JP2003223979A - 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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JP2003223979A
JP2003223979A JP2002022590A JP2002022590A JP2003223979A JP 2003223979 A JP2003223979 A JP 2003223979A JP 2002022590 A JP2002022590 A JP 2002022590A JP 2002022590 A JP2002022590 A JP 2002022590A JP 2003223979 A JP2003223979 A JP 2003223979A
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JP
Japan
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heating roller
induction
induction coil
heating
voltage
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Application number
JP2002022590A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Ogasawara
崇行 小笠原
Ichiro Yokozeki
一郎 横関
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Harison Toshiba Lighting Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction heating roller device in which the heating time of a heating roller is shortened, and provide a fixing device and an image forming device equipped with this in an induction heating method. <P>SOLUTION: This has the heating roller HR in which the induction current flows to generate heat when magnetically coupled to the postscript induction coils IC1, IC2, IC3, the induction coils IC1, IC2, IC3 arranged and installed so as to be magnetically coupled with the heating roller HR, an alternate current power supply HFS to energize the induction coils IC1, IC2, IC3 by applying an alternate voltage to the induction coils IC1, IC2, IC3, and a control means CC of forming the prescribed pause period at the alternate voltage applied to the induction coils IC1, IC2, IC3. By forming a pause period in the alternate voltage, a heating efficiency after finishing the pause period becomes higher. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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磁気結合して誘導電流(渦電
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て加熱ローラと磁気結合する磁束発
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、渦電流損加熱方式とい
う。)であり、IH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、20〜100k
Hz程度である。
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-215974 discloses that
An exciting coil that is arranged close to the object to be heated and magnetically couples to a heating roller made of a magnetic material, which is the object to be heated, to generate an induced current (eddy current). The wound one is deformed along the curved surface of the heated body, and the magnetic core is arranged along the curved surface of the exciting coil on the opposite side of the longitudinal end of the exciting coil from the heated body. Exciting coils are listed. (Prior art 1)
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-215971 has a heating rotating body, that is, a heating roller, having an electromagnetic induction heat generation property, and a magnetic flux generating means disposed inside the heating rotating body and magnetically coupled to the heating roller. An induction heating device for heating a heated body by electromagnetic induction heating of a heating rotating body by high-frequency induction magnetic flux generated from the magnetic flux generating means, wherein the magnetic flux generating means includes a core made of a magnetic body and an electromagnetic conversion coil wound around the core. The magnetic core is opposed to the core portion around which the electromagnetic conversion coil is wound, and a magnetic space gap is provided between the tip portions to concentrate the magnetic flux from the core portion to a part of the heating rotor. A structure having a magnetic flux guiding 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 heating method), and the same operation as is put to practical use in an IH jar or the like. It is the principle. The high frequency used in the eddy current loss method is 20 to 100 k.
It is about Hz.

【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のような磁気結合
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(誘導電流)が流れることによ
り、円筒状ローラ本体が発熱するという2次側抵抗の発
熱による加熱方式(以下、トランス結合加熱方式とい
う。)である。トランス結合加熱方式は、渦電流損加熱
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、渦電流損加熱方式に比較
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、渦電流損加熱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、トランス結合
加熱方式は、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 serves as a closed-circuit secondary coil and the induction coil serves as a primary coil, and magnetic coupling like a transformer occurs between the two to form a cylindrical shape. A secondary voltage is induced in the secondary coil of the roller body. Then, based on this secondary voltage, a secondary current (induced current) flows in the closed circuit of the secondary coil, so that the cylindrical roller body generates heat, which is a heating method by the heat generated by the secondary side resistance (hereinafter referred to as a transformer). It is called the combined heating method). The transformer coupling heating method has a higher magnetic coupling than the eddy current loss heating 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. There is an advantage. In addition, operating frequency of 100 kHz or more,
By suitably setting the high frequency to 1 MHz or more, the Q of the induction coil can be increased and the power transmission 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 heating method. Further, the heat capacity can be made considerably smaller than that of the eddy current loss heating type heating roller. Therefore, the transformer coupling heating method is very suitable for increasing the speed of heat fixing.

【0005】本発明者らは、先に誘導コイルに空芯トラ
ンス形の磁気結合を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
ランス結合方式を改良いた発明をなした。この発明は、
特願2001−016335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 have previously proposed a closed circuit in which the secondary resistance of a heating roller having a hollow structure rotatably supported by air-core transformer type magnetic coupling to an induction coil is approximately equal to the secondary reactance. The invention has improved the transformer coupling method in which the power transmission efficiency from the induction coil to the heating roller is increased and the remarkable effect that the heating roller can be efficiently heated is obtained. This invention
The present application has been filed as Japanese Patent Application No. 2001-016335. 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、トランス結合
加熱方式および渦電流損加熱方式のいずれにおいても、
誘導加熱方式としてさらなる加熱の高速化および省電力
化に対する期待がある。本発明者は、上述した各種の誘
導加熱ローラ装置の開発を進める中で、誘導コイルを交
流電力によって付勢する際の時間に対する温度上昇につ
いて注目した。従来のハロゲン電球を用いた加熱ローラ
の場合、図1のグラフBに示すように、通電時間に対し
て温度は直線的に高くなる。これに対して、誘導加熱方
式においては、図1のグラフAに示すように、通電開始
直後は急速に温度上昇するが、時間の経過にしたがって
飽和傾向を示して、温度上昇の度合いが時間とともに低
減するという特徴がある。そこで、温度上昇時における
1秒当りの温度上昇値を「加熱効率」と定義して、この
加熱効率の時間に対する変化を見てみると、ハロゲン電
球の場合、図2のグラフBに示すように、ほぼ一定にな
るが、誘導加熱方式の場合は、図2のAに示すように、
時間に対して半比例して低下する下向きの直線になる。
However, in both the transformer coupling heating method and the eddy current loss heating method,
As an induction heating method, there are expectations for further speeding up of heating and power saving. The present inventor, while advancing the development of the above-described various induction heating roller devices, paid attention to the temperature rise with respect to time when the induction coil was energized with AC power. In the case of a heating roller using a conventional halogen light bulb, the temperature increases linearly with the energization time, as shown in graph B of FIG. On the other hand, in the induction heating method, as shown in the graph A of FIG. 1, the temperature rises rapidly immediately after the start of energization, but shows a saturation tendency with the passage of time, and the degree of temperature rise increases with time. It has the feature of reducing. Therefore, by defining the temperature rise value per second at the time of temperature rise as "heating efficiency" and looking at the change of this heating efficiency with time, as shown in the graph B of FIG. , Becomes almost constant, but in the case of the induction heating method, as shown in A of FIG.
It becomes a downward straight line that decreases in proportion to time.

【0007】図1および図2は、誘導加熱方式の加熱ロ
ーラ装置の温度上昇をハロゲン電球のそれとともに説明
する図であって、図1は温度上昇特性を示すグラフ、図
2は加熱効率特性を示すグラフである。各図において横
軸は時間を、縦軸は図1が温度、図2が加熱効率を、そ
れぞれ示す。また、グラフAは誘導加熱方式による加
熱、Bはハロゲン電球による加熱、それぞれを示す。
1 and 2 are views for explaining the temperature rise of an induction heating type heating roller device together with that of a halogen bulb, FIG. 1 being a graph showing the temperature rise characteristic, and FIG. 2 being a heating efficiency characteristic. It is a graph shown. In each figure, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents temperature in FIG. 1, and heating efficiency in FIG. Graph A shows heating by an induction heating system, and B shows heating by a halogen bulb.

【0008】すなわち、誘導加熱方式の加熱は、ハロゲ
ン電球による加熱より加熱効率が最初大きくて、加熱ス
ピードが大きいが、温度上昇に伴って加熱効率が低下し
て、やがてハロゲン電球の加熱効率より小さくなる。
That is, the heating of the induction heating system has a higher heating efficiency and a higher heating speed than the heating by the halogen bulb, but the heating efficiency decreases as the temperature rises, and eventually becomes smaller than that of the halogen bulb. Become.

【0009】ところが、本発明者は、誘導加熱方式の場
合、驚くべきことに加熱を中断していったん休止してか
ら再度加熱すると、図3に示すように、加熱効率特性が
元に戻る方向に大きくなることを発見した。本発明は、
この発見に基づいてなされたものである。
However, in the case of the induction heating method, the present inventor surprisingly finds that when the heating is interrupted, paused, and then reheated, the heating efficiency characteristic returns to the original value as shown in FIG. I found it to grow. The present invention is
It is based on this discovery.

【0010】図3は、誘導加熱方式において交流電圧の
印加に時間sの休止期間を形成した場合の加熱効率の変
化を説明するグラフである。図において、横軸は時間
を、縦軸は加熱効率を、それぞれ示す。
FIG. 3 is a graph for explaining a change in heating efficiency in the induction heating method when a rest period of time s is formed during application of an AC voltage. In the figure, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents heating efficiency.

【0011】図から理解できるように、誘導コイルに対
する交流電圧の印加に休止期間sを形成すると、加熱効
率が高くなる。
As can be seen from the figure, when the rest period s is formed during the application of the AC voltage to the induction coil, the heating efficiency becomes high.

【0012】本発明は、誘導加熱方式において、加熱ロ
ーラの加熱時間を短縮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 in which the heating time of the heating roller is shortened in the induction heating system, a fixing device provided with the induction heating roller device, and an image forming apparatus.

【0013】また、本発明は、誘導加熱方式において、
加熱ローラの加熱の省電力を図るようにした誘導加熱ロ
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。
The present invention also relates to an induction heating system,
Another object of the present invention is to provide an induction heating roller device, which is designed to save power for heating the heating roller, a fixing device including the induction heating roller device, and an image forming apparatus.

【0014】[0014]

【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、後記誘導コイルに磁気結合した際に誘
導電流が流れて発熱する加熱ローラと;加熱ローラに磁
気結合するように配設された誘導コイルと;交流電圧を
誘導コイルに印加して誘導コイルを付勢する交流電源
と;誘導コイルに印加する交流電圧に所定時間の休止期
間を形成する制御手段と;を具備していることを特徴と
している。
According to another aspect of the present invention, there is provided an induction heating roller device, which comprises a heating roller which generates heat when an induction current flows when it is magnetically coupled to an induction coil, which is arranged so as to be magnetically coupled to the heating roller. An induction coil provided; an AC power supply for applying an AC voltage to the induction coil to energize the induction coil; and a control means for forming a rest period of a predetermined time in the AC voltage applied to the induction coil. It is characterized by being.

【0015】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 inventions, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

【0016】<加熱ローラについて> 加熱ローラは、
誘導コイルが磁気結合した際に、加熱ローラに誘導電流
が流れるように構成されている。渦電流損加熱熱方式の
場合には、加熱ローラに渦電流が誘導される。また、ト
ランス結合加熱方式の場合には、加熱ローラが閉回路の
2次コイルを備えていて、磁気結合時に2次コイルに
は、主としての周回方向に2次電流が誘導されて流れ
る。なお、2次コイルは、1ターンおよび1ターン以上
のいずれでもよい。また、2次コイルは、その2次側抵
抗値が2次リアクタンスにほぼ等しいときに高い電力伝
達効率が得られる。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/X
a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。
<About the heating roller> The heating roller is
An induction current flows through the heating roller when the induction coil is magnetically coupled. In the case of the eddy current loss heating heat method, an eddy current is induced in the heating roller. Further, in the case of the transformer coupling heating system, the heating roller is provided with a secondary coil of a closed circuit, and during magnetic coupling, a secondary current is induced and flows mainly in the orbiting direction in the secondary coil. The secondary coil may have one turn or one turn or more. Further, the secondary coil can obtain high power transmission efficiency when the secondary side resistance value thereof is substantially equal to the secondary reactance. Note that the secondary side resistance value and the secondary reactance being “substantially equal” means that the secondary side resistance value is Ra, the secondary reactance is Xa, and α = Ra / X
When it is set to a, it can be set as the range which satisfy | fills Numerical formula 1. Further, the secondary side resistance value can be obtained by measurement. The secondary side reactance can be calculated.

【0017】[0017]

【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.

【0018】次に、空芯トランス結合を用いるトランス
結合加熱方式の場合の加熱ローラの構成例を以下に示
す。この構成例において、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
る。ローラ基体は、金属または耐熱性絶縁体からなる。
金属の場合は、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。また、耐熱絶縁体の場合は、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。第1の
金属被膜は、ローラ基体の表面に配設される。そして、
閉回路の2次コイルを形成し、この2次コイルが1次コ
イルと空芯トランス結合する。また、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、C
u、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Ag
+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。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、第2の金属被膜は、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。なお、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。
Next, an example of the structure of the heating roller in the case of the transformer coupling heating method using the air core transformer coupling is shown below. In this configuration example, the heating roller is a roller base,
It comprises a first metal coating and a second metal coating. The roller base body is made of metal or heat resistant insulator.
In the case of a metal, any metal may be used as long as it has heat resistance and high mechanical strength, regardless of whether or not it has conductivity. However, Fe or Al is preferable in terms of workability and cost. Further, in the case of a heat resistant insulator, any insulator may be used as long as it is heat resistant and has high mechanical strength. However, it is preferably ceramics or glass. The first metal coating is disposed on the surface of the roller base. And
A secondary coil of a closed circuit is formed, and this secondary coil is air-core transformer-coupled with the primary coil. Further, the following materials and manufacturing methods can be adopted for the first metal film in order to obtain a desired secondary side resistance value. When formed by electroplating, vapor deposition or sputtering, C
It is preferable to use a material selected from the group of u, Ni, Ag and Al. On the other hand, thick film forming method (application +
When formed by firing), Cu, Ag and Ag
It is preferable to use a material selected from the group consisting of + Pd. 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. The surface of the second metal coating 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. The first and second metal coating films can be provided on either or both of the outer surface and the inner surface of the roller base. Also, the first and second
The metal coating of may be composed of a plurality of layers.

【0019】さらに、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。
Further, in order to obtain a more practical heating roller, the following constitutions are allowed to be added as necessary.

【0020】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。
1 Protective Layer The protective layer can 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.

【0021】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 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.

【0022】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 The mechanism for rotating the heating roller can be selected from known configurations as appropriate and employed.

【0023】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 Regarding the Temperature Sensor In order to control the temperature of the heating roller, the temperature sensor can be brought into thermal contact with the heating roller at a proper position. 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.

【0024】<誘導コイルについて> 誘導コイルは、
加熱ローラに磁気結合して、交流電力を加熱ローラに伝
達するための手段である。したがって、加熱ローラに対
する誘導コイルの配設位置は加熱ローラの内部および外
部のいずれに配設されてもよいが、加熱ローラの内部に
配設することにより磁気結合が容易になる。渦電流損加
熱方式の場合、誘導コイルは、加熱ローラの軸に対して
直交するように磁束を発生するように配設される。これ
に対して、トランス結合加熱方式の場合、誘導コイル
は、加熱ローラの軸方向に磁束を発生するように配設さ
れる。
<Induction coil> The induction coil is
It is means for magnetically coupling to the heating roller and transmitting AC power to the heating roller. Therefore, although the induction coil may be disposed at the inside or outside of the heating roller with respect to the heating roller, the induction coupling facilitates magnetic coupling. In the case of the eddy current loss heating method, the induction coil is arranged so as to generate a magnetic flux so as to be orthogonal to the axis of the heating roller. On the other hand, in the case of the transformer coupling heating method, the induction coil is arranged so as to generate a magnetic flux in the axial direction of the heating roller.

【0025】また、誘導コイルは、渦電流損加熱方式お
よびトランス結合加熱方式のいずれであっても、単一ま
たは複数が配設される。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交流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
それぞれの交流電源に接続すれば、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、加熱ローラの
軸方向に沿って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。
Further, a single induction coil or a plurality of induction coils are arranged regardless of the eddy current loss heating method or the transformer coupling heating method. When using a plurality of induction coils, the plurality of induction coils can be connected in parallel or in series to a single AC power source. In addition, if a plurality of induction coils are connected to respective AC 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 along the axial direction of the heating roller. in this case,
There may be an appropriate gap between adjacent induction coils, or if there is no problem with insulation, they may partially overlap.

【0026】また、誘導コイルは、交流電源によって付
勢すなわち励磁されたときに、磁界を発生し、その磁界
が加熱ローラに鎖交して加熱ローラに誘導電流を生じ
る。すなわち、交流磁界を介して、誘導コイルと加熱ロ
ーラの2次コイルとは、磁気結合する。トランス結合加
熱方式の場合、トランスの1次コイルと2次コイルとし
て機能する。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。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。
When the induction coil is energized, that is, excited by an AC power source, it generates a magnetic field, and the magnetic field interlinks with the heating roller to generate an induction current in the heating roller. That is, the induction coil and the secondary coil of the heating roller are magnetically coupled to each other via the alternating magnetic field. In the case of the transformer coupling heating method, it functions as a primary coil and a secondary coil of the transformer. 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. Therefore, the induction coil is a means for transferring high frequency power to the secondary coil of the heating roller.

【0027】さらに、誘導コイルは、コアとして作用す
るものは必要に応じて用いることができる。空芯トラン
ス結合を行なわせる場合には、コアを用いないように構
成される。なお、誘導コイルは、回転する加熱ローラに
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。
Further, as the induction coil, one acting as a core can be used if necessary. When air core transformer coupling is performed, the core is not used. The induction coil may be stationary with respect to the rotating heating roller, or may be rotated together with the heating roller or separately. When rotating, a rotary current collecting mechanism may be interposed between the high frequency power supply 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.

【0028】<交流電源について> 交流電源は、交流
電圧を誘導コイルに印加して誘導コイルを付勢するため
の手段である。交流電源は、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、空芯トランス結合を利用
するトランス結合加熱方式の場合、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、100kHz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MOSFET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1〜4MHzの高周波である。
<About AC Power Supply> The AC power supply is a means for applying an AC voltage to the induction coil to energize the induction coil. The output frequency of the AC power supply is not basically limited, but in the case of a transformer coupling heating method utilizing air-core transformer coupling, it is convenient that it is configured to output a high frequency of 100 kHz or more. Good.
This is because by setting the high frequency to 100 kHz or more, the Q of the induction coil can be increased and the power transmission efficiency can be further enhanced. When the power transmission efficiency is high, the overall efficiency of heating is high, and power can be saved. Note that compatible active devices (for example,
MOSFETs can be used as described below. From the viewpoints of economic efficiency and ease of suppressing high frequency noise,
A high frequency of 1 to 4 MHz is preferable.

【0029】また、所要の周波数の交流を発生させるに
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交流に変換するの
が実際的である。低周波交流から所要の周波数の交流電
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。直流を交流に変換するには、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、
周波数特性に優れているMOSFETが好適である。複数の交
流電源回路を並列的に接続して、各交流電源回路の交流
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
各交流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、高周波に好適で、廉価に効率よく交流
を発生することができる。
In order to generate an alternating current of a desired frequency, it is practical to directly or indirectly convert a direct current or a low frequency alternating current into an alternating current by using an active element such as a semiconductor switch element. In order to obtain AC power of a required frequency from the low frequency AC, it is preferable to convert the low frequency AC into DC 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 amplifiers and inverters can be used to convert direct current to alternating current. 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 an active element,
A MOSFET having excellent frequency characteristics is suitable. A plurality of AC power supply circuits may be connected in parallel, and the AC outputs of the AC power supply circuits may be combined and then applied to the induction coil. As a result, the output of each AC power supply circuit can be small even with the desired power, so
Using a MOSFET, it is suitable for high frequencies and can generate alternating current at low cost and efficiently.

【0030】さらに、複数の誘導コイルを用いる場合、
交流電源は、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、交流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、
周波数可変の交流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 AC power supply can be common to a plurality of induction coils. Then, by variably configuring the frequency of the output of the AC power supply, it becomes possible to individually control the electric power supplied to each induction coil. But if you want,
A frequency-variable AC power source may be separately provided for each induction coil.

【0031】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
を行なうよう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 to perform rapid heating.

【0032】<制御手段について> 制御手段は、少な
くとも誘導コイルに印加する交流電圧に所定時間の休止
期間を形成するための手段である。すなわち、休止期間
を形成することにより、加熱ローラに対して交流電圧を
断続的に印加する。休止期間は、加熱ローラの温度上昇
が飽和する以前、換言すれば、加熱効率がかなり低下す
る以前の適当な時期に設定するのがよい。また、休止期
間の設定数は、1回および複数回のいずれでもよい。さ
らに、休止期間の時間幅は、特に制限されないが、加熱
効率が回復するようになっている範囲でなるべく短いの
がよい。目標温度までの加熱速度を高くするためには、
休止期間を形成するタイミングは、加熱効率が極端に低
くなったときより、ある程度高い状態のときの方が好ま
しい。目安としては、たとえばハロゲン電球の加熱効率
より高いときとするのもよい。また、最初の加熱効率に
対して50%以上を維持しているときに休止期間を形成
するようにしてもよい。
<Regarding Control Means> The control means is means for forming a rest period of a predetermined time in at least the AC voltage applied to the induction coil. That is, the AC voltage is intermittently applied to the heating roller by forming the rest period. The rest period is preferably set before the temperature rise of the heating roller is saturated, in other words, before the heating efficiency is considerably reduced. Further, the set number of pause periods may be either once or plural times. Further, the time width of the rest period is not particularly limited, but it is preferable to be as short as possible within a range where the heating efficiency is restored. To increase the heating rate to the target temperature,
The pause period is preferably formed when the heating efficiency is somewhat high rather than when the heating efficiency is extremely low. As a guide, for example, it may be set to a time higher than the heating efficiency of the halogen bulb. Further, the rest period may be formed while maintaining 50% or more of the initial heating efficiency.

【0033】次に、制御手段は、誘導コイルに印加され
る交流電圧に休止期間が形成されるならその余の具体的
な構成は問わない。たとえば、交流発振回路を直接制御
して、間欠的に発振させたり、連続的に交流を発生する
交流発生回路と誘導コイルとの間にスイッチを介在させ
当該スイッチを開閉させたりするように構成することが
できる。
Next, the control means may have any other specific configuration as long as a rest period is formed in the AC voltage applied to the induction coil. For example, the AC oscillating circuit is directly controlled to intermittently oscillate, or a switch is interposed between an AC generating circuit that continuously generates an AC and an induction coil to open or close the switch. be able to.

【0034】さらに、制御手段は、交流出力を一定にし
たり、可変にしたりできるように構成されていることを
許容する。交流出力を制御するためにデューティ制御す
なわちPWM制御を行なうように構成することができ
る。
Further, the control means allows the alternating current output to be constant or variable. It can be configured to perform duty control, that is, PWM control in order to control the AC output.

【0035】<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。
<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, if desired.

【0036】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。
1. Regarding Reel Frame In order to maintain the predetermined shape and position of the induction coil in a predetermined manner, the induction coil can be supported by using a winding frame made of a material having a dielectric loss as small as possible. . In this case, the reel is
It may be hollow or the inside may be solid. A winding groove for aligned winding and an axial groove for accommodating the feeding lead wire can be formed in the winding frame. But,
It is also possible to maintain the plural induction coils in a predetermined shape by directly molding or adhering the induction coils with synthetic resin or glass material instead of the winding frame.

【0037】2 給電リード線について 誘導コイルに
対して交流電源から交流電力を給電し、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。
2 Regarding Power Feed Lead Wire A power feed lead wire can be used to feed AC power from an AC power source to the induction coil, or in addition to this, to connect with a 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 the efficiency. On the other hand, with the above configuration, the magnetic flux interlinking with the power supply lead wire is reduced, so that the reduction in power transmission efficiency is relatively suppressed.

【0038】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.

【0039】4 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。
4 About Warm-up Control During the warm-up period after start-up, that is, when power supply is started, the heating roller can be controlled to rotate at a lower rotation speed than that in normal operation.

【0040】5 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。
5. Temperature Control of Heating Roller In order to keep the temperature of the heating roller constant within a predetermined range, for example, 200 ° C., a 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.

【0041】6 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。
6 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.

【0042】<本発明の作用について> 誘導コイルに
交流電圧を印加すると、誘導コイルから交流波磁界が発
生して加熱ローラと磁気結合する。すなわち、誘導コイ
ルが1次コイルとなって、誘導コイルと加熱ローラとの
間に磁気結合が行なわれる。その結果、加熱ローラに誘
導電流が流れる。そして、誘導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、空芯トラン
ス結合形のトランス結合加熱方式においては、100k
Hz以上の高周波になると、電力伝達効率が高くなり、
たとえば95%以上になる。しかし、誘導加熱方式の場
合、加熱ローラの加熱効率は、時間の経過とともに順次
低下していく。
<Operation of the Present Invention> When an AC voltage is applied to the induction coil, an AC wave magnetic field is generated from the induction coil and magnetically coupled to the heating roller. That is, the induction coil serves as a primary coil, and magnetic coupling is performed between the induction coil and the heating roller. As a result, an induced current flows through the heating roller. Then, Joule heat is generated by the induced current, and the temperature of the heating roller rises. Also, in the transformer-coupled heating method of the air-core transformer coupled type, 100 k
At high frequencies above Hz, power transfer efficiency increases,
For example, it will be 95% or more. However, in the case of the induction heating method, the heating efficiency of the heating roller gradually decreases with the passage of time.

【0043】次に、制御手段の作用により、誘導コイル
に対する交流電圧の印加に休止期間が形成されると、休
止期間の間加熱ローラの加熱動作が停止する。休止期間
が終了して再び交流波電圧が誘導コイルに印加される
と、加熱が再開される。このときの加熱は、加熱ローラ
の加熱効率が高い値に復活していて、時間の経過ととも
に順次低下していく。したがって、休止期間を形成する
ことによって、加熱ローラの温度上昇が休止期間を形成
しないで連続的に交流電圧を印加する場合より早くなる
ようにすることが可能になる。
Next, when the rest period is formed in the application of the AC voltage to the induction coil by the action of the control means, the heating operation of the heating roller is stopped during the rest period. When the rest period ends and the AC voltage is applied to the induction coil again, heating is restarted. The heating at this time is restored to a high value for the heating efficiency of the heating roller, and gradually decreases over time. Therefore, by forming the rest period, the temperature rise of the heating roller can be made faster than in the case where the alternating voltage is continuously applied without forming the rest period.

【0044】また、所望温度までの加熱速度が大きくな
ることにより、投入電力の省電力化を図ることも可能に
なる。
Further, by increasing the heating rate up to the desired temperature, it becomes possible to save the input power.

【0045】請求項2の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに磁気結合した際に誘導電流が流れて発
熱する加熱ローラと;加熱ローラに磁気結合するように
配設された誘導コイルと;交流電圧を誘導コイルに印加
して誘導コイルを付勢する交流電源と;休止期間後の交
流電圧の印加による加熱効率が休止前より高くなるよう
に誘導コイルに印加する交流電圧に休止期間を形成する
制御手段と;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 invention of claim 2 is
A heating roller that generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to an induction coil; an induction coil that is magnetically coupled to the heating roller; and an AC voltage is applied to the induction coil to energize the induction coil. AC power source for controlling the AC voltage applied to the induction coil so that the heating efficiency by applying the AC voltage after the rest period is higher than that before the rest period. There is.

【0046】本発明は、休止期間の満足すべき条件を加
熱効率により規定している。
According to the present invention, the condition to be satisfied during the rest period is defined by the heating efficiency.

【0047】そうして、本発明においては、上記の構成
により、休止期間を形成しない場合と同等かそれ以上に
加熱ローラの加熱時間を短縮することが可能になる。ま
た、休止期間を適切に設定することにより、加えて省電
力も可能になる。
Thus, in the present invention, the above-described structure makes it possible to shorten the heating time of the heating roller to the same level as or more than the case where the idle period is not formed. In addition, power consumption can be saved by appropriately setting the pause period.

【0048】請求項3の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに磁気結合した際に誘導電流が流れて発
熱する加熱ローラと;加熱ローラに磁気結合するように
配設された誘導コイルと;交流電圧を誘導コイルに印加
して誘導コイルを付勢する交流電源と;少なくとも室温
から目標温度まで加熱する際に誘導コイルに印加する交
流電圧に所定時間の休止期間を形成する制御手段と;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 third aspect of the invention is
A heating roller that generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to an induction coil; an induction coil that is magnetically coupled to the heating roller; and an AC voltage is applied to the induction coil to energize the induction coil. An alternating current power supply for controlling at least a room temperature to a target temperature; and a control means for forming a rest period of a predetermined time in the alternating voltage applied to the induction coil.

【0049】本発明は、いわゆるウオームアップ時に交
流電圧印加の休止期間を形成する構成を規定している。
なお、要すれば、目標温度に到達後は、交流電圧の印加
に休止期間を形成しなくてもよい。
The present invention defines a configuration for forming a rest period of AC voltage application during so-called warm-up.
In addition, if necessary, after the target temperature is reached, it is not necessary to form a pause period for applying the AC voltage.

【0050】そうして、本発明においては、ウオームア
ップ時間の短縮が可能になる。
Thus, in the present invention, the warm-up time can be shortened.

【0051】請求項4の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに磁気結合した際に誘導電流が流れて発
熱する加熱ローラと;加熱ローラに磁気結合するように
配設された誘導コイルと;交流電圧を誘導コイルに印加
して誘導コイルを付勢する交流電源と;少なくとも温度
上限と温度下限との間で目標温度制御を行なう際に誘導
コイルに印加する交流電圧に所定時間の休止期間を形成
する制御手段と;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 invention of claim 4 is
A heating roller that generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to an induction coil; an induction coil that is magnetically coupled to the heating roller; and an AC voltage is applied to the induction coil to energize the induction coil. An AC power supply for controlling the target temperature control between the temperature upper limit and the temperature lower limit, and a control unit for forming a quiescent period of a predetermined time in the AC voltage applied to the induction coil. I am trying.

【0052】本発明は、目標温度に到達後、目標温度を
維持する間に交流電圧印加に休止期間を形成する構成を
規定している。すなわち、本発明においては、加熱ロー
ラの温度が目標温度に到達後、交流電圧の印加を断続す
るなどにより、常に目標温度の温度上限と温度下限との
間に入っているように制御するときの交流電圧の印加時
に休止期間を形成するようにするものである。なお、要
すれば、ウオームアップ時には交流電圧の印加に休止期
間を形成しなくてもよい。
The present invention defines a configuration in which after the target temperature is reached, a rest period is formed in the AC voltage application while maintaining the target temperature. That is, in the present invention, when the temperature of the heating roller reaches the target temperature and then the application of the AC voltage is intermittently performed, the temperature is controlled to be always between the temperature upper limit and the temperature lower limit of the target temperature. A pause period is formed when an AC voltage is applied. It should be noted that, if necessary, it is not necessary to form a rest period in the application of the AC voltage when warming up.

【0053】そうして、本発明においては、目標温度の
温度下限になったときに、交流電圧を印加するが、その
印加中に期間が形成されるので、既述の理由により加熱
効率が高くなる。そのため、加熱ローラの加熱速度が早
くなって温度下限から温度上限に到達するまでの所要時
間が短くなる。また、加熱時間が短縮する分省電力が可
能になる。
Thus, in the present invention, the AC voltage is applied when the temperature reaches the lower limit of the target temperature. However, since the period is formed during the application of the AC voltage, the heating efficiency is high for the reason described above. Become. Therefore, the heating speed of the heating roller is increased, and the time required to reach the temperature upper limit and the temperature upper limit is shortened. In addition, since the heating time is shortened, power can be saved.

【0054】請求項5の発明の誘導加熱ローラ装置は、
後記誘導コイルに磁気結合した際に誘導電流が流れて発
熱する加熱ローラと;加熱ローラの軸方向に沿って分散
し、かつ、加熱ローラに磁気結合するように配設された
複数の誘導コイルと;交流電圧を各誘導コイルに印加し
て複数の誘導コイルを付勢する交流電源と;複数のうち
選択された誘導コイルに印加する交流電圧に所定時間の
休止期間を形成する制御手段と;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
A heating roller that generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to an induction coil; a plurality of induction coils that are distributed along the axial direction of the heating roller and are magnetically coupled to the heating roller. An AC power supply for applying an AC voltage to each induction coil to energize a plurality of induction coils; and a control means for forming a quiescent period for a predetermined time in the AC voltage applied to a selected induction coil among the plurality of induction coils. It is characterized by having.

【0055】本発明は、加熱ローラを軸方向に部分的に
選択して加熱するのに好適な構成を規定している。すな
わち、複数の誘導コイルを加熱ローラの軸方向に沿って
分散して配設すると、加熱ローラを軸方向に部分的に加
熱することが可能になる。なぜなら、加熱ローラは、交
流電圧が印加されて付勢されている誘導コイルに接近し
ている部分が強く加熱されるので、加熱ローラの軸方向
に複数の誘導コイルを分散して配置して、各誘導コイル
を選択的に交流電圧を印加して付勢することにより、加
熱ローラをその軸方向に沿って部分的に選択して加熱す
ることができる。
The present invention defines a configuration suitable for heating the heating roller by partially selecting it in the axial direction. That is, by disposing a plurality of induction coils dispersed along the axial direction of the heating roller, it becomes possible to partially heat the heating roller in the axial direction. Because, in the heating roller, a portion approaching the induction coil to which the AC voltage is applied and energized is strongly heated, so a plurality of induction coils are dispersedly arranged in the axial direction of the heating roller, By selectively applying an AC voltage to each induction coil to energize it, the heating roller can be selectively heated along its axial direction.

【0056】また、加熱ローラの温度を部分的に制御す
るために、各誘導コイルに対向する加熱ローラの表面に
導熱的にサーミスタなどの感温センサを接触させるよう
に配設し、かつ、各感温センサを各誘導コイルに高周波
電圧を印加する交流電源の出力制御回路に接続すること
ができる。これにより、加熱ローラの温度を部分的に所
望の温度に維持することができる。
Further, in order to partially control the temperature of the heating roller, a temperature sensor such as a thermistor is arranged so as to thermally contact with the surface of the heating roller facing each induction coil, and The temperature sensor can be connected to an output control circuit of an AC power supply that applies a high frequency voltage to each induction coil. Thereby, the temperature of the heating roller can be partially maintained at the desired temperature.

【0057】加熱ローラの複数の誘導コイルに対向する
領域を加熱する場合、ウオームアップ時には各誘導コイ
ルに対して交流電圧を同時に、かつ、休止期間を形成し
ながら印加するとともに、目標温度に到達後は、複数の
誘導コイルを交互に切り換えることにより、各誘導コイ
ルに対する交流電圧の印加に休止期間を形成することが
できる。しかし、要すれば、目標温度に到達後も各誘導
コイルに対して同時に休止期間を形成してもよい。ま
た、所望により、ウオームアップ時には、休止期間を形
成しなくてもよい。
When heating a region of the heating roller facing the plurality of induction coils, an AC voltage is applied to each induction coil at the same time during warm-up while forming a rest period, and after reaching the target temperature. By alternately switching a plurality of induction coils, it is possible to form a rest period in the application of the AC voltage to each induction coil. However, if necessary, the idle period may be simultaneously formed for each induction coil even after the target temperature is reached. Also, if desired, the idle period may not be formed during warm-up.

【0058】そうして、本発明においては、加熱ローラ
をその軸方向に沿って部分的に加熱することができるの
で、誘導加熱ローラ装置をトナーの定着に用いる場合、
画像形成紙のサイズに応じて加熱領域を選択することが
できるとともに、加熱ローラの選択された領域の加熱を
スピードアップすることができる。
Thus, in the present invention, since the heating roller can be partially heated along its axial direction, when the induction heating roller device is used for fixing toner,
The heating area can be selected according to the size of the image forming paper, and heating of the selected area of the heating roller can be speeded up.

【0059】請求項6の発明の誘導加熱ローラ装置は、
請求項1ないし5のいずれか一記載の誘導加熱ローラ装
置において、制御手段は、交流電源をデューティ制御す
るとともに、デューティ制御のオフ期間が前記休止期間
として作用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 6 is
In the induction heating roller device according to any one of claims 1 to 5, the control means duty-controls the AC power supply, and an off period of the duty control acts as the idle period.

【0060】本発明は、交流電圧印加の休止期間を効果
的に形成する構成を規定している。すなわち、交流電圧
を適当な周期でデューティ制御することにより、交流出
力を所望に制御することができる。交流出力の制御は、
帰還制御を行なうことにより一定になるようにしてもよ
いし、また外部信号に応じて所望値になるように制御し
てもよい。なお、デューティ制御は、既知の回路構成を
採用して行なえばよい。
The present invention defines a structure for effectively forming a rest period of AC voltage application. That is, the AC output can be controlled as desired by controlling the duty of the AC voltage at an appropriate cycle. AC output control is
It may be made constant by performing feedback control, or may be controlled to a desired value according to an external signal. The duty control may be performed by adopting a known circuit configuration.

【0061】また、制御手段によるデューティ制御によ
り、そのオン期間には交流電圧が印加され、オフ期間に
は交流電圧が印加されなくなるので、休止期間となる。
Further, due to the duty control by the control means, the AC voltage is applied during the ON period, and the AC voltage is not applied during the OFF period, so that it becomes a pause period.

【0062】そうして、本発明においては、デューティ
制御により交流出力を所望に制御しながら、デューティ
制御のオフ期間により形成される休止期間により加熱ロ
ーラの加熱をスピードアップすることができる。
Thus, in the present invention, the heating of the heating roller can be speeded up by the idle period formed by the OFF period of the duty control while the AC output is controlled by the duty control as desired.

【0063】請求項7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6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 seventh aspect of the present invention, there is provided 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 toner image is formed between the two rollers. The induction heating roller device according to any one of claims 1 to 6, wherein the induction heating roller device is arranged so as to fix the toner image while transporting the formed recording medium.

【0064】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.

【0065】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 or the like if necessary. The transport sheet may be endless or roll-shaped.

【0066】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.

【0067】請求項8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7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 an eighth aspect of the present invention includes an image forming apparatus main body having an image forming means 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. And a fixing device according to claim 7.

【0068】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.

【0069】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 or a facsimile.

【0070】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.

【0071】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, according to the present invention, an image forming apparatus suitable for a high speed type can be obtained.

【0072】[0072]

【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。 図4ないし図9は、本発明の
誘導加熱ローラ装置の第1の実施形態を示し、図4は全
体の概要を示す回路ブロック図、図5は誘導コイルおよ
び加熱ローラの一部切欠中央断面正面図、図6は加熱ロ
ーラの横断面図、図7は主として電源回路を示す回路
図、図8は誘導コイルに印加される交流電圧に形成され
る休止期間を示す波形図、図9は誘導加熱ローラ装置の
温度管理を示す温度変化図である。本実施形態は、誘導
加熱ローラ装置が空芯トランス結合形のトランス結合加
熱方式である。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、I
C3、3つのコンデンサC1、C2、C3、ならびに作
動回路OCを備えて構成されている。なお、3つの誘導
コイルIC1、IC2、IC3および3つのコンデンサ
C1、C2、Cは、3つの共振回路RC1、RC2、R
C3を形成し、後述する高周波電源HFSにより付勢さ
れる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 4 to 9 show a first embodiment of an induction heating roller device of the present invention, FIG. 4 is a circuit block diagram showing an overview of the whole, and FIG. 5 is a partially cutaway central sectional front view of an induction coil and a heating roller. FIG. 6, FIG. 6 is a cross-sectional view of the heating roller, FIG. 7 is a circuit diagram mainly showing a power supply circuit, FIG. 8 is a waveform diagram showing a rest period formed in the AC voltage applied to the induction coil, and FIG. 9 is induction heating. It is a temperature change figure showing temperature control of a roller device. In this embodiment, the induction heating roller device is a transformer-coupled heating system in which an air-core transformer is coupled. In each figure, the induction heating roller device is
Heating roller HR, three induction coils IC1, IC2, I
C3 includes three capacitors C1, C2, C3 and an operating circuit OC. Note that the three induction coils IC1, IC2, IC3 and the three capacitors C1, C2, C include three resonance circuits RC1, RC2, R.
C3 is formed and is energized by a high frequency power supply HFS described later.

【0073】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.

【0074】<加熱ローラHRについて> 加熱ローラ
HR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。
<Regarding Heating Roller HR> The heating roller HR comprises a roller base 1, a first metal coating ws, a second metal coating ns and a protective layer 2, and is rotationally driven by a rotating mechanism RM. To be done.

【0075】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 1 is made of a Fe-cast cylinder, and has a length of 300 mm and a thickness of 3 mm, for example.

【0076】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 1 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.

【0077】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.

【0078】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 coating the outer surface of the second metal film ns.

【0079】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.

【0080】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.

【0081】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.

【0082】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.

【0083】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.

【0084】<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、IC
3は、図4に示すように、加熱ローラHRの2次コイル
ws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, IC
As shown in FIG. 4, 3 is magnetically coupled to the secondary coil ws of the heating roller HR. Then, as shown in FIG.
The winding frame 8 is wound around the heating roller HR so as to be dispersed in the axial direction of the heating roller HR, and is wound in the circumferential direction of the heating roller HR. In addition, a pair of power supply lead wires 9 are connected in parallel via impedances Z, respectively.

【0085】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 bobbin 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.

【0086】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.

【0087】<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.

【0088】<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, RC> Of the three resonant circuits RC1, RC2, RC3, RC1 and RC2 have their resonance points in FIG.
Curve A is, and RC3 is curve B. That is, the resonance points of the curves A and B are deviated from each other.

【0089】<作動回路OCについて> 作動回路OC
は、図4および図7に示すように、直流電源DC、交流
電源HFSおよび制御手段CCにより構成されている。
<Regarding the operating circuit OC> The operating circuit OC
As shown in FIG. 4 and FIG. 7, is composed of a DC power supply DC, an AC power supply HFS, and a control means CC.

【0090】(交流電源HFSについて) 交流電源H
FS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。
(About AC power supply HFS) AC power supply H
The FS 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.

【0091】また、交流電源HFSは、図7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. 7, the AC power supply HFS includes a high frequency filter HFF, a variable frequency high frequency oscillator OSC, a gate drive circuit GDC, a half bridge inverter main circuit HBI, a load circuit LC and an external signal source OSS. It is composed by.

【0092】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、高周波交流が低周波交流電源AS側へ
流出するのを阻止する。
The high frequency filter HFF includes a DC power supply DC and a half bridge type inverter main circuit HBI which will be described later.
The high-frequency alternating current is prevented from flowing out to the low-frequency alternating-current power supply AS side by interposing between the two.

【0093】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.

【0094】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 and amplifies the high frequency signal sent from the high frequency oscillator OSC and outputs a drive signal.

【0095】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の交
流電圧に変換する。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 type 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 AC voltage having a substantially rectangular wave. The capacitors C4 and C5 perform a high frequency bypass action during the operation of the inverter.

【0096】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交流電圧を正弦
波に波形整形する。波形整形された交流電圧によって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 AC voltage applied to both ends of IC1, IC2 and IC3 is shaped into a sine wave. 3 by waveform shaped AC voltage
The induction coils IC1, IC2, IC3 are energized.

【0097】外部信号源OSSは、図示しないシート幅
検出手段により制御されて交流電源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 for controlling the output frequency of the AC power supply HFS by being controlled by the sheet width detecting means (not shown), and controlling the oscillator OSC.
It functions to change its oscillation frequency.

【0098】(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.

【0099】(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。
(Regarding Low Frequency AC Power Supply AS) The low frequency AC power supply AS is, for example, a 100V commercial AC power supply.

【0100】(制御手段CCについて) 制御手段CC
は、交流電圧発生を制御して一時的な休止期間を形成す
るためのもので、発振器OSCを停止させるように機能
する。
(Regarding Control Means CC) Control Means CC
Is for controlling the generation of an AC voltage to form a temporary rest period, and functions to stop the oscillator OSC.

【0101】<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、さらに交流電源HFSで高
周波の交流電圧に変換されて静止状態の3つの誘導コイ
ルIC1、IC2、IC3に印加される。その結果、3
つの誘導コイルIC1、IC2、IC3は付勢されるの
で、磁気結合している加熱ローラHRの第1の金属被膜
wsは、そこに2次電流が周回方向に流れることによ
り、発熱して温度上昇する。
<Operation of the induction heating roller device>
The low frequency AC voltage of the low frequency AC power supply AS is the DC power supply DC
Is converted into a DC voltage by the AC power supply HFS, and then converted into a high frequency AC voltage by the AC power supply HFS and applied to the three induction coils IC1, IC2, IC3 in the stationary state. As a result, 3
Since the two induction coils IC1, IC2, IC3 are energized, the first metal coating ws of the heating roller HR, which is magnetically coupled, generates heat due to the secondary current flowing therethrough in the circumferential direction, and the temperature rises. To do.

【0102】また、交流電圧の印加中に図8に示すよう
に、休止期間sが制御手段CCにより形成される結果、
交流電圧の印加が一時的に中断される。休止期間sの終
了後再び交流電圧が印加されると、加熱効率が復活して
高くなるので、加熱ローラHRの加熱速度が高くなる。
Further, as shown in FIG. 8 during the application of the AC voltage, the rest period s is formed by the control means CC,
The application of the AC voltage is temporarily interrupted. When the AC voltage is applied again after the end of the rest period s, the heating efficiency is restored and becomes higher, so that the heating rate of the heating roller HR becomes higher.

【0103】さらに、本実施形態の誘導加熱ローラ装置
は、図示しない温度センサが加熱ローラHRに導熱的に
接触して配設されるとともに、交流電源HFSを制御す
るので、図9に示すように温度管理される。すなわち、
加熱ローラHRは、ウオームアップ時には初期加熱とし
て常温から目標温度まで加熱される。そして、目標温度
に到達すると、目標温度管理として温度上限と温度下限
との間の範囲内になるように交流電圧の印加が制御され
る。なお、交流電圧の印加中の休止期間は、初期加熱お
よび目標温度制御のいずれにおいても形成されるので、
温度制御のスピードがアップする。
Further, in the induction heating roller device of the present embodiment, a temperature sensor (not shown) is arranged in thermal contact with the heating roller HR, and the AC power supply HFS is controlled. Therefore, as shown in FIG. Temperature controlled. That is,
The heating roller HR is heated from room temperature to a target temperature as initial heating when warming up. Then, when the target temperature is reached, the application of the AC voltage is controlled so as to be within the range between the temperature upper limit and the temperature lower limit as the target temperature management. The rest period during the application of the AC voltage is formed in both the initial heating and the target temperature control.
Speed of temperature control increases.

【0104】図10は、本発明の誘導加熱装置の第2の
実施形態を示す概念図である。図において、図4および
図7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、誘導加熱ローラ装置が渦電流損加
熱方式に構成されている。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the induction heating device of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 4 and 7 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the induction heating roller device is configured by an eddy current loss heating method.

【0105】したがって、3つの誘導コイルIC1、I
C2、IC3は、それらから発生した磁束を加熱ローラ
に対して直角に鎖交するように配設されている。なお、
S1、S2およびS3は、それぞれ温度センサで、加熱
ローラHRの各誘導コイルIC1、IC2、IC3に対
向する部位に配設されているとともに、交流電源HFS
を制御して、各各誘導コイルIC1、IC2、IC3に
印加される交流電圧を個別に制御して、各部位の温度を
所望に制御するように構成されている。
Therefore, the three induction coils IC1, I
C2 and IC3 are arranged so that the magnetic fluxes generated from them cross the heating roller at a right angle. In addition,
S1, S2, and S3 are temperature sensors, respectively, which are arranged at portions of the heating roller HR that face the induction coils IC1, IC2, and IC3, and the AC power supply HFS.
Is controlled to individually control the AC voltage applied to each induction coil IC1, IC2, IC3 to control the temperature of each part as desired.

【0106】図11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。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、25は架台、ICは誘導コイルである。
FIG. 11 is a vertical sectional view showing an embodiment of the fixing device of the present invention. In the figure, 21 is an induction heating roller device, 22 is a pressure roller, 23 is a recording medium, 24 is toner, 25 is a mount, and IC is an induction coil.

【0107】誘導加熱ローラ装置21は、図4ないし図
9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. 4 to 9.

【0108】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.

【0109】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.

【0110】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 the above components (excluding the recording medium 23) in a predetermined positional relationship.

【0111】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。
Then, 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.

【0112】図12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。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。
FIG. 12 is a conceptual sectional view of a copying machine as an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. In the figure, 31 is a reading device, 32 is an image forming unit, 33 is a fixing device, and 34 is an image forming device case.

【0113】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.

【0114】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 it on paper or the like. Transfer to a medium to form an image.

【0115】定着装置33は、図11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. 11, and heats and melts the toner adhering to the recording medium to heat-fix it.

【0116】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-mentioned devices and means 31 to 33, and is provided with a carrying device, a power supply device, a control device, and the like.

【0117】[0117]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、後記誘導コイ
ルに磁気結合した際に誘導電流が流れて発熱する加熱ロ
ーラと、加熱ローラに磁気結合するように配設された誘
導コイルと、交流電圧を誘導コイルに印加して誘導コイ
ルを付勢する交流電源と、誘導コイルに印加する交流電
圧に所定時間の休止期間を形成する制御手段とを具備し
ていることにより、休止期間が終了して再び交流波電圧
が誘導コイルに印加されると、加熱ローラの加熱効率が
高い値に復活するので、加熱ローラの温度上昇が休止期
間を形成しないで連続的に交流電圧を印加する場合より
早くなるようにすることが可能な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, a heating roller that generates heat when an induction current flows when it is magnetically coupled to an induction coil described later, and an induction coil disposed so as to be magnetically coupled to the heating roller. By including an AC power supply for applying an AC voltage to the induction coil to energize the induction coil and a control means for forming a pause period of a predetermined time in the AC voltage applied to the induction coil, the pause period ends. Then, when the AC voltage is applied to the induction coil again, the heating efficiency of the heating roller is restored to a high value. It is possible to provide an induction heating roller device capable of speeding up.

【0118】請求項2の発明によれば、後記誘導コイル
に磁気結合した際に誘導電流が流れて発熱する加熱ロー
ラと、加熱ローラに磁気結合するように配設された誘導
コイルと、交流電圧を誘導コイルに印加して誘導コイル
を付勢する交流電源と、休止期間後の交流電圧の印加に
よる加熱効率が休止前より高くなるように誘導コイルに
印加する交流電圧に休止期間を形成する制御手段とを具
備していることにより、休止期間が終了して再び交流波
電圧が誘導コイルに印加されると、加熱ローラの加熱効
率が高い値に復活するので、加熱ローラの温度上昇が休
止期間を形成しないで連続的に交流電圧を印加する場合
より早くなる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, a heating roller which generates heat when an induction current flows when it is magnetically coupled to the induction coil, an induction coil arranged to be magnetically coupled to the heating roller, and an AC voltage. Control to form a rest period in the AC voltage applied to the induction coil so that the heating efficiency by applying the AC voltage after the rest period is higher than that before the rest period. When the alternating current voltage is applied to the induction coil again after the end of the rest period, the heating efficiency of the heating roller is restored to a high value. It is possible to provide the induction heating roller device which is faster than the case where the AC voltage is continuously applied without forming the.

【0119】請求項3の発明によれば、後記誘導コイル
に磁気結合した際に誘導電流が流れて発熱する加熱ロー
ラと、加熱ローラに磁気結合するように配設された誘導
コイルと、交流電圧を誘導コイルに印加して誘導コイル
を付勢する交流電源と、少なくとも室温から目標温度ま
で加熱する際に誘導コイルに印加する高周波電圧に所定
時間の休止期間を形成する制御手段とを具備しているこ
とにより、室温から目標温度まで加熱する際に、加熱ロ
ーラの温度上昇が休止期間を形成しないで連続的に交流
電圧を印加する場合より早くなる誘導加熱ローラ装置を
提供することができる。
According to the third aspect of the present invention, a heating roller that generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to the induction coil described later, an induction coil arranged to be magnetically coupled to the heating roller, and an AC voltage. And an AC power supply for energizing the induction coil by applying to the induction coil, and a control means for forming a pause period of a predetermined time in the high frequency voltage applied to the induction coil when heating from at least room temperature to a target temperature. Thus, when heating from the room temperature to the target temperature, the temperature of the heating roller rises faster than in the case where the alternating voltage is continuously applied without forming a rest period, and thus it is possible to provide the induction heating roller device.

【0120】請求項4の発明によれば、後記誘導コイル
に磁気結合した際に誘導電流が流れて発熱する加熱ロー
ラと、加熱ローラに磁気結合するように配設された誘導
コイルと、交流電圧を誘導コイルに印加して誘導コイル
を付勢する交流電源と、少なくとも温度上限と温度下限
との間で目標温度制御を行なう際に誘導コイルに印加す
る交流電圧に所定時間の休止期間を形成する制御手段と
を具備していることにより、温度上限と温度下限との間
で目標温度制御を行なう際に、加熱ローラの温度上昇が
休止期間を形成しないで連続的に交流電圧を印加する場
合より早くなる誘導加熱ローラ装置を提供することがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, the heating roller generates heat when an induction current flows when it is magnetically coupled to the induction coil, an induction coil arranged to be magnetically coupled to the heating roller, and an AC voltage. Is applied to the induction coil to energize the induction coil, and a quiescent period of a predetermined time is formed in the AC voltage applied to the induction coil when the target temperature control is performed at least between the upper temperature limit and the lower temperature limit. By including the control means, when performing the target temperature control between the temperature upper limit and the temperature lower limit, the temperature rise of the heating roller is more continuously applied than the case where the alternating voltage is applied without forming a pause period. It is possible to provide an induction heating roller device that speeds up.

【0121】請求項5の発明によれば、後記誘導コイル
に磁気結合した際に誘導電流が流れて発熱する加熱ロー
ラと、加熱ローラに磁気結合するように加熱ローラの軸
方向に分散して配設された複数の誘導コイルと、交流電
圧を各誘導コイルに印加して複数の誘導コイルを付勢す
る交流電源と、複数の誘導コイルに印加する交流電圧に
所定時間の休止期間を形成する制御手段とを具備してい
ることにより、加熱ローラの選択された領域の加熱をス
ピードアップする誘導加熱ローラ装置を提供することが
できる。
According to the fifth aspect of the present invention, the heating roller that generates heat when an induction current flows when it is magnetically coupled to the induction coil, and the heating roller are distributed in the axial direction of the heating roller so as to be magnetically coupled. A plurality of induction coils installed, an AC power supply that applies an AC voltage to each induction coil to energize the plurality of induction coils, and a control that forms a pause period of a predetermined time for the AC voltage applied to the plurality of induction coils And an induction heating roller device that speeds up heating of selected areas of the heating roller.

【0122】請求項6の発明によれば、制御手段が交流
電源をデューティ制御し、デューティ制御のオフ期間が
前記休止期間として作用していることにより、デューテ
ィ制御により交流出力を所望に制御しながら、デューテ
ィ制御のオフ期間により形成される休止期間により加熱
ローラの加熱をスピードアップす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 6, the control means duty-controls the AC power source, and the OFF period of the duty control acts as the idle period, thereby controlling the AC output by the duty control as desired. It is possible to provide an induction heating roller device that speeds up heating of the heating roller by the idle period formed by the duty control off period.

【0123】請求項7の発明によれば、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6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6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 seventh aspect of the invention, the fixing device main body provided with the pressure roller and the heating roller are placed in pressure contact with the pressure roller of the fixing device main body so that a toner image is formed between the two rollers. 7. The induction heating roller device according to claim 1, wherein the induction heating roller device is arranged so as to fix the toner image while being transported with the recording medium sandwiched therebetween. It is possible to provide a fixing device having the above effect.

【0124】請求項8の発明によれば、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7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6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 8, an image forming apparatus main body having an image forming means for forming a toner image on the recording medium, and a toner image on the recording medium fixed to the image forming apparatus main body. By including the fixing device according to item 7, it is possible to provide an image forming apparatus having the effects of claims 1 to 6.

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

【図1】誘導加熱方式の加熱ローラ装置の温度上昇をハ
ロゲン電球のそれとともに説明する温度上昇特性を示す
グラフ
FIG. 1 is a graph showing temperature rise characteristics for explaining the temperature rise of an induction heating type heating roller device together with that of a halogen bulb.

【図2】同じく加熱効率特性を示すグラフFIG. 2 is a graph showing heating efficiency characteristics as well.

【図3】誘導加熱方式において交流電圧の印加に時間s
の休止期間を形成した場合の加熱効率の変化を説明する
グラフ
[Fig. 3] Time s for applying an AC voltage in the induction heating method
Graph explaining the change in heating efficiency when a rest period is formed

【図4】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. 4 is a circuit block diagram showing an overall outline of a first embodiment of an induction heating roller device of the present invention.

【図5】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. 5 is a partially cutaway central sectional front view of the induction coil and the heating roller.

【図6】同じく加熱ローラの横断面図FIG. 6 is a transverse sectional view of the heating roller.

【図7】同じく主として電源回路を示す回路図FIG. 7 is a circuit diagram mainly showing a power supply circuit.

【図8】同じく誘導コイルに印加される交流電圧に形成
される休止期間を示す波形図
FIG. 8 is a waveform diagram showing a dwell period formed in an AC voltage similarly applied to the induction coil.

【図9】同じく誘導加熱ローラ装置の温度管理を示す温
度変化図
FIG. 9 is a temperature change diagram showing the temperature control of the induction heating roller device.

【図10】本発明の誘導加熱装置の第2の実施形態を示
す概念図
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the induction heating device of the present invention.

【図11】本発明の定着装置の一実施形態を示す縦断面
FIG. 11 is a vertical sectional view showing an embodiment of a fixing device of the present invention.

【図12】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. 12 is a conceptual 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]

CC…制御手段、HFS…交流電源、HR…加熱ロー
ラ、IC1…誘導コイル、IC2…誘導コイル、IC3
…誘導コイル
CC ... Control means, HFS ... AC power supply, HR ... Heating roller, IC1 ... Induction coil, IC2 ... Induction coil, IC3
… Induction coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H033 AA30 AA32 BA25 BA27 BA32 BB03 BB04 BB13 BB18 BB28 BE06 CA07 CA17 CA30 CA45 CA46 CA48 3K059 AA08 AB19 AD02 AD03 AD07 CD05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2H033 AA30 AA32 BA25 BA27 BA32                       BB03 BB04 BB13 BB18 BB28                       BE06 CA07 CA17 CA30 CA45                       CA46 CA48                 3K059 AA08 AB19 AD02 AD03 AD07                       CD05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】後記誘導コイルに磁気結合した際に誘導電
流が流れて発熱する加熱ローラと;加熱ローラに磁気結
合するように配設された誘導コイルと;交流電圧を誘導
コイルに印加して誘導コイルを付勢する交流電源と;誘
導コイルに印加する交流電圧に所定時間の休止期間を形
成する制御手段と;を具備していることを特徴とする誘
導加熱ローラ装置。
1. A heating roller that generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to an induction coil described below; an induction coil disposed so as to be magnetically coupled to the heating roller; and an AC voltage is applied to the induction coil. An induction heating roller device, comprising: an AC power supply for energizing the induction coil; and a control means for forming an idle period of a predetermined time in the AC voltage applied to the induction coil.
【請求項2】後記誘導コイルに磁気結合した際に誘導電
流が流れて発熱する加熱ローラと;加熱ローラに磁気結
合するように配設された誘導コイルと;交流電圧を誘導
コイルに印加して誘導コイルを付勢する交流電源と;休
止期間後の交流電圧の印加による加熱効率が休止前より
高くなるように誘導コイルに印加する交流電圧に休止期
間を形成する制御手段と;を具備していることを特徴と
する誘導加熱ローラ装置。
2. A heating roller, which generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to an induction coil described below; an induction coil arranged so as to be magnetically coupled to the heating roller; and an AC voltage is applied to the induction coil. An AC power supply for energizing the induction coil; and a control means for forming a rest period in the AC voltage applied to the induction coil so that the heating efficiency by applying the AC voltage after the rest period is higher than that before the rest period. An induction heating roller device characterized in that
【請求項3】後記誘導コイルに磁気結合した際に誘導電
流が流れて発熱する加熱ローラと;加熱ローラに磁気結
合するように配設された誘導コイルと;交流波電圧を誘
導コイルに印加して誘導コイルを付勢する交流電源と;
少なくとも室温から目標温度まで加熱する際に誘導コイ
ルに印加する交流電圧に所定時間の休止期間を形成する
制御手段と;を具備していることを特徴とする誘導加熱
ローラ装置。
3. A heating roller that generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to an induction coil described below; an induction coil arranged so as to be magnetically coupled to the heating roller; and an AC wave voltage is applied to the induction coil. AC power supply for energizing the induction coil;
An induction heating roller device, comprising: a control unit that forms a rest period of a predetermined time in an AC voltage applied to an induction coil when heating from at least room temperature to a target temperature.
【請求項4】後記誘導コイルに磁気結合した際に誘導電
流が流れて発熱する加熱ローラと;加熱ローラに磁気結
合するように配設された誘導コイルと;交流電圧を誘導
コイルに印加して誘導コイルを付勢する交流電源と;少
なくとも温度上限と温度下限との間で目標温度制御を行
なう際に誘導コイルに印加する交流電圧に所定時間の休
止期間を形成する制御手段と;を具備していることを特
徴とする誘導加熱ローラ装置。
4. A heating roller that generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to an induction coil described below; an induction coil disposed so as to be magnetically coupled to the heating roller; and an AC voltage is applied to the induction coil. An AC power supply for energizing the induction coil; and a control means for forming a rest period of a predetermined time in the AC voltage applied to the induction coil when performing the target temperature control between at least the upper temperature limit and the lower temperature limit. An induction heating roller device characterized in that
【請求項5】後記誘導コイルに磁気結合した際に誘導電
流が流れて発熱する加熱ローラと;加熱ローラの軸方向
に沿って分散し、かつ、加熱ローラに磁気結合するよう
に配設された複数の誘導コイルと;交流電圧を各誘導コ
イルに印加して複数の誘導コイルを付勢する交流電源
と;複数のうち選択された誘導コイルに印加する交流電
圧に所定時間の休止期間を形成する制御手段と;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 that generates heat when an induction current flows when magnetically coupled to an induction coil described later; distributed along the axial direction of the heating roller and magnetically coupled to the heating roller. A plurality of induction coils; an AC power supply that applies an AC voltage to each induction coil to energize the plurality of induction coils; and a pause period of a predetermined time in the AC voltage that is applied to a selected induction coil among the plurality of induction coils An induction heating roller device comprising: control means;
【請求項6】制御手段は、交流電源をデューティ制御
し、デューティ制御のオフ期間が前記休止期間として作
用していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれ
か一記載の誘導加熱ローラ装置。
6. The induction heating roller device according to claim 1, wherein the control means duty-controls the AC power supply, and an off period of the duty control acts as the idle period. .
【請求項7】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6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。
7. A fixing device main body provided with 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 on which a toner image is formed is sandwiched between both rollers. A fixing device comprising: the induction heating roller device according to any one of claims 1 to 6, which is arranged so as to fix the toner image while being conveyed.
【請求項8】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7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。
8. An image forming apparatus main body comprising an image forming means for forming a toner image on a recording medium; a fixing device according to claim 7, which is disposed in the image forming apparatus main body to fix the toner image on the recording medium. An image forming apparatus comprising:
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