JP2003255731A - 加熱ローラの加熱方法 - Google Patents

加熱ローラの加熱方法

Info

Publication number
JP2003255731A
JP2003255731A JP2002053251A JP2002053251A JP2003255731A JP 2003255731 A JP2003255731 A JP 2003255731A JP 2002053251 A JP2002053251 A JP 2002053251A JP 2002053251 A JP2002053251 A JP 2002053251A JP 2003255731 A JP2003255731 A JP 2003255731A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
roller
heating roller
coil
electromagnetic induction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002053251A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Nakajima
淳 中嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Totoku Electric Co Ltd
Original Assignee
Totoku Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Totoku Electric Co Ltd filed Critical Totoku Electric Co Ltd
Priority to JP2002053251A priority Critical patent/JP2003255731A/ja
Publication of JP2003255731A publication Critical patent/JP2003255731A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁誘導加熱方式の定着装置において、ウォ
ームアップ時間が短縮され、クイックスタートが可能な
ほか、非通紙部分の温度管理が向上される加熱ローラの
加熱方法を提供する。 【解決手段】 画像形成装置を構成する加熱定着装置の
中空状加熱ローラの加熱方法が電磁誘導加熱方式であっ
て、これに用いる電磁誘導加熱用励磁コイルとして、加
熱ローラ5の内側に、該ローラとは接しないように内側
コイル1を配設し、また加熱ローラ5の外側に、該ロー
ラとは接しないように外側コイル2を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写機
等の画像形成装置を構成する加熱定着装置(以下、定着
装置と略記する)の加熱ローラの加熱方法に係わり、特
にはウォームアップ時間が短縮され、クイックスタート
が可能なほか、非通紙部分の温度管理が向上する加熱ロ
ーラの加熱方法に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】複写機やプリンター等の画像形成装置に
は画像形成用の定着装置が配設されており、電子写真プ
ロセス、静電記録プロセス、磁気記録プロセス等適宜の
画像形成手段部で被記録材(転写材シート,静電記録
紙,エレクトロファックス紙,印字用紙等)に転写式あ
るいは直接式により画像を形成担持させ、目的の画像情
報に対応した未定着画像(トナー画像)を被記録材面に
加熱により永久画像として定着させている。従来の定着
装置は、例えば図4に示すように、アルミニウム等から
なる熱伝導層3’と離型層4からなる加熱ローラ5’内
に加熱源のハロゲンヒータhを挿通,配設し、この加熱
ローラ5’に加圧ローラ6を弾性的に接触させた構造の
定着装置30が多用されていた。
【0003】このような構造の定着装置30では、加熱
ローラ5’の内側に挿通されたハロゲンヒータhが発
熱,発光するとその熱は輻射するとともに対流により加
熱ローラ5’を加熱し、熱伝導により加熱ローラ5’全
体を一様な温度分布にし、ローラ対5’、6を回転させ
てローラ対5’、6の圧接部である加熱ニップ部(以
下、ニップ部と略記する)8の加圧力により未定着画像
を加熱溶融させて被記録材面となる通紙7に永久画像を
定着させるよう機能していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構造の定着装置30では被記録材の用紙サイズが異な
る場合、ローラの非通紙部分の温度が上がってしまうと
いう問題点があった。なおその解決策として、加熱幅の
違うハロゲンヒータを2本入れ、加熱ローラの発熱分布
を変える方法もあった。また、前記ハロゲンヒータhを
用いた定着装置30は、加熱ローラ5’全体が一様な温
度分布になるまでの時間、所謂、ウォームアップ時間が
長くなる難点があった。このため、近時要求の強い省電
力化への対応が困難なほか、ウォームアップ時間が長い
ためにクイックスタートに対応できなかった。また、画
像形成装置がプリント作業を停止した待機状態では、定
着装置の温度を待機状態に応じたスタンバイ温度に調整
する煩雑な作業を必要とする難点があった。
【0005】そこで、本発明は、電磁誘導加熱方式の定
着装置において、ウォームアップ時間が短縮され、クイ
ックスタートが可能なほか、非通紙部分の温度管理が向
上する加熱ローラの加熱方法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の観点として本発明
は、画像形成装置を構成する加熱定着装置の中空状の加
熱ローラの加熱方法が電磁誘導加熱方式であって、これ
に用いられる電磁誘導加熱用励磁コイルが、前記加熱ロ
ーラの内側と外側の両側に配設されていることを特徴と
する加熱ローラの加熱方法にある。上記第1観点の加熱
ローラの加熱方法では、電磁誘導加熱用励磁コイルが、
加熱ローラの内側と外側の両側に配設されており、加熱
効率が高くなるので、ウォームアップ時間が短縮され、
クイックスタートが可能となる。
【0007】第2の観点として本発明は、前記加熱ロー
ラの内側の電磁誘導加熱用励磁コイルが、加熱ローラの
円周方向もしくは長手方向に電線を複数回巻線したコイ
ルであって、加熱ローラの内側長手方向に、該ローラと
は接しないように配設されていることを特徴とする加熱
ローラの加熱方法にある。上記第2観点の加熱ローラの
加熱方法では、内側の電磁誘導加熱用励磁コイルを上記
のように配設することにより、加熱ローラの加熱方法に
好適となる。
【0008】第3の観点として本発明は、前記加熱ロー
ラの外側の電磁誘導加熱用励磁コイルが、電線を楕円形
または方形に複数回巻線したコイルであり、加熱ローラ
の長手方向に、該ローラの円形状に沿わせ、ローラとは
接しないように配設されていることを特徴とする加熱ロ
ーラの加熱方法にある。上記第3観点の加熱ローラの加
熱方法では、外側の電磁誘導加熱用励磁コイルを上記の
ように配設することにより、加熱ローラの加熱方法に好
適となる。
【0009】第4の観点として本発明は、前記加熱ロー
ラの内側励磁コイルと外側励磁コイルのそれぞれから出
ている磁束を90度ずらすようにコイル形状またはコイル
方向を変えて設置し、電磁誘導加熱する事を特徴とする
加熱ローラの加熱方法にある。上記第4観点の加熱ロー
ラの加熱方法では、上記のように、コイル形状またはコ
イル方向を変えて設置し、電磁誘導加熱することによ
り、加熱ローラの加熱方法に好適となる。
【0010】第5の観点として本発明は、前記加熱ロー
ラの内側励磁コイル(以下、内側コイルと略記する)と
外側励磁コイル(以下、外側コイルと略記する)は、2
個のスイッチング素子にそれぞれ接続され、どちらか一
方のコイルに高周波電流が通電されローラを加熱する方
式、または両方のコイルに高周波電流が通電され同時に
ローラを加熱する方式のどちらの方式でも行う事ができ
る回路構成とした事を特徴とする加熱ローラの加熱方法
にある。上記第5観点の加熱ローラの加熱方法では、上
記のような回路構成とすることにより、電磁誘導加熱方
式の定着装置において、ウォームアップ時間が短縮さ
れ、クイックスタートが可能なほか、非通紙部分の温度
管理が向上し、加熱ローラの加熱方法として好適とな
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態(実施例)により具体的に説明する。なお、これによ
り本発明が限定されるものではない。図1は、本発明の
加熱ローラの加熱方法に用いる定着装置の第1実施形態
を示す斜視図である。図2は、本発明の加熱ローラの加
熱方法に用いる定着装置の第2実施形態を示す斜視図で
ある。また図3は、上記第2実施形態の定着装置の内側
コイルと外側コイルを電源回路、発振回路等に接続した
一例を示す回路接続図である。
【0012】これらの図において、1,1’は内側コイ
ル(電磁誘導加熱用励磁コイル)、2は外側コイル(電
磁誘導加熱用励磁コイル)、3は磁性導電層、4は離型
層、5は加熱ローラ、6は加圧ローラ、7は通紙(記録
用紙)、8は加熱ニップ部、10,20は加熱定着装置、
b,b’はコイルボビン、11は電源回路、12は発振回
路、13は駆動回路、ACは商用電源、Cはコンデンサ、C
1,C2は共振コンデンサ、IGBT1, IGBT2はスイッ
チ手段、Lはチョークコイル、またVは電源電圧である。
【0013】−第1の実施の形態− 本発明の加熱ローラの加熱方法に用いる定着装置の第1
実施形態について図1を用いて説明する。図1におい
て、加熱ローラ5は、ローラ電磁誘導用の磁性材の鉄、
SUS430等からなる磁性導電層3と離型層4からなる。ま
た前記加熱ローラ5の内側長手方向には、該ローラとは
接しないように、電線をコイルボビン(以下、ボビンと
略記する)bに複数回巻線した電磁誘導加熱用励磁コイ
ルが内側励磁コイル(以下、内側コイルと略記する)1
として配設されている。また前記加熱ローラ5の外側長
手方向には、該ローラとは接しないように、また該ロー
ラの円形状に沿わせ、電線を楕円形または方形に複数回
巻線した電磁誘導加熱用励磁コイルが外側励磁コイル
(以下、外側コイルと略記する)2として配設されてい
る。前記内側コイル1はボビンb上に、電線が例えば長
さ100〜350mm、幅10〜50mm、厚さ10〜50mmに10〜40ター
ンで長手方向に数層になって巻かれている。また、前記
外側コイル2は、電線が空芯コイル状に、例えば長さ10
0〜350mm、ロールに沿わして10〜30ターンで長手方向に
楕円状に巻かれている。前記内側コイル1と外側コイル
2のそれぞれは、線径0.1mm〜0.6mmの耐熱ウレタン線を
10本〜500本撚り合わせたリッツ線用線材で巻線形成さ
れており、各コイル自体の温度上昇を小さく抑える効果
を有している。なお、リッツ線用線材にはポリアミドイ
ミド銅線、ポリエステルイミド銅線、ポリイミド銅線等
の耐熱線を用いてもよいことは言うまでもない。なお詳
細は図示してないが、内側コイル1と外側コイル2のそ
れぞれは一端側を定着装置10の筐体部側に固定され、
前記加熱ローラ5と接触しないよう加熱ローラ5内外に
配設されており、各コイル自体が回転することはない。
さらに、定着装置10は加熱ローラ5と加圧ローラ6と
の並列圧接ローラ対を基本構造としており、ローラ対
5、6を回転させてローラ対5、6の圧接部であるニッ
プ部8の加圧力により未定着画像を加熱溶融させ通紙
(記録用紙)7に染み込ませて定着させる。また、ボビ
ンbは、フェノール樹脂やセラミック等の耐熱性樹脂で
一体成型するほか、内部にニッケル系またはマンガン系
でキュリー点が200度以上のフェライトコア(図示せ
ず)を0〜5mmの所定間隔で配設して構成するのが望まし
い。
【0014】−第2の実施の形態− 第2実施形態の定着装置について図2を用いて説明す
る。実施形態2の定着装置20は基本的には前記実施形
態1の定着装置と殆ど同様であるが、内側コイルの構成
が異なっているものである。即ち、内側コイル1’は、
加熱ローラ5の円周方向に電線を複数回巻線したコイル
であり、加熱ローラの内側長手方向に、該ローラとは接
しないように配設されている。例えば内側コイル1’
は、ボビンb’の外周に、上記実施形態1と同様の電線
が例えば長さ100〜350mm、直径10〜50mm、70〜90ター
ンで加熱ローラ5の円周方向に巻線されている。そし
て、前記加熱ローラ5の内側コイル1’と外側コイル2
のそれぞれから出ている磁束を90度ずらすようにコイル
方向を変えて設置し、誘導加熱するようにして定着装置
20を構成する。
【0015】−第3の実施の形態− 上記第2実施形態の定着装置の内側励磁コイルと外側励
磁コイルを電源回路等に接続した一例について、図3の
回路接続図を用いて説明する。回路構成としては、加熱
励磁コイルである前記内側コイル1’と外側コイル2
と、少なくとも半導体素子等からなるスイッチ手段IGBT
1、 IGBT2と発振回路12を具備し、電源回路11か
ら電源電圧Vを供給される駆動回路13からなる。前記
各回路の接続は、内側コイル1’は、その一端を駆動回
路13の発振回路12と繋がっているスイッチ手段IGBT
1の一端に、他端を電源電圧Vに接続する。また外側コ
イル2は、その一端を駆動回路13の発振回路12と繋
がっているスイッチ手段IGBT2の一端に、他端を電源電
圧Vに接続する。また、前記内側コイル1’および外側
コイル2にはそれぞれ共振コンデンサC1、C2が接続
されている。そして、前記各コイル1’および2への電
源電圧の供給は、内側コイル1’には発振回路12に接
続されたスイッチ手段IGBT1を介して電源電圧Vが供給
され、また外側コイル2には発振回路12に接続された
スイッチ手段IGBT2を介して電源電圧Vが供給される。
また前記発振回路12では、内側コイル1’と外側コイル
2に電源電圧Vを供給する時間、即ち通電時間を記録用
紙7の寸法によって変化させることで、加熱ローラ5の
温度分布を変化させることができる。従って、加熱効率
の高い加熱方法となり、ウォームアップ時間が短縮され
てクイックスタートや省電力化への対応が可能な定着装
置となった。また記録用紙7の寸法に応じた省電力が可
能になったほか、加熱ローラ5の非通紙部分の過剰な温
度上昇が防止された。
【0016】
【発明の効果】本発明の加熱ローラの加熱方法によれ
ば、内側コイルおよび外側コイルを用いた電磁誘導加熱
方法なので、加熱効率の高い加熱方法が簡便な手段で得
られるとともに、ウォームアップ時間が短縮されてクイ
ックスタートや省電力化への対応が可能な定着装置を提
供可能になった。また、内側コイルおよび外側コイルに
対する通電間隔を変化させて記録用紙の寸法に応じた省
電力が可能になったほか、加熱ローラ非通紙部の過剰な
温度上昇を防止でき、品質の優れた画像を形成できるよ
うになった。従って、本発明は産業上に寄与する効果が
極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の加熱ローラの加熱方法に用いる定着装
置の第1実施形態を示す斜視図である。
【図2】本発明の加熱ローラの加熱方法に用いる定着装
置の第2実施形態を示す斜視図である。
【図3】第2実施形態の定着装置の内側コイルと外側コ
イルを電源回路、発振回路等に接続した一例を示す回路
接続図である。
【図4】従来例における定着装置の要部構成を示す斜視
図である。
【符号の説明】
1,1’内側コイル(電磁誘導加熱用励磁コイル) 2 外側コイル(電磁誘導加熱用励磁コイル) 3 磁性導電層 4 離型層 5 加熱ローラ 6 加圧ローラ 7通紙(記録用紙) 8加熱ニップ部 10,20加熱定着装置 b,b’ コイルボビン 11 電源回路 12 発振回路 13 駆動回路 AC 商用電源 C コンデンサ C1,C2 共振コンデンサ IGBT1, IGBT2 スイッチ手段 L チョークコイル V 電源電圧
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成14年3月8日(2002.3.8)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成装置を構成する加熱定着装置の
    中空状の加熱ローラの加熱方法が電磁誘導加熱方式であ
    って、これに用いられる電磁誘導加熱用励磁コイルが、
    前記加熱ローラの内側と外側の両側に配設されているこ
    とを特徴とする加熱ローラの加熱方法。
  2. 【請求項2】 前記加熱ローラの内側の電磁誘導加熱用
    励磁コイルが、加熱ローラの円周方向もしくは長手方向
    に電線を複数回巻線したコイルであって、加熱ローラの
    内側長手方向に、該ローラとは接しないように配設され
    ていることを特徴とする請求項1記載の加熱ローラの加
    熱方法。
  3. 【請求項3】 前記加熱ローラの外側の電磁誘導加熱用
    励磁コイルが、電線を楕円形または方形に複数回巻線し
    たコイルであり、加熱ローラの長手方向に、該ローラの
    円形状に沿わせ、ローラとは接しないように配設されて
    いることを特徴とする請求項1または2記載の加熱ロー
    ラの加熱方法。
  4. 【請求項4】 前記加熱ローラの内側励磁コイルと外側
    励磁コイルのそれぞれから出ている磁束を90度ずらすよ
    うにコイル形状またはコイル方向を変えて設置し、電磁
    誘導加熱する事を特徴とする請求項1、2または3記載
    の加熱ローラの加熱方法。
  5. 【請求項5】 前記加熱ローラの内側励磁コイルと外側
    励磁コイルは、2個のスイッチング素子にそれぞれ接続
    され、どちらか一方のコイルに高周波電流が通電されロ
    ーラを加熱する方式、または両方のコイルに高周波電流
    が通電され同時にローラを加熱する方式のどちらの方式
    でも行う事ができる回路構成とした事を特徴とする加熱
    ローラの加熱方法。
JP2002053251A 2002-02-28 2002-02-28 加熱ローラの加熱方法 Pending JP2003255731A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002053251A JP2003255731A (ja) 2002-02-28 2002-02-28 加熱ローラの加熱方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002053251A JP2003255731A (ja) 2002-02-28 2002-02-28 加熱ローラの加熱方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003255731A true JP2003255731A (ja) 2003-09-10

Family

ID=28664725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002053251A Pending JP2003255731A (ja) 2002-02-28 2002-02-28 加熱ローラの加熱方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003255731A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7512371B2 (en) 2004-09-10 2009-03-31 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for image forming capable of effective image fixing using induction heating
JP2009098353A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置及び画像形成装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001230064A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Canon Inc 加熱装置、加熱定着装置および画像形成装置
JP2001312178A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Kyocera Mita Corp 定着装置
JP2001332377A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Canon Inc 誘導加熱装置および誘導加熱定着装置
JP2002031971A (ja) * 2000-07-18 2002-01-31 Konica Corp 定着装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001230064A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Canon Inc 加熱装置、加熱定着装置および画像形成装置
JP2001312178A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Kyocera Mita Corp 定着装置
JP2001332377A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Canon Inc 誘導加熱装置および誘導加熱定着装置
JP2002031971A (ja) * 2000-07-18 2002-01-31 Konica Corp 定着装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7512371B2 (en) 2004-09-10 2009-03-31 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for image forming capable of effective image fixing using induction heating
JP2009098353A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置及び画像形成装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4133880B2 (ja) 定着装置
JP2004012804A (ja) 誘導加熱を用いた加熱装置ならびに定着装置
US7826785B2 (en) Fixing device having an induction heating control member
JP3687439B2 (ja) 誘導加熱定着装置
JP3334504B2 (ja) 誘導加熱定着装置
JP2000081806A (ja) 定着装置
JP2005275400A (ja) 定着装置およびその定着装置を含む画像形成装置
JP3763542B2 (ja) 誘導加熱定着装置
JP2003255731A (ja) 加熱ローラの加熱方法
JP2004272157A (ja) 像加熱装置
JP2004061998A (ja) 加熱ローラの電磁誘導加熱用励磁コイル部品および電磁誘導加熱用励磁コイルの巻線方法
JPH0962132A (ja) 誘導加熱定着装置
JP2003084589A (ja) 定着装置
JP2002222689A (ja) 誘導加熱ローラ装置における加熱ローラ、誘導加熱ローラ装置、定着装置および画像形成装置
JP2002229355A (ja) 電磁誘導加熱コイル
JP2003215954A (ja) 加熱コイル、加熱ローラ、および加熱ローラの加熱方式
JPH10123861A (ja) 誘導加熱定着装置
JP2003287968A (ja) 加熱ローラの電磁誘導加熱用励磁コイル部品
JP2002343548A (ja) 加熱装置及び画像形成装置
CN103293926B (zh) 定影装置以及具有定影装置的图像形成装置
JP3773032B2 (ja) 加熱ローラの加熱方法
JP2002251083A (ja) 電源回路
JP2007233042A (ja) 電磁誘導加熱定着装置及びこれを備えた画像形成装置
JP2001242734A (ja) 加熱定着装置の電磁誘導加熱コイル
JP4728123B2 (ja) 加熱ロール装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061227

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070419