JP2006276645A - Fixing device - Google Patents

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sheet
fixing
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temperature
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JP2005097806A
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Yoshihisa Fujimoto
善久 藤本
Naoki Yamamoto
直樹 山本
Tsuneshi Takahashi
恒志 高橋
Yutaka Otsuka
豊 大塚
Shozo Miyazaki
正三 宮崎
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device in an electromagnetic induction heating system and capable of effectively preventing excess temperature rise of a non-paper passing area. <P>SOLUTION: The fixing device has a fixing member 1 which generates heat by electromagnetic induction and heats a sheet to be fed to predetermined fixing temperature. The fixing device has ferrite cores 32 provided along the fixing member 1 so as to guide magnetic fluxes generated by an excitation coil 31 to the fixing member 1. The fixing device has heating elements 33-1, 33-2 which heat a part We equivalent to a non-paper passing area equivalent to non-paper passing areas 1-1, 1-2 of the ferrite cores 32 when a sheet with small size of 5-2 among a plurality of kinds of size to be fed is fed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は定着装置に関し、より詳しくは、搬送されるシートを加熱してそのシートに画像を定着させる定着装置に関する。このような定着装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真式の画像形成装置に用いられる。   The present invention relates to a fixing device, and more particularly to a fixing device that heats a conveyed sheet and fixes an image on the sheet. Such a fixing device is used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine.

加熱源としてハロゲンランプや抵抗発熱体などを備えた一般的な定着装置では、それらのハロゲンランプや抵抗発熱体を、定着ローラを通過する種々の用紙サイズに応じた数だけ複数設けることで非通紙領域の過昇温を防止している。   In a general fixing device having a halogen lamp or a resistance heating element as a heating source, a plurality of halogen lamps or resistance heating elements corresponding to the sizes of various papers passing through the fixing roller are not provided. It prevents overheating in the paper area.

最近の定着装置としては、フェライトコアに巻回した励磁コイルを備えて、定着ローラを電磁誘導で加熱する電磁誘導加熱方式のものが普及している。このような電磁誘導加熱方式の定着装置では、巻き線の励磁コイルで磁束を発生させる構成上、種々の用紙サイズに応じて励磁コイルを複数設けることは難しい。そこで、例えば特許文献1(特開2001−23767号公報)や特許文献2(特開2001−318545号公報)では、電磁誘導で加熱された定着ローラ(熱ローラ、加圧ローラ)の熱で、励磁コイルが巻回しているフェライトコアをキュリー温度以上にすることによって、非通紙領域の過昇温を防止するようにしている。
特開2001−23767号公報 特開2001−318545号公報
As a recent fixing device, an electromagnetic induction heating type that includes an exciting coil wound around a ferrite core and heats a fixing roller by electromagnetic induction is widely used. In such an electromagnetic induction heating type fixing device, it is difficult to provide a plurality of exciting coils according to various paper sizes because of the configuration in which magnetic flux is generated by the winding exciting coil. Therefore, for example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-23767) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-318545), the heat of the fixing roller (heat roller, pressure roller) heated by electromagnetic induction, By setting the ferrite core around which the exciting coil is wound to the Curie temperature or higher, excessive temperature rise in the non-sheet passing region is prevented.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-23767 JP 2001-318545 A

しかしながら、上記従来の電磁誘導加熱方式の定着装置では、電磁誘導で加熱された定着ローラ自体は比較的速く昇温するものの、フェライトコア自体はそれよりもゆっくりと昇温するため、フェライトコアがキュリー温度以上になるのには或る程度時間がかかる。このため、実際には非通紙領域は過昇温がしばらく続いた後でないと降温しない。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージが生ずるという問題がある。   However, in the above conventional electromagnetic induction heating type fixing device, although the fixing roller itself heated by electromagnetic induction heats up relatively quickly, the ferrite core heats up more slowly than that, so the ferrite core is curie. It takes some time for the temperature to rise. For this reason, in actuality, the temperature of the non-sheet passing region is not lowered unless the excessive temperature rise is continued for a while. As a result, there are problems such as image defects and damage to the fixing device such as smoke and fire.

この問題は、短時間でのウォーミングアップ完了や消費電力低減の目的で、一般的な定着ローラに代えてそれよりも熱容量の小さい定着ベルトを用いた場合に、顕著になる。   This problem becomes prominent when a fixing belt having a smaller heat capacity is used instead of a general fixing roller for the purpose of completing warm-up in a short time and reducing power consumption.

そこで、この発明の課題は、電磁誘導加熱方式の定着装置であって、非通紙領域の過昇温を効果的に防止できるものを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electromagnetic induction heating type fixing device that can effectively prevent an excessive temperature rise in a non-sheet passing region.

上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、
電磁誘導によって発熱して、搬送されるシートを所定の定着温度に加熱する定着部材と、
励磁コイルで発生された磁束を上記定着部材へ導くように上記定着部材に沿って設けられたフェライトコアと、
搬送され得る複数のサイズのうち小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアのうち非通紙領域に相当する非通紙領域相当部分を加熱する発熱体を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the fixing device of the present invention is:
A fixing member that generates heat by electromagnetic induction and heats the conveyed sheet to a predetermined fixing temperature;
A ferrite core provided along the fixing member so as to guide the magnetic flux generated by the exciting coil to the fixing member;
When a small-sized sheet among a plurality of sizes that can be conveyed is conveyed, a heating element is provided that heats a portion corresponding to a non-sheet-passing area corresponding to a non-sheet-passing area in the ferrite core.

ここで「小サイズ」のシートとは、搬送され得る複数のサイズのうち最大サイズよりも小さいサイズのシートを意味する。「サイズ」とは、定着部材のところを通過するシートの搬送方向に対して垂直な方向(これを「シートの幅方向」と呼ぶ。)のサイズを指す。   Here, the “small size” sheet means a sheet having a size smaller than the maximum size among a plurality of sizes that can be conveyed. “Size” refers to the size in a direction perpendicular to the conveyance direction of a sheet passing through the fixing member (this is referred to as “sheet width direction”).

「非通紙領域」とは、シートの幅方向に関して上記定着部材の表面のうちシートが通過しない領域を指す。   The “non-sheet passing region” refers to a region of the surface of the fixing member where the sheet does not pass in the sheet width direction.

この発明の定着装置では、従来の電磁誘導加熱方式の定着装置と同様に、励磁コイルで発生された磁束をフェライトコアが上記定着部材へ導くので、上記定着部材が電磁誘導によって発熱して所定の定着温度になる。上記定着部材のところを通過するシートは上記定着温度に加熱されて、上記シートに画像が定着される。   In the fixing device of the present invention, similarly to the conventional electromagnetic induction heating type fixing device, the ferrite core guides the magnetic flux generated by the exciting coil to the fixing member. Fixing temperature is reached. The sheet passing through the fixing member is heated to the fixing temperature, and the image is fixed on the sheet.

ここで、搬送され得る複数のサイズのシートのうち最大サイズのシートが搬送されるときは、上記シートの幅方向に関して上記定着部材の通紙領域全域がそのシートによって一様に熱を奪われるので、上記定着部材の端部だけが過昇温することはない。したがって、上記定着部材の通紙領域全域が上記定着温度に維持され得る。このとき、上記定着温度は上記フェライトコアのキュリー温度よりも低いので、上記フェライトコアが上記定着部材からの熱で磁束を導く働きを失うことはない。   Here, when a maximum size sheet is conveyed among a plurality of size sheets that can be conveyed, the entire sheet passing area of the fixing member is uniformly deprived of heat by the sheet in the width direction of the sheet. Only the end of the fixing member does not overheat. Therefore, the entire sheet passing area of the fixing member can be maintained at the fixing temperature. At this time, since the fixing temperature is lower than the Curie temperature of the ferrite core, the function of the ferrite core to guide the magnetic flux by the heat from the fixing member is not lost.

一方、小サイズのシートが搬送されるときは、上記発熱体が、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を加熱する。上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度がキュリー温度を超えると、その非通紙領域相当部分が上記定着部材へ磁束を導く働きが失われて上記定着部材の非通紙領域が実質的に発熱しなくなる。したがって、上記定着部材の非通紙領域の温度は、従来例に比して急速に低下する。このように、この発明では、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を発熱体で積極的に加熱することによって、上記定着部材の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージを防止できる。   On the other hand, when a small-sized sheet is conveyed, the heating element heats a portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core. When the temperature of the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core exceeds the Curie temperature, the portion corresponding to the non-sheet passing region loses the function of guiding the magnetic flux to the fixing member, and the non-sheet passing region of the fixing member is substantially reduced. No longer generates heat. Therefore, the temperature of the non-sheet passing region of the fixing member is rapidly lowered as compared with the conventional example. As described above, according to the present invention, excessive heating of the non-sheet passing region of the fixing member can be effectively prevented by positively heating the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core with the heating element. As a result, image defects and damage to the fixing device such as smoke and fire can be prevented.

一実施形態の定着装置では、上記搬送されるシートのサイズを判別する通紙サイズ判別部を備えることを特徴とする。   The fixing device according to an embodiment includes a sheet passing size determining unit that determines the size of the conveyed sheet.

この一実施形態の定着装置では、通紙サイズ判別部によって、搬送され得る複数のサイズのシートのうち最大サイズのシートが搬送されるのか、小サイズのシートが搬送されるのかを判別することができる。したがって、搬送されるシートのサイズに応じた動作が可能となる。   In the fixing device according to this embodiment, the sheet passing size determining unit can determine whether a maximum size sheet or a small size sheet is conveyed among a plurality of size sheets that can be conveyed. it can. Therefore, an operation corresponding to the size of the conveyed sheet can be performed.

一実施形態の定着装置では、上記定着部材は定着ベルトであることを特徴とする。   In the fixing device according to one embodiment, the fixing member is a fixing belt.

一般的に言って、定着ベルトは定着ローラに比して熱容量が小さい。したがって、この一実施形態の定着装置では、短時間でのウォーミングアップ完了や消費電力低減が可能となる。しかも、上述のように、この発明によれば上記定着部材の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。したがって、上記定着部材として定着ベルトを採用したことによる不具合は生じない。   Generally speaking, the fixing belt has a smaller heat capacity than the fixing roller. Therefore, in the fixing device of this embodiment, it is possible to complete warm-up and reduce power consumption in a short time. Moreover, as described above, according to the present invention, it is possible to effectively prevent an excessive temperature rise in the non-sheet passing region of the fixing member. Therefore, there is no problem caused by using a fixing belt as the fixing member.

一実施形態の定着装置では、上記発熱体は、上記フェライトコアに関して上記定着部材とは反対側に配置されていることを特徴とする。   In the fixing device according to an embodiment, the heating element is disposed on the opposite side of the ferrite core from the fixing member.

ここで、上記フェライトコアに関して「上記定着部材とは反対側」とは、上記定着部材のうち上記フェライトコアを介して電磁誘導を受ける部分の反対側であることを意味する。   Here, “the side opposite to the fixing member” with respect to the ferrite core means the side opposite to the portion of the fixing member that receives electromagnetic induction via the ferrite core.

この一実施形態の定着装置では、上記発熱体は上記フェライトコアに関して上記定着部材の電磁誘導を受ける部分とは反対側に配置されている。したがって、上記発熱体の発熱が上記定着部材の電磁誘導を受ける部分を直接加熱することはない。したがって、上記定着部材の温度に対する上記発熱体の発熱の影響を少なくすることができる。   In the fixing device of this embodiment, the heating element is disposed on the opposite side of the ferrite core from the portion that receives electromagnetic induction of the fixing member. Therefore, the heat generated by the heating element does not directly heat the portion of the fixing member that receives electromagnetic induction. Accordingly, it is possible to reduce the influence of the heat generation of the heating element on the temperature of the fixing member.

一実施形態の定着装置は、
上記励磁コイルに対して電力供給を制御する第1の電力供給制御部を備えるとともに、
上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を予め設定された温度まで加熱するように、上記発熱体に対して電力供給を制御する第2の電力供給制御部を備えたことを特徴とする。
In one embodiment, the fixing device includes:
A first power supply control unit for controlling power supply to the excitation coil;
Second power supply control for controlling power supply to the heating element so as to heat a portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core to a preset temperature when the small-sized sheet is conveyed. It has the part.

この一実施形態の定着装置では、上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記第2の電力供給制御部によって上記発熱体に対して電力供給して、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を予め設定された温度、例えば上記フェライトコアのキュリー温度を超える温度まで加熱することができる。これにより、上記定着部材の非通紙領域が実質的に発熱しないようにすることができ、過昇温を効果的に防止できる。   In the fixing device according to this embodiment, when the small-sized sheet is conveyed, the second power supply control unit supplies power to the heating element, and the ferrite core corresponds to a non-sheet passing region. Can be heated to a preset temperature, for example, a temperature exceeding the Curie temperature of the ferrite core. Thereby, the non-sheet passing region of the fixing member can be prevented from substantially generating heat, and excessive temperature rise can be effectively prevented.

一実施形態の定着装置では、上記第2の電力供給制御部は、上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度をその部分のキュリー温度を超えるように制御することを特徴とする。   In the fixing device according to the embodiment, the second power supply control unit may cause the temperature of the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core to exceed the Curie temperature of the portion when the small size sheet is conveyed. It is characterized by controlling to.

この一実施形態の定着装置では、上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記定着部材の非通紙領域が実質的に発熱しないようにすることができ、過昇温を効果的に防止できる。   In the fixing device of this embodiment, when the small-sized sheet is conveyed, the non-sheet passing area of the fixing member can be prevented from substantially generating heat, and an excessive temperature rise can be effectively prevented. .

一実施形態の定着装置は、
上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度を検出する温度検出センサを備え、
上記第2の電力供給制御部は、上記温度検出センサの出力に基づいて上記発熱体に対する電力供給を制御することを特徴とする。
In one embodiment, the fixing device includes:
A temperature detection sensor that detects the temperature of the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core,
The second power supply control unit controls power supply to the heating element based on an output of the temperature detection sensor.

この一実施形態の定着装置では、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度を容易に制御できる。   In the fixing device of this embodiment, the temperature of the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core can be easily controlled.

この発明の画像形成装置は、上記定着装置と、上記搬送されるシートのサイズを表す信号を上記定着装置へ送る通紙サイズ指示部を備えたことを特徴とする。   The image forming apparatus according to the present invention includes the fixing device and a sheet passing size instruction section that sends a signal indicating the size of the conveyed sheet to the fixing device.

この発明の画像形成装置では、通紙サイズ指示部が上記定着部材のところへ搬送されるシートのサイズを表す信号を上記定着装置へ送る。したがって、上記定着装置は、上記搬送されるシートのサイズに応じた動作が可能となる。すなわち、搬送され得る複数のサイズのうち最大サイズのシートが搬送されるときは、上記シートの幅方向に関して上記定着部材の通紙領域全域がそのシートによって一様に熱を奪われるので、上記定着部材の端部だけが過昇温することはない。したがって、上記定着部材の通紙領域全域が上記定着温度に維持され得る。このとき、上記定着温度は上記フェライトコアのキュリー温度よりも低いので、上記フェライトコアが上記定着部材からの熱で磁束を導く働きを失うことはない。   In the image forming apparatus of the present invention, the sheet passing size instruction section sends a signal indicating the size of the sheet conveyed to the fixing member to the fixing device. Therefore, the fixing device can operate according to the size of the conveyed sheet. That is, when a sheet of the maximum size among a plurality of sizes that can be conveyed is conveyed, the entire sheet passing area of the fixing member is uniformly deprived of heat by the sheet in the width direction of the sheet. Only the end of the member will not overheat. Therefore, the entire sheet passing area of the fixing member can be maintained at the fixing temperature. At this time, since the fixing temperature is lower than the Curie temperature of the ferrite core, the function of the ferrite core to guide the magnetic flux by the heat from the fixing member is not lost.

一方、小サイズのシートが搬送されるときは、上記発熱体が、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を加熱する。上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度がキュリー温度を超えると、その非通紙領域相当部分が上記定着部材へ磁束を導く働きが失われて上記定着部材の非通紙領域が実質的に発熱しなくなる。したがって、上記定着部材の非通紙領域の温度は、従来例に比して急速に低下する。このように、この発明では、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を発熱体で積極的に加熱することによって、上記定着部材の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージを防止できる。   On the other hand, when a small-sized sheet is conveyed, the heating element heats a portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core. When the temperature of the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core exceeds the Curie temperature, the portion corresponding to the non-sheet passing region loses the function of guiding the magnetic flux to the fixing member, and the non-sheet passing region of the fixing member is substantially reduced. No longer generates heat. Therefore, the temperature of the non-sheet passing region of the fixing member is rapidly lowered as compared with the conventional example. As described above, according to the present invention, excessive heating of the non-sheet passing region of the fixing member can be effectively prevented by positively heating the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core with the heating element. As a result, image defects and damage to the fixing device such as smoke and fire can be prevented.

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

図1は一実施形態としての電磁誘導加熱方式の定着装置90の断面構成を示している。また、図2は図1のものを左側方から見たところ、図3は図1のものを上方から見たところをそれぞれ示している。理解の容易のため、これらの図2,図3ではケーシング(後述)が省略されている。この定着装置90は、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、トナーが付着された状態で搬送されてくるシートとしての用紙5にトナー画像を定着させるものである。   FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of an electromagnetic induction heating type fixing device 90 as one embodiment. 2 shows a view of FIG. 1 viewed from the left side, and FIG. 3 shows a view of FIG. 1 viewed from above. For ease of understanding, a casing (described later) is omitted in FIGS. The fixing device 90 is mounted on an electrophotographic image forming apparatus and fixes a toner image on a sheet 5 as a sheet conveyed with toner attached thereto.

図1に示すように、この定着装置90は、用紙5のための搬送路50Cを有するケーシング50を備えている。ケーシング50は、図1において搬送路50Cの左右両側に相当する二つの部分50A,50Bからなっている。搬送路50Cは、用紙5を案内する上下各一対のガイド51A,51B;52A,52Bによって構成されている。   As shown in FIG. 1, the fixing device 90 includes a casing 50 having a conveyance path 50 </ b> C for the paper 5. The casing 50 includes two portions 50A and 50B corresponding to the left and right sides of the conveyance path 50C in FIG. The conveyance path 50 </ b> C includes a pair of upper and lower guides 51 </ b> A, 51 </ b> B; 52 </ b> A, 52 </ b> B that guide the paper 5.

ケーシング50の左部分50Aには、定着部材としての円筒状の定着ベルト1と、定着ベルト1の外周の左半分に沿うように配置された非磁性材料からなるホルダ15と、このホルダ5に保持された励磁コイル31と、この励磁コイル31の外周を覆うように配置されたフェライトコア32と、発熱体33とが収容されている。励磁コイル31とフェライトコア32とで電磁誘導により定着ベルト1を加熱する電磁誘導加熱部を構成している。一方、ケーシング50の右部分50Bには、円筒状の加圧ローラ2が収容されている。   The left portion 50A of the casing 50 has a cylindrical fixing belt 1 as a fixing member, a holder 15 made of a nonmagnetic material arranged along the left half of the outer periphery of the fixing belt 1, and held by the holder 5. The excitation coil 31, the ferrite core 32 arranged so as to cover the outer periphery of the excitation coil 31, and the heating element 33 are accommodated. The excitation coil 31 and the ferrite core 32 constitute an electromagnetic induction heating unit that heats the fixing belt 1 by electromagnetic induction. On the other hand, the cylindrical pressure roller 2 is accommodated in the right portion 50 </ b> B of the casing 50.

定着ベルト1は、搬送される用紙を所定の定着温度(後述)に加熱できるように電磁誘導によって発熱する導電層(この例では厚さ0.04mm程度のNi)と、その表面を取り巻く厚さ0.03mm程度のPFA(パーフロロアルコキシ)からなる離型層とを含んでいる。定着ベルト1の内部には、軸方向に延びる支持部材11と、この支持部材11に取り付けられて定着ベルト1の内周面に接する弾性部材12が設けられている。また、支持部材11には可撓性を有するアーム13を介してサーミスタ41が取り付けられている。サーミスタ41は、定着ベルト1の内周面に接しており、定着ベルト1の温度を検出する温度検出センサとして働く。   The fixing belt 1 has a conductive layer (Ni in this example having a thickness of about 0.04 mm) that generates heat by electromagnetic induction so that the conveyed paper can be heated to a predetermined fixing temperature (described later), and a thickness surrounding the surface. And a release layer made of PFA (perfluoroalkoxy) of about 0.03 mm. Inside the fixing belt 1, a support member 11 extending in the axial direction and an elastic member 12 attached to the support member 11 and in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 1 are provided. A thermistor 41 is attached to the support member 11 via a flexible arm 13. The thermistor 41 is in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 1 and functions as a temperature detection sensor that detects the temperature of the fixing belt 1.

加圧ローラ2は、円筒状の芯金部材21の外周に、この例では厚さ5mmのSi発泡ゴムからなる弾性層と、その表面を取り巻く厚さ30μmのPFA(テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)からなる離型層とを含む層20を設けて構成されている。この加圧ローラ2は、不図示のバネによって定着ベルト1へ向かって付勢されており、定着ベルト1との間にニップを形成している。この加圧ローラ2は、定着動作時には図示しないモータで図1において時計回りに回転されるようになっている。これにより、定着ベルト1が図1において反時計回りに回転され、ニップを通して定着処理を受ける用紙5は下方から上方へ搬送される。   The pressure roller 2 has an elastic layer made of Si foam rubber having a thickness of 5 mm and a PFA (tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether) having a thickness of 30 μm surrounding the surface of the elastic layer made of Si foam rubber having a thickness of 5 mm in this example. And a release layer made of a copolymer) is provided. The pressure roller 2 is urged toward the fixing belt 1 by a spring (not shown) and forms a nip with the fixing belt 1. The pressure roller 2 is rotated clockwise in FIG. 1 by a motor (not shown) during the fixing operation. Accordingly, the fixing belt 1 is rotated counterclockwise in FIG. 1, and the sheet 5 subjected to the fixing process through the nip is conveyed from below to above.

図2に示すように、励磁コイル31は、導線を長円形状に複数回巻回して形成されている。詳しくは、この励磁コイル31は、長手方向(図2における左右方向)に延びる往路導線部分31aおよび復路導線部分31bと、それらの間をつなぐ円弧状の湾曲導線部分31c,31dを備えている。なお、1本の導線は、通電効率を高めるために素線(直径0.18mm〜0.20mm程度の銅線であってエナメルで絶縁被覆されたもの)を数十本から数百本程度束ねて形成された直径数mm程度の公知の撚り線である。   As shown in FIG. 2, the exciting coil 31 is formed by winding a conducting wire into an oval shape a plurality of times. Specifically, the exciting coil 31 includes an outward path conductor portion 31a and a return path conductor portion 31b extending in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 2), and arcuate curved conductor portions 31c and 31d that connect between them. In addition, in order to increase the current-carrying efficiency, one conducting wire is a bundle of several tens to several hundreds of strands (copper wires having a diameter of about 0.18 mm to 0.20 mm and insulated with enamel). Is a known stranded wire having a diameter of about several millimeters.

図1に示すように、励磁コイル31の往路導線部分31a,復路導線部分31bはそれぞれホルダ15の上半分15a,下半分15bに嵌まり込んで収容されている。ホルダ15に収容された励磁コイル31が成す層は定着ローラ1の外周と同じ曲率をもつ状態となり、定着ベルト1の外周に沿うようになっている。   As shown in FIG. 1, the forward conductive wire portion 31 a and the backward conductive wire portion 31 b of the exciting coil 31 are fitted and accommodated in the upper half 15 a and the lower half 15 b of the holder 15, respectively. The layer formed by the excitation coil 31 accommodated in the holder 15 has the same curvature as the outer periphery of the fixing roller 1 and is along the outer periphery of the fixing belt 1.

フェライトコア32は、図1に示す断面では、励磁コイル31の往路導線部分31a,復路導線部分31bと同じ曲率でそれらに沿って配置された円弧部分32pと、この円弧部分32pの上縁,下縁から定着ベルト1の外周面に向かって延びる突起部32a,32bと、励磁コイル31の往路導線部分31a,復路導線部分31b間の隙間を通して円弧部分32pの中央から定着ベルト1の外周面に向かって延びる突起部32c,32d(図5参照)とを備えている。この結果、励磁コイル31の往路導線部分31aは、フェライトコア32の円弧部分32pの上半分と、突起部32a,32cと、定着ベルト1の外周面のうち突起部32a,32cの間に相当する部分とで囲まれた状態になっている。また、励磁コイル31の復路導線部分31bは、フェライトコア32の円弧部分32pの下半分と、突起部32b,32dと、定着ベルト1の外周面のうち突起部32b,32dの間に相当する部分とで囲まれた状態になっている。   In the cross section shown in FIG. 1, the ferrite core 32 has an arc portion 32p arranged along the outward path portion 31a and the return path portion 31b of the exciting coil 31 with the same curvature, and the upper and lower edges of the arc portion 32p. From the center of the arc portion 32p toward the outer peripheral surface of the fixing belt 1 through the gaps between the protrusions 32a and 32b extending from the edge toward the outer peripheral surface of the fixing belt 1 and the forward conductor portion 31a and the backward conductor portion 31b of the exciting coil 31. And extending protrusions 32c and 32d (see FIG. 5). As a result, the forward wire portion 31 a of the exciting coil 31 corresponds to the upper half of the arc portion 32 p of the ferrite core 32, the protrusions 32 a and 32 c, and the protrusions 32 a and 32 c on the outer peripheral surface of the fixing belt 1. It is in a state surrounded by parts. Further, the return wire portion 31 b of the exciting coil 31 is a portion corresponding to the lower half of the arc portion 32 p of the ferrite core 32, the protrusions 32 b and 32 d, and the protrusion 32 b and 32 d on the outer peripheral surface of the fixing belt 1. It is in a state surrounded by.

フェライトコア32は一様な磁性材料からなり、この例では、フェライトコア32の組成は、Fe23:54%/MnO:31%/Zn0:15%になっている。これにより、フェライトコア32の各部のキュリー温度Tcは同一で、約250℃になるように調整されている。フェライトコア32の材料としては、高透磁率のものを用いることが望ましい。ただし、フェライトコア32の材料として樹脂材に磁性粉を分散させたものを用いると、透磁率は比較的低いが形状を自由に設定することができる。 The ferrite core 32 is made of a uniform magnetic material. In this example, the composition of the ferrite core 32 is Fe 2 O 3 : 54% / MnO: 31% / Zn0: 15%. Thereby, the Curie temperature Tc of each part of the ferrite core 32 is the same, and is adjusted to about 250 ° C. As a material of the ferrite core 32, it is desirable to use a material having a high magnetic permeability. However, when a material in which magnetic powder is dispersed in a resin material is used as the material of the ferrite core 32, the magnetic permeability is relatively low, but the shape can be freely set.

フェライトコア32は、図2に示すように、長手方向に関して励磁コイル31の往路導線部分31a,復路導線部分31bおよびホルダ15と実質的に同じ寸法W1に設定されている。この長手方向寸法は、この装置に供給される最大サイズの用紙の幅、この例では日本工業規格で定められたA3サイズの用紙を処理できるように、A3サイズの用紙の幅W1(=297mm)と実質的に一致している。なお、励磁コイル31、フェライトコア32およびホルダ15の長手方向は、図1中の定着ベルト1や加圧ローラ2の中心軸と平行な方向、言い換えれば、ニップ部における用紙5の搬送方向に対して実質的に垂直な、用紙5の幅方向に相当する。   As shown in FIG. 2, the ferrite core 32 is set to have substantially the same dimension W <b> 1 as the forward conductor portion 31 a, the return conductor portion 31 b and the holder 15 of the exciting coil 31 in the longitudinal direction. The longitudinal dimension is the width of the maximum size paper supplied to the apparatus, in this example, the width W1 (= 297 mm) of the A3 size paper so that A3 size paper defined by Japanese Industrial Standards can be processed. Is substantially consistent. The longitudinal directions of the exciting coil 31, the ferrite core 32, and the holder 15 are parallel to the central axis of the fixing belt 1 and the pressure roller 2 in FIG. 1, in other words, with respect to the conveyance direction of the sheet 5 in the nip portion. This corresponds to the width direction of the paper 5 which is substantially vertical.

発熱体33は、フェライトコア32を加熱する目的で、図1に示す断面では、フェライトコア32の円弧部分32pの外周面に沿って設けられている。発熱体33は、この例では耐熱ガラスからなる基材33bに、通電により発熱する抵抗線33aを封じて形成されている。この発熱体33は、フェライトコア32に関して定着ベルト1とは反対側に配置されている。したがって、この発熱体33の発熱が定着ベルト1に直接影響することはない。   In the cross section shown in FIG. 1, the heating element 33 is provided along the outer peripheral surface of the arc portion 32 p of the ferrite core 32 for the purpose of heating the ferrite core 32. In this example, the heating element 33 is formed by sealing a resistance wire 33a that generates heat when energized on a base material 33b made of heat-resistant glass. The heating element 33 is disposed on the opposite side of the fixing belt 1 with respect to the ferrite core 32. Therefore, the heat generated by the heat generator 33 does not directly affect the fixing belt 1.

発熱体33は、図3に示すように、長手方向に関して、この装置に供給される複数のサイズのうち小サイズの用紙5−2(幅をW2と表す。)が搬送されるとき、フェライトコア32のうち定着ベルト1上の非通紙領域1−1,1−2に相当する非通紙領域相当部分We,Weを覆う位置に設けられている(二つの発熱体33をそれぞれ符号33−1,33−2で表す。)。なお、各用紙は、長手方向に関して定着ベルト1や加圧ローラ2の中央部1−C(中心線Cに対して対称)に供給される。したがって、非通紙領域相当部分We,Weはフェライトコア32の両端部である。   As shown in FIG. 3, the heating element 33 has a ferrite core when a small-size paper 5-2 (the width is expressed as W2) among a plurality of sizes supplied to the apparatus is conveyed in the longitudinal direction. 32 is provided at a position covering the non-sheet-passing area corresponding portions We and We corresponding to the non-sheet-passing areas 1-1 and 1-2 on the fixing belt 1 (the two heating elements 33 are respectively denoted by reference numerals 33- 1, 33-2). Each sheet is supplied to the central portion 1-C (symmetric with respect to the center line C) of the fixing belt 1 and the pressure roller 2 with respect to the longitudinal direction. Accordingly, the non-sheet-passing area equivalent portions We and We are both end portions of the ferrite core 32.

また、図1に示すように、フェライトコア32の非通紙領域相当部分Weには、非通紙領域相当部分Weの温度を検出するために、温度検出センサとしてのサーミスタ42が取り付けられている。   Further, as shown in FIG. 1, a thermistor 42 as a temperature detection sensor is attached to the non-sheet-passing area equivalent portion We of the ferrite core 32 in order to detect the temperature of the non-sheet-passing area equivalent portion We. .

図2によって良く分かるように、励磁コイル31は配線63−1,63−2を介してAC(交流)電源60に接続されている。配線63−1には第1スイッチ61が介挿されており、励磁コイル31への電力供給は第1スイッチ61によってオン,オフされる。一方、発熱体33−1,33−2は別の配線64−1,64−2,64−3を介して直列にAC電源60に接続されている。配線64−1には第2スイッチ62が介挿されており、発熱体33への電力供給は第2スイッチ62によってオン,オフされる。なお、励磁コイル31につながる配線63−1,発熱体33につながる配線64−1には、それぞれ異常昇温時に回路を遮断するためのサーモスタット65,66(図4参照)が介挿されている。   As can be clearly seen from FIG. 2, the exciting coil 31 is connected to an AC (alternating current) power supply 60 via wirings 63-1, 63-2. A first switch 61 is inserted in the wiring 63-1, and power supply to the exciting coil 31 is turned on and off by the first switch 61. On the other hand, the heating elements 33-1 and 33-2 are connected to the AC power supply 60 in series via separate wirings 64-1, 64-2 and 64-3. A second switch 62 is inserted in the wiring 64-1, and power supply to the heating element 33 is turned on and off by the second switch 62. Note that thermostats 65 and 66 (see FIG. 4) for interrupting the circuit when the temperature rises abnormally are inserted in the wiring 63-1 connected to the exciting coil 31 and the wiring 64-1 connected to the heating element 33, respectively. .

図4は定着装置90の電力供給制御部の回路構成を示している。この電力供給制御部は、上述の第1スイッチ61,第2スイッチ62をオン,オフ制御するCPU(中央演算処理装置)67を備えている。   FIG. 4 shows a circuit configuration of the power supply control unit of the fixing device 90. The power supply control unit includes a CPU (central processing unit) 67 that controls the first switch 61 and the second switch 62 to be turned on and off.

CPU67には、分圧用抵抗R1とサーミスタ41との接続点から定着ベルト1の温度を表す信号が入力されるとともに、分圧用抵抗R2とサーミスタ42との接続点からフェライトコア32の非通紙領域相当部分Weの温度を表す信号が入力される。また、CPU67には、定着装置90が設けられている画像形成装置の操作パネル90あるいは外部のコンピュータから、搬送される用紙5のサイズを表す通紙サイズ信号SigWが入力される。操作パネル90あるいは外部のコンピュータは通紙サイズ指示部として働く。   A signal representing the temperature of the fixing belt 1 is input to the CPU 67 from a connection point between the voltage dividing resistor R1 and the thermistor 41, and a non-sheet passing region of the ferrite core 32 from a connection point between the voltage dividing resistor R2 and the thermistor 42. A signal indicating the temperature of the corresponding portion We is input. Further, the CPU 67 receives a sheet passing size signal SigW indicating the size of the sheet 5 to be conveyed from the operation panel 90 of the image forming apparatus provided with the fixing device 90 or an external computer. The operation panel 90 or an external computer functions as a sheet passing size instruction unit.

画像形成時(すなわち定着動作時)には、CPU67は、サーミスタ41の出力が表す定着ベルト1の温度に基づいて、励磁コイルリモート信号SigIHを第1スイッチ61へ出力してオンオフ制御する。これにより、励磁コイル31に10kHz〜100kHzの交流電流が印加される。   At the time of image formation (that is, at the time of fixing operation), the CPU 67 outputs an exciting coil remote signal SigIH to the first switch 61 based on the temperature of the fixing belt 1 indicated by the output of the thermistor 41 and performs on / off control. Thereby, an alternating current of 10 kHz to 100 kHz is applied to the exciting coil 31.

通常(フェライトコア32の温度がキュリー温度Tc以下であるとき)は、図5に示すように、励磁コイル31の往路導線部分31aを流れる電流によって誘導された磁束F1は、フェライトコア32の円弧部分32pの上半分と、突起部32a,32cと、定着ベルト1の外周面のうち突起部32a,32cの間に相当する部分とが作る閉回路を通る。同様に、励磁コイル31の復路導線部分31bを流れる電流によって誘導された磁束F2は、フェライトコア32の円弧部分32pの下半分と、突起部32b,32dの間に相当する部分と、定着ベルト1の外周面のうち突起部32b,32dとが作る閉回路を通る。これらの閉回路を通る磁束F1,F2が交流電流に応じて変化することにより、定着ベル卜1の導電層に渦電流が流れて、導電層がジュール発熱する。フェライトコア32は、励磁コイル31で発生された磁束を外部に漏らすことなく定着ベルト1へ導くので、定着ベルト1は効率良く昇温される。   Normally (when the temperature of the ferrite core 32 is equal to or lower than the Curie temperature Tc), as shown in FIG. 5, the magnetic flux F <b> 1 induced by the current flowing through the forward conductor portion 31 a of the exciting coil 31 is the arc portion of the ferrite core 32. It passes through a closed circuit formed by the upper half of 32p, the protrusions 32a and 32c, and the portion corresponding to the area between the protrusions 32a and 32c on the outer peripheral surface of the fixing belt 1. Similarly, the magnetic flux F2 induced by the current flowing through the return wire portion 31b of the exciting coil 31 is equivalent to the lower half of the arc portion 32p of the ferrite core 32, the portion corresponding to between the protrusions 32b and 32d, and the fixing belt 1. Passes through a closed circuit formed by the protrusions 32b and 32d. When the magnetic fluxes F1 and F2 passing through these closed circuits change according to the alternating current, an eddy current flows through the conductive layer of the fixing bell 1 and the conductive layer generates Joule heat. Since the ferrite core 32 guides the magnetic flux generated by the exciting coil 31 to the fixing belt 1 without leaking outside, the temperature of the fixing belt 1 is increased efficiently.

このようにして、CPU67は、定着ベルト1を所定の定着温度Tfx=180℃に制御する。したがって、図1中に示した定着ベルト1と加圧ローラ2との間のニップを通過する用紙5は定着温度に加熱されて、用紙5に画像が定着される。   In this way, the CPU 67 controls the fixing belt 1 to a predetermined fixing temperature Tfx = 180 ° C. Accordingly, the sheet 5 passing through the nip between the fixing belt 1 and the pressure roller 2 shown in FIG. 1 is heated to the fixing temperature, and the image is fixed on the sheet 5.

ここで、図9に示すように、搬送され得る複数のサイズのうち最大サイズの用紙5−1(幅W1)が搬送されるときは、用紙の幅方向に関して定着ベルト1の通紙領域全域がその用紙によって一様に熱を奪われるので、定着ベルト1の端部だけが過昇温することはない。したがって、定着ベルト1の温度Tbtは、実質的に通紙領域全域にわたって所定の定着温度Tfx=180℃に維持され得る。このとき、定着温度Tfxはフェライトコア32のキュリー温度Tc=250℃よりも低いので、フェライトコア32が定着ベルト1からの熱で磁束を導く働きを失うことはない。   Here, as shown in FIG. 9, when the maximum size paper 5-1 (width W1) among a plurality of sizes that can be transported is transported, the entire sheet passing area of the fixing belt 1 in the width direction of the paper is Since the heat is uniformly taken away by the paper, only the end portion of the fixing belt 1 does not overheat. Therefore, the temperature Tbt of the fixing belt 1 can be maintained at a predetermined fixing temperature Tfx = 180 ° C. over substantially the entire sheet passing region. At this time, since the fixing temperature Tfx is lower than the Curie temperature Tc = 250 ° C. of the ferrite core 32, the ferrite core 32 does not lose its function of guiding the magnetic flux by the heat from the fixing belt 1.

一方、図10に示すように、小サイズの用紙5−2(幅W2)が搬送されるときは、定着ベルト1の非通紙領域の熱が用紙に奪われないので、その領域(図10中に符号NGで示す領域)の温度が所定の定着温度Tfx=180℃を超えようとする。そこで、CPU67は通紙サイズ判別部として働いて、図7に示すように、通紙サイズ信号SigWに基づいて、搬送されてくる用紙が小サイズの用紙5−2であるか否かを判断する(S1)。そして、搬送されてくる用紙が小サイズの用紙5−2であるときは、発熱体33の温調を実行する(S2)。すなわち、CPU67は、図4中に示したサーミスタ42の出力が表すフェライトコア32の非通紙領域相当部分Weの温度に基づいて、発熱体リモート信号SigRHを第2スイッチ62へ出力してオンオフ制御する。これにより、発熱体33に交流電流が印加されて、図11の下段に示すように、発熱体33の各部33−1,33−2がフェライトコア32の非通紙領域相当部分We,Weを加熱する。この例では、CPU67は、発熱体33の温度、したがってフェライトコア32の非通紙領域相当部分Weの温度Tfcを、フェライトコア32のキュリー温度Tc(=250℃)を超える温度270℃に制御する。フェライトコア32の非通紙領域相当部分Weの温度がキュリー温度Tcを超えると、図6に示すように、その非通紙領域相当部分Weが非磁性になり、定着ベルト1へ磁束F3,F4を導く働きが失われて定着ベルト1の非通紙領域が実質的に発熱しなくなる。したがって、図11の上段に示すように、定着ベルト1の温度Tbtは非通紙領域に関して、従来例に比して急速に低下する。   On the other hand, as shown in FIG. 10, when the small-size paper 5-2 (width W2) is conveyed, the heat of the non-sheet passing area of the fixing belt 1 is not taken away by the paper, so that area (FIG. 10). The temperature of the region indicated by NG in the inside tends to exceed a predetermined fixing temperature Tfx = 180 ° C. Therefore, the CPU 67 functions as a sheet passing size determining unit, and determines whether or not the conveyed sheet is a small size sheet 5-2 based on the sheet passing size signal SigW as shown in FIG. (S1). When the conveyed paper is the small size paper 5-2, the temperature of the heating element 33 is adjusted (S2). That is, the CPU 67 outputs the heating element remote signal SigRH to the second switch 62 based on the temperature of the non-sheet passing region equivalent portion We of the ferrite core 32 indicated by the output of the thermistor 42 shown in FIG. To do. As a result, an alternating current is applied to the heating element 33, and as shown in the lower part of FIG. 11, the respective parts 33-1 and 33-2 of the heating element 33 replace the portions We and We corresponding to the non-sheet passing regions of the ferrite core 32. Heat. In this example, the CPU 67 controls the temperature of the heating element 33, and hence the temperature Tfc of the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core 32, to a temperature 270 ° C. exceeding the Curie temperature Tc (= 250 ° C.) of the ferrite core 32. . When the temperature of the portion We corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core 32 exceeds the Curie temperature Tc, the portion We corresponding to the non-sheet passing region becomes nonmagnetic as shown in FIG. Therefore, the non-sheet passing area of the fixing belt 1 is not substantially heated. Therefore, as shown in the upper part of FIG. 11, the temperature Tbt of the fixing belt 1 is rapidly decreased with respect to the non-sheet passing region as compared with the conventional example.

このように、この定着装置90では、フェライトコア32の非通紙領域相当部分Weを発熱体33で積極的に加熱することによって、定着ベルト1の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージを防止できる。   As described above, in the fixing device 90, the non-sheet-passing area corresponding portion We of the ferrite core 32 is actively heated by the heating element 33, thereby effectively increasing the temperature rise in the non-sheet-passing area of the fixing belt 1. Can be prevented. As a result, image defects and damage to the fixing device such as smoke and fire can be prevented.

なお、CPU67による前述の制御例(図7)では、搬送されてくる用紙が小サイズの用紙5−2であるときのみ発熱体33の温調を実行し、最大サイズの用紙5−1(幅W1)が搬送されるときは発熱体33に電力供給を行わないようにしている。しかしながら、これに限られるものではなく、最大サイズの用紙5−1(幅W1)が搬送されるときは、発熱体33の温度、したがってフェライトコア32の非通紙領域相当部分Weの温度Tfcを、通常の定着温度Tfxと同じ180℃に制御するようにしてもよい。   In the above-described control example (FIG. 7) by the CPU 67, the temperature of the heating element 33 is controlled only when the conveyed paper is the small size paper 5-2, and the maximum size paper 5-1 (width) When W1) is transported, power is not supplied to the heating element 33. However, the present invention is not limited to this, and when the maximum size paper 5-1 (width W <b> 1) is conveyed, the temperature of the heating element 33, and hence the temperature Tfc of the portion corresponding to the non-paper passing area of the ferrite core 32, is set. Further, it may be controlled to 180 ° C. which is the same as the normal fixing temperature Tfx.

また、フェライトコア32の非通紙領域相当部分Weに設けたサーミスタ42の出力に基づいて発熱体33の温度を制御するのではなく、発熱体33に常時ある程度の(発火しない程度の)通電を行うようにしてもよい。   Further, instead of controlling the temperature of the heating element 33 based on the output of the thermistor 42 provided in the non-sheet-passing area equivalent portion We of the ferrite core 32, the heating element 33 is always energized to some extent (not to ignite). You may make it perform.

図12は、搬送される用紙のサイズが2種類ではなく、多種類(この例では4種類)のサイズの用紙5−1,5−2,5−3,5−4(この順に従って小サイズとなっている。)が搬送されてくる場合の、定着装置の構成例を示している。なお、各用紙5−1,5−2,5−3,5−4は、長手方向に関して定着ベルト1や加圧ローラ2の中央部1−C(中心線Cに対して対称)に供給される。   In FIG. 12, the size of the conveyed paper is not two types, but various types (in this example, four types) of papers 5-1, 5-2, 5-3, and 5-4 (in this order, the smaller size) 2 shows an example of the configuration of the fixing device in the case of being conveyed. Each of the papers 5-1, 5-2, 5-3, and 5-4 is supplied to the central portion 1-C (symmetric with respect to the center line C) of the fixing belt 1 and the pressure roller 2 with respect to the longitudinal direction. The

この例では、最大サイズの用紙5−1に比して小サイズの用紙5−2,5−3,5−4毎に、フェライトコア32の非通紙領域相当部分を加熱できるように、発熱体を分割して設ける。すなわち、小サイズの用紙5−2が搬送されるときは、フェライトコア32の長手方向に関して、定着ベルト1上の非通紙領域1−1,1−2に対応する位置に設けた発熱体33−1,33−2を加熱する。その次に小さい用紙5−3が搬送されるときは、フェライトコア32の長手方向に関して、定着ベルト1上の非通紙領域1−1,1−3;1−2,1−4に対応する位置に設けた発熱体33−1,33−3;33−2,33−4を加熱する。最も小さい用紙5−4が搬送されるときは、フェライトコア32の長手方向に関して、定着ベルト1上の非通紙領域1−1,1−3,1−5;1−2,1−4,1−6に対応する位置に設けた発熱体33−1,33−3,33−5;33−2,33−4,33−6を加熱する。   In this example, heat is generated so that the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core 32 can be heated for each of the small-sized papers 5-2, 5-3, and 5-4 as compared with the maximum-size paper 5-1. Divide the body. That is, when the small-size paper 5-2 is conveyed, the heating element 33 provided at a position corresponding to the non-sheet passing regions 1-1 and 1-2 on the fixing belt 1 with respect to the longitudinal direction of the ferrite core 32. -1,33-2 is heated. When the next smallest sheet 5-3 is conveyed, it corresponds to the non-sheet passing areas 1-1, 1-3; 1-2, 1-4 on the fixing belt 1 in the longitudinal direction of the ferrite core 32. The heating elements 33-1 and 33-3; 33-2 and 33-4 provided at the positions are heated. When the smallest sheet 5-4 is conveyed, the non-sheet passing areas 1-1, 1-3, 1-5 on the fixing belt 1 with respect to the longitudinal direction of the ferrite core 32; 1-2, 1-4, Heating elements 33-1, 33-3, 33-5; 33-2, 33-4, 33-6 provided at positions corresponding to 1-6 are heated.

このようにした場合、搬送される用紙のサイズが多種類であっても、定着ベルト1の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージを防止できる。   In this case, even if there are many types of paper to be conveyed, excessive temperature rise in the non-sheet passing area of the fixing belt 1 can be effectively prevented. As a result, image defects and damage to the fixing device such as smoke and fire can be prevented.

図13は、図1に示した定着装置90を変形した定着装置190を示している。なお、理解の容易のため、図1中の構成要素と対応する構成要素には100だけ増加した符号を付している。   FIG. 13 shows a fixing device 190 obtained by modifying the fixing device 90 shown in FIG. For easy understanding, components corresponding to those in FIG. 1 are denoted by reference numerals increased by 100.

図1の定着装置では、円筒状の定着ベルト1の外側に、定着ベルト1の外周面から近い順に励磁コイル31、フェライトコア32、発熱体33が設けられていた。これに対して、この定着装置190では、円筒状の定着ベルト101の内側に、定着ベルト101の内周面から近い順に励磁コイル131、フェライトコア132、発熱体133が設けられている。なお、定着ベルト101の内側に構成部品が多いという制約から、定着ベルト101の温度を検出するためのサーミスタ141は定着ベルト101の外周面に接して設けられている。サーミスタ41はケーシング150の内面に取付部材114、可撓性を有するアーム113を介して取り付けられている。   In the fixing device of FIG. 1, an excitation coil 31, a ferrite core 32, and a heating element 33 are provided on the outer side of the cylindrical fixing belt 1 in order from the outer peripheral surface of the fixing belt 1. On the other hand, in the fixing device 190, an excitation coil 131, a ferrite core 132, and a heating element 133 are provided inside the cylindrical fixing belt 101 in order from the inner peripheral surface of the fixing belt 101. The thermistor 141 for detecting the temperature of the fixing belt 101 is provided in contact with the outer peripheral surface of the fixing belt 101 due to the restriction that there are many components inside the fixing belt 101. The thermistor 41 is attached to the inner surface of the casing 150 via an attachment member 114 and a flexible arm 113.

この定着装置190でも、図1の定着装置90と同様に、定着ベルト101の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。なお、発熱体133は、フェライトコア132に関して定着ベルト101の電磁誘導を受ける部分とは反対側に配置されているので、発熱体133の発熱が定着ベルト101の電磁誘導を受ける部分を直接加熱することはない。したがって、定着ベルト101の温度に対する発熱体133の発熱の影響は少ない。   In the fixing device 190 as well, as in the fixing device 90 in FIG. The heating element 133 is disposed on the opposite side of the ferrite core 132 from the part that receives the electromagnetic induction of the fixing belt 101, so that the heat generation of the heating element 133 directly heats the part that receives the electromagnetic induction of the fixing belt 101. There is nothing. Therefore, the influence of heat generated by the heat generating member 133 on the temperature of the fixing belt 101 is small.

上述の実施形態ではシートとして紙を採用した場合について説明したがシートの材料は、紙でもプラスチックでも良い。また、シートの形状は矩形(例えば日本工業規格で定められたA4,B5など)でもロールのような長尺物でも良い。   In the above-described embodiment, the case where paper is used as the sheet has been described. However, the material of the sheet may be paper or plastic. Further, the shape of the sheet may be a rectangle (for example, A4 or B5 defined by Japanese Industrial Standards) or a long object such as a roll.

また、上述の実施形態では操作パネル90あるいは外部のコンピュータから、搬送される用紙5のサイズを表す通紙サイズ信号SigWを受けたが、これに限られるものではない。定着装置内または画像形成装置内に、搬送される用紙のサイズを検出する通紙サイズ検出センサを備えて、搬送される用紙のサイズを判別するようにしても良い。   In the above-described embodiment, the sheet passing size signal SigW indicating the size of the sheet 5 to be conveyed is received from the operation panel 90 or an external computer. However, the present invention is not limited to this. A fixing device or an image forming apparatus may be provided with a paper passing size detection sensor for detecting the size of the conveyed paper so as to determine the size of the conveyed paper.

この発明の一実施形態の定着装置の断面構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 図1のものを左側方から見たところを示す図である。It is a figure which shows the place which looked at the thing of FIG. 1 from the left side. 図1のものを上方から見たところを示す図である。It is a figure which shows the place which looked at the thing of FIG. 1 from upper direction. 上記定着装置のための電力供給系を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a power supply system for the fixing device. フェライトコアの温度がキュリー温度以下である場合の磁束の様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the mode of the magnetic flux in case the temperature of a ferrite core is below Curie temperature. フェライトコアの温度がキュリー温度以上である場合の磁束の様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the mode of the magnetic flux in case the temperature of a ferrite core is more than Curie temperature. 上記定着装置のための電力供給系のCPUによる制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow by CPU of the electric power supply system for the said fixing devices. フェライトコア温度と定着ベルト加熱効率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a ferrite core temperature and fixing belt heating efficiency. 上記定着装置において最大サイズの用紙が供給された場合の定着ベルトの長手方向に関する温度分布を示す図である。を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a temperature distribution in a longitudinal direction of a fixing belt when a maximum size sheet is supplied in the fixing device. FIG. 小サイズの用紙が供給された場合の定着ベルトの端部の過昇温の問題を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a problem of excessive temperature rise at the end of the fixing belt when a small-size sheet is supplied. 上記定着装置において小サイズの用紙が供給された場合の定着ベルト、フェライトコアの長手方向に関する温度分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a temperature distribution in a longitudinal direction of a fixing belt and a ferrite core when a small-size sheet is supplied in the fixing device. 多種類のサイズの用紙が搬送される場合の一実施形態の定着装置の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a fixing device according to an embodiment in the case where various types of sizes of paper are conveyed. 図1の定着装置を変形した一実施形態の定着装置の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a fixing device according to an embodiment in which the fixing device of FIG. 1 is modified.

符号の説明Explanation of symbols

1,101 定着ベルト
2,102 加圧ロ一ラ
31,131 励磁コイル
32,132 フェライトコア
33,133 発熱体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Fixing belt 2,102 Pressure roller 31,131 Excitation coil 32,132 Ferrite core 33,133 Heating element

Claims (8)

電磁誘導によって発熱して、搬送されるシートを所定の定着温度に加熱する定着部材と、
励磁コイルで発生された磁束を上記定着部材へ導くように上記定着部材に沿って設けられたフェライトコアと、
搬送され得る複数のサイズのうち小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアのうち非通紙領域に相当する非通紙領域相当部分を加熱する発熱体を備えたことを特徴とする定着装置。
A fixing member that generates heat by electromagnetic induction and heats the conveyed sheet to a predetermined fixing temperature;
A ferrite core provided along the fixing member so as to guide the magnetic flux generated by the exciting coil to the fixing member;
A fixing device comprising a heating element that heats a portion corresponding to a non-sheet-passing region corresponding to a non-sheet-passing region in the ferrite core when a small-sized sheet among a plurality of sizes that can be transported is transported apparatus.
請求項1に記載の定着装置において、
上記搬送されるシートのサイズを判別する通紙サイズ判別部を備えたことを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1,
A fixing device comprising a sheet passing size determining unit for determining the size of the conveyed sheet.
請求項1に記載の定着装置において、
上記定着部材は定着ベルトであることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1,
The fixing device, wherein the fixing member is a fixing belt.
請求項1に記載の定着装置において、
上記発熱体は、上記フェライトコアに関して上記定着部材とは反対側に配置されていることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1,
The fixing device according to claim 1, wherein the heating element is disposed on the opposite side of the ferrite core from the fixing member.
請求項1に記載の定着装置において、
上記励磁コイルに対して電力供給を制御する第1の電力供給制御部を備えるとともに、
上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を予め設定された温度まで加熱するように、上記発熱体に対して電力供給を制御する第2の電力供給制御部を備えたことを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1,
A first power supply control unit for controlling power supply to the excitation coil;
Second power supply control for controlling power supply to the heating element so as to heat a portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core to a preset temperature when the small-sized sheet is conveyed. A fixing device comprising a section.
請求項5に記載の定着装置において、
上記第2の電力供給制御部は、上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度をその部分のキュリー温度を超えるように制御することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 5.
The second power supply control unit controls the temperature of a portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core to exceed the Curie temperature of the portion when the small-sized sheet is conveyed. Fixing device.
請求項5に記載の定着装置において、
上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度を検出する温度検出センサを備え、
上記第2の電力供給制御部は、上記温度検出センサの出力に基づいて上記発熱体に対する電力供給を制御することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 5.
A temperature detection sensor that detects the temperature of the portion corresponding to the non-sheet passing region of the ferrite core,
The fixing device according to claim 2, wherein the second power supply control unit controls power supply to the heating element based on an output of the temperature detection sensor.
請求項1に記載の定着装置と、
上記搬送されるシートのサイズを表す信号を上記定着装置へ送る通紙サイズ指示部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
A fixing device according to claim 1;
An image forming apparatus comprising: a sheet passing size instruction section that sends a signal representing the size of the conveyed sheet to the fixing device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012008403A (en) * 2010-06-25 2012-01-12 Kyocera Mita Corp Fixing device and image forming apparatus
JP2012173610A (en) * 2011-02-23 2012-09-10 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming apparatus

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