【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式画像形成装置における定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式複写機、プリンタ等、電子写真式画像形成装置における定着装置として、加熱手段により加熱される加熱ローラと、加熱ローラに所定接触圧力をもって圧接する加圧ローラとを備え、前段の転写装置において加熱ローラ側の面に未定着現像剤が転写された記録用紙を、加熱ローラと加圧ローラの間に通紙することにより、未定着現像剤を記録用紙に定着するものが知られている。
【０００３】
また、近年、この種の定着装置においては、消費電力を低減するための種々の提案がなされている。そのような提案の１つに、ウォームアップ時間の短縮を考慮して、加熱ローラの加熱に誘導加熱方式の加熱手段を採用したものがある。
【０００４】
従来のヒートローラ方式の加熱手段は、加熱ローラ（ヒートローラ）の内部に配置された熱源により加熱ローラを内部から加熱する蓄熱方式のものである。
【０００５】
これに対し、誘導加熱方式は、加熱ローラの外周部近傍に配置された磁界発生手段である誘導コイルにより加熱ローラを外部から加熱する外部加熱方式のものであり、これを採用することにより、用紙上の未定着現像剤を用紙に固着する加熱ローラ表面を直接加熱することができ、省電力化およびウォームアップ時間の短縮を図ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような定着装置においては、未定着現像剤を用紙に固着する作用は加熱ローラの熱によって行われ、現像剤の用紙への投鋲作用は加圧ローラの加圧力によって行われる。
【０００７】
ところで、加圧ローラは、加圧力を安定化するために所定の圧力に耐える必要があり、また、加熱ローラと加圧ローラの間のニップの出口での用紙の剥離性を向上するには、ニップの形状を下向きにするのがよいため、加熱ローラに比べて加圧ローラの方が厚肉で熱容量が大きくなる。このため、誘導加熱により発生した加熱ローラ表面の熱がウォームアップ時間中に加圧ローラに奪われ、したがって、ウォームアップ時間の短縮には限度があり、ウォームアップ時間を十分に短縮できないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、ウォームアップ時間を十分に短縮することができる定着装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明による定着装置は、加熱ローラと、加熱ローラに圧接する加圧ローラとを備えている定着装置において、加熱ローラおよび加圧ローラをそれぞれ加熱する誘導加熱手段を備え、加熱ローラおよび加圧ローラのそれぞれに、誘導加熱手段により発熱する薄層の導電層と、導電層の内側に位置する弾性体製断熱層とが設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
通常、加熱ローラが上側に、加圧ローラが下側に配置される。
【００１１】
断熱層を構成する弾性体には、たとえば、断熱スポンジ等の弾性を有する断熱材料が用いられる。
【００１２】
誘導加熱方式は、その表皮効果により、導電層のごく表層のみを高効率で加熱することができる。そのため、発熱層である導電層を機械強度を保証できる範囲内で薄肉化して、低熱容量化することにより、ウォームアップ時間を短縮することができる。また、導電層の内部に弾性体製断熱層が設けられているため、機械強度向上と低熱容量化を両立させることができ、加熱効率の点でも有利である。しかも、加圧ローラも誘導加熱手段によって加熱されるため、加圧ローラへの熱の逃げを抑え、ウォームアップ時間をさらに短縮することができる。
【００１３】
上記の定着装置において、たとえば、加圧ローラの導電層の厚みは、加熱ローラの導電層の厚みより厚い。
【００１４】
加圧ローラの導電層の厚みを加熱ローラのそれより厚くすることにより、両ローラ間に下向きのニップを形成することができるとともに、芯金の内側にゴム層が形成された従来の加圧ローラに比べて、加圧ローラを低熱容量化することができる。したがって、加圧ローラの低熱容量化と下向きニップ形状を両立させることができ、ニップ出口における用紙の剥離性を向上させるとともに、ウォームアップ時間をさらに短縮することができる。
【００１５】
本発明の定着装置において、たとえば、加圧ローラの外周径は、加熱ローラの外周径と等しいか、それより小さい。
【００１６】
加圧ローラの外周径を加熱ローラの外周径と等しいか、それより小さくすることにより、加圧ローラが凹みにくくなって、両ローラ間に下向きのニップを形成することができるとともに、芯金の内側にゴム層が形成された従来の加圧ローラに比べて、加圧ローラを低熱容量化することができる。したがって、加圧ローラの低熱容量化と下向きニップ形状を両立させることができ、ニップ出口における用紙の剥離性を向上させるとともに、ウォームアップ時間をさらに短縮することができる。
【００１７】
本発明の定着装置において、たとえば、加熱ローラおよび加圧ローラのそれぞれについて、表面温度を検出する温度検出手段と、表面温度を設定温度に保持する温度制御手段とが設けられており、各ローラの設定温度が互いに異なる。
【００１８】
上記の定着装置において、たとえば、加熱ローラの設定温度が加圧ローラの設定温度より高く、かつ加熱ローラの設定温度は搬送される未定着現像剤を加熱ローラの熱量によって融着可能な温度以上であって、加圧ローラの設定温度は搬送される用紙の加熱ローラ側表面温度が融着された現像剤を用紙に加圧力を用いて投鋲作用を生じさせる温度となる温度以上である。
【００１９】
本発明の定着装置において、たとえば、電源投入時または省エネモードからの再電源投入時のウォームアップ時間は、加熱ローラの表面温度が設定温度に到達するまでの時間である。
【００２０】
本発明の定着装置において、たとえば、電源投入時または省エネモードからの再電源投入時のウォームアップ時間は、加圧ローラの表面温度が設定温度に到達するまでの時間である。
【００２１】
本発明の定着装置において、たとえば、電源投入時または省エネモードからの再電源投入時のウォームアップ時間は、加熱ローラと加圧ローラの表面温度のいずれか一方が設定温度に到達するまでの時間である。
【００２２】
本発明の定着装置において、たとえば、電源投入時または省エネモードからの再電源投入時のウォームアップ時間は、加熱ローラと加圧ローラの表面温度の両方が設定温度に到達するまでの時間である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明を乾式電子写真方式の画像形成装置に適用した実施形態について説明する。
【００２４】
図１は、画像形成装置の主要部を示している。
【００２５】
この画像形成装置は、４色の可視像形成ユニット（１０Ｙ）（１０Ｍ）（１０Ｃ）（１０Ｂ）が被加熱材である記録用紙（Ｐ）の搬送路に沿って配列されたいわゆるタンデム式のカラープリンタである。可視像形成ユニットは、符号（１０）で総称する。４組の可視像形成ユニット（１０）は、用紙（Ｐ）の供給トレイ（１１）と定着装置（１２）との間の記録用紙搬送手段としての記録用紙搬送装置（１３）に沿って配設されている。そして、画像形成装置は、搬送装置（１３）で搬送される用紙（Ｐ）に可視像形成ユニット（１０）により各色トナーを多重転写した後、これを定着装置（１２）により定着して、フルカラー画像を形成する。
【００２６】
さらに詳しく説明すると、搬送装置（１３）は、前後１対の駆動ローラ（１４）およびアイドルローラ（１５）によって架張され所定の周速度（この例では１３４ｍｍ／ｓ）に制御されて回動する無端状搬送ベルト（１６）を備え、このベルト（１６）上に用紙（Ｐ）を静電吸着させてトレイ（１１）から定着装置（１２）に搬送する。各可視像形成ユニット（１０）は、感光体ドラム（１７）の周囲に帯電ローラ（１８）、レーザ光照射装置（１９）、現像器（２０）、転写ローラ（２１）およびクリーナ（２２）を備え、各ユニット（１０）の現像器（２０）にはイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）のトナーが収容されている。各可視像形成ユニット（１０）は、以下の工程により、用紙（Ｐ）上にトナー画像を形成する。すなわち、まず、感光体ドラム（１７）の表面を帯電ローラ（１８）で一様に帯電した後、レーザ光照射装置（１９）により感光体ドラム（１７）の表面を画像情報に応じてレーザ露光し、静電潜像を形成する。その後、現像器（２０）により感光体ドラム（１７）上の静電潜像に対しトナー像を現像し、この顕像化されたトナー像を、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された転写ローラ（２１）により、搬送装置（１３）により搬送される用紙（Ｐ）に順次転写する。定着装置（１２）の前方に１対の排出ローラ（２３）（２４）が設けられ、搬送ベルト（１６）と定着装置（１２）との間および定着装置（１２）と排出ローラ（２３）（２４）との間に、用紙ガイド（２５）（２６）が設けられている。転写の終了した用紙（Ｐ）は、駆動ローラ（１４）の曲率により搬送ベルト（１６）から剥離された後、ガイド（２５）を通って定着装置（１２）に搬送される。定着装置（１２）において、後に詳しく説明するように、定着が行われ、定着の終了した用紙（Ｐ）はガイド（２６）を通って排出ローラ（２３）（２４）により排出される。
【００２７】
上記の画像形成装置における定着装置（１２）の１例が図２に示されている。
【００２８】
定着装置（１２）は、加熱ローラ（３０）、加熱ローラ（３０）に下から圧接する加圧ローラ（３１）、両ローラ（３０）（３１）をそれぞれ加熱する誘導加熱手段を構成する磁界発生手段であるコイルユニット（３２）（３３）、両ローラ（３０）（３１）の表面温度をそれぞれ検出する温度検出手段を構成する温度センサであるサーミスタ（３４）（３５）、および温度制御手段である励磁回路（３６）（３７）を備えている。
【００２９】
加熱ローラ（３０）は、定着装置（１２）の部分を移動している用紙（Ｐ）を加熱して未定着トナーを用紙（Ｐ）に固着する作用を果たし、加圧ローラ（３１）は、その加圧力により、トナーの用紙（Ｐ）への投鋲作用を果たす。
【００３０】
両ローラ（３０）（３１）には、コイルユニット（３２）（３３）からの変動磁界を受けて発熱する薄層の導電層（３８）（３９）が設けられ、導電層（３８）（３９）の表面に、用紙（Ｐ）からトナーがオフセット（付着）するのを防止するための薄い剥離層（４０）（４１）が形成されている。各ローラ（３０）（３１）の導電層（３８）（３９）の内側に、中心の軸（４２）（４３）の周囲に固定された弾性体製断熱層（４４）（４５）が設けられている。
【００３１】
導電層（３８）（３９）は比透磁率の大きいものが適しており、たとえば、純鉄、ＳＴＫＭ（ＪＩＳ）材、ＳＵＳ４３０（ＪＩＳ）等の磁性ステンレス鋼、けい素鋼板、電磁鋼板、ニッケル鋼等から構成されるのが望ましい。また、比透磁率が低い材料であっても、たとえばＳＵＳ３０４（ＪＩＳ）等の非磁性ステンレス鋼等の抵抗率の大きい材料は、渦電流発生時の発熱量が大きいので、使用できる。
【００３２】
離型層（４０）（４１）には、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテロラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が適している。
【００３３】
断熱層（４４）（４５）を構成する弾性体には、たとえば、断熱スポンジ等の弾性を有する断熱材料が用いられる。
【００３４】
加圧ローラ（３１）の導電層（３９）の厚みは、加熱ローラ（３０）の導電層（３８）の厚みより厚い。また、加圧ローラ（３１）の外周径は、加熱ローラ（３０）の外周径と等しいか、それより小さい。このため、加熱ローラ（３０）より加圧ローラ（３１）の方が凹みにくく、両ローラ（３０）（３１）間に、下向きの接触ニップ部（Ｓ）が形成される。
【００３５】
コイルユニット（３２）（３３）は、両ローラ（３０）（３１）を渦電流で発熱させるためのもので、全体として半円筒状に形成されて、各ローラ（３０）（３１）の約半周の外周に沿うように配置されている。
【００３６】
励磁回路（３６）（３７）は、サーミスタ（３４）（３５）で検出された各ローラ（３０）（３１）の表面温度に基づいて、コイルユニット（３２）（３３）に流す励磁電流を制御することにより、各ローラ（３０）（３１）の表面温度を設定温度に保持する。両ローラ（３０）（３１）の表面温度の設定温度は互いに異なっており、加熱ローラ（３０）の設定温度が加圧ローラ（３１）の設定温度より高い。加熱ローラ（３０）の設定温度は、搬送される未定着トナーを加熱ローラ（３０）の熱量によって融着可能な温度以上である。加圧ローラ（３１）の設定温度は、搬送される用紙（Ｐ）の加熱ローラ（３０）側表面温度が融着されたトナーを用紙に加圧力を用いて投鋲作用を生じさせる温度となる温度以上である。この例では、加熱ローラ（３０）の設定温度は１８０℃、加圧ローラ（３１）の設定温度は１２０℃である。
【００３７】
上記の画像形成装置において、最初の電源投入時または省エネモードからのウォームアップ時において、まず、励磁回路（３６）（３７）がオンとなり、コイルユニット（３２）（３３）が励磁され、両ローラ（３０）（３１）の導電層（３８）（３９）に交流渦電流が誘起され、ジュール熱により発熱する。一方、励磁回路（３６）（３７）による通電が開始すると同時に、加熱ローラ（３０）が図示しない適宜の駆動手段によって回転駆動され、これにより、加圧ローラ（３１）が従動回転する。また、両ローラ（３０）（３１）の表面温度がサーミスタ（３２）（３３）によって常時検出され、各ローラ（３０）（３１）の表面温度が設定温度に到達すると、励磁回路（３６）（３７）によるコイルユニット（３２）（３３）への通電がサーミスタ（３２）（３３）の温度検出値に基づくオン・オフ制御に切り替わり、各ローラ（３０）（３１）の表面温度が設定温度に維持される。この例では、加熱ローラ（３０）と加圧ローラ（３１）の表面温度の両方が設定温度に到達した時点で、ウォームアップが完了する。そして、このような状態で、前記のように未定着トナー像が転写された用紙（Ｐ）がニップ部（Ｓ）に搬送され、加熱ローラ（３０）と加圧ローラ（３１）の熱と圧力により、トナー像は溶融定着され、用紙（Ｐ）上に固定され、堅牢な画像となる。
【００３８】
上記の例では、加熱ローラ（３０）と加圧ローラ（３１）の表面温度が両方とも設定温度に到達した時点でウォームアップを完了するようになっているが、加熱ローラ（３０）の表面温度が設定温度に到達した時点でウォームアップを完了するようにしてもよいし、加圧ローラ（３１）の表面温度が設定温度に到達した時点でウォームアップを完了するようにしてもよいし、両ローラ（３０）（３１）の表面温度のいずれか一方が設定温度に到達した時点でウォームアップを完了するようにしてもよい。
【００３９】
上記実施形態では、複数色の可視像形成ユニットを備えたカラープリンタについて説明したが、本発明は、単一の可視像形成ユニットを備えたモノクロプリンタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による定着装置が適用される電子写真式画像形成装置の主要部の構成の１例を示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１における定着装置の部分を拡大してを示す構成図である。
【符号の説明】
（１２） 定着装置
（３０） 加熱ローラ
（３１） 加圧ローラ
（３２）（３３） コイルユニット
（３４）（３５） サーミスタ
（３６）（３７） 励磁回路
（３８）（３９） 導電層
（４４）（４５） 断熱層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device in an electrophotographic image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a fixing device in an electrophotographic image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, a fixing device including a heating roller heated by a heating unit, and a pressure roller pressing against the heating roller with a predetermined contact pressure is provided. In Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-157, the recording paper having the unfixed developer transferred to the surface of the heating roller is passed between the heating roller and the pressure roller to fix the unfixed developer onto the recording paper. .
[0003]
In recent years, various proposals have been made for this type of fixing device to reduce power consumption. One of such proposals employs an induction heating type heating means for heating the heating roller in consideration of shortening the warm-up time.
[0004]
A conventional heat roller type heating means is a heat storage type in which a heating roller is heated from the inside by a heat source disposed inside the heating roller (heat roller).
[0005]
On the other hand, the induction heating system is an external heating system in which the heating roller is heated from the outside by an induction coil which is a magnetic field generating means arranged near the outer peripheral portion of the heating roller. The surface of the heating roller for fixing the above unfixed developer to the paper can be directly heated, so that power consumption and warm-up time can be reduced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the fixing device as described above, the action of fixing the unfixed developer to the sheet is performed by the heat of the heating roller, and the action of pushing the developer onto the sheet is performed by the pressing force of the pressure roller.
[0007]
By the way, the pressure roller needs to withstand a predetermined pressure in order to stabilize the pressing force, and in order to improve the peelability of the paper at the exit of the nip between the heating roller and the pressure roller, Since the shape of the nip is preferably downward, the pressure roller is thicker and has a higher heat capacity than the heating roller. For this reason, the heat of the heating roller surface generated by the induction heating is taken by the pressure roller during the warm-up time, and therefore, there is a limit to the reduction of the warm-up time, and the warm-up time cannot be sufficiently reduced. is there.
[0008]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem and to provide a fixing device capable of sufficiently reducing the warm-up time.
[0009]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
A fixing device according to the present invention is a fixing device including a heating roller and a pressure roller that is in pressure contact with the heating roller. The fixing device further includes induction heating means for heating the heating roller and the pressure roller, respectively. Are provided with a thin conductive layer which generates heat by induction heating means and an elastic heat insulating layer located inside the conductive layer.
[0010]
Usually, the heating roller is arranged on the upper side and the pressure roller is arranged on the lower side.
[0011]
As the elastic body constituting the heat insulating layer, for example, a heat insulating material having elasticity such as a heat insulating sponge is used.
[0012]
In the induction heating method, only the very surface layer of the conductive layer can be heated with high efficiency due to the skin effect. Therefore, the warm-up time can be shortened by reducing the thickness of the conductive layer, which is the heat generating layer, as long as the mechanical strength can be guaranteed, and reducing the heat capacity. Further, since the heat insulating layer made of an elastic material is provided inside the conductive layer, it is possible to achieve both improvement in mechanical strength and reduction in heat capacity, which is advantageous in terms of heating efficiency. In addition, since the pressure roller is also heated by the induction heating means, escape of heat to the pressure roller can be suppressed, and the warm-up time can be further reduced.
[0013]
In the above fixing device, for example, the thickness of the conductive layer of the pressure roller is larger than the thickness of the conductive layer of the heating roller.
[0014]
By making the conductive layer of the pressure roller thicker than that of the heating roller, a downward nip can be formed between the two rollers and a conventional pressure roller in which a rubber layer is formed inside a cored bar. The heat capacity of the pressure roller can be reduced as compared to Therefore, it is possible to achieve both a lower heat capacity of the pressure roller and a downward nip shape, thereby improving the sheet peeling property at the nip exit and further shortening the warm-up time.
[0015]
In the fixing device of the present invention, for example, the outer diameter of the pressure roller is equal to or smaller than the outer diameter of the heating roller.
[0016]
By making the outer diameter of the pressure roller equal to or smaller than the outer diameter of the heating roller, the pressure roller is less likely to dent, and a downward nip can be formed between both rollers, and The heat capacity of the pressure roller can be reduced as compared with a conventional pressure roller having a rubber layer formed inside. Therefore, it is possible to achieve both a lower heat capacity of the pressure roller and a downward nip shape, thereby improving the sheet peeling property at the nip exit and further shortening the warm-up time.
[0017]
In the fixing device of the present invention, for example, for each of the heating roller and the pressing roller, a temperature detecting unit for detecting a surface temperature and a temperature control unit for maintaining the surface temperature at a set temperature are provided. The set temperatures are different from each other.
[0018]
In the fixing device described above, for example, the set temperature of the heating roller is higher than the set temperature of the pressure roller, and the set temperature of the heated roller is equal to or higher than the temperature at which the unfixed developer to be conveyed can be fused by the heat of the heating roller. The set temperature of the pressure roller is equal to or higher than the temperature at which the surface temperature of the conveyed sheet on the heating roller side is a temperature at which the fused developer is pressed onto the sheet by using a pressing force to generate a tacking action.
[0019]
In the fixing device of the present invention, for example, the warm-up time when the power is turned on or when the power is turned on again from the energy saving mode is a time until the surface temperature of the heating roller reaches the set temperature.
[0020]
In the fixing device of the present invention, for example, the warm-up time when the power is turned on or when the power is turned on again from the energy saving mode is a time until the surface temperature of the pressure roller reaches the set temperature.
[0021]
In the fixing device of the present invention, for example, the warm-up time when the power is turned on or when the power is turned on again from the energy saving mode is the time until one of the surface temperatures of the heating roller and the pressure roller reaches the set temperature. is there.
[0022]
In the fixing device of the present invention, for example, the warm-up time when the power is turned on or when the power is turned on again from the energy saving mode is a time until both the surface temperature of the heating roller and the surface temperature of the pressure roller reach the set temperature.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a dry electrophotographic image forming apparatus will be described with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 shows a main part of the image forming apparatus.
[0025]
This image forming apparatus has a so-called tandem type in which four color visible image forming units (10Y), (10M), (10C), and (10B) are arranged along a conveyance path of a recording sheet (P) as a material to be heated. It is a color printer. The visible image forming units are collectively referred to by reference numeral (10). The four visible image forming units (10) are arranged along a recording paper transport device (13) as a recording paper transport means between a paper (P) supply tray (11) and a fixing device (12). Is established. Then, the image forming apparatus transfers the toner of each color to the paper (P) conveyed by the conveying device (13) by the visible image forming unit (10) in a multiplex manner, and fixes the toner by the fixing device (12). Form a full-color image.
[0026]
More specifically, the transport device (13) is stretched by a pair of front and rear drive rollers (14) and an idle roller (15), and is controlled to rotate at a predetermined peripheral speed (134 mm / s in this example). An endless transport belt (16) is provided, and the paper (P) is electrostatically attracted onto the belt (16) and transported from the tray (11) to the fixing device (12). Each visible image forming unit (10) includes a charging roller (18), a laser beam irradiation device (19), a developing device (20), a transfer roller (21), and a cleaner (22) around a photosensitive drum (17). The developing unit (20) of each unit (10) contains yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B) toners. Each visible image forming unit (10) forms a toner image on paper (P) by the following steps. That is, first, the surface of the photosensitive drum (17) is uniformly charged by the charging roller (18), and then the surface of the photosensitive drum (17) is exposed to laser light by the laser beam irradiation device (19) according to the image information. Thus, an electrostatic latent image is formed. Thereafter, a toner image is developed on the electrostatic latent image on the photosensitive drum (17) by the developing device (20), and a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the visualized toner image. The transfer roller (21) sequentially transfers the image onto the sheet (P) conveyed by the conveying device (13). A pair of discharge rollers (23) and (24) are provided in front of the fixing device (12), between the conveyor belt (16) and the fixing device (12), and between the fixing device (12) and the discharge rollers (23) ( 24), paper guides (25) and (26) are provided. The sheet (P) on which the transfer has been completed is separated from the transport belt (16) by the curvature of the drive roller (14), and then transported to the fixing device (12) through the guide (25). In the fixing device (12), as will be described later in detail, fixing is performed, and the sheet (P) on which fixing has been completed is discharged by discharge rollers (23) and (24) through a guide (26).
[0027]
FIG. 2 shows an example of the fixing device (12) in the above image forming apparatus.
[0028]
The fixing device (12) includes a heating roller (30), a pressure roller (31) that presses the heating roller (30) from below, and a magnetic field generator that forms induction heating means for heating the two rollers (30) and (31), respectively. The coil units (32) and (33) as means, thermistors (34) and (35) as temperature sensors constituting temperature detecting means for detecting the surface temperatures of the rollers (30) and (31), respectively, and the temperature control means. A certain excitation circuit (36) (37) is provided.
[0029]
The heating roller (30) heats the paper (P) moving in the fixing device (12) and fixes the unfixed toner to the paper (P), and the pressure roller (31) The pressing force acts to push the toner onto the sheet (P).
[0030]
The two rollers (30) and (31) are provided with thin conductive layers (38) and (39) that generate heat by receiving a fluctuating magnetic field from the coil units (32) and (33). ) Are formed with thin release layers (40) and (41) for preventing the toner from offsetting (adhering) from the sheet (P). Inside the conductive layers (38) (39) of the rollers (30) (31), elastic heat insulating layers (44) (45) fixed around the central shafts (42) (43) are provided. ing.
[0031]
As the conductive layers (38) and (39), those having a large relative magnetic permeability are suitable. For example, pure iron, STKM (JIS) material, magnetic stainless steel such as SUS430 (JIS), silicon steel plate, electromagnetic steel plate, nickel steel It is desirable to be composed of Even if the material has a low relative magnetic permeability, a material having a high resistivity such as a non-magnetic stainless steel such as SUS304 (JIS) can be used because it generates a large amount of heat when an eddy current is generated.
[0032]
For the release layers (40) and (41), fluororesins such as PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinylether) and PTFE (polytellorafluoroethylene), silicone rubber, fluororubber and the like are suitable. .
[0033]
As the elastic body constituting the heat insulating layers (44) and (45), for example, a heat insulating material having elasticity such as a heat insulating sponge is used.
[0034]
The thickness of the conductive layer (39) of the pressure roller (31) is greater than the thickness of the conductive layer (38) of the heating roller (30). The outer diameter of the pressure roller (31) is equal to or smaller than the outer diameter of the heating roller (30). For this reason, the pressing roller (31) is less likely to be dented than the heating roller (30), and a downward contact nip portion (S) is formed between the rollers (30) and (31).
[0035]
The coil units (32) and (33) are for heating both rollers (30) and (31) by eddy currents, and are formed in a semi-cylindrical shape as a whole, and have approximately half the circumference of each roller (30) (31). Are arranged along the outer periphery of the.
[0036]
The excitation circuits (36) and (37) control the excitation current flowing through the coil units (32) and (33) based on the surface temperatures of the rollers (30) and (31) detected by the thermistors (34) and (35). By doing so, the surface temperature of each roller (30) (31) is maintained at the set temperature. The set temperatures of the surface temperatures of both rollers (30) and (31) are different from each other, and the set temperature of the heating roller (30) is higher than the set temperature of the pressure roller (31). The set temperature of the heating roller (30) is higher than the temperature at which the unfixed toner to be conveyed can be fused by the heat of the heating roller (30). The set temperature of the pressure roller (31) is the temperature at which the surface temperature of the conveyed paper (P) on the side of the heating roller (30) causes a tacking action of the fused toner on the paper by using a pressing force. It is higher than the temperature. In this example, the set temperature of the heating roller (30) is 180 ° C., and the set temperature of the pressure roller (31) is 120 ° C.
[0037]
In the above-described image forming apparatus, when power is first turned on or when warming up from the energy saving mode, first, the excitation circuits (36) and (37) are turned on, the coil units (32) and (33) are excited, and both rollers are excited. AC eddy currents are induced in the conductive layers (38) and (39) of (30) and (31), and generate heat by Joule heat. On the other hand, at the same time as the energization by the excitation circuits (36) and (37) starts, the heating roller (30) is rotationally driven by a suitable driving means (not shown), whereby the pressure roller (31) is driven to rotate. Further, the surface temperatures of both rollers (30) and (31) are constantly detected by the thermistors (32) and (33), and when the surface temperatures of the rollers (30) and (31) reach the set temperatures, the excitation circuits (36) and (31). 37), the energization of the coil units (32) and (33) is switched to on / off control based on the temperature detection values of the thermistors (32) and (33), and the surface temperatures of the rollers (30) and (31) reach the set temperatures. Will be maintained. In this example, the warm-up is completed when both the surface temperature of the heating roller (30) and the surface temperature of the pressure roller (31) reach the set temperature. Then, in such a state, the sheet (P) to which the unfixed toner image has been transferred as described above is conveyed to the nip portion (S), and the heat and pressure of the heating roller (30) and the pressure roller (31) are applied. As a result, the toner image is fused and fixed on the paper (P), and a robust image is obtained.
[0038]
In the above example, the warm-up is completed when both the surface temperature of the heating roller (30) and the surface temperature of the pressure roller (31) reach the set temperature. May be completed when the temperature reaches the set temperature, may be completed when the surface temperature of the pressure roller (31) reaches the set temperature, The warm-up may be completed when one of the surface temperatures of the rollers (30) and (31) reaches the set temperature.
[0039]
In the above-described embodiment, the color printer including the visible image forming units of a plurality of colors has been described. However, the present invention can be applied to a monochrome printer including a single visible image forming unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a configuration of a main part of an electrophotographic image forming apparatus to which a fixing device according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an enlarged part of a fixing device in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
(12) Fixing device (30) Heating roller (31) Pressure roller (32) (33) Coil unit (34) (35) Thermistor (36) (37) Excitation circuit (38) (39) Conductive layer (44) (45) Thermal insulation layer
