推移図
FIG. 11 is a temperature transition diagram of the fixing device in the control according to the first embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第2の実施例に係る定着装置の制
御フローチャートを説明する図
FIG. 12 is a view for explaining a control flowchart of a fixing device according to a second embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の第2の実施例の制御における定着
装置の温度推移図
FIG. 13 is a temperature transition diagram of the fixing device in the control according to the second embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の第3の実施例に係る定着装置の制
御フローチャートを説明する図
FIG. 14 is a view for explaining a control flowchart of a fixing device according to a third embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の第3の実施例の制御における定着
装置の温度推移図
FIG. 15 is a temperature transition diagram of the fixing device in the control according to the third embodiment of the present invention.

【図16】 従来例に係る定着装置の要部の横断正面模
型図
FIG. 16 is a schematic cross-sectional front view of a main part of a fixing device according to a conventional example.

【図17】 従来例に係る定着装置の制御フローチャー
トを説明する図
FIG. 17 is a diagram illustrating a control flowchart of a fixing device according to a conventional example.

【図18】 従来例の制御における定着装置の温度推移
FIG. 18 is a temperature transition diagram of a fixing device under control of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201‥・・感光ドラム、202‥‥レーザスキャナ
ー、203・‥・搬送ベルト、204・‥・定着装置、
601‥‥高周波電源、801‥‥安全用温度検知素
子、1601・‥・定着スリーブ、1603‥‥ベルト
ガイド、1604・・‥磁性コア、1605‥‥磁性コ
イル、1606‥‥温度検知素子(サーミスタ)、16
07‥・・加圧部材としての加圧ローラ
201 ‥ ··· photosensitive drum, 202 ‥‥ laser scanner, 203 · ‥ · conveyor belt, 204 · ‥ · fixing device,
601 high frequency power supply, 801 temperature detecting element for safety, 1601... Fixing sleeve, 1603 belt guide, 1604... Magnetic core, 1605 magnetic coil, 1606 temperature detecting element (thermistor) , 16
07 ‥ ··· Pressure roller as pressure member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 6/14 H05B 6/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 6/14 H05B 6/14

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像を担持する被加熱材を加熱する定着装
置を備えた画像形成装置において、 前記定着装置が、磁場発生手段である励磁コイルと、前
記励磁コイルを駆動する為の電力インバータと、前記磁
場発生手段の磁界の作用で電磁誘導発熱する部材と、前
記電磁誘導発熱性部材と相互圧接して被加熱材のニップ
部を形成する加圧部材を有し、前記電磁誘導発熱性部材
に前記磁場発生手段の磁界を作用させ、電磁誘導発熱性
部材の発熱で被加熱材を加熱する定着装置であり、 前記定着装置の温度検知を行う温度検知手段と、 前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記定着装置の
温度が第1の目標温度となるように前記磁場発生手段を
制御する第1の温度制御手段と、 前記電力インバータの出力電力を第1の電力量以下に制
御する第1の電力制御手段と、 を有し、 前記定着装置の定着動作時には前記第1の温度制御手段
を用いて制御を行う事、 前記定着装置の待機時には前記第1の電力制御手段を用
いて制御を行う事、を特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus comprising a fixing device for heating a material to be heated carrying an image, the fixing device comprising: an exciting coil serving as a magnetic field generating means; and a power inverter for driving the exciting coil. A member that generates electromagnetic induction by the action of the magnetic field of the magnetic field generating means, and a pressing member that forms a nip portion of the material to be heated by mutual pressure contact with the electromagnetic induction heating member; A fixing device for applying a magnetic field of the magnetic field generating means to the material to be heated by the heat generated by the electromagnetic induction heating member; a temperature detecting means for detecting a temperature of the fixing device; and a detection result of the temperature detecting means. A first temperature control unit that controls the magnetic field generation unit so that the temperature of the fixing device becomes a first target temperature based on the first and second control units; and an output power of the power inverter that is controlled to be equal to or less than a first power amount. One And a power control unit. When the fixing device performs a fixing operation, control is performed using the first temperature control unit. When the fixing device is on standby, control is performed using the first power control unit. An image forming apparatus characterized in that:
【請求項2】前記定着装置の検出温度が第2の温度より
も小さい場合に、第1の条件を満たすまで前記電力イン
バータの出力電力を第2の電力量以上に制御する第1の
立ち上げ制御を行う事を特徴とする請求項1に記載の画
像形成装置。
2. A first start-up for controlling an output power of the power inverter to a second power amount or more until a first condition is satisfied when a temperature detected by the fixing device is lower than a second temperature. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control is performed.
【請求項3】前記定着装置の検出温度が第2の温度より
も小さい場合に、第1の条件を満たすまで前記第1の温
度制御手段で制御する第2の立ち上げ制御を行う事を特
徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
3. When the detected temperature of the fixing device is lower than a second temperature, a second startup control controlled by the first temperature control means is performed until a first condition is satisfied. The image forming apparatus according to claim 1.
【請求項4】前記第1の条件とは、前記定着装置の検出
温度が第3の温度以上であるか否かである事を特徴とす
る請求項2または3に記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the first condition is whether a temperature detected by the fixing device is equal to or higher than a third temperature.
【請求項5】前記第1の条件とは、前記第1もしくは第
2の立ち上げ制御を行う時間が第1の時間よりも長いか
否かである事を特徴とする請求項2または3に記載の画
像形成装置。
5. The method according to claim 2, wherein the first condition is whether the time for performing the first or second start-up control is longer than the first time. The image forming apparatus as described in the above.
【請求項6】前記第1の時間は前記定着装置の検出温度
により決定される事を特徴とする請求項5に記載の画像
形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the first time is determined by a temperature detected by the fixing device.
【請求項7】前記第1の電力制御手段による電力制御時
は前記電磁誘導発熱性部材は停止、もしくは低速動作を
している事を特徴とする請求項1から6のいずれかに記
載の画像形成装置。
7. The image according to claim 1, wherein said electromagnetic induction heating member is stopped or operates at a low speed during power control by said first power control means. Forming equipment.
【請求項8】前記出力電力の制御は電力インバータのス
イッチング素子のON時間の調整により行う事を特徴と
する請求項1から6のいずれかに記載の画像形成装置。
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control of the output power is performed by adjusting an ON time of a switching element of a power inverter.
【請求項9】前記出力電力の制御は電力インバータの間
欠出力により行う事を特徴とする請求項1から6のいず
れかに記載の画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control of the output power is performed by an intermittent output of a power inverter.
【請求項10】第1の電力制御手段による電力制御時の
前記定着装置の温度は、電磁誘導発熱性部材による発熱
と定着装置外等への放熱が釣り合う事によりある温度範
囲内に収まる事を特徴とする請求項1から6のいずれか
に記載の画像形成装置。
10. The temperature of the fixing device during power control by the first power control means falls within a certain temperature range due to the balance between heat generation by the electromagnetic induction heating member and heat radiation outside the fixing device. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein:
【請求項11】前記第2の温度は、前記第1の温度より
小さい事を特徴とする請求項2から6のいずれかに記載
の画像形成装置。
11. An image forming apparatus according to claim 2, wherein said second temperature is lower than said first temperature.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7046939B2 (en) * 2003-03-14 2006-05-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Induction heating fixing apparatus and image forming apparatus with voltage and/or power level detecting
US7437090B2 (en) 2005-09-13 2008-10-14 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus with control means for effecting control of power supply

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