JP2003036964A - Induction heating roller device, fixing device and image forming device - Google Patents

Induction heating roller device, fixing device and image forming device

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JP2003036964A
JP2003036964A JP2001222126A JP2001222126A JP2003036964A JP 2003036964 A JP2003036964 A JP 2003036964A JP 2001222126 A JP2001222126 A JP 2001222126A JP 2001222126 A JP2001222126 A JP 2001222126A JP 2003036964 A JP2003036964 A JP 2003036964A
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JP
Japan
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heating roller
induction
induction coil
coil
circuit
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Application number
JP2001222126A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Yokozeki
一郎 横関
Sadaji Shimokawa
貞二 下川
Hiroyuki Doi
洋幸 土井
Manabu Takaya
学 貴家
Toshiya Suzuki
俊也 鈴木
Takaaki Tanaka
貴章 田中
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Harison Toshiba Lighting Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction heating roller device provided with a heating roller in which the resistance value is managed as a prescribed value in an empty core transformer coupling method, and provide a fixing device and an image forming device provided with this. SOLUTION: The induction heating roller device has a heating roller HR provided with the first metal coating film ws to form the secondary coil of a closed circuit wherein the secondary current flows mainly in the peripheral direction to generate heat as the film is arranged and installed at the surface of the roller substrate 1 and air-core transformer coupled to the postscript induction coil, and provided with the second oxidation resistant metal coating film ns to cover the surface of the first metal coating film ws, and has the induction coil arranged and installed by being wound around in the periphery of the shaft in the inside of the heating roller HR. The structure of the heating roller HR is simple, and superior in durability.

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、誘導加熱ローラ装
置、これを備えた定着装置および画像形成装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction heating roller device, a fixing device including the induction heating roller device, and an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】トナー画像を熱定着するために、従来か
らハロゲン電球を熱源として用いた加熱ローラが用いら
れているが、効率が悪く、大電力を必要とする不具合が
ある。そこで、誘導加熱方式を導入してこの問題を解決
しようと開発が行われている。
2. Description of the Related Art In order to thermally fix a toner image, a heating roller using a halogen bulb as a heat source has been conventionally used, but it is inefficient and requires a large amount of electric power. Therefore, development is being carried out to introduce the induction heating method to solve this problem.

【0003】特開2000−215974号公報には、
被加熱体に近接して配設され、被加熱体であるところの
磁性体製の加熱ローラに誘導電流を生じさせる励磁コイ
ルであって、コイル線材を平面的に巻いたものを被加熱
体の曲面に沿わせて変形してあり、励磁コイルの長手方
向両端部の被加熱体とは反対側に励磁コイルの曲面に沿
うように磁性体コアが配設されている励磁コイルが記載
されている。(従来技術1) また、特開2000−215971号公報には、電磁誘
導発熱性の加熱回転体すなわち加熱ローラと、加熱回転
体の内側に配置された磁束発生手段を有し、磁束発生手
段から発生させた高周波誘導磁束により加熱回転体を電
磁誘導発熱させて被加熱体を加熱する誘導加熱装置であ
って、磁束発生手段は、磁性体からなるコアと、コアに
巻線した電磁変換コイルを有し、磁性体コアは、電磁変
換コイルを巻線したコア部分と、コア部分より加熱回転
体の一部分に磁束を集中させるための、先端部間に磁気
空間ギャップを存して対向させた磁束誘導コア部分を有
する構造が記載されている。(従来技術2) 従来技術1および2は、いずれも渦電流損を利用する加
熱方式(以下、「渦電流損方式」という。)であり、I
Hジャーなどにおいて実用化されているのと同様な動作
原理である。なお、渦電流損方式において用いられてい
る高周波の周波数は、20〜100kHz程度である。
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-215974 discloses that
An exciting coil, which is arranged close to a heated body and generates an induced current in a heating roller made of a magnetic material, which is a heated body, is a coil wire wound in a plane. Described is an exciting coil that is deformed along a curved surface and has a magnetic core arranged along the curved surface of the exciting coil on the side opposite to the heated body at both ends in the longitudinal direction of the exciting coil. . (Prior Art 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-215971 has a heating rotating body, that is, a heating roller, having an electromagnetic induction heat generating property, and a magnetic flux generating means disposed inside the heating rotating body. An induction heating device that heats an object to be heated by electromagnetically heating a heating rotating body by the generated high-frequency induction magnetic flux, wherein the magnetic flux generating means includes a core made of a magnetic material and an electromagnetic conversion coil wound around the core. The magnetic core has a magnetic flux that is opposed to the core part around which the electromagnetic conversion coil is wound, and a magnetic space gap between the tips to concentrate the magnetic flux from the core part to a part of the heating rotor. A structure having an inductive core portion is described. (Prior Art 2) Both of the prior arts 1 and 2 are heating methods utilizing eddy current loss (hereinafter referred to as "eddy current loss method").
The operating principle is the same as that put to practical use in H jars and the like. The frequency of the high frequency used in the eddy current loss method is about 20 to 100 kHz.

【0004】これに対して、特開昭59−33787号
公報には、導電部材で構成した円筒状ローラ本体すなわ
ち加熱ローラと、ローラ本体内に同心状に配置した円筒
状ボビンと、ボビンの外周に螺旋状に巻装して通電によ
りローラ本体内に誘導電流を誘起させて加熱する誘導コ
イルとを備えた高周波誘導加熱ローラが記載されてい
る。(従来技術3) 従来技術3においては、円筒状ローラ本体が閉回路の2
次コイルとなり、誘導コイルが1次コイルとなって、両
者の間にトランス結合が生じて、円筒状ローラ本体の2
次コイルに2次電圧が誘起される。そして、この2次電
圧に基づいて2次コイルの閉回路内を2次電流が流れる
ことにより、円筒状ローラ本体が発熱する2次側抵抗の
発熱による加熱方式(以下、「トランス方式」という。)
である。トランス方式は、渦電流損方式より磁気的結合
が強いために定常効率が高いとともに、加熱ローラ全体
を加熱できるので、従来技術1および2に比較して定着
装置の構造が簡単になるという利点がある。また、加え
て動作周波数を100kHz以上、好適には1MHz以
上の高周波にすることによって、誘導コイルのQを大き
くして電力伝達効率を高くすることができる。このた
め、加熱の総合効率が高くなり、省電力を図ることがで
きる。また、渦電流損方式に比較して定着装置の構造が
簡単になるという利点もある。さらに、渦電流損方式の
加熱ローラより熱容量をかなり小さくすることができ
る。したがって、トランス方式は、熱定着の高速化に甚
だ好適である。
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 59-33787 discloses a cylindrical roller body made of a conductive member, that is, a heating roller, a cylindrical bobbin concentrically arranged in the roller body, and an outer circumference of the bobbin. , A high-frequency induction heating roller provided with an induction coil that is spirally wound and induces an induction current in the roller body by energization to heat the same. (Prior Art 3) In the prior art 3, the cylindrical roller body has a closed circuit of 2
It becomes the secondary coil, the induction coil becomes the primary coil, and transformer coupling occurs between the two, and
A secondary voltage is induced in the secondary coil. Then, based on this secondary voltage, a secondary current flows in the closed circuit of the secondary coil, so that the cylindrical roller body generates heat, and the secondary side resistance generates heat (hereinafter referred to as a "transformer method"). )
Is. The transformer method has a higher magnetic coupling than the eddy current loss method, so that the steady efficiency is high, and the entire heating roller can be heated. Therefore, the structure of the fixing device is simpler than those of the prior arts 1 and 2. is there. In addition, by setting the operating frequency to a high frequency of 100 kHz or higher, preferably 1 MHz or higher, the Q of the induction coil can be increased and the power transfer efficiency can be increased. Therefore, the overall efficiency of heating is increased, and power saving can be achieved. There is also an advantage that the structure of the fixing device is simpler than that of the eddy current loss method. Further, the heat capacity can be made considerably smaller than that of the eddy current loss type heating roller. Therefore, the transformer method is very suitable for speeding up heat fixing.

【0005】本発明者らは、先に誘導コイルに空芯トラ
ンス結合する回転可能に支持される中空構造からなる加
熱ローラの2次側抵抗値を2次リアクタンスにほぼ等し
い閉回路に形成することにより、誘導コイルから加熱ロ
ーラへの電力伝達効率が高くなり、加熱ローラを効率よ
く加熱できるという著しい効果が得られるトランス結合
形の発明をなした。この発明は、特願2001−016
335号として本件出願人により出願されている。この
発明により加熱ローラの誘導加熱の省電力を図るととも
に、熱定着を高速化することが容易になった。
The inventors of the present invention first form a closed circuit having a secondary side resistance value of a heating roller having a hollow structure rotatably supported by an air core transformer coupled to an induction coil and having a secondary reactance substantially equal to the secondary reactance. As a result, the efficiency of electric power transmission from the induction coil to the heating roller is increased, and the invention of the transformer coupling type is obtained in which the remarkable effect that the heating roller can be efficiently heated is obtained. This invention is disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-016.
No. 335 has been filed by the applicant. According to the present invention, it is possible to save the electric power for the induction heating of the heating roller and speed up the heat fixing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、空芯トランス
結合方式において、上記のように抵抗値を所定値に管理
された加熱ローラを工業的規模で、しかも、安価に生産
するとともに、加熱ローラを機器に容易に実装する技術
は確立されていない。
However, in the air-core transformer coupling method, a heating roller whose resistance value is controlled to a predetermined value as described above is produced on an industrial scale and at low cost, and the heating roller is The technology for easy mounting on equipment has not been established.

【0007】また、熱負荷の有無にかかわらず加熱ロー
ラの温度分布を適切に維持することが必要になるが、空
芯トランス結合方式における加熱ローラの温度制御技術
は確立されていない。
Further, it is necessary to appropriately maintain the temperature distribution of the heating roller regardless of the presence or absence of a heat load, but the temperature control technology of the heating roller in the air core transformer coupling system has not been established.

【0008】本発明は、空芯トランス結合方式におい
て、抵抗値を所定値に管理された加熱ローラを具備した
誘導加熱ローラ装置、これを備えた定着装置および画像
形成装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an induction heating roller device including a heating roller whose resistance value is controlled to a predetermined value in an air-core transformer coupling system, a fixing device including the heating roller device, and an image forming apparatus. To do.

【0009】本発明は、空芯トランス結合方式におい
て、加熱ローラの温度分布を適切に維持するように構成
した誘導加熱ローラ装置、これを備えた定着装置および
画像形成装置を提供することをさらに他の目的とする。
Still another object of the present invention is to provide an induction heating roller device configured to appropriately maintain the temperature distribution of the heating roller in the air-core transformer coupling method, a fixing device including the induction heating roller device, and an image forming apparatus. The purpose of.

【0010】本発明は、空芯トランス結合方式におい
て、機器への実装を容易にした誘導加熱ローラ装置、こ
れを備えた定着装置および画像形成装置を提供すること
を他の目的とする。
Another object of the present invention is to provide an induction heating roller device which facilitates mounting on an apparatus in an air-core transformer coupling system, a fixing device and an image forming apparatus having the induction heating roller device.

【0011】[0011]

【課題を達成するための手段】請求項1の発明の誘導加
熱ローラ装置は、ローラ基体、ローラ基体の表面に配設
されて後記誘導コイルに空芯トランス結合することによ
って2次電流が主として周回方向に流れて発熱する閉回
路の2次コイルを形成している第1の金属被膜、ならび
に第1の金属被膜の表面を覆う耐酸化性の第2の金属被
膜を備えた加熱ローラと;加熱ローラの内部において軸
周りに巻回して配設された誘導コイルと;を具備してい
ることを特徴としている。
According to the induction heating roller device of the present invention, the secondary current is mainly circulated by being provided on the surface of the roller base body and the roller base body and coupled to the induction coil by an air core transformer. A first metal coating forming a closed-circuit secondary coil that flows in a direction to generate heat, and a heating roller having an oxidation-resistant second metal coating covering the surface of the first metal coating; And an induction coil wound around the axis inside the roller.

【0012】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。
In the present invention and the following respective inventions, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

【0013】<加熱ローラについて>加熱ローラは、ロ
ーラ基体、第1の金属被膜および第2の金属被膜を備え
て構成されている。
<Regarding Heating Roller> The heating roller comprises a roller base, a first metal coating and a second metal coating.

【0014】ローラ基体は、金属または耐熱性絶縁体か
らなる。金属は、耐熱性で、機械的強度が大きければ、
導電性の有無にかかわらず、どのような金属でもよい。
しかし、加工性、コストなどの点でFeまたはAlが好
適である。なお、ローラ基体が両導電性金属であって
も、その2次側抵抗値が2次リアクタンスから大きく相
違した値であれば、誘導コイルからローラ基体に対して
高周波電力が実質的に伝送されるようなことはない。ま
た、耐熱絶縁体は、耐熱性で、機械的強度が大きけれ
ば、どのような絶縁体でもよい。しかし、好適にはセラ
ミックスまたはガラスである。セラミックスとしては、
たとえばアルミナ、ムライト、窒化アルミニウムおよび
窒化ケイ素などである。ガラスとしては、たとえば結晶
化ガラス、石英ガラスおよびパイレックス(登録商標)
などである。
The roller base body is made of a metal or a heat resistant insulator. If metal is heat resistant and has high mechanical strength,
Any metal may be used with or without conductivity.
However, Fe or Al is preferable in terms of workability and cost. Even if the roller base body is made of both conductive metals, if the secondary side resistance value is a value greatly different from the secondary reactance, high frequency power is substantially transmitted from the induction coil to the roller base body. There is no such thing. The heat-resistant insulator may be any insulator as long as it has heat resistance and high mechanical strength. However, it is preferably ceramics or glass. As ceramics,
For example, alumina, mullite, aluminum nitride and silicon nitride. Examples of the glass include crystallized glass, quartz glass and Pyrex (registered trademark)
And so on.

【0015】第1の金属被膜は、ローラ基体の表面に配
設されている。そして、閉回路の2次コイルを形成して
いて、この2次コイルが1次コイルと空芯トランス結合
する。なお、閉回路の2次側抵抗値は、2次コイルの2
次リアクタンスとほぼ等しい値を有しているのが好まし
い。なお、2次側抵抗値と2次リアクタンスとが「ほぼ
等しい」とは、2次側抵抗値をRaとし、2次リアクタ
ンスをXaとし、かつ、α=Ra/Xaとしたとき、数
式1を満足する範囲とすることができる。また、2次側
抵抗値は、測定により求めることが可能である。2次側
リアクタンスは、計算により求めることが可能である。
The first metal coating is provided on the surface of the roller base. Then, a secondary coil of a closed circuit is formed, and this secondary coil is coupled to the primary coil by an air-core transformer. The resistance value of the secondary side of the closed circuit is 2
It preferably has a value approximately equal to the secondary reactance. The expression "equal to the secondary side resistance value and the secondary reactance" means that when the secondary side resistance value is Ra, the secondary reactance is Xa, and α = Ra / Xa, The range can be satisfied. Further, the secondary side resistance value can be obtained by measurement. The secondary side reactance can be calculated.

【0016】[0016]

【数1】0.25<α<4 また、加熱ローラは、2次コイルが単一または複数の態
様となるよう配設することができる。2次コイルが単一
の場合、2次コイルを加熱ローラの軸方向に沿った有効
長のほぼ全体にわたって延在するように配設することが
望ましい。また、複数の2次コイルを配設する場合、そ
れらを加熱ローラの軸方向に分散して配設することが望
ましい。
0.25 <α <4 Further, the heating roller can be arranged so that the secondary coil has a single or plural form. In the case of a single secondary coil, it is desirable to arrange the secondary coil so as to extend over almost the entire effective length along the axial direction of the heating roller. Further, when a plurality of secondary coils are arranged, it is desirable to disperse them in the axial direction of the heating roller.

【0017】さらに、2次コイルを形成する第1の金属
被膜は、所望の2次側抵抗値を得るために、以下の材料
および製造方法を採用することができる。電気めっき、
蒸着またはスパッタリング法により形成する場合には、
Cu、Ni、AgおよびAlのグループから選択した材
料を用いるのがよい。これに対して、厚膜形成法(塗布
+焼成)により形成する場合には、Cu、AgおよびA
g+Pdからなるグループから選択した材料を用いるの
がよい。塗布方法としては、スクリーン印刷法、ロール
コーター法およびスプレー法などを用いることができ
る。しかし、最も工業的に量産可能で、しかも安価なの
は、第1の金属皮膜をCuの電気めっきにより形成する
ことである。
Further, for the first metal film forming the secondary coil, the following materials and manufacturing methods can be adopted in order to obtain a desired secondary side resistance value. Electroplating,
When forming by vapor deposition or sputtering,
It is preferable to use a material selected from the group of Cu, Ni, Ag and Al. On the other hand, when the film is formed by the thick film forming method (coating + baking), Cu, Ag and A
It is preferable to use a material selected from the group consisting of g + Pd. As a coating method, a screen printing method, a roll coater method, a spray method or the like can be used. However, the most industrially mass-producible and inexpensive method is to form the first metal film by Cu electroplating.

【0018】次に、第2の金属被膜は、耐酸化性を有す
る金属からなり、第1の金属被膜の表面を覆う。すなわ
ち、第2の金属被膜は、第1の金属被膜の表面を保護し
て酸化を防止する。なお、「耐酸化性を有している」と
は、第1の金属被膜の酸化を実質的に防止できればよ
く、したがって表面が酸化しても差し支えない。適合す
る金属としては、Zn、Sn、NiおよびTiなどであ
り、電気めっき、蒸着、スパッタリングおよび厚膜形成
法などを用いて、第2の金属皮膜を形成することができ
る。しかし、最も工業的に量産可能で、しかも安価なの
は、第2の金属被膜をZnの電気めっきにより形成する
ことである。
Next, the second metal coating is made of a metal having oxidation resistance and covers the surface of the first metal coating. That is, the second metal coating protects the surface of the first metal coating and prevents oxidation. It should be noted that “having oxidation resistance” means that the oxidation of the first metal film can be substantially prevented, and therefore the surface may be oxidized. Suitable metals include Zn, Sn, Ni and Ti, and the second metal film can be formed by electroplating, vapor deposition, sputtering, thick film forming method and the like. However, the most industrially mass-producible and inexpensive method is to form the second metal coating by electroplating Zn.

【0019】さらに、第1および第2の金属被膜膜は、
ローラ基体の外面および内面のいずれか一方または両方
に配設することができる。また、第1および第2の金属
被膜は、複数層から構成されていてもよい。
Further, the first and second metal coating films are
It can be disposed on either or both of the outer and inner surfaces of the roller base. Further, the first and second metal coatings may be composed of a plurality of layers.

【0020】より一層実際的な加熱ローラを得るため
に、必要に応じて以下の構成を付加することが許容され
る。
In order to obtain a more practical heating roller, it is permissible to add the following configuration as required.

【0021】1 保護層について 保護層は、加熱ローラの機械的保護および電気絶縁、あ
るいは弾性接触性またはトナー離れ性向上のために、必
要に応じて配設することができる。前者のための保護層
の構成材料としては、ガラスを、また後者のための保護
層の構成材料としては合成樹脂を、それぞれ用いること
ができる。ガラスとしては、ホウケイ酸亜鉛系ガラス、
ホウケイ酸鉛系ガラス、ホウケイ酸系ガラスおよびアル
ミノシリケート系ガラスからなるグループの中から選択
して用いることができる。また、後者としては、シリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂+フッ素樹脂お
よびポリアミド+フッ素樹脂からなるグループの中から
選択して用いることができる。なお、ポリイミド樹脂+
フッ素樹脂およびポリアミド+フッ素樹脂の場合、フッ
素樹脂が外側に配設される。
1 Protective Layer The protective layer may be provided as necessary for mechanical protection and electrical insulation of the heating roller, or for improving elastic contact property or toner releasability. Glass can be used as the constituent material of the protective layer for the former, and synthetic resin can be used as the constituent material of the protective layer for the latter. As the glass, zinc borosilicate glass,
It can be selected from the group consisting of lead borosilicate glass, borosilicate glass and aluminosilicate glass. The latter can be selected from the group consisting of silicone resin, fluorine resin, polyimide resin + fluorine resin and polyamide + fluorine resin. In addition, polyimide resin +
In the case of the fluororesin and polyamide + fluororesin, the fluororesin is disposed on the outside.

【0022】2 加熱ローラの形状について 所望により加熱ローラにクラウンを形成することができ
る。クラウンとしては、鼓形および樽形のいずれであっ
てもよい。
2 Regarding the shape of the heating roller If desired, a crown can be formed on the heating roller. The crown may have either a drum shape or a barrel shape.

【0023】3 加熱ローラの回転機構について 加熱ローラを回転するための機構は、既知の構成を適宜
選択して採用することができる。
3 Rotating Mechanism of Heating Roller A known mechanism can be appropriately selected and employed as a mechanism for rotating the heating roller.

【0024】4 温度センサについて 加熱ローラの温度を制御するために、加熱ローラの適所
に温度センサを導熱的に接触させることができる。複数
の誘導コイルを加熱ローラの軸方向に分散して配設する
場合、各誘導コイルに対向した位置の温度に感応するよ
うに複数の温度センサを配設することができる。そし
て、誘導コイルからの投入電力を軸方向の領域の温度に
応じて制御することにより、加熱ローラの温度の均整度
を向上させることができる。
4 Temperature Sensor In order to control the temperature of the heating roller, the temperature sensor can be thermally conductively contacted in place on the heating roller. When a plurality of induction coils are arranged dispersedly in the axial direction of the heating roller, a plurality of temperature sensors can be arranged so as to be sensitive to the temperature of the position facing each induction coil. Then, by controlling the electric power supplied from the induction coil according to the temperature of the axial region, it is possible to improve the temperature uniformity of the heating roller.

【0025】<誘導コイルについて>誘導コイルは、加
熱ローラの内部において軸周りに巻回して単一または複
数が配設されている。複数の誘導コイルを用いる場合、
複数の誘導コイルを単一の高周波電源に並列または直列
に接続することができる。また、複数の誘導コイルをそ
れぞれの高周波電源に接続すれば、個別に、またはグル
ープ別に投入電力を調節することが可能になる。さら
に、複数の誘導コイルを用いるときには、軸方向に分散
して配設するのがよい。この場合、隣接する誘導コイル
の間に適当な間隔が存するようにしてもよいし、絶縁の
問題がなければ、一部重なっていてもよい。 また、誘
導コイルは、高周波電源によって付勢すなわち励磁され
たときに、磁界を発生し、その磁界が加熱ローラの2次
コイルに鎖交して2次コイルに主として加熱ローラの周
回方向に流れる2次電流を生じる。すなわち、高周波交
流磁界を介して、誘導コイルと2次コイルとは、トラン
スの1次コイルと2次コイルとして機能する。このとき
両者は、空芯トランス結合を行なう。なお、一部の磁束
が2次コイルを貫通するときに2次コイル中に渦電流を
生じても、2次電流の大部分が周回方向に流れるのであ
れば、差し支えない。
<Induction coil> A single induction coil or a plurality of induction coils are wound around the axis inside the heating roller. When using multiple induction coils,
Multiple induction coils can be connected in parallel or series to a single high frequency power supply. Further, if a plurality of induction coils are connected to respective high frequency power sources, it becomes possible to adjust the input power individually or in groups. Furthermore, when using a plurality of induction coils, it is preferable to disperse them in the axial direction. In this case, an appropriate space may be provided between the adjacent induction coils, or if there is no problem with insulation, they may partially overlap each other. When the induction coil is energized, that is, excited by a high-frequency power source, it generates a magnetic field, and the magnetic field interlinks with the secondary coil of the heating roller and flows in the secondary coil mainly in the circumferential direction of the heating roller. The next current is generated. That is, the induction coil and the secondary coil function as the primary coil and the secondary coil of the transformer via the high-frequency AC magnetic field. At this time, both perform air core transformer coupling. It should be noted that even if an eddy current is generated in the secondary coil when a part of the magnetic flux passes through the secondary coil, it does not matter if most of the secondary current flows in the circumferential direction.

【0026】したがって、誘導コイルは、加熱ローラの
2次コイルに高周波電力を転送するための手段である。
そのために、誘導コイルは、中空の加熱ローラの内部に
挿入されるが、コアとして作用するものは用いないよう
に構成する。なお、誘導コイルは、回転する加熱コイル
に対して静止していてもよいし、加熱ローラと一緒に、
または別に回転してもよい。なお、回転する場合には、
高周波電源と誘導コイルとの間に回転集電機構を介在す
ればよい。また、「空芯トランス結合」とは、完全な空
芯のトランス結合だけでなく、実質的に空芯とみなせる
トランス結合の場合を含む意味である。たとえば、誘導
コイルの内部に磁性体を有していない構成である。
Therefore, the induction coil is a means for transferring high frequency power to the secondary coil of the heating roller.
For that purpose, the induction coil is inserted inside the hollow heating roller, but the one acting as the core is not used. The induction coil may be stationary with respect to the rotating heating coil, or together with the heating roller,
Alternatively, it may be rotated separately. In addition, when rotating,
A rotary current collecting mechanism may be interposed between the high frequency power source and the induction coil. Further, the "air-core transformer coupling" is meant to include not only a complete air-core transformer coupling but also a transformer coupling that can be regarded as a substantially air-core. For example, the induction coil does not have a magnetic material inside.

【0027】<その他の構成について>本発明の必須構
成要素ではないが、所望により以下の構成を選択的に実
施することにより、さらに効果的な誘導加熱ローラ装置
を得ることができる。
<Regarding Other Configurations> Although not an essential component of the present invention, a more effective induction heating roller device can be obtained by selectively implementing the following configurations as desired.

【0028】1 巻枠について 誘導コイルを所定の形状および配設位置を所定に維持す
るために、誘電体損失のなるべく少ない材料を用いて製
作した巻枠を用いて誘導コイルを支持することができ
る。この場合、巻枠は、中空であってもよいし、内部が
充実していてもよい。そして、巻枠には、整列巻のため
の巻溝や給電リード線を収納する軸方向の溝を形成する
ことができる。しかし、巻枠に代えて合成樹脂やガラス
質材により誘導コイルを直接成形ないし接着することに
よって、複数の誘導コイルを所定形状に維持するように
構成することもできる。
In order to maintain the predetermined shape and position of the induction coil for one reel, it is possible to support the induction coil by using a reel made of a material with as little dielectric loss as possible. . In this case, the bobbin may be hollow or may be solid inside. A winding groove for aligned winding and an axial groove for accommodating the feeding lead wire can be formed in the winding frame. However, instead of the bobbin, the induction coils may be directly molded or adhered with a synthetic resin or a glass material to maintain the plurality of induction coils in a predetermined shape.

【0029】2 給電リード線について 誘導コイルに対して高周波電源から高周波を給電し、あ
るいは、これに加えてコンデンサと接続するために給電
リード線を用いることができる。給電リード線は、誘導
コイルの内面または外面に接近した位置に配置するのが
よい。給電リード線を誘導コイルの内部に通線する場
合、給電リード線が誘導コイルの中心軸に近いと、給電
リード線と鎖交する磁束が多くなるために、内部に渦流
損が生じて電力伝達効率が低下するので、好ましくな
い。これに対して、上記のように構成することにより、
給電リード線と鎖交する磁束が少なくなるので、電力伝
達効率の低下が相対的に抑制される。
Regarding the power supply lead wire, a power supply lead wire can be used for supplying high frequency power from the high frequency power supply to the induction coil, or in addition to this, for connecting to the capacitor. The power supply lead wire is preferably arranged at a position close to the inner surface or the outer surface of the induction coil. When the power supply lead wire is passed inside the induction coil, if the power supply lead wire is close to the center axis of the induction coil, the magnetic flux interlinking with the power supply lead wire will increase, resulting in eddy current loss inside the power transfer. This is not preferable because it lowers efficiency. On the other hand, by configuring as described above,
Since the magnetic flux interlinking with the power supply lead wire is reduced, the decrease in power transmission efficiency is relatively suppressed.

【0030】3 誘導コイルと並列のコンデンサについ
て 誘導コイルと並列にコンデンサを接続することができ
る。コンデンサは、誘導コイルとともに共振回路を形成
する。この場合、コンデンサの配設位置は、特に限定さ
れない。コンデンサの耐熱温度と加熱ローラ内のスペー
スが許容されるならば、誘導コイルに近接して加熱ロー
ラの内部に配置してもよいし、コンデンサを誘導コイル
および加熱ローラから離隔した位置に配置してもよい。
3. Capacitor in parallel with induction coil A capacitor can be connected in parallel with the induction coil. The capacitor forms a resonant circuit with the induction coil. In this case, the position where the capacitor is provided is not particularly limited. If the heat resistant temperature of the condenser and the space inside the heating roller are allowed, it may be placed inside the heating roller close to the induction coil, or the condenser may be placed away from the induction coil and heating roller. Good.

【0031】4 高周波電源について 高周波電源は、その出力の周波数が基本的に限定される
ものではないが、100kHz以上の高周波を出力する
ように構成されていると都合がよい。なぜなら、100
kHz以上の高周波にすることにより、導誘コイルのQ
を大きくして電力伝達効率をより一層高くすることが可
能になるからである。電力伝達効率が高くなると、加熱
の総合効率が高くなり、省電力を図ることができる。な
お、適合する能動素子(たとえば、後述するようにMOSF
ETを用いることができる。)の経済性および高周波ノイ
ズ抑制の容易性などの観点からは、好適には1〜4MH
zである。
4. Regarding High Frequency Power Supply The output frequency of the high frequency power supply is basically not limited, but it is convenient if it is configured to output a high frequency of 100 kHz or higher. Because 100
By setting the high frequency above kHz, the induction coil Q
This is because it is possible to further increase the power transmission efficiency by increasing When the power transmission efficiency is high, the overall efficiency of heating is high, and power can be saved. Note that compatible active devices (eg MOSF as described below)
ET can be used. From the viewpoints of economy and ease of suppressing high frequency noise, etc., 1 to 4 MH is preferable.
z.

【0032】また、高周波を発生させるには、直流また
は低周波交流を直接または間接的に半導体スイッチ素子
などの能動素子を用いて高周波に変換するのが実際的で
ある。低周波交流から高周波電力を得るには、整流手段
を用いていったん低周波交流を直流に変換するのがよ
い。直流は、平滑回路を用いて形成した平滑化直流でも
よいし、非平滑直流であってもよい。直流を高周波に変
換するには、増幅器およびインバータなどの回路要素を
用いることができる。増幅器としては、たとえば電力変
換効率の高いE級増幅器などを用いることができる。ま
た、ハーフブリッジ形インバータなどを用いることもで
きる。さらに、能動素子としては、高周波特性に優れて
いるMOSFETが好適である。複数の高周波電源回路を並列
的に接続して、各高周波電源回路の高周波出力を合成し
てから誘導コイルに印加するように構成することができ
る。これにより、所望の電力でありながら各高周波電源
回路の出力を小さくてよいから、能動素子にMOSFETを用
いて、廉価に効率よく高周波を発生することができる。
To generate a high frequency, it is practical to directly or indirectly convert a direct current or a low frequency alternating current into a high frequency by using an active element such as a semiconductor switch element. In order to obtain high frequency power from the low frequency alternating current, it is preferable to convert the low frequency alternating current into direct current by using a rectifying means. The direct current may be a smoothed direct current formed by using a smoothing circuit or may be a non-smoothed direct current. Circuit elements such as an amplifier and an inverter can be used to convert direct current into high frequency. As the amplifier, for example, a class E amplifier having high power conversion efficiency can be used. Also, a half-bridge type inverter or the like can be used. Furthermore, as the active element, a MOSFET having excellent high frequency characteristics is suitable. A plurality of high frequency power supply circuits may be connected in parallel, and the high frequency outputs of the respective high frequency power supply circuits may be combined and then applied to the induction coil. As a result, the output of each high-frequency power supply circuit may be small even with the desired power, so that a high frequency can be efficiently generated at low cost by using a MOSFET as an active element.

【0033】さらに、複数の誘導コイルを用いる場合、
高周波電源は、複数の誘導コイルに対して共通にするこ
とができる。そして、高周波電源の出力の周波数を可変
に構成することにより、各誘導コイルに投入される電力
を個別的に制御することが可能になる。しかし、要すれ
ば、周波数可変の高周波電源を各誘導コイルに対して個
別に配設することもできる。
Further, when using a plurality of induction coils,
The high frequency power supply can be common to a plurality of induction coils. Further, by variably configuring the output frequency of the high frequency power source, it becomes possible to individually control the electric power supplied to each induction coil. However, if necessary, a high-frequency power source with variable frequency can be separately provided for each induction coil.

【0034】さらにまた、要すれば、たとえば起動時の
投入電力を通常運転時のそれより大きくして、急速加熱
を行なう用に構成することができる。
Furthermore, if necessary, for example, the input power at the time of start-up can be made larger than that at the time of normal operation, so that the rapid heating can be performed.

【0035】5 ウオームアップ制御について 起動すなわち給電開始後のウオームアップ期間中、加熱
ローラが通常運転時におけるより低い回転数で回転する
ように制御することができる。
5 Warm-up Control During the warm-up period after startup, that is, after power supply is started, the heating roller can be controlled to rotate at a lower rotation speed than in normal operation.

【0036】6 加熱ローラの温度制御について 加熱ローラの温度を所定範囲内で一定たとえば200℃
に維持にするために、加熱ローラの表面に感熱素子を導
熱的に接触させることができる。そして、感熱素子を温
度制御回路に接続する。感熱素子としては、負温度特性
を有するサーミスタや正温度特性を有する非直線抵抗素
子を用いることができる。
6 Regarding Temperature Control of Heating Roller The temperature of the heating roller is kept constant within a predetermined range, for example, 200 ° C.
In order to maintain the temperature of the heating roller, the heat sensitive element can be brought into thermal contact with the surface of the heating roller. Then, the heat sensitive element is connected to the temperature control circuit. As the heat sensitive element, a thermistor having a negative temperature characteristic or a non-linear resistance element having a positive temperature characteristic can be used.

【0037】7 搬送シートについて 加熱ローラを用いて被加熱体を加熱する際に、加熱ロー
ラが直接被加熱体に当接するように構成することができ
るが、要すれば両者の間に搬送シートが介在するように
構成することができる。この場合、搬送シートは、無端
状またはロール状の形態をとることが許容される。搬送
シートを用いることにより、被加熱体の加熱と搬送をス
ムースに行うことが可能になる。
7 Conveying Sheet When the heating roller is used to heat the object to be heated, the heating roller may be configured to directly contact the object to be heated. It can be configured to intervene. In this case, the transport sheet is allowed to have an endless shape or a roll shape. By using the transport sheet, it becomes possible to smoothly heat and transport the object to be heated.

【0038】<本発明の作用について>誘導コイルに高
周波電圧を印加すると、誘導コイルから高周波磁界が発
生して加熱ローラの第1の金属被膜によって構成される
2次コイルと鎖交する。すなわち、誘導コイルが1次コ
イルとなって、誘導コイルと2次コイルとの間に空芯ト
ランス結合が行なわれる。その結果、2次コイルは閉回
路を形成しているので、その内部に加熱ローラの主とし
て周回方向に2次電流が流れる。2次コイルは、適当な
2次側抵抗値を有しているので、2次電流によりジュー
ル熱が発生し、加熱ローラは温度上昇する。また、10
0kHz以上の高周波によるトランス結合であれば、空
芯トランス結合により電力伝達効率が高くなり、たとえ
ば95%以上になるので、省電力になる。これに対し
て、ローラ基体および第2の金属被膜は、その周回方向
の抵抗値が不適当であるため、実質的な空芯トランス結
合が行なわれない。
<Regarding Operation of the Present Invention> When a high frequency voltage is applied to the induction coil, a high frequency magnetic field is generated from the induction coil and interlinks with the secondary coil formed by the first metal coating of the heating roller. That is, the induction coil serves as a primary coil, and air-core transformer coupling is performed between the induction coil and the secondary coil. As a result, the secondary coil forms a closed circuit, so that the secondary current mainly flows in the winding direction of the heating roller. Since the secondary coil has an appropriate secondary side resistance value, Joule heat is generated by the secondary current and the temperature of the heating roller rises. Also, 10
If the transformer coupling is performed at a high frequency of 0 kHz or more, the power transmission efficiency is increased due to the air-core transformer coupling, for example, 95% or more, so that the power is saved. On the other hand, since the roller base and the second metal coating have an inappropriate resistance value in the circumferential direction, substantial air-core transformer coupling is not performed.

【0039】第2の金属被膜は、たとえ第1の金属被膜
が加熱ローラの高温度下であっても空気との接触を許さ
ないとともに、耐酸化性を有しているので、酸化による
侵蝕を防止する。その結果、簡単な構造であるにもかか
わらず、長期間にわたる使用に耐える耐久性に優れた加
熱ローラが得られる。
Since the second metal film does not allow contact with air even when the first metal film is under high temperature of the heating roller and has an oxidation resistance, the second metal film is not corroded by oxidation. To prevent. As a result, it is possible to obtain a heating roller which has a simple structure but has excellent durability that can be used for a long period of time.

【0040】また、第1の金属被膜膜としてCuを、第
2の金属被膜としてZnを、それぞれ用いるとともに、
それらを電気めっきにより形成することにより、加熱ロ
ーラを工業的規模で安価に量産することができる。
Cu is used as the first metal film and Zn is used as the second metal film.
By forming them by electroplating, the heating roller can be mass-produced on an industrial scale at low cost.

【0041】請求項2の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに空芯トランス結合することによって2
次電流が主として周回方向に流れて発熱する閉回路を形
成している2次コイルを備えるとともに、軸方向の両端
部の熱容量が相対的に小さくなっている加熱ローラと;
加熱ローラの内部において軸周りに巻回して配設された
誘導コイルと;を具備していることを特徴としている。
The induction heating roller device according to the second aspect of the invention is
2 by connecting the air core transformer to the induction coil
A heating roller that includes a secondary coil that forms a closed circuit in which the secondary current flows mainly in the orbiting direction and that generates heat, and that has a relatively small heat capacity at both ends in the axial direction;
And an induction coil wound around the axis inside the heating roller.

【0042】加熱ローラの両端部の熱容量を小さくする
には、たとえば軸方向に同材質のローラ基体を用いる場
合、その肉厚を両端部で薄く形成すればよい。この場
合、両端部のみを残余の部分より薄くしてもよいし、中
央部から順次肉薄に形成してもよい。また、両端部のロ
ーラ基体を比熱の小さなの材質に変更してもよい。
In order to reduce the heat capacity at both ends of the heating roller, for example, when the roller base body made of the same material is used in the axial direction, the wall thickness may be made thin at both ends. In this case, only both end portions may be thinner than the remaining portion, or may be sequentially thinned from the central portion. Further, the roller base bodies at both ends may be changed to a material having a small specific heat.

【0043】加熱ローラの両端部の放熱は、中央部分の
それより多い。また、誘導コイルは、一般に加熱ローラ
の中央部を中心として配置する関係で、誘導コイルによ
る磁束分布が両端部において中央部のそれより少なくな
りやすい。そのため、加熱ローラの両端部における発熱
量が中央部のそれより少なくなりやすい。その結果、一
般に加熱ローラの軸方向の温度分布は、両端部において
低くなる傾向にある。
The heat radiation at both ends of the heating roller is larger than that at the central portion. Further, since the induction coil is generally arranged with the central portion of the heating roller as the center, the magnetic flux distribution due to the induction coil tends to be smaller than that of the central portion at both ends. Therefore, the amount of heat generated at both ends of the heating roller tends to be smaller than that at the center. As a result, generally, the temperature distribution in the axial direction of the heating roller tends to be low at both ends.

【0044】本発明においては、加熱ローラの熱容量を
上記のように設定したことにより、両端部が温度上昇し
やすくなるために、両端部の温度分布が中央部のそれに
接近する結果、加熱ローラの軸方向に沿った温度分布の
均整度が向上する。
In the present invention, since the heat capacity of the heating roller is set as described above, the temperature of both ends easily rises, so that the temperature distribution of both ends approaches that of the central part, and as a result, the heating roller The uniformity of the temperature distribution along the axial direction is improved.

【0045】なお、本発明の実施に際して請求項1記載
の発明と組み合わせることにより、さらに優れた誘導加
熱ローラ装置を得ることができる。
By implementing the present invention in combination with the invention of claim 1, a further excellent induction heating roller device can be obtained.

【0046】請求項3の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに空芯トランス結合することによって2
次電流が主として周回方向に流れて発熱する閉回路を形
成している2次コイルを備えた加熱ローラと;加熱ロー
ラの内部において加熱ローラの両端部の軸方向に沿う単
位長さ当たりの発熱量が中間部の軸方向に沿う単位長さ
当たりの発熱量より多くなるように軸方向に沿って分散
し、かつ、軸周りに巻回して構成されているとともに、
それぞれのインダクタンスがほぼ等しい複数の誘導コイ
ルと;を具備していることを特徴としている。
The induction heating roller device according to the invention of claim 3 is
2 by connecting the air core transformer to the induction coil
A heating roller provided with a secondary coil that forms a closed circuit in which a secondary current flows mainly in the circumferential direction to generate heat; and an amount of heat generation per unit length along the axial direction of both ends of the heating roller inside the heating roller. Is dispersed along the axial direction so as to be larger than the heat generation amount per unit length along the axial direction of the intermediate portion, and is configured by being wound around the axis,
And a plurality of induction coils each having substantially the same inductance.

【0047】本発明は、誘導コイルを改良することによ
って加熱ローラの軸方向に沿った温度分布の均整度を向
上するようにした構成を規定している。すなわち、複数
の誘導コイルの巻数を同じにして、巻線のピッチを変化
させるか、コイル径を変化させることにより、加熱ロー
ラの発熱量を制御することが可能になる。
The present invention defines a configuration in which the induction coil is improved to improve the uniformity of the temperature distribution along the axial direction of the heating roller. That is, it is possible to control the heat generation amount of the heating roller by changing the pitch of the windings or changing the coil diameter with the same number of turns of the plurality of induction coils.

【0048】誘導コイルの巻線のピッチを変化させる場
合、誘導コイルによって加熱ローラに投入される高周波
電力が殆ど変化しないが、誘導コイルのコイル長が巻き
線のピッチに応じて変化することになる。このことか
ら、誘導コイルに対向する加熱ローラの領域が変化する
ので、加熱ローラの軸方向における単位長さ当たりの受
熱量が変化する。したがって、加熱ローラの中央部に対
向する誘導コイルは、巻線のピッチを相対的に粗くし、
端部に対向する誘導コイルは、巻線のピッチを相対的に
密にすれば、加熱ローラの軸方向における単位長さ当た
りの発熱量が変化して、加熱ローラの温度分布が均一化
する。誘導コイルの巻線のピッチは、誘導コイル単位で
一定にしてもよし、連続的または段階的に変化してもよ
い。
When the winding pitch of the induction coil is changed, the high frequency power supplied to the heating roller by the induction coil hardly changes, but the coil length of the induction coil changes according to the winding pitch. . As a result, the area of the heating roller facing the induction coil changes, so the amount of heat received per unit length in the axial direction of the heating roller changes. Therefore, the induction coil facing the center of the heating roller makes the pitch of the winding relatively coarse,
If the winding pitch of the induction coil facing the end portion is made relatively dense, the heat generation amount per unit length in the axial direction of the heating roller changes, and the temperature distribution of the heating roller becomes uniform. The pitch of the winding of the induction coil may be constant for each induction coil, or may be continuously or stepwise changed.

【0049】誘導コイルのコイル径を変化させる場合、
誘導コイルと加熱ローラとの間の距離が変化し、それに
伴って両者間の結合係数が変化する。結合係数が増大す
ると、加熱ローラに対する投入電力したがって発熱量が
増加する。その結果、加熱ローラの軸方向における単位
長さ当たりの発熱量が変化する。誘導コイルのコイル径
は、誘導コイル単位で一定にしてもよし、連続的または
段階的に変化させてもよい。また、コイル径を変化させ
る場合、巻枠の径をコイルに合わせて変化させることに
より、誘導コイルがストレスを受けて不所望な変形を生
じるようなことがないとともに、沿面絶縁距離を大きく
することができる。
When changing the coil diameter of the induction coil,
The distance between the induction coil and the heating roller changes, and the coupling coefficient between the two changes accordingly. When the coupling coefficient increases, the electric power applied to the heating roller and thus the amount of heat generated increase. As a result, the heat generation amount per unit length in the axial direction of the heating roller changes. The coil diameter of the induction coil may be constant for each induction coil, or may be continuously or stepwise changed. In addition, when changing the coil diameter, by changing the diameter of the winding frame according to the coil, the induction coil is not stressed and undesirably deformed, and the creepage insulation distance is increased. You can

【0050】複数の誘導コイルの巻線ピッチおよびコイ
ル径のいずれを変化させる場合であっても、少なくとも
両端の誘導コイルの巻線ピッチまたはコイル径を変化す
るだけで、中央側の残余の誘導コイルは同一仕様であっ
たとしても、本発明の効果が得られる。
No matter which of the winding pitches and coil diameters of the plurality of induction coils is changed, at least by changing the winding pitches or coil diameters of the induction coils at both ends, the remaining induction coil on the center side is changed. Even if they have the same specifications, the effect of the present invention can be obtained.

【0051】複数の誘導コイルは、そのインダクタンス
がほぼ等しいので、共通の高周波電源に対して並列接続
することが可能になる。このために、高周波電源の出力
電圧を低くすることができる。したがって、高周波電源
を含めた誘導加熱ローラ装置を安価にすることができ
る。
Since the plurality of induction coils have substantially the same inductance, they can be connected in parallel to a common high frequency power source. Therefore, the output voltage of the high frequency power supply can be lowered. Therefore, the cost of the induction heating roller device including the high frequency power source can be reduced.

【0052】複数の誘導コイルを加熱ローラの軸方向に
分散して配設するに当たり、隣接する誘導コイル間に適
当な離間距離を設定することにより、円面距離を確保し
やすくなる。しかし、絶縁の問題がないように構成した
場合、隣接する誘導コイルを互いに一部の巻線が重なる
ように配設することにより、加熱ローラの軸方向に沿っ
た温度分布を均一化することができる。
When disposing a plurality of induction coils in a distributed manner in the axial direction of the heating roller, it is easy to secure a circular distance by setting an appropriate separation distance between adjacent induction coils. However, if there is no problem of insulation, it is possible to make the temperature distribution along the axial direction of the heating roller uniform by arranging the adjacent induction coils so that some windings overlap each other. it can.

【0053】なお、本発明の実施に際して請求項1およ
び2の発明のいずれか一方または両方を組み合わせるこ
とにより、より優れた誘導加熱ローラ装置を得ることが
できる。
In implementing the present invention, by combining one or both of the first and second aspects of the invention, a more excellent induction heating roller device can be obtained.

【0054】請求項4の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに空芯トランス結合することによって2
次電流が主として周回方向に流れて発熱する閉回路を形
成している2次コイルを備えた加熱ローラと;加熱ロー
ラの内部において軸方向に分散するとともに、軸周りに
巻回して配設された少なくとも2個の誘導コイルと;隣
接する一対の誘導コイル間に対向する部位における加熱
ローラの温度を感知するように配設された温度センサ
と;を具備していることを特徴としている。
The induction heating roller device of the invention of claim 4 is
2 by connecting the air core transformer to the induction coil
A heating roller having a secondary coil that forms a closed circuit in which the secondary current flows mainly in the circumferential direction to generate heat; and the heating roller is dispersed in the axial direction inside the heating roller and is wound around the axis. At least two induction coils; and a temperature sensor arranged so as to detect the temperature of the heating roller in a portion facing each other between a pair of adjacent induction coils.

【0055】本発明は、誘導コイルからの発生磁束によ
る温度センサの影響を低減した温度センサの配置を規定
している。すなわち、温度センサが誘導コイルによって
発生した磁束と交差すると、温度センサ内に誘導電圧が
誘起されるので、測定誤差の原因になる。これに対し
て、本発明においては、温度センサの配設位置において
隣接する一対の誘導コイルによる磁束が互いに反対方向
に交差するので、相殺により磁束の影響が殆ど生じなく
なる。このため、誘導コイルの発生した磁束による温度
センサの誤差が実質的になくなる。
The present invention defines the arrangement of the temperature sensor in which the influence of the magnetic flux generated from the induction coil on the temperature sensor is reduced. That is, when the temperature sensor crosses the magnetic flux generated by the induction coil, an induced voltage is induced in the temperature sensor, which causes a measurement error. On the other hand, in the present invention, since the magnetic fluxes of the pair of induction coils adjacent to each other intersect in opposite directions at the position where the temperature sensor is arranged, the influence of the magnetic flux hardly occurs due to the cancellation. Therefore, the error of the temperature sensor due to the magnetic flux generated by the induction coil is substantially eliminated.

【0056】温度センサの配設位置は、加熱ローラの外
面側および内面側のいずれであってもよい。前者の場
合、加熱ローラが内部に配設されている誘導コイルから
の磁束に対してある程度シールド作用を奏するが、漏洩
磁束も多少発生するので、有効である。
The temperature sensor may be disposed on either the outer surface side or the inner surface side of the heating roller. In the former case, although the heating roller has some shielding effect on the magnetic flux from the induction coil disposed inside, it is effective because some leakage magnetic flux is generated.

【0057】なお、本発明の実施に際して請求項1ない
し3の発明の任意のいずれか一つまたは複数を組み合わ
せることにより、より優れた誘導加熱ローラ装置を得る
ことができる。
In implementing the present invention, by combining any one or more of the inventions of claims 1 to 3, a more excellent induction heating roller device can be obtained.

【0058】請求項5の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに空芯トランス結合することによって2
次電流が主として周回方向に流れて発熱する閉回路を形
成している2次コイルを備えた加熱ローラと;加熱ロー
ラの内部において軸周りに巻回して配設された誘導コイ
ルと;誘導コイルを支持する筒状巻枠と;筒状巻枠の内
部を冷却する冷却手段と;を具備していることを特徴と
している。
The induction heating roller device according to the fifth aspect of the invention is
2 by connecting the air core transformer to the induction coil
A heating roller provided with a secondary coil that forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in the circumferential direction to generate heat; an induction coil wound around an axis inside the heating roller; and an induction coil. It is characterized in that it is provided with a cylindrical winding frame that supports it; and a cooling means that cools the inside of the cylindrical winding frame.

【0059】本発明は、誘導コイルを冷却して温度上昇
を低減するようにした構成を規定している。
The present invention defines a configuration in which the induction coil is cooled to reduce the temperature rise.

【0060】従来の誘導コイルは、高温になる加熱ロー
ラの内部に配設されるため、高温になり変形し、延いて
は破損することがある。
Since the conventional induction coil is disposed inside the heating roller which becomes high temperature, it may be deformed due to high temperature and may be damaged.

【0061】本発明においては、加熱ローラと誘導コイ
ルが空芯トランス結合を行なって加熱ローラが加熱され
るので、誘導コイルの巻枠を筒状に形成することができ
る。そこで、巻枠の内部の中空部分を利用して冷却する
ものである。すなわち、冷却手段は、筒状巻枠の内部を
冷却すればよく、その具体的構成は問わない。たとえ
ば、ファンにより筒状巻枠の内部の空気を吸い出すか、
外部から空気を筒状巻枠の内部に押し込む構成、加熱ロ
ーラの内面に軸を中心とする螺旋状フィンを形成して、
加熱ローラの回転に伴って内部の空気を筒状巻枠の内部
を経由して外部へ排出するか、外部から空気を加熱ロー
ラの内部へ送り込み、さらに筒状巻枠の内部から外部へ
送り出す構成などを採用することができる。また、ファ
ンは、筒状巻枠の基端側の外部に配設してもよいし、加
熱ローラの駆動側の端板に切り起こしによりファンを一
体に形成することができる。さらに、筒状巻枠の内部に
ヒートパイプの吸熱端を挿入し、また、その排熱端を放
熱位置に配設する構成であってもよい。
In the present invention, since the heating roller and the induction coil are air-core transformer coupled to heat the heating roller, the winding frame of the induction coil can be formed in a tubular shape. Therefore, the hollow portion inside the reel is used for cooling. That is, the cooling means only has to cool the inside of the cylindrical winding frame, and its specific configuration is not limited. For example, use a fan to suck out the air inside the tubular reel,
A structure in which air is pushed into the inside of the cylindrical winding frame from the outside, a spiral fin centering on the shaft is formed on the inner surface of the heating roller,
With the rotation of the heating roller, the internal air is discharged to the outside via the inside of the tubular winding frame, or the air is sent from the outside to the inside of the heating roller and then sent out from the inside of the tubular winding frame to the outside. Can be adopted. Further, the fan may be arranged outside the base end side of the tubular winding frame, or the fan can be integrally formed by cutting and raising the end plate on the drive side of the heating roller. Further, the heat absorbing end of the heat pipe may be inserted inside the tubular winding frame, and the heat exhausting end may be disposed at the heat radiating position.

【0062】なお、本発明の実施に際して請求項1ない
し4の発明のうち、任意のいずれか一つまたは複数を組
み合わせることにより、より優れた誘導加熱ローラ装置
を得ることができる。
In implementing the present invention, by combining any one or more of the inventions of claims 1 to 4, a more excellent induction heating roller device can be obtained.

【0063】請求項6の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに空芯トランス結合することによって2
次電流が主として周回方向に流れて発熱する閉回路を形
成している2次コイルを備えるとともに、一端で回転可
能に支持され他端が開放した加熱ローラと;加熱ローラ
の内部において軸周りに巻回して配設された誘導コイル
と;誘導コイルを支持するとともに、加熱ローラの他端
から内部に挿入し基端が加熱ローラの他端から外部に露
出して支持される巻枠と;巻枠および加熱ローラを相対
的に回転自在に結合する軸受手段と;を具備しているこ
とを特徴としている。
According to the induction heating roller device of the invention of claim 6,
2 by connecting the air core transformer to the induction coil
A heating roller that has a secondary coil that forms a closed circuit in which the secondary current flows mainly in the circulating direction to generate heat, and that is rotatably supported at one end and open at the other end; An induction coil that is arranged in a rotating manner; a winding frame that supports the induction coil, is inserted inside from the other end of the heating roller, and has its base end exposed and supported from the other end of the heating roller to the outside; And bearing means for rotatably coupling the heating roller relative to each other.

【0064】本発明は、機器への着脱を容易にした誘導
加熱ローラ装置の構成を規定している。
The present invention defines the structure of the induction heating roller device which can be easily attached to and detached from the equipment.

【0065】従来の誘導加熱装置は、たとえば特開20
00−665453号公報に記載されているように、加
熱ローラを回転可能に支持するには、その両端を軸受に
より支持する。また、誘導コイルは、加熱ローラの内部
に配設されるが、外部の高周波電源から高周波電力が入
力することから、給電を容易にするため、加熱ローラと
は別に静止状態にして両端を支持するのが一般的であ
る。そのために、誘導コイルの巻枠の両端を加熱ローラ
の外部へ露出させて支持する。したがって、加熱ローラ
と誘導コイルとをそれぞれ別に着脱するために、その作
業が煩わしく、誘導加熱ローラ装置の組立て性が悪い。
A conventional induction heating device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 20
As described in JP-A-00-665453, in order to rotatably support the heating roller, both ends thereof are supported by bearings. Further, the induction coil is disposed inside the heating roller, but since high frequency power is input from an external high frequency power source, the induction coil is placed in a stationary state separately from the heating roller to support both ends in order to facilitate power supply. Is common. Therefore, both ends of the winding frame of the induction coil are exposed and supported outside the heating roller. Therefore, since the heating roller and the induction coil are separately attached and detached, the work is troublesome and the assembly property of the induction heating roller device is poor.

【0066】本発明においては、加熱ローラと誘導コイ
ルとが一体化され、片側が加熱ローラの一端を、反対側
が誘導コイルの巻枠の基端を、それぞれ支持すること
で、誘導加熱ローラ装置を両端で支持するので、支持が
安定であるとともに、着脱が容易になる。
In the present invention, the heating roller and the induction coil are integrated so that one side supports one end of the heating roller and the other side supports the base end of the winding frame of the induction coil, thereby forming an induction heating roller device. Since it is supported at both ends, the support is stable and it is easy to attach and detach.

【0067】加熱ローラは、その一端が回転可能に支持
される。支持の手段として、軸受や駆動軸などを用いる
ことができる。また、誘導コイルの支持は、静止状態お
よび回転可能のいずれの態様であってもよい。誘導コイ
ルを支持するために、誘導コイルの巻枠の基端を加熱ロ
ーラから外部に露出させ、その露出部を支持する。露出
部を固定的に支持すれば、誘導コイルは、静止状態とな
る。また、露出部を回転軸受で回転可能に支持すれば、
誘導コイルは回転可能になる。
One end of the heating roller is rotatably supported. A bearing, a drive shaft, or the like can be used as the supporting means. Further, the support of the induction coil may be either stationary or rotatable. In order to support the induction coil, the base end of the winding frame of the induction coil is exposed to the outside from the heating roller and the exposed portion is supported. If the exposed portion is fixedly supported, the induction coil will be in a stationary state. Also, if the exposed part is rotatably supported by a rotary bearing,
The induction coil becomes rotatable.

【0068】巻枠および加熱ローラを相対的に回転自在
に結合する軸受手段は、巻枠および加熱ローラを同心関
係に結合する。したがって、軸受手段は、その数が限定
されないが、少なくとも巻枠の両端部に一対を配設する
のが効果的である。
The bearing means for relatively rotatably coupling the reel and the heating roller couples the reel and the heating roller in a concentric relationship. Therefore, although the number of the bearing means is not limited, it is effective to dispose a pair of bearing means at least at both ends of the winding frame.

【0069】そうして、本発明において、誘導加熱ロー
ラ装置を機器に取り付けるには、加熱ローラの一端と巻
枠の基端との2箇所を機器に取り付ければよい。そのた
め、誘導加熱ローラ装置をユニット化することができ、
機器への着脱がすこぶる容易になる。
Thus, in the present invention, in order to attach the induction heating roller device to the equipment, it suffices to attach the induction heating roller device to the equipment at two locations, one end of the heating roller and the base end of the winding frame. Therefore, the induction heating roller device can be unitized,
It becomes very easy to attach and detach the device.

【0070】なお、本発明の実施に際して請求項1ない
し5の発明のうち、任意のいずれか一つまたは複数を組
み合わせることにより、より優れた誘導加熱ローラ装置
を得ることができる。
In implementing the present invention, by combining any one or more of the inventions of claims 1 to 5, a more excellent induction heating roller device can be obtained.

【0071】請求項7の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに空芯トランス結合することによって2
次電流が主として周回方向に流れて発熱する閉回路を形
成している2次コイルを備えた加熱ローラと;加熱ロー
ラの内部において軸周りに巻回して配設された誘導コイ
ルと;低周波交流電源電圧を整流する整流回路、整流電
圧を平滑化する平滑回路、整流電圧および平滑化電圧を
選択する回路切換手段、ならびに整流電圧および平滑化
電圧を選択的に入力して高周波電圧に変換して誘導コイ
ルを付勢する周波数変換回路を備えた高周波電源と;を
具備していることを特徴としている。
According to the induction heating roller device of the seventh aspect of the invention,
2 by connecting the air core transformer to the induction coil
A heating roller provided with a secondary coil that forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in the circumferential direction to generate heat; an induction coil wound around an axis inside the heating roller; a low-frequency alternating current Rectifying circuit for rectifying power supply voltage, smoothing circuit for smoothing rectified voltage, circuit switching means for selecting rectified voltage and smoothed voltage, and selectively inputting rectified voltage and smoothed voltage for conversion to high frequency voltage And a high frequency power source having a frequency conversion circuit for energizing the induction coil.

【0072】本発明は、高周波出力を調節可能な高周波
電源を備えた誘導ローラ装置の構成を規定している。す
なわち、一般に複写機のように画像形成装置において
は、起動時にできるだけ早く定着ローラを目標温度まで
加熱するために、起動時に装置への投入電力が大きくな
るように設計される。そして、いったん定着ローラが所
定温度になれば、その後は起動時に比べて小さな電力を
供給して、定着ローラが冷えないようにする。
The present invention defines the structure of the guide roller device provided with the high frequency power source capable of adjusting the high frequency output. That is, generally, in an image forming apparatus such as a copying machine, in order to heat the fixing roller to the target temperature as soon as possible at the time of startup, the power supplied to the apparatus is increased at startup. Then, once the fixing roller reaches a predetermined temperature, a smaller amount of electric power is supplied after that to prevent the fixing roller from cooling.

【0073】そこで、従来例においては、たとえば複数
の電源を並列運転して、高速加熱時に必要な高出力が得
られるように構成している。しかし、この構成によれ
ば、電源が複数必要になるので、高出力を得るためのコ
ストが高くなる。
Therefore, in the conventional example, for example, a plurality of power supplies are operated in parallel so as to obtain a high output required for high speed heating. However, according to this configuration, since a plurality of power supplies are required, the cost for obtaining a high output becomes high.

【0074】また、他の従来例においては、単一の電源
で高出力を供給するように構成されている。しかし、こ
の構成によれば、DC−AC電力変換部の前段にDC−
DC電力変換部を設けてDC出力を変化させる必要があ
る。このため、DC−AC電力変換部とDC−DC電力
変換部との電力変換部を必要とするので、結局高価にな
ってしまう。
In another conventional example, a single power source is used to supply a high output. However, according to this configuration, the DC-
It is necessary to provide a DC power converter to change the DC output. Therefore, the DC-AC power conversion unit and the DC-DC power conversion unit are required to be power conversion units, resulting in an increase in cost.

【0075】これに対して、本発明においては、周波数
変換回路の入力電圧を平滑電圧と整流電圧とに切り換え
るだけで、高周波変換回路の高周波出力を2段階に切り
換えることができる。すなわち、平滑電圧は、低周波交
流電源電圧のほぼピーク電圧に等しい直流電圧である。
これに対して、整流電圧は、低周波交流電源電圧の平均
値である。整流電圧は、非平滑電圧なので瞬時値が変動
するが、加熱ローラを加熱する電源であるから、負荷に
は熱慣性があるので、実際上問題がない。
On the other hand, in the present invention, the high frequency output of the high frequency conversion circuit can be switched in two stages only by switching the input voltage of the frequency conversion circuit between the smoothed voltage and the rectified voltage. That is, the smoothed voltage is a DC voltage that is substantially equal to the peak voltage of the low frequency AC power supply voltage.
On the other hand, the rectified voltage is the average value of the low-frequency AC power supply voltage. Since the rectified voltage is an unsmoothed voltage, its instantaneous value fluctuates, but since it is a power source for heating the heating roller, the load has thermal inertia, so there is no practical problem.

【0076】平滑電圧と整流電圧とを切り換えにより得
るには、平滑回路を作用させるか、不作用に切り換え可
能に構成すればよい。したがって、平滑回路にスイッチ
を挿入して、開閉操作すればよい。
In order to obtain the smoothed voltage and the rectified voltage by switching, the smoothing circuit may be operated or it may be inactively switched. Therefore, it suffices to insert a switch into the smoothing circuit and open / close it.

【0077】また、本発明においては、高周波出力電圧
を上記2段階のみならず、要すれば、複数段階に調節可
能に構成することができる。たとえば、高周波変換回路
をさらに時分割動作させることにより、高周波出力のオ
フ期間を増減することで、段階的または連続的に多段広
範囲にわたり高周波出力を制御することができる。高周
波出力の時分割制御も、その時間間隔を適当に設定すれ
ば、負荷の加熱に問題はない。また、高周波電源は、上
述にように熱慣性がある負荷を加熱するので、実際上問
題がない。そうして、本発明においては、回路構成が簡
単なので、高周波電源の安価な誘導加熱ローラ装置を得
ることができる。
Further, in the present invention, the high frequency output voltage can be adjusted not only in the above two stages but also in a plurality of stages if necessary. For example, by further operating the high-frequency conversion circuit in a time-division manner to increase or decrease the OFF period of the high-frequency output, it is possible to control the high-frequency output over a wide range in multiple stages stepwise or continuously. Also in the time-division control of high frequency output, if the time interval is appropriately set, there is no problem in heating the load. Further, since the high frequency power source heats the load having thermal inertia as described above, there is no practical problem. Thus, in the present invention, since the circuit configuration is simple, it is possible to obtain an inexpensive induction heating roller device having a high frequency power supply.

【0078】請求項8の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに空芯トランス結合することによって2
次電流が主として周回方向に流れて発熱する閉回路を形
成している2次コイルを備えた加熱ローラと;加熱ロー
ラの内部において軸方向に分散するとともに軸周りに巻
回して配設された複数の誘導コイルと;回転する加熱ロ
ーラに接触しながら移動中に受熱するシート体における
加熱ローラの軸方向の幅を検出するシート体幅検知手段
と;複数の誘導コイルに対する投入電力をシート体幅検
知手段の検出信号に応じて個別に調節可能な高周波電源
と;を具備していることを特徴としている。
The induction heating roller device according to the invention of claim 8 is
2 by connecting the air core transformer to the induction coil
A heating roller having a secondary coil that forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in the circumferential direction to generate heat; and a plurality of heating rollers that are axially dispersed inside the heating roller and are wound around the axis. Induction coil; sheet width detection means for detecting the axial width of the heating roller in the sheet that receives heat while moving while contacting the rotating heating roller; And a high-frequency power source that can be individually adjusted according to the detection signal of the means.

【0079】画像転写用紙などのシート体が加熱ローラ
に熱的に接触して定着される際に、シート体が接触して
受熱する部分の加熱ローラの温度は低下するが、シート
体の接触しない部分の温度は温度低下しにくいので、高
い状態である。その結果、加熱ローラの軸方向の温度分
布が不均一になる。その結果、定着不良などの不具合が
発生しやすい。
When a sheet body such as an image transfer paper is thermally contacted with the heating roller and fixed, the temperature of the heating roller at the portion where the sheet body contacts and receives heat is lowered, but the sheet body is not contacted. The temperature of the part is in a high state because it does not easily decrease. As a result, the temperature distribution in the axial direction of the heating roller becomes non-uniform. As a result, defects such as defective fixing are likely to occur.

【0080】また、加熱ローラの軸方向の一部にシート
体が受熱関係に接触しないときには、接触しない部分の
誘導加熱を低減することにより、加熱ローラの軸方向の
温度分布を均一に維持することができる。
When the sheet body does not come into contact with the heating roller in the axial direction in a part of the heat receiving relationship, the heating temperature of the heating roller in the axial direction is kept uniform by reducing the induction heating of the non-contacting portion. You can

【0081】そこで、本発明においては、シート体幅検
出手段を配設して、シート体における加熱ローラの軸方
向に幅を検出する。さらに、シート体幅検出手段の検出
出力に応じて複数の誘導コイルを個別に調節可能なよう
に高周波電源を構成することにより、シート体に接触し
ない部分の加熱を制御することものである。これによ
り、加熱ローラの軸方向の温度分布は、その均整度が向
上する。
Therefore, in the present invention, the sheet body width detecting means is provided to detect the width of the sheet body in the axial direction of the heating roller. Further, the high frequency power source is configured so that the plurality of induction coils can be individually adjusted according to the detection output of the sheet body width detecting means, thereby controlling the heating of the portion that does not contact the sheet body. As a result, the temperature distribution in the axial direction of the heating roller has an improved degree of uniformity.

【0082】複数の誘導コイルに対向するそれぞれの部
分に温度センサを配設して、シート体が接触しない部分
にある温度センサを制御回路に対して不作用にすること
ができる。この際の切り換えをシート体幅検出手段の検
出出力を用いて行なうことができる。これにより、シー
ト体により温度低下を生じる部位の温度センサを作用さ
せて、それに対応した誘導コイルからの投入高周波電力
を制御することで、必要部分の誘導コイルを効果的に作
用させることができる。
The temperature sensor can be provided in each of the portions facing the plurality of induction coils so that the temperature sensor in the portion not in contact with the sheet body can have no effect on the control circuit. The switching at this time can be performed using the detection output of the sheet body width detecting means. Thus, the temperature sensor at the site where the temperature is reduced by the sheet member is made to act, and the high frequency electric power supplied from the induction coil corresponding thereto is controlled, so that the necessary portion of the induction coil can be made to act effectively.

【0083】また、複数の誘導コイルと並列にそれぞれ
コンデンサを接続して、誘導コイルごとに作動する共振
回路を構成することができる。コンデンサは、各誘導コ
イルに接続して、誘導コイルとともにそれぞれの共振点
が不均一な共振回路を形成する。なお、「共振点が不均
一」であるとは、複数の誘導コイルおよびコンデンサの
対がそれぞれ形成する複数の共振回路のそれぞれの共振
点が全て同一ではないという意味である。たとえば、2
つの誘導コイルを用いる場合は、それぞれの共振回路の
共振点は互いに相違するように設定される。また、3つ
の誘導コイルを用いる場合は、少なくともうち1つの誘
導コイルおよびこれと対のコンデンサが形成する1つの
共振回路と、残余の2つの共振回路とでは、共振点が相
違するように設定するものとする。なお、一部の複数の
共振回路が同一の共振点を有していることは許容され
る。
Further, it is possible to construct a resonance circuit that operates for each induction coil by connecting a capacitor to each of the plurality of induction coils in parallel. The capacitor is connected to each induction coil, and together with the induction coil forms a resonance circuit in which the resonance points are not uniform. In addition, "the resonance points are not uniform" means that the resonance points of the plurality of resonance circuits formed by the plurality of pairs of the induction coil and the capacitor are not all the same. For example, 2
When using one induction coil, the resonance points of the respective resonance circuits are set to be different from each other. When three induction coils are used, one resonance circuit formed by at least one induction coil and a capacitor paired therewith and the remaining two resonance circuits are set to have different resonance points. I shall. It is permissible that some of the plurality of resonance circuits have the same resonance point.

【0084】加熱ローラの複数の誘導コイルが複数のコ
ンデンサと対となって複数の共振回路を形成するととも
に、各共振点が不均一になっているという構成に基づい
て以下の作用が行なわれる。すなわち、誘導コイルから
投入される高周波電力は、誘導コイルの端子電圧の大き
さに応じて変化する。一方、誘導コイルとそれと対をな
すコンデンサとにより形成される共振回路に注目すると
き、誘導コイルに印加される電圧は、共振回路の共振特
性曲線のどの位置において動作するかによって変化す
る。たとえば、共振度合いに応じて誘導コイルの両端電
圧が変化し、共振点に近いほど誘導コイルの端子電圧が
高くなる。一方、共振回路のQが大きいほど共振特性は
急峻になる。したがって、複数の誘導コイルがそれぞれ
コンデンサとともに形成する共振回路の共振点が異なっ
ていて、しかも各共振回路に対してある周波数の高周波
電圧が共通に印加された場合、それぞれの共振回路が共
振特性曲線上の動作位置が共振点に近い方の誘導コイル
に対する投入電力は、遠い方のそれより大きくなる。要
するに、共振点が相違していると、各誘導コイルに投入
される電力に差が生じる。また、高周波の周波数を変化
させると、共振特性曲線上の動作位置が変化するので、
投入電力は誘導コイルごとに異なった変化をする。さら
に、複数の誘導コイルは、前述のように加熱ローラの軸
方向に分散している。このため、トランス結合によって
加熱ローラの軸方向に生じる発熱量の分布が不均一にな
る。
A plurality of induction coils of the heating roller are paired with a plurality of capacitors to form a plurality of resonance circuits, and the following operations are performed based on the configuration in which the resonance points are nonuniform. That is, the high frequency power supplied from the induction coil changes according to the magnitude of the terminal voltage of the induction coil. On the other hand, when paying attention to the resonance circuit formed by the induction coil and the capacitor which forms a pair with the induction coil, the voltage applied to the induction coil changes depending on where in the resonance characteristic curve of the resonance circuit the circuit operates. For example, the voltage across the induction coil changes according to the degree of resonance, and the terminal voltage of the induction coil increases as the resonance point approaches. On the other hand, the resonance characteristic becomes steeper as the Q of the resonance circuit increases. Therefore, when the resonance points of the resonance circuits formed by the plurality of induction coils together with the capacitors are different, and when a high-frequency voltage of a certain frequency is commonly applied to the resonance circuits, the resonance circuits have resonance characteristic curves. The applied power to the induction coil whose operating position is closer to the resonance point is larger than that applied to the farther position. In short, if the resonance points are different, the electric power supplied to each induction coil will be different. Also, when the frequency of high frequency is changed, the operating position on the resonance characteristic curve changes,
The applied power changes differently for each induction coil. Further, the plurality of induction coils are dispersed in the axial direction of the heating roller as described above. For this reason, the distribution of the amount of heat generated in the axial direction of the heating roller due to the transformer coupling becomes uneven.

【0085】したがって、単一の高周波電源を用いて動
作周波数を変化させることにより、加熱ローラの温度上
昇を用紙サイズに適合する領域のみを優先的に加熱する
ことができる。しかし、各誘導コイルの端子電圧が等し
くなるように周波数を選択すれば、各誘導コイルをほぼ
等しい温度になるように加熱することができる。このた
め、大きな用紙サイズに適合するように加熱することが
できる。
Therefore, by changing the operating frequency by using a single high frequency power source, it is possible to preferentially heat only the region where the temperature rise of the heating roller matches the paper size. However, if the frequencies are selected so that the terminal voltages of the induction coils are equal, the induction coils can be heated to have substantially equal temperatures. For this reason, it is possible to heat to fit a large paper size.

【0086】シート体幅検出手段の検出出力により、動
作周波数を制御するように構成すれば、自動的に上記の
制御を行なうことができる。なお、シート体幅検出手段
は、実際にシート体の幅を検出するばかりでなく、シー
ト体幅の選択信号を利用してもよい。
If the operating frequency is controlled by the detection output of the sheet body width detecting means, the above control can be automatically performed. The sheet body width detecting means may use not only the actual width of the sheet body but also the sheet body width selection signal.

【0087】そうして、本発明においては、省エネルギ
ーを図り、定着性を改善することができる。
Thus, in the present invention, it is possible to save energy and improve the fixability.

【0088】また、動作周波数を変化させて誘導加熱領
域を制御することにより、高周波電源を安価にするとと
もに、信頼性を高くすることができる。
By controlling the induction heating region by changing the operating frequency, the high frequency power source can be made inexpensive and the reliability can be improved.

【0089】請求項9の発明の定着装置は、加圧ローラ
を備えた定着装置本体と;定着装置本体の加圧ローラに
加熱ローラを圧接関係に対設して、両ローラ間にトナー
画像が形成された記録媒体を挟んで搬送しながらトナー
画像を定着するように配設された請求項1ないし8のい
ずれか一記載の誘導加熱ローラ装置と;を具備している
ことを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in a fixing device, a fixing device main body having a pressure roller is provided; a heating roller is provided in pressure contact with the pressure roller of the fixing device main body, and a toner image is formed between the two rollers. The induction heating roller device according to any one of claims 1 to 8, wherein the induction heating roller device is arranged so as to fix the toner image while being conveyed while sandwiching the formed recording medium.

【0090】本発明において、「定着装置本体」とは、
定着装置から誘導加熱ローラ装置を除いた残余の部分を
いう。
In the present invention, the "main body of the fixing device" means
The rest of the fixing device excluding the induction heating roller device.

【0091】加圧ローラと加熱ローラとは、直接圧接し
てもよいが、要すれば搬送シートなどを介して間接的に
圧接してもよい。なお、搬送シートは、無端またはロー
ル状であってもよい。
The pressure roller and the heating roller may be directly in pressure contact with each other, but may be indirectly in contact with each other via a conveying sheet if necessary. The transport sheet may be endless or roll-shaped.

【0092】そうして、本発明においては、トナー画像
が形成された記録媒体を加熱ローラと加圧ローラとの間
に挟んで搬送しながらトナー画像を高速で定着すること
ができる。
Thus, in the present invention, the toner image can be fixed at a high speed while the recording medium having the toner image formed thereon is conveyed while being sandwiched between the heating roller and the pressure roller.

【0093】請求項10の発明の画像形成装置は、記録
媒体にトナー画像を形成する画像形成手段を備えた画像
形成装置本体と;画像形成装置本体に配設されて記録媒
体のトナー画像を定着する請求項9記載の定着装置と;
を具備していることを特徴としている。
An image forming apparatus according to a tenth aspect of the present invention includes an image forming apparatus main body provided with an image forming unit for forming a toner image on a recording medium; and a toner image on the recording medium fixed to the image forming apparatus main body. A fixing device according to claim 9;
It is characterized by having.

【0094】本発明において、「画像形成装置本体」と
は、画像形成装置から定着装置を除いた残余の部分をい
う。また、画像形成手段は、記録媒体に間接方式または
直接方式により画像情報を形成する画像を形成する手段
である。なお、「間接方式」とは、転写によって画像を
形成する方式をいう。
In the present invention, the "image forming apparatus main body" means the remaining portion of the image forming apparatus excluding the fixing device. The image forming unit is a unit that forms an image on a recording medium to form image information by an indirect method or a direct method. The "indirect method" means a method of forming an image by transfer.

【0095】画像形成装置としては、たとえば電子写真
複写機、プリンタ、ファクシミリなどが該当する。
The image forming apparatus corresponds to, for example, an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile or the like.

【0096】記録媒体としては、たとえば転写材シー
ト、印刷紙、エレクトロファックスシート、静電記録シ
ートなどが該当する。
As the recording medium, for example, a transfer material sheet, a printing paper, an electrofax sheet, an electrostatic recording sheet or the like is applicable.

【0097】そうして、本発明においては、高速タイプ
に好適な画像形成装置にすることができる。
Thus, in the present invention, an image forming apparatus suitable for high speed type can be obtained.

【0098】[0098]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0099】図1は、本発明の誘導加熱ローラ装置の第
1の実施形態における全体の概要を示す回路ブロック図
である。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an overall outline of the first embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【0100】図2は、同じく誘導コイルおよび加熱ロー
ラの一部切欠中央断面正面図である。
FIG. 2 is a partially cutaway central sectional front view of the induction coil and the heating roller.

【0101】図3は、同じく加熱ローラの横断面図であ
る。
FIG. 3 is a transverse sectional view of the heating roller.

【0102】図4は、同じく主として電源回路を示す回
路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram mainly showing a power supply circuit.

【0103】図5は、同じくシート体幅制御システムを
示すシステム図である。
FIG. 5 is a system diagram showing a sheet width control system of the same.

【0104】各図において、誘導加熱ローラ装置は、加
熱ローラHR、3つの誘導コイルIC1、IC2、IC
3、3つのコンデンサC1、C2、C3、作動回路O
C、ならびにシート体幅検出手段SWを備えて構成され
ている。なお、3つの誘導コイルIC1、IC2、IC
3および3つのコンデンサC1、C2、Cは、3つの共
振回路RC1、RC2、RC3を形成し、後述する高周
波電源HFSにより付勢される。
In each drawing, the induction heating roller device includes a heating roller HR, three induction coils IC1, IC2, IC.
3, three capacitors C1, C2, C3, operating circuit O
C, and the sheet body width detecting means SW. Three induction coils IC1, IC2, IC
The three and the three capacitors C1, C2, C form three resonance circuits RC1, RC2, RC3 and are energized by a high frequency power supply HFS described later.

【0105】以下、上記の構成要素ごとにその構成を詳
細に説明する。
The configuration of each of the above components will be described in detail below.

【0106】<加熱ローラHRについて>加熱ローラH
Rは、ローラ基体1、第1の金属被膜ws、第2の金属
被膜nsおよび保護層2を備えて構成されているととも
に、回転機構RMにより回転駆動される。
<Heating Roller HR> Heating Roller H
The R is configured to include the roller base 1, the first metal coating ws, the second metal coating ns, and the protective layer 2, and is rotationally driven by the rotating mechanism RM.

【0107】ローラ基体1は、Fe鋳造製の円筒体から
なり、たとえば長さ300mm、厚み3mmである。
The roller base body 1 is made of a Fe-cast cylinder, and has a length of 300 mm and a thickness of 3 mm, for example.

【0108】第1の金属被膜wsは、電気めっきにより
形成したCu膜からなるフィルム状をなした円筒状の1
ターンコイルからなり、ローラ基体1の外面において、
軸方向の有効長のほぼ全体にわたって配設されている。
そして、第1の金属被膜wsの厚みは、加熱ローラHR
の周回方向の2次側抵抗値が2次リアクタンスとほぼ同
じ値の1Ωになるように設定されている。
The first metal film ws is a cylindrical film-shaped film made of a Cu film formed by electroplating.
It consists of a turn coil, and on the outer surface of the roller base 1,
It is arranged over almost the entire effective length in the axial direction.
The thickness of the first metal coating ws is equal to the heating roller HR.
The secondary side resistance value in the orbiting direction is set to 1Ω, which is almost the same value as the secondary reactance.

【0109】第2の金属被膜nsは、電気めっきにより
形成したZn膜からなり、第1の金属被膜wsの表面全
体を被覆している。なお、ローラ基体1および第2の金
属被膜nsの2次側抵抗値は、2次リアクタンスに比較
して大きくずれた値になるように設定されている。
The second metal film ns is a Zn film formed by electroplating and covers the entire surface of the first metal film ws. The secondary side resistance values of the roller base body 1 and the second metal coating ns are set so as to be values greatly deviated from the secondary reactance.

【0110】保護層2は、フッ素樹脂からなり、第2の
金属皮膜nsの外面を被覆して形成されている。
The protective layer 2 is made of fluororesin and is formed by covering the outer surface of the second metal film ns.

【0111】回転機構RMは、加熱ローラHRを回転さ
せるための機構であって、以下のように構成されてい
る。すなわち、図2に示すように、第1の端部部材3
A、第2の端部部材3B、一対の軸受4、4、ベベルギ
ア5、スプラインギア6およびモータ7を備えて構成さ
れている。
The rotating mechanism RM is a mechanism for rotating the heating roller HR, and is constructed as follows. That is, as shown in FIG. 2, the first end member 3
A, a second end member 3B, a pair of bearings 4, 4, a bevel gear 5, a spline gear 6, and a motor 7 are provided.

【0112】第1の端部部材3Aは、キャップ部3a、
駆動軸3bおよび尖端部3cからなる。キャップ部3a
は、加熱ローラHRの図2において左端に外側から嵌合
するとともに、図示を省略している押しねじを用いて加
熱ローラHRに固定することによって、加熱ローラHR
の左端を支持している。駆動軸3bは、キャップ部3a
の外面の中央部から外方へ突出している。尖端部3c
は、キャップ部3aの内面の中央部からキャップ部3a
の内方へ突出している。
The first end member 3A includes a cap portion 3a,
It consists of a drive shaft 3b and a tip 3c. Cap part 3a
2 is fitted to the left end of the heating roller HR in FIG. 2 from the outside, and is fixed to the heating roller HR by using a push screw (not shown).
Supports the left edge of. The drive shaft 3b is the cap portion 3a.
Projects outward from the center of the outer surface of the. Point 3c
From the center of the inner surface of the cap portion 3a to the cap portion 3a
Protruding inward.

【0113】第2の端部部材3Bは、リング部3dから
なる。リング部3dは、加熱ローラHRの図2において
右端に外側から嵌合するとともに、図示を省略している
押しねじを用いて加熱ローラHRに固定することによっ
て、加熱ローラHRの右端を支持している。
The second end member 3B comprises a ring portion 3d. The ring portion 3d supports the right end of the heating roller HR by fitting the right end of the heating roller HR in FIG. 2 from the outside and fixing it to the heating roller HR using a push screw (not shown). There is.

【0114】一対の軸受4、4の一方は、第1の端部部
材3Aにおけるキャップ部3aの外面を回転自在に支持
する。また、他方は、第2の端部部材3Bの外面を回転
自在に支持する。したがって、加熱ローラHRは、その
両端に固定した第1および第2の端部部材3A、3B
と、一対の軸受4、4とにより回転自在に支持されてい
る。
One of the pair of bearings 4 and 4 rotatably supports the outer surface of the cap portion 3a of the first end member 3A. The other rotatably supports the outer surface of the second end member 3B. Therefore, the heating roller HR has the first and second end members 3A and 3B fixed to both ends thereof.
And a pair of bearings 4 and 4 are rotatably supported.

【0115】ベベルギア5は、第1の端板3Aの駆動軸
3bに装着されている。スプラインギア6は、ベベルギ
ア5に噛合している。モータ7は、そのロータ軸がスプ
ラインギア5に直結している。
The bevel gear 5 is mounted on the drive shaft 3b of the first end plate 3A. The spline gear 6 meshes with the bevel gear 5. The rotor shaft of the motor 7 is directly connected to the spline gear 5.

【0116】<3つの誘導コイルIC1、IC2、IC
3について>3つの誘導コイルIC1、IC2、IC3
は、図4に示すように、加熱ローラHRの2次コイルw
sに磁気結合している。そして、図2に示すように、巻
枠8に巻装されて、加熱ローラHRの軸方向に分散して
配置されているとともに、加熱ローラの周回方向に巻回
されている。また、一対の給電リード線9の間にそれぞ
れインピーダンスZを介して並列接続している。
<Three induction coils IC1, IC2, IC
About 3> Three induction coils IC1, IC2, IC3
Is the secondary coil w of the heating roller HR, as shown in FIG.
is magnetically coupled to s. Then, as shown in FIG. 2, it is wound around the winding frame 8 and arranged in a distributed manner in the axial direction of the heating roller HR, and is wound in the circumferential direction of the heating roller. In addition, a pair of power supply lead wires 9 are connected in parallel via impedances Z, respectively.

【0117】巻枠8は、フッ素樹脂製の円柱体からな
り、凹部8a、支持部8bおよび通線溝8cを有してい
る。凹部8aは、コイルボビン8の先端中央に形成され
ていて、回転機構RMに相対的に回転自在に係止してい
る。支持部8bは、巻枠8の基端に形成されていて、図
示しない固定部に固定される。通線溝8cは、巻枠8の
外面の一部に軸方向に沿って樋状に形成されていて、内
部に給電リード線9を収納する。なお、給電リード線9
は、図3に示すように、通線溝1c内に収納されて、巻
枠8の基端側から外部へ導出され、高周波電源HFSの
出力端に同軸ケーブルを介して接続する。
The winding frame 8 is made of a fluororesin cylinder and has a recess 8a, a support 8b and a wire groove 8c. The recess 8a is formed at the center of the tip of the coil bobbin 8 and is rotatably engaged with the rotating mechanism RM. The support portion 8b is formed at the base end of the winding frame 8 and is fixed to a fixing portion (not shown). The wire groove 8c is formed in a part of the outer surface of the winding frame 8 in a gutter shape along the axial direction, and accommodates the power supply lead wire 9 therein. The power supply lead wire 9
3, is housed in the wire groove 1c, led out to the outside from the base end side of the winding frame 8, and connected to the output end of the high frequency power supply HFS via a coaxial cable.

【0118】そうして、3つの誘導コイルIC1、IC
2、IC3は、静止状態で使用され、給電リード線9は
通線溝1c内に収納されて誘導コイルIC1、IC2、
IC3に接近しているので、磁束の鎖交が殆どないた
め、給電リード線9内には殆ど渦電流損が発生しない。
一方、3つの誘導コイルIC1、IC2、IC3は、第
2の端部部材3Bのリング部3dから加熱ローラHRの
内部に挿入されていて、巻枠8の先端に形成された凹部
1aが第1の端板3Aの尖端部3cに係合し、かつ、前
述したように基端に形成した支持部1bが固定部に固定
されることによって、加熱ローラHRと同軸関係に支持
されるとともに、加熱ローラHRが回転しても静止状態
を維持する。
Then, the three induction coils IC1 and IC
2, IC3 are used in a stationary state, the power supply lead wire 9 is housed in the wire passage groove 1c, and the induction coils IC1, IC2,
Since it is close to the IC 3, there is almost no linkage of magnetic flux, so that almost no eddy current loss occurs in the power supply lead wire 9.
On the other hand, the three induction coils IC1, IC2, IC3 are inserted into the heating roller HR from the ring portion 3d of the second end member 3B, and the recess 1a formed at the tip of the winding frame 8 is the first. The support portion 1b formed at the base end as described above is engaged with the sharp end portion 3c of the end plate 3A and is fixed to the fixing portion, so that the support portion 1b is supported coaxially with the heating roller HR and is heated. Even if the roller HR rotates, it remains stationary.

【0119】<3つのコンデンサC1、C2、C3につ
いて>3つのコンデンサC1、C2、C3は、図1およ
び図4に示すように、3つの誘導コイルIC1、IC
2、IC3に並列接続して、3つの共振回路RC1、R
C2、RC3を形成している。なお、図4において、R
wsは加熱ローラHRの2次コイルwsが形成する閉回
路の等価抵抗を示している。
<Regarding Three Capacitors C1, C2, C3> As shown in FIGS. 1 and 4, the three capacitors C1, C2, C3 have three induction coils IC1, IC.
2, 3 connected in parallel to IC3, three resonance circuits RC1, R
C2 and RC3 are formed. In FIG. 4, R
ws represents the equivalent resistance of the closed circuit formed by the secondary coil ws of the heating roller HR.

【0120】<3つの共振回路RC1、RC2、RCに
ついて>3つの共振回路RC1、RC2、RC3のうち
RC1、RC2は、それらの共振点が図5において、曲
線Aであり、RC3は、曲線Bである。すなわち、両曲
線A、Bは共振点がずれている。
<Regarding Three Resonant Circuits RC1, RC2, and RC> Of the three resonant circuits RC1, RC2, and RC3, RC1 and RC2 have their resonance points indicated by curve A in FIG. 5, and RC3 indicates curve B. Is. That is, the resonance points of the curves A and B are deviated from each other.

【0121】<作動回路OCについて>作動回路OC
は、図1、図4および図5に示すように、直流電源DC
および高周波電源HFSにより構成されている。
<Regarding the operating circuit OC> The operating circuit OC
Is a DC power source DC as shown in FIGS. 1, 4 and 5.
And a high frequency power supply HFS.

【0122】(高周波電源HFSについて)高周波電源
HFSは、各誘導コイルIC1、IC2、IC3に対し
て高周波電力を供給し、その入力端は、直流電源DCの
出力端に接続している。直流電源DCの入力端は、低周
波交流電源ASに接続している。
(Regarding High-Frequency Power Supply HFS) The high-frequency power supply HFS supplies high-frequency power to each induction coil IC1, IC2, IC3, and its input end is connected to the output end of the DC power supply DC. The input end of the DC power supply DC is connected to the low frequency AC power supply AS.

【0123】また、高周波電源HFSは、図4に示すよ
うに、高周波フィルタHFF、周波数可変形の高周波発
振器OSC、ゲート駆動回路GDC、ハーフブリッジ形
インバータ主回路HBIおよび負荷回路LCおよび外部
信号源OSSにより構成されている。
As shown in FIG. 4, the high frequency power supply HFS includes a high frequency filter HFF, a variable frequency high frequency oscillator OSC, a gate drive circuit GDC, a half bridge type inverter main circuit HBI, a load circuit LC and an external signal source OSS. It is composed by.

【0124】高周波フィルタHFFは、後述する直流電
源DCおよびハーフブリッジ形インバータ主回路HBI
の間に介在して、高周波が低周波交流電源AS側へ流出
するのを阻止する。
The high frequency filter HFF is composed of a DC power source DC and a half bridge type inverter main circuit HBI which will be described later.
Is interposed between the two to prevent the high frequency from flowing out to the low frequency AC power supply AS side.

【0125】高周波発振器OSCは、発振周波数可変形
であり、所定周波数の高周波信号を発生して、駆動回路
DCに入力する。
The high frequency oscillator OSC is of variable oscillation frequency, generates a high frequency signal of a predetermined frequency, and inputs it to the drive circuit DC.

【0126】ゲート駆動回路GDCは、プリアンプから
なり、高周波発振器OSCから送出された高周波信号を
増幅して駆動信号を出力する。
The gate drive circuit GDC is composed of a preamplifier, amplifies the high frequency signal sent from the high frequency oscillator OSC and outputs a drive signal.

【0127】ハーフブリッジ形インバータ主回路HBI
は、後述する直流電源DC出力端間に直列接続され、駆
動回路DCの駆動信号により励振されて交互にスイッチ
ングする一対のMOSFETQ1、Q2および一対のMOSFETQ
1、Q2に並列接続されたコンデンサC4、C5からな
り、直流電源DCの直流出力をほぼ矩形波の高周波に変
換する。コンデンサC4、C5は、インバータ動作中に
高周波バイパス作用を行なう。
Half Bridge Inverter Main Circuit HBI
Are connected in series between DC power source DC output terminals, which will be described later, and are excited by a drive signal of the drive circuit DC to switch alternately, and a pair of MOSFETs Q1 and Q2 and a pair of MOSFET Q.
1, Q2, and capacitors C4 and C5 connected in parallel, and converts the DC output of the DC power supply DC into a high frequency wave having a substantially rectangular wave. The capacitors C4 and C5 perform a high frequency bypass action during the operation of the inverter.

【0128】負荷回路LCは、直流カットコンデンサC
6、インダクタL1、3つのコンデンサC1、C2、C
3により構成されている。直流カットコンデンサC6
は、一対のMOSFETQ1、Q2を介して直流電源DC側か
ら直流成分が負荷回路LCに流入するのを阻止する。イ
ンダクタL1および3つのコンデンサC1、C2、C3
は、直列共振回路を形成して、3つの誘導コイルIC
1、IC2、IC3の両端に印加される高周波電圧を正
弦波に波形整形する。波形整形された高周波電圧によっ
て3つの誘導コイルIC1、IC2、IC3に付勢され
る。
The load circuit LC is a DC cut capacitor C
6, inductor L1, three capacitors C1, C2, C
It is composed of three. DC cut capacitor C6
Prevents the direct current component from flowing into the load circuit LC from the direct current power supply DC side via the pair of MOSFETs Q1 and Q2. Inductor L1 and three capacitors C1, C2, C3
Form a series resonance circuit to form three induction coil ICs.
The high frequency voltage applied to both ends of IC1, IC2 and IC3 is shaped into a sine wave. The three induction coils IC1, IC2, and IC3 are energized by the waveform-shaped high-frequency voltage.

【0129】外部信号源OSSは、シート幅検出手段W
Dにより制御されて高周波電源HFSの出力周波数を変
化させるためのもので、発振器OSCを制御して、その
発振周波数を変化させるように機能する。
The external signal source OSS is the sheet width detecting means W.
It is controlled by D to change the output frequency of the high frequency power supply HFS, and functions to control the oscillator OSC and change its oscillation frequency.

【0130】(直流電源DCについて)直流電源DC
は、整流回路からなり、入力端が低周波交流電源ASに
接続し、低周波交流電圧を非平滑直流電圧に変換して、
その直流出力端から出力する。
(About DC power supply DC) DC power supply DC
Is a rectifier circuit, the input end of which is connected to the low-frequency AC power supply AS to convert the low-frequency AC voltage into a non-smoothed DC voltage,
Output from the DC output terminal.

【0131】(低周波交流電源ASについて)低周波交
流電源ASは、たとえば100V商用交流電源からな
る。
(Low Frequency AC Power Supply AS) The low frequency AC power supply AS is, for example, a 100V commercial AC power supply.

【0132】<シート体幅検出手段WSについて>シー
ト体幅検出手段WSは、加熱ローラHRに熱接触して受
熱するシート体Pの幅を検出する手段であり、検出信号
を外部信号源OSSに送出する。
<Regarding Sheet Body Width Detection Means WS> The sheet body width detection means WS is means for detecting the width of the sheet body P that is in thermal contact with the heating roller HR and receives heat, and outputs a detection signal to the external signal source OSS. Send out.

【0133】<誘導加熱ローラ装置の動作について>低
周波交流電源ASの低周波交流電圧は、直流電源DCに
より直流電圧に変換され、さらに高周波電源HFSで高
周波電圧に変換されて静止状態の3つの誘導コイルIC
1、IC2、IC3に印加される。
<Regarding the Operation of the Induction Heating Roller Device> The low-frequency AC voltage of the low-frequency AC power supply AS is converted into a DC voltage by the DC power supply DC, and further converted into a high-frequency voltage by the high-frequency power supply HFS. Induction coil IC
1, IC2, IC3.

【0134】ところで、誘導コイルIC1とコンデンサ
C1とが形成する共振回路RC1の共振特性は、図6の
曲線Aに示すように、予め設定されている。これに対し
て、誘導コイルIC2およびIC3とコンデンサC2お
よびC3とが形成する共振回路RC2およびRC3の共
振特性は、同様に図6の曲線Bに示すように、予め設定
されている。
By the way, the resonance characteristic of the resonance circuit RC1 formed by the induction coil IC1 and the capacitor C1 is preset as shown by the curve A in FIG. On the other hand, the resonance characteristics of the resonance circuits RC2 and RC3 formed by the induction coils IC2 and IC3 and the capacitors C2 and C3 are similarly set in advance as indicated by the curve B in FIG.

【0135】したがって、図5において、シート体幅検
出手段WDが受熱するシート体Pの幅が大きい(たとえ
ばA3)と検出した場合、作動回路OCの外部信号源O
SSが制御される。このとき、図4において、外部信号
源OSSは、高周波電源HFSの発振器OSCを制御し
て、発振周波数をf1にする。両共振特性は相違してい
るが、周波数f1のとき、絶対値で示すインピーダンス
が等しいので、各誘導コイルIC1、IC2、IC3に
印加される高周波電圧したがって発熱量がほぼ等しくな
る。その結果、加熱ローラHRの温度は、図7の曲線C
に示すように、有効長のほぼ全体にわたって均一にな
る。
Therefore, in FIG. 5, when the sheet body width detecting means WD detects that the width of the sheet body P that receives heat is large (for example, A3), the external signal source O of the operating circuit OC.
SS is controlled. At this time, in FIG. 4, the external signal source OSS controls the oscillator OSC of the high frequency power supply HFS to set the oscillation frequency to f1. Although the two resonance characteristics are different, impedances indicated by absolute values are equal at the frequency f1, so that the high-frequency voltage applied to the induction coils IC1, IC2, and IC3 and therefore the amount of heat generation are substantially equal. As a result, the temperature of the heating roller HR is determined by the curve C in FIG.
As shown in FIG.

【0136】図6は、本発明の加熱ローラ装置の第1の
実施形態における3つの共振回路の共振特性を示すグラ
フである。図において、横軸は周波数を、縦軸はインピ
ーダンスを、それぞれ示す。
FIG. 6 is a graph showing resonance characteristics of three resonance circuits in the first embodiment of the heating roller device of the present invention. In the figure, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents impedance.

【0137】図7は、同じく周波数がf1およびf2の
場合における加熱ローラの軸方向の温度分布を示すグラ
フである。図において、横軸は加熱ローラの(軸方向
の)位置を、縦軸は温度を、それぞれ示す。
FIG. 7 is a graph showing the temperature distribution in the axial direction of the heating roller when the frequencies are f1 and f2. In the figure, the horizontal axis represents the position (in the axial direction) of the heating roller, and the vertical axis represents the temperature.

【0138】これに対して、シート体幅検出手段WSが
シート体Pの幅が小さい(たとえばA4)と検出した場
合、再び作動回路OCの外部信号源OSSが制御され
る。そこで、図4において、外部信号源OSSは、再び
高周波電源HFSの発振器OSCを制御するが、今度
は、発振周波数をf2に変化させる。その結果、共振回
路RC2およびRC3は共振特性のほぼ共振点で付勢さ
れるが、共振回路RC1は、共振点から大きく外れるの
で、前者の端子電圧は高くなり、反対に後者のそれは低
くなる。そのため、加熱ローラHRの温度分布は、図7
の曲線Dに示すように、中央部および図の右側の領域に
わたって高く、左側の領域が低くなる。
On the other hand, when the sheet body width detecting means WS detects that the width of the sheet body P is small (for example, A4), the external signal source OSS of the operating circuit OC is controlled again. Therefore, in FIG. 4, the external signal source OSS controls the oscillator OSC of the high frequency power supply HFS again, but this time changes the oscillation frequency to f2. As a result, the resonance circuits RC2 and RC3 are energized substantially at the resonance point of the resonance characteristic, but the resonance circuit RC1 largely deviates from the resonance point, so that the terminal voltage of the former becomes higher and that of the latter becomes lower. Therefore, the temperature distribution of the heating roller HR is as shown in FIG.
As shown by the curve D in FIG. 5, the height is high over the central portion and the right area of the drawing, and the left area is low.

【0139】図8は、本発明の誘導加熱ローラ装置の第
2の実施形態を示すシステム図である。なお、図におい
て、図1および図5と同一部分については同一符号を付
して説明は省略する。
FIG. 8 is a system diagram showing a second embodiment of the induction heating roller device of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 and 5 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0140】本実施形態は、シート体P1、P2のサイ
ズに応じて、加熱ローラHRを適切な温度に制御できる
ように構成されている。これに伴って、誘導コイルIC
1〜IC6、温度センサS1〜S6、温度センサ選択回
路SS、シート体幅検出手段WD1、WD2、WD3お
よび高周波電源HFSが異なる。
In this embodiment, the heating roller HR can be controlled to an appropriate temperature according to the sizes of the sheet bodies P1 and P2. Along with this, the induction coil IC
1-IC6, temperature sensors S1-S6, temperature sensor selection circuit SS, sheet body width detection means WD1, WD2, WD3, and high frequency power supply HFS are different.

【0141】誘導コイルIC1〜IC6は、加熱ローラ
HRの軸方向に分散配置されている。
The induction coils IC1 to IC6 are distributed in the axial direction of the heating roller HR.

【0142】温度センサS1〜S6は、各誘導コイルI
C1〜IC6に対向する加熱ローラHRの表面温度を感
知するように配設されている。
The temperature sensors S1 to S6 are connected to the respective induction coils I
It is arranged so as to detect the surface temperature of the heating roller HR facing C1 to IC6.

【0143】温度センサ選択回路SSは、温度センサS
1〜S6を選択的に作用させることができる。
The temperature sensor selection circuit SS includes a temperature sensor S
1 to S6 can be selectively actuated.

【0144】シート体幅検出手段WD1は、A2サイズ
のシート体P1を検出する。シート体幅検出手段WD2
は、A3サイズのシート体P2を検出する。A4サイズ
のシート体P3の場合、いずれのシート体幅検出手段W
D1、WD2も検出しないので、A4サイズのシート体
P3であることを認識することができる。
The sheet width detecting means WD1 detects the A2 size sheet P1. Sheet width detection means WD2
Detects a sheet body P2 of A3 size. In the case of A4 size sheet body P3, which sheet body width detecting means W
Since neither D1 nor WD2 is detected, it can be recognized that the sheet body P3 has A4 size.

【0145】高周波電源HFSは、各誘導コイルIC1
〜IC6に対する投入電力をシート体P1またはP2の
幅に応じて制御可能に構成されている。
The high frequency power supply HFS is composed of each induction coil IC1.
The input power to the IC6 can be controlled according to the width of the sheet P1 or P2.

【0146】そうして、シート体P1が受熱する際に
は、温度センサS1またはおよびS6が作用する。この
とき、温度センサS2〜S5は、作用させてよいし、不
作用にしてもよい。
Thus, when the sheet body P1 receives heat, the temperature sensor S1 or S6 acts. At this time, the temperature sensors S2 to S5 may be operated or may not be operated.

【0147】次に、シート体P2が受熱する際には、温
度センサS2またはおよびS5が作用する。このとき、
温度センサS1、S6は、不作用にする。なお、温度セ
ンサS3、S4、は、作用させてよいし、不作用にして
もよい。
Next, when the sheet body P2 receives heat, the temperature sensor S2 or S5 acts. At this time,
The temperature sensors S1 and S6 are made inoperative. The temperature sensors S3 and S4 may be operated or may not be operated.

【0148】さらに、シート体P3が受熱する際には、
温度センサS3またはおよびS4が作用する。このと
き、温度センサS1、S2、S5、S6は、不作用にす
る。
Further, when the sheet body P3 receives heat,
The temperature sensor S3 or S4 acts. At this time, the temperature sensors S1, S2, S5, S6 are made inoperative.

【0149】図9は、本発明の誘導加熱装置の第3の実
施形態における加熱ローラの模式的断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a heating roller in the third embodiment of the induction heating device of the present invention.

【0150】本実施形態は、加熱ローラHRの中央部か
ら両端部に向けて順次肉厚を薄くしている。これによ
り、一般に加熱ローラHRの両端部は中央部に比較して
温度が低下しやすいが、両端部の熱容量が小さくなって
いるので、温度低下を低減することができる。
In this embodiment, the thickness of the heating roller HR is gradually reduced from the center to both ends. As a result, in general, the temperature at both ends of the heating roller HR tends to decrease as compared with the central part, but since the heat capacity at both ends is small, it is possible to reduce the temperature decrease.

【0151】図10は、本発明の誘導加熱装置の第4の
実施形態を示す一部断面正面図である。なお、図におい
て、図2と同一部分については同一符号を付して説明は
省略する。
FIG. 10 is a partially sectional front view showing a fourth embodiment of the induction heating device of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0152】本実施形態は、加熱ローラHRおよび誘導
コイルICをユニット化して、機器に対する着脱を容易
にしている。
In this embodiment, the heating roller HR and the induction coil IC are unitized to facilitate attachment / detachment to / from equipment.

【0153】すなわち、加熱ローラHRは、他端が開放
され、一端で軸受手段B1により駆動軸3bを介して機
器(図示しない。)に支持される。
That is, the heating roller HR is opened at the other end, and is supported by a device (not shown) at one end by the bearing means B1 via the drive shaft 3b.

【0154】誘導コイルICは、巻枠8に装着された状
態で巻枠8とともに加熱ローラHRの内部に挿入されて
いる。そして、その挿入部の両端が軸受手段B2、B3
を介して加熱ローラHRに回転可能に結合されている。
The induction coil IC is inserted into the heating roller HR together with the winding frame 8 while being mounted on the winding frame 8. Then, both ends of the insertion portion have bearing means B2, B3.
Is rotatably coupled to the heating roller HR via.

【0155】巻枠8は、その基端が加熱ローラHRの開
放端から外部へ露出している。また、基端に取付孔8d
が形成されていて、機器に固定するように構成されてい
る。
The winding frame 8 has its base end exposed to the outside from the open end of the heating roller HR. In addition, a mounting hole 8d at the base end
Is formed and is configured to be fixed to the device.

【0156】そうして、誘導加熱ローラ装置は、軸受手
段B1と取付孔8dとの2箇所で機器に着脱できる。
In this way, the induction heating roller device can be attached to and detached from the device at two locations, the bearing means B1 and the mounting hole 8d.

【0157】図11は、本発明の誘導加熱装置の第5の
実施形態を示す一部断面正面図である。なお、図におい
て、図10と同一部分については同一符号を付して説明
は省略する。
FIG. 11 is a partially sectional front view showing a fifth embodiment of the induction heating device of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0158】本実施形態は、巻枠8の内部を介して誘導
コイルICの冷却を積極的に行なうように構成してい
る。
In this embodiment, the induction coil IC is positively cooled through the inside of the winding frame 8.

【0159】すなわち、巻枠8は、中空に形成され、両
端が開放されている。
That is, the winding frame 8 is formed hollow and both ends are open.

【0160】加熱ローラHRの端部部材3Aに切り起し
によりファンFを一体的に形成している。
The fan F is integrally formed by cutting and raising the end member 3A of the heating roller HR.

【0161】巻枠8の先端側の開放端は、ファンFに対
向している。また、基端部は、固着部材9を介して機器
に固着されるが、開放端は機器の内部へ開放される。
The open end on the front end side of the winding frame 8 faces the fan F. The base end is fixed to the device via the fixing member 9, but the open end is opened to the inside of the device.

【0162】そうして、加熱ローラHRの回転に伴って
ファンFが回転するので、機器内の空気が図中の矢印に
示すように加熱ローラHRの内部に吸い込まれ、さらに
巻枠8の先端から内部へ移動し、基端の開放端から機器
内へ排出される。そして、巻枠8の内部を空気が移動す
る過程で巻枠8の壁面を介して誘導コイルICを冷却す
る。
Since the fan F rotates in accordance with the rotation of the heating roller HR, the air inside the device is sucked into the heating roller HR as shown by the arrow in the figure, and the tip of the reel 8 is further drawn. To the inside, and is discharged into the device from the open end of the base end. Then, the induction coil IC is cooled through the wall surface of the winding frame 8 while air is moving inside the winding frame 8.

【0163】次に、高周波出力を可変にした本発明の第
6ないし第8の実施形態について図12ないし図15を
参照して説明する。なお、図中、図4と同一部分につい
ては同一符号を付して説明は省略する。
Next, sixth to eighth embodiments of the present invention in which the high frequency output is made variable will be described with reference to FIGS. 12 to 15. In the figure, the same parts as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0164】図12は、本発明の誘導加熱ローラ装置の
第6の実施形態を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【0165】本実施形態は、高周波電源HFSの高周波
出力を2段階に制御可能になっている。図において、整
流回路からなる直流電源DCと高周波電源HFSの入力
端との間に平滑コンデンサC7とスイッチSWの直列回
路が線路間に接続している。
In this embodiment, the high frequency output of the high frequency power supply HFS can be controlled in two steps. In the figure, a series circuit of a smoothing capacitor C7 and a switch SW is connected between lines between a DC power supply DC composed of a rectifying circuit and an input end of a high frequency power supply HFS.

【0166】そうして、スイッチSWをオンすると、平
滑コンデンサC7が作用するので、高周波電源HFSの
入力端間に141Vの高低出力状態を起動時とすること
ができる。
Then, when the switch SW is turned on, the smoothing capacitor C7 operates, so that the high and low output state of 141 V between the input terminals of the high frequency power supply HFS can be set as the start-up time.

【0167】次に、スイッチSWをオフすると、平滑コ
ンデンサC7は不作用となるので、非平滑直流電圧が印
加される。このときの直流電圧は、平均値が100Vで
ある。そのため、高周波電源HFSは、低出力状態とな
る。この低出力状態を通常運転時とすることができる。
Next, when the switch SW is turned off, the smoothing capacitor C7 becomes inactive, and a non-smoothed DC voltage is applied. The average value of the DC voltage at this time is 100V. Therefore, the high frequency power supply HFS is in a low output state. This low output state can be set to normal operation.

【0168】図13は、本発明の誘導加熱ローラ装置の
第7の実施形態を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【0169】本実施形態は、直流電源DCと平滑コンデ
ンサC7およびスイッチSWの直列回路との間にインダ
クタLが線路に直列に挿入されているで、図12と異な
る。
This embodiment differs from FIG. 12 in that the inductor L is inserted in series in the line between the DC power supply DC and the series circuit of the smoothing capacitor C7 and the switch SW.

【0170】図14は、本発明の誘導加熱ローラ装置の
第8の実施形態を示す回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【0171】図15は、同じく高周波出力波形図であ
る。
FIG. 15 is also a high frequency output waveform diagram.

【0172】本実施形態は、図13に加えて高周波電源
HFSが時分割制御信号TSにより時分割動作を行なう
ことができるように構成されている。このため、高周波
電源HFSは、図15に示すように、間歇的に高周波出
力HFを発生するため、高周波出力を多段階に変化させ
ることが可能になる。直流電源DCと平滑コンデンサC
7およびスイッチSWの直列回路との間にインダクタL
が線路に直列に挿入されているで、図12と異なる。
In addition to the configuration shown in FIG. 13, the present embodiment is constructed so that the high frequency power supply HFS can perform the time division operation by the time division control signal TS. Therefore, the high frequency power supply HFS intermittently generates the high frequency output HF as shown in FIG. 15, so that the high frequency output can be changed in multiple stages. DC power supply DC and smoothing capacitor C
Inductor L between 7 and the series circuit of switch SW
Is inserted in the line in series, which is different from FIG.

【0173】次に、図16ないし図21を参照して、加
熱ローラの温度の均整度を向上するようにした第9ない
し第13の実施形態について説明する。
Next, with reference to FIGS. 16 to 21, the ninth to thirteenth embodiments will be described in which the uniformity of the temperature of the heating roller is improved.

【0174】図16は、本発明の第9の実施形態におけ
る誘導コイルの配置を示す概念図である。
FIG. 16 is a conceptual diagram showing the arrangement of induction coils in the ninth embodiment of the present invention.

【0175】本実施形態は、6つの誘導コイルIC1〜
IC6の巻数および巻線径を同じにして巻線ピッチした
がってコイル長を変化させている。すなわち、誘導コイ
ルIC1、IC6は、コイル長が最も小さい。誘導コイ
ルIC3、IC4は、コイル長が最も大きい。誘導コイ
ルIC2、IC5は、中間のコイル長になっている。し
かし、各誘導コイルIC1〜IC6は、その巻線数が等
しいので、インダクタンスも等しい。このため、高周波
電源に対して並列接続することができる。また、各誘導
コイルIC1〜IC6に対する投入電力が同じでも、単
位長さ当たりの電力がコイル長に半比例して変化する。
したがって、加熱ローラの温度の均整度が向上する。
In this embodiment, six induction coils IC1 to
The number of turns and the winding diameter of the IC 6 are the same, and the winding pitch and hence the coil length are changed. That is, the induction coils IC1 and IC6 have the smallest coil length. The induction coils IC3 and IC4 have the largest coil length. The induction coils IC2 and IC5 have intermediate coil lengths. However, since the induction coils IC1 to IC6 have the same number of windings, they have the same inductance. Therefore, it can be connected in parallel to the high frequency power supply. Further, even if the power applied to each of the induction coils IC1 to IC6 is the same, the power per unit length changes in proportion to the coil length.
Therefore, the uniformity of the temperature of the heating roller is improved.

【0176】図17は、本発明の第10の実施形態にお
ける誘導コイルの配置を示す概念図である。
FIG. 17 is a conceptual diagram showing the arrangement of induction coils in the tenth embodiment of the present invention.

【0177】本実施形態は、4つの誘導コイルIC1〜
IC4を用いている点で図16と異なる。
In this embodiment, four induction coils IC1.about.
16 in that IC4 is used.

【0178】図18は、本発明の第11の実施形態にお
ける誘導コイルの配置を示す概念図である。
FIG. 18 is a conceptual diagram showing the arrangement of induction coils in the eleventh embodiment of the present invention.

【0179】本実施形態は、各誘導コイルIC1〜IC
6の巻数および巻線ピッチしたがってコイル長を同じに
して巻線径を変化させている。すなわち、誘導コイルI
C1、IC6は、巻線径が最も大きい。誘導コイルIC
3、IC4は、巻線径が最も小さい。誘導コイルIC
2、IC5は、中間の巻線径になっている。しかし、各
誘導コイルIC1〜IC6は、その巻線数が等しいの
で、インダクタンスは等しいが、加熱ローラHRの2次
コイルとの結合係数が異なり、巻線径が大きい方が結合
係数が大きくなる。このため、各誘導コイルIC1〜I
C6から2次コイルに投入される高周波電力が結合係数
に応じて変化する。したがって、加熱ローラの温度の均
整度が向上する。
In this embodiment, each induction coil IC1 to IC
The winding diameter is changed by making the number of turns and winding pitch of 6 and therefore the coil length the same. That is, the induction coil I
C1 and IC6 have the largest winding diameter. Induction coil IC
3 and IC4 have the smallest winding diameter. Induction coil IC
2, IC5 has an intermediate winding diameter. However, since the induction coils IC1 to IC6 have the same number of windings, they have the same inductance, but have different coupling coefficients with the secondary coil of the heating roller HR, and the larger the winding diameter, the larger the coupling coefficient. Therefore, each induction coil IC1 to I
The high frequency power supplied from C6 to the secondary coil changes according to the coupling coefficient. Therefore, the uniformity of the temperature of the heating roller is improved.

【0180】図19は、本発明の第12の実施形態にお
ける誘導コイルの配置を示す概念図である。
FIG. 19 is a conceptual diagram showing the arrangement of induction coils in the twelfth embodiment of the present invention.

【0181】本実施形態は、各誘導コイルIC1〜IC
6の巻数および巻線ピッチしたがってコイル長を同じに
して巻線径を誘導コイルの中および誘導コイル間で変化
させている。すなわち、誘導コイルIC1〜IC6は、
加熱ローラの端部側で巻線が大きく、中央側で小さく、
中間で順次変化している。また、隣接する誘導コイルの
間でも巻線径が変化している。このため、各誘導コイル
IC1〜IC6から2次コイルに投入される高周波電力
が加熱ローラの軸方向に連続的に変化する。したがっ
て、加熱ローラの温度の均整度がより一層向上する。
In this embodiment, each induction coil IC1 to IC
The number of turns and the winding pitch of 6 and thus the coil length are the same, and the winding diameter is changed in the induction coil and between the induction coils. That is, the induction coils IC1 to IC6 are
The winding is large on the end side of the heating roller and small on the center side,
It is changing in the middle. The winding diameter also changes between the adjacent induction coils. Therefore, the high-frequency power supplied from the induction coils IC1 to IC6 to the secondary coil continuously changes in the axial direction of the heating roller. Therefore, the temperature uniformity of the heating roller is further improved.

【0182】図20は、本発明の誘導加熱ローラ装置の
第13の実施形態を示す断面図である。
FIG. 20 is a sectional view showing a thirteenth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【0183】図21は、同じく加熱ローラの温度分布を
概念的に説明するグラフである。
FIG. 21 is a graph which conceptually illustrates the temperature distribution of the heating roller.

【0184】なお、図において、図2と同一部分につい
ては同一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、
各誘導コイルIC1〜IC5の隣接する部分を重ねて巻
装している。このため、加熱ローラの温度分布が均一に
なる。
In the figure, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment,
Adjacent portions of the induction coils IC1 to IC5 are wound and wound. Therefore, the temperature distribution of the heating roller becomes uniform.

【0185】図22は、本発明の誘導加熱ローラ装置の
第14の実施形態を示す断面図である。
FIG. 22 is a sectional view showing a fourteenth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【0186】本実施形態は、温度センサS1、S2を誘
導コイルIC1、IC2、IC3の中間に対向する部位
に配置している。このため、たとえば誘導コイルIC1
と隣接するIC2とにより発生する磁束がたとえ温度セ
ンサS1を貫通するとしても、温度センサS1において
相殺されるので、磁束による影響を除去できる。
In the present embodiment, the temperature sensors S1 and S2 are arranged in a portion facing the middle of the induction coils IC1, IC2 and IC3. Therefore, for example, the induction coil IC1
Even if the magnetic flux generated by the IC2 adjacent to the temperature sensor S1 penetrates the temperature sensor S1, the magnetic flux is canceled by the temperature sensor S1, so that the influence of the magnetic flux can be removed.

【0187】図23は、本発明の誘導加熱ローラ装置の
第15の実施形態を示す断面図である。
FIG. 23 is a sectional view showing a fifteenth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【0188】本実施形態は、温度センサS1、S2、S
3を誘導コイルIC1、IC2、IC3に正対する部位
に配置している。しかし、温度センサS1、S2、S3
は、加熱ローラHRを介して配置されているので、加熱
ローラHRがFeからなるローラ基体を用いて構成され
ているので、ローラ基体が磁束に対してシールド作用を
行うため、磁束による影響を除去できる。
In this embodiment, the temperature sensors S1, S2, S are used.
3 is arranged at a portion directly facing the induction coils IC1, IC2 and IC3. However, the temperature sensors S1, S2, S3
Is disposed via the heating roller HR, the heating roller HR is configured by using a roller base body made of Fe. Therefore, the roller base body performs a shielding action on the magnetic flux, and thus the influence of the magnetic flux is removed. it can.

【0189】また、温度センサS1、S2、S3が配置
されている部位が誘導コイルIC1、IC2、IC3に
よって最も高い温度で加熱されているとともに、位置ず
れに対する温度の変化が少ないので、温度制御の精度が
向上する。
Further, since the portion where the temperature sensors S1, S2, S3 are arranged is heated at the highest temperature by the induction coils IC1, IC2, IC3, and the temperature change due to the positional deviation is small, the temperature control Accuracy is improved.

【0190】図24は、本発明の定着装置の一実施形態
を示す縦断面図である。
FIG. 24 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the fixing device of the present invention.

【0191】図において、21は誘導加熱ローラ装置、
22は加圧ローラ、23は記録媒体、24はトナー、2
5は架台、ICは誘導コイルである。
In the figure, 21 is an induction heating roller device,
22 is a pressure roller, 23 is a recording medium, 24 is toner, 2
5 is a mount, and IC is an induction coil.

【0192】誘導加熱ローラ装置21は、図1ないし図
5に示す第1の実施形態を用いている。
The induction heating roller device 21 uses the first embodiment shown in FIGS.

【0193】加圧ローラ22は、誘導加熱ローラ装置2
1の加熱ローラHRと圧接関係を有して配設されてお
り、両者の間に記録媒体23を狭圧しながら搬送する。
The pressure roller 22 is the induction heating roller device 2
The heating roller HR is arranged in pressure contact with the first heating roller HR, and conveys the recording medium 23 while narrowing the pressure between the two.

【0194】記録媒体23は、その表面にトナー24が
付着することにより、画像が形成される。
An image is formed on the recording medium 23 by attaching the toner 24 to the surface thereof.

【0195】架台25は、以上の各構成要素(記録媒体
23を除く。)を所定の位置関係に装架している。
The pedestal 25 mounts each of the above components (excluding the recording medium 23) in a predetermined positional relationship.

【0196】そうして、定着装置は、トナー24が付着
して画像を形成している記録媒体23が誘導加熱ローラ
装置21の加熱ローラHRと加圧ローラ22との間に挿
入されて搬送されるとともに、加熱ローラHRの熱を受
けてトナー24が加熱されて溶融し、熱定着が行われ
る。
In the fixing device, the recording medium 23 on which the toner 24 is attached to form an image is inserted between the heating roller HR and the pressure roller 22 of the induction heating roller device 21 and conveyed. At the same time, the toner 24 is heated and melted by the heat of the heating roller HR, and thermal fixing is performed.

【0197】図25は、本発明の画像形成装置の一実施
形態としての複写機の概念的断面図である。
FIG. 25 is a conceptual sectional view of a copying machine as an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0198】図において、31は読取装置、32は画像
形成手段、33は定着装置、34は画像形成装置ケース
である。
In the figure, 31 is a reading device, 32 is an image forming unit, 33 is a fixing device, and 34 is a case of the image forming device.

【0199】読取装置31は、原紙を光学的に読み取っ
て画像信号を形成する。
The reading device 31 optically reads the base paper and forms an image signal.

【0200】画像形成手段32は、画像信号に基づいて
感光ドラム32a上に静電潜像を形成し、この静電潜像
にトナーを付着させて反転画像を形成し、これを紙など
の記録媒体に転写して画像を形成する。
The image forming means 32 forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 32a based on the image signal, attaches toner to the electrostatic latent image to form a reverse image, and records the image on paper or the like. Transfer to a medium to form an image.

【0201】定着装置33は、図24に示した構造を有
し、記録媒体に付着したトナーを加熱溶融して熱定着す
る。
The fixing device 33 has the structure shown in FIG. 24 and heats and fuses the toner adhering to the recording medium to heat-fix it.

【0202】画像形成装置ケース34は、以上の各装置
および手段31ないし33を収納するとともに、搬送装
置、電源装置および制御装置などを備えている。
The image forming apparatus case 34 accommodates the above-described devices and means 31 to 33, and is provided with a carrying device, a power supply device, a control device, and the like.

【0203】[0203]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、ローラ基体の
表面に配設されて後記誘導コイルに空芯トランス結合す
ることによって2次電流が主として周回方向に流れて発
熱する閉回路の2次コイルを形成している第1の金属被
膜および第1の金属被膜の表面を覆う耐酸化性の第2の
金属被膜を備えた加熱ローラと、加熱ローラの内部にお
いて軸周りに巻回して配設された誘導コイルとを具備し
ていることにより、構造が簡単で長期間にわたる使用に
耐える耐久性に優れた誘導加熱ローラ装置を提供するこ
とができる。
According to the first aspect of the present invention, the secondary circuit is provided on the surface of the roller base body and is coupled to the later-described induction coil by the air-core transformer so that the secondary current mainly flows in the circumferential direction to generate heat. A heating roller provided with a first metal coating forming a secondary coil and an oxidation-resistant second metal coating covering the surface of the first metal coating, and a heating roller disposed inside the heating roller wound around an axis. By including the installed induction coil, it is possible to provide an induction heating roller device having a simple structure and excellent durability that can be used for a long period of time.

【0204】請求項2の発明によれば、後記誘導コイル
に空芯トランス結合することによって2次電流が主とし
て周回方向に流れて発熱する閉回路を形成している2次
コイルを備え、かつ、軸方向の両端部の熱容量が相対的
に小さくなっている加熱ローラと、加熱ローラの内部に
おいて軸周りに巻回して配設された誘導コイルとを具備
していることにより、加熱ローラの温度分布の均整度が
良好な誘導加熱ローラ装置を提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, there is provided a secondary coil forming a closed circuit in which a secondary current mainly flows in the circulating direction to generate heat by air-core transformer coupling to the induction coil described later, and The heating roller has a relatively small heat capacity at both ends in the axial direction, and an induction coil wound around the axis inside the heating roller to provide a temperature distribution of the heating roller. It is possible to provide an induction heating roller device having good uniformity.

【0205】請求項3の発明によれば、後記誘導コイル
に空芯トランス結合することによって2次電流が主とし
て周回方向に流れて発熱する閉回路を形成している2次
コイルを備えた加熱ローラと、加熱ローラの両端部の軸
方向に沿う単位長さ当たりの発熱量が中間部の軸方向に
沿う単位長さ当たりの発熱量より多くなるように軸方向
に沿って分散し、かつ、軸周りに巻回して構成されてい
るとともに、それぞれのインダクタンスがほぼ等しい複
数の誘導コイルとを具備していることにより、加熱ロー
ラの温度分布の均整度が良好な誘導加熱装置を提供する
ことができる。
According to the third aspect of the present invention, a heating roller provided with a secondary coil which forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in the winding direction to generate heat by air-core transformer coupling to the induction coil described later. And the amount of heat generated per unit length along the axial direction of both ends of the heating roller is greater than the amount of heat generated per unit length along the axial direction of the intermediate portion, and the heat is distributed along the axial direction. By providing a plurality of induction coils that are wound around each other and have substantially the same inductance, it is possible to provide an induction heating device with a good temperature distribution uniformity of the heating roller. .

【0206】請求項4の発明によれば、後記誘導コイル
に空芯トランス結合することによって2次電流が主とし
て周回方向に流れて発熱する閉回路を形成している2次
コイルを備えた加熱ローラと、軸方向に分散するととも
に、軸周りに巻回して配設された少なくとも2個の誘導
コイルと、隣接する一対の誘導コイル間に対向する部位
における加熱ローラの温度を感知するように配設された
温度センサとを具備していることにより、誘導コイルの
磁束による温度センサの影響を低減した誘導加熱ローラ
装置を提供することができる。
According to the invention of claim 4, a heating roller provided with a secondary coil forming a closed circuit in which a secondary current mainly flows in the circumferential direction to generate heat by connecting the induction coil to an air-core transformer. And at least two induction coils that are distributed in the axial direction and are wound around the axis, and are arranged so as to sense the temperature of the heating roller in a portion facing between a pair of adjacent induction coils. It is possible to provide the induction heating roller device in which the influence of the temperature sensor due to the magnetic flux of the induction coil is reduced by including the temperature sensor.

【0207】請求項5の発明によれば、後記誘導コイル
に空芯トランス結合することによって2次電流が主とし
て周回方向に流れて発熱する閉回路を形成している2次
コイルを備えた加熱ローラと、加熱ローラの内部におい
て軸周りに巻回して配設された誘導コイルと、誘導コイ
ルを支持する筒状巻枠と、筒状巻枠の内部を冷却する冷
却手段とを具備していることにより、誘導コイルを冷却
して、その変形を防止した誘導加熱ローラ装置を提供す
ることができる。
According to the invention of claim 5, a heating roller provided with a secondary coil forming a closed circuit in which a secondary current mainly flows in the winding direction to generate heat by coupling the induction coil with an air-core transformer. And an induction coil wound around the axis inside the heating roller, a tubular winding frame that supports the induction coil, and a cooling unit that cools the inside of the tubular winding frame. As a result, it is possible to provide the induction heating roller device in which the induction coil is cooled and its deformation is prevented.

【0208】請求項6の発明によれば、後記誘導コイル
に空芯トランス結合することによって2次電流が主とし
て周回方向に流れて発熱する閉回路を形成している2次
コイルを備えるとともに、一端で回転可能に支持され他
端が開放した加熱ローラと、加熱ローラの内部に軸周り
に巻回して配設された誘導コイルと、誘導コイルを支持
するとともに、加熱ローラの他端から内部に挿入し基端
が加熱ローラの他端から外部に露出して支持される巻枠
と、巻枠および加熱ローラを相対的に回転自在に結合す
る軸受手段とを具備していることにより、加熱ローラと
誘導コイルとをユニット化して機器に対する着脱を容易
にした誘導加熱装置を提供することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the induction coil is provided with a secondary coil which forms a closed circuit for generating heat by air-core transformer coupling to the after-mentioned secondary current mainly flowing in the winding direction. A heating roller that is rotatably supported at its other end and an induction coil that is wound around an axis inside the heating roller, and that supports the induction coil and is inserted from the other end of the heating roller into the inside. The heating roller is provided with a winding frame whose base end is exposed to the outside from the other end of the heating roller and supported, and bearing means for rotatably coupling the winding frame and the heating roller. It is possible to provide an induction heating device in which the induction coil is unitized to facilitate the attachment / detachment to / from the device.

【0209】請求項7の発明によれば、後記誘導コイル
に空芯トランス結合することによって2次電流が主とし
て周回方向に流れて発熱する閉回路を形成している2次
コイルを備えた加熱ローラと、加熱ローラの軸周りに巻
回して配設された誘導コイルと、整流回路の整流電圧を
平滑化する平滑回路、整流電圧および平滑化電圧を選択
する回路切換手段、ならびに整流電圧および平滑化電圧
を選択的に入力する周波数変換回路を備えた高周波電源
とを具備していることにより、加熱ローラに対する高周
波電力を可変にした誘導加熱ローラ装置を提供すること
ができる。
According to the invention of claim 7, a heating roller provided with a secondary coil which forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in the circumferential direction to generate heat by being coupled to an induction coil by an air-core transformer. An induction coil wound around the axis of the heating roller, a smoothing circuit for smoothing the rectified voltage of the rectifying circuit, a circuit switching means for selecting the rectified voltage and the smoothed voltage, and the rectified voltage and the smoothing. By including the high frequency power supply having the frequency conversion circuit for selectively inputting the voltage, it is possible to provide the induction heating roller device in which the high frequency power for the heating roller is variable.

【0210】請求項8の発明によれば、後記誘導コイル
に空芯トランス結合することによって2次電流が主とし
て周回方向に流れて発熱する閉回路を形成している2次
コイルを備えた加熱ローラと、加熱ローラの軸方向に分
散するとともに、軸周りに巻回して配設された複数の誘
導コイルと、回転する加熱ローラに接触しながら移動中
に受熱するシート体における加熱ローラの軸方向の幅を
検出するシート体幅検知手段と、複数の誘導コイルに対
する投入電力をシート体幅検知手段の検出信号に応じて
個別に調節可能な高周波電源とを具備していることによ
り、シート体の幅に応じた加熱を容易に行なえる誘導加
熱ローラ装置を提供することができる。
According to the invention of claim 8, a heating roller provided with a secondary coil which forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in the circumferential direction to generate heat by being coupled to the induction coil by an air-core transformer. And a plurality of induction coils that are distributed in the axial direction of the heating roller and are wound around the axis, and the heating roller in the axial direction of the heating roller in the sheet body that receives heat while moving while contacting the rotating heating roller. Since the width of the sheet body is provided with the sheet body width detecting means for detecting the width and the high frequency power source capable of individually adjusting the input power to the plurality of induction coils according to the detection signal of the sheet body width detecting means. It is possible to provide an induction heating roller device that can easily perform heating according to the above.

【0211】請求項9の発明によれば、加圧ローラを備
えた定着装置本体と、請求項1ないし8のいずれか一記
載の誘導加熱ローラ装置とを具備していることにより、
請求項1ないし8の効果を有する定着装置を提供するこ
とができる。
According to the invention of claim 9, the fixing device main body having the pressure roller and the induction heating roller device according to any one of claims 1 to 8 are provided.
A fixing device having the effects of claims 1 to 8 can be provided.

【0212】請求項10の発明によれば、画像形成装置
本体と、請求項9記載の定着装置とを具備していること
により、請求項1ないし8の効果を有する画像形成装置
を提供することができる。
According to the invention of claim 10, an image forming apparatus having the effects of claims 1 to 8 is provided by including the image forming apparatus main body and the fixing device of claim 9. You can

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

【図1】本発明の誘導加熱ローラ装置の第1の実施形態
における全体の概要を示す回路ブロック図
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an overall outline of a first embodiment of an induction heating roller device of the present invention.

【図2】同じく誘導コイルおよび加熱ローラの一部切欠
中央断面正面図
FIG. 2 is a partially cutaway central sectional front view of the induction coil and the heating roller.

【図3】同じく加熱ローラの横断面図FIG. 3 is a transverse sectional view of the heating roller.

【図4】同じく主として電源回路を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram mainly showing a power supply circuit.

【図5】同じくシート体幅制御システムを示すシステム
FIG. 5 is a system diagram showing a seat width control system.

【図6】本発明の加熱ローラ装置の第1の実施形態にお
ける3つの共振回路の共振特性を示すグラフ
FIG. 6 is a graph showing resonance characteristics of three resonance circuits in the first embodiment of the heating roller device of the present invention.

【図7】同じく周波数がf1およびf2の場合における
加熱ローラの軸方向の温度分布を示すグラフ
FIG. 7 is a graph showing an axial temperature distribution of the heating roller when the frequencies are f1 and f2.

【図8】本発明の誘導加熱ローラ装置の第2の実施形態
を示すシステム図
FIG. 8 is a system diagram showing a second embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【図9】本発明の誘導加熱装置の第3の実施形態におけ
る加熱ローラの模式的断面図
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a heating roller in a third embodiment of the induction heating device of the present invention.

【図10】本発明の誘導加熱装置の第4の実施形態を示
す一部断面正面図
FIG. 10 is a partial cross-sectional front view showing a fourth embodiment of the induction heating device of the present invention.

【図11】本発明の誘導加熱装置の第5の実施形態を示
す一部断面正面図
FIG. 11 is a partial cross-sectional front view showing a fifth embodiment of the induction heating device of the present invention.

【図12】本発明の誘導加熱ローラ装置の第6の実施形
態を示す回路図
FIG. 12 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【図13】本発明の誘導加熱ローラ装置の第7の実施形
態を示す回路図
FIG. 13 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【図14】本発明の誘導加熱ローラ装置の第8の実施形
態を示す回路図
FIG. 14 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【図15】同じく高周波出力波形図FIG. 15 is a high frequency output waveform diagram.

【図16】本発明の第9の実施形態における誘導コイル
の配置を示す概念図
FIG. 16 is a conceptual diagram showing the arrangement of induction coils in a ninth embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第10の実施形態における誘導コイ
ルの配置を示す概念図
FIG. 17 is a conceptual diagram showing the arrangement of induction coils in the tenth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第11の実施形態における誘導コイ
ルの配置を示す概念図
FIG. 18 is a conceptual diagram showing the arrangement of induction coils in the eleventh embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第12の実施形態における誘導コイ
ルの配置を示す概念図
FIG. 19 is a conceptual diagram showing the arrangement of induction coils in the twelfth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の誘導加熱ローラ装置の第13の実施
形態を示す断面図
FIG. 20 is a sectional view showing a thirteenth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【図21】同じく加熱ローラの温度分布を概念的に説明
するグラフ
FIG. 21 is a graph conceptually explaining the temperature distribution of the heating roller.

【図22】本発明の誘導加熱ローラ装置の第14の実施
形態を示す断面図
FIG. 22 is a sectional view showing a fourteenth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【図23】本発明の誘導加熱ローラ装置の第14の実施
形態を示す断面図
FIG. 23 is a sectional view showing a fourteenth embodiment of the induction heating roller device of the present invention.

【図24】本発明の定着装置の一実施形態を示す縦断面
FIG. 24 is a vertical sectional view showing an embodiment of a fixing device of the present invention.

【図25】本発明の画像形成装置の一実施形態としての
複写機の概念的断面図
FIG. 25 is a conceptual cross-sectional view of a copying machine as an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ローラ基体 2…保護層 ws…第1の金属被膜 ns…第2の金属被膜 1 ... Roller base 2 ... Protective layer ws ... first metal coating ns ... second metal coating

───────────────────────────────────────────────────── 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 6/36 H05B 6/36 E 6/44 6/44 (72)発明者 土井 洋幸 愛媛県今治市旭町5丁目2番地の1ハリソ ン東芝ライティング株式会社内 (72)発明者 貴家 学 愛媛県今治市旭町5丁目2番地の1ハリソ ン東芝ライティング株式会社内 (72)発明者 鈴木 俊也 愛媛県今治市旭町5丁目2番地の1ハリソ ン東芝ライティング株式会社内 (72)発明者 田中 貴章 愛媛県今治市旭町5丁目2番地の1ハリソ ン東芝ライティング株式会社内 Fターム(参考) 2H033 AA03 BA25 BA29 BB03 BB05 BB13 BB14 BB18 BB28 BB37 BE06 CA07 CA09 CA17 CA23 CA28 CA30 CA44 3K059 AA02 AA10 AB04 AB08 AB09 AC33 AD05 CD48 CD52 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05B 6/36 H05B 6/36 E 6/44 6/44 (72) Inventor Hiroyuki Doi Asahi Imabari, Ehime Prefecture Harison TOSHIBA LIGHTING CO., LTD. (5) 2-5, Machi (72) Inventor Gaku Gaku 1 HARISON TOSHIBA LIGHTING CO., LTD. (2) 5-2, Asahi-cho, Imabari-shi, Ehime (72) Inventor Toshiya Suzuki Imabari, Ehime Harison TOSHIBA LIGHTING CO., LTD., 5-2 Asahi-cho, Yokohama-shi (72) Inventor Takaaki Tanaka 1- HARISON TOSHIBA LIGHTING CO., LTD. 5-2, Asahi-cho, Imabari-shi, Ehime (reference) 2H033 AA03 BA25 BA29 BB03 BB05 BB13 BB14 BB18 BB28 BB37 BE06 CA07 CA09 CA17 CA23 CA28 CA30 CA44 3K059 AA02 AA10 AB04 AB08 AB09 AC33 AD05 CD48 CD52

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ローラ基体、ローラ基体の表面に配設され
て後記誘導コイルに空芯トランス結合することによって
2次電流が主として周回方向に流れて発熱する閉回路の
2次コイルを形成している第1の金属被膜、ならびに第
1の金属被膜の表面を覆う耐酸化性の第2の金属被膜を
備えた加熱ローラと;加熱ローラの内部において軸周り
に巻回して配設された誘導コイルと;を具備しているこ
とを特徴とする誘導加熱ローラ装置。
1. A roller base and a closed-circuit secondary coil which is disposed on the surface of the roller base and is coupled to an induction coil to be described later by an air-core transformer so that a secondary current mainly flows in the circumferential direction to generate heat. A first metal coating, and a heating roller having an oxidation-resistant second metal coating covering the surface of the first metal coating; and an induction coil wound around an axis inside the heating roller. And an induction heating roller device.
【請求項2】後記誘導コイルに空芯トランス結合するこ
とによって2次電流が主として周回方向に流れて発熱す
る閉回路を形成している2次コイルを備えるとともに、
軸方向の両端部の熱容量が相対的に小さくなっている加
熱ローラと;加熱ローラの内部において軸周りに巻回し
て配設された誘導コイルと;を具備していることを特徴
とする誘導加熱ローラ装置。
2. A secondary coil which forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in a circulating direction to generate heat by coupling an induction coil to an induction coil, which is described below,
Induction heating, characterized by comprising: a heating roller having a relatively small heat capacity at both ends in the axial direction; and an induction coil wound around the axis inside the heating roller. Roller device.
【請求項3】後記誘導コイルに空芯トランス結合するこ
とによって2次電流が主として周回方向に流れて発熱す
る閉回路を形成している2次コイルを備えた加熱ローラ
と;加熱ローラの内部において加熱ローラの両端部の軸
方向に沿う単位長さ当たりの発熱量が中間部の軸方向に
沿う単位長さ当たりの発熱量より多くなるように軸方向
に沿って分散し、かつ、軸周りに巻回して構成されてい
るとともに、それぞれのインダクタンスがほぼ等しい複
数の誘導コイルと;を具備していることを特徴とする誘
導加熱ローラ装置。
3. A heating roller provided with a secondary coil forming a closed circuit in which a secondary current mainly flows in a circumferential direction to generate heat by connecting an induction coil to an air-core transformer; Dispersion along the axial direction so that the heat generation amount per unit length along the axial direction of both ends of the heating roller is larger than the heat generation amount per unit length along the axial direction of the middle part, An induction heating roller device comprising: a plurality of induction coils that are wound and have substantially the same inductance.
【請求項4】後記誘導コイルに空芯トランス結合するこ
とによって2次電流が主として周回方向に流れて発熱す
る閉回路を形成している2次コイルを備えた加熱ローラ
と;加熱ローラの内部において軸方向に分散するととも
に、軸周りに巻回して配設された少なくとも2個の誘導
コイルと;隣接する一対の誘導コイル間に対向する部位
における加熱ローラの温度を感知するように配設された
温度センサと;を具備していることを特徴とする誘導加
熱ローラ装置。
4. A heating roller provided with a secondary coil which forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in a circumferential direction to generate heat by coupling an induction coil to an air-core transformer, which is described later; At least two induction coils distributed in the axial direction and wound around the axis; arranged so as to sense the temperature of the heating roller in a portion facing each other between a pair of adjacent induction coils An induction heating roller device comprising: a temperature sensor;
【請求項5】後記誘導コイルに空芯トランス結合するこ
とによって2次電流が主として周回方向に流れて発熱す
る閉回路を形成している2次コイルを備えた加熱ローラ
と;加熱ローラの内部において軸周りに巻回して配設さ
れた誘導コイルと;誘導コイルを支持する筒状巻枠と;
筒状巻枠の内部を冷却する冷却手段と;を具備している
ことを特徴とする誘導加熱ローラ装置。
5. A heating roller provided with a secondary coil which forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in a circulating direction to generate heat by coupling an induction coil to an induction coil described below; An induction coil wound around an axis and arranged; a tubular winding frame supporting the induction coil;
An induction heating roller device, comprising: a cooling means for cooling the inside of the cylindrical winding frame;
【請求項6】後記誘導コイルに空芯トランス結合するこ
とによって2次電流が主として周回方向に流れて発熱す
る閉回路を形成している2次コイルを備えるとともに、
一端で回転可能に支持され他端が開放した加熱ローラ
と;加熱ローラの内部において軸周りに巻回して配設さ
れた誘導コイルと;誘導コイルを支持するとともに、加
熱ローラの他端から内部に挿入し基端が加熱ローラの他
端から外部に露出して支持される巻枠と;巻枠および加
熱ローラを相対的に回転自在に結合する軸受手段と;を
具備していることを特徴とする誘導加熱ローラ装置。
6. A secondary coil is provided which forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in a circulating direction to generate heat by being coupled to an induction coil by an air-core transformer.
A heating roller that is rotatably supported at one end and the other end is open; an induction coil that is wound around an axis inside the heating roller; and supports the induction coil and from the other end of the heating roller to the inside. A winding frame which is inserted and has its base end exposed to the outside from the other end of the heating roller and supported; and a bearing means for relatively rotatably coupling the winding frame and the heating roller. Induction heating roller device.
【請求項7】後記誘導コイルに空芯トランス結合するこ
とによって2次電流が主として周回方向に流れて発熱す
る閉回路を形成している2次コイルを備えた加熱ローラ
と;加熱ローラの内部において軸周りに巻回して配設さ
れた誘導コイルと;低周波交流電源電圧を整流する整流
回路、整流電圧を平滑化する平滑回路、整流電圧および
平滑化電圧を選択する回路切換手段、ならびに整流電圧
および平滑化電圧を選択的に入力して高周波電圧に変換
して誘導コイルを付勢する周波数変換回路を備えた高周
波電源と;を具備していることを特徴とする誘導加熱ロ
ーラ装置。
7. A heating roller provided with a secondary coil which forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in a circulating direction to generate heat by coupling an induction coil to an air-core transformer, which is described later; An induction coil wound around an axis; a rectifying circuit for rectifying a low-frequency AC power supply voltage, a smoothing circuit for smoothing the rectified voltage, a circuit switching means for selecting the rectified voltage and the smoothed voltage, and a rectified voltage And a high-frequency power source having a frequency conversion circuit for selectively inputting the smoothed voltage and converting the smoothed voltage into a high-frequency voltage to energize the induction coil;
【請求項8】後記誘導コイルに空芯トランス結合するこ
とによって2次電流が主として周回方向に流れて発熱す
る閉回路を形成している2次コイルを備えた加熱ローラ
と;加熱ローラの内部において軸方向に分散するととも
に、軸周りに巻回して配設された複数の誘導コイルと;
回転する加熱ローラに接触しながら移動中に受熱するシ
ート体における加熱ローラの軸方向の幅を検出するシー
ト体幅検知手段と;複数の誘導コイルに対する投入電力
をシート体幅検知手段の検出信号に応じて個別に調節可
能な高周波電源と;を具備していることを特徴とする誘
導加熱ローラ装置。
8. A heating roller provided with a secondary coil which forms a closed circuit in which a secondary current mainly flows in a circulating direction to generate heat by coupling an induction coil to an induction coil described below; A plurality of induction coils distributed in the axial direction and wound around the axis;
A sheet body width detecting means for detecting the axial width of the heating roller in the sheet body which receives heat while moving while contacting the rotating heating roller; and input power to a plurality of induction coils as a detection signal of the sheet body width detecting means. An induction heating roller device, comprising: a high frequency power source that can be adjusted individually according to the requirements.
【請求項9】加圧ローラを備えた定着装置本体と;定着
装置本体の加圧ローラに加熱ローラを圧接関係に対設し
て、両ローラ間にトナー画像が形成された記録媒体を挟
んで搬送しながらトナー画像を定着するように配設され
た請求項1ないし8のいずれか一記載の誘導加熱ローラ
装置と;を具備していることを特徴とする定着装置。
9. A fixing device main body having a pressure roller; a heating roller is provided in pressure contact with the pressure roller of the fixing device main body, and a recording medium having a toner image formed thereon is sandwiched between the both rollers. A fixing device comprising: the induction heating roller device according to any one of claims 1 to 8, which is arranged to fix a toner image while being conveyed.
【請求項10】記録媒体にトナー画像を形成する画像形
成手段を備えた画像形成装置本体と;画像形成装置本体
に配設されて記録媒体のトナー画像を定着する請求項9
記載の定着装置と;を具備していることを特徴とする画
像形成装置。
10. An image forming apparatus main body provided with an image forming unit for forming a toner image on a recording medium; and a toner image on the recording medium fixed to the image forming apparatus main body.
An image forming apparatus comprising: the fixing device described above;
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JP2009186774A (en) * 2008-02-06 2009-08-20 Kyocera Mita Corp Fixing unit and image forming apparatus equipped therewith
US9658584B2 (en) 2015-06-18 2017-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Fixing apparatus

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