JP2010276832A - Fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,誘導加熱方式の定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関し,特に,定着対象の用紙幅に応じて被加熱部材(定着ローラなど)の加熱対象領域を変更することのできる定着装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an induction heating type fixing device and an image forming apparatus including the same, and in particular, a fixing device capable of changing a heating target area of a member to be heated (such as a fixing roller) according to a sheet width to be fixed. And an image forming apparatus.
一般に,プリンタ装置や複写機,ファクシミリ装置,これらの複合機などの画像形成装置には,定着ローラなどの被加熱部材を電磁誘導によって加熱する誘導加熱方式の定着装置が用いられる。具体的に,前記定着装置には,磁性材料からなる被加熱部材の最大通紙領域に対向して誘導加熱コイル及び磁性体コアが配置されている。そして,誘導加熱コイルに高周波電流を流すことにより磁束を発生させる。これにより,誘導加熱コイルで発生した磁束が磁性体コアで形成された磁気回路を通じて被加熱部材に導かれ,該被加熱部材は,その磁束による電磁誘導で発生する渦電流(誘導電流)によって加熱される。
従来から,このような誘導加熱方式の定着装置では,最大通紙領域よりも小さいサイズの用紙が通紙される場合,その用紙が通過する通紙領域を所定の定着温度に維持するために,用紙が通過しない被加熱部材の端部近傍の非通紙領域で過熱が生じるという問題があった。そこで,被加熱部材における加熱対象領域の幅を用紙サイズに合わせて変更することのできる構成が検討されている。
例えば,特許文献1に記載の構成では,誘導加熱コイルから被加熱部材に作用する磁束の幅を磁束遮蔽部材で変更することにより,加熱対象領域の幅を用紙サイズに合わせることが可能である。
In general, an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine of these uses an induction heating type fixing device that heats a heated member such as a fixing roller by electromagnetic induction. Specifically, in the fixing device, an induction heating coil and a magnetic core are arranged so as to face the maximum sheet passing area of a heated member made of a magnetic material. A magnetic flux is generated by passing a high-frequency current through the induction heating coil. As a result, the magnetic flux generated by the induction heating coil is guided to the member to be heated through the magnetic circuit formed by the magnetic core, and the member to be heated is heated by the eddy current (induction current) generated by electromagnetic induction by the magnetic flux. Is done.
Conventionally, in such an induction heating type fixing device, when a paper having a size smaller than the maximum paper passing area is passed, in order to maintain the paper passing area through which the paper passes at a predetermined fixing temperature, There is a problem that overheating occurs in a non-sheet passing region near the end of the heated member through which the sheet does not pass. Therefore, a configuration in which the width of the heating target region in the heated member can be changed according to the paper size has been studied.
For example, in the configuration described in Patent Document 1, it is possible to adjust the width of the heating target area to the paper size by changing the width of the magnetic flux acting on the member to be heated from the induction heating coil with the magnetic flux shielding member.
しかしながら,前記引用文献1に記載のように加熱対象領域の幅を用紙サイズに合わせる構成では,連続して行われる印刷処理において,用紙サイズがA5サイズからA3サイズに変更される場合など,定着対象となる用紙幅が小サイズから大サイズに変更される場合,既に所定の定着温度まで加熱されている小サイズに対応する領域を含む大サイズに対応する領域が加熱対象領域となる。そのため,定着ローラにおける小サイズと大サイズとの差分領域を所定の定着温度まで迅速に加熱しようとすると,既に所定の定着温度まで加熱されていた小サイズに対応する領域において異常加熱が生じるという問題があり,逆に小サイズに対応する領域における異常加熱を防止しようとすると,前記差分領域の加熱に時間がかかり変更後の大サイズの定着動作が可能となるまでの待ち時間が長くなるという問題が生じる。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,異なる用紙幅の共通領域の加熱を制限しつつ該用紙幅の差分領域を加熱することのできる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
However, in the configuration in which the width of the heating target area is adjusted to the paper size as described in the cited document 1, the fixing target is used when the paper size is changed from A5 size to A3 size in the continuous printing process. When the paper width is changed from the small size to the large size, the region corresponding to the large size including the region corresponding to the small size that has already been heated to the predetermined fixing temperature becomes the heating target region. For this reason, if the difference area between the small size and the large size on the fixing roller is quickly heated to a predetermined fixing temperature, abnormal heating occurs in the area corresponding to the small size that has already been heated to the predetermined fixing temperature. On the other hand, if an attempt is made to prevent abnormal heating in the area corresponding to the small size, it takes a long time to heat the differential area, and the waiting time until the large-size fixing operation after the change becomes possible becomes long. Occurs.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fixing device capable of heating a differential region of the paper width while restricting heating of a common region of different paper widths. An object is to provide an image forming apparatus.
上記目的を達成するために本発明は,用紙に付着したトナーを溶融定着させる定着部材又は該定着部材に熱的に結合された伝熱部材を被加熱部材として誘導加熱を行う誘導加熱コイルと,前記誘導加熱コイルから前記被加熱部材に作用する磁束の経路上に介在する部位により複数の用紙幅に対応する複数の磁束遮蔽領域のいずれかを前記磁束の経路上に形成する磁束遮蔽部材と,定着対象の用紙幅に応じて前記磁束遮蔽部材を移動させることにより前記誘導加熱コイルから前記被加熱部材に作用する磁束の経路の幅を変更して前記誘導加熱コイルによる前記被加熱部材の加熱対象領域を変更する磁束幅変更手段とを備えてなる定着装置に適用されるものであって,前記磁束遮蔽部材が,異なる前記用紙幅の差分領域において磁束を通過させ,該用紙幅の共通領域において磁束の通過を制限する制限磁束遮蔽領域を前記磁束の経路上に形成する一又は複数の制限磁束遮蔽部を有してなることを特徴とする定着装置として構成される。
本発明によれば,前記磁束幅変更手段によって前記磁束の経路上に位置する前記磁束遮蔽部材の部位を前記制限磁束遮蔽部に変更するだけで,簡単に前記共通領域の加熱を制限しつつ前記差分領域を重点的に加熱することができる。
例えば,前記差分遮蔽部は,前記共通領域における前記磁束の経路の全部を遮蔽するものであることが考えられる。この場合には,前記共通領域を加熱させることなく前記差分領域のみを加熱することが可能である。
また,前記制限磁束遮蔽部が,前記共通領域における前記磁束の経路の一部を遮蔽することにより,前記共通領域における前記磁束の通過量を前記差分領域における前記磁束の通過量よりも減少させるものであれば,前記共通領域を保温しつつ前記差分領域を加熱することが可能となる。
In order to achieve the above object, the present invention provides an induction heating coil that performs induction heating using a fixing member that melts and fixes toner adhering to a sheet or a heat transfer member that is thermally coupled to the fixing member as a member to be heated, A magnetic flux shielding member that forms on the magnetic flux path one of a plurality of magnetic flux shielding regions corresponding to a plurality of paper widths by a portion interposed on the magnetic flux path acting on the heated member from the induction heating coil; The heating target of the heated member by the induction heating coil is changed by moving the magnetic flux shielding member according to the width of the sheet to be fixed, thereby changing the width of the path of the magnetic flux acting on the heated member from the induction heating coil. And a magnetic flux width changing means for changing the area, wherein the magnetic flux shielding member allows the magnetic flux to pass in different areas of the different paper widths, Configured as a fixing device characterized by comprising a one or more restriction magnetic flux shielding unit limits the magnetic flux shielding region that limits the passage of the magnetic flux is formed on a path of the magnetic flux in the common area of the paper width.
According to the present invention, the heating of the common region can be easily restricted by simply changing the portion of the magnetic flux shielding member positioned on the magnetic flux path to the restricted magnetic flux shielding portion by the magnetic flux width changing means. The difference area can be heated with priority.
For example, it can be considered that the differential shielding portion shields the entire path of the magnetic flux in the common area. In this case, it is possible to heat only the difference area without heating the common area.
Further, the limiting magnetic flux shielding portion shields a part of the path of the magnetic flux in the common area, thereby reducing the amount of magnetic flux passing through the common area from the amount of magnetic flux passing through the difference area. If so, the difference area can be heated while the common area is kept warm.
具体的に,一の用紙幅を前記誘導加熱コイルによる加熱対象領域とする誘導加熱の終了後,予め設定された設定時間が経過する前に,前記加熱対象領域が前記一の用紙幅よりも大きい他の用紙幅に変更されて定着動作が行われる場合には,前記共通領域は十分に高温であり前記差分領域の温度だけが低いと考えることができる。そこで,このような場合には,前記磁束幅変更手段が,前記一の用紙幅及び前記他の用紙幅に対応する前記制限磁束遮蔽部を前記磁束の経路上に介在させるように前記磁束遮蔽部材を移動させることが考えられる。これにより,前記磁束の経路上に前記一の用紙幅及び前記他の用紙幅に対応する前記制限磁束遮蔽領域が形成されるため,前記共通領域の加熱を制限しつつ前記差分領域を重点的に加熱することができ,前記共通領域における異常加熱を防止すると共に,前記差分領域に対応する前記被加熱部材上の領域を迅速に所定の定着温度まで加熱することができる。
また,一の用紙幅を前記誘導加熱コイルによる加熱対象領域とする誘導加熱の終了後,前記加熱対象領域が前記一の用紙幅よりも大きい他の用紙幅に変更されて定着動作が行われるときに,前記被加熱部材における前記一の用紙幅と前記他の用紙幅との共通領域に対応する領域の温度が予め設定された設定温度以上である場合にも同様に,前記磁束幅変更手段によって,前記一の用紙幅及び前記他の用紙幅に対応する前記制限磁束遮蔽部を前記磁束の経路上に介在させるように前記磁束遮蔽部材を移動させることが考えられる。
Specifically, the heating target area is larger than the one paper width before the preset set time elapses after the induction heating in which one paper width is set as the heating target area by the induction heating coil. When the fixing operation is performed by changing to another sheet width, it can be considered that the common area is sufficiently hot and only the temperature of the difference area is low. Therefore, in such a case, the magnetic flux shielding member is arranged so that the magnetic flux width changing means interposes the limiting magnetic flux shielding portion corresponding to the one paper width and the other paper width on the path of the magnetic flux. Can be considered. As a result, the limiting magnetic flux shielding area corresponding to the one paper width and the other paper width is formed on the magnetic flux path, so that the difference area is focused while restricting heating of the common area. Heating can be performed, and abnormal heating in the common region can be prevented, and a region on the heated member corresponding to the difference region can be rapidly heated to a predetermined fixing temperature.
Also, after the induction heating in which one paper width is set as the heating target area by the induction heating coil, the heating target area is changed to another paper width larger than the one paper width and the fixing operation is performed. In addition, when the temperature of the region corresponding to the common region of the one sheet width and the other sheet width in the heated member is equal to or higher than a preset temperature, the magnetic flux width changing unit similarly It is conceivable to move the magnetic flux shielding member so that the limiting magnetic flux shielding portions corresponding to the one paper width and the other paper width are interposed on the path of the magnetic flux.
一方,前記共通領域の加熱を制限した状態が継続すれば,いずれ該共通領域の温度が所定の定着温度以下になる。そのため,このような場合には,前記被加熱部材における前記他の用紙幅と同等の幅を加熱対象領域とする必要がある。
そこで,前記磁束幅変更手段は,前記一の用紙幅及び前記他の用紙幅に対応する前記制限磁束遮蔽部を前記磁束の経路上に介在させてから所定時間以上が経過した場合に,前記他の用紙幅に対応する前記磁束遮蔽領域が前記磁束の経路上に形成させるように前記磁束遮蔽部材を移動させることが考えられる。即ち,前記共通領域の温度が所定の定着温度以下に達していると推定される場合に,前記他の用紙幅と同等の幅を加熱対象領域とする。
また,前記磁束幅変更手段は,前記一の用紙幅及び前記他の用紙幅に対応する前記制限磁束遮蔽部を前記磁束の経路上に介在させた後,前記被加熱部材における前記一の用紙幅と前記他の用紙幅との共通領域に対応する領域の温度が所定温度未満に達した場合に,前記他の用紙幅に対応する前記磁束遮蔽領域が前記磁束の経路上に形成させるように前記磁束遮蔽部材を移動させることも考えられる。
On the other hand, if the state where the heating of the common area is limited continues, the temperature of the common area eventually becomes lower than a predetermined fixing temperature. Therefore, in such a case, it is necessary to set a width equivalent to the width of the other paper in the member to be heated as a heating target region.
Accordingly, the magnetic flux width changing means is configured to change the other magnetic flux width when a predetermined time or more has elapsed since the limiting magnetic flux shielding portion corresponding to the one paper width and the other paper width is interposed on the magnetic flux path. It is conceivable that the magnetic flux shielding member is moved so that the magnetic flux shielding region corresponding to the paper width of the paper is formed on the path of the magnetic flux. That is, when it is estimated that the temperature of the common area has reached a predetermined fixing temperature or less, a width equivalent to the other sheet width is set as the heating target area.
Further, the magnetic flux width changing means includes the restrictive magnetic flux shielding portion corresponding to the one paper width and the other paper width on the path of the magnetic flux, and then the one paper width in the heated member. When the temperature of the area corresponding to the common area with the other paper width reaches a predetermined temperature, the magnetic flux shielding area corresponding to the other paper width is formed on the path of the magnetic flux. It is also conceivable to move the magnetic flux shielding member.
ここに,前記磁束遮蔽部材は,前記被加熱部材に対向配置されることにより前記磁束の経路の一部を形成する円筒状の磁性体コアの外周面に設けられることが考えられる。この場合,前記磁束幅変更手段は,前記磁性体コアを回転させて前記磁束遮蔽部材を回転移動させることにより前記磁束の経路上に介在する前記磁束遮蔽部材の部位を変更することが可能である。
また,本発明は,前記定着装置を備えてなる画像形成装置の発明として捉えてもよい。
Here, it is conceivable that the magnetic flux shielding member is provided on the outer peripheral surface of a cylindrical magnetic core that forms part of the path of the magnetic flux by being opposed to the heated member. In this case, the magnetic flux width changing means can change the portion of the magnetic flux shielding member interposed on the path of the magnetic flux by rotating the magnetic core and rotating the magnetic flux shielding member. .
The present invention may also be understood as an invention of an image forming apparatus provided with the fixing device.
本発明によれば,前記磁束幅変更手段によって前記磁束の経路上に位置する前記磁束遮蔽部材の部位を前記制限磁束遮蔽部に変更するだけで,簡単に前記共通領域の加熱を制限しつつ前記差分領域を重点的に加熱することができる。
具体的には,一の用紙幅を前記誘導加熱コイルによる加熱対象領域とする誘導加熱の終了後,予め設定された設定時間が経過する前や,前記被加熱部材における前記一の用紙幅と前記他の用紙幅との共通領域に対応する領域の温度が予め設定された設定温度以上である状態で,前記加熱対象領域が前記一の用紙幅よりも大きい他の用紙幅に変更されて定着動作が行われる場合に,前記共通領域の加熱を制限しつつ前記差分領域を重点的に加熱することができるため,前記共通領域における異常加熱を防止すると共に,前記差分領域に対応する前記被加熱部材上の領域を迅速に所定の定着温度まで加熱することができる。
According to the present invention, the heating of the common region can be easily restricted by simply changing the portion of the magnetic flux shielding member positioned on the magnetic flux path to the restricted magnetic flux shielding portion by the magnetic flux width changing means. The difference area can be heated with priority.
Specifically, after the end of induction heating in which one sheet width is set as a heating target region by the induction heating coil, before the set time set in advance, or the one sheet width in the heated member Fixing operation by changing the heating target area to another paper width larger than the one paper width in a state where the temperature of the area corresponding to the common area with the other paper width is equal to or higher than a preset temperature. Is performed, the heating of the common area can be performed while restricting the heating of the common area, thereby preventing abnormal heating in the common area and the heated member corresponding to the differential area. The upper area can be quickly heated to a predetermined fixing temperature.
以下添付図面を参照しながら,本発明の実施の形態について説明し,本発明の理解に供する。なお,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
まず,図1を用いて,本発明の実施の形態に係る複写機Xの概略構成について説明する。
図1に示すように,本発明の実施の形態に係る複写機Xは,操作表示部1,画像読取部2,画像処理部3,画像形成部4,定着装置5,及び制御部6などを備えて概略構成されている。前記複写機Xは,他にも一般的な電子写真方式の複写機が有する給紙カセットその他の各種構成要素を有しているが,それらについては従来と異なるところがないため,ここでは説明を省略する。なお,本発明は複写機に限らず,例えばプリンタ装置,ファクシミリ装置,これらの機能やスキャナ機能などを有する複合機などの電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。
前記制御部6は,CPU及びROM,RAM等の周辺装置を有してなり,前記ROMに格納された所定のプログラムに従った各種の処理を実行することにより当該複写機Xを統括的に制御する。
前記操作表示部1は,前記制御部6からの指示に応じて各種の情報の表示を行う液晶ディスプレイや,前記制御部6への複写処理の開始などの各種操作入力を行うためのタッチパネルなどを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be understood. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
First, a schematic configuration of the copying machine X according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, a copying machine X according to an embodiment of the present invention includes an operation display unit 1, an image reading unit 2, an image processing unit 3, an image forming unit 4, a fixing device 5, a control unit 6, and the like. In general, it is structured. The copying machine X has other paper feeding cassettes and other various components that other general electrophotographic copying machines have. However, these are not different from the conventional ones, so the description thereof is omitted here. To do. The present invention is not limited to a copying machine, and can be applied to, for example, an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having these functions and a scanner function.
The control unit 6 has a CPU, peripheral devices such as a ROM and a RAM, and controls the copier X in an integrated manner by executing various processes in accordance with a predetermined program stored in the ROM. To do.
The operation display unit 1 includes a liquid crystal display that displays various types of information in accordance with instructions from the control unit 6, a touch panel for performing various operation inputs such as the start of copying processing to the control unit 6, and the like. Have.
前記画像読取部2は,原稿台やADF(自動搬送装置)にセットされた原稿の画像を読み取るものであって,該画像読取部2で読み取られた画像データは前記画像処理部3に入力される。
前記画像処理部3は,前記画像読取部2で読み取られた原稿の画像データや,LAN等の通信網を介して図外の情報処理装置から入力された原稿の画像データなどに対して各種の画像処理を施すものである。前記画像処理部3で画像処理が施された後の画像データは,前記画像形成部4に入力される。
前記画像形成部4は,感光体ドラムや帯電器,現像装置,LSUなどを有してなり,前記画像処理部3から入力された原稿の画像データに基づいて用紙にトナー像(現像剤)を形成するものである。
そして,前記定着装置5は,前記画像形成部4によってトナー像が形成された用紙にそのトナー像を溶融定着させる。本発明の実施の形態に係る前記複写機Xは,前記定着装置5に関する構成及び動作に特徴を有しており,以下,図2〜図5を用いて当該特徴点について詳説する。
The image reading unit 2 reads an image of a document set on a document table or an ADF (automatic conveyance device), and the image data read by the image reading unit 2 is input to the image processing unit 3. The
The image processing unit 3 performs various operations on image data of a document read by the image reading unit 2 and image data of a document input from an information processing apparatus (not shown) via a communication network such as a LAN. Image processing is performed. The image data that has been subjected to image processing by the image processing unit 3 is input to the image forming unit 4.
The image forming unit 4 includes a photosensitive drum, a charger, a developing device, an LSU, and the like. A toner image (developer) is applied to a sheet based on image data of a document input from the image processing unit 3. To form.
The fixing device 5 melts and fixes the toner image on the paper on which the toner image is formed by the image forming unit 4. The copying machine X according to the embodiment of the present invention is characterized in the configuration and operation related to the fixing device 5 and will be described in detail below with reference to FIGS.
図2に示すように,前記定着装置5は,前記画像形成部4においてトナー像が転写された後,用紙搬送路50上に搬送される用紙を圧接しながら回転する定着ローラ51及び加圧ローラ51aと,前記定着ローラ51及び後述の加熱ローラ53で張架された定着ベルト52(定着部材の一例)と,前記定着ベルト52を介して前記定着ローラ51から伝達される駆動力によって回転駆動される加熱ローラ53(伝熱部材の一例)と,前記加熱ローラ53を被加熱部材として誘導加熱を行う誘導加熱コイル54と,前記誘導加熱コイル54で発生した磁束を前記加熱ローラ53に導く経路(磁気回路)を形成するセンターコア55及び外部コア56とを有している。
前記定着ローラ51は,不図示のステッピングモータなどの駆動手段に連結されており,該駆動手段によって回転駆動される。前記定着ローラ51が回転駆動されると,その駆動力によって前記定着ベルト52が走行し,該定着ベルト52から伝達される駆動力によって前記加熱ローラ53が回転する。前記加熱ローラ53は,鉄や整磁合金などの磁性材料で形成されたものである。
As shown in FIG. 2, the fixing device 5 includes a fixing roller 51 and a pressure roller that rotate while pressing a sheet conveyed on the sheet conveying path 50 after the toner image is transferred in the image forming unit 4. 51a, a fixing belt 52 (an example of a fixing member) stretched between the fixing roller 51 and a heating roller 53 described later, and a driving force transmitted from the fixing roller 51 via the fixing belt 52. Heating roller 53 (an example of a heat transfer member), an induction heating coil 54 that performs induction heating using the heating roller 53 as a member to be heated, and a path that guides the magnetic flux generated by the induction heating coil 54 to the heating roller 53 ( A center core 55 and an outer core 56 forming a magnetic circuit.
The fixing roller 51 is connected to driving means such as a stepping motor (not shown), and is rotationally driven by the driving means. When the fixing roller 51 is rotationally driven, the fixing belt 52 travels by the driving force, and the heating roller 53 rotates by the driving force transmitted from the fixing belt 52. The heating roller 53 is made of a magnetic material such as iron or a magnetic shunt alloy.
前記誘導加熱コイル54は,前記加熱ローラ53の幅方向である回転軸方向(図2における奥行き方向)に巻かれたものであって,該加熱ローラ53の長手方向の幅(最大通紙幅と略同じ幅)と略同じ幅に形成されている。
また,前記センターコア55及び前記外部コア56は,フェライトなどの強磁性材料から構成されたものであって,前記誘導加熱コイル54と同様に前記加熱ローラ53の長手方向の幅と略同じ幅に形成されている。このセンターコア55及び外部コア56は,前記誘導加熱コイル54で発生する磁束を前記加熱ローラ53に導く経路(図2の太線矢印参照)を形成する。
前記定着装置5では,前記誘導加熱コイル54への電力供給により該誘導加熱コイル54で発生した磁束が前記センターコア55及び前記外部コア56によって前記加熱ローラ53に導かれ,該加熱ローラ53の表面に渦電流(誘導電流)が発生することによって該加熱ローラ53が加熱(誘導加熱)される。前記誘導加熱コイル54への電力供給は,前記制御部6によって制御される。具体的に,前記制御部6は,前記定着ローラ51又は前記加熱ローラ53の中央部や端部の温度を検出する温度センサ(不図示)による検出温度に基づいて前記誘導加熱コイル54への電力供給を制御する。
The induction heating coil 54 is wound in the direction of the rotation axis (the depth direction in FIG. 2), which is the width direction of the heating roller 53, and the longitudinal width of the heating roller 53 (approximately the maximum sheet passing width). And the same width).
The center core 55 and the outer core 56 are made of a ferromagnetic material such as ferrite, and have a width substantially the same as the width of the heating roller 53 in the same manner as the induction heating coil 54. Is formed. The center core 55 and the outer core 56 form a path (see the thick arrow in FIG. 2) that guides the magnetic flux generated by the induction heating coil 54 to the heating roller 53.
In the fixing device 5, the magnetic flux generated in the induction heating coil 54 by supplying power to the induction heating coil 54 is guided to the heating roller 53 by the center core 55 and the external core 56, and the surface of the heating roller 53 When the eddy current (inductive current) is generated, the heating roller 53 is heated (induction heating). The power supply to the induction heating coil 54 is controlled by the control unit 6. Specifically, the control unit 6 supplies power to the induction heating coil 54 based on a temperature detected by a temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the center or end of the fixing roller 51 or the heating roller 53. Control the supply.
前記外部コア56は,図2に示すように,前記加熱ローラ53及び前記センターコア55の両側部を囲むコの字状,逆コの字状の一対の磁性体コアから構成されており,前記誘導加熱コイル54の外部を通過する前記加熱ローラ53と前記センターコア55との間の磁束の経路を形成するものである。なお,前記外部コア56は,前記加熱ローラ53及び前記センターコア55の長手方向の全幅に亘って連続的に形成されたものに限られず,例えば前記加熱ローラ53及び前記センターコア55の長手方向の全幅に亘って所定間隔毎に配置された複数の板状コアを有するものであってもよい。
一方,前記センターコア55は,前記誘導加熱コイル54の中空部を介して前記加熱ローラ53に対向配置された円筒状のローラ部材である。前記センターコア55は,前記外部コア56及び前記加熱ローラ53の間に介在することにより,前記誘導加熱コイル54及び前記加熱ローラ53の間の磁束の経路を形成する。そして,前記センターコア55は,該センターコア55を前記加熱ローラ53と独立して回転駆動させるコア回転機構(不図示)によって回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 2, the outer core 56 is composed of a pair of U-shaped and inverted U-shaped magnetic cores surrounding both sides of the heating roller 53 and the center core 55. A path of magnetic flux is formed between the heating roller 53 and the center core 55 that passes outside the induction heating coil 54. The outer core 56 is not limited to the one continuously formed over the entire longitudinal width of the heating roller 53 and the center core 55. For example, the outer core 56 is not limited to the longitudinal direction of the heating roller 53 and the center core 55. It may have a plurality of plate-like cores arranged at predetermined intervals over the entire width.
On the other hand, the center core 55 is a cylindrical roller member disposed to face the heating roller 53 through a hollow portion of the induction heating coil 54. The center core 55 is interposed between the outer core 56 and the heating roller 53, thereby forming a magnetic flux path between the induction heating coil 54 and the heating roller 53. The center core 55 is rotatably supported by a core rotation mechanism (not shown) that rotates the center core 55 independently of the heating roller 53.
前記コア回転機構(不図示)は,前記センターコア55に連結された回転軸やギアなどの伝達系と,該回転軸やギアに連結されたステッピングモータやサーボモータなどの駆動系とを備えている。なお,前記コア回転機構(不図示)の駆動の有無や駆動量などは,前記制御部6などによって制御される。
具体的に,前記駆動系として,入力されるステップ数に応じて所定量回転するステッピングモータを用いる場合,前記制御部6は,予め該制御部6のROM等に記憶された前記ステッピングモータ等の駆動系の回転量(ステップ数など)と前記コア回転機構(不図示)による前記センターコア55の回転量との関係に基づいて,該センターコア55の回転位置を制御することが可能である。もちろん,前記センターコア55や後述の磁束遮蔽板60の回転位置を検出するセンサを配置しておき,そのセンサによる検知結果に基づいて該センターコア55の回転量を制御するものであってもよい。なお,前記駆動系は,例えばクラッチやソレノイドを用いて構成されるものであってもよい。
The core rotation mechanism (not shown) includes a transmission system such as a rotation shaft and a gear connected to the center core 55, and a drive system such as a stepping motor and a servo motor connected to the rotation shaft and the gear. Yes. The presence / absence of drive of the core rotation mechanism (not shown), the drive amount, and the like are controlled by the control unit 6 and the like.
Specifically, when a stepping motor that rotates by a predetermined amount in accordance with the number of input steps is used as the drive system, the control unit 6 includes a stepping motor or the like previously stored in a ROM or the like of the control unit 6. The rotation position of the center core 55 can be controlled based on the relationship between the rotation amount (such as the number of steps) of the drive system and the rotation amount of the center core 55 by the core rotation mechanism (not shown). Of course, a sensor for detecting the rotational position of the center core 55 or the magnetic flux shielding plate 60 described later may be provided, and the amount of rotation of the center core 55 may be controlled based on the detection result of the sensor. . The drive system may be configured using, for example, a clutch or a solenoid.
そして,前記誘導加熱コイル54によって前記加熱ローラ53が加熱されると,前記加熱ローラ53から該加熱ローラ53に熱的に結合された前記定着ベルト52への熱伝導によって該定着ベルト52が加熱される。これにより,前記定着ベルト52に接触する用紙では,該用紙に付着したトナーが溶融定着される。
なお,前記定着ベルト52が磁性部材から構成され,該定着ベルト52が前記誘導加熱コイル54からの磁束によって直接加熱される構成も考えられる。また,前記加熱ローラ53や前記定着ベルト52を有さず,前記定着ローラ51を前記誘導加熱コイル54からの磁束によって直接誘導加熱するように構成することも考えられる。これらの場合には,加熱対象となる前記定着ベルト52や前記定着ローラ51が被加熱部材に相当する。
When the heating roller 53 is heated by the induction heating coil 54, the fixing belt 52 is heated by heat conduction from the heating roller 53 to the fixing belt 52 thermally coupled to the heating roller 53. The As a result, on the paper contacting the fixing belt 52, the toner adhering to the paper is melted and fixed.
A configuration in which the fixing belt 52 is made of a magnetic member and the fixing belt 52 is directly heated by the magnetic flux from the induction heating coil 54 is also conceivable. It is also conceivable that the fixing roller 51 is directly induction-heated by the magnetic flux from the induction heating coil 54 without the heating roller 53 or the fixing belt 52. In these cases, the fixing belt 52 and the fixing roller 51 to be heated correspond to the heated member.
また,前記定着装置5では,前記誘導加熱コイル54から前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路(図2の太線矢印)上である前記センターコア55の外周面に,前記加熱ローラ53の長手方向に対応する幅が複数段階に変化する形状を有する磁束遮蔽板60(磁束遮蔽部材の一例)が設けられている。
前記磁束遮蔽板60は,磁束を遮蔽する機能を有する銀や銅,アルミニウムなどの材料で形成されている。前記磁束遮蔽板60は,前記センターコア55の外周面に貼り付けられており,該センターコア55の回転に伴って回転(移動)する。
具体的に,本実施の形態においては,前記制御部6が,前記コア回転機構(不図示)によって前記センターコア55を回転させて前記磁束遮蔽板60を回転(移動)させることにより,前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路上に介在する前記磁束遮蔽板60の部位を変更する。
In the fixing device 5, the longitudinal direction of the heating roller 53 is arranged on the outer peripheral surface of the center core 55 on the path of magnetic flux acting on the heating roller 53 from the induction heating coil 54 (thick line arrow in FIG. 2). Is provided with a magnetic flux shielding plate 60 (an example of a magnetic flux shielding member) having a shape in which the width corresponding to is changed in a plurality of stages.
The magnetic flux shielding plate 60 is made of a material such as silver, copper, or aluminum having a function of shielding magnetic flux. The magnetic flux shielding plate 60 is attached to the outer peripheral surface of the center core 55 and rotates (moves) as the center core 55 rotates.
Specifically, in the present embodiment, the control unit 6 rotates (moves) the magnetic flux shielding plate 60 by rotating the center core 55 by the core rotation mechanism (not shown). The part of the magnetic flux shielding plate 60 interposed on the path of the magnetic flux acting on the roller 53 is changed.
ここで,図3を参照しつつ,前記磁束遮蔽板60について説明する。なお,図3(a)〜(d)は,前記磁束遮蔽板60と前記加熱ローラ53との対向位置による該加熱ローラ53の加熱対象領域の違いを説明するための模式図であって,前記磁束遮蔽板60及び前記センターコア55を展開した状態を示している。
図3に示すように,前記磁束遮蔽板60は,前記センターコア55の外周面に貼り付けられることにより,該センターコア55の外周面上に4つの磁束遮蔽領域D0〜D3を形成するものである。
そして,前記磁束遮蔽板60は,前記誘導加熱コイル54から前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路上に介在する部位,即ち前記加熱ローラ53に最も近接する部位により,該磁束の経路上に磁束遮蔽領域D0〜D3のいずれかを形成する。
従って,前記複写機Xでは,図3(a)〜(d)に示すように,前記加熱ローラ53と前記センターコア55とが最も近接する対向部に前記磁束遮蔽領域D0〜D3のいずれかが形成されるように前記磁束遮蔽板60の位置を調整することによって,前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路の幅,即ち前記加熱ローラ53の加熱対象領域の位置や幅を変更することが可能である。
Here, the magnetic flux shielding plate 60 will be described with reference to FIG. 3A to 3D are schematic diagrams for explaining the difference in the heating target region of the heating roller 53 depending on the position where the magnetic flux shielding plate 60 and the heating roller 53 face each other. The state which expand | deployed the magnetic flux shielding board 60 and the said center core 55 is shown.
As shown in FIG. 3, the magnetic flux shielding plate 60 is attached to the outer peripheral surface of the center core 55 to form four magnetic flux shielding regions D0 to D3 on the outer peripheral surface of the center core 55. is there.
The magnetic flux shielding plate 60 has a magnetic flux on the magnetic flux path by a portion interposed on the magnetic flux path acting on the heating roller 53 from the induction heating coil 54, that is, a portion closest to the heating roller 53. One of the shielding regions D0 to D3 is formed.
Therefore, in the copying machine X, as shown in FIGS. 3A to 3D, any one of the magnetic flux shielding regions D0 to D3 is located at the facing portion where the heating roller 53 and the center core 55 are closest to each other. By adjusting the position of the magnetic flux shielding plate 60 to be formed, the width of the magnetic flux path acting on the heating roller 53, that is, the position and width of the heating target region of the heating roller 53 can be changed. It is.
ここに,前記磁束遮蔽領域D0〜D3のうち,前記磁束遮蔽領域D0は,A3サイズ(一の用紙幅の一例)の用紙幅に対応するものであり,前記加熱ローラ53におけるA3サイズの用紙幅に対応する領域を加熱対象領域とするために用いられる。
また,前記磁束遮蔽領域D1は,A3サイズの用紙幅よりも小さいA5サイズ(他の用紙幅の一例)の用紙幅に対応するものであり,前記加熱ローラ53におけるA5サイズの用紙幅に対応する領域を加熱対象領域とするために用いられる。
なお,前記磁束遮蔽領域D2は,前記加熱ローラ53の誘導加熱が不要な場合など,前記誘導加熱コイル54から前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路の全体を遮蔽する場合に用いられる。
Here, out of the magnetic flux shielding regions D0 to D3, the magnetic flux shielding region D0 corresponds to the paper width of A3 size (an example of one paper width), and the paper width of A3 size in the heating roller 53. Is used to make the region corresponding to the heating target region.
The magnetic flux shielding area D1 corresponds to a sheet width of A5 size (an example of another sheet width) smaller than the sheet width of A3 size, and corresponds to the sheet width of A5 size in the heating roller 53. It is used to set the region as a heating target region.
The magnetic flux shielding region D2 is used when the entire path of the magnetic flux acting on the heating roller 53 from the induction heating coil 54 is shielded, such as when induction heating of the heating roller 53 is unnecessary.
そして,前記磁束遮蔽領域D3は,A3サイズ及びA5サイズの用紙幅の差分領域(両端部)において磁束を通過させ,該用紙幅の共通領域(中央部)において磁束の通過を制限するものであり,制限磁束遮蔽領域に相当する。前記磁束遮蔽領域D3は,前記磁束遮蔽板60に設けられたA3サイズ及びA5サイズの用紙幅の共通領域に位置対応する制限磁束遮蔽部60aによって形成される。前記制限磁束遮蔽部60aは,前記共通領域における前記磁束の経路の全部を遮蔽する。
本実施の形態では,前記定着装置5による定着対象の用紙幅,即ち前記加熱ローラ53の加熱対象領域が,異なる二つのA3サイズ及びA5サイズの用紙幅に対応するものである場合について説明するが,該定着装置5の定着対象の用紙幅が更に多種の用紙幅(A3〜A6やB3〜B6,ハガキ,封筒など)に対応している場合には,その異なる用紙幅ごとに対応する磁束遮蔽領域を前記磁束の経路上に形成し得るように前記磁束遮蔽板60を構成すればよい。この場合には,前記制限磁束遮蔽領域もその異なる用紙幅ごとに対応して複数設けることが考えられる。
また,前記定着装置5では,前記加熱ローラ53の幅方向の中心と用紙の中心部とが一致するように該用紙が搬送される構成を前提としているが,それらの一端部が沿うように用紙が搬送される構成にも同様に適用可能である。
The magnetic flux shielding area D3 allows the magnetic flux to pass through the difference area (both ends) of the A3 size and A5 size paper width, and restricts the passage of the magnetic flux in the common area (center portion) of the paper width. , Corresponding to the restricted magnetic flux shielding region. The magnetic flux shielding area D3 is formed by a restricted magnetic flux shielding portion 60a corresponding to the position of the common area of the A3 size and A5 size paper width provided on the magnetic flux shielding plate 60. The limiting magnetic flux shielding unit 60a shields the entire path of the magnetic flux in the common area.
In the present embodiment, a case will be described in which the sheet width to be fixed by the fixing device 5, that is, the heating target area of the heating roller 53 corresponds to two different A3 size and A5 size sheet widths. When the sheet width to be fixed by the fixing device 5 corresponds to various sheet widths (A3 to A6, B3 to B6, postcards, envelopes, etc.), the magnetic flux shielding corresponding to the different sheet widths. What is necessary is just to comprise the said magnetic flux shielding board 60 so that an area | region can be formed on the path | route of the said magnetic flux. In this case, it is conceivable to provide a plurality of the restricted magnetic flux shielding areas corresponding to the different paper widths.
The fixing device 5 is based on the premise that the sheet is transported so that the center of the heating roller 53 in the width direction coincides with the center of the sheet. Similarly, the present invention can be applied to a configuration in which is conveyed.
前記複写機Xでは,前記制御部6が,後述の磁束幅変更処理(図4のフローチャート参照)を実行することにより,前記定着装置5による定着対象の用紙幅に応じて前記磁束遮蔽板60が回転(移動)され,前記誘導加熱コイル54から前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路の幅が変更されて前記誘導加熱コイル54による前記加熱ローラ53の加熱対象領域が変更される。
このように前記磁束遮蔽板60を移動させるときの前記制御部6及び前記コア回転機構(不図示)が磁束幅変更手段の一例である。なお,本実施の形態では,前記制御部6によって当該磁束幅変更処理が実行される場合を例に挙げて説明するが,前記定着装置5にMPUやASICなどの制御手段が設けられる場合には,その制御手段によって当該磁束幅変更処理が実行される場合も考えられる。この場合には,前記定着装置5の制御手段が磁束幅変更手段を構成する。
In the copying machine X, the control unit 6 executes a magnetic flux width changing process (see the flowchart of FIG. 4) described later, whereby the magnetic flux shielding plate 60 is changed according to the paper width to be fixed by the fixing device 5. It is rotated (moved), the width of the path of the magnetic flux acting on the heating roller 53 from the induction heating coil 54 is changed, and the heating target area of the heating roller 53 by the induction heating coil 54 is changed.
Thus, the said control part 6 and the said core rotation mechanism (not shown) when moving the said magnetic flux shielding board 60 are examples of a magnetic flux width change means. In the present embodiment, the case where the control unit 6 performs the magnetic flux width changing process will be described as an example. However, when the fixing device 5 is provided with a control unit such as an MPU or an ASIC. The magnetic flux width changing process may be executed by the control means. In this case, the control means of the fixing device 5 constitutes a magnetic flux width changing means.
以下,図4のフローチャートに従って,前記制御部6によって実行される磁束幅変更処理の具体例について説明する。ここに,図示するS1,S2,…は処理手順(ステップ)番号を示している。
なお,当該磁束幅変更処理は,前記複写機Xにおいて複写処理やプリンタ処理などの印刷処理の実行要求が発生した場合などに開始され,印刷処理の終了と共に終了される。
また,前記制御部6は,ここで説明する処理手順の他,前記温度センサ(不図示)による前記加熱ローラ53の端部の検出温度が所定温度以上に達した場合に,該加熱ローラ53の端部を加熱対象領域から除外するべく前記磁束遮蔽板60の位置を調整する処理も実行する。これにより,前記加熱ローラ53の端部の異常加熱が防止される。
Hereinafter, a specific example of the magnetic flux width changing process executed by the control unit 6 will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, S1, S2,... Shown in the figure indicate processing procedure (step) numbers.
The magnetic flux width changing process is started when a request for executing a printing process such as a copying process or a printer process is generated in the copying machine X, and is terminated when the printing process is completed.
Further, in addition to the processing procedure described here, the control unit 6 performs the operation of the heating roller 53 when the temperature detected at the end of the heating roller 53 by the temperature sensor (not shown) reaches or exceeds a predetermined temperature. A process of adjusting the position of the magnetic flux shielding plate 60 so as to exclude the end portion from the heating target region is also executed. Thereby, abnormal heating of the end portion of the heating roller 53 is prevented.
(ステップS1,S11)
まず,ステップS1において,前記制御部6は,複写処理やプリンタ処理などの印刷処理に用いられる用紙サイズ,即ち前記定着装置5による定着対象の用紙サイズがA3サイズであるか否かを判断する。
ここで,用紙サイズがA3サイズであると判断された場合には(S1のYes側),処理は後述のステップS2に移行し,用紙サイズがA3サイズではないと判断された場合には(S1のNo側),処理はステップS11に移行する。
ステップS11では,前記制御部6は,前記センターコア55と前記加熱ローラ53との間の磁束の経路上に前記磁束遮蔽領域D1が形成されるように,前記コア回転機構(不図示)を制御して前記センターコア55及び前記磁束遮蔽板60を回転させる。これにより,前記誘導加熱コイル54から前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路の幅,即ち前記加熱ローラ53の加熱対象領域がA5サイズの用紙幅に設定される(図3(b)参照)。従って,前記加熱ローラ53の両端部の異常加熱が防止される。
(Steps S1, S11)
First, in step S1, the control unit 6 determines whether or not the paper size used for printing processing such as copying processing or printer processing, that is, the paper size to be fixed by the fixing device 5 is A3 size.
If it is determined that the paper size is A3 size (Yes side of S1), the process proceeds to step S2 described later, and if it is determined that the paper size is not A3 size (S1). No)), the process proceeds to step S11.
In step S <b> 11, the control unit 6 controls the core rotation mechanism (not shown) so that the magnetic flux shielding region D <b> 1 is formed on the magnetic flux path between the center core 55 and the heating roller 53. Then, the center core 55 and the magnetic flux shielding plate 60 are rotated. Thereby, the width of the path of the magnetic flux acting on the heating roller 53 from the induction heating coil 54, that is, the heating target area of the heating roller 53 is set to the A5 size paper width (see FIG. 3B). Therefore, abnormal heating at both ends of the heating roller 53 is prevented.
(ステップS2,S21)
ステップS2では,前記制御部6は,用紙サイズがA5サイズからA3サイズに変更されたか否か,即ち用紙幅が小さい用紙サイズから用紙幅が大きい用紙サイズに変更されたか否かを判断する。なお,当該判断を行うため,前記制御部6は,前に実行した印刷処理における定着対象の用紙サイズを記憶している。
ここで,用紙サイズがA5サイズからA3サイズに変更されたと判断された場合には(S2のYes側),処理は後述のステップS3に移行し,用紙サイズがA5サイズからA3サイズに変更されていないと判断された場合には(S2のNo側),処理はステップS21に移行する。
ステップS21では,前記制御部6は,前記センターコア55と前記加熱ローラ53との間の磁束の経路上に前記磁束遮蔽領域D0が形成されるように,前記コア回転機構(不図示)を制御して前記センターコア55及び前記磁束遮蔽板60を回転させる。これにより,前記誘導加熱コイル54から前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路の幅,即ち前記加熱ローラ53の加熱対象領域がA3サイズの用紙幅に設定される(図3(d)参照)。
(Steps S2, S21)
In step S2, the control unit 6 determines whether or not the paper size has been changed from A5 size to A3 size, that is, whether or not the paper size having a small paper width has been changed to a paper size having a large paper width. In order to make this determination, the control unit 6 stores the sheet size to be fixed in the previously executed printing process.
If it is determined that the paper size has been changed from A5 size to A3 size (Yes side of S2), the process proceeds to step S3 described later, and the paper size has been changed from A5 size to A3 size. If it is determined that there is not (No in S2), the process proceeds to step S21.
In step S21, the controller 6 controls the core rotation mechanism (not shown) so that the magnetic flux shielding region D0 is formed on the magnetic flux path between the center core 55 and the heating roller 53. Then, the center core 55 and the magnetic flux shielding plate 60 are rotated. Thereby, the width of the path of the magnetic flux acting on the heating roller 53 from the induction heating coil 54, that is, the heating target area of the heating roller 53 is set to the A3 size paper width (see FIG. 3D).
(ステップS3,S21)
ステップS3では,前記制御部6は,A5サイズの用紙幅を加熱対象領域として前記誘導加熱コイル54による前記加熱ローラ53の誘導加熱の終了後から予め設定された設定時間が経過したか否かを判断する。
前記設定時間は,前記加熱ローラ53におけるA5サイズの用紙幅に対応する領域の温度が十分に高い状態(例えば,所定の定着温度の近傍)であるか否かを判断するための判断指標として予め設定された値である。なお,当該判断を行うため,前記制御部6は,前に実行した印刷処理における定着対象の用紙サイズを記憶すると共に,該用紙サイズを定着対象とする前記加熱ローラ53の誘導加熱の終了からの経過時間をカウントする計時処理を実行している。
ここで,前記設定時間が経過したと判断された場合には(S3のYes側),前記加熱ローラ53のA5サイズの用紙幅に対応する領域の温度が十分でないと考えられるため,処理は前記ステップS21に移行し,前述したように前記加熱ローラ53の加熱対象領域がA3サイズの用紙幅に設定される(図3(d)参照)。
(Steps S3 and S21)
In step S3, the control unit 6 determines whether or not a preset set time has elapsed after the induction heating of the heating roller 53 by the induction heating coil 54 is finished with the A5 size paper width as the heating target region. to decide.
The set time is previously determined as a determination index for determining whether or not the temperature of the area corresponding to the A5 size paper width in the heating roller 53 is sufficiently high (for example, in the vicinity of a predetermined fixing temperature). It is a set value. In order to make the determination, the control unit 6 stores the paper size to be fixed in the previously executed printing process and from the end of the induction heating of the heating roller 53 to fix the paper size. Timekeeping processing that counts the elapsed time is executed.
Here, when it is determined that the set time has elapsed (Yes side of S3), it is considered that the temperature of the region corresponding to the A5 size paper width of the heating roller 53 is not sufficient. In step S21, as described above, the heating target area of the heating roller 53 is set to the sheet width of A3 size (see FIG. 3D).
(ステップS4)
一方,前記設定時間が経過する前に(S3のNo側),用紙サイズがA5サイズからA3サイズに変更されたと判断された場合には,前記加熱ローラ53のA5サイズの用紙幅に対応する領域の温度が十分に高く,該用紙幅に対応する領域については加熱の必要がないと考えられるため,処理はステップS4に移行する。
そして,ステップS4では,前記制御部6は,前記センターコア55と前記加熱ローラ53との間の磁束の経路上に前記制限磁束遮蔽部60aを介在させ,該磁束の経路上に前記磁束遮蔽領域D3が形成されるように,前記コア回転機構(不図示)を制御して前記センターコア55及び前記磁束遮蔽板60を回転させる。これにより,前記誘導加熱コイル54から前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路の幅,即ち前記加熱ローラ53の加熱対象領域がA3サイズ及びA5サイズの用紙幅の差分領域に設定される(図3(c)参照)。
これにより,既に十分に高温な状態であるA3サイズ及びA5サイズの用紙幅の共通領域である前記加熱ローラ53の中央部の加熱は制限されて行われず,該用紙幅の差分領域である前記加熱ローラ53の両端部のみを加熱することができるため,前記共通領域における異常加熱を防止すると共に,前記差分領域に対応する前記加熱ローラ53上の領域を迅速に所定の定着温度まで加熱することができる。
(Step S4)
On the other hand, if it is determined that the paper size has been changed from A5 size to A3 size before the set time elapses (No side of S3), an area corresponding to the A5 size paper width of the heating roller 53 Is sufficiently high and it is considered that there is no need to heat the area corresponding to the sheet width, and therefore the process proceeds to step S4.
In step S4, the control unit 6 interposes the limiting magnetic flux shielding unit 60a on the magnetic flux path between the center core 55 and the heating roller 53, and the magnetic flux shielding area on the magnetic flux path. The center core 55 and the magnetic flux shielding plate 60 are rotated by controlling the core rotation mechanism (not shown) so that D3 is formed. Thereby, the width of the path of the magnetic flux acting on the heating roller 53 from the induction heating coil 54, that is, the heating target area of the heating roller 53 is set to the difference area between the A3 size and A5 size paper width (FIG. 3). (See (c)).
As a result, the heating of the central portion of the heating roller 53, which is a common area of the A3 size and A5 size paper width, which is already at a sufficiently high temperature, is not limited, and the heating that is the difference area of the paper width is not performed. Since only both ends of the roller 53 can be heated, abnormal heating in the common area can be prevented, and an area on the heating roller 53 corresponding to the differential area can be rapidly heated to a predetermined fixing temperature. it can.
(ステップS5)
但し,前述のように前記共通領域の加熱を制限した状態が継続すれば,いずれ該共通領域の温度も低下する。そのため,このような場合には,前記被加熱部材における前記他の用紙幅と同等の幅を加熱対象領域とする必要がある。
そこで,前記制御部6は,前記磁束遮蔽領域D3に設定されて前記共通領域の加熱が制限されてからの経過時間をカウントする計時処理を実行しており,続くステップS5において,前記磁束遮蔽領域D3に設定されて前記共通領域の加熱が制限されてから所定時間が経過したか否かを判断する。なお,前記所定時間は,前記加熱ローラ53におけるA5サイズの用紙幅に対応する前記共通領域の温度が低下し,該共通領域の加熱の必要が生じたことを判断するための判断指標として予め設定された値である。
ここで,前記所定時間が経過したと判断した場合には(S5のYes側),前記共通領域の加熱の必要が生じたと判断し,処理は前記ステップS21に移行される。これにより,前記加熱ローラ53の加熱対象領域がA3サイズの用紙幅に設定され,該A3サイズに対応する用紙幅全体の誘導加熱が行われる(図3(d)参照)。
一方,前記所定時間が経過していない場合には(S5のNo側),前記共通領域の温度が十分に高い状態に維持されていると判断し,前記差分領域のみを加熱する状態が継続され,処理はステップS6に移行する。
(Step S5)
However, if the state where the heating of the common region is limited as described above continues, the temperature of the common region will eventually decrease. Therefore, in such a case, it is necessary to set a width equivalent to the width of the other paper in the member to be heated as a heating target region.
Therefore, the control unit 6 executes a time counting process for counting an elapsed time since the heating of the common area is limited by setting the magnetic flux shielding area D3. In the subsequent step S5, the magnetic flux shielding area D3 is executed. It is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the heating of the common area was limited to D3. Note that the predetermined time is set in advance as a determination index for determining that the temperature of the common area corresponding to the A5 size paper width in the heating roller 53 has decreased and that the common area needs to be heated. Value.
If it is determined that the predetermined time has elapsed (Yes in S5), it is determined that the common area needs to be heated, and the process proceeds to step S21. As a result, the heating target area of the heating roller 53 is set to the A3 size paper width, and induction heating of the entire paper width corresponding to the A3 size is performed (see FIG. 3D).
On the other hand, when the predetermined time has not elapsed (No side of S5), it is determined that the temperature of the common region is maintained at a sufficiently high state, and the state of heating only the difference region is continued. , Processing proceeds to step S6.
(ステップS6)
ステップS6では,前記制御部6は,用紙サイズがA3サイズからA5サイズに変更されたか否か,即ち用紙幅が大きい用紙サイズから用紙幅が小さい用紙サイズに変更されたか否かを判断する。
ここで,用紙サイズがA5サイズに変更されたと判断された場合には(S6のYes側),処理は前記ステップS11に移行する。これにより,前記加熱ローラ53の加熱対象領域がA5サイズの用紙幅に設定され,該A5サイズに対応する用紙幅の誘導加熱が行われる(図3(b)参照)。
一方,用紙サイズがA5サイズに変更されていなければ(S6のNo側),前記差分領域のみを加熱する状態が継続され,処理は前記ステップS5に戻される。
(Step S6)
In step S6, the controller 6 determines whether or not the paper size has been changed from A3 size to A5 size, that is, whether or not the paper size having a large paper width has been changed to a paper size having a small paper width.
If it is determined that the paper size has been changed to A5 size (Yes in S6), the process proceeds to step S11. As a result, the heating target area of the heating roller 53 is set to the A5 size paper width, and induction heating of the paper width corresponding to the A5 size is performed (see FIG. 3B).
On the other hand, if the paper size has not been changed to A5 size (No side of S6), the state of heating only the difference area is continued, and the process returns to step S5.
以上,説明したように,前記複写機Xでは,前記制御部6によって前記磁束幅変更処理(図4のフローチャート参照)が実行されることにより,前記定着装置5においてA5サイズの用紙幅を定着対象とする定着動作が行われた後すぐにA3サイズの用紙幅を定着対象とする定着動作が行われるような場合には,A3サイズ及びA5サイズの用紙幅の差分領域である前記加熱ローラ53の両端部のみが誘導加熱され,それらの共通領域である前記加熱ローラ53の中央部の誘導加熱が制限されるため,前記共通領域における異常加熱を防止すると共に,前記差分領域に対応する前記加熱ローラ53上の領域を迅速に所定の定着温度まで加熱することができる。
なお,本実施の形態では,図3に示すように,前記磁束遮蔽板60が,前記センターコア55の外周面において前記磁束遮蔽領域D0〜D3を形成し得る一枚の板部材から構成される場合について説明したが,該磁束遮蔽領域D0〜D3各々に対応する複数の板部材から構成されるものであってもよい。また,前記磁束遮蔽板60によって形成される前記磁束遮蔽領域D0〜D3の前記センターコア55の周方向における並び順は,これに限らない。例えば,前記磁束遮蔽領域D0,D3,D1,D2の順に形成されていてもよく,この場合には前記磁束遮蔽領域D1から前記磁束遮蔽領域D0への変更時に,前記センターコア55及び前記磁束遮蔽板60を一方向に順に回転させることによって前記磁束遮蔽領域D3を経由させて前記磁束遮蔽領域D0への変更を行うことができる。
As described above, in the copying machine X, the control unit 6 executes the magnetic flux width changing process (see the flowchart of FIG. 4), so that the fixing device 5 can set the A5 size paper width to be fixed. When the fixing operation for fixing the A3 size paper width is performed immediately after the fixing operation is performed, the heating roller 53, which is the difference area between the A3 size and A5 size paper width, is used. Only both ends are induction-heated, and induction heating of the central portion of the heating roller 53, which is a common area thereof, is limited, so that abnormal heating in the common area is prevented and the heating roller corresponding to the differential area The area on 53 can be quickly heated to a predetermined fixing temperature.
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the magnetic flux shielding plate 60 is composed of a single plate member that can form the magnetic flux shielding regions D0 to D3 on the outer peripheral surface of the center core 55. Although the case has been described, it may be configured by a plurality of plate members corresponding to the magnetic flux shielding regions D0 to D3. Further, the arrangement order of the magnetic flux shielding regions D0 to D3 formed by the magnetic flux shielding plate 60 in the circumferential direction of the center core 55 is not limited to this. For example, the magnetic flux shielding areas D0, D3, D1, and D2 may be formed in this order. In this case, when changing from the magnetic flux shielding area D1 to the magnetic flux shielding area D0, the center core 55 and the magnetic flux shielding area are formed. By rotating the plate 60 sequentially in one direction, the change to the magnetic flux shielding region D0 can be performed via the magnetic flux shielding region D3.
ところで,前記ステップS3では,A5サイズの用紙幅を前記誘導加熱コイル53による加熱対象領域とする誘導加熱の終了後,予め設定された設定時間が経過したか否かを判断していたが,これに代えて,A3サイズ及びA5サイズの用紙幅の共通領域に対応する前記加熱ローラ53の中央部の温度を検出する不図示の温度センサによる検出温度が,予め設定された設定温度以上である状態であるか否かを判断することも他の実施例として考えられる。この場合,前記共通領域の温度が前記設定温度以上である場合に(S3のNo側),処理が前記ステップS4に移行され,前記共通領域の温度が前記設定温度未満である場合には(S3のYes側),処理は前記ステップS21に移行される。
さらに,前記設定時間が経過したこと及び前記共通領域の温度が前記設定温度未満であることのいずれかの一方の条件が充足した場合に,処理を前記ステップS21に移行させることも考えられる。
In step S3, it is determined whether or not a preset time has elapsed after the end of induction heating in which the A5 size paper width is set as the heating target area by the induction heating coil 53. Instead, the temperature detected by a temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the central portion of the heating roller 53 corresponding to the common area of the A3 size and A5 size paper width is equal to or higher than a preset set temperature. It can be considered as another embodiment to determine whether or not. In this case, when the temperature of the common region is equal to or higher than the set temperature (No side of S3), the process proceeds to step S4, and when the temperature of the common region is lower than the set temperature (S3 Yes side), the process proceeds to step S21.
Furthermore, when one of the conditions that the set time has elapsed and the temperature of the common area is lower than the set temperature is satisfied, the process may be shifted to step S21.
また,前記ステップS5では,前記制限磁束遮蔽部60aを磁束の経路上に介在させてから,即ち前記磁束遮蔽領域D3によって前記加熱ローラ53の加熱対象領域が前記差分領域に限定されてから所定時間以上が経過したか否かを判断していたが,これに代えて,A3サイズ及びA5サイズの用紙幅の共通領域に対応する前記加熱ローラ53の中央部の温度を検出する不図示の温度センサによる検出温度が所定温度未満である状態であるか否かを判断することも他の実施例として考えられる。この場合,前記共通領域の温度が前記所定温度未満である場合に(S5のYes側),処理が前記ステップS21に移行され,前記共通領域の温度が前記所定温度以上である場合には(S5のNo側),処理は前記ステップS6に移行される。
さらに,前記所定時間が経過したこと及び前記共通領域の温度が前記所定温度未満であることのいずれかの一方の条件が充足した場合に,処理を前記ステップS21に移行させることも考えられる。
In step S5, a predetermined time is elapsed after the magnetic flux limiting portion 60a is interposed on the magnetic flux path, that is, the heating target region of the heating roller 53 is limited to the differential region by the magnetic flux shielding region D3. Although it has been determined whether or not the above has elapsed, instead of this, a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the central portion of the heating roller 53 corresponding to the common area of the A3 size and A5 size paper width. It can be considered as another embodiment to determine whether or not the detected temperature by is in a state below the predetermined temperature. In this case, when the temperature of the common area is lower than the predetermined temperature (Yes side of S5), the process proceeds to step S21, and when the temperature of the common area is equal to or higher than the predetermined temperature (S5). No), the process proceeds to step S6.
Furthermore, it is also conceivable that the process proceeds to step S21 when one of the conditions that the predetermined time has elapsed and the temperature of the common region is lower than the predetermined temperature is satisfied.
本実施例1では,図5を参照しつつ,前記磁束遮蔽板60の他の例について説明する。
本実施例1に係る前記磁束遮蔽板60は,図5(a)又は図5(b)に示すように,A3サイズ及びA5サイズの用紙幅の共通領域に対応する前記制限磁束遮蔽部60aに,磁束を通過させる切り欠き61又は62が形成されている。
これにより,前記制限磁束遮蔽部60aは,前記共通領域における前記磁束の通過量を前記差分領域における前記磁束の通過量よりも減少させる。そのため,前記誘導加熱コイル54から前記加熱ローラ53に作用する磁束の経路上に前記制限磁束遮蔽部60aが介在して,該磁束の経路上に前記磁束遮蔽領域D3が形成された場合には,前記共通領域における前記磁束の経路の一部のみが遮蔽され,残りの磁束は前記切り欠き61又は62を通じて通過する。
従って,図5(a),(b)に示すように,既に十分に高温な状態であるA3サイズ及びA5サイズの用紙幅の共通領域である前記加熱ローラ53の中央部の保温加熱(温度低下防止)を図りつつ,該用紙幅の差分領域である前記加熱ローラ53の両端部を重点的に加熱することができる。
In the first embodiment, another example of the magnetic flux shielding plate 60 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5A or FIG. 5B, the magnetic flux shielding plate 60 according to the first embodiment is provided on the restricted magnetic flux shielding portion 60a corresponding to the common area of the A3 size and the A5 size paper width. , Notches 61 or 62 through which magnetic flux passes are formed.
As a result, the limited magnetic flux shielding unit 60a reduces the amount of magnetic flux passing through the common region to be less than the amount of magnetic flux passing through the differential region. Therefore, when the magnetic flux shielding region D3 is formed on the path of the magnetic flux by interposing the limiting magnetic flux shielding part 60a on the path of the magnetic flux acting on the heating roller 53 from the induction heating coil 54, Only a part of the path of the magnetic flux in the common area is shielded, and the remaining magnetic flux passes through the notches 61 or 62.
Accordingly, as shown in FIGS. 5A and 5B, the heat-retention heating (temperature decrease) at the center of the heating roller 53, which is a common area of the A3 size and A5 size paper width, which is already at a sufficiently high temperature. The two ends of the heating roller 53, which is the difference region of the sheet width, can be heated with priority.
1…操作表示部
2…画像読取部
3…画像処理部
4…画像形成部
5…定着装置
6…制御部
50…用紙搬送路
51…定着ローラ
51a…加圧ローラ
52…定着ベルト(定着部材の一例)
53…加熱ローラ(伝熱部材,被加熱部材の一例)
54…誘導加熱コイル
55…センターコア
56…外部コア
60…磁束遮蔽板(磁束遮蔽部材の一例)
60a…制限磁束遮蔽部
61,62…切り欠き
D0〜D3…磁束遮蔽領域
X…複写機(画像形成装置の一例)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Operation display part 2 ... Image reading part 3 ... Image processing part 4 ... Image forming part 5 ... Fixing device 6 ... Control part 50 ... Paper conveyance path 51 ... Fixing roller 51a ... Pressure roller 52 ... Fixing belt (fixing member) One case)
53 ... Heating roller (an example of a heat transfer member and a member to be heated)
54 ... induction heating coil 55 ... center core 56 ... outer core 60 ... magnetic flux shielding plate (an example of magnetic flux shielding member)
60a ... Limiting magnetic flux shielding portions 61, 62 ... Notches D0 to D3 ... Magnetic flux shielding region X ... Copier (an example of an image forming apparatus)
Claims (9)
前記磁束遮蔽部材が,異なる前記用紙幅の差分領域において磁束を通過させ,該用紙幅の共通領域において磁束の通過を制限する制限磁束遮蔽領域を前記磁束の経路上に形成する一又は複数の制限磁束遮蔽部を有してなることを特徴とする定着装置。 An induction heating coil that performs induction heating using a fixing member that melts and fixes the toner adhering to the paper or a heat transfer member that is thermally coupled to the fixing member as a heated member, and acts on the heated member from the induction heating coil A magnetic flux shielding member that forms on the magnetic flux path one of a plurality of magnetic flux shielding regions corresponding to a plurality of paper widths by a portion interposed on the magnetic flux path to be fixed, and the magnetic flux shielding according to the paper width to be fixed Magnetic flux width changing means for changing the heating target area of the member to be heated by the induction heating coil by changing the width of the path of the magnetic flux acting on the member to be heated from the induction heating coil by moving the member. A fixing device comprising:
One or a plurality of restrictions that the magnetic flux shielding member forms a restricted magnetic flux shielding area on the path of the magnetic flux that allows the magnetic flux to pass in the difference area of the different paper widths and restricts the passage of the magnetic flux in the common area of the paper widths A fixing device having a magnetic flux shielding portion.
前記磁束幅変更手段が,前記磁性体コアを回転させて前記磁束遮蔽部材を回転移動させることにより前記磁束の経路上に介在する前記磁束遮蔽部材の部位を変更するものである請求項1〜7のいずれかに記載の定着装置。 The magnetic flux shielding member is provided on the outer peripheral surface of a cylindrical magnetic core that forms a part of the path of the magnetic flux by being disposed opposite to the member to be heated,
The magnetic flux width changing means changes a part of the magnetic flux shielding member interposed on the magnetic flux path by rotating the magnetic core and rotating the magnetic flux shielding member. The fixing device according to any one of the above.
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