JP2004102121A - Fixing device - Google Patents

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JP2004102121A JP2002266725A JP2002266725A JP2004102121A JP 2004102121 A JP2004102121 A JP 2004102121A JP 2002266725 A JP2002266725 A JP 2002266725A JP 2002266725 A JP2002266725 A JP 2002266725A JP 2004102121 A JP2004102121 A JP 2004102121A
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Japanese (ja)
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Tadafumi Shimizu
志水 忠文
Masahiro Seii
醒井 政博
Kazunori Matsuo
松尾 和徳
Shoichi Kitagawa
北川 生一
Keiichi Matsuzaki
松崎 圭一
Kenya Asakura
朝倉 建冶
Hideki Tatematsu
立松 英樹
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent an abnormal rise in temperature at a heating roller heated by an introduction heater in a fixing device. <P>SOLUTION: The fixing device for holding and transporting a sheet material by a fixing nip part and for melting and pressing an unfixed toner on the sheet material to fix it on the sheet material comprises a heating roller 130 composed of a rotating body made of magnetic metal member; an introduction heating means 180 which is oppositely placed to an outer peripheral face of the heating roller 130 and has an exciting coil 190 to be fed electric power from a driving power source 191 and heat the heating roller 130 by electromagnetic induction; a rotator 230 for rotating in conjunction with rotation of the heating roller 130; a sensor 240 for detecting the rotation of the rotator 230; and a controller 250 for stopping or reducing electric power feeding from the driving power source 191 to the exciting coil 190 when it is detected that the rotator 230 is abnormally rotated by the sensor 240. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やファクシミリ、プリンタなどの静電記録式画像形成装置に使用される定着装置に関し、より具体的には電磁誘導加熱方式を使用したトナー画像の定着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ・複写機・ファクシミリなどの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化・高速化についての市場要求が強くなってきている。これらの要求性能を達成するためには、画像形成装置に用いられる定着装置の熱効率の改善が重要である。
【0003】
画像形成装置では、電子写真記録・静電記録・磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式もしくは直接方式により未定着トナー画像がシート材・印刷紙・感光紙・静電記録紙などの記録媒体に形成される。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。
【0004】
電磁誘導加熱方式の定着装置として、特開平8−22206号公報では、励磁コイルからなる誘導加熱手段の交番磁界により磁性金属部材である発熱部材に発生した渦電流でジュール熱を生じさせ、発熱部材を電磁誘導発熱させる技術が提案されている。
【0005】
ここで、発熱部材と定着ローラとの間には耐熱性ベルトが掛け渡されており、あるいは発熱部材と定着ローラとが近接配置されており、誘導加熱手段により発熱された発熱部材の熱は、発熱部材の回転により耐熱性ベルトを介してあるいは回転する発熱部材により直接に定着ローラで伝達される。そして、定着ローラと加圧ローラとで形成される定着ニップ部で記録媒体を挟持搬送して、記録媒体上の未定着トナーを溶融、加圧して記録媒体に定着させている。
【0006】
したがって、励磁コイルに給電を行う駆動電源がオンになっている状態で発熱部材が適正な速度で回転していないと、発熱部材が局所的に発熱してその温度が異常上昇してしまう。
【0007】
このような発熱部材の温度の異常上昇を未然に防止するためには、発熱部材を含めた回転系を回転駆動するモータの動作不良を検知する手段を設けることが考えられる。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−236429号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータの動作不良を検知する技術では、モータの回転力を発熱部材に伝達する駆動ギヤなどの伝達機構が破損していた場合、あるいは発熱部材が定着ローラや加圧ローラなどの回転により耐熱性ベルトを介して従動回転される構造であって耐熱性ベルトと発熱部材とがスリップしていた場合などでは、発熱部材の温度の異常上昇を防止することができない。
【0010】
すなわち、このようにモータの動作不良以外の原因で発熱部材の回転が停止したり、あるいは正常な回転速度よりも遅くなったり(このような発熱部材の回転停止や回転速度の異常低下を、本明細書では「回転異常」という。)した場合には、モータは正常に動作しているにもかかわらず前述した発熱部材の温度の異常上昇が発生してしまうからである。
【0011】
そこで、本発明は、誘導加熱手段により発熱される発熱部材における温度の異常上昇を確実に防止することのできる定着装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の定着装置は、定着ニップ部で記録媒体を挟持搬送し、記録媒体上の未定着トナーを溶融、加圧して当該記録媒体に定着させる定着装置であって、磁性金属部材の回転体からなる発熱部材と、発熱部材の外周面と対向配置され、駆動電源からの給電を受けて電磁誘導によって発熱部材を発熱させる励磁コイルを備えた誘導加熱手段と、発熱部材の回転に連動して回転する回転体と、回転体の回転を検出するセンサと、センサにより回転体が回転異常と検知されたならば駆動電源から励磁コイルへの給電を停止または減少させる制御部とを有するものである。
【0013】
このように、発熱部材に連動して回転する回転体の回転を検知しているので、モータの動作不良以外の原因での発熱部材の回転異常をも検知でき、誘導加熱手段により発熱される発熱部材における温度の異常上昇を確実に防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、定着ニップ部で記録媒体を挟持搬送し、記録媒体上の未定着トナーを溶融、加圧して当該記録媒体に定着させる定着装置であって、磁性金属部材の回転体からなる発熱部材と、発熱部材の外周面と対向配置され、駆動電源からの給電を受けて電磁誘導によって発熱部材を発熱させる励磁コイルを備えた誘導加熱手段と、発熱部材の回転に連動して回転する回転体と、回転体の回転を検出するセンサと、センサにより回転体が回転異常と検知されたならば駆動電源から励磁コイルへの給電を停止または減少させる制御部とを有する定着装置であり、発熱部材に連動して回転する回転体の回転を検知しているので、モータの動作不良以外の原因での発熱部材の回転異常をも検知でき、誘導加熱手段により発熱される発熱部材における温度の異常上昇を確実に防止することができるという作用を有する。
【0015】
本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前述した回転体が発熱部材の回転軸と同軸上に配置されている定着装置であり、発熱部材に連動して回転する回転体の回転を検知しているので、モータの動作不良以外の原因での発熱部材の回転停止をも検知でき、誘導加熱手段により発熱される発熱部材における温度の異常上昇を確実に防止することができるという作用を有する。
【0016】
以下、本発明の実施の形態について、図1から図8を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【0017】
図1は本発明の一実施の形態である定着装置を備えた画像形成装置の構成を示す説明図、図2は図1の画像形成装置に用いられる本発明の一実施の形態である定着装置の構成を示す説明図、図3は図2の定着装置を構成する加熱ローラの構成を破断して示す説明図、図4は図2の定着装置を構成する耐熱性ベルトの構成を示す説明図、図5は図2の定着装置を構成する誘導加熱手段の一部を示す説明図、図6は図2の定着装置の要部の一例を示す説明図、図7は図2の定着装置の要部の他の一例を示す説明図、図8は図1の画像形成装置に用いられる本発明の他の実施の形態である定着装置の構成を示す説明図である。
【0018】
まず、本発明に係る画像形成装置の概略を説明する。なお、本実施の形態で説明する画像形成装置は、電子写真方式を採用する装置の中で特にカラー画像の発色に寄与する4色の基本色トナー毎に現像装置を備え、転写体に4色画像を重ね合わせ、シート材に一括転写するタンデム方式である。しかしながら、本発明はタンデム方式の画像形成装置のみに限定されず、また現像装置の数、中間転写体の有無等に拘らず、あらゆる方式の画像形成装置に採用可能であることはいうまでもない。
【0019】
図1において、感光体ドラム10a,10b,10c,10dの周囲には、各感光体ドラム10a,10b,10c,10dの表面を一様に所定の電位に帯電させる帯電手段20a,20b,20c,20d、帯電された感光体ドラム10a,10b,10c,10d上に特定色の画像データに対応したレーザビームの走査線30K,30C,30M,30Yを照射して静電潜像を形成する露光手段30、感光体ドラム10a,10b,10c,10d上に形成された静電潜像を顕像化する現像手段40a,40b,40c,40d、感光体ドラム10a,10b,10c,10d上に顕像化されたトナー像を無端状の中間転写ベルト(中間転写体)70に転写する転写手段50a,50b,50c,50d、感光体ドラム10a,10b,10c,10dから中間転写ベルト70にトナー像を転写した後に感光体ドラム10a,10b,10c,10dに残っている残留トナーを除去するクリーニング手段60a,60b,60c,60dがそれぞれ配置されている。
【0020】
ここで、露光手段30は、感光体ドラム10a,10b,10c,10dに対して所定の傾きをもって配置されている。また、中間転写ベルト70は、図示する場合においては、矢印A方向へ回動する。なお、画像形成ステーションPa,Pb,Pc,Pdでは、それぞれブラック画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が形成される。そして、感光体ドラム10a,10b,10c,10dに形成された各色の単色画像が中間転写ベルト70上に順次重ね転写されてフルカラー画像が形成される。
【0021】
装置の下部には、印字用紙などのシート材(記録媒体)90が収納された給紙カセット100が設けられている。そして、シート材90は、給紙ローラ80により給紙カセット100から1枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
【0022】
用紙搬送路上には、中間転写ベルト70の外周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト70上に形成されたカラー画像をシート材90に転写するシート材転写ローラ110、シート材90上に転写されたカラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによってシート材90に定着する定着器120が配置されている。
【0023】
このような構成の画像形成装置において、まず画像形成ステーションPaの帯電手段20aおよび露光手段30により感光体ドラム10a上に画像情報のブラック成分色の潜像が形成される。この潜像は現像手段40aでブラックトナーを有する現像手段40aによりブラックトナー像として可視像化され、転写手段50aにより中間転写ベルト70上にブラックトナー像として転写される。
【0024】
一方、ブラックトナー像が中間転写ベルト70に転写されている間に、画像形成ステーションPbではシアン成分色の潜像が形成され、続いて現像手段40bでシアントナーによるシアントナー像が顕像化される。そして、先の画像ステーションPaでブラックトナー像の転写が終了した中間転写ベルト70にシアントナー像が画像ステーションPbの転写手段50bにて転写され、ブラックトナー像と重ね合わされる。
【0025】
以下、マゼンタトナー像、イエロートナー像についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベルト70に4色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給紙ローラ80により給紙カセット100から給紙されたシート材90上にシート材転写ローラ110によって4色のトナー像が一括転写される。そして、転写されたトナー像は定着器120でシート材90に加熱定着され、このシート材90上にフルカラー画像が形成される。
【0026】
次に、このような画像形成装置に用いられた定着装置について説明する。
【0027】
図2に示すように、定着装置は、誘導加熱手段180の電磁誘導により加熱される加熱ローラ(発熱部材)130と、加熱ローラ130と平行に配置された定着ローラ140と、加熱ローラ130と定着ローラ140とに張け渡され、加熱ローラ130により加熱されるとともに少なくともこれらのいずれかのローラの回転により矢印B方向に回転する無端帯状の耐熱性ベルト(トナー加熱媒体)150と、耐熱性ベルト150を介して定着ローラ140に圧接されるとともに耐熱性ベルト150に対して順方向に回転する加圧ローラ160とから構成されている。
【0028】
加熱ローラ130はたとえば鉄、コバルト、ニッケルまたはこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材の回転体からなり、外径をたとえば20mm、肉厚をたとえば0.3mmとして、低熱容量で昇温の速い構成となっている。
【0029】
加熱ローラ130は、図3に示すように、亜鉛メッキ鋼板からなる支持側板131に固定されたベアリング132により、その両端が回転可能に支持されている。加熱ローラ130は、図示しない装置本体の駆動手段によって回転駆動される。加熱ローラ130は、鉄・ニッケル・クロムの合金である磁性材料によって構成され、そのキュリー点が300℃以上となるように調整されている。また、加熱ローラ130は、厚さ0.3mmのパイプ状に形成されている。
【0030】
加熱ローラ130の表面には、離型性を付与するために、厚さ20μmのフッ素樹脂からなる離型層(図示せず)が被覆されている。尚、離型層としては、PTFE、PFA、FEP、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の離型性の良好な樹脂やゴムを単独であるいは混合して用いてもよい。加熱ローラ130をモノクロ画像の定着用として用いる場合には離型性のみを確保すればよいが、加熱ローラ130をカラー画像の定着用として用いる場合には弾性を付与することが望ましく、その場合にはさらに厚いゴム層を形成する必要がある。
【0031】
定着ローラ140は、たとえばステンレススチール等の金属製の芯金140aと、耐熱性を有するシリコーンゴムをソリッド状または発泡状にして芯金140aを被覆した弾性部材140bとからなる。そして、加圧ローラ160からの押圧力でこの加圧ローラ160と定着ローラ140との間に所定幅の定着ニップ部Nを形成するために外径を30mm程度として加熱ローラ130より大きくしている。弾性部材140bはその肉厚を3〜8mm程度、硬度を15〜50°(Asker硬度:JIS A の硬度では6〜25°による)程度としている。この構成により、加熱ローラ130の熱容量は定着ローラ140の熱容量より小さくなるので、加熱ローラ130が急速に加熱されてウォームアップ時間が短縮される。
【0032】
加熱ローラ130と定着ローラ140とに張り渡された耐熱性ベルト150は、誘導加熱手段180により加熱される加熱ローラ130との接触部位W1で加熱される。そして、加熱ローラ130,定着ローラ140の回転によって耐熱性ベルト150の内面が連続的に加熱され、結果としてベルト全体に渡って加熱される。
【0033】
以下、定着装置に用いる耐熱性ベルトの構成について説明する。
【0034】
図4に示すように、耐熱性ベルト150は、鉄、コバルト、ニッケル、等の磁性を有する金属またはそれらを基材とする合金を基材とした発熱層150aと、その表面を被覆するようにして設けられたシリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性部材からなる離型層150bとから構成された複合層ベルトである。
【0035】
上記複合層ベルトを使用すれば、ベルトを直接加熱できる他、発熱効率が良くなり、またレスポンスが速くなる。
【0036】
また、仮に何らかの原因で、例えば耐熱性ベルト150と加熱ローラ130との間に異物が混入してギャップが生じたとしても、耐熱性ベルト150の発熱層150aの電磁誘導による発熱で耐熱性ベルト150自体が発熱するので、温度ムラが少なく定着の信頼性が高くなる。
【0037】
なお、発熱層150aの厚さは、20μmから50μm程度が望ましく、特に30μm程度が望ましい。
【0038】
前記したように、鉄、コバルト、ニッケル、等の磁性を有する金属またはそれらを基材とする合金を基材とした材料により発熱層150aを構成した場合、その厚さが50μmより大きい場合には、ベルト回転時に発生する歪み応力が大きくなり、剪断力によるクラックの発生や機械的強度の極端な低下を引き起こす。また、発熱層150aの厚さが20μmより小さい場合には、ベルト回転時の蛇行が原因で発生するベルト端部へのスラスト負荷により複合層ベルトにクラックや割れ等の破損が発生する。
【0039】
一方、離型層150bの厚さとしては、100μmから300μm程度が望ましく、特に200μm程度が望ましい。このようにすれば、シート材90上に形成されたトナー像Tを耐熱性ベルト150の表層部が十分に包み込むため、トナー像Tを均一に加熱溶融することが可能になる。
【0040】
離型層150bの厚さが100μmよりも小さい場合には、耐熱性ベルト150の熱容量が小さくなってトナー定着工程においてベルト表面温度が急速に低下し、定着性能を十分に確保することができない。また、離型層150bの厚さが300μmよりも大きい場合には、耐熱性ベルト150の熱容量が大きくなってウォームアップにかかる時間が長くなる。さらに加えて、トナー定着工程においてベルト表面温度が低下しにくくなって、定着部出口における融解したトナーの凝集効果が得られず、ベルトの離型性が低下してトナーがベルトに付着する、いわゆるホットオフセットが発生する。
【0041】
発熱層150aの内側表面は、金属の酸化防止、加熱ローラ130との接触性改良の目的で、樹脂コートしても良い。
【0042】
なお、耐熱性ベルト150の基材として、上記金属からなる発熱層150aの代わりに、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂などの耐熱性を有する樹脂層を用いてもよい。
【0043】
基材が耐熱性の高い樹脂部材である樹脂層から構成されれば、耐熱性ベルト150が加熱ローラ130の曲率に応じて密着しやすくなるため、加熱ローラ130の保有する熱がこの耐熱性ベルト150に効率良く伝達される。また、樹脂とすることで割れにくくなるという効果を奏する。但し、金属層とした方が熱伝導性は高い。
【0044】
この場合、樹脂層の厚さとしては、20μmから150μm程度が望ましく、特に75μm程度が望ましい。樹脂層の厚さが20μmよりも小さい場合には、ベルト回転時の蛇行に対する機械的強度が得られない。また、樹脂層の厚さが150μmより大きい場合には、樹脂の熱伝導率が小さいため、加熱ローラ130から耐熱性ベルト150の離型層150bへの熱伝播効率が低下し、定着性能の低下が発生する。
【0045】
図2において、加圧ローラ160は、たとえば銅またはアルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材からなる芯金160aと、この芯金160aの表面に設けられた耐熱性およびトナー離型性の高い弾性部材160bとから構成されている。芯金160aには上記金属以外にSUSを使用しても良い。
【0046】
加圧ローラ160は耐熱性ベルト150を介して定着ローラ140を押圧してシート材90を挟持搬送する定着ニップ部Nを形成しているが、本実施の形態では、加圧ローラ160の硬度を定着ローラ140に比べて硬くすることによって、加圧ローラ160が定着ローラ140(及び耐熱性ベルト150)へ食い込む形となり、この食い込みにより、シート材90は加圧ローラ160表面の円周形状に沿うため、シート材90が耐熱性ベルト150表面から離れやすくなる効果を持たせている。この加圧ローラ160の外径は定着ローラ140と同じ30mm程度であるが、肉圧は2〜5mm程度で定着ローラ140より薄く、また硬度は20〜60°(Asker硬度:JIS A の硬度では6〜25°による)程度で前述したとおり定着ローラ140より硬く構成されている。
【0047】
次に、誘導加熱手段180の構成について説明する。
【0048】
電磁誘導により加熱ローラ130を加熱する誘導加熱手段180は、図2に示すように、加熱ローラ130の外周面と対向配置されている。そして、図2および図5に示すように、磁界発生手段である励磁コイル190と、この励磁コイル190が巻き回されたコイルガイド板200とを有している。コイルガイド板200は、加熱ローラ130の外周面に近接配置された半円筒形状をしている。また、励磁コイル190は、表面が絶縁された線材を束ねた線束をコイルガイド板200に沿って加熱ローラ130の回転軸方向に延伸するようにして巻き付けたもので、加熱ローラ130の周方向に沿って周回して形成されている。そして、このような励磁コイル190は発振回路が周波数可変の駆動電源191に接続されており、この駆動電源191からの給電を受けて電磁誘導により加熱ローラ130を発熱させる。なお、本実施の形態では、励磁コイル190の撚り本数は40本で、これを9巻きしている。
【0049】
励磁コイル190の外側には、フェライト等の強磁性体よりなる半円筒形状の励磁コイルコア210が、励磁コイルコア支持部材220に固定されて励磁コイル190に近接配置されている。なお、本実施の形態において、励磁コイルコア210は比透磁率が2500のものを使用している。
【0050】
このような構成を有する定着装置において、図4において、励磁コイル190には駆動電源から10kHz〜1MHzの高周波交流電流、好ましくは20kHz〜800kHzの高周波交流電流が給電され、これにより交番磁界Dを発生する。そして、加熱ローラ130と耐熱性ベルト150との接触領域W1およびその近傍部においてこの交番磁界が加熱ローラ130および耐熱性ベルト150の発熱層150aに作用し、これらの内部では交番磁界Dの変化を妨げる方向に渦電流Iが流れる。
【0051】
この渦電流Iが加熱ローラ130および発熱層150aの抵抗に応じたジュール熱を発生させ、主として加熱ローラ130と耐熱性ベルト150との接触領域およびその近傍部において加熱ローラ130および発熱層150aを有する耐熱性ベルト150が電磁誘導加熱される。
【0052】
このようにして加熱された耐熱性ベルト150は、図2に示す定着ニップ部Nの入口側近傍において耐熱性ベルト150の内面側に当接して配置されたサーミスタなどの熱応答性の高い感温素子からなる温度検出手段170により、ベルト内面温度が検知される。
【0053】
これにより、温度検出手段170が耐熱性ベルト150の表面を傷付けることなく定着性能が継続的に確保されるとともに、耐熱性ベルト150の定着ニップ部Nに入る直前の温度が検知される。そして、この温度情報を基に出される信号に基づいて誘導加熱手段180への投入電力を制御することにより、耐熱性ベルト150の温度がたとえば180℃に安定維持される。
【0054】
ここで、図6に示すように、加熱ローラ130には回転体230がギア260を介して連結されており、加熱ローラ130の回転に連動して円盤状の回転体230が回転するようになっている。この回転体230には、その周方向に一定間隔おきに3つのスリット230aが形成されている。
【0055】
また、回転体230の近傍には、回転体230が回転してスリット230aで発光部から受光部へ至る光が遮断、透過されることにより回転体230の回転を検出するフォトセンサなどのセンサ240が設置されている。
【0056】
センサ240には、センサ240により回転体230が回転異常(つまり、回転体230の回転停止または回転速度異常低下)と検知されたならば駆動電源191から励磁コイル190への給電を停止または減少させる制御部250が接続されている。
【0057】
なお、制御部250における励磁コイル190への給電の停止または減少の制御は、ハードウェアによる制御、あるいはCPUを用いたソフト制御の何れであってもよい。
【0058】
ここで、本実施の形態では、1つのスリット230aは正常な回転速度のときに280msで検出されるようになっており、1.4秒連続してこのスリット230aが検出されないときが回転異常と検出されるようになっている。但し、本発明は、このような数値に限定されるものではない。
【0059】
また、センサ240はフォトセンサに限定されるものではなく、機械的手段、電気的手段、磁気的手段などにより検出を行える種々のセンサを適用することができる。また、フォトセンサを用いた場合でも、種々の形態のフォトセンサを用いることができる。さらに、前述したスリット230aに代えて光透過性を有する部材を用いることができる。
【0060】
以上の構成において、センサ240が加熱ローラ130と連動して回転する回転体230のスリット230aを所定時間にわたって検知しなかったならば、回転体230が回転を停止あるいは回転速度が異常低下している、つまり加熱ローラ130が回転を停止あるいは回転速度が異常低下しているので、これを回転異常と検知して制御部250に信号を発する。すると、この信号を受信した制御部250は、駆動電源191を制御して誘導加熱手段180の励磁コイル190への給電を停止または減少させる。なお、給電の減少をする場合には、励磁コイル190による加熱ローラ130の局所的な発熱により温度が異常上昇しない程度にする。
【0061】
このように、本実施の形態によれば、加熱ローラ130に連動して回転する回転体230の回転を検知しているので、モータの動作不良以外の原因での加熱ローラ130の回転異常をも検知でき、誘導加熱手段180により発熱される加熱ローラ130における温度の異常上昇を確実に防止することが可能になる。
【0062】
なお、以上の説明では、回転体230はギア260を介して加熱ローラ130に連結されているが、図7に示すように、加熱ローラ130の回転軸と同軸上に配置されていてもよい。
【0063】
また、以上の説明においては、誘導加熱手段180で発熱された加熱ローラ130から耐熱性ベルト150を介して加熱される定着ローラ140で定着する構成を示したが、耐熱性ベルト150を用いず、加熱ローラ130で直接定着する構成を採用することもできる。
【0064】
すなわち、図8に示すように、誘導加熱手段180の電磁誘導により加熱される加熱ローラ130と、加熱ローラ130に圧接されるとともに加熱ローラ130に対して順方向に回転する加圧ローラ160とから構成するようにしてもよい。
【0065】
さらに、本実施の形態では、センサ240は回転体230の回転停止および回転速度の異常な低下の2つを検知しているが、何れか一方のみを検出するようになっていてもよい。
【0066】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、発熱部材に連動して回転する回転体の回転を検知しているので、モータの動作不良以外の原因での発熱部材の回転異常をも検知でき、誘導加熱手段により発熱される発熱部材における温度の異常上昇を確実に防止することができるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である定着装置を備えた画像形成装置の構成を示す説明図
【図2】図1の画像形成装置に用いられる本発明の一実施の形態である定着装置の構成を示す説明図
【図3】図2の定着装置を構成する加熱ローラの構成を破断して示す説明図
【図4】図2の定着装置を構成する耐熱性ベルトの構成を示す説明図
【図5】図2の定着装置を構成する誘導加熱手段の一部を示す説明図
【図6】図2の定着装置の要部の一例を示す説明図
【図7】図2の定着装置の要部の他の一例を示す説明図
【図8】図1の画像形成装置に用いられる本発明の他の実施の形態である定着装置の構成を示す説明図
【符号の説明】
90 シート材(記録媒体)
130 加熱ローラ(発熱部材)
180 誘導加熱手段
190 励磁コイル
191 駆動電源
230 回転体
240 センサ
250 制御部
N 定着ニップ部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device used in an electrostatic recording type image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer, and more particularly, to a toner image fixing device using an electromagnetic induction heating system.
[0002]
[Prior art]
In recent years, market demands for energy saving and high speed have been increasing for image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimile machines. In order to achieve these required performances, it is important to improve the thermal efficiency of a fixing device used in an image forming apparatus.
[0003]
In an image forming apparatus, an unfixed toner image is recorded on a sheet material, printing paper, photosensitive paper, electrostatic recording paper, or the like by an image transfer method or a direct method by an image forming process such as electrophotographic recording, electrostatic recording, or magnetic recording. Formed on the medium. As a fixing device for fixing an unfixed toner image, a contact heating type fixing device such as a heat roller system, a film heating system, and an electromagnetic induction heating system is widely used.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-22206 discloses an electromagnetic induction heating type fixing device in which an eddy current generated in a heating member, which is a magnetic metal member, by an alternating magnetic field of an induction heating means including an excitation coil generates Joule heat. There is proposed a technique of causing the electromagnetic wave to generate heat by electromagnetic induction.
[0005]
Here, a heat-resistant belt is stretched between the heat-generating member and the fixing roller, or the heat-generating member and the fixing roller are arranged close to each other, and the heat of the heat-generating member generated by the induction heating means is The heat is transmitted by a fixing roller directly through a heat-resistant belt by the rotation of the heating member or by the rotating heating member. Then, the recording medium is nipped and conveyed by a fixing nip formed by a fixing roller and a pressure roller, and the unfixed toner on the recording medium is melted and pressed to fix the toner on the recording medium.
[0006]
Therefore, if the heating member is not rotating at an appropriate speed while the drive power supply for supplying power to the excitation coil is turned on, the heating member locally generates heat and the temperature thereof rises abnormally.
[0007]
In order to prevent such an abnormal rise in the temperature of the heat generating member, it is conceivable to provide a means for detecting a malfunction of a motor that rotationally drives a rotating system including the heat generating member.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-236429
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technology for detecting a malfunction of the motor, when a transmission mechanism such as a drive gear for transmitting the rotational force of the motor to the heat generating member is damaged, or when the heat generating member becomes heat resistant due to rotation of the fixing roller or the pressure roller. When the heat-resistant member slips between the heat-resistant belt and the heat-generating member due to a structure in which the heat-generating member is rotated by the driven belt, an abnormal increase in the temperature of the heat-generating member cannot be prevented.
[0010]
That is, the rotation of the heat generating member may be stopped due to a cause other than the malfunction of the motor, or may be slower than a normal rotation speed. This is because, in the case of "rotational abnormality" in the specification, the above-described abnormal increase in the temperature of the heat generating member occurs even though the motor is operating normally.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fixing device that can reliably prevent an abnormal rise in temperature of a heat generating member that generates heat by induction heating means.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, a fixing device according to the present invention is a fixing device that nips and conveys a recording medium at a fixing nip portion, melts and presses unfixed toner on the recording medium, and fixes the unfixed toner on the recording medium. A heating member comprising a rotating body of a magnetic metal member, an induction heating means provided with an exciting coil disposed opposite to the outer peripheral surface of the heating member and receiving heat from a driving power source to generate heat by electromagnetic induction; A rotating body that rotates in conjunction with the rotation of a member, a sensor that detects the rotation of the rotating body, and control that stops or reduces power supply from the driving power supply to the excitation coil if the rotating body is detected as abnormal rotation by the sensor. And a part.
[0013]
As described above, since the rotation of the rotating body that rotates in conjunction with the heat generating member is detected, it is also possible to detect a rotation abnormality of the heat generating member due to a cause other than a malfunction of the motor, and to generate heat generated by the induction heating means. An abnormal rise in temperature of the member can be reliably prevented.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing device that nips and conveys a recording medium at a fixing nip portion, melts and presses unfixed toner on the recording medium, and fixes the unfixed toner on the recording medium. A heating member comprising a rotating body of members, an induction heating means provided with an excitation coil disposed opposite to the outer peripheral surface of the heating member and receiving power from a driving power supply to generate heat by electromagnetic induction, and rotation of the heating member. A rotating body that rotates in conjunction with the rotating body, a sensor that detects rotation of the rotating body, and a control unit that stops or reduces power supply from the driving power supply to the exciting coil if the rotating body is detected to be abnormally rotated by the sensor. Since it detects the rotation of the rotating body that rotates in conjunction with the heat-generating member, it can also detect abnormal rotation of the heat-generating member due to causes other than the malfunction of the motor, and generate heat by the induction heating means. Has the effect of an abnormal increase in temperature can be reliably prevented in the heat generating member that.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a fixing device according to the first aspect, wherein the rotating body is arranged coaxially with a rotation axis of the heat generating member, and rotates in conjunction with the heat generating member. Since the rotation of the rotating body is detected, it is possible to detect the stop of the rotation of the heating member due to a cause other than the malfunction of the motor, and it is possible to reliably prevent the temperature of the heating member heated by the induction heating means from abnormally rising. It has the effect of being able to.
[0016]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In these drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0017]
FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration of an image forming apparatus provided with a fixing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a fixing device according to an embodiment of the present invention used in the image forming apparatus of FIG. FIG. 3 is an exploded view showing a configuration of a heating roller constituting the fixing device of FIG. 2 cut away, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of a heat resistant belt constituting the fixing device of FIG. 5, FIG. 5 is an explanatory view showing a part of the induction heating means constituting the fixing device of FIG. 2, FIG. 6 is an explanatory view showing an example of a main part of the fixing device of FIG. 2, and FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of a main part, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a fixing device according to another embodiment of the present invention used in the image forming apparatus of FIG.
[0018]
First, an outline of an image forming apparatus according to the present invention will be described. The image forming apparatus described in the present embodiment is provided with a developing device for each of the four basic color toners that particularly contribute to the color development of a color image among the devices employing the electrophotographic method, and the transfer member has four color toners. This is a tandem method in which images are superimposed and collectively transferred to a sheet material. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the tandem type image forming apparatus, and can be applied to any type of image forming apparatus regardless of the number of developing devices, the presence or absence of the intermediate transfer member, and the like. .
[0019]
In FIG. 1, charging means 20a, 20b, 20c, which uniformly charge the surface of each of the photosensitive drums 10a, 10b, 10c, 10d to a predetermined potential, are provided around the photosensitive drums 10a, 10b, 10c, 10d. Exposure means for forming an electrostatic latent image by irradiating the charged photosensitive drums 10a, 10b, 10c, and 10d with scanning lines 30K, 30C, 30M, and 30Y of laser beams corresponding to image data of a specific color. 30, developing means 40a, 40b, 40c, 40d for visualizing the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 10a, 10b, 10c, 10d, and visible images on the photosensitive drums 10a, 10b, 10c, 10d Transfer means 50a, 50b, 50c, 50d for transferring the converted toner image to an endless intermediate transfer belt (intermediate transfer body) 70, and photosensitive drums 10a, 10b, 0c, the photosensitive drum 10a after the toner image has been transferred to the intermediate transfer belt 70 from 10d, 10b, 10c, cleaning means 60a for removing residual toner remaining 10d, 60b, 60c, 60d are respectively disposed.
[0020]
Here, the exposing means 30 is arranged with a predetermined inclination with respect to the photosensitive drums 10a, 10b, 10c, 10d. The intermediate transfer belt 70 rotates in the direction of arrow A in the illustrated case. In the image forming stations Pa, Pb, Pc, and Pd, a black image, a cyan image, a magenta image, and a yellow image are formed, respectively. Then, the single-color images of the respective colors formed on the photosensitive drums 10a, 10b, 10c, and 10d are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 70 so as to form a full-color image.
[0021]
At the lower part of the apparatus, there is provided a paper feed cassette 100 in which a sheet material (recording medium) 90 such as printing paper is stored. Then, the sheet material 90 is sent out from the sheet feeding cassette 100 to the sheet conveying path one by one by the sheet feeding roller 80.
[0022]
On the sheet transport path, a sheet material transfer roller 110 that contacts the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 70 for a predetermined amount and transfers the color image formed on the intermediate transfer belt 70 to the sheet material 90, A fixing device 120 is provided for fixing the transferred color image to the sheet material 90 by the pressure and heat generated by the rotation of the rollers.
[0023]
In the image forming apparatus having such a configuration, first, the charging unit 20a and the exposing unit 30 of the image forming station Pa form the latent image of the black component color of the image information on the photosensitive drum 10a. This latent image is visualized as a black toner image by the developing unit 40a having black toner by the developing unit 40a, and is transferred as a black toner image onto the intermediate transfer belt 70 by the transfer unit 50a.
[0024]
On the other hand, while the black toner image is being transferred to the intermediate transfer belt 70, a latent image of a cyan component color is formed in the image forming station Pb, and then the cyan toner image of the cyan toner is visualized by the developing unit 40b. You. Then, the cyan toner image is transferred by the transfer means 50b of the image station Pb to the intermediate transfer belt 70 where the transfer of the black toner image has been completed at the previous image station Pa, and is superimposed on the black toner image.
[0025]
Hereinafter, image formation is performed for the magenta toner image and the yellow toner image in the same manner, and when the superposition of the four color toner images on the intermediate transfer belt 70 is completed, the paper is fed from the paper feed cassette 100 by the paper feed roller 80. The four color toner images are collectively transferred onto the sheet material 90 by the sheet material transfer roller 110. Then, the transferred toner image is heated and fixed to the sheet material 90 by the fixing device 120, and a full-color image is formed on the sheet material 90.
[0026]
Next, a fixing device used in such an image forming apparatus will be described.
[0027]
As shown in FIG. 2, the fixing device includes a heating roller (heating member) 130 heated by electromagnetic induction of induction heating means 180, a fixing roller 140 arranged in parallel with heating roller 130, An endless belt-shaped heat-resistant belt (toner heating medium) 150 stretched between rollers 140 and heated by the heating roller 130 and rotated in the direction of arrow B by rotation of at least one of these rollers; A pressure roller 160 is pressed into contact with the fixing roller 140 via 150 and rotates in the forward direction with respect to the heat resistant belt 150.
[0028]
The heating roller 130 is made of a rotating body of a hollow cylindrical magnetic metal member such as iron, cobalt, nickel, or an alloy of these metals. It has a fast configuration.
[0029]
As shown in FIG. 3, both ends of the heating roller 130 are rotatably supported by bearings 132 fixed to a supporting side plate 131 made of a galvanized steel plate. The heating roller 130 is rotationally driven by a driving unit (not shown) of the apparatus main body. The heating roller 130 is made of a magnetic material that is an alloy of iron, nickel, and chromium, and is adjusted so that its Curie point is 300 ° C. or higher. The heating roller 130 is formed in a pipe shape with a thickness of 0.3 mm.
[0030]
The surface of the heating roller 130 is coated with a release layer (not shown) made of a fluororesin having a thickness of 20 μm in order to impart release properties. As the release layer, a resin or rubber having good releasability such as PTFE, PFA, FEP, silicone rubber, and fluororubber may be used alone or in combination. When the heating roller 130 is used for fixing a monochrome image, only the releasability may be secured, but when the heating roller 130 is used for fixing a color image, it is desirable to impart elasticity. Need to form a thicker rubber layer.
[0031]
The fixing roller 140 includes a metal core 140a made of a metal such as stainless steel, for example, and an elastic member 140b in which heat-resistant silicone rubber is solid or foamed to cover the core metal 140a. Then, in order to form a fixing nip portion N having a predetermined width between the pressing roller 160 and the fixing roller 140 by the pressing force from the pressing roller 160, the outer diameter is set to about 30 mm and is made larger than that of the heating roller 130. . The elastic member 140b has a thickness of about 3 to 8 mm and a hardness of about 15 to 50 ° (Asker hardness: 6 to 25 ° in JIS A hardness). With this configuration, since the heat capacity of the heating roller 130 is smaller than the heat capacity of the fixing roller 140, the heating roller 130 is rapidly heated, and the warm-up time is reduced.
[0032]
The heat resistant belt 150 stretched between the heating roller 130 and the fixing roller 140 is heated at a contact portion W1 of the heating roller 130 heated by the induction heating means 180. Then, the inner surface of the heat resistant belt 150 is continuously heated by the rotation of the heating roller 130 and the fixing roller 140, and as a result, the entire belt is heated.
[0033]
Hereinafter, the configuration of the heat resistant belt used in the fixing device will be described.
[0034]
As shown in FIG. 4, the heat-resistant belt 150 covers a heat-generating layer 150 a made of a metal having magnetism such as iron, cobalt, nickel, or the like or an alloy based on them, and the surface thereof. And a release layer 150b made of an elastic member such as silicone rubber or fluorine rubber.
[0035]
The use of the composite belt makes it possible to directly heat the belt, improve the heat generation efficiency, and increase the response.
[0036]
Also, even if for some reason, for example, a foreign matter is mixed between the heat-resistant belt 150 and the heating roller 130 to form a gap, even if a heat-generating layer 150a of the heat-resistant belt 150 generates heat due to electromagnetic induction, the heat-resistant belt 150 is heated. Since the heat itself is generated, there is little temperature unevenness, and the reliability of fixing is increased.
[0037]
Note that the thickness of the heat generating layer 150a is desirably about 20 μm to 50 μm, and particularly desirably about 30 μm.
[0038]
As described above, when the heat generating layer 150a is made of a material based on a metal having magnetism such as iron, cobalt, nickel, or the like or an alloy based on them, if the thickness is larger than 50 μm, In addition, the strain stress generated when the belt rotates increases, causing cracks due to shearing force and extremely lowering the mechanical strength. If the thickness of the heat generating layer 150a is smaller than 20 μm, the composite layer belt may be damaged by cracks and cracks due to a thrust load on the belt end caused by meandering during belt rotation.
[0039]
On the other hand, the thickness of the release layer 150b is preferably about 100 μm to 300 μm, and more preferably about 200 μm. By doing so, the surface layer of the heat-resistant belt 150 sufficiently wraps the toner image T formed on the sheet material 90, so that the toner image T can be uniformly heated and melted.
[0040]
If the thickness of the release layer 150b is smaller than 100 μm, the heat capacity of the heat-resistant belt 150 becomes small, and the belt surface temperature drops rapidly in the toner fixing step, so that sufficient fixing performance cannot be secured. If the thickness of the release layer 150b is larger than 300 μm, the heat capacity of the heat-resistant belt 150 increases, and the time required for warm-up increases. In addition, in the toner fixing step, the surface temperature of the belt is hardly reduced, so that the aggregation effect of the melted toner at the fixing unit outlet is not obtained, and the releasability of the belt is reduced and the toner adheres to the belt. Hot offset occurs.
[0041]
The inner surface of the heat generating layer 150a may be coated with a resin for the purpose of preventing metal oxidation and improving contact with the heating roller 130.
[0042]
In addition, as a base material of the heat-resistant belt 150, instead of the heat-generating layer 150a made of the above-described metal, it has heat resistance such as a fluororesin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyamideimide resin, a PEEK resin, a PES resin, and a PPS resin. A resin layer may be used.
[0043]
If the base material is formed of a resin layer which is a resin member having high heat resistance, the heat resistant belt 150 can easily adhere to the heat roller 130 according to the curvature of the heat roller 130. 150 is transmitted efficiently. In addition, there is an effect that the resin is hardly cracked. However, the thermal conductivity is higher when a metal layer is used.
[0044]
In this case, the thickness of the resin layer is preferably from about 20 μm to 150 μm, and particularly preferably about 75 μm. If the thickness of the resin layer is smaller than 20 μm, mechanical strength against meandering during belt rotation cannot be obtained. When the thickness of the resin layer is larger than 150 μm, the thermal conductivity of the resin is small, so that the heat transfer efficiency from the heating roller 130 to the release layer 150b of the heat resistant belt 150 is reduced, and the fixing performance is reduced. Occurs.
[0045]
In FIG. 2, a pressure roller 160 includes a metal core 160a made of a cylindrical member made of a metal having high thermal conductivity such as copper or aluminum, and heat resistance and toner releasability provided on the surface of the metal core 160a. High elastic member 160b. SUS may be used for the metal core 160a in addition to the above metals.
[0046]
The pressing roller 160 forms a fixing nip portion N that presses the fixing roller 140 via the heat-resistant belt 150 to pinch and convey the sheet material 90. In the present embodiment, the hardness of the pressing roller 160 is By making the fixing roller 140 harder than the fixing roller 140, the pressure roller 160 bites into the fixing roller 140 (and the heat-resistant belt 150), so that the sheet material 90 follows the circumferential shape of the surface of the pressure roller 160. Therefore, the sheet member 90 has an effect of easily separating from the surface of the heat resistant belt 150. The outer diameter of the pressure roller 160 is about 30 mm, which is the same as that of the fixing roller 140, but the wall pressure is about 2 to 5 mm, which is thinner than the fixing roller 140, and the hardness is 20 to 60 ° (Asker hardness: JIS A hardness). As described above, the fixing roller 140 is harder than the fixing roller 140.
[0047]
Next, the configuration of the induction heating means 180 will be described.
[0048]
The induction heating means 180 for heating the heating roller 130 by electromagnetic induction is arranged to face the outer peripheral surface of the heating roller 130 as shown in FIG. As shown in FIG. 2 and FIG. 5, it has an exciting coil 190 as a magnetic field generating means, and a coil guide plate 200 around which the exciting coil 190 is wound. The coil guide plate 200 has a semi-cylindrical shape disposed close to the outer peripheral surface of the heating roller 130. Further, the excitation coil 190 is formed by winding a wire bundle obtained by bundling wires whose surfaces are insulated along the coil guide plate 200 so as to extend in the rotation axis direction of the heating roller 130. It is formed along the circumference. The excitation coil 190 has an oscillation circuit connected to a drive power supply 191 whose frequency is variable. The power supply from the drive power supply 191 causes the heating roller 130 to generate heat by electromagnetic induction. In the present embodiment, the number of twists of the exciting coil 190 is 40, and this is wound 9 times.
[0049]
Outside the excitation coil 190, a semi-cylindrical excitation coil core 210 made of a ferromagnetic material such as ferrite is fixed to the excitation coil core support member 220 and is arranged close to the excitation coil 190. In the present embodiment, the exciting coil core 210 having a relative magnetic permeability of 2500 is used.
[0050]
In the fixing device having such a configuration, in FIG. 4, a high-frequency AC current of 10 kHz to 1 MHz, preferably a high-frequency AC current of 20 kHz to 800 kHz is supplied to the excitation coil 190 from a driving power source, thereby generating an alternating magnetic field D. I do. Then, the alternating magnetic field acts on the heating layer 150a of the heating roller 130 and the heat resistant belt 150 in the contact area W1 between the heating roller 130 and the heat resistant belt 150 and in the vicinity thereof, and the change of the alternating magnetic field D is generated inside these. An eddy current I flows in the obstructing direction.
[0051]
The eddy current I generates Joule heat according to the resistance of the heating roller 130 and the heat generating layer 150a, and has the heating roller 130 and the heat generating layer 150a mainly in the contact area between the heat roller 130 and the heat resistant belt 150 and in the vicinity thereof. The heat resistant belt 150 is heated by electromagnetic induction.
[0052]
The heat-resistant belt 150 heated in this manner is a temperature-sensitive thermosensitive element such as a thermistor disposed in contact with the inner surface of the heat-resistant belt 150 near the entrance side of the fixing nip N shown in FIG. The temperature of the inner surface of the belt is detected by the temperature detecting means 170 including an element.
[0053]
Accordingly, the fixing performance is continuously ensured without the temperature detecting means 170 damaging the surface of the heat resistant belt 150, and the temperature immediately before entering the fixing nip portion N of the heat resistant belt 150 is detected. Then, by controlling the input power to the induction heating means 180 based on a signal output based on this temperature information, the temperature of the heat resistant belt 150 is stably maintained at, for example, 180 ° C.
[0054]
Here, as shown in FIG. 6, a rotating body 230 is connected to the heating roller 130 via a gear 260, and the disc-shaped rotating body 230 rotates in conjunction with the rotation of the heating roller 130. ing. In the rotating body 230, three slits 230a are formed at regular intervals in the circumferential direction.
[0055]
In the vicinity of the rotator 230, a sensor 240 such as a photosensor that detects the rotation of the rotator 230 when the rotator 230 rotates and the light from the light emitting unit to the light receiving unit is blocked and transmitted by the slit 230a. Is installed.
[0056]
The sensor 240 stops or reduces the power supply from the driving power supply 191 to the exciting coil 190 when the rotation of the rotating body 230 is detected to be abnormal by the sensor 240 (that is, the rotation of the rotating body 230 is stopped or the rotation speed is abnormally decreased). The control unit 250 is connected.
[0057]
Note that the control of stopping or decreasing the power supply to the excitation coil 190 in the control unit 250 may be either control by hardware or software control using a CPU.
[0058]
Here, in the present embodiment, one slit 230a is detected at 280 ms at a normal rotation speed, and when this slit 230a is not detected for 1.4 seconds continuously, a rotation abnormality is determined. Is to be detected. However, the present invention is not limited to such numerical values.
[0059]
In addition, the sensor 240 is not limited to a photosensor, and various sensors capable of performing detection by mechanical means, electrical means, magnetic means, and the like can be applied. Further, even when a photo sensor is used, various types of photo sensors can be used. Further, a member having optical transparency can be used instead of the slit 230a described above.
[0060]
In the above configuration, if the sensor 240 does not detect the slit 230a of the rotating body 230 that rotates in conjunction with the heating roller 130 for a predetermined time, the rotating body 230 stops rotating or the rotation speed is abnormally reduced. That is, since the rotation of the heating roller 130 is stopped or the rotation speed is abnormally reduced, this is detected as a rotation abnormality and a signal is issued to the control unit 250. Then, the control unit 250 that has received this signal controls the drive power supply 191 to stop or reduce the power supply to the excitation coil 190 of the induction heating unit 180. In addition, when the power supply is reduced, the temperature is set to such an extent that the temperature does not abnormally rise due to local heat generation of the heating roller 130 by the exciting coil 190.
[0061]
As described above, according to the present embodiment, since the rotation of the rotating body 230 that rotates in conjunction with the heating roller 130 is detected, abnormal rotation of the heating roller 130 due to a cause other than a malfunction of the motor can be detected. The temperature of the heating roller 130 which can be detected and is heated by the induction heating means 180 can be reliably prevented from abnormally rising.
[0062]
In the above description, the rotating body 230 is connected to the heating roller 130 via the gear 260, but may be arranged coaxially with the rotating shaft of the heating roller 130 as shown in FIG.
[0063]
Further, in the above description, the configuration is shown in which the fixing is performed by the fixing roller 140 heated from the heating roller 130 heated by the induction heating unit 180 via the heat-resistant belt 150, but the heat-resistant belt 150 is not used. A configuration in which fixing is performed directly by the heating roller 130 may be employed.
[0064]
That is, as shown in FIG. 8, the heating roller 130 heated by electromagnetic induction of the induction heating means 180 and the pressing roller 160 pressed against the heating roller 130 and rotating in the forward direction with respect to the heating roller 130. It may be configured.
[0065]
Further, in the present embodiment, the sensor 240 detects the rotation stop of the rotator 230 and the abnormal decrease in the rotation speed, but may detect only one of them.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the rotation of the rotating body that rotates in conjunction with the heat-generating member is detected, it is possible to detect the rotation abnormality of the heat-generating member due to a cause other than the malfunction of the motor, and to perform the induction. An advantageous effect is obtained that an abnormal rise in temperature of the heat generating member generated by the heating means can be reliably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an image forming apparatus provided with a fixing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a fixing device according to an embodiment of the present invention used in the image forming apparatus of FIG. FIG. 3 is an exploded view showing a configuration of a heating roller constituting the fixing device shown in FIG. 2; FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of a heat-resistant belt constituting the fixing device shown in FIG. 2; FIG. 5 is an explanatory view showing a part of the induction heating means constituting the fixing device of FIG. 2; FIG. 6 is an explanatory view showing an example of a main part of the fixing device of FIG. 2; FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of the main part of FIG. 8. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a fixing device according to another embodiment of the present invention used in the image forming apparatus of FIG.
90 sheet material (recording medium)
130 Heating roller (heating member)
180 Induction heating means 190 Excitation coil 191 Driving power supply 230 Rotating body 240 Sensor 250 Control section N Fixing nip section

Claims (2)

定着ニップ部で記録媒体を挟持搬送し、前記記録媒体上の未定着トナーを溶融、加圧して当該記録媒体に定着させる定着装置であって、
磁性金属部材の回転体からなる発熱部材と、
前記発熱部材の外周面と対向配置され、駆動電源からの給電を受けて電磁誘導によって前記発熱部材を発熱させる励磁コイルを備えた誘導加熱手段と、
前記発熱部材の回転に連動して回転する回転体と、
前記回転体の回転を検出するセンサと、
前記センサにより前記回転体が回転異常と検知されたならば前記駆動電源から前記励磁コイルへの給電を停止または減少させる制御部とを有することを特徴とする定着装置。
A fixing device that nips and conveys a recording medium at a fixing nip portion and melts and pressurizes unfixed toner on the recording medium to fix the recording medium on the recording medium,
A heat-generating member comprising a rotating body of a magnetic metal member;
An induction heating means provided with an exciting coil that is arranged to face the outer peripheral surface of the heat generating member and receives power from a driving power source to generate heat by heating the heat generating member by electromagnetic induction;
A rotating body that rotates in conjunction with the rotation of the heating member,
A sensor for detecting rotation of the rotating body,
A fixing unit that stops or reduces power supply from the driving power supply to the exciting coil when the rotation of the rotating body is detected as abnormal by the sensor.
請求項1記載の発明において、前述した回転体が発熱部材の回転軸と同軸上に配置されている定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the rotating body is disposed coaxially with a rotation axis of the heat generating member.
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