JP2003140484A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP2003140484A
JP2003140484A JP2001335288A JP2001335288A JP2003140484A JP 2003140484 A JP2003140484 A JP 2003140484A JP 2001335288 A JP2001335288 A JP 2001335288A JP 2001335288 A JP2001335288 A JP 2001335288A JP 2003140484 A JP2003140484 A JP 2003140484A
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JP
Japan
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power
heating
fixing device
fixing
fixing roller
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001335288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ishii
洋 石井
Toshiaki Kagawa
敏章 香川
Shogo Yokota
昌吾 横田
Tetsunori Mitsuoka
徹典 光岡
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device in which warmup time of a fixing roller is greatly reduced by employing a simple constitution and electric power consumption is reduced. SOLUTION: A main heater 12 and a subheater 13 are arranged inside a fixing roller 10. An electric double layer capacitor C, which is capable of storing electric power by receiving power from an AC power supply 20, is provided in a heater control circuit. During a standby, recharging operations to the capacitor C are conducted without feeding electric power to the heaters 12 and 13. When a printing is started, power feeding is conducted to the heater 12 from the power supply 20, the capacitor C is discharged and the discharging electric power is fed to the heater 13.

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、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成機に用いられる定着装置
に係る。特に、本発明は、定着装置が待機状態から定着
可能状態となるまでに要する時間であるウォームアップ
時間の短縮化を図るための改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an image forming machine such as a copying machine, a printer and a facsimile. In particular, the present invention relates to an improvement for shortening the warm-up time, which is the time required for the fixing device to change from the standby state to the fixable state.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成機に用いられる定着装置は、ヒータを
内部に有する定着ローラを備え、記録用紙上に予め形成
されたトナー像をこの定着ローラによって加熱すること
により、トナー像を記録用紙上に定着させるようになっ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a fixing device used in an image forming machine such as a copying machine, a printer or a facsimile includes a fixing roller having a heater therein, and a toner image previously formed on a recording sheet is fixed to the fixing roller. The toner image is fixed on the recording paper by being heated by.

【0003】この定着ローラ方式による定着装置では、
熱容量の大きな金属製の定着ローラを加熱する必要があ
るため、省エネルギー性を十分に向上させることができ
ないといった課題があった。また、その他の課題とし
て、プリント開始時に定着ローラを所定の定着可能温度
(例えば200℃)まで加熱するのに要する時間(ウォ
ームアップ時間)が長くかかり、その結果、プリント開
始信号の入力からプリント終了までに要する時間が長く
なってしまうといったことも掲げられる。
In this fixing device of the fixing roller system,
Since it is necessary to heat the metal fixing roller having a large heat capacity, there is a problem that energy saving cannot be sufficiently improved. Another problem is that it takes a long time (warm-up time) to heat the fixing roller to a predetermined fixing temperature (for example, 200 ° C.) at the start of printing, and as a result, from the input of the print start signal to the end of printing. It can be said that the time required to get there will be longer.

【0004】このウォームアップ時間の短縮化を図るた
めの手段として、円筒状の上記定着ローラを薄肉化して
その熱容量を小さくすることが掲げられる。これによれ
ば装置本体の電源容量(供給電力)を大きくすることな
しにウォームアップ時間を短縮化できる。
As a means for shortening the warm-up time, it is possible to reduce the heat capacity of the cylindrical fixing roller by reducing its thickness. According to this, the warm-up time can be shortened without increasing the power supply capacity (supply power) of the apparatus body.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、定着ローラ
の薄肉化によってウォームアップ時間を短縮化する方法
では、ある程度の短縮化を図ることは可能であるもの
の、定着ローラの剛性を考慮した場合には、その薄肉化
には限界がある。このため、画像形成機の高速化に対応
するべく更なるウォームアップ時間の短縮化を図りたい
要求があっても、定着ローラの剛性の面から短縮できる
時間には限界がある。
However, although the method of shortening the warm-up time by reducing the thickness of the fixing roller can be shortened to some extent, when the rigidity of the fixing roller is taken into consideration. However, there is a limit to the thinning. For this reason, even if there is a demand for further shortening the warm-up time in order to cope with the speeding up of the image forming machine, there is a limit to the time that can be shortened in terms of the rigidity of the fixing roller.

【0006】また、画像形成機の待機中もヒータに通電
して定着ローラを常時加熱しておき、待ち時間を必要と
することなしに(ウォームアップ時間なしに)プリント
動作を行えるようにしておくことも考えられるが、これ
では無駄な電力を消費し、省エネルギー性を悪化させる
ことになってしまう。
Further, even when the image forming machine is on standby, the heater is energized to constantly heat the fixing roller so that the printing operation can be performed without waiting time (without warm-up time). However, this consumes unnecessary power and deteriorates energy saving.

【0007】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、簡単な構成により定
着ローラのウォームアップ時間を大幅に短縮可能とする
と共に、省エネルギー性の向上を図ることができる定着
装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to greatly reduce the warm-up time of the fixing roller with a simple structure and to improve energy saving. It is to provide a fixing device capable of performing the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】−発明の概要− 上記の目的を達成するために、本発明は、ウォームアッ
プ動作に先立って予め電力を蓄えておき、ウォームアッ
プ動作時には、この蓄えられた電力と電源からの電力と
によって一時的に大電力による定着ローラ(定着部材)
の加熱動作を行うようにし、これによってウォームアッ
プ時間の短縮化が図れるようにしている。
Means for Solving the Problems-Outline of the Invention-To achieve the above object, the present invention stores electric power in advance prior to warm-up operation, and during the warm-up operation, the stored electric power is stored. And the electric power from the power supply temporarily cause a high power fixing roller (fixing member)
The heating operation is performed so that the warm-up time can be shortened.

【0009】−解決手段− 具体的には、トナー像を記録媒体上に加熱溶着するため
の定着部材を備えた定着装置を前提とする。この定着装
置に対し、電源からの給電により上記定着部材の加熱動
作を行う少なくとも一つの第1の加熱手段と、電源から
電力を受けて、この電力を予め蓄えておく蓄電手段と、
この蓄電手段からの給電により定着部材の加熱動作を行
う少なくとも一つの第2の加熱手段とを備えさせてい
る。
-Solution Means-Specifically, it is premised on a fixing device provided with a fixing member for heating and fusing a toner image onto a recording medium. At least one first heating unit that heats the fixing member to the fixing device by power supply from a power source, and a power storage unit that receives electric power from the power source and stores the electric power in advance.
At least one second heating unit for heating the fixing member by the power supply from the power storage unit is provided.

【0010】この特定事項により、ウォームアップ動作
の開始前に、電源からの電力を蓄電手段に与えることに
よって、この蓄電手段に所定量の電力を蓄えておく。こ
のウォームアップ動作前の待機中に消費される電力は、
この蓄電手段に蓄えられる電力のみである。そして、ウ
ォームアップ動作が開始された際には、電源からの給電
による第1の加熱手段への給電動作と、蓄電手段からの
放電による第2の加熱手段への給電動作とが行われ、蓄
電手段からの放電が終了するまで、比較的大電力による
定着部材の加熱動作が行われる。言い換えると、蓄電手
段に蓄えられている電力によって定着部材の加熱動作が
補助されることになる。このため、定着部材を急速に温
度上昇させることができ、ウォームアップ動作に要する
時間の短縮化が図れる。また、上述した如く待機中に消
費される電力は蓄電手段に蓄えられる電力のみであり、
待機中に加熱手段に通電を行うといったことは必要な
い。このため、省エネルギ化を図ることができる。尚、
ウォームアップ動作開始時における電源からの給電開始
と蓄電手段からの放電開始とは同期させることが好まし
いが、必ずしもこれに限ることはない。また、第1の加
熱手段及び第2の加熱手段はそれぞれ一つの加熱手段
(電気ヒータ等)であるとは限らず、これら加熱手段が
複数備えられていてもよい。
According to this specific matter, before the warm-up operation is started, the electric power from the power source is supplied to the electric storage means to store a predetermined amount of electric power in the electric storage means. The power consumed during standby before this warm-up operation is
Only the electric power stored in this power storage means. Then, when the warm-up operation is started, the power feeding operation to the first heating means by the power feeding from the power source and the power feeding operation to the second heating means by the discharging from the power storage means are performed, and the power storage is performed. The fixing member is heated with a relatively large electric power until the discharge from the means is completed. In other words, the heating operation of the fixing member is assisted by the electric power stored in the power storage means. Therefore, the temperature of the fixing member can be rapidly raised, and the time required for the warm-up operation can be shortened. Further, as described above, the power consumed during the standby is only the power stored in the power storage means,
It is not necessary to energize the heating means during standby. Therefore, energy saving can be achieved. still,
It is preferable that the start of power supply from the power supply and the start of discharge from the power storage unit at the start of the warm-up operation are synchronized, but the present invention is not limited to this. Further, the first heating means and the second heating means are not limited to one heating means (electric heater or the like), and a plurality of these heating means may be provided.

【0011】他の解決手段としては以下の構成が掲げら
れる。先ず、トナー像を記録媒体上に加熱溶着するため
の定着部材を備えた定着装置を前提とする。そして、こ
の定着装置に対し、給電により定着部材の加熱動作を行
う加熱手段と、この加熱手段に供給するための電力を予
め蓄えておく蓄電手段とを備えさせ、ウォームアップ時
に、電源からの供給電力と蓄電手段からの放電電力とを
略同時に加熱手段に給電する構成としている。
The following configuration is given as another solution. First, it is assumed that a fixing device is provided with a fixing member for heating and fusing a toner image on a recording medium. The fixing device is provided with heating means for heating the fixing member by power supply and storage means for storing electric power to be supplied to the heating means in advance. The electric power and the electric power discharged from the power storage unit are supplied to the heating unit substantially at the same time.

【0012】この特定事項によっても、ウォームアップ
動作の開始前に蓄電手段に電力を蓄えておき、ウォーム
アップ動作が開始された際には、電源からの給電と蓄電
手段からの放電とを略同時に行って比較的大電力による
定着部材の加熱動作が行われるようにしている。このた
め、ウォームアップ動作に要する時間の短縮化が図れ、
且つ待機中に消費される電力が小さいことによる省エネ
ルギ化を図ることができる。尚、本解決手段において
は、複数の加熱手段を備えて一部の加熱手段に電源から
の給電を行い他の加熱手段に蓄電手段からの給電を行う
場合ばかりでなく、単一の加熱手段に対して電源からの
給電と蓄電手段からの給電とを略同時に行う場合や、複
数の加熱手段のそれぞれに対して電源からの給電と蓄電
手段からの給電とを略同時に行う場合も含まれる。
According to this particular matter, the electric power is stored in the power storage means before the warm-up operation is started, and when the warm-up operation is started, the power supply from the power source and the discharge from the power storage means are substantially simultaneously performed. By doing so, the heating operation of the fixing member is performed with relatively large electric power. Therefore, the time required for warm-up operation can be shortened,
In addition, it is possible to save energy because the electric power consumed during standby is small. In the present solving means, not only a case where a plurality of heating means are provided and power is supplied from a power source to some heating means and power is supplied to the other heating means from a power storage means, a single heating means is used. On the other hand, the case where the power supply from the power supply and the power supply from the power storage means are performed at substantially the same time, and the case where the power supply from the power supply and the power supply from the power storage means are performed at the same time to each of the plurality of heating means are included.

【0013】上記蓄電手段としてはコンデンサが採用さ
れている。より具体的には電気二重層コンデンサが採用
されている。コンデンサの充放電機能を利用した蓄電手
段の採用により、蓄電動作と加熱手段への電力供給動作
とを簡単な制御回路により実現することが可能になる。
また、電気二重層コンデンサは、急速な充放電を行うこ
とが可能であり、しかも、化学反応を伴わないため長寿
命である。また、メンテナンスも不要で、環境負荷も少
ないといった優れた特性を有しており、この種の装置の
蓄電手段として好適である。
A capacitor is used as the storage means. More specifically, an electric double layer capacitor is adopted. By adopting the power storage means utilizing the charge / discharge function of the capacitor, it becomes possible to realize the power storage operation and the power supply operation to the heating means by a simple control circuit.
In addition, the electric double layer capacitor is capable of performing rapid charge and discharge, and has a long life because it does not involve a chemical reaction. Further, it has excellent characteristics that maintenance is not required and environmental load is small, and it is suitable as a power storage unit of this type of device.

【0014】加熱手段への給電を行う回路の具体構成と
しては、先ず、交流電流を直流電流に変換して蓄電手段
に給電する整流回路と、蓄電手段に蓄えられた電力を加
熱手段に供給する際にのみオン作動するスイッチ手段と
を備えさせている。
As a concrete configuration of a circuit for supplying power to the heating means, first, a rectifier circuit for converting an alternating current into a direct current to supply power to the storage means, and power stored in the storage means are supplied to the heating means. And a switch means that is turned on only when it is turned on.

【0015】また、他の回路構成としては、上記スイッ
チ手段に代えて、蓄電手段に蓄えられた電力を加熱手段
に供給する際に、蓄電手段の放電電圧をスイッチング動
作によって所定電圧に変換するスイッチング回路を備え
させている。このスイッチング回路としては、DC/D
Cコンバータを備えたものや、蓄電手段の放電電圧をス
イッチング動作によって所定電圧に降下させた後に加熱
手段に供給するものが掲げられる。
Further, as another circuit configuration, in place of the switch means, when supplying the electric power stored in the power storage means to the heating means, a switching operation for converting the discharge voltage of the power storage means into a predetermined voltage by a switching operation. It is equipped with a circuit. For this switching circuit, DC / D
Examples include those provided with a C converter and those provided with a heating means after lowering the discharge voltage of the power storage means to a predetermined voltage by a switching operation.

【0016】上記DC/DCコンバータを採用した場合
には、コンデンサの端子電圧の下限値を低くすることが
できるので蓄電手段として用いるコンデンサの静電容量
を小さくすることが可能になる。つまり、小型のコンデ
ンサを使用しても十分にウォームアップ時間の短縮化を
図ることができる。また、放電電圧をスイッチング動作
によって所定電圧に降下させるものにあっては、コンデ
ンサに蓄えられた電気エネルギーの一部が消費されてし
まうことを防止でき、且つ、コンデンサの端子電圧の利
用可能範囲を拡大できるので蓄電手段に蓄電可能な電力
の増大が図れる。
When the above DC / DC converter is adopted, the lower limit value of the terminal voltage of the capacitor can be lowered, so that the capacitance of the capacitor used as the storage means can be reduced. That is, the warm-up time can be sufficiently shortened even if a small capacitor is used. Further, in the case where the discharge voltage is lowered to a predetermined voltage by a switching operation, it is possible to prevent a part of the electric energy stored in the capacitor from being consumed, and to limit the usable range of the capacitor terminal voltage. Since the power can be expanded, the amount of electric power that can be stored in the power storage unit can be increased.

【0017】また、加熱手段を、定着部材の長手方向に
亘って複数箇所に配置し、それぞれの加熱手段に対して
個別に給電が行われる構成としている。ウォームアップ
時間の短縮化のために定着部材(定着ローラ)の肉厚を
薄くするとスラスト方向(軸心方向)の熱伝導が悪くな
り小サイズ紙を連続通紙したときに通紙領域以外の領域
が過熱されてしまうといった課題がある。本解決手段の
如く加熱手段を定着部材の長手方向に亘る複数箇所に配
置して個別に給電を行うようにした場合には、この通紙
領域以外の領域の加熱動作を行う加熱手段への給電量を
抑えることにより、この領域の過熱を防止して適正温度
に制御することができる。
Further, the heating means is arranged at a plurality of positions along the longitudinal direction of the fixing member, and power is individually supplied to each heating means. If the wall thickness of the fixing member (fixing roller) is made thinner to shorten the warm-up time, the heat conduction in the thrust direction (axial direction) deteriorates, and when passing small size paper continuously, the area other than the paper passing area Has the problem of being overheated. When the heating means is arranged at a plurality of positions in the longitudinal direction of the fixing member to individually supply power as in the present solution means, power is supplied to the heating means for heating the area other than the sheet passing area. By suppressing the amount, it is possible to prevent overheating of this region and control to an appropriate temperature.

【0018】更に、このように加熱手段を定着部材の長
手方向に亘る複数箇所に配置した場合において、これら
加熱手段のうち少なくとも1つに対してウォームアップ
動作中に蓄電手段からの放電電力が給電される構成とし
ている。これにより、蓄電手段からの放電タイミングを
制御することで、この蓄電手段からの放電電力を受ける
加熱手段による定着部材の特定領域の温度制御を容易に
行うことが可能となる。
Further, when the heating means are arranged at a plurality of positions in the longitudinal direction of the fixing member in this way, at least one of the heating means is supplied with the discharge power from the power storage means during the warm-up operation. It is configured to be. Thus, by controlling the discharge timing from the power storage unit, it becomes possible to easily control the temperature of the specific region of the fixing member by the heating unit that receives the discharge power from the power storage unit.

【0019】上記加熱手段として、具体的には電気ヒー
タや、磁気誘導加熱により定着部材の加熱動作を行う磁
気誘導加熱手段が採用可能である。
As the heating means, specifically, an electric heater or a magnetic induction heating means for heating the fixing member by magnetic induction heating can be adopted.

【0020】磁気誘導加熱手段を採用した場合の具体構
成としては以下のものが掲げられる。先ず、磁気誘導加
熱手段に給電するための磁気誘導加熱駆動回路を備えさ
せ、蓄電手段を、この磁気誘導加熱駆動回路に備えられ
且つ平滑作用と蓄電作用とを兼ね備えたコンデンサによ
り構成する。この構成によれば、一つのコンデンサで平
滑作用と蓄電作用とを実行させることができ、磁気誘導
加熱駆動回路の簡素化を図ることができる。
The following is a specific configuration when the magnetic induction heating means is adopted. First, a magnetic induction heating drive circuit for supplying power to the magnetic induction heating means is provided, and the power storage means is constituted by a capacitor provided in the magnetic induction heating drive circuit and having both smoothing function and storage function. With this configuration, one capacitor can perform the smoothing function and the storage function, and the magnetic induction heating drive circuit can be simplified.

【0021】また、磁気誘導加熱手段を磁気誘導加熱用
のコイルとし、このコイルを定着部材の外面に対向して
配置している。つまり、外部加熱方式の磁気誘導加熱を
採用することにより、定着部材が中空の定着ローラであ
る場合には、その内部に断熱材を充填することができ、
この内部の空気への熱エネルギーの放出を防止できる。
このため、よりいっそう短時間でウォームアップ動作を
完了でき、且つ定着時の消費電力の低減が可能となる。
Further, the magnetic induction heating means is a coil for magnetic induction heating, and the coil is arranged so as to face the outer surface of the fixing member. That is, by adopting the magnetic induction heating of the external heating method, when the fixing member is a hollow fixing roller, the inside thereof can be filled with a heat insulating material,
It is possible to prevent the release of heat energy to the air inside.
Therefore, the warm-up operation can be completed in an even shorter time, and the power consumption during fixing can be reduced.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本形態では、定着装置に備えられ
た定着部材としての定着ローラを所定の定着可能温度ま
で加熱するための構成として、定着ローラの内部に電気
ヒータを収容したものと、定着ローラの外面に対向して
磁気誘導加熱コイルを配置したものとについてそれぞれ
説明する。以下の第1〜第3実施形態では電気ヒータに
より定着ローラを加熱する構成に対して本発明を適用し
た場合について説明し、第4〜第7実施形態では磁気誘
導加熱コイルにより定着ローラの加熱動作を行う構成に
対して本発明を適用した場合について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, as a configuration for heating the fixing roller as a fixing member provided in the fixing device to a predetermined fixable temperature, one in which an electric heater is housed inside the fixing roller and the other facing the outer surface of the fixing roller. And a magnetic induction heating coil is arranged. In the following first to third embodiments, the case where the present invention is applied to the configuration in which the fixing roller is heated by the electric heater will be described. In the fourth to seventh embodiments, the heating operation of the fixing roller by the magnetic induction heating coil is described. A case in which the present invention is applied to a configuration for performing will be described.

【0023】(第1実施形態)先ず、第1実施形態につ
いて説明する。図1に示すように、定着装置1は、円筒
形状の定着ローラ10と、この定着ローラ10の軸心方
向と同方向に延びる軸心を有して定着ローラ10の外周
面に接するロール形状の加圧ローラ11とを備えてい
る。
(First Embodiment) First, the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the fixing device 1 has a cylindrical fixing roller 10 and a roll-shaped fixing roller 10 that has an axis extending in the same direction as the axis of the fixing roller 10 and is in contact with the outer peripheral surface of the fixing roller 10. The pressure roller 11 is provided.

【0024】上記定着ローラ10の内部には、熱線フィ
ラメントからなる第1の加熱手段としての電気ヒータ
(以下、メインヒータと呼ぶ)12及び第2の加熱手段
としての電気ヒータ(以下、サブヒータと呼ぶ)13が
定着ローラ10の軸心と平行に延びるように配設されて
いる。
Inside the fixing roller 10, an electric heater (hereinafter referred to as a main heater) 12 as a first heating unit and an electric heater (hereinafter referred to as a sub-heater) as a second heating unit, which are hot wire filaments, are provided. ) 13 extends parallel to the axis of the fixing roller 10.

【0025】これにより、トナー像が形成された転写用
紙Pが、ヒータ12,13によって加熱される定着ロー
ラ10と加圧ローラ11との間で挟持搬送される際に、
回転するローラ10,11の表面から作用する熱及び圧
力により、トナー像が転写用紙P上に定着(加熱溶着)
されるようになっている。
As a result, when the transfer sheet P on which the toner image is formed is nipped and conveyed between the fixing roller 10 and the pressure roller 11 which are heated by the heaters 12 and 13,
The toner image is fixed on the transfer paper P (heat welding) by heat and pressure applied from the surfaces of the rotating rollers 10 and 11.
It is supposed to be done.

【0026】本形態の特徴として、定着装置1は、待機
時には、メインヒータ12及びサブヒータ13がOFF
状態で維持されて消費電力の低減が図られていると共
に、プリント開始動作に備えて後述する蓄電回路26に
備えられた蓄電手段としてのコンデンサ(電気二重層コ
ンデンサ)Ccへの充電が行われる。そして、充電後
は、このコンデンサCcの蓄電圧が所定電圧に維持され
るようになっている。
As a feature of this embodiment, in the fixing device 1, the main heater 12 and the sub-heater 13 are turned off in the standby state.
In this state, the power consumption is reduced and the capacitor (electric double layer capacitor) Cc as a storage means provided in the storage circuit 26 described later is charged in preparation for the print start operation. Then, after charging, the stored voltage of the capacitor Cc is maintained at a predetermined voltage.

【0027】更に、この充電動作の後、プリント開始信
号の入力に伴い、メインヒータ12に電源からの正規の
電力供給(電源容量上限近傍の値の電力の供給)が行わ
れる。また、これと同時に、ローラ表面を所定温度まで
立ち上げるための時間(ウォームアップ時間)を短縮化
するために、上記蓄電回路26のコンデンサCcを放電
させてその電力をサブヒータ13に供給するといったウ
ォームアップ動作の制御が、後述するヒータ制御回路に
よって行われるようになっている。
Further, after the charging operation, the main heater 12 is supplied with regular power from the power source (power having a value near the upper limit of the power source capacity) in response to the input of the print start signal. At the same time, in order to shorten the time for warming up the roller surface to a predetermined temperature (warm-up time), the capacitor Cc of the storage circuit 26 is discharged and its power is supplied to the sub-heater 13. Control of the up operation is performed by a heater control circuit described later.

【0028】以下、本形態に係る定着ローラ10につい
て説明する。先ず、本形態で採用する定着ローラ10の
具体構成の一つとしての実施例1について説明する。こ
の実施例1の定着ローラ10は、表1に示すものが採用
されている。つまり、アルミニウム材で形成され、直径
が40mm、肉厚が0.5mmに設定されている。また、こ
の定着ローラ10の軸方向長さは320mmである。更
に、ローラ内部には、メインヒータ12となる定格電圧
が100V、定格電力1000Wのハロゲンランプと、
サブヒータ13となる定格電圧100V、定格電力50
0Wのハロゲンランプとが配置されている。
The fixing roller 10 according to this embodiment will be described below. First, Example 1 as one of the specific configurations of the fixing roller 10 used in the present embodiment will be described. As the fixing roller 10 of Example 1, those shown in Table 1 are adopted. That is, it is made of an aluminum material and has a diameter of 40 mm and a wall thickness of 0.5 mm. The fixing roller 10 has an axial length of 320 mm. Further, inside the roller, a halogen lamp having a rated voltage of 100 V and a rated power of 1000 W, which serves as the main heater 12, is provided.
Sub heater 13 rated voltage 100V, rated power 50
A 0 W halogen lamp is arranged.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】また、この実施例1における蓄電回路26
には、静電容量2Fの電気二重層コンデンサが備えら
れ、その充電終了電圧は110V、放電終了電圧は90
Vにそれぞれ設定されている。加熱特性に関連する諸元
を表2(a)に示す。また、本例の定着ローラ10は、
密度が2.7g/cm3、熱伝導率が2.3J/cm・s・k、
ローラ熱量が6.11J、ローラ断面積が0.62c
m2、横方向熱伝導率が1.43J・cm/s・k、厚み方向熱
伝導率が46.0J/cm2・s・kである。
Further, the storage circuit 26 in the first embodiment
Is equipped with an electric double layer capacitor having a capacitance of 2F, and has a charge end voltage of 110V and a discharge end voltage of 90V.
It is set to V respectively. Table 2 (a) shows the specifications relating to the heating characteristics. Further, the fixing roller 10 of this example is
Density is 2.7 g / cm 3 , thermal conductivity is 2.3 J / cm ・ s ・ k,
Roller heat amount is 6.11J, roller cross-sectional area is 0.62c
m 2 , lateral thermal conductivity is 1.43 J · cm / s · k, and thicknesswise thermal conductivity is 46.0 J / cm 2 · s · k.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】尚、表1において熱伝導率λに定着ローラ
断面積Sを乗じて横方向への熱伝導の良さを示す値を上
記横方向熱伝導λSとして用い、後述する比較例2の値
を「1」としたものを正規化λSとした。また、熱伝導
率λを定着ローラの肉厚tで除して厚み方向への熱伝導
の良さを示す値を上記厚み方向熱伝導λ/tとして用
い、後述する比較例2の値を「1」としたものを正規化
λ/tとした。尚、本形態で採用した定着ローラ10の
実施例2及び従来の定着ローラとしての比較例について
は後述する。
In Table 1, the thermal conductivity λ is multiplied by the cross-sectional area S of the fixing roller to indicate the value of the heat conduction in the lateral direction, which is used as the lateral heat conduction λS. The value of “1” was set as the normalized λS. Further, a value indicating good thermal conductivity in the thickness direction obtained by dividing the thermal conductivity λ by the thickness t of the fixing roller is used as the thermal conductivity λ / t in the thickness direction, and the value of Comparative Example 2 described later is “1”. Was used as the normalized λ / t. It should be noted that the second embodiment of the fixing roller 10 used in this embodiment and a comparative example as a conventional fixing roller will be described later.

【0033】<ヒータ制御回路の説明>上記メインヒー
タ12及びサブヒータ13は、図2に示すヒータ制御回
路によりオン/オフ制御される。以下、このヒータ制御
回路について説明する。
<Description of Heater Control Circuit> The main heater 12 and the sub-heater 13 are on / off controlled by the heater control circuit shown in FIG. The heater control circuit will be described below.

【0034】図2に示すヒータ制御回路において、20
はAC電源、21はスイッチSW1,SW1からなるメ
イン電源スイッチ、22はゼロクロススイッチSW2か
らなるスイッチング回路(以下、ゼロクロススイッチと
呼ぶ)、23はスイッチSW3からなる迂回電源スイッ
チ、24は1次巻線aと2次巻線bとからなる変圧器、
25はダイオードD1、D2から構成される整流回路、
26は平滑コイルLと蓄電素子であるコンデンサ(二重
層コンデンサ)Ccから構成される蓄電回路、27は半
導体スイッチ素子SW4からなるスイッチ手段としての
スイッチング回路である。
In the heater control circuit shown in FIG.
Is an AC power source, 21 is a main power switch composed of switches SW1 and SW1, 22 is a switching circuit composed of zero-cross switch SW2 (hereinafter referred to as a zero-cross switch), 23 is a bypass power switch composed of switch SW3, and 24 is a primary winding. a consisting of a and a secondary winding b,
25 is a rectifier circuit composed of diodes D1 and D2,
Reference numeral 26 is a power storage circuit composed of a smoothing coil L and a capacitor (double-layer capacitor) Cc which is a power storage element, and 27 is a switching circuit as a switching means composed of a semiconductor switch element SW4.

【0035】上記蓄電回路26に備えられているコンデ
ンサCcとしては、大容量の電気二重層コンデンサが用
いられている。この電気二重層コンデンサCcは、化学
反応を伴わないものであるため、寿命が長く、繰り返し
充放電による劣化がなく、内部抵抗が二次電池に比べて
小さくて秒単位での急速な充放電が可能であり、小型で
あって、また、鉛蓄電池等の二次電池のように液交換や
液補充なども不要で、メンテナンス性も良いといった利
点がある。また、この電気二重層コンデンサCcは、電
極に活性炭を使用し、鉛などの有害物質を含まないた
め、廃棄時における環境負荷も少ないといった優れた特
徴をも有している。
As the capacitor Cc provided in the storage circuit 26, a large capacity electric double layer capacitor is used. Since this electric double layer capacitor Cc does not involve a chemical reaction, it has a long life, no deterioration due to repeated charging / discharging, an internal resistance smaller than that of a secondary battery, and rapid charging / discharging in seconds. It has advantages that it is possible and small, and that it does not require liquid exchange or liquid replenishment unlike a secondary battery such as a lead storage battery and has good maintainability. In addition, this electric double layer capacitor Cc has an excellent feature that the environmental load at the time of disposal is small because activated carbon is used for the electrodes and it does not contain harmful substances such as lead.

【0036】上記メインヒータ12は、AC電源20に
対して、メイン電源スイッチ21、ゼロクロススイッチ
22を介して接続されている。一方、サブヒータ13
は、AC電源20に対して、迂回電源スイッチ23、変
圧器24、整流回路25、蓄電回路26、スイッチング
回路27を介して接続されている。
The main heater 12 is connected to the AC power source 20 via a main power source switch 21 and a zero cross switch 22. On the other hand, the sub heater 13
Is connected to the AC power source 20 via a bypass power switch 23, a transformer 24, a rectifier circuit 25, a storage circuit 26, and a switching circuit 27.

【0037】このヒータ制御回路において、画像形成機
の待機時においては、メイン電源スイッチ21がONで
あるが、ゼロクロススイッチ22がOFFとなってお
り、メインヒータ12への電流の供給は遮断されてい
る。また、プリント開始信号の入力に伴って、ゼロクロ
スイッチ22がON作動し、AC電源20からメインヒ
ータ12への通電及びゼロクロスイッチ22のスイッチ
ングによる電力制御が行われるようになっている。
In this heater control circuit, the main power switch 21 is ON while the zero-cross switch 22 is OFF when the image forming machine is on standby, and the supply of current to the main heater 12 is cut off. There is. Further, the zero-cross switch 22 is turned on in response to the input of the print start signal, and power control is performed by energizing the main heater 12 from the AC power source 20 and switching the zero-cross switch 22.

【0038】一方、迂回電源スイッチ23は画像形成機
の待機時には常時ONされている。また、この待機時に
はスイッチング回路27がOFFとなっている。このた
め、サブヒータ13に電流が供給されることはなく、迂
回電源スイッチ23、変圧器24、整流回路25を介し
て蓄電回路26の二重層コンデンサCcへ緩やかに充電
され、その後はコンデンサCcの端子電圧(例えば11
0V)が維持される。
On the other hand, the bypass power switch 23 is always turned on when the image forming machine is on standby. Further, the switching circuit 27 is OFF during this standby. Therefore, no current is supplied to the sub-heater 13, and the double-layer capacitor Cc of the storage circuit 26 is gently charged through the bypass power switch 23, the transformer 24, and the rectifier circuit 25, and thereafter, the terminal of the capacitor Cc. Voltage (eg 11
0V) is maintained.

【0039】そして、プリント開始信号がONとなった
とき、上述した如くゼロクロススイッチ22がONし、
上記AC電源20からメインヒータ12への電力供給動
作が開始される。これと並行して、スイッチング回路2
7がONして蓄電回路26の二重層コンデンサCcが放
電し、この電力がサブヒータ13に供給される。このよ
うにしてウォームアップ補助動作が行われる。この放電
動作時には迂回電源スイッチ23はOFFされ、コンデ
ンサCcへの充電動作は禁止される。尚、スイッチング
回路27は単純なON/OFF動作を行うものであり回
路での損失は無視できるように設計されている。このウ
ォームアップ動作により、定着ローラ10は2種類のヒ
ータ12,13からの加熱を同時に受けて待機温度から
定着温度に急速に高められる。
When the print start signal is turned on, the zero cross switch 22 is turned on as described above,
The power supply operation from the AC power source 20 to the main heater 12 is started. In parallel with this, the switching circuit 2
7 is turned on, the double layer capacitor Cc of the storage circuit 26 is discharged, and this electric power is supplied to the sub heater 13. In this way, the warm-up assist operation is performed. During this discharging operation, the bypass power switch 23 is turned off, and the charging operation to the capacitor Cc is prohibited. The switching circuit 27 performs a simple ON / OFF operation and is designed so that the loss in the circuit can be ignored. By this warm-up operation, the fixing roller 10 is simultaneously heated by the two kinds of heaters 12 and 13 and rapidly raised from the standby temperature to the fixing temperature.

【0040】そして、定着ローラ10の温度が所定の定
着温度に到達するか、もしくは電気二重層コンデンサC
cが所定の放電を行って端子電圧が下限値(90V)に
到達すると、スイッチング回路27はOFFとなりウォ
ームアップ補助動作は終了する。
Then, the temperature of the fixing roller 10 reaches a predetermined fixing temperature, or the electric double layer capacitor C
When c discharges a predetermined amount and the terminal voltage reaches the lower limit value (90 V), the switching circuit 27 is turned off, and the warm-up auxiliary operation ends.

【0041】放電後のコンデンサCcは、プリント動作
中の温度制御のためにゼロクロススイッチ22がOFF
の間もしくはプリント動作が終了しメインヒータ12へ
の電力供給が停止している間に、次のウォームアップ動
作に備えて迂回電源スイッチ23がONされて、整流回
路25を介して緩やかに充電される。
After discharging, the capacitor Cc has the zero-cross switch 22 turned off for temperature control during the printing operation.
In the meantime, or while the printing operation is completed and the power supply to the main heater 12 is stopped, the bypass power switch 23 is turned on in preparation for the next warm-up operation, and the gradual charging is performed via the rectifier circuit 25. It

【0042】このような動作が行われるようになってい
るため、待機時においては、メインヒータ12及びサブ
ヒータ13による電力消費は完全に「0」であり、蓄電
回路26の電気二重層コンデンサCcを充電するための
電力消費が1回行われた後は電気二重層コンデンサCc
の洩れ電流は非常に小さいため、電力消費は略「0」に
維持されることになる。
Since such an operation is performed, the power consumption by the main heater 12 and the sub-heater 13 is completely "0" in the standby state, and the electric double layer capacitor Cc of the storage circuit 26 is turned on. The electric double layer capacitor Cc is used after the power is consumed once for charging.
Since the leakage current is very small, the power consumption will be maintained at about "0".

【0043】上述した実施例1の場合において、定着ロ
ーラ10の表面温度が定着温度になるまでの立ち上り時
間(ウォームアップ時間)は約8.1secであり、この
間に定着ローラ10の表面温度は、周囲温度(例えば2
0℃)から、定着温度(例えば150℃)に均一に加熱
されることになる。
In the case of Example 1 described above, the rising time (warm-up time) until the surface temperature of the fixing roller 10 reaches the fixing temperature is about 8.1 sec, and the surface temperature of the fixing roller 10 during this period is Ambient temperature (eg 2
From 0 ° C., it is uniformly heated to the fixing temperature (for example, 150 ° C.).

【0044】<実施例2>次に、本形態で採用する定着
ローラ10の具体構成の他の一つとしての実施例2につ
いて説明する。本例の定着ローラ10は、表1にも示す
ように、肉厚が0.5mmのアルミニウム材から構成さ
れ、ローラ径が30mm、比熱が0.88J/g・k、密
度が2.7g/cm3、熱伝導率が2.3J/cm・s・k、ロ
ーラ熱量が4.57J、ローラ断面積が0.46cm2
横方向熱伝導率が1.07J・cm/s・k、厚み方向熱伝導
率が46.0J/cm2・s・kからなる円筒状ローラで構成
されている。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment as another specific configuration of the fixing roller 10 used in the present embodiment will be described. As shown in Table 1, the fixing roller 10 of this example is made of an aluminum material having a thickness of 0.5 mm, a roller diameter of 30 mm, a specific heat of 0.88 J / g · k, and a density of 2.7 g / cm 3 , thermal conductivity 2.3 J / cm · s · k, roller heat quantity 4.57 J, roller cross-sectional area 0.46 cm 2 ,
It is composed of a cylindrical roller having a lateral thermal conductivity of 1.07 J · cm / s · k and a thickness thermal conductivity of 46.0 J / cm 2 · s · k.

【0045】また、定着ローラ10の内部に設けられた
熱源としてのヒータは、1000Wのメインヒータ12
と、150Wのサブヒータ13とから構成されている。
The heater as a heat source provided inside the fixing roller 10 is a 1000 W main heater 12.
And a sub heater 13 of 150 W.

【0046】この実施例2によれば、周囲温度(20
℃)から、定着温度(150℃)になるまでの時間(立
ち上り時間)は約7.9secであった。
According to the second embodiment, the ambient temperature (20
C.) to the fixing temperature (150.degree. C.) (rise time) was about 7.9 sec.

【0047】次に、上記各実施例と比較するための従来
構成の定着ローラである比較例について説明する。
Next, a comparative example, which is a fixing roller having a conventional structure, will be described for comparison with the above-described respective examples.

【0048】<比較例1>従来使用されている一般的な
定着ローラとしての比較例1は、表1に示すように、肉
厚が1mmであって、サブヒータを有さず、1000Wの
ハロゲンランプを採用している。また、ローラ径が40
mmのアルミニウム材から構成された円筒状ローラで、比
熱が0.88J/g・k、密度が2.7g/cm3、熱伝
導率が2.3J/cm・s・k、ローラ熱量が12.1J、ロ
ーラ断面積が1.23cm2、横方向熱伝導率が2.82
J・cm/s・k、厚み方向熱伝導率が23.0J/cm2・s・k
から構成されたものである。この比較例1の定着ローラ
をメインヒータのみによって周囲温度(20℃)から定
着温度(150℃)になるまで加熱するのに要する立ち
上り時間は約24.1secであった。
<Comparative Example 1> As shown in Table 1, Comparative Example 1 as a conventionally used general fixing roller has a wall thickness of 1 mm, no sub-heater, and a 1000 W halogen lamp. Has been adopted. Also, the roller diameter is 40
Cylindrical roller composed of mm aluminum material, specific heat 0.88 J / g · k, density 2.7 g / cm 3 , thermal conductivity 2.3 J / cm · s · k, roller heat 12 0.1 J, roller cross-sectional area 1.23 cm 2 , lateral thermal conductivity 2.82.
J ・ cm / s ・ k, thermal conductivity in the thickness direction is 23.0 J / cm 2・ s ・ k
It is composed of The rising time required to heat the fixing roller of Comparative Example 1 from the ambient temperature (20 ° C.) to the fixing temperature (150 ° C.) by only the main heater was about 24.1 seconds.

【0049】<比較例2>次に、比較例2について説明
する。この比較例2に係る定着ローラは、ウォーミング
アップ時間を短縮化するために薄肉方式の定着ローラと
して構成されたものである。この薄肉化に伴う強度劣化
を回避するために材質として炭素鋼を採用している。ま
た、肉厚が0.2mmであって、サブヒータを有さず、1
000Wのハロゲンランプを採用している。また、ロー
ラ径が40mm、比熱が0.48J/g・k、密度が7.
9g/cm3、熱伝導率が0.5J/cm・s・k、ローラ熱量
が3.93J、ローラ断面積が0.25cm2、横方向熱
伝導率が0.13J・cm/s・kで構成されたものである。
この比較例2の定着ローラをメインヒータのみによって
周囲温度(20℃)から定着温度(150℃)になるま
で加熱するのに要する立ち上り時間は約7.8secであ
った。 <実施例1と比較例1との対比>上記実施例1と比較例
1との立ち上り時間を対比すると、実施例1の定着ロー
ラの厚み及び熱容量は比較例1の1/2でありAC電源
より供給する電力は共に1000Wであるので、実施例
1の温度の立ち上り時間は蓄電回路26が作動しなけれ
ば比較例1の1/2の約12secとなる。ところが、実
施例1においては、蓄電回路26が作動し電気二重層コ
ンデンサCcの放電によってサブヒータ13への電力供
給がなされることにより、立ち上り時間は比較例1の1
/3である8.1秒に短縮されている。 <実施例1、2と比較例2との対比>上記実施例1と比
較例2との立ち上り時間を対比すると、実施例1の定着
ローラの熱容量は比較例1の1.6倍でありAC電源よ
り供給する電力は共に1000Wであるので実施例1の
温度の立ち上り時間は蓄電回路26が作動しなければ比
較例1の1.6倍の約12secとなる。ところが、実施
例1においては蓄電回路26が作動し電気二重層コンデ
ンサCcの放電によってサブヒータ13への電力供給が
なされることにより、立ち上り時間は比較例2より4%
UPに留まった8.1秒が達成されている。
Comparative Example 2 Next, Comparative Example 2 will be described. The fixing roller according to Comparative Example 2 is configured as a thin-walled fixing roller in order to shorten the warming-up time. Carbon steel is used as a material for avoiding the strength deterioration due to the thinning. Also, the wall thickness is 0.2 mm, and it does not have a sub-heater.
It uses a 000W halogen lamp. The roller diameter is 40 mm, the specific heat is 0.48 J / g · k, and the density is 7.
9 g / cm 3 , thermal conductivity 0.5 J / cm · s · k, roller calorific value 3.93 J, roller cross section 0.25 cm 2 , lateral thermal conductivity 0.13 J · cm / s · k It is composed of.
The rise time required to heat the fixing roller of Comparative Example 2 from the ambient temperature (20 ° C.) to the fixing temperature (150 ° C.) only by the main heater was about 7.8 sec. <Comparison between Example 1 and Comparative Example 1> Comparing the rise times of Example 1 and Comparative Example 1 described above, the thickness and heat capacity of the fixing roller of Example 1 are ½ of those of Comparative Example 1 and the AC power supply. Since both of the electric power supplied are 1000 W, the rise time of the temperature in Example 1 is about 12 seconds, which is 1/2 of that in Comparative Example 1 unless the storage circuit 26 operates. However, in Example 1, the electricity storage circuit 26 operates and the electric double layer capacitor Cc is discharged to supply power to the sub-heater 13, so that the rise time is set to 1 of Comparative Example 1.
It has been reduced to 8.1 seconds, which is / 3. <Comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Example 2> When the rising times of Example 1 and Comparative Example 2 are compared, the heat capacity of the fixing roller of Example 1 is 1.6 times that of Comparative Example 1, and AC. Since the electric power supplied from the power source is both 1000 W, the temperature rise time of Example 1 is about 12 seconds, which is 1.6 times that of Comparative Example 1 unless the storage circuit 26 operates. However, in the first embodiment, the electricity storage circuit 26 operates and the electric double layer capacitor Cc is discharged to supply power to the sub-heater 13, so that the rise time is 4% as compared with the second comparative example.
The 8.1 seconds remaining in UP has been achieved.

【0050】実施例2においては、定着ローラ径を30
mmに小径化することにより、比較例2にほぼ等しい7.
9secが達成されている。 <厚み方向熱伝導率の対比>比較例1における定着ロー
ラの厚み方向の熱伝導率は、本実施例1の定着ローラの
厚み方向の熱伝導率と比較して、約2分の1となってい
るため、熱伝導効率が悪く、定着ローラの表面温度が定
着温度(150℃)になるまでの時間が長くなる。しか
も、プリント時においては、ローラ表面に温度差が生じ
た場合に、速やかに温度差を解消することができず、定
着ムラが生じる可能性が高い。<厚み方向熱伝導率及び
横方向熱伝導率における対比>上記実施例1、2と比較
例1、2とを対比すると、薄肉方式の比較例2は、本実
施例1、2の定着ローラの横方向熱伝導λS及び厚み方
向熱伝導λ/tと比較して、夫々約10分の1、一般的
な比較例1に比較してそれぞれが23分の1、5分の1
となっている。このため、比較例2の定着ローラにおけ
る熱伝導が悪く、プリント時において用紙の突入や脱出
により、ローラ表面に温度差が生じた場合に速やかに温
度差を解消できず、定着ムラが生じる可能性が高い。
In the second embodiment, the fixing roller diameter is 30.
7. By reducing the diameter to mm, it is almost equal to Comparative Example 2.
9 sec has been achieved. <Comparison of Thermal Conductivity in Thickness Direction> The thermal conductivity in the thickness direction of the fixing roller in Comparative Example 1 is about one half of the thermal conductivity in the thickness direction of the fixing roller in Example 1. Therefore, the heat conduction efficiency is low, and it takes a long time for the surface temperature of the fixing roller to reach the fixing temperature (150 ° C.). Moreover, at the time of printing, if a temperature difference occurs on the roller surface, the temperature difference cannot be promptly eliminated, and there is a high possibility that fixing unevenness will occur. <Comparison in Thermal Conductivity in Thickness Direction and Thermal Conductivity in Lateral Direction> Comparing Examples 1 and 2 with Comparative Examples 1 and 2, Comparative Example 2 of the thin-wall system shows that the fixing rollers of Examples 1 and 2 are the same. Approximately one-tenth of the lateral heat conduction λS and thickness-direction heat conduction λ / t, respectively, and one-third and one-fifth of the general comparative example 1, respectively.
Has become. For this reason, the heat conduction in the fixing roller of Comparative Example 2 is poor, and if a temperature difference occurs on the roller surface due to paper entry or ejection during printing, the temperature difference cannot be promptly eliminated, and uneven fixing may occur. Is high.

【0051】実施例1,2は一般的な比較例1の定着ロ
ーラに対して横方向熱伝導λSが約1/2となり横方向
の温度むらが出やすくなっているが厚み方向熱伝導λ/
tは約2倍となっており、内面に与えた熱がローラ表面
へ伝達する際の遅れが改善されており、横方向熱伝導λ
Sと厚み方向熱伝導λ/tを合わせて考慮すると、実施
例1,2は比較例1に対して熱伝導の面では大差のない
同等の定着画質が得られるものである。
In Examples 1 and 2, the lateral heat conduction λS is about 1/2 of that of the general fixing roller of Comparative Example 1, and temperature unevenness in the lateral direction easily occurs, but the thickness direction heat conduction λ /
t is about twice, and the delay in transferring the heat applied to the inner surface to the roller surface is improved, and the lateral heat conduction λ
Considering S and heat conduction in the thickness direction λ / t together, Examples 1 and 2 can obtain the same fixed image quality as Comparative Example 1 in terms of heat conduction.

【0052】(第2実施形態)次に、本発明の第2実施
形態について説明する。本形態は、ヒータ制御回路にお
いて蓄電手段に蓄えられた電力をサブヒータ13へ放電
するための構成が上記第1実施形態のものと異なってい
る。従って、ここでは第1実施形態との相違点について
のみ説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is different from the first embodiment in the configuration for discharging the electric power stored in the power storage means to the sub heater 13 in the heater control circuit. Therefore, only the differences from the first embodiment will be described here.

【0053】図3に示すように、本形態では、上記第1
実施形態におけるスイッチング回路27に代えてDC/
DCコンバータ37が備えられている。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the first
DC / instead of the switching circuit 27 in the embodiment
A DC converter 37 is provided.

【0054】本形態における各部の動作は、待機時及び
プリント中における電力供給にゆとりのある時に迂回電
源スイッチ23をONし、蓄電回路26の電気二重層コ
ンデンサCcを緩やかに充電し、充電後は端子電圧(1
10V)を維持する。その後、プリント開始時にゼロク
ロススイッチ22をONさせメインヒータ12に電力を
供給すると共に、迂回電源スイッチ23をOFF、DC
/DCコンバータ37をONし、コンデンサCcに蓄え
られた電気エネルギーを用いてサブヒータ13に100
Vの一定の電力を供給し、定着ローラが所定の温度(1
50℃)に、或いはコンデンサCcの端子電圧が下限値
(10V)に到達するとDC/DCコンバータ37をO
FFしウォームアップ補助動作を終了する。
The operation of each part in this embodiment is such that the bypass power switch 23 is turned on during standby and when there is a margin of power supply during printing, the electric double layer capacitor Cc of the storage circuit 26 is slowly charged, and after charging. Terminal voltage (1
10 V) is maintained. After that, at the start of printing, the zero-cross switch 22 is turned on to supply power to the main heater 12, the detour power switch 23 is turned off, and DC is turned on.
The DC / DC converter 37 is turned on, and the electric energy stored in the capacitor Cc is used to make the sub-heater 13 100
When a constant electric power of V is supplied, the fixing roller has a predetermined temperature (1
When the terminal voltage of the capacitor Cc reaches the lower limit value (10 V), the DC / DC converter 37 is turned off.
The FF is performed and the warm-up auxiliary operation is completed.

【0055】上記DC/DCコンバータ37は、入力電
圧範囲が110(V)〜10(V)の範囲において、こ
れを出力電圧100(V)に変換することが可能であ
り、コンバータ効率が85%のものであって、サブヒー
タ13に電力供給を行わないときは蓄電回路26の電気
二重コンデンサCcに蓄えられた電気エネルギーを消費
しないように設計されている。
The DC / DC converter 37 can convert an input voltage range of 110 (V) to 10 (V) into an output voltage of 100 (V), and the converter efficiency is 85%. It is designed so that the electric energy stored in the electric double capacitor Cc of the storage circuit 26 is not consumed when the sub-heater 13 is not supplied with electric power.

【0056】DC/DCコンバータ37で電気二重層コ
ンデンサCcに蓄えられた電気エネルギーの一部が消費
されるが、表2(b)に示すように、コンデンサCcの
端子電圧の下限値を低く設定できるの第1実施形態のヒ
ータ制御回路に対して静電容量を1/2.6に低減する
ことができる。
Although some of the electric energy stored in the electric double layer capacitor Cc is consumed by the DC / DC converter 37, the lower limit value of the terminal voltage of the capacitor Cc is set low as shown in Table 2 (b). It is possible to reduce the electrostatic capacitance to 1 / 2.6 as compared with the heater control circuit of the first embodiment.

【0057】(第3実施形態)次に、本発明の第3実施
形態について説明する。本形態も、ヒータ制御回路にお
いて蓄電手段に蓄えられた電力をサブヒータ13へ放電
するための構成が上記第1実施形態のものと異なってい
る。従って、ここでも第1実施形態との相違点について
のみ説明する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. Also in this embodiment, the configuration for discharging the electric power stored in the power storage means to the sub-heater 13 in the heater control circuit is different from that of the first embodiment. Therefore, only the differences from the first embodiment will be described here.

【0058】図4に示すように、本形態では、上記第1
実施形態におけるスイッチング回路27に代えてトラン
ジスタを用いたスイッチング回路47を備えている点
と、変圧器24の変圧比(二次側端子電圧)を2倍に変
更した点が相違しており、その他の回路構成及び各部の
動作は第1及び第2実施形態のヒータ制御回路と同じで
ある。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first
The difference is that a switching circuit 47 using a transistor is provided instead of the switching circuit 27 in the embodiment, and that the transformation ratio (secondary side terminal voltage) of the transformer 24 is doubled. The circuit configuration and the operation of each part are the same as those of the heater control circuits of the first and second embodiments.

【0059】待機時及びプリント中における電力供給に
ゆとりのある時に迂回電源スイッチ23をONし、蓄電
回路36の電気二重層コンデンサCcを緩やかに充電し
充電後は端子電圧(220V)を維持する。プリント開
始時にゼロクロススイッチ22をONさせメインヒータ
12に電力を供給すると共に、迂回電源スイッチ23を
OFF、スイッチング回路47のトランジスタのON/
OFF動作によって、コンデンサCcに蓄えられた電気
エネルギーを用いてサブヒータ13におおむね100
(V)の電力を供給して定着ローラが所定の温度(15
0℃)に、或いはコンデンサCcの端子電圧が下限値
(90V)に到達するとスイッチング回路47をOFF
しウォームアップ補助動作を終了する。
The bypass power switch 23 is turned on at the time of standby and when there is a margin of power supply during printing, the electric double layer capacitor Cc of the storage circuit 36 is slowly charged, and the terminal voltage (220 V) is maintained after charging. At the start of printing, the zero-cross switch 22 is turned on to supply power to the main heater 12, the detour power switch 23 is turned off, and the transistor of the switching circuit 47 is turned on / off.
By the OFF operation, the electric energy stored in the capacitor Cc is used to cause the sub-heater 13 to have a temperature of about 100.
The electric power of (V) is supplied to the fixing roller at a predetermined temperature (15
(0 ° C) or when the terminal voltage of the capacitor Cc reaches the lower limit value (90V), the switching circuit 47 is turned off.
Then the warm-up auxiliary operation is completed.

【0060】上記スイッチング回路47は、入力電圧範
囲が220(V)〜90(V)において、スイッチング
制御(出力電圧のフィードバック制御)により出力電圧
を110(V)〜85(V)の範囲で調整でき、スイッ
チング効率が95%のものであり、サブヒータ13に電
力供給を行わないときは蓄電回路26の電気二重層コン
デンサCcに蓄えられた電気エネルギーを消費しないよ
うに設計されている。
The switching circuit 47 adjusts the output voltage in the range of 110 (V) to 85 (V) by switching control (feedback control of the output voltage) in the input voltage range of 220 (V) to 90 (V). It has a switching efficiency of 95% and is designed not to consume the electric energy stored in the electric double layer capacitor Cc of the storage circuit 26 when the sub-heater 13 is not supplied with electric power.

【0061】表2(c)に示すようにスイッチング回路
47で電気二重層コンデンサCcに蓄えられた電気エネ
ルギーの一部が消費されることを改善し、且つ、コンデ
ンサCcの端子電圧の下限値を低く設定できるので、上
記第1実施形態のヒータ制御回路に対してコンデンサC
cの静電容量を1/9.6、第2実施形態のヒータ制御
回路に対して1/3.8にそれぞれ低減できる。
As shown in Table 2 (c), it is possible to improve the consumption of a part of the electric energy stored in the electric double layer capacitor Cc by the switching circuit 47 and to set the lower limit value of the terminal voltage of the capacitor Cc to the lower limit value. Since it can be set to a low value, the capacitor C can be used for the heater control circuit of the first embodiment.
The capacitance of c can be reduced to 1 / 9.6 and 1 / 3.8 to the heater control circuit of the second embodiment, respectively.

【0062】以上にように、各実施形態においては、定
着ローラ10の内部に、この定着ローラ10を定着温度
に加熱するためのメインヒータ12と、定着ローラ10
を補助加熱するためのサブヒータ13と、サブヒータ1
3に補助電力を供給するための蓄電回路26を備えたヒ
ータ制御回路を設けている。このため、待機時におい
て、蓄電回路26のコンデンサCcを緩やかに充電して
電気エネルギーを蓄えておき、プリント開始時に、正規
の電力供給(AC電源20からの電力供給)でメインヒ
ータ12を加熱するのと並行してコンデンサCcに蓄え
られた電気エネルギーの放電による電力供給によりサブ
ヒータ13を加熱することにより定着温度の立ち上げ時
間を短縮することができ、画像形成機の省エネ化を図る
とともに、プリント動作のスピードアップ化を図ること
ができる。
As described above, in each embodiment, the main heater 12 for heating the fixing roller 10 to the fixing temperature and the fixing roller 10 are provided inside the fixing roller 10.
13 for auxiliary heating of the
3 is provided with a heater control circuit including a storage circuit 26 for supplying auxiliary power. Therefore, during standby, the capacitor Cc of the storage circuit 26 is gently charged to store electrical energy, and the main heater 12 is heated by regular power supply (power supply from the AC power supply 20) at the start of printing. In parallel with this, by heating the sub-heater 13 by supplying electric power by discharging the electric energy stored in the capacitor Cc, it is possible to shorten the start-up time of the fixing temperature, save energy of the image forming machine, and print. It is possible to speed up the operation.

【0063】また、サブヒータ13を制御するヒータ制
御回路に、二重層コンデンサCcを備えた蓄電回路26
を設けたことにより、繰り返し充放電による劣化がな
く、寿命が長く、しかも内部抵抗による損失が少なく急
速な充放電が可能であり、鉛蓄電池等の二次電池のよう
に液交換や液補充なども不要で、メンテナンス性も良
く、しかも電極に活性炭を使用し、鉛などの有害物質を
含まないため、廃棄時における環境負荷も少ないといっ
た蓄電手段を提供することができる。
A storage circuit 26 having a double layer capacitor Cc in the heater control circuit for controlling the sub heater 13 is also provided.
By providing the battery, there is no deterioration due to repeated charging / discharging, long life, less loss due to internal resistance, and rapid charging / discharging are possible. Therefore, it is possible to provide a power storage means that does not need to be used, has good maintainability, uses activated carbon for the electrodes, and does not contain harmful substances such as lead, and therefore has a small environmental load at the time of disposal.

【0064】(第4実施形態)次に、本発明の第4実施
形態について説明する。本形態は、磁気誘導加熱手段と
しての磁気誘導加熱コイルにより定着ローラの加熱動作
を行う構成に対して本発明を適用したものである。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the present invention is applied to a configuration in which a fixing roller is heated by a magnetic induction heating coil as magnetic induction heating means.

【0065】図5は、本形態における定着装置1の内部
を各ローラ10,11の軸心方向から見た概略構成図で
ある。この図に示すように、定着ローラ10の上部に
は、磁気誘導加熱により定着ローラ10の加熱動作を行
うための一対の磁気誘導加熱コイル51,52が配設さ
れている。一方のコイル51は電源より直接給電される
第1の加熱手段としてのメインコイルであり、他方のコ
イル52は後述するコンデンサCcに蓄電された電力が
供給される第2の加熱手段としてのサブコイルである。
また、この定着ローラ10の表面近傍位置には、この表
面温度を検出するための温度センサ53が設けられてい
る。
FIG. 5 is a schematic structural view of the interior of the fixing device 1 in this embodiment as seen from the axial direction of the rollers 10 and 11. As shown in this figure, a pair of magnetic induction heating coils 51 and 52 for heating the fixing roller 10 by magnetic induction heating are disposed above the fixing roller 10. One coil 51 is a main coil as a first heating means that is directly fed from a power source, and the other coil 52 is a sub coil as a second heating means to which electric power stored in a capacitor Cc described later is supplied. is there.
A temperature sensor 53 for detecting the surface temperature of the fixing roller 10 is provided near the surface of the fixing roller 10.

【0066】以下、本形態における磁気誘導加熱駆動回
路について説明する。図6に示すように、本形態の磁気
誘導加熱駆動回路は、AC電源20、ダイオードブリッ
ジ回路で成る整流回路25、平滑コイルL及び平滑コン
デンサCを備えた平滑回路54、メインコイル51への
給電を行うためのメイン給電ラインLm、サブコイル5
2への給電を行うためのサブ給電ラインLs、AC電源
20と整流回路25との間に配設されたゼロクロススイ
ッチ22を備えている。また、上記メイン給電ラインL
mには、メインコイル51への給電をスイッチングによ
り制御する一対のトランジスタTr、Trから成るメイ
ンスイッチング回路55が備えられている。更に、サブ
給電ラインLsには、迂回電源スイッチ23及びスイッ
チング回路57が備えられていると共に、サブコイル5
2への給電をスイッチングにより制御する一対のトラン
ジスタTr、Trから成るサブスイッチング回路56が
備えられている。このサブスイッチング回路56は、ト
ランジスタTrのコレクタがサブ給電ラインLsにおけ
る迂回電源スイッチ23とスイッチング回路57との間
に接続するように構成されている。そして、本形態にお
ける蓄電手段を構成する二重層コンデンサCcは、一端
がスイッチング回路57に接続され、他端がアースされ
ている。つまり、迂回電源スイッチ23及びスイッチン
グ回路57が共にONされてサブ給電ラインLsに給電
され、且つサブスイッチング回路56のトランジスタT
r、TrがOFFとなっているときに、二重層コンデン
サCcへの充電動作が行われるようになっている。更
に、メインコイル51及びサブコイル52のアース側に
は、これら各コイル51,52への供給電流値を計測す
るためのカレントトランスCT1、CT2が設けられて
いる。
The magnetic induction heating drive circuit in this embodiment will be described below. As shown in FIG. 6, the magnetic induction heating drive circuit according to the present embodiment includes an AC power source 20, a rectifier circuit 25 including a diode bridge circuit, a smoothing circuit 54 including a smoothing coil L and a smoothing capacitor C, and power feeding to the main coil 51. Main power supply line Lm and sub coil 5 for performing
The sub power supply line Ls for supplying power to the power supply 2 and the zero cross switch 22 arranged between the AC power supply 20 and the rectifier circuit 25 are provided. In addition, the main power supply line L
The m is provided with a main switching circuit 55 including a pair of transistors Tr and Tr for controlling the power supply to the main coil 51 by switching. Further, the sub power supply line Ls is provided with the bypass power switch 23 and the switching circuit 57, and the sub coil 5
A sub-switching circuit 56 including a pair of transistors Tr and Tr for controlling the power supply to 2 by switching is provided. The sub-switching circuit 56 is configured such that the collector of the transistor Tr is connected between the bypass power supply switch 23 and the switching circuit 57 in the sub-power supply line Ls. The double layer capacitor Cc forming the power storage means in this embodiment has one end connected to the switching circuit 57 and the other end grounded. That is, both the bypass power supply switch 23 and the switching circuit 57 are turned on to supply power to the sub power supply line Ls, and the transistor T of the sub switching circuit 56.
When r and Tr are OFF, the double layer capacitor Cc is charged. Further, on the ground side of the main coil 51 and the sub coil 52, current transformers CT1 and CT2 for measuring the value of the current supplied to the coils 51 and 52 are provided.

【0067】上述した各スイッチ22,23,57及び
トランジスタTrは、コントロールユニット60によっ
てON/OFF制御されるようになっている。また、こ
のコントロールユニット60には、上記カレントトラン
スCT1、CT2の計測信号が入力されるようになって
いる。更に、本画像形成機は、原稿サイズを検出するた
めの図示しないセンサを備えており、このセンサからの
原稿サイズ信号(SIZE)及びプリント動作開始に伴う定
着ローラ加熱指令信号(HON)も入力されるようになっ
ている。
The above-mentioned switches 22, 23, 57 and the transistor Tr are ON / OFF controlled by the control unit 60. Further, the measurement signals of the current transformers CT1 and CT2 are input to the control unit 60. Further, the image forming apparatus is provided with a sensor (not shown) for detecting the document size, and the document size signal (SIZE) from this sensor and the fixing roller heating command signal (HON) accompanying the start of the printing operation are also input. It has become so.

【0068】次に、上述の如く構成された磁気誘導加熱
駆動回路における待機時及びプリント開始時の動作につ
いて説明する。
Next, the operation of the magnetic induction heating drive circuit configured as described above at the standby time and at the start of printing will be described.

【0069】先ず、画像形成機の待機時においては、メ
イン電源スイッチ(図示せず)、ゼロクロススイッチ2
2、迂回電源スイッチ23及びスイッチング回路57が
共にONとなっている。また、メインスイッチング回路
55及びサブスイッチング回路56の各トランジスタT
rはともにOFFとなっており、各コイル51,52へ
の電流の供給は遮断されている。この状態で、サブ給電
ラインLsへ供給されている電力は二重層コンデンサC
cへ緩やかに充電され、その後はコンデンサCcの端子電
圧(例えば110V)が維持される。
First, when the image forming machine is on standby, the main power switch (not shown) and the zero-cross switch 2
2. The bypass power switch 23 and the switching circuit 57 are both ON. Further, each transistor T of the main switching circuit 55 and the sub switching circuit 56 is
Both r are OFF, and the supply of current to the coils 51 and 52 is cut off. In this state, the electric power supplied to the sub power supply line Ls is the double layer capacitor C.
It is slowly charged to c, and thereafter the terminal voltage (for example, 110 V) of the capacitor Cc is maintained.

【0070】そして、プリント開始信号の入力に伴っ
て、メインスイッチング回路55及びサブスイッチング
回路56の各トランジスタTrがON/OFF制御され
ると共に迂回電源スイッチ23のみがOFFされること
により、各コイル51,52への給電が行われる。つま
り、メインコイル51には、AC電源20からメイン給
電ラインLmを経て電力が供給される一方、サブコイル
52には、二重層コンデンサCcが放電する放電電力が
サブコイル52に供給される。このようにしてウォーム
アップ補助動作が行われる。
When the print start signal is input, the transistors Tr of the main switching circuit 55 and the sub switching circuit 56 are ON / OFF-controlled, and only the bypass power switch 23 is turned OFF. , 52 is supplied. That is, the main coil 51 is supplied with electric power from the AC power supply 20 through the main power supply line Lm, while the sub-coil 52 is supplied with discharging electric power discharged by the double-layer capacitor Cc. In this way, the warm-up assist operation is performed.

【0071】このような動作が行われるため、待機時に
おいては、メインコイル51及びサブコイル52による
電力消費は完全に「0」になっており、電気二重層コン
デンサCcを充電するための電力消費が1回行われた後
は電気二重層コンデンサCcの洩れ電流は非常に小さい
ため、電力消費は略「0」に維持されることになる。
Since such an operation is performed, the power consumption by the main coil 51 and the sub-coil 52 is completely "0" in the standby state, and the power consumption for charging the electric double layer capacitor Cc is reduced. Since the leakage current of the electric double layer capacitor Cc is very small after the one-time operation, the power consumption is maintained at about "0".

【0072】一方、プリント開始信号により、定着ロー
ラ10は2種類のコイル51,52による磁気誘導加熱
により待機温度から定着温度に急速に高められる。
On the other hand, the print start signal causes the fixing roller 10 to be rapidly raised from the standby temperature to the fixing temperature by the magnetic induction heating by the two types of coils 51 and 52.

【0073】そして、定着ローラ10の温度が所定の定
着温度に到達するか、もしくは電気二重層コンデンサC
cが所定の放電を行って端子電圧が下限値(90V)に
到達すると、サブスイッチング回路56のトランジスタ
TrはOFFとなりウォームアップ補助動作は終了す
る。
Then, the temperature of the fixing roller 10 reaches a predetermined fixing temperature, or the electric double layer capacitor C
When the terminal voltage reaches the lower limit value (90V) by performing a predetermined discharge of c, the transistor Tr of the sub-switching circuit 56 is turned off, and the warm-up assist operation ends.

【0074】放電後のコンデンサCcは、例えば、プリ
ント動作中の温度制御のためにメインスイッチング回路
55のトランジスタTrがOFFの間に、次のウォーム
アップ動作に備えてスイッチング回路57がONされて
緩やかに充電される。
The discharged capacitor Cc is gently turned on in preparation for the next warm-up operation while the transistor Tr of the main switching circuit 55 is off for controlling the temperature during the printing operation. Will be charged.

【0075】図7は、本形態における各スイッチ22,
23,57のON/OFF制御や各コイル51,52へ
の給電状態等を示すタイミングチャートである。この図
におけるHONは定着ローラ加熱指令信号を、SW1はゼロク
ロススイッチ22のON/OFF動作を、SW2は迂回電
源スイッチ23のON/OFF動作を、SW3はスイッチ
ング回路57のON/OFF動作を、COIL-mはメインコ
イル51への給電状態を、COIL-sはサブコイル52への
給電状態を、VcはコンデンサCcの充電電圧を、Tは定
着ローラ10の温度を、limit-AC InはAC電源20か
らの給電状態をそれぞれ示している。このタイミングチ
ャートにおけるT1はコンデンサCcの充電動作が行わ
れているタイミングを、T2はコンデンサCcの放電動
作が行われているタイミングをそれぞれ示している。
FIG. 7 shows each switch 22,
It is a timing chart which shows ON / OFF control of 23 and 57, the power supply state to each coil 51 and 52, etc. In this figure, HON is a fixing roller heating command signal, SW1 is an ON / OFF operation of the zero-cross switch 22, SW2 is an ON / OFF operation of the bypass power switch 23, SW3 is an ON / OFF operation of the switching circuit 57, and COIL -m is the power supply state to the main coil 51, COIL-s is the power supply state to the sub coil 52, Vc is the charging voltage of the capacitor Cc, T is the temperature of the fixing roller 10, and limit-AC In is the AC power supply 20. The power supply state from each is shown. In this timing chart, T1 shows the timing when the charging operation of the capacitor Cc is performed, and T2 shows the timing when the discharging operation of the capacitor Cc is performed.

【0076】また、この図7に示すタイミングチャート
は、ウォームアップ時にのみサブコイル52への通電を
行うようにし、プリント動作中の定着ローラ10の温度
調整はメインコイル51のみで行うようにした場合であ
る。尚、この図7におけるタイミングチャートでは、コ
ンデンサCcの放電動作の終了後には充電動作を行って
いないが、メインスイッチング回路55のトランジスタ
TrがOFFの間に充電を行うようにしてもよい。
The timing chart shown in FIG. 7 shows the case where the sub coil 52 is energized only during warm-up and the temperature of the fixing roller 10 is adjusted only by the main coil 51 during the printing operation. is there. In the timing chart of FIG. 7, the charging operation is not performed after the discharging operation of the capacitor Cc is finished, but the charging may be performed while the transistor Tr of the main switching circuit 55 is OFF.

【0077】これに対し、ウォームアップ時ばかりでな
く、プリント動作中の定着ローラ10の温度調整をサブ
コイル52によっても行う場合には、図8に示すような
タイミングチャートになる。つまり、メインコイル51
への非通電時に迂回電源スイッチ23及びスイッチング
回路57を共にONして、電気二重層コンデンサCcへ
の充電動作(図中のタイミングT1’)を行って、必要
に応じて電気二重層コンデンサCcの放電を行う。図8
に示すものではメインコイル51への通電と同期して、
電気二重層コンデンサCcの放電によるサブコイル52
への通電を行って定着ローラ10を温度調整している
(図中のタイミングT2’)。
On the other hand, when the temperature of the fixing roller 10 is adjusted not only during warm-up but also during the printing operation by the sub-coil 52, the timing chart is as shown in FIG. That is, the main coil 51
When de-energized, the bypass power supply switch 23 and the switching circuit 57 are both turned on to charge the electric double layer capacitor Cc (timing T1 ′ in the figure), and the electric double layer capacitor Cc is charged as necessary. Discharge. Figure 8
In the case shown in, in synchronization with the energization of the main coil 51,
Sub coil 52 due to discharge of electric double layer capacitor Cc
Is energized to adjust the temperature of the fixing roller 10 (timing T2 ′ in the figure).

【0078】以下、本形態で採用した定着ローラ10の
具体構成の一つとしての実施例3について説明する。こ
の実施例3の定着ローラ10は、表3に示すものが採用
されている。つまり、炭素綱で形成され、直径が40m
m、肉厚が0.3mmに設定されている。また、この定着
ローラ10の軸方向長さは340mmである。
The third embodiment as one of the specific configurations of the fixing roller 10 adopted in this embodiment will be described below. As the fixing roller 10 of the third embodiment, those shown in Table 3 are adopted. In other words, it is made of carbon steel and has a diameter of 40 m.
m, wall thickness is set to 0.3 mm. The fixing roller 10 has an axial length of 340 mm.

【0079】[0079]

【表3】 [Table 3]

【0080】また、この実施例3における蓄電用のコン
デンサCcとしては、静電容量2.2Fの電気二重層コ
ンデンサが備えられ、その充電終了電圧を140V、放
電終了電圧を90Vにそれぞれ設定している。加熱特性
に関連する諸元を表4に示す。また、本例の定着ローラ
10は、密度が7.9g/cm3、熱伝導率が0.5J/c
m・s・k、ローラ熱量が5.293Jである。
Further, as the capacitor Cc for storing electricity in the third embodiment, an electric double layer capacitor having a capacitance of 2.2F is provided, and its charge end voltage is set to 140V and discharge end voltage is set to 90V. There is. Table 4 shows the specifications related to the heating characteristics. The fixing roller 10 of this example has a density of 7.9 g / cm 3 and a thermal conductivity of 0.5 J / c.
m · s · k and roller heat amount is 5.293J.

【0081】[0081]

【表4】 [Table 4]

【0082】また、本形態で採用した定着ローラ10の
具体構成の他の一つとしての実施例4の定着ローラ10
は、軸方向長さが320mmとなっている点が実施例3の
ものと相違しているのみである。
Further, the fixing roller 10 of the fourth embodiment as another specific configuration of the fixing roller 10 adopted in this embodiment.
Is different from that of the third embodiment only in that the axial length is 320 mm.

【0083】次に、上記実施例3及び4に対する比較例
としての比較例3について説明する。表3に示すよう
に、この比較例3では、上記実施例3の定着ローラ10
と同一構成のローラを採用し、上述した磁気誘導加熱駆
動回路と同容量のAC電源20のみによってウォームア
ップ動作を行うようにしたものである。
Next, Comparative Example 3 will be described as a comparative example with respect to Examples 3 and 4 above. As shown in Table 3, in Comparative Example 3, the fixing roller 10 of Example 3 was used.
The roller having the same configuration as that of 1. is adopted, and the warm-up operation is performed only by the AC power source 20 having the same capacity as the magnetic induction heating drive circuit described above.

【0084】以下、これら実施例及び比較例におけるウ
ォームアップ時間の測定結果について説明する。上記比
較例3では、周囲温度(20℃)から、定着温度(15
0℃)になるまでの時間(立ち上り時間)は約21.3
secであった。これに対し、実施例3および4ではそれ
ぞれ約12.8sec及び約8.5secであり、比較例3に
比べて大幅に短縮されていた。
The results of measuring the warm-up time in these examples and comparative examples will be described below. In Comparative Example 3, the ambient temperature (20 ° C.) was changed to the fixing temperature (15 ° C.).
Time to rise to 0 ° C (rise time) is about 21.3
It was sec. On the other hand, in Examples 3 and 4, it was about 12.8 sec and about 8.5 sec, respectively, which was significantly shorter than that of Comparative Example 3.

【0085】図9は、ウォームアップ時にメインコイル
51及びサブコイル52に供給される総電力を互いに異
ならせた場合の定着ローラ10の表面温度の上昇状態に
ついての実験を行った結果である。本実験では、上述し
た実施例3の定着ローラ10を使用し、メインコイル5
1及びサブコイル52に供給される総電力を600W、
700W、800Wとした場合のそれぞれについて、各
コイル51,52への給電開始からの定着ローラ10の
表面温度の変化を測定した。また、定着ローラ10の表
面温度が所定の定着温度(200℃)に達した時点で温
調運転動作に切り換えている。その結果、図9に示す如
く、総電力が大きいほど定着ローラ10の表面温度を目
標の定着温度まで上昇させるまでの時間が短縮できるこ
とが確認された。
FIG. 9 shows the results of an experiment conducted on the rising state of the surface temperature of the fixing roller 10 when the total power supplied to the main coil 51 and the sub coil 52 during warm-up is different from each other. In this experiment, the fixing roller 10 of Example 3 described above was used, and the main coil 5
1 and the total power supplied to the sub-coil 52 is 600 W,
The change in the surface temperature of the fixing roller 10 from the start of power supply to the coils 51 and 52 was measured for each of 700 W and 800 W. Further, when the surface temperature of the fixing roller 10 reaches a predetermined fixing temperature (200 ° C.), the temperature control operation is switched to. As a result, as shown in FIG. 9, it was confirmed that the larger the total power, the shorter the time required to raise the surface temperature of the fixing roller 10 to the target fixing temperature.

【0086】(第5実施形態)次に、本発明の第5実施
形態について説明する。本形態は、磁気誘導加熱駆動回
路において蓄電手段の配設位置及びサブ給電ラインLs
の構成が上記第4実施形態のものと異なっている。従っ
て、ここでは第4実施形態との相違点についてのみ説明
する。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, in the magnetic induction heating drive circuit, the arrangement position of the power storage means and the sub power supply line Ls are provided.
The configuration is different from that of the fourth embodiment. Therefore, only the differences from the fourth embodiment will be described here.

【0087】図10に示すように、本形態では、上記第
4実施形態の平滑回路54を構成するコンデンサとして
電気二重層コンデンサCcを採用している。つまり、容
量の大きなコンデンサを採用することにより、このコン
デンサCcに平滑作用と蓄電作用とを兼用させることが
できるようにしている。このように、メイン給電ライン
Lmに対するサブ給電ラインLsの接続位置よりも電源
側に設けられたコンデンサCcが蓄電手段としての機能
を果たすようになっているため、このコンデンサCcの
放電動作時には、放電電力はメインコイル51及びサブ
コイル52のそれぞれに供給可能な構成となっている。
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the electric double layer capacitor Cc is used as the capacitor that constitutes the smoothing circuit 54 of the fourth embodiment. That is, by adopting a capacitor having a large capacity, the capacitor Cc can be made to have both smoothing action and electricity storage action. As described above, since the capacitor Cc provided on the power supply side with respect to the connection position of the sub power supply line Ls with respect to the main power supply line Lm functions as a power storage unit, the capacitor Cc is discharged during the discharging operation. Electric power can be supplied to each of the main coil 51 and the sub coil 52.

【0088】また、本形態のサブ給電ラインLsには各
種スイッチは設けられていない。つまり、AC電源20
からの供給電力及びコンデンサCcからの放電電力が共
にサブコイル52にも供給される構成となっている。
Various switches are not provided in the sub power supply line Ls of this embodiment. That is, the AC power source 20
The power supplied from the capacitor and the discharge power from the capacitor Cc are both supplied to the sub-coil 52.

【0089】(第6実施形態)次に、本発明の第6実施
形態について説明する。本形態は、図11に示すよう
に、サブコイル52を備えておらず、メインコイル51
のみによって定着ローラ10の加熱動作を行うようにし
たものである。つまり、ウォームアップ時には、AC電
源20からの供給電力及びコンデンサCcからの放電電
力を共にメインコイル51に供給することによって大電
力による定着ローラ10の加熱動作を行うようにしてい
る。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the sub coil 52 is not provided, and the main coil 51
The fixing roller 10 is heated only by itself. That is, at the time of warm-up, the fixing roller 10 is heated with a large amount of power by supplying both the power supplied from the AC power source 20 and the discharge power from the capacitor Cc to the main coil 51.

【0090】(第7実施形態)次に、本発明の第7実施
形態について説明する。上述した第1〜第3実施形態で
はメインヒータ12及びサブヒータ13のそれぞれが定
着ローラ10の全体を加熱し、また、第4〜第6実施形
態ではメインコイル51及びサブコイル52のそれぞれ
が定着ローラ10の全体を加熱する構成となっていた。
(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. In the above-described first to third embodiments, the main heater 12 and the sub-heater 13 respectively heat the entire fixing roller 10, and in the fourth to sixth embodiments, the main coil 51 and the sub-coil 52 respectively. The whole was heated.

【0091】本形態は、それに変えて、各加熱手段によ
って加熱される領域を定着ローラ10の長手方向で分割
した構成のものである。以下の説明では、メインコイル
51及びサブコイル52によって定着ローラ10を加熱
するものであって、各コイル51,52によって加熱さ
れる領域を定着ローラ10の長手方向で分割した場合に
ついて説明する。尚、電気ヒータによって定着ローラ1
0を加熱するものにおいても同様に適用することは可能
である。
In the present embodiment, instead, the area heated by each heating means is divided in the longitudinal direction of the fixing roller 10. In the following description, the fixing roller 10 is heated by the main coil 51 and the sub coil 52, and the case where the area heated by each coil 51, 52 is divided in the longitudinal direction of the fixing roller 10 will be described. The fixing roller 1
The same can be applied to the case of heating 0.

【0092】図12に示すように、メインコイル51の
長さ寸法はB5サイズ用紙の幅寸法に略一致した長さ寸
法を有したものである。一方、サブコイル52の長さ寸
法はA3サイズ用紙の幅寸法からB5サイズ用紙の幅寸
法を差し引いた寸法に略一致した長さ寸法を有したもの
である。本形態の場合、転写用紙Pは図中の左詰めで搬
送される。
As shown in FIG. 12, the length dimension of the main coil 51 has a length dimension that substantially matches the width dimension of B5 size paper. On the other hand, the length dimension of the sub-coil 52 is substantially the same as the width dimension of the A3 size sheet minus the width dimension of the B5 size sheet. In the case of this embodiment, the transfer paper P is conveyed left justified in the drawing.

【0093】そして、転写用紙Pの搬送経路等に設けら
れた用紙サイズセンサによって、搬送される転写用紙の
サイズを予め検出しておき、この転写用紙がB5サイズ
用紙である場合には、メインコイル51のみに電力供給
が行われるようになっている。一方、転写用紙がA3サ
イズ用紙である場合には、メインコイル51及びサブコ
イル52の両方に電力供給が行われるようになってい
る。尚、磁気誘導加熱駆動回路としては上述した第4及
び第5実施形態の何れも採用可能である。
Then, the size of the transferred transfer paper is detected in advance by a paper size sensor provided in the transfer path of the transfer paper P, and when the transfer paper is the B5 size paper, the main coil is used. Power is supplied only to 51. On the other hand, when the transfer paper is A3 size paper, power is supplied to both the main coil 51 and the sub-coil 52. Any of the fourth and fifth embodiments described above can be adopted as the magnetic induction heating drive circuit.

【0094】ウォームアップ時間の短縮化のために定着
ローラ10の肉厚を薄くした場合、軸心方向の熱伝導が
悪くなり小サイズ紙を連続通紙したときに通紙領域以外
の領域が過熱されてしまうといった課題がある。本形態
の如く、コイル51,52によって加熱動作が行われる
領域を定着ローラ10の長手方向で分割した構成を採用
した場合には、この通紙領域以外の領域の加熱動作を行
うコイルへの給電量を抑えることにより、この領域の過
熱を防止して適正温度に制御することができる。
When the wall thickness of the fixing roller 10 is reduced in order to shorten the warm-up time, the heat conduction in the axial direction is deteriorated, and when small size paper is continuously fed, the area other than the paper feeding area is overheated. There is a problem that it will be done. As in the present embodiment, when the region where the heating operation is performed by the coils 51 and 52 is divided in the longitudinal direction of the fixing roller 10, power is supplied to the coil that performs the heating operation in the region other than the paper passing region. By suppressing the amount, it is possible to prevent overheating of this region and control to an appropriate temperature.

【0095】また、A3サイズ用紙の搬送時には、メイ
ンコイル51及びサブコイル52の両方に電力供給が行
われ、上述した各実施形態の場合と同様に比較的大電力
によって定着ローラ10の全体に対する加熱動作が行わ
れるので、ウォームアップ時間の短縮化が図れる。一
方、B5サイズ用紙の搬送時には、メインコイル51の
みに電力供給が行われ、定着ローラ10の一部分のみに
対して加熱動作が行われる。つまり、従来のものと同一
の電力(例えばAC電源からの供給電力1000W)で
小さな領域に対して加熱動作を行うことになるため、こ
の場合にもウォームアップ時間の短縮化が図れる。
Further, when the A3 size sheet is conveyed, power is supplied to both the main coil 51 and the sub coil 52, and the heating operation for the entire fixing roller 10 is performed by relatively large power as in the case of each of the above-described embodiments. Therefore, the warm-up time can be shortened. On the other hand, when the B5 size sheet is conveyed, power is supplied only to the main coil 51, and only part of the fixing roller 10 is heated. That is, since the heating operation is performed on a small area with the same electric power as the conventional one (for example, the electric power supplied from the AC power source is 1000 W), the warm-up time can be shortened also in this case.

【0096】次に、本第7実施形態の効果を確認するた
めに行った実験例について説明する。本実験では、
(1)メインコイル51及びサブコイル52のそれぞれ
に電力供給を行って定着ローラ10の全体を加熱した状
態でA3サイズ用紙を通過させ、その通過後における定
着ローラ10各部の温度の測定、(2)メインコイル5
1及びサブコイル52のそれぞれに電力供給を行って定
着ローラ10の全体を加熱した状態でB5サイズ用紙を
通過させ、その通過後における定着ローラ10各部の温
度の測定、(3)メインコイル51のみに電力供給を行
って定着ローラ10の一部分(B5サイズ用紙の通過領
域)のみを加熱した状態でB5サイズ用紙を通過させ、
その通過後における定着ローラ10各部の温度の測定、
をそれぞれ行った。
Next, an example of an experiment conducted to confirm the effect of the seventh embodiment will be described. In this experiment,
(1) Power is supplied to each of the main coil 51 and the sub-coil 52 to allow the A3 size sheet to pass through while the fixing roller 10 is entirely heated, and the temperature of each part of the fixing roller 10 after the passage is measured, (2) Main coil 5
1 and the sub-coil 52 are supplied with electric power to heat the fixing roller 10 as a whole to pass B5 size paper, and the temperature of each part of the fixing roller 10 after the passage is measured. (3) Only to the main coil 51 Power is supplied to heat only a part of the fixing roller 10 (passage area of the B5 size paper) to pass the B5 size paper,
Measurement of the temperature of each part of the fixing roller 10 after the passage,
Respectively.

【0097】実験結果を図13に示す。上記実験(1)
の結果を実線で、実験(2)の結果を一点鎖線で、実験
(3)の結果を破線でそれぞれ示している。この実験結
果から判るように、上記実験(1)(3)の如く通過す
る用紙サイズに応じて各コイル51、52への電力供給
を切り換えた場合には、加熱が必要な領域(通紙領域)
のみが所定の定着温度に均等に維持され、且つ加熱の必
要がない領域(非通紙領域)では低温度に維持されてい
る。これに対し、実験(2)の如く、加熱の必要がない
領域(非通紙領域)に対向するコイルにまで電力供給を
行った場合には、この領域が過熱されてしまって無駄に
電力を消費したり、この過熱の影響が転写用紙に悪影響
を与えてしまう可能性がある。以上の結果から、各コイ
ル51,52によって加熱される領域を定着ローラ10
の長手方向で分割し、用紙サイズに応じて各コイル5
1、52への電力供給を切り換えることが本装置におい
ては有効であることが確認された。
The experimental results are shown in FIG. Experiment (1)
The results are shown by a solid line, the results of the experiment (2) are shown by a chain line, and the results of the experiment (3) are shown by a broken line. As can be seen from the results of this experiment, when the power supply to the coils 51 and 52 is switched according to the size of the passing paper sheet as in the above experiments (1) and (3), the area that needs heating (paper passing area) )
Only the fixing temperature is maintained at a predetermined fixing temperature, and a low temperature is maintained in a region where heating is not required (non-sheet passing region). On the other hand, as in the experiment (2), when power was supplied to the coil facing the area where heating is not required (non-sheet passing area), this area was overheated and power wasted wastefully. The transfer paper may be consumed or the influence of this overheating may adversely affect the transfer paper. From the above results, the area heated by the coils 51 and 52 is set to the fixing roller 10
Each coil 5 according to the paper size
It has been confirmed that switching the power supply to 1, 52 is effective in this device.

【0098】尚、本形態では、定着ローラ10の長手方
向にメインコイル51及びサブコイル52を1個ずつ配
設した場合、つまり、2箇所に加熱手段を配設した場合
について説明したが、この加熱手段を3箇所以上に配設
してもよい。
In the present embodiment, the case where the main coil 51 and the sub coil 52 are arranged one by one in the longitudinal direction of the fixing roller 10, that is, the case where the heating means is arranged at two positions has been described. The means may be arranged at three or more places.

【0099】−その他の実施形態− 上述した第1〜第4実施形態では、メインヒータ12ま
たはメインコイル51がAC電源20のみから給電さ
れ、サブヒータ13またはサブコイル52がコンデンサ
Ccのみから給電される構成とし、第5実施形態では、
各コイル51、52がAC電源20及びコンデンサCc
のそれぞれから給電可能な構成とした。本発明はこれに
限るものではなく、例えば、メインヒータ12に対して
はAC電源20及びコンデンサCcの両方から給電し、
サブヒータ13に対してはコンデンサCcのみから給電
するといったように、各ヒータ12,13やコイル5
1,52への給電形態は任意に設計可能である。
-Other Embodiments-In the above-described first to fourth embodiments, the main heater 12 or the main coil 51 is fed from the AC power source 20 only, and the sub-heater 13 or the sub-coil 52 is fed from only the capacitor Cc. In the fifth embodiment,
Each coil 51, 52 is an AC power source 20 and a capacitor Cc.
The power can be supplied from each of the above. The present invention is not limited to this. For example, power is supplied to the main heater 12 from both the AC power source 20 and the capacitor Cc,
For the sub-heater 13, power is supplied only from the capacitor Cc.
The form of power feeding to 1, 52 can be designed arbitrarily.

【0100】[0100]

【発明の効果】以上のように、本発明では、加熱手段に
よって定着部材の加熱動作を行うようにした定着装置に
対し、ウォームアップ動作に先立って予め電力を蓄えて
おき、ウォームアップ動作時には、この蓄えられた電力
と電源からの電力とによって一時的に大電力による定着
部材の加熱動作を行うようにしている。このため、定着
部材を急速に温度上昇させることができ、ウォームアッ
プ動作に要する時間の短縮化を図ることができる。つま
り、予め蓄えておく電力量を大きくすることにより、ウ
ォームアップに要する時間を限界無く短縮化することが
可能になる。また、待機中に消費される電力は蓄電手段
に蓄えられる電力のみであって、待機中に加熱手段に通
電を行う必要がないため、大幅な省エネルギ化を図るこ
ともできる。
As described above, according to the present invention, electric power is stored in advance in the warm-up operation of the fixing device in which the heating operation of the fixing member is performed by the heating means. The accumulated electric power and the electric power from the power source are used to temporarily perform the heating operation of the fixing member with the large electric power. Therefore, the temperature of the fixing member can be rapidly raised, and the time required for the warm-up operation can be shortened. That is, by increasing the amount of electric power stored in advance, the time required for warming up can be shortened without limit. Further, since the electric power consumed during the standby is only the electric power stored in the power storage means and it is not necessary to energize the heating means during the standby, it is possible to achieve a great energy saving.

【0101】特に、蓄電手段として電気二重層コンデン
サを採用した場合には、急速な充放電を行うことが可能
であり、長寿命で、メンテナンスが不要となる好適な定
着装置を提供することができる。
In particular, when an electric double layer capacitor is used as the electricity storage means, it is possible to provide a suitable fixing device that can perform rapid charging / discharging, has a long life, and does not require maintenance. .

【0102】更に、加熱手段を、定着部材の長手方向に
亘って複数箇所に配置し、それぞれの加熱手段に対して
個別に給電を行うようにした場合には、通紙領域以外の
領域の加熱動作を行う加熱手段への給電量を抑えること
が可能になり、この領域を適正温度に制御することがで
きる。
Further, when the heating means is arranged at a plurality of positions along the longitudinal direction of the fixing member and the electric power is individually supplied to each heating means, the heating of the area other than the paper passing area is performed. It is possible to suppress the amount of power supply to the heating means that operates, and it is possible to control this region to an appropriate temperature.

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

【図1】電気ヒータを使用した定着装置の内部を各ロー
ラの軸心線方向から見た概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram in which the inside of a fixing device using an electric heater is viewed from the axial direction of each roller.

【図2】第1実施形態に係るヒータ制御回路を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a heater control circuit according to the first embodiment.

【図3】第2実施形態に係るヒータ制御回路を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a heater control circuit according to a second embodiment.

【図4】第3実施形態に係るヒータ制御回路を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a heater control circuit according to a third embodiment.

【図5】磁気誘導加熱コイルを使用した定着装置の内部
を各ローラの軸心線方向から見た概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram in which the inside of a fixing device using a magnetic induction heating coil is viewed from the axial center line direction of each roller.

【図6】第4実施形態に係る磁気誘導加熱駆動回路を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a magnetic induction heating drive circuit according to a fourth embodiment.

【図7】第4実施形態の磁気誘導加熱駆動回路の動作を
説明するためのタイミングチャート図である。
FIG. 7 is a timing chart diagram for explaining the operation of the magnetic induction heating drive circuit of the fourth embodiment.

【図8】第4実施形態の磁気誘導加熱駆動回路の他の動
作を説明するためのタイミングチャート図である。
FIG. 8 is a timing chart diagram for explaining another operation of the magnetic induction heating drive circuit of the fourth embodiment.

【図9】ウォームアップ時に各コイルに供給される総電
力を異ならせた場合のそれぞれのローラ表面温度変化を
測定した実験の結果を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the results of an experiment in which changes in roller surface temperature were measured when the total power supplied to each coil during warm-up was varied.

【図10】第5実施形態に係る磁気誘導加熱駆動回路を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a magnetic induction heating drive circuit according to a fifth embodiment.

【図11】第6実施形態に係る磁気誘導加熱駆動回路を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a magnetic induction heating drive circuit according to a sixth embodiment.

【図12】第7実施形態におけるメインヒータ及びサブ
ヒータの配設状態を示す図である。
FIG. 12 is a view showing an arrangement state of a main heater and a sub heater in the seventh embodiment.

【図13】第7実施形態の効果を確認するために行った
実験の結果を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing results of an experiment conducted to confirm the effect of the seventh embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定着装置 10 定着ローラ(定着部材) 12 メインヒータ(第1の加熱手段) 13 サブヒータ(第2の加熱手段) 20 AC電源 25 整流回路 26 蓄電回路 27 スイッチング回路(スイッチング手段) 37 DC/DCコンバータ(スイッチング回路) 47 スイッチング回路 51 メインコイル(磁気誘導加熱手段) 52 サブコイル(磁気誘導加熱手段) Cc 電気二重層コンデンサ P 転写用紙(記録媒体) 1 fixing device 10 Fixing roller (fixing member) 12 Main heater (first heating means) 13 Sub-heater (second heating means) 20 AC power supply 25 Rectifier circuit 26 Storage circuit 27 Switching circuit (switching means) 37 DC / DC converter (switching circuit) 47 Switching circuit 51 Main coil (magnetic induction heating means) 52 sub coil (magnetic induction heating means) Cc electric double layer capacitor P transfer paper (recording medium)

───────────────────────────────────────────────────── 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 6/04 301 H05B 6/04 301 6/14 6/14 (72)発明者 横田 昌吾 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 光岡 徹典 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H027 EA12 EA16 ED25 EF04 EF06 ZA01 2H033 AA30 AA32 BA25 BA27 BB18 BE06 CA28 CA44 CA45 3K058 AA02 AA81 BA18 CB09 CD01 CE31 DA01 3K059 AA03 AA08 AA14 AD02 AD07 AD12 CD16 CD18 CD33 5G065 AA01 DA04 DA06 EA06 GA04 GA06 HA17 JA02 KA02 KA05 MA10 NA01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05B 6/04 301 H05B 6/04 301 6/14 6/14 (72) Inventor Shogo Yokota Osaka City, Osaka Prefecture 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Sharp Co., Ltd. (72) Inventor Tetsunori Mitsuoka 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka BA25 BA27 BB18 BE06 CA28 CA44 CA45 3K058 AA02 AA81 BA18 CB09 CD01 CE31 DA01 3K059 AA03 AA08 AA14 AD02 AD07 AD12 CD16 CD18 CD33 5G065 AA01 DA04 DA06 EA06 GA04 GA06 HA17 JA02 KA02 KA05 MA10 NA01

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トナー像を記録媒体上に加熱溶着するた
めの定着部材を備えた定着装置において、 電源からの給電により上記定着部材の加熱動作を行う少
なくとも一つの第1の加熱手段と、 電源から電力を受けて、この電力を予め蓄えておく蓄電
手段と、 上記蓄電手段からの給電により定着部材の加熱動作を行
う少なくとも一つの第2の加熱手段とを備えていること
を特徴とする定着装置。
1. A fixing device having a fixing member for heating and fusing a toner image onto a recording medium, comprising at least one first heating means for heating the fixing member by supplying power from a power source, and a power source. A fixing device comprising: a power storage unit that receives electric power from the storage unit and stores the power in advance; and at least one second heating unit that heats the fixing member by supplying power from the power storage unit. apparatus.
【請求項2】 トナー像を記録媒体上に加熱溶着するた
めの定着部材を備えた定着装置において、 給電により上記定着部材の加熱動作を行う加熱手段と、 上記加熱手段に供給するための電力を予め蓄えておく蓄
電手段とを備え、 ウォームアップ時に、電源からの供給電力と蓄電手段か
らの放電電力とを略同時に加熱手段に給電するよう構成
されていることを特徴とする定着装置。
2. A fixing device provided with a fixing member for heating and fusing a toner image onto a recording medium, wherein heating means for heating the fixing member by power supply, and electric power for supplying to the heating means. A fixing device, comprising: a storage means that is stored in advance, and configured to supply the heating means with the power supplied from the power supply and the discharge power from the power storage means substantially at the same time during warm-up.
【請求項3】 請求項1または2記載の定着装置におい
て、 蓄電手段はコンデンサにより構成されていることを特徴
とする定着装置。
3. The fixing device according to claim 1, wherein the storage means is composed of a capacitor.
【請求項4】 請求項3記載の定着装置において、 コンデンサは電気二重層コンデンサであることを特徴と
する定着装置。
4. The fixing device according to claim 3, wherein the capacitor is an electric double layer capacitor.
【請求項5】 請求項1〜4のうち何れか一つに記載の
定着装置において、 交流電流を直流電流に変換して蓄電手段に給電する整流
回路と、 蓄電手段に蓄えられた電力を加熱手段に供給する際にの
みオン作動するスイッチ手段とを備えていることを特徴
とする定着装置。
5. The fixing device according to claim 1, wherein a rectifier circuit for converting an alternating current into a direct current and supplying the electricity to the electricity storage means, and heating the electric power stored in the electricity storage means. And a switch unit which is turned on only when the fixing unit is supplied to the fixing unit.
【請求項6】 請求項1〜4のうち何れか一つに記載の
定着装置において、 交流電流を直流電流に変換して蓄電手段に給電する整流
回路と、 蓄電手段に蓄えられた電力を加熱手段に供給する際に、
蓄電手段の放電電圧をスイッチング動作によって所定電
圧に変換するスイッチング回路とを備えていることを特
徴とする定着装置。
6. The fixing device according to claim 1, wherein a rectifier circuit for converting an alternating current into a direct current and supplying the electricity to the electricity storage means, and heating the electric power stored in the electricity storage means. When supplying the means,
A fixing device, comprising: a switching circuit that converts a discharge voltage of a power storage unit into a predetermined voltage by a switching operation.
【請求項7】 請求項6記載の定着装置において、 スイッチング回路はDC/DCコンバータを備えている
ことを特徴とする定着装置。
7. The fixing device according to claim 6, wherein the switching circuit includes a DC / DC converter.
【請求項8】 請求項6記載の定着装置において、 スイッチング回路は、蓄電手段の放電電圧をスイッチン
グ動作によって所定電圧に降下させた後に加熱手段に供
給するものであることを特徴とする定着装置。
8. The fixing device according to claim 6, wherein the switching circuit supplies the heating device with the discharge voltage of the power storage device after the discharge voltage is reduced to a predetermined voltage by a switching operation.
【請求項9】 請求項1〜8のうち何れか一つに記載の
定着装置において、 加熱手段は、定着部材の長手方向に亘って複数箇所に配
置されており、それぞれの加熱手段に対して個別に給電
が行われるよう構成されていることを特徴とする定着装
置。
9. The fixing device according to claim 1, wherein the heating means is arranged at a plurality of positions along the longitudinal direction of the fixing member, and the heating means is provided for each heating means. A fixing device characterized in that it is configured so that power is supplied individually.
【請求項10】 請求項9記載の定着装置において、 複数箇所に配置された加熱手段のうち少なくとも1つ
が、ウォームアップ動作中に蓄電手段からの放電電力が
給電されるよう構成されていることを特徴とする定着装
置。
10. The fixing device according to claim 9, wherein at least one of the heating means arranged at a plurality of positions is configured to be supplied with the discharge power from the power storage means during the warm-up operation. Characterizing fixing device.
【請求項11】 請求項1〜10のうち何れか一つに記
載の定着装置において、 加熱手段は電気ヒータであることを特徴とする定着装
置。
11. The fixing device according to claim 1, wherein the heating unit is an electric heater.
【請求項12】 請求項1〜10のうち何れか一つに記
載の定着装置において、 加熱手段は磁気誘導加熱により定着部材の加熱動作を行
う磁気誘導加熱手段であることを特徴とする定着装置。
12. The fixing device according to claim 1, wherein the heating means is a magnetic induction heating means for heating the fixing member by magnetic induction heating. .
【請求項13】 請求項12記載の定着装置において、 磁気誘導加熱手段に給電するための磁気誘導加熱駆動回
路を備え、 蓄電手段は、この磁気誘導加熱駆動回路に備えられ且つ
平滑作用と蓄電作用とを兼ね備えたコンデンサにより構
成されていることを特徴とする定着装置。
13. The fixing device according to claim 12, further comprising a magnetic induction heating drive circuit for supplying power to the magnetic induction heating means, and the power storage means is provided in the magnetic induction heating drive circuit and has a smoothing function and a storage function. A fixing device comprising a capacitor having both of the following:
【請求項14】 請求項12または13記載の定着装置
において、 磁気誘導加熱手段は磁気誘導加熱用のコイルであって、
このコイルが定着部材の外面に対向して配置されている
ことを特徴とする定着装置。
14. The fixing device according to claim 12, wherein the magnetic induction heating means is a coil for magnetic induction heating,
A fixing device in which the coil is arranged so as to face the outer surface of the fixing member.
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