JP2005173446A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain fixing temperature at the time of standby while dissolving faults such as noise and wear of components at the time of standby for fixation. <P>SOLUTION: Length of width (heater lamp heating width) which becomes equal to or more than predetermined reference temperature with width of a fixing roller in the axis direction on the surface of the fixing roller by heating of a heater lamp is longer than length of the width (maximum paper feed width) of a medium with the maximum width of the fixing roller in the axis direction among media used for the fixing device. In addition, it is shorter than length of width (electromagnetic induction heating width) which becomes equal to or more than the reference temperature with width of the fixing roller in the axis direction on the surface of the fixing roller by heating of an induction heating apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成に用いる定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device used for electrophotographic image formation and an image forming apparatus including the fixing device.

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。   In recent years, market demands for energy saving and high speed have been increasing for image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles. In order to achieve these required performances, it is important to improve the thermal efficiency of the fixing device used in the image forming apparatus.

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記録材シート、印刷紙、感光紙・静電記録紙などの記録材に形成される。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。   In an image forming apparatus, an unfixed toner image is transferred to a recording material sheet, printing paper, photosensitive paper, electrostatic recording paper, etc. by an image transfer method or a direct method by an image forming process such as electrophotographic recording, electrostatic recording, and magnetic recording. Formed on recording material. As a fixing device for fixing an unfixed toner image, a contact heating method fixing device such as a heat roller method, a film heating method, and an electromagnetic induction heating method is widely used.

このうち、電磁誘導加熱方式の定着装置として、特許文献1に開示の技術では、交番磁界により磁性金属部材に発生した渦電流でジュール熱を生じさせ、磁性金属部材を含む加熱体を電磁誘導発熱させる手段が提案されている。   Among these, as an electromagnetic induction heating type fixing device, in the technique disclosed in Patent Document 1, Joule heat is generated by an eddy current generated in a magnetic metal member by an alternating magnetic field, and a heating body including the magnetic metal member is heated by electromagnetic induction. Means to make it have been proposed.

以下に、電磁誘導加熱方式の定着装置の構成について、図11を参照して説明する。図11は、従来の電磁誘導加熱方式による定着装置を示す説明図である。図11に示すように、従来の定着装置は、励磁コイルユニット218と加熱部である磁性金属部材219とからなる加熱体220が装着されたフィルム内面ガイド221と、磁性金属部材219を内壁に当接した状態でフィルム内面ガイド221を包む耐熱性を備えた円筒状のフィルム217とを備えた定着ローラ201と、磁性金属部材219の位置でフィルム217に圧接して、このフィルム217との間に定着ニップ部Nを形成するとともに、当該フィルム217を回転させる加圧ローラ222と、から構成されている。   Hereinafter, the configuration of the electromagnetic induction heating type fixing device will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory view showing a conventional fixing device using an electromagnetic induction heating method. As shown in FIG. 11, the conventional fixing device has a film inner surface guide 221 on which a heating body 220 including an exciting coil unit 218 and a magnetic metal member 219 as a heating unit is mounted, and a magnetic metal member 219 against the inner wall. The fixing roller 201 having a heat-resistant cylindrical film 217 that wraps the film inner surface guide 221 in contact with the film 217 is pressed against the film 217 at the position of the magnetic metal member 219. A pressure roller 222 that forms the fixing nip N and rotates the film 217 is formed.

フィルム217としては、膜厚が100μm以下、理想的には50μm以下20μm以上の耐熱性を有するPTFE、PFA、FEPの等の単層フィルム、あるいはポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等のフィルムの外周表面にPTFE、PFA、FEP等をコーティングした複合層フィルムが使用されている。   The film 217 has a heat resistance of 100 μm or less, ideally 50 μm or less and 20 μm or more, and is a single layer film such as PTFE, PFA, FEP or the like, or a film such as polyimide, polyamideimide, PEEK, PES, PPS, etc. A composite layer film in which PTFE, PFA, FEP or the like is coated on the outer peripheral surface is used.

また、フィルム内面ガイド221は、PEEK、PPS等の樹脂より形成された剛性・耐熱性を有する部材からなり、加熱体220はこのようなフィルム内面ガイド221の長手方向の略中央部に嵌め込まれている。   The film inner surface guide 221 is made of a member having rigidity and heat resistance formed of a resin such as PEEK or PPS, and the heating body 220 is fitted in the substantially central portion of the film inner surface guide 221 in the longitudinal direction. Yes.

加圧ローラ222は、芯222aと、その周囲に設けられたシリコーンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム層222bとからなり、所定の軸受や付勢手段(何れも図示せず)により所定の押圧力を持ってフィルム217を挟んで、加熱体220の磁性金属部材219に圧接するように配設されている。そして、加圧ローラ222は駆動手段(図示せず)により反時計回りに回転駆動される。   The pressure roller 222 includes a core 222a and a heat-resistant rubber layer 222b having a good releasability such as silicone rubber provided around the core 222a. The pressure roller 222 has a predetermined bearing and biasing means (both not shown). The film 217 is sandwiched with a pressing force so as to be in pressure contact with the magnetic metal member 219 of the heating body 220. The pressure roller 222 is driven to rotate counterclockwise by a driving means (not shown).

この加圧ローラ222の回転駆動により、加圧ローラ222とフィルム217との間に摩擦力が発生してフィルム217に回転力が作用し、フィルム217は加熱体220の磁性金属部材219に密着しながら摺動回転する。   By the rotational driving of the pressure roller 222, a frictional force is generated between the pressure roller 222 and the film 217, and the rotational force acts on the film 217. The film 217 is in close contact with the magnetic metal member 219 of the heating body 220. While sliding.

加熱体220が所定の温度に達した状態において、定着ニップ部Nのフィルム217と加圧ローラ222との間に、プリンタエンジン(図示せず)で形成された未定着トナー画像Tを有する媒体である媒体211を導入する。媒体211は加圧ローラ222とフィルム217とに挟まれて定着ニップ部Nを搬送されることにより、磁性金属部材219の熱がフィルム217を介して媒体211に付与され、未定着のトナー像Tが媒体211上に溶融定着される。なお、定着ニップ部Nの出口においては、通過した媒体211はフィルム217の表面から分離されて排紙トレイ(図示せず)に搬送される。   A medium having an unfixed toner image T formed by a printer engine (not shown) between the film 217 and the pressure roller 222 in the fixing nip N in a state where the heating body 220 has reached a predetermined temperature. A medium 211 is introduced. The medium 211 is sandwiched between the pressure roller 222 and the film 217 and conveyed through the fixing nip portion N, so that the heat of the magnetic metal member 219 is applied to the medium 211 via the film 217, and the unfixed toner image T Is melt-fixed on the medium 211. At the exit of the fixing nip N, the medium 211 that has passed is separated from the surface of the film 217 and conveyed to a paper discharge tray (not shown).

このように、電磁誘導加熱方式の定着装置では、渦電流の発生を利用することで、誘導加熱手段としての磁性金属部材219を、フィルム217を介して媒体11のトナー像Tに近くに配置することができ、フィルム加熱方式の定着装置よりもさらに加熱効率がアップする。   As described above, in the electromagnetic induction heating type fixing device, the magnetic metal member 219 serving as the induction heating means is disposed close to the toner image T of the medium 11 through the film 217 by utilizing the generation of eddy current. Therefore, the heating efficiency is further improved as compared with the fixing device of the film heating type.

そして、画像形成装置の中でも、フルカラー画像形成装置における定着装置では、4層以上に積層された厚みのあるトナー粒子層を十分に加熱溶融させる能力が要求される。そして、この要求を達成するためには、電磁誘導加熱方式の定着装置では、トナー像を十分包み込んで均一に加熱溶融するために、フィルム217の表面に200μm程度のゴム弾性層が必要となる。   Among image forming apparatuses, a fixing device in a full-color image forming apparatus is required to have a capability of sufficiently heating and melting a toner particle layer having a thickness of four or more layers. In order to achieve this requirement, an electromagnetic induction heating type fixing device requires a rubber elastic layer of about 200 μm on the surface of the film 217 in order to sufficiently enclose the toner image and uniformly heat and melt it.

特開平8−22206号公報JP-A-8-22206

前述のような電磁誘導加熱方式の定着装置は、定着ローラまたは定着ベルトなどの発熱部材を電磁誘導によって直接発熱するものであるため、ヒータランプ加熱方式と比較して熱変換効率が高く、より小さい電力で定着ローラ、定着ベルトの表面を定着温度まで迅速に昇温させることができる。   The electromagnetic induction heating type fixing device as described above generates heat directly from a heat generating member such as a fixing roller or a fixing belt by electromagnetic induction. Therefore, the heat conversion efficiency is higher and smaller than that of the heater lamp heating method. The surface of the fixing roller and the fixing belt can be quickly raised to the fixing temperature with electric power.

しかしながら、電磁誘導加熱方式の定着装置では、発熱部材を停止させた状態で電磁誘導加熱を行うと発熱部材が局所的に非常な高温となる。このため、電磁誘導加熱を行う際は発熱部材を回転させながら行う必要がある。その際に、加熱の立上げ時及びトナー画像の形成された媒体の通紙時には発熱部材を回転させるのに不具合はないが、画像形成を行っていない待機時において、すぐに画像形成が出来る状態の温度で発熱部材を維持するには、待機中も常に発熱部材を回転している必要があり、装置を使用していないにもかかわらず、発熱部材が常に動作していることになり、その回転が騒音となり、また、使用していない時も発熱部材が回転していることで部品(例えば、発熱部材を回転するときの軸受、ローラ等)の磨耗が多くなり、部品の寿命が装置寿命に対して短くなるという不具合がある。   However, in the electromagnetic induction heating type fixing device, if the electromagnetic induction heating is performed in a state where the heat generating member is stopped, the heat generating member becomes locally extremely high temperature. For this reason, when performing electromagnetic induction heating, it is necessary to rotate the heating member. At that time, there is no problem in rotating the heating member when heating is started and when the medium on which the toner image is formed is passed, but the image can be immediately formed in the standby state when the image is not formed. In order to maintain the heat generating member at the temperature, the heat generating member must always be rotated during standby, and the heat generating member is always in operation even though the device is not used. Rotation causes noise, and the heat generating member rotates even when not in use, so that wear of parts (for example, bearings, rollers, etc. when rotating the heat generating member) increases, and the life of the parts is the device life. There is a problem that it becomes shorter.

これらの不具合を回避するためには、誘導加熱方式での投入電力をかなり落として発熱部材を回転しないで温度を維持することも考えられるが、発熱部材を回転しないと局所的にしか加熱されないため、加圧ローラ等の温度が下がり、通紙時に加圧ローラに温度を奪われて発熱部材の温度が落ち込こみ、定着不良等の不具合が発生する。   In order to avoid these problems, it may be possible to maintain the temperature without rotating the heat generating member by considerably reducing the input power in the induction heating method, but if the heat generating member is not rotated, it is heated only locally. The temperature of the pressure roller or the like decreases, and the temperature of the heat generating member drops due to the pressure roller being deprived of the temperature when the paper is passed, causing problems such as poor fixing.

本発明の目的は、定着の待機時における騒音や部品の磨耗などの不具合を解消する一方で、この待機時の定着温度を維持できるようにすることである。   An object of the present invention is to eliminate the problems such as noise and wear of parts during standby for fixing, and to maintain the fixing temperature during standby.

本発明の別の目的は、この場合に、定着ローラの端部からの熱の逃げ量を最小にし、かつ、有効な発熱分布を構成し、装置の小型化と効率改善を実現することである。   Another object of the present invention is to minimize the amount of heat escaped from the end of the fixing roller and to form an effective heat distribution, thereby realizing downsizing of the apparatus and improvement in efficiency. .

本発明は、定着ローラと加圧ローラとの間で形成されるニップ部でトナー画像の形成された媒体に加熱及び加圧して前記トナー画像を前記媒体上に定着する定着装置において、前記定着ローラを電磁誘導により加熱する誘導加熱装置と、前記定着ローラを回転駆動する駆動源と、前記定着ローラ又は前記加圧ローラの内部に設けられ当該定着ローラ又は加圧ローラを加熱するヒータと、前記定着の実行時には前記誘導加熱装置による前記加熱及び前記回転駆動を実行し、新たな前記定着の実行を待つ待機時には前記誘導加熱装置による前記加熱の停止若しくは加熱量の低減、前記回転駆動の停止及び前記ヒータによる前記加熱を実行する制御手段と、を備え、前記ヒータの加熱により前記定着ローラ表面の当該定着ローラの軸方向の幅で所定の基準温度以上となる幅の長さは、本定着装置で用いる媒体のうち前記軸方向の幅が最大のものの当該幅の長さである最大通紙幅より長く、前記誘導加熱装置の加熱により前記定着ローラ表面の前記軸方向の幅で前記基準温度以上となる幅の長さより短い、ことを特徴とする定着装置である。   The present invention provides a fixing device for fixing a toner image on the medium by heating and pressing a medium on which a toner image is formed at a nip portion formed between a fixing roller and a pressure roller. An induction heating device that heats the fixing roller, a driving source that rotationally drives the fixing roller, a heater that is provided inside the fixing roller or the pressure roller, and that heats the fixing roller or the pressure roller, and the fixing When performing the above, the heating by the induction heating device and the rotational drive are performed, and when waiting for the execution of the new fixing, the heating by the induction heating device or the heating amount is reduced, the rotational drive is stopped, and the Control means for performing the heating by a heater, and a predetermined width of the fixing roller surface in the axial direction of the fixing roller by the heating of the heater. The length of the width equal to or higher than the reference temperature is longer than the maximum sheet passing width which is the length of the medium having the maximum axial width among the media used in the fixing device, and the fixing by heating of the induction heating device. In the fixing device, the width of the roller surface in the axial direction is shorter than the length of the width that is equal to or higher than the reference temperature.

したがって、待機時においては定着ローラの回転駆動を停止して、騒音や部品の磨耗などの不具合を解消する一方で、ヒータにより待機時の定着温度を維持することができる。また、定着ローラの端部からの熱の逃げ量を最小にし、かつ、有効な発熱分布を構成し、誘導加熱装置の小型化と効率改善を実現することができる。   Therefore, the rotation of the fixing roller can be stopped during standby to eliminate problems such as noise and component wear, while the heater can maintain the fixing temperature during standby. Further, the amount of heat escaped from the end of the fixing roller can be minimized, and an effective heat generation distribution can be formed, so that the induction heating device can be reduced in size and improved in efficiency.

本発明を実施するための最良の一形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described.

図1は、本実施の形態のデジタル複写機100の縦断面図である。このデジタル複写機100は、本発明の画像形成装置を実施するもので、いわゆる複合機である。すなわち、このデジタル複写機100は、複写機能と、これ以外の機能、例えば、プリンタ機能、ファクシミリ機能とを備えていて、図示しない操作部のアプリケーション切り替えキーの操作により、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能である。これにより、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a digital copying machine 100 according to the present embodiment. The digital copying machine 100 implements the image forming apparatus of the present invention, and is a so-called multifunction machine. That is, the digital copying machine 100 has a copying function and other functions, for example, a printer function and a facsimile function, and the copying function, the printer function, and the facsimile are operated by operating an application switching key of an operation unit (not shown). It is possible to select the functions by switching them sequentially. Thus, the copy mode is selected when the copy function is selected, the print mode is selected when the printer function is selected, and the facsimile mode is selected when the facsimile mode is selected.

次に、このデジタル複写機100の概略構成及び複写モードの際の動作について説明する。図1において、自動原稿送り装置(以下ADFという)101において、原稿台102に画像面を上にして置かれた原稿は、図示しない操作部上のスタートキーが押下されると、給紙ローラ103、給送ベルト104によってコンタクトガラスからなる原稿台102上の所定の位置に給送される。ADF101は、一枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。コンタクトガラス105上の原稿は、画像読取装置106によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト104、排送ローラ107によって排紙台108上に排出される。   Next, the schematic configuration of the digital copying machine 100 and the operation in the copy mode will be described. In FIG. 1, in an automatic document feeder (hereinafter referred to as ADF) 101, a document placed on a document table 102 with an image surface facing upward is pressed when a start key on an operation unit (not shown) is pressed. Then, the sheet is fed to a predetermined position on the document table 102 made of contact glass by the feeding belt 104. The ADF 101 has a count function that counts up the number of documents every time a document is fed. After the image information is read by the image reading device 106, the document on the contact glass 105 is discharged onto the paper discharge tray 108 by the feeding belt 104 and the discharge roller 107.

原稿セット検知器109で原稿台102上に次の原稿が存在することが検知された場合には、同様に原稿台102上の一番下の原稿が給紙ローラ103、給送ベルト104によってコンタクトガラス105上の所定の位置に給送される。このコンタクトガラス105上の原稿は、画像読取装置106によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト104、排送ローラ107によって排紙台108上に排出される。ここに、給送ローラ3、給送ベルト4及び排送ローラ7は搬送モータによって駆動される。   When the document set detector 109 detects that the next document is present on the document table 102, the lowermost document on the document table 102 is similarly contacted by the feed roller 103 and the feed belt 104. It is fed to a predetermined position on the glass 105. After the image information is read by the image reading device 106, the original on the contact glass 105 is discharged onto the paper discharge tray 108 by the feeding belt 104 and the discharge roller 107. Here, the feeding roller 3, the feeding belt 4, and the discharging roller 7 are driven by a conveyance motor.

第1給紙装置110、第2給紙装置111及び第3給紙装置112は、それぞれ選択されたときに、その積載された転写紙を給紙し、この転写紙は縦搬送ユニット116によって感光体117に当接する位置まで搬送される。感光体117は、例えば感光体ドラムが用いられていて、図示しないメインモータにより回転駆動される。   When selected, the first paper feeding device 110, the second paper feeding device 111, and the third paper feeding device 112 feed the stacked transfer paper, and the transfer paper is photosensitized by the vertical conveyance unit 116. It is transported to a position where it contacts the body 117. For example, a photosensitive drum is used as the photosensitive member 117, and is rotated by a main motor (not shown).

画像読取装置106で原稿から読み取られた画像データは、図示しない画像処理装置で所定の画像処理が施された後、書き込みユニット118によって光情報に変換され、感光体ドラム117には図示しない帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット118からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム117上の静電潜像は、現像装置119により現像されてトナー像となる。書き込みユニット118、感光体ドラム117、現像装置119や、その他の図示しない感光体ドラム117回りの周知の装置などにより、電子写真方式で用紙などの媒体に画像形成を行なうプリンタエンジンを構成している。   Image data read from the document by the image reading device 106 is subjected to predetermined image processing by an image processing device (not shown) and then converted into optical information by a writing unit 118, and a charging device (not shown) is provided on the photosensitive drum 117. Are uniformly charged and then exposed to light information from the writing unit 118 to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 117 is developed by the developing device 119 to become a toner image. A printer engine that forms an image on a medium such as paper by an electrophotographic system is configured by the writing unit 118, the photosensitive drum 117, the developing device 119, and other well-known devices around the photosensitive drum 117 (not shown). .

搬送ベルト120は、用紙搬送の手段及び転写の手段を兼ねていて電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット116からの転写紙を感光体ドラム117と等速で搬送しながら感光体ドラム117上のトナー像を転写紙に転写する。この転写紙は、定着装置121によりトナー像が定着され、排紙ユニット122により排紙トレイ123に排出される。感光体ドラム117は、トナー像転写後に図示しないクリーニング装置により残存トナーのクリーニングがなされる。   The conveyance belt 120 serves as a sheet conveyance unit and a transfer unit, and a transfer bias is applied from a power source. The conveyance belt 120 is conveyed on the photosensitive drum 117 while conveying the transfer sheet from the vertical conveyance unit 116 at a constant speed with the photosensitive drum 117. The toner image is transferred onto the transfer paper. The transfer paper is fixed with a toner image by a fixing device 121 and is discharged to a paper discharge tray 123 by a paper discharge unit 122. The photosensitive drum 117 is cleaned of residual toner by a cleaning device (not shown) after the toner image is transferred.

以上の動作は、通常のモードで用紙の片面に画像を複写するときの動作であるが、両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合には、各給紙トレイ113〜115のいずれかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された転写紙は、排紙ユニット122により排紙トレイ123側ではなく、両面入紙搬送路124側に切り替えられ、反転ユニット125によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット126へ搬送される。   The above operation is an operation for copying an image on one side of a sheet in a normal mode. When an image is copied on both sides of a transfer sheet in a duplex mode, one of the paper feed trays 113 to 115 is copied. The transfer paper that is further fed and has an image formed on the surface as described above is switched to the double-sided paper feed path 124 side by the paper discharge unit 122 instead of the paper discharge tray 123 side, and switched back by the reversing unit 125 Then, the front and back sides are reversed and conveyed to the duplex conveying unit 126.

この両面搬送ユニット126へ搬送された転写紙は、両面搬送ユニット126により縦搬送ユニット116へ搬送され、縦搬送ユニット116により感光体ドラム117に当接する位置まで搬送され、感光体ドラム117上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて、定着装置121でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット122により排紙トレイ123に排出される。   The transfer paper transported to the double-sided transport unit 126 is transported to the vertical transport unit 116 by the double-sided transport unit 126, transported to the position where it abuts on the photoconductive drum 117 by the vertical transport unit 116, and is transferred onto the photoconductive drum 117. The toner image formed in the same manner as above is transferred to the back surface, and the toner image is fixed by the fixing device 121, whereby double-sided copying is performed. This double-sided copy is discharged to the paper discharge tray 123 by the paper discharge unit 122.

また、転写紙を反転して排出する場合には、反転ユニット125によりスイッチバックされて表裏が反転された転写紙は、両面搬送ユニット126に搬送されずに反転排紙搬送路127を経て排紙ユニット122により排紙トレイ123に排出される。   Further, when the transfer paper is reversed and discharged, the transfer paper that is switched back by the reversing unit 125 and turned upside down is not conveyed to the duplex conveying unit 126 but is discharged via the reverse discharge conveyance path 127. The paper is discharged to the paper discharge tray 123 by the unit 122.

プリントモードでは、前述の画像処理装置からの画像データの代りに、外部からの画像データが書き込みユニット118に入力されて、前述と同様に転写紙上に画像が形成される。   In the print mode, image data from the outside is input to the writing unit 118 instead of the image data from the above-described image processing apparatus, and an image is formed on the transfer paper as described above.

さらに、ファクシミリモードでは、画像読取装置106からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて前述の画像処理装置からの画像データの代りに書き込みユニット118に入力されることにより、前述と同様に転写紙上に画像が形成される。   Further, in the facsimile mode, the image data from the image reading device 106 is transmitted to the other party by a facsimile transmission / reception unit (not shown), and the image data from the other party is received by the facsimile transmission / reception unit, instead of the image data from the image processing device described above. As a result, the image is formed on the transfer paper as described above.

また、このデジタル複写機100には、図示しない大量用紙供給装置(以下、LCTという)と、及びソート、穴あけ、ステイプルなどを行なうフィニッシャー12と、原稿読み取りのためのモード、複写倍率の設定、給紙段の設定、フィニッシャー12で後処理の設定、オペレータに対する表示などを行なう操作部とを備えている。   The digital copying machine 100 includes a large-sized sheet supply device (hereinafter referred to as LCT), a finisher 12 that performs sorting, punching, stapling, and the like, a mode for reading a document, setting of a copy magnification, and supply. And an operation unit for setting the paper tray, setting the post-processing by the finisher 12, and displaying to the operator.

次に、定着装置121の構成について図2を参照して説明する。   Next, the configuration of the fixing device 121 will be described with reference to FIG.

図2に示す定着装置121は、誘導加熱装置6と、誘導加熱装置6の電磁誘導により加熱される加熱ローラ1と、加熱ローラ1と平行に配置された定着ローラ2と、加熱ローラ1と定着ローラ2とに張り渡され、加熱ローラ1により加熱されるとともに、少なくともこれらの何れかのローラの回転により矢印A方向に回転する無端帯状の耐熱性ベルト(トナー加熱体)3と、ベルト3を介して定着ローラ2に圧接されるとともにベルト3に対して順方向に回転する加圧ローラ4とから構成されている。定着装置121は、定着ローラ2と加圧ローラ4との間で形成されるニップ部でトナー画像Tの形成された媒体11に加熱及び加圧して、トナー画像Tを媒体11上に定着する。   A fixing device 121 shown in FIG. 2 includes an induction heating device 6, a heating roller 1 heated by electromagnetic induction of the induction heating device 6, a fixing roller 2 arranged in parallel with the heating roller 1, and the heating roller 1 and fixing. An endless belt-like heat-resistant belt (toner heating body) 3 that is stretched between the rollers 2 and heated by the heating roller 1 and rotated in the direction of arrow A by at least one of these rollers, and a belt 3 And a pressure roller 4 that is pressed against the fixing roller 2 and rotates in the forward direction with respect to the belt 3. The fixing device 121 heats and presses the medium 11 on which the toner image T is formed at a nip portion formed between the fixing roller 2 and the pressure roller 4 to fix the toner image T on the medium 11.

加熱ローラ1は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材からなり、低熱容量で昇温の速い構成となっている。   The heating roller 1 is made of, for example, a hollow cylindrical magnetic metal member such as iron, cobalt, nickel, or an alloy of these metals, and has a low heat capacity and a high temperature rise.

定着ローラ2は、例えば、ステンレススチール等の金属製の芯金2a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2aを被覆した弾性部材2bとから構成される。そして、加圧ローラ4からの押圧力で、この加圧ローラ4と定着ローラ2との間に所定幅の接触部を形成している。加熱ローラ1と定着ローラ2とに張り渡されたベルト3は、誘導加熱装置6により加熱される加熱ローラ1との接触部位W1で発熱される。そして、加熱ローラ1、定着ローラ2の回転によってベルト3の内面が連続的に発熱され、結果としてベルト全体に渡って加熱される。   The fixing roller 2 includes, for example, a metal core 2a made of stainless steel or the like, and an elastic member 2b in which a heat-resistant silicone rubber is solid or foamed and covered with the core 2a. A contact portion having a predetermined width is formed between the pressure roller 4 and the fixing roller 2 by the pressing force from the pressure roller 4. The belt 3 stretched between the heating roller 1 and the fixing roller 2 generates heat at a contact portion W1 with the heating roller 1 heated by the induction heating device 6. Then, the inner surface of the belt 3 is continuously heated by the rotation of the heating roller 1 and the fixing roller 2, and as a result, the entire belt is heated.

電磁誘導により加熱ローラ1を加熱する誘導加熱装置6は、図2及び図3に示すように、磁界発生手段である励磁コイル7と、この励磁コイル7が巻き回されたコイルガイド板8とを有している。コイルガイド板8は、加熱ローラ1の外周面に近接配置された半円筒形状をしており、図3(b)に示すように、励磁コイル7は、長い一本の励磁コイル線材を、このコイルガイド板8に沿って加熱ローラ1の軸方向に交互に巻き付けたものである。
なお、励磁コイル7は、発振回路が周波数可変の誘導加熱駆動回路51(図4)に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the induction heating device 6 that heats the heating roller 1 by electromagnetic induction includes an exciting coil 7 that is a magnetic field generating means and a coil guide plate 8 around which the exciting coil 7 is wound. Have. The coil guide plate 8 has a semi-cylindrical shape arranged close to the outer peripheral surface of the heating roller 1. As shown in FIG. 3B, the excitation coil 7 is composed of a single long excitation coil wire. The coil is alternately wound along the coil guide plate 8 in the axial direction of the heating roller 1.
The exciting coil 7 is connected to an induction heating drive circuit 51 (FIG. 4) whose oscillation circuit has a variable frequency.

励磁コイル7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9が、励磁コイルコア支持部材10に固定されて励磁コイル7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9は比透磁率が例えば2500のものを使用している。   Outside the excitation coil 7, a semi-cylindrical excitation coil core 9 made of a ferromagnetic material such as ferrite is fixed to the excitation coil core support member 10 and is disposed close to the excitation coil 7. In the present embodiment, the exciting coil core 9 has a relative permeability of, for example, 2500.

励磁コイル7には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を発生する。そして、加熱ローラ1と耐熱性ベルト3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1およびベルト3の発熱層に作用し、これらの内部では交番磁界の変化を妨げる方向Bに渦電流が流れる。   The exciting coil 7 is fed with a high-frequency alternating current of 10 kHz to 1 MHz, preferably a high-frequency alternating current of 20 kHz to 800 kHz, thereby generating an alternating magnetic field. The alternating magnetic field acts on the heat generating layer of the heating roller 1 and the belt 3 in the contact area W1 between the heating roller 1 and the heat-resistant belt 3 and the vicinity thereof, and in the direction B that prevents the change of the alternating magnetic field inside these. Eddy current flows.

そして、この渦電流が加熱ローラ1および発熱層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1とベルト3との接触領域およびその近傍部において、加熱ローラ1および発熱層を有するベルト3が電磁誘導加熱される。   This eddy current generates Joule heat according to the resistance of the heating roller 1 and the heat generating layer, and the belt 3 having the heating roller 1 and the heat generating layer mainly in the contact area between the heating roller 1 and the belt 3 and its vicinity. Is heated by electromagnetic induction.

本実施の形態の誘導加熱装置6においては、図2に示すように、加圧ローラ4の内部にヒータランプ30を備えていて、定着ローラ2を内部より加熱することができる。   In the induction heating device 6 of the present embodiment, as shown in FIG. 2, a heater lamp 30 is provided inside the pressure roller 4, and the fixing roller 2 can be heated from the inside.

図4は、定着装置121の制御系のブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram of a control system of the fixing device 121.

この制御系は、制御手段を実現するもので、定着装置121を集中的に制御するCPU41と、所定の制御プログラムや固定データを記憶したROM42と、CPU41のワークエリアとなるRAM43とがバス44で接続されてなるマイクロコンピュータ45である。このマイクロコンピュータ45は、複写機100の全体を集中的に制御する上位のマイクロコンピュータ(図示せず)の制御にしたがって動作する。   This control system implements control means. A CPU 41 that centrally controls the fixing device 121, a ROM 42 that stores predetermined control programs and fixed data, and a RAM 43 that serves as a work area for the CPU 41 are connected via a bus 44. The microcomputer 45 is connected. The microcomputer 45 operates in accordance with control of a host microcomputer (not shown) that controls the entire copying machine 100 in a centralized manner.

バス44には、誘導加熱装置6(の励磁コイル7)に通電して誘導加熱装置6を駆動する誘導加熱駆動回路51と、ヒータランプ30に通電してヒータランプ30を駆動するヒータ駆動回路52と、加熱ローラ1又は定着ローラ2を回転してベルト3を駆動する駆動源となるモータ53を駆動するモータ駆動回路54と、ベルト3の温度を検出する温度センサ55と、ヒータランプ30が設けられた加圧ローラ4(又は定着ローラ2)の表面温度を検出する温度センサ56とが接続されている。   In the bus 44, an induction heating drive circuit 51 that drives the induction heating device 6 by energizing the induction heating device 6 (excitation coil 7 thereof), and a heater drive circuit 52 that drives the heater lamp 30 by energizing the heater lamp 30. A motor driving circuit 54 for driving a motor 53 that is a driving source for driving the belt 3 by rotating the heating roller 1 or the fixing roller 2, a temperature sensor 55 for detecting the temperature of the belt 3, and a heater lamp 30. A temperature sensor 56 for detecting the surface temperature of the pressure roller 4 (or the fixing roller 2) is connected.

次に、CPU41がROM42に記憶されている制御プログラムに基づいて実行する制御動作の内容について説明する。   Next, the contents of the control operation executed by the CPU 41 based on the control program stored in the ROM 42 will be described.

図5は、ベルト3の温度(ベルト温度)と、電磁誘導のON/OFF(a)、ヒータランプ30のON/OFF(b)、及びベルト3の回転のON/OFF(c)との関係について説明する説明である。なお、以下の説明で、立上げ時、通紙時、待機時のいずれの時点にあるかの判断は、上位のマイクロコンピュータの指令によりCPU41が判断する。   FIG. 5 shows the relationship between the temperature of the belt 3 (belt temperature), electromagnetic induction ON / OFF (a), heater lamp 30 ON / OFF (b), and belt 3 rotation ON / OFF (c). It is description explaining. In the following description, the CPU 41 determines whether it is at the time of start-up, paper-feeding, or standby, according to a command from the host microcomputer.

(1)立上げ時
複写機100の主電源を投入すると、CPU41は、誘導加熱装置6をONにしてベルト3の表面温度が所定の設定温度に達するまでベルト3を加熱する(電磁誘導ON)。この時は、主電源の投入と同時にモータ53の回転を開始してベルト3の駆動を始める(ベルト回転ON)。かかる動作は、複写機100の主電源を投入した際に画像形成が可能となるように定着装置121を立ち上げる立上げ動作である。
(1) At startup When the main power supply of the copying machine 100 is turned on, the CPU 41 turns on the induction heating device 6 and heats the belt 3 until the surface temperature of the belt 3 reaches a predetermined set temperature (electromagnetic induction ON). . At this time, the rotation of the motor 53 is started simultaneously with the turning on of the main power supply, and the driving of the belt 3 is started (belt rotation ON). Such an operation is a startup operation for starting up the fixing device 121 so that an image can be formed when the main power supply of the copying machine 100 is turned on.

(2)通紙時(定着の実行時)
立上げ動作により、ベルト3が所定の設定温度に達して画像形成可能となり、画像形成動作が開始されて定着が行なわれる時も、電磁誘導加熱によりベルト3はさらに加熱され続ける(電磁誘導ON)。ベルト3の駆動も維持される(ベルト回転ON)。
(2) When paper is passed (when fixing is performed)
Due to the start-up operation, the belt 3 reaches a predetermined set temperature so that an image can be formed. When the image forming operation is started and fixing is performed, the belt 3 is further heated by electromagnetic induction heating (electromagnetic induction ON). . The driving of the belt 3 is also maintained (belt rotation ON).

(3)待機時
そして、画像形成動作が終わり、次の画像形成がユーザから指示されるのを待つ待機状態となると、ベルト3の回転を止め(ベルト回転OFF)、電磁誘導加熱による加熱も停止する(電磁誘導OFF)。この待機状態でベルト3の温度が所定の設定温度以下に下がると、加圧ローラ4(又は定着ローラ2)の内部のヒータランプ30がONして加圧ローラ4(又は定着ローラ2)を加熱する。CPU41は、温度センサ56の検出温度に基づいて、4(又は定着ローラ2)の表面温度を一定温度に保つため、ヒータランプ30をON/OFF制御する(ヒータランプON/OFF)。これは、例えば、温度センサ56の検出温度が第1の基準温度より高くなったらヒータランプ30をOFFにし、第1の基準温度より低い第2の基準温度より低くなったらヒータランプ30をONにすること等により実現することができる。
(3) During standby When the image forming operation is completed and the next image formation is in a standby state waiting for an instruction from the user, the rotation of the belt 3 is stopped (belt rotation OFF), and heating by electromagnetic induction heating is also stopped. (Electromagnetic induction OFF). When the temperature of the belt 3 falls below a predetermined set temperature in this standby state, the heater lamp 30 inside the pressure roller 4 (or the fixing roller 2) is turned on to heat the pressure roller 4 (or the fixing roller 2). To do. Based on the temperature detected by the temperature sensor 56, the CPU 41 performs ON / OFF control of the heater lamp 30 (heater lamp ON / OFF) in order to keep the surface temperature of 4 (or the fixing roller 2) at a constant temperature. For example, the heater lamp 30 is turned off when the temperature detected by the temperature sensor 56 is higher than the first reference temperature, and the heater lamp 30 is turned on when the temperature is lower than the second reference temperature lower than the first reference temperature. This can be realized by doing so.

また、加圧ローラ4(又は定着ローラ2)内部のヒータランプ30の電力をあらかじめ低くしておけば、ヒータランプ30がフル点灯しても加圧ローラ4(又は定着ローラ2)の温度は一定温度以上には上がらないため、ヒータランプ30のON/OFF制御は不要になる。   Further, if the power of the heater lamp 30 in the pressure roller 4 (or the fixing roller 2) is set low in advance, the temperature of the pressure roller 4 (or the fixing roller 2) is constant even when the heater lamp 30 is fully lit. Since the temperature does not rise above the temperature, ON / OFF control of the heater lamp 30 becomes unnecessary.

図6は、別の制御動作の例を説明する説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining another example of the control operation.

図6の制御動作が図5のものと相違するのは、待機時においても電磁誘導加熱によりベルト3を加熱し続けることである(電磁誘導ON)。但し、この場合は、立上げ時、通紙時に比べて誘導加熱装置6(の励磁コイル7)への供給電力を低減し、電磁誘導加熱による加熱熱量を低減する。この場合でも、ヒータランプ30を図5の場合と同様にON/OFF制御して加圧ローラ4(又は定着ローラ2)への加熱は維持する。   The control operation of FIG. 6 differs from that of FIG. 5 in that the belt 3 is continuously heated by electromagnetic induction heating even during standby (electromagnetic induction ON). However, in this case, the power supplied to the induction heating device 6 (excitation coil 7 thereof) is reduced and the amount of heat generated by electromagnetic induction heating is reduced as compared to when starting up and when passing paper. Even in this case, the heater lamp 30 is ON / OFF controlled in the same manner as in FIG. 5 to maintain the heating of the pressure roller 4 (or the fixing roller 2).

この場合に、ヒータランプ30への供給電力を低減すれば、ヒータランプ30をON/OFF制御せずにフル点灯しても、加圧ローラ4(又は定着ローラ2)の温度は一定温度以上には上がらないため、温度センサ56の検出温度に基づく前述のON/OFF制御は不要になる。   In this case, if the power supplied to the heater lamp 30 is reduced, the temperature of the pressure roller 4 (or the fixing roller 2) exceeds a certain temperature even if the heater lamp 30 is fully lit without ON / OFF control. Therefore, the above-described ON / OFF control based on the temperature detected by the temperature sensor 56 is not necessary.

図7は、図5、図6を参照して説明した以上の制御動作の内容のタイミングチャートである。すなわち、CPU41は、上位のマイクロコンピュータからの指令により現時点が立上げ時、通紙時、待機時のいずれであるかを判断して、次のような制御を行なう。まず、立上げ時、又は通紙時であるときは(ステップS1のY)、誘導加熱装置6による誘導加熱を行なうために電磁誘導をON、ベルト3を駆動するためベルト回転をONとする(ステップS2)。待機時であるときは(ステップS3のY)、電磁誘導をOFF(あるいは、供給電力を低減してON)、ベルト回転をOFFして、ヒータランプ30をON,OFF制御する(ステップS4)。   FIG. 7 is a timing chart of the contents of the control operation described above with reference to FIGS. That is, the CPU 41 determines whether the current time is a start-up time, a paper passing time, or a standby time according to a command from a host microcomputer, and performs the following control. First, at the time of start-up or paper passing (Y in step S1), electromagnetic induction is turned on to perform induction heating by the induction heating device 6, and belt rotation is turned on to drive the belt 3 ( Step S2). When it is a standby time (Y in Step S3), the electromagnetic induction is turned off (or the supply power is reduced and turned on), the belt rotation is turned off, and the heater lamp 30 is turned on and off (Step S4).

以上の制御動作により、待機時に加圧ローラ4(又は定着ローラ2)を内部より加熱して加圧ローラ4(又は定着ローラ2)の表面温度を設定温度に保っているため、ベルト3が電磁誘導加熱により加熱部分のみの局所的加熱により、通紙時に加圧ローラ4に熱を奪われてベルトの温度が落ち込み、定着不良が発生することを防止できる。   With the above control operation, the pressure roller 4 (or the fixing roller 2) is heated from the inside during standby to maintain the surface temperature of the pressure roller 4 (or the fixing roller 2) at the set temperature, so that the belt 3 is electromagnetic. By local heating of only the heated portion by induction heating, it is possible to prevent heat from being taken away by the pressure roller 4 at the time of paper passing and the temperature of the belt to drop, thereby causing a fixing failure.

そして、ベルト3の駆動は待機時においては停止するので、待機時においてもベルト3を駆動し続けることによる騒音の発生や、部品の磨耗などの不具合の発生を防止することができる。   Since the driving of the belt 3 is stopped during standby, it is possible to prevent the occurrence of problems such as noise and wear of parts caused by continuing to drive the belt 3 during standby.

ここで、加圧ローラ4内に配置したヒータランプ30の配置について説明する。誘導加熱装置6の励磁コイル7は、図2、図3(b)に示すように、加熱ローラ1に対向する位置に巻き回され、加熱ローラ1の外周面に沿うように湾曲した形状になっている。この際、加熱ローラ1の発熱分布は図8に示す斜線部分Eが発熱する。一方、励磁コイル7の端部については巻数が多くとれず磁束密度が低い為に発熱量が低く、加熱ローラ1、ベルト3の両端部の温度を上げようとしても、温度が上がりにくい。その為、図3の加熱ローラ1と並行する励磁コイル7の長さを、複写機1において用いるさまざまなサイズの用紙などの媒体11のうち、媒体11が定着装置121を通過するときの定着ローラ2、加圧ローラ4の軸方向の幅が最大のものの当該幅長さ(最大通紙幅)よりも長く取る必要がある。励磁コイル7の長さを最大通紙幅よりも長くして、加熱ローラ1の斜線部分Eの幅(加熱幅)、この斜線部分Eから熱を受けるベルト3の幅、ひいては、定着ローラ2がベルト3を介して熱を受ける幅の長さ、すなわち、誘導加熱により定着ローラ2が加熱される範囲の幅(誘導加熱装置6及びヒータランプ30による加熱が一切なかったときの定着ローラ2の表面温度(基準温度(但し、この温度より高い所定の温度を基準温度としてもよい))より高くなる範囲の幅(発熱幅))が最大通紙幅より長くなり、最大通紙幅サイズの媒体11の幅方向の両端部も十分に加熱することが可能となる。   Here, the arrangement of the heater lamp 30 arranged in the pressure roller 4 will be described. As shown in FIGS. 2 and 3B, the excitation coil 7 of the induction heating device 6 is wound around a position facing the heating roller 1 and has a curved shape along the outer peripheral surface of the heating roller 1. ing. At this time, the heat generation distribution of the heating roller 1 generates heat in the hatched portion E shown in FIG. On the other hand, since the number of turns at the end of the excitation coil 7 cannot be increased and the magnetic flux density is low, the amount of heat generation is low, and even if the temperature at both ends of the heating roller 1 and the belt 3 is increased, the temperature is hardly increased. Therefore, the length of the exciting coil 7 parallel to the heating roller 1 in FIG. 3 is set to the fixing roller when the medium 11 passes through the fixing device 121 among the media 11 such as paper of various sizes used in the copying machine 1. 2. It is necessary to take longer than the width length (maximum sheet passing width) of the pressure roller 4 having the maximum width in the axial direction. The length of the exciting coil 7 is made longer than the maximum sheet passing width, the width of the shaded portion E (heating width) of the heating roller 1, the width of the belt 3 that receives heat from the shaded portion E, and consequently the fixing roller 2 is the belt. 3, the width of the range in which the fixing roller 2 is heated by induction heating (the surface temperature of the fixing roller 2 when there is no heating by the induction heating device 6 and the heater lamp 30) The width of the range (heat generation width) that is higher than the reference temperature (however, a predetermined temperature higher than this temperature may be used as the reference temperature) is longer than the maximum sheet passing width, and the width direction of the medium 11 having the maximum sheet passing width size. It is possible to sufficiently heat both ends of the.

しかしながら、悪戯に励磁コイル7を長くすることによって、定着装置121の大型化を招く恐れがあり、定着装置121の大きさからもその長さに制約を受ける場合がある。このため、加圧ローラ4(又は定着ローラ2)内に最大通紙幅よりも広く、かつ、誘導加熱装置6による発熱幅よりも狭い範囲の発熱幅をもつヒータランプ30によって、待機時には定着ローラ2と加圧ローラ4との間のニップ部に略最大通紙幅への加熱補助を行う構成としている。この際、誘導加熱装置6による発熱幅と同等、または、それ以上の長さの範囲をヒータランプ30の発熱幅とすると、通紙範囲以外を加熱することになり、単位長さ当たりの発熱量も低下することから効率を低下させてしまう。そこで、ヒータランプ30による発熱幅は誘導加熱装置6による発熱幅より狭く設定している。図9は、この場合の定着ローラ2の軸方向の位置を横軸に、その各位置における定着ローラ2の表面温度を横軸にとって図示し、定着ローラ2の軸方向の位置における最大通紙幅、各発熱幅も示している。   However, unnecessarily lengthening the exciting coil 7 may increase the size of the fixing device 121, and the length of the fixing device 121 may be limited by the length. For this reason, the fixing roller 2 during standby is heated by the heater lamp 30 having a heat generation width that is wider than the maximum sheet passing width in the pressure roller 4 (or the fixing roller 2) and narrower than the heat generation width by the induction heating device 6. And the pressure roller 4 are configured to assist heating to a substantially maximum sheet passing width. At this time, if the range of the heat generation by the induction heating device 6 is equal to or longer than the heat generation width of the heater lamp 30, the heating area other than the sheet passing range is heated, and the heat generation amount per unit length. As a result, the efficiency is lowered. Therefore, the heat generation width by the heater lamp 30 is set narrower than the heat generation width by the induction heating device 6. FIG. 9 shows the position of the fixing roller 2 in the axial direction on the horizontal axis and the surface temperature of the fixing roller 2 at each position on the horizontal axis, and shows the maximum sheet passing width at the axial position of the fixing roller 2. Each heating range is also shown.

また、ヒータランプ30は、その両端部の発熱量が、その中央部に比べ多くなるように設定したものを用いてもよい。これは、ヒータランプ30の両端部のフィラメントをその中央部より厚くすること等により実現することができる(かかる構成のヒータランプ30については周知であるため、詳細な説明は省略する)。この場合の図8に相当する説明図が図10である。このような構成によれば、待機中に加圧ローラ4の支持軸からの伝熱によって加圧ローラ4の両端部の温度が低下してしまうような場合に有効であり、予め定着ローラ2と加圧ローラ4とのニップ部の端部の温度を中央部より高くすることによって、誘導加熱装置6の装置サイズを悪戯に大きくすることなく、図9の場合と同様の効果を得られる。   In addition, the heater lamp 30 may be set so that the amount of heat generated at both ends thereof is larger than that at the center. This can be realized by making the filaments at both ends of the heater lamp 30 thicker than the central portion thereof (the heater lamp 30 having such a configuration is well known and will not be described in detail). FIG. 10 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 8 in this case. According to such a configuration, it is effective when the temperature at both ends of the pressure roller 4 decreases due to heat transfer from the support shaft of the pressure roller 4 during standby. By making the temperature of the end of the nip portion with the pressure roller 4 higher than the central portion, the same effect as in FIG. 9 can be obtained without unnecessarily increasing the size of the induction heating device 6.

このような構成により、加圧ローラ4(定着ローラ2)内に配置したヒータランプ30の発熱幅を最大通紙幅よりも広く、かつ、誘導加熱装置6による発熱幅よりも短く構成し、定着ローラ2の端部からの熱の逃げ量を最小にし、かつ、有効な発熱分布を構成し、誘導加熱装置6の小型化と効率改善を実現することができる。   With this configuration, the heat generation width of the heater lamp 30 disposed in the pressure roller 4 (fixing roller 2) is wider than the maximum sheet passing width and shorter than the heat generation width by the induction heating device 6, and the fixing roller Thus, the amount of heat escape from the end portion of 2 can be minimized, an effective heat distribution can be formed, and the induction heating device 6 can be reduced in size and improved in efficiency.

本発明の一実施の形態であるデジタル複写機の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a digital copying machine according to an embodiment of the present invention. 定着装置の構成の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a configuration of a fixing device. 誘導加熱装置の構成の説明図である。It is explanatory drawing of a structure of an induction heating apparatus. 制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system. 制御内容を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the control content. 別の制御内容を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining another control content. 制御内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the control content. 誘導加熱装置の作用の説明図である。It is explanatory drawing of an effect | action of an induction heating apparatus. 定着ローラの幅方向の各位置における温度を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the temperature in each position of the width direction of a fixing roller. ヒータランプが軸方向の両端部の発熱量が中央部の発熱量より大きい場合における、定着ローラの幅方向の各位置における温度を説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining temperatures at respective positions in the width direction of the fixing roller when the heat generation amount at both end portions in the axial direction of the heater lamp is larger than the heat generation amount at the central portion. 従来の定着装置の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional fixing device.

符号の説明Explanation of symbols

1 加熱ローラ
2 定着ローラ
3 ベルト
4 加圧ローラ
6 誘導加熱装置
11 媒体
100 画像形成装置
121 定着装置
T トナー画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating roller 2 Fixing roller 3 Belt 4 Pressure roller 6 Induction heating apparatus 11 Medium 100 Image forming apparatus 121 Fixing apparatus T Toner image

Claims (5)

定着ローラと加圧ローラとの間で形成されるニップ部でトナー画像の形成された媒体に加熱及び加圧して前記トナー画像を前記媒体上に定着する定着装置において、
前記定着ローラを電磁誘導により加熱する誘導加熱装置と、
前記定着ローラを回転駆動する駆動源と、
前記定着ローラ又は前記加圧ローラの内部に設けられ当該定着ローラ又は加圧ローラを加熱するヒータと、
前記定着の実行時には前記誘導加熱装置による前記加熱及び前記回転駆動を実行し、新たな前記定着の実行を待つ待機時には前記誘導加熱装置による前記加熱の停止若しくは加熱量の低減、前記回転駆動の停止及び前記ヒータによる前記加熱を実行する制御手段と、
を備え、
前記ヒータの加熱により前記定着ローラ表面の当該定着ローラの軸方向の幅で所定の基準温度以上となる幅の長さは、本定着装置で用いる媒体のうち前記軸方向の幅が最大のものの当該幅の長さである最大通紙幅より長く、前記誘導加熱装置の加熱により前記定着ローラ表面の前記軸方向の幅で前記基準温度以上となる幅の長さより短い、
ことを特徴とする定着装置。
In a fixing device for fixing the toner image on the medium by heating and pressing the medium on which the toner image is formed at a nip portion formed between the fixing roller and the pressure roller.
An induction heating device for heating the fixing roller by electromagnetic induction;
A drive source for rotationally driving the fixing roller;
A heater provided inside the fixing roller or the pressure roller and heating the fixing roller or the pressure roller;
When the fixing is performed, the induction heating device performs the heating and the rotational driving, and when waiting for a new fixing, the induction heating device stops the heating or reduces the heating amount, and stops the rotational driving. And control means for performing the heating by the heater;
With
The width of the fixing roller surface that is equal to or higher than a predetermined reference temperature in the axial direction of the fixing roller due to the heating of the heater is that of the medium used in the fixing device having the maximum axial width. Longer than the maximum sheet passing width that is the length of the width, and shorter than the length of the width that becomes equal to or higher than the reference temperature in the axial width of the surface of the fixing roller by heating of the induction heating device,
A fixing device.
前記基準温度は、前記ヒータ及び前記誘導加熱装置による前記加熱がなかったときの前記定着ローラの表面温度である、ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the reference temperature is a surface temperature of the fixing roller when the heating by the heater and the induction heating device is not performed. 前記ヒータは、前記軸方向の両端部の発熱量が中央部の発熱量より大きい、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the heater has a heat generation amount at both end portions in the axial direction larger than a heat generation amount at a central portion. 前記誘導加熱装置による前記加熱を受ける加熱ローラと、
この加熱ローラと前記定着ローラとの間に張架されているベルトと、
を備え、
前記駆動源は、前記加熱ローラ又は前記定着ローラを回転駆動することにより前記ベルトを駆動して前記加熱ローラ及び前記定着ローラを回転駆動する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかの一に記載の定着装置。
A heating roller that receives the heating by the induction heating device;
A belt stretched between the heating roller and the fixing roller;
With
The drive source drives the belt by rotationally driving the heating roller or the fixing roller to rotationally drive the heating roller and the fixing roller.
The fixing device according to claim 1, wherein
電子写真方式の画像形成装置において、
請求項1〜4のいずれかの一に記載されている定着装置を備えていること、を特徴とする画像形成装置。
In an electrophotographic image forming apparatus,
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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