JPH0822206A - Heating device and image forming device - Google Patents

Heating device and image forming device

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JPH0822206A
JPH0822206A JP18096294A JP18096294A JPH0822206A JP H0822206 A JPH0822206 A JP H0822206A JP 18096294 A JP18096294 A JP 18096294A JP 18096294 A JP18096294 A JP 18096294A JP H0822206 A JPH0822206 A JP H0822206A
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JP
Japan
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heating
temperature
magnetic
heating device
film
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Application number
JP18096294A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Mano
宏 真野
Minoru Hayashizaki
実 林崎
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0822206A publication Critical patent/JPH0822206A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a device of high reliability capable of controlling a temperature with stability and high accuracy and without causing overshooting and also capable of securing safety, as to a magnetic induction heating system heating device. CONSTITUTION:As for the magnetic induction heating system heating device, a material to be heated 12 is heated by a heat generated by a magnetic metallic member 7 due to an eddy current generated in the magnetic metallic member 7 when a magnetic field is applied on the magnetic metallic member 7 by a magnetic field generating means 6, the device is provided with a current measuring circuit for measuring the exciting current waveform of an exciting coil of the magnetic field generating means 6 and a circuit for measuring a cycle based on an induction voltage induced by the exciting coil.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気(電磁)誘導加熱
方式の加熱装置、および該加熱装置を像加熱装置として
備えた画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic (electromagnetic) induction heating type heating device and an image forming apparatus provided with the heating device as an image heating device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば画像の加熱定着などのため
の記録材の加熱装置、即ち、複写機・レーザービームプ
リンタ・ファクシミリ・マイクロフィルムリーダプリン
タ・画像表示(ディスプレイ)装置・記録機等の画像形
成装置において、電子写真・静電記録・磁気記録等の適
宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等よ
り成るトナーを用いて記録材(エレクトロファックスシ
ート・静電記録シート・転写材シート・印刷紙など)の
面に直接方式もしくは間接(転写)方式で形成した目的
の画像情報に対応した顕画像(未定着のトナー画像)を
該画像を担持している記録材面に永久固着画像として加
熱定着処理する画像加熱定着装置(像加熱装置)として
は、熱ローラ方式の装置が広く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a recording material heating device for heating and fixing an image, that is, an image of a copying machine, a laser beam printer, a facsimile, a microfilm reader printer, an image display (display) device, a recording machine, etc. In the forming device, a recording material (electrofax sheet, electrostatic recording sheet, transfer material sheet, transfer material sheet A visible image (unfixed toner image) corresponding to the target image information formed on the surface of the printing paper or the like by a direct method or an indirect (transfer) method as a permanently fixed image on the surface of the recording material carrying the image. A heat roller type device is widely used as an image heating and fixing device (image heating device) for performing heat fixing processing.

【0003】この熱ローラ方式の装置は互いに圧接され
て回転する加熱ローラ(定着ローラ)と加圧ローラのロ
ーラ対を基本構成とし、そのローラ対の圧接ニップ部に
未定着トナー画像を支持した記録材を導入して挟持搬送
させることで未定着画像を記録材面に加熱・加圧定着さ
せるものである。
This heat roller type apparatus basically comprises a roller pair of a heating roller (fixing roller) and a pressure roller which are pressed against each other and rotate, and a recording in which an unfixed toner image is supported in a pressure contact nip portion of the roller pair. An unfixed image is heated and pressure-fixed on the surface of the recording material by introducing the material and nip-conveying it.

【0004】加熱ローラは一般にアルミ金属ローラを基
体とし、その外周に耐熱ゴムを上層としてコートし、内
部に熱源としてハロゲンヒータを配設したものであり、
熱源であるハロゲンヒータの通電電力は、該ヒータを発
熱・発光させ、その熱は輻射・対流によって加熱ローラ
の基体であるアルミ金属ローラを加熱する。ローラ基体
であるアルミ金属ローラは受けた熱をローラ全体に温度
差のないよう伝導する働きを行なう。
The heating roller generally comprises an aluminum metal roller as a base, a heat-resistant rubber is coated on the outer periphery of the base as an upper layer, and a halogen heater is disposed inside as a heat source.
The electric power supplied to the halogen heater, which is a heat source, causes the heater to generate heat and emit light, and the heat radiates and convects the aluminum metal roller that is the base of the heating roller. The aluminum metal roller, which is the roller base, serves to conduct the received heat to the entire roller without any temperature difference.

【0005】このようにして一様な温度分布となったロ
ーラは、その上層にコートされた耐熱ゴムを介して記録
材上の未定着トナーを加熱・溶融させて記録材媒体に染
み込ませ定着させるものである。
The roller having a uniform temperature distribution in this way heats and melts the unfixed toner on the recording material via the heat-resistant rubber coated on the upper layer, so that the unfixed toner is impregnated into the recording material medium and fixed. It is a thing.

【0006】通常、熱源であるハロゲンヒータはガラス
封止した細長い棒状のハロゲンヒータを用い、これをロ
ーラ中央部の中空部に通し、ハロゲンヒータには通常、
交流電源(ライン入力電源)をスイッチング制御素子を
介して電流を流しローラを加熱する構成である。
Generally, a halogen heater which is a heat source is a glass-sealed elongated rod-shaped halogen heater, which is passed through the hollow portion in the center of the roller.
This is a configuration in which an alternating current power supply (line input power supply) supplies a current through a switching control element to heat the roller.

【0007】従って、加熱ローラ温度制御は、ローラに
近接させて配した温度検出素子、一般にサーミスタ感熱
素子によりローラ温度を検出し、交流電源とハロゲンヒ
ータ間に設けられたスイッチング素子、例えばトライア
ック等によってオン/オフ制御を行ない、目標の一定温
度が得られるように制御している。
Therefore, the heating roller temperature control is performed by detecting the roller temperature by a temperature detecting element arranged in the vicinity of the roller, generally a thermistor thermosensitive element, and by a switching element provided between the AC power source and the halogen heater, for example, a triac. The on / off control is performed so that the target constant temperature can be obtained.

【0008】図15にそのような熱ローラ方式の加熱装
置としての画像加熱定着装置の一般的な概略構成を示し
た。
FIG. 15 shows a general schematic structure of an image heating and fixing device as such a heating device of a heat roller type.

【0009】不図示の作像機構部側から搬送ベルト13
により、未定着トナー画像を支持した、被加熱材として
の記録材12が装置の加熱ローラ10と加圧ローラ11
との圧接ニップ部(定着ニップ部)へ搬送導入される。
From the image forming mechanism side (not shown), the conveyor belt 13
As a result, the recording material 12 as a material to be heated, which supports the unfixed toner image, becomes the heating roller 10 and the pressure roller 11 of the apparatus.
It is conveyed and introduced into a pressure contact nip portion (fixing nip portion).

【0010】加熱ローラ10と加圧ローラ11は記録材
12が搬送ベルト13で搬送されてセンサ16で検知さ
れた信号に基づいてモータ15が駆動を始めることによ
り回転を始める。
The heating roller 10 and the pressure roller 11 start to rotate when the recording material 12 is conveyed by the conveyor belt 13 and the motor 15 starts driving based on the signal detected by the sensor 16.

【0011】そして、記録材12は加熱ローラ10と加
圧ローラ11の圧接ニップ部に搬送され、該ニップ部に
て加熱及び加圧を受けて排出され、センサ17を通過す
る。その後、センサ17の信号がオンからオフに変化
し、モータ15の駆動が停止する。
Then, the recording material 12 is conveyed to the pressure contact nip portion between the heating roller 10 and the pressure roller 11, is heated and pressed in the nip portion, is discharged, and passes through the sensor 17. After that, the signal of the sensor 17 changes from on to off, and the driving of the motor 15 is stopped.

【0012】ニップ部での記録材12の加熱は、加熱ロ
ーラ10に内包させたハロゲンヒータHに電力を供給し
て発熱させ、その熱で加熱ローラ10が加熱されること
でなされる。
The heating of the recording material 12 at the nip portion is performed by supplying electric power to the halogen heater H contained in the heating roller 10 to generate heat, and the heating roller 10 is heated by the heat.

【0013】加熱ローラ表面に接触させて設けた温度検
知素子であるサーミスタ9の抵抗値が基準値に対して一
定となるように、ハロゲンヒータHへの通電が制御され
る。これによって加熱ローラ10は定着に必要な温度を
保ち、良好な定着が行なえるように構成してある。
The energization of the halogen heater H is controlled so that the resistance value of the thermistor 9, which is a temperature detecting element provided in contact with the surface of the heating roller, is constant with respect to a reference value. As a result, the heating roller 10 maintains the temperature necessary for fixing and is configured to perform good fixing.

【0014】しかしながら、加熱ローラ10の温度を常
に定着に必要な温度に維持し続けると、消費電力が増大
し、またローラが異常加熱を起こす事があるので、上記
装置においては、ローラ停止時の温度が回転時よりも低
くなるように制御している。
However, if the temperature of the heating roller 10 is constantly maintained at the temperature required for fixing, power consumption increases and abnormal heating of the roller may occur. Therefore, in the above apparatus, when the roller is stopped. The temperature is controlled to be lower than that during rotation.

【0015】この温度制御について説明する。図16に
上記加熱ローラ10の温度制御回路とローラ駆動回路の
一例を示す。
This temperature control will be described. FIG. 16 shows an example of the temperature control circuit and the roller drive circuit of the heating roller 10.

【0016】6は第1のA/Dコンバータであり、サー
ミスタ9と抵抗R1の分圧比によって得られる電圧VT
からデジタル値S11を得るためのものである。
Reference numeral 6 denotes a first A / D converter, which is a voltage VT obtained by the voltage dividing ratio of the thermistor 9 and the resistor R1.
To obtain the digital value S11.

【0017】27は第2のA/Dコンバータであり、制
御目標電圧Vref1からデジタル値S12を得るため
のものである。
Reference numeral 27 is a second A / D converter for obtaining a digital value S12 from the control target voltage Vref1.

【0018】28は第3のA/Dコンバータであり、制
御目標電圧Vref2からデジタル値S13を得るため
のものである。
Reference numeral 28 is a third A / D converter for obtaining a digital value S13 from the control target voltage Vref2.

【0019】つまり、第1のA/Dコンバータ6は加熱
ローラ10の実際の温度検出、第2のA/Dコンバータ
27は定着装置の基準温度の検出、第3のA/Dコンバ
ータ28はローラ停止時の基準温度の検出を夫々行なう
ためのものである。
That is, the first A / D converter 6 detects the actual temperature of the heating roller 10, the second A / D converter 27 detects the reference temperature of the fixing device, and the third A / D converter 28 detects the roller. This is for detecting the reference temperature when stopped.

【0020】第1のA/Dコンバータ6、第2のA/D
コンバータ27、第3のA/Dコンバータ28の夫々に
よって出力されるデジタル値S11・S12・S13は
制御部21に入力される。
The first A / D converter 6 and the second A / D
Digital values S11, S12, and S13 output by the converter 27 and the third A / D converter 28 are input to the control unit 21.

【0021】該制御部21は表1に示す様に、センサ1
6・17の入力に従い、制御信号S11によってモータ
15をオン・オフ制御し、また上記デジタル値S12・
S13を随時選択して入力することにより、ハロゲンヒ
ータHのオン・オフ制御を行なっている。
As shown in Table 1, the controller 21 controls the sensor 1
The motor 15 is controlled to be turned on / off by the control signal S11 according to the input of 6/17, and the digital value S12 /
By selectively selecting and inputting S13, the halogen heater H is turned on / off.

【0022】ハロゲンヒータHの制御は電力通電パター
ン発生器3を介して行なわれる。該電力通電パターン発
生器3は、制御部21の通電パターン信号S3に基づい
てヒータ制御信号S4をヒータ駆動回路4に出力し、該
ヒータ駆動回路4はハロゲンヒータHをヒータ制御信号
S5に基づいて交流駆動する。
The control of the halogen heater H is performed via the power supply pattern generator 3. The power energization pattern generator 3 outputs a heater control signal S4 to the heater drive circuit 4 based on the energization pattern signal S3 of the control unit 21, and the heater drive circuit 4 outputs the halogen heater H based on the heater control signal S5. AC drive.

【0023】[0023]

【表1】 次に、以上のような制御回路に於ける動作について説明
する。先ず、装置に記録材12が搬送されてこないとき
は、センサ16及び17はオフ状態であり、制御部21
は表1に示すようにモータ15の制御信号S10をオフ
にして、第2のA/Dコンバータ27からの信号S12
を基準として温度制御を行なう。
[Table 1] Next, the operation of the above control circuit will be described. First, when the recording material 12 is not conveyed to the apparatus, the sensors 16 and 17 are in the off state, and the control unit 21
Turns off the control signal S10 of the motor 15 as shown in Table 1, and outputs the signal S12 from the second A / D converter 27.
The temperature is controlled with reference to.

【0024】信号S12は、記録材12の定着に適した
温度より一定の低い温度に対応した制御目標電圧Vre
f1のデジタル値であり、これにより加熱ローラ10の
温度は図17に示すように温度T1に保たれる。
The signal S12 is a control target voltage Vre corresponding to a temperature lower than a temperature suitable for fixing the recording material 12.
This is a digital value of f1, and the temperature of the heating roller 10 is maintained at the temperature T1 as shown in FIG.

【0025】また、装置に記録材が搬送されてくると、
最初にセンサ16がオンになるが、制御部21は表1に
示すようにモータ15への信号S10をオンにし、第3
のA/Dコンバータ28からの信号S13を基準にし
て、温度制御を行なう。
When the recording material is conveyed to the apparatus,
First, the sensor 16 is turned on, but the control unit 21 turns on the signal S10 to the motor 15 as shown in Table 1, and the third
The temperature control is performed with reference to the signal S13 from the A / D converter 28.

【0026】この信号S13は定着に適した温度に対応
した制御目標電圧Vref2のデジタル値であり、これ
により加熱ローラ10の温度は図17に示すように温度
T2となる。
This signal S13 is a digital value of the control target voltage Vref2 corresponding to the temperature suitable for fixing, and the temperature of the heating roller 10 becomes the temperature T2 as shown in FIG.

【0027】更に、センサ16あるいはセンサ17がオ
ンの間は、記録材がローラ付近にあるため、制御部21
は表1に示すようにモータ15への信号S10をオン
し、第3のA/Dコンバータ28からの信号S13を基
準にする。これにより加熱ローラ10の温度は上記T2
を維持し、良好な定着が実現される。
Further, while the sensor 16 or 17 is on, the recording material is in the vicinity of the roller, so that the control unit 21
Turns on the signal S10 to the motor 15 as shown in Table 1 and uses the signal S13 from the third A / D converter 28 as a reference. As a result, the temperature of the heating roller 10 becomes T2 above.
And good fixing is realized.

【0028】以上の動作を図18のフローチャートに基
づいて説明する。先ず、センサ16及び17の状態を判
断し(ステップ201)、センサ16あるいはセンサ1
7の何れかがオン、または両センサがオンの時にはモー
タ15への信号S10をオンにする(ステップ201〜
202)。
The above operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the states of the sensors 16 and 17 are judged (step 201), and the sensor 16 or the sensor 1 is detected.
When any one of 7 is on or both sensors are on, the signal S10 to the motor 15 is turned on (steps 201 to 201).
202).

【0029】そして、温度制御の基準となる信号として
S13を選択する(ステップ203)。
Then, S13 is selected as a signal serving as a reference for temperature control (step 203).

【0030】一方、上記センサ16及び17の何れもが
オフの場合には、モータ15への信号S10をオフし
(ステップ201〜204)、温度制御の基準となる信
号としてS12を選択する(ステップ205)。
On the other hand, when both the sensors 16 and 17 are off, the signal S10 to the motor 15 is turned off (steps 201 to 204), and S12 is selected as a reference signal for temperature control (step). 205).

【0031】以上の様に温度制御の基準信号を選択した
後は、選択された信号を基準にして温度制御を行なう
(ステップ206)。
After the reference signal for temperature control is selected as described above, temperature control is performed based on the selected signal (step 206).

【0032】しかしながら、上述従来例の熱ローラ方式
の加熱装置は、加熱ローラ10はその内包する棒状ハロ
ゲンヒータHによって加熱される構成の為、その制御方
式は交流電源とヒータ間に設けられたスイッチング制御
素子、例えばトライアック等によってオン/オフ制御の
方式を採る。
However, since the heating roller 10 of the above-mentioned conventional heating roller type heating device is constructed so that the heating roller 10 is heated by the rod-shaped halogen heater H contained therein, the control method is the switching provided between the AC power source and the heater. An on / off control method is adopted by a control element such as a triac.

【0033】従って、このような構成を行うと、まず、
電源投入時に加熱ローラ10が目標温度よりも低いた
め、制御回路はスイッチング素子をオンにし、最大電力
を供給する構成を行う。
Therefore, when such a configuration is performed, first,
Since the heating roller 10 is lower than the target temperature when the power is turned on, the control circuit turns on the switching element to supply the maximum power.

【0034】このような制御を行うと、温度制御フィー
ドバック回路は、目標温度に対して検出値が低い間は全
てトライアックがオンの状態である為、温度が上昇して
目標温度近辺に到達した状態に成ったとしても、制御回
路はスイッチング制御素子をオンホールドしたままなの
で、立ち上げ時と同じ最大電力を供給し続ける。
When such control is performed, the temperature control feedback circuit is in a state in which the triac is on while the detected value is lower than the target temperature, so that the temperature rises and reaches the vicinity of the target temperature. Even if it happens, since the control circuit keeps the switching control element on-hold, it continues to supply the same maximum power as when starting up.

【0035】このような制御系は温度が目標温度に到達
した時点でスイッチをオフしたとしても、それまでに供
給した大電力の為、目標温度を遥かに越えオーバシュー
トを発生してしまう。このようなオーバシュートは上記
の様な簡素な制御手段を行った場合には、目標温度の約
5%程度は発生してしまうことが報告されている。
In such a control system, even if the switch is turned off when the temperature reaches the target temperature, the large electric power supplied up to that point far exceeds the target temperature and causes an overshoot. It has been reported that such overshooting occurs at about 5% of the target temperature when the above-mentioned simple control means is performed.

【0036】仮に5%のオーバシュート(温度にして7
〜8度程度)は通常の電子写真プロセスでは余り問題と
は成らないものの、例えば、カラー電子写真プロセスで
は、その構成上定着装置によって各色トナーの混合発色
が行われる為、画質の大きなファクタであることが確認
されており、正確な温度制御を行うことは必須な技術課
題である。
Assuming that the overshoot of 5% (the temperature is 7
(About 8 degrees) is not a serious problem in a normal electrophotographic process, but, for example, in a color electrophotographic process, a fixing device performs mixed color development of toners of different colors, which is a large factor in image quality. It has been confirmed that accurate temperature control is an essential technical issue.

【0037】また、高温のハロゲンヒータHを用いてい
る為、これをローラ内に支持・固定する構成を行う際
に、高温の支持部材と断熱を的確に行うことが要求さ
れ、高額で高精度な設計となる。
Further, since the high-temperature halogen heater H is used, it is required that the high-temperature support member and the heat insulation be properly performed when the structure for supporting and fixing the high-temperature halogen heater H is used, which is expensive and highly accurate. It becomes a design.

【0038】ここで、温度のオーバシュートについて
は、例えば、温度センサからの温度情報から周知のPI
D制御方式の演算によって、その制御量を求め、求めた
結果をスイッチング素子の導通時間として求めれば、事
実上、オーバシュートは防げるものと考えられる。
Regarding the temperature overshoot, for example, the well-known PI is known from the temperature information from the temperature sensor.
It is considered that the overshoot can be practically prevented by obtaining the control amount by the operation of the D control method and obtaining the obtained result as the conduction time of the switching element.

【0039】ところが、上記の様な定着装置はその構成
上、ヒータHは熱を伝えたい加熱ローラの基体ローラ金
属からかなり離れた中央部に配置される構成上、ローラ
に到達するまでの熱抵抗及びローラの有する熱容量によ
って、その熱モデルは非常に複雑な構成となり、解析も
困難なものに成ってしまう。少なくとも、単純な一次伝
達のレベルではない。
However, due to the constitution of the fixing device as described above, and the heater H is arranged at a central portion which is considerably distant from the base roller metal of the heating roller to which heat is to be transferred, the thermal resistance before reaching the roller is high. Also, due to the heat capacity of the roller, the heat model has a very complicated structure and the analysis becomes difficult. At least not at the level of simple primary transmission.

【0040】このことは、ヒータ→ヒータガラス管→管
内空間(放射、対流)→ローラ基体→耐熱ゴムといった
経路を介して被加熱材としての記録材に熱を導く構成で
あり、特に、熱の一時蓄熱系が複数(ローラ基体及び耐
熱ゴム)存在していることに起因するものと考えられ
る。
This is a structure in which heat is introduced to a recording material as a material to be heated through a path such as heater → heater glass tube → internal space (radiation, convection) → roller base → heat resistant rubber. It is considered that this is due to the presence of a plurality of temporary heat storage systems (roller base and heat resistant rubber).

【0041】以上の構成で加熱ローラ表面の温度検出に
より温度制御を行なった場合、ローラ表面に熱が伝導す
るまでの伝達関数の為、ヒータとローラ表面温度は数百
度の温度差を生じながらオン/オフを繰り返し、結果と
してローラ表面温度を一定に保つ様な制御が行われてい
る。
When temperature control is performed by detecting the temperature of the heating roller surface with the above configuration, since the transfer function until heat is conducted to the roller surface, the heater and the roller surface temperature are turned on with a temperature difference of several hundred degrees. The control is performed so that the roller surface temperature is kept constant as a result.

【0042】このようなモデルで制御が成立しているの
は、一巡の熱伝達経路、ヒータ→ヒータガラス管→管内
空間(放射、対流)→ローラ基体→耐熱ゴムが充分な時
間積分機能を果たし、その結果として、入力電力を比較
的時間レベルで緩慢な制御を行っても、一定な温度が得
られる様に動作した結果である。
In such a model, the control is established by one cycle of the heat transfer path: heater → heater glass tube → tube inner space (radiation, convection) → roller base → heat resistant rubber fulfill a sufficient time integration function. As a result, the result is that the input power is operated so as to obtain a constant temperature even if the input power is controlled at a relatively slow level.

【0043】ところが、上記の様な制御対象について、
理想的な温度制御を行うことをするには通常の通紙して
ない時のモデル、通紙中、紙質、周囲温度、その他温度
に絡む様々なファクタによって、制御方法を都度変更す
る必要が生じてしまう。即ち、プリント中、スタンバイ
中、紙質制御、周囲温度といった条件を常にセンシング
し、制御パラメータを操作しながら複雑な制御をしなく
っては、高精度な制御を行うことができないといった技
術課題があった。
However, regarding the controlled object as described above,
In order to perform ideal temperature control, it is necessary to change the control method each time due to various factors related to the model when not passing the normal paper, during the paper passing, paper quality, ambient temperature, and other temperature. Will end up. That is, there is a technical problem that high-precision control cannot be performed unless conditions such as printing, standby, paper quality control, and ambient temperature are constantly sensed and complicated control is performed while operating control parameters. .

【0044】また、基本的にオン/オフ制御であるた
め、ローラの蓄熱系とヒータ電力、及び設定温度の関係
の整合性がとれない場合、温度リップルの抑制が期待で
きない。
Further, since it is basically on / off control, if the relationship between the heat storage system of the roller, the heater power, and the set temperature cannot be matched, suppression of temperature ripple cannot be expected.

【0045】一方、磁気誘導加熱方式の加熱装置もあ
る。特公平5−9027号公報には、磁束により加熱部
材としての加熱ローラ(定着ローラ)に渦電流(うず電
流)を発生させジュール熱により発熱させることが提案
されている。
On the other hand, there is also a magnetic induction heating type heating device. Japanese Patent Publication No. 5-9027 proposes to generate eddy current (eddy current) in a heating roller (fixing roller) as a heating member by magnetic flux to generate heat by Joule heat.

【0046】このように渦電流の発生を利用することで
発熱位置をトナーに近くすることができ、ハロゲンラン
プを用いた熱ローラ方式に比べウォームアップ時間の短
縮が達成できる。
By utilizing the generation of the eddy current as described above, the heat generation position can be brought closer to the toner, and the warm-up time can be shortened as compared with the heat roller system using the halogen lamp.

【0047】また本発明者等は、加熱体と、該加熱体に
密着して移動する耐熱性フィルム(耐熱カーボン材な
ど)を有し、このフィルムを介して被加熱材を加熱体に
密着させてフィルムと一緒に加熱体位置を移動させ加熱
体の熱エネルギーをフィルムを介して被加熱材に付与す
るフィルム加熱方式の加熱装置であり、その加熱体を磁
性金属部材(誘導磁性材、磁界吸収導電材、導電部材)
と磁界発生線輪で構成し、磁界発生線輪に高周波スイッ
チング電流を印加し、発生高周波磁界を磁性金属部材に
磁気結合させ、磁気が及ぼす渦電流損によって磁性金属
部材を発熱させ、その熱をフィルムを介し被加熱材に熱
伝達させるようにした磁気誘導加熱方式・フィルム加熱
方式の加熱装置の研究を行なってきた。
Further, the present inventors have a heating body and a heat resistant film (heat resistant carbon material etc.) that moves in close contact with the heating body. The material to be heated is brought into close contact with the heating body through this film. Is a film heating type heating device that moves the position of the heating element together with the film to apply the heat energy of the heating element to the material to be heated through the film. The heating element is a magnetic metal member (induction magnetic material, magnetic field absorption) Conductive material, conductive material)
And a magnetic field generation coil, a high-frequency switching current is applied to the magnetic field generation coil, the generated high-frequency magnetic field is magnetically coupled to the magnetic metal member, and the eddy current loss caused by magnetism causes the magnetic metal member to generate heat. We have been researching magnetic induction heating type and film heating type heating devices that transfer heat to the material to be heated through the film.

【0048】また、加熱部材としてのフィルム自体を磁
性金属部材にしてこれを磁気誘導加熱で発熱させること
で、フィルムが熱抵抗とならないようにして熱効率を向
上させた磁気誘導加熱方式・フィルム加熱方式の加熱装
置の研究を行なってきた。
Further, the film itself as a heating member is made of a magnetic metal member to generate heat by magnetic induction heating, so that the film does not become a thermal resistance so that the thermal efficiency is improved and thus the magnetic induction heating system / film heating system. Have been researching heating devices.

【0049】これは磁界発生手段、例えば磁性体である
芯材(コア)を励磁コイルを組み合わせることによって
発生する磁場を励磁回路で変化させる。即ちコイルに高
周波を加えてその発生磁場の中を移動する磁性金属部材
としてのフィルムに磁界が発生消滅を繰り返すようにし
てフィルムの中の磁性金属層に渦電流を発生させるもの
である。この渦電流が磁性金属層の電気抵抗によって熱
(ジュール熱)に変換し、結果的に被加熱材に密着する
加熱部材としてのフィルムのみが発熱する加熱装置であ
り、熱効率が優れている。
This is to change the magnetic field generated by a magnetic field generating means, for example, a magnetic material by combining an exciting coil with a core material which is a magnetic body. That is, an eddy current is generated in the magnetic metal layer in the film by applying a high frequency to the coil and repeating the generation and disappearance of the magnetic field in the film as a magnetic metal member that moves in the generated magnetic field. This eddy current is converted into heat (Joule heat) by the electric resistance of the magnetic metal layer, and as a result, only the film as a heating member that comes into close contact with the material to be heated generates heat, and the thermal efficiency is excellent.

【0050】即ち、変動する磁界が導体中を横切ると
き、その磁界の変化を妨げる磁界を発生させるようにフ
ィルムの磁性金属部材(導電層)には渦電流が発生す
る。この渦電流がフィルムの磁性金属部材の表皮抵抗に
より、表皮抵抗に比例した電力でフィルムの磁性金属部
材を発熱させる。
That is, when a fluctuating magnetic field traverses the conductor, an eddy current is generated in the magnetic metal member (conductive layer) of the film so as to generate a magnetic field that prevents the change of the magnetic field. Due to the skin resistance of the magnetic metal member of the film, this eddy current causes the magnetic metal member of the film to generate heat with power proportional to the skin resistance.

【0051】このように加熱部材としてのフィルムの表
層近くを直接発熱させるので、フィルム基層の熱伝導
率、熱容量によらず急速に加熱できる利点がある。ま
た、フィルムの厚さにも依存しない急速加熱が実現でき
る。
As described above, since heat is directly generated near the surface layer of the film as the heating member, there is an advantage that heating can be performed rapidly regardless of the thermal conductivity and heat capacity of the film base layer. In addition, rapid heating that does not depend on the film thickness can be realized.

【0052】これにより省エネルギー・クイックスター
ト性を損なうことなく、フィルム基層の高剛性の厚膜化
を図り、耐久性・高速化に対処することが可能である。
As a result, it is possible to increase the thickness and rigidity of the film base layer without impairing the energy saving and quick start properties, and to cope with the durability and speeding up.

【0053】[0053]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に、上記
後者の磁気誘導加熱方式の加熱装置について、オーバー
シュートのない安定した高精度の温度制御を可能にし
た、また安全性を確保した、高信頼性の装置を提供する
ことを目的としている。
The present invention enables stable and highly accurate temperature control without overshoot and secures safety, especially in the latter magnetic induction heating type heating device. It is intended to provide a highly reliable device.

【0054】[0054]

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置および画像形成装置である。
The present invention is a heating device and an image forming apparatus characterized by the following configurations.

【0055】(1)磁場発生手段により磁性金属部材に
磁場を作用させて該磁性金属部材に発生する渦電流によ
る該磁性金属部材の発熱により被加熱材を加熱する磁気
誘導加熱方式の加熱装置であり、磁場発生手段の励磁コ
イルの励磁電流波形を計測する電流計測回路と、励磁コ
イルに誘起される誘起電圧から周期を計測する回路を有
していることを特徴とする加熱装置。
(1) A magnetic induction heating type heating device in which a magnetic field is applied to the magnetic metal member by the magnetic field generating means to heat the material to be heated by the heat generated in the magnetic metal member by the eddy current generated in the magnetic metal member. A heating device having a current measuring circuit for measuring an exciting current waveform of an exciting coil of a magnetic field generating means and a circuit for measuring a cycle from an induced voltage induced in the exciting coil.

【0056】(2)前記電流計測回路により検出された
電流計測値と、予め定められた設定値とを比較する比較
回路、及び前記誘起電圧より求めた周期、各々の値に応
じて励磁電圧波形を変化させることを特徴とする(1)
に記載の加熱装置。
(2) A comparison circuit for comparing the current measurement value detected by the current measurement circuit with a predetermined set value, the period obtained from the induced voltage, and the excitation voltage waveform according to each value. Is characterized by changing (1)
The heating device according to.

【0057】(3)少なくとも磁路形成手段に用いた部
材のうち、最も低い耐熱温度の部材よりも磁路形成手段
内に用いた部材に少なくとも一つ以上キュリー点の方が
低い部材が存在することを特徴とする(1)または
(2)に記載の加熱装置。
(3) At least one of the members used in the magnetic path forming means has a Curie point lower than that of the member having the lowest heat resistant temperature. The heating device according to (1) or (2), characterized in that

【0058】(4)磁性金属部材が固定部材、あるいは
回転体もしくは走行移動有端部材であることを特徴とす
る(1)乃至(3)の何れかに記載の加熱装置。
(4) The heating device according to any one of (1) to (3), wherein the magnetic metal member is a fixed member, or a rotating member or a traveling / moving end member.

【0059】(5)磁性金属部材が磁性金属層を含む積
層部材、もしくはそれ自体磁性金属の部材であることを
特徴とする(1)乃至(4)の何れかに記載の加熱装
置。
(5) The heating device according to any one of (1) to (4), wherein the magnetic metal member is a laminated member including a magnetic metal layer, or a member of magnetic metal itself.

【0060】(6)磁性金属部材に被加熱材を直接もし
くは間接的に密着させる加圧部材を有することを特徴と
する(1)乃至(5)の何れかに記載の加熱装置。
(6) The heating device according to any one of (1) to (5), which has a pressing member for directly or indirectly adhering the material to be heated to the magnetic metal member.

【0061】(7)加圧部材が回転駆動されるあるいは
従動回転する加圧回転体であることを特徴とする(6)
に記載の加熱装置。
(7) The pressing member is a pressing rotary member that is rotationally driven or driven to rotate (6)
The heating device according to.

【0062】(8)被加熱材が加熱処理すべき画像を担
持させた記録材であり、該被記録材に画像を加熱処理す
る像加熱装置であることを特徴とする(1)乃至(7)
の何れかに記載の加熱装置。
(8) The material to be heated is a recording material carrying an image to be heat-treated, and is an image heating device for heating the image on the material to be recorded (1) to (7). )
The heating device according to any one of 1.

【0063】(9)前記(1)乃至(8)の何れかに記
載の加熱装置を像加熱装置として備えていることを特徴
とする画像形成装置。
(9) An image forming apparatus comprising the heating device according to any one of (1) to (8) as an image heating device.

【0064】[0064]

【作用】上記本発明によれば、磁気誘導加熱方式の加熱
装置について、制御温度のリップル、オーバーシュート
のない安定した高精度の温度制御を可能にした、また安
全性を確保した、高信頼性の装置を得ることができる。
According to the present invention, the magnetic induction heating type heating device enables stable and highly accurate temperature control without control temperature ripples and overshoots, and ensures safety and high reliability. Can be obtained.

【0065】即ち本発明は、制御対象として磁束の量を
制御することになるので、スイッチングのパルス制御方
式で電力制御をリニアに無段階可変な構成にすることに
よって制御温度のリップルを極小にする。
That is, in the present invention, since the amount of magnetic flux is controlled as a control target, the ripple of the control temperature is minimized by making the power control linear and stepless by the switching pulse control method. .

【0066】また、高周波誘導磁界により発熱する直接
加熱方式を採用しており、その結果、加熱体(磁性金属
部材)温度の応答は概一次成分の応答と言える。従っ
て、温度検出(例えば、サーミスタ)からの温度情報に
よりフィードバック制御を行った場合、そのシステムの
温度制御処理は極めて安定で、また簡単な構成(オペア
ンプ等による、比例+積分制御)により、安定度の高い
(温度リップルの少ない)制御結果を得ることが可能と
成る。
Further, the direct heating method in which heat is generated by the high frequency induction magnetic field is adopted, and as a result, the response of the temperature of the heating body (magnetic metal member) can be said to be the response of the primary component. Therefore, when feedback control is performed based on the temperature information from the temperature detection (for example, thermistor), the temperature control process of the system is extremely stable, and the stability is improved by the simple configuration (proportional + integral control by operational amplifier etc.). It is possible to obtain a control result of high (less temperature ripple).

【0067】このように行う制御方式により、加熱体温
度は目標温度に対し忠実な制御手段を提供する事が可能
と成る。
By the control method performed as described above, it becomes possible to provide a control means for the heating element temperature that is faithful to the target temperature.

【0068】そこで、追従性の良いこのようなシステム
で像加熱(定着)制御を行うのであれば、当然の要求と
して、定着装置に最も要求される機能である、ウォーム
アップ時間の短縮がテーマと成ってくる。
Therefore, if the image heating (fixing) control is performed in such a system having a good followability, the theme is to shorten the warm-up time, which is the most required function of the fixing device. Will come.

【0069】そこで、フィルムに蒸着された金属箔等を
加熱し、その温度を加熱媒体に供給する構成とすること
で、高速な立ち上がり特性を実現出来る。
Therefore, by heating the metal foil or the like vapor-deposited on the film and supplying the temperature to the heating medium, high-speed rising characteristics can be realized.

【0070】一方、余りの高速上昇である為、仮になん
らかの原因で、例えば、フィルムと励磁回路に異物等が
混入し、ギャップが生じる等の事故が生じたとしても、
またあってはならないものの、温度センサが検出体から
離れた際にもその回路には共振状態をモニターする周期
検出回路、及び温度センサによる温度値、更に、スイッ
チング電流の値を検出、その結果に応じた励磁電圧波形
を励磁コイルに供給するように構成することで、高信頼
な加熱装置が実現できる。
On the other hand, since the speed is too fast, even if for some reason, for example, foreign matter or the like is mixed into the film and the exciting circuit, and a gap is generated,
Although this should not be the case, a cycle detection circuit that monitors the resonance state even when the temperature sensor is separated from the detection body, and the temperature value by the temperature sensor and the value of the switching current are detected. A highly reliable heating device can be realized by providing a corresponding exciting voltage waveform to the exciting coil.

【0071】磁性金属部材の磁気誘導による加熱方式で
あるため、熱源からの熱伝達モデルがきわめて単調な構
成が実現可能であり、またフィルム加熱方式等で使用し
た際の高速加熱に対し、即時に異常判定を行う必要があ
り、異常判定に基づき未然に回路を停止し究めて安全を
確保することを実現した。
Since the heating method is based on the magnetic induction of the magnetic metal member, it is possible to realize a very monotonous structure of the heat transfer model from the heat source. Moreover, the high-speed heating when used in the film heating method or the like can be performed immediately. It is necessary to make an abnormality determination, and based on the abnormality determination, the circuit was stopped in advance to ensure safety.

【0072】更に温度検出方式として金属の抵抗率温度
依存性を磁界結合により検出する手法を用いた事で、高
熱体(磁性金属部材)にセンサ・配線等を行うことなく
温度制御できるようにしたことによって、信頼性向上及
び素子の検出電圧をそのまま、オペアンプで構成するフ
ィードバック制御ですることでオーバーシュートのない
安定した定着温度を得ることが可能である。
Further, as a temperature detecting method, a method of detecting the temperature dependence of resistivity of metal by magnetic field coupling is used, so that the temperature can be controlled without providing a sensor or wiring on the high heat element (magnetic metal member). Thus, it is possible to obtain a stable fixing temperature without overshoot by improving the reliability and detecting voltage of the element as it is by feedback control constituted by an operational amplifier.

【0073】また、制御対象が磁束であり、そのためス
イッチングパルス制御によって連続的な制御を行うこと
が可能なので、簡単なフィードバック系で高精度の温度
制御結果を得ることを実現した。
Further, since the controlled object is the magnetic flux and therefore continuous control can be performed by the switching pulse control, it is possible to obtain a highly accurate temperature control result with a simple feedback system.

【0074】また、磁性体には透磁率の温度依存性があ
り、このことはどのような不測の事態が生じたとして
も、特定のキュリー温度以下の温度でしか磁束を発生し
ないのでヒータを用いたシステムと比較した際に、究め
て安全な加熱手段を提供することが可能である。
Further, the magnetic material has a temperature dependency of magnetic permeability, which means that even if any unexpected situation occurs, a magnetic flux is generated only at a temperature below a specific Curie temperature, so that a heater is used. It is possible to provide an extremely safe heating means when compared to existing systems.

【0075】[0075]

【実施例】【Example】

〈実施例1〉(図1〜図7) (1)装置の全体的概略構成 図1は本実施例の加熱装置としての、磁気誘導加熱方式
・フィルム加熱方式の画像加熱定着装置(像加熱装置)
の一例の概略構成の側面図、図2は装置の斜視図であ
る。
<Embodiment 1> (FIGS. 1 to 7) (1) Overall schematic configuration of apparatus FIG. 1 shows a magnetic induction heating type / film heating type image heating fixing apparatus (image heating apparatus) as a heating apparatus of the present embodiment. )
FIG. 2 is a side view of the schematic configuration of one example, and FIG. 2 is a perspective view of the device.

【0076】この装置は特開平4−44075〜440
83号公報、同4−204980〜204984号公報
等に開示の所謂テンションレスタイプの装置である。こ
のテンションレスタイプの装置は、耐熱性フィルム(定
着フィルム)としてエンドレスベルト状もしくは円筒状
のものを用い、該フィルムの周長の少なくとも一部は常
にテンションフリー(テンションが加わらない状態)と
し、フィルムは加圧部材の回転駆動力で回転駆動するよ
うにした装置である。
This apparatus is disclosed in JP-A-4-44075-440.
This is a so-called tensionless type device disclosed in Japanese Patent Publication No. 83, Japanese Patent Publication No. 4-204980-204984 and the like. In this tensionless type device, an endless belt-shaped or cylindrical film is used as a heat resistant film (fixing film), and at least a part of the circumference of the film is always tension-free (a state where no tension is applied). Is a device that is rotationally driven by the rotational driving force of the pressing member.

【0077】1はエンドレス(円筒状)の耐熱性フィル
ムであり、後述するように界磁(励磁)コイルユニット
6と、加熱部である磁性金属部材(以下、加熱体金属と
記す)7からなる磁気誘導加熱構造体である加熱体5を
含むフィルム内面ガイド(ステー)3に外嵌させてあ
る。
Reference numeral 1 denotes an endless (cylindrical) heat-resistant film, which comprises a field (excitation) coil unit 6 and a magnetic metal member (hereinafter referred to as a heating body metal) 7 which is a heating portion, as described later. It is fitted onto a film inner surface guide (stay) 3 including a heating body 5 which is a magnetic induction heating structure.

【0078】このエンドレスの耐熱性フィルム1の内周
長と加熱体5を含むガイド3の外周長はフィルム1の方
を例えば3mm程大きくしてあり、従ってフィルム1は
ガイド3に対し周長が余裕をもってルーズに外嵌してい
る。
The inner peripheral length of the endless heat-resistant film 1 and the outer peripheral length of the guide 3 including the heating body 5 are larger than those of the film 1 by, for example, 3 mm. It fits loosely with a margin.

【0079】フィルム1は熱容量を小さくしてクイック
スタート性を向上させるために、フィルム膜厚は100
μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上の耐熱
性のあるPTFE、PFA、FEPの等の単層フィル
ム、或いはホリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、
PES、PPS等のフィルムの外周表面にPTFE、P
FA、FEP等をコーティングした複合層フィルムを使
用できる。
The film 1 has a film thickness of 100 in order to reduce the heat capacity and improve the quick start property.
A single-layer film of PTFE, PFA, FEP or the like having heat resistance of μm or less, preferably 50 μm or less and 20 μm or more, or holimide, polyamideimide, PEEK,
PTFE, P on the outer peripheral surface of the film such as PES, PPS
A composite layer film coated with FA, FEP or the like can be used.

【0080】加熱体5はその加熱部である加熱体金属7
側を下向きに露呈させ、熱硬化性樹脂等より形成された
剛性・耐熱性を有する横断面略半円樋型のフィルム内面
ガイド3の下面の略中央部にガイド長手に沿って嵌め込
み的に取り付け保持させてある。
The heating element 5 is the heating element metal 7 which is the heating section.
The side is exposed downward, and it is attached by fitting along the length of the guide to the approximate center of the lower surface of the film inner surface guide 3 with a rigid and heat-resistant cross-section made of thermosetting resin, etc. I'm holding it.

【0081】2は加熱体5との間にフィルム1を挟んで
圧接ニップ部(定着ニップ部)Nを形成し、且つフィル
ム1を回転駆動させる加圧部材としての加圧ローラであ
る(加圧部材駆動方式)。
Reference numeral 2 is a pressure roller as a pressure member for forming the pressure contact nip portion (fixing nip portion) N by sandwiching the film 1 with the heating body 5 and rotating the film 1 (pressure). Member drive system).

【0082】加圧ローラ2は、芯金2aと、シリコンゴ
ム等の離型性の良い耐熱ゴム層2bよりなり、不図示の
軸受手段・付勢手段により所定の押圧力を持ってフィル
ム1を挟ませて加熱体5の加熱体金属7の下面に圧接さ
せて配設してある。そして駆動手段Mにより矢示の反時
計方向に回転駆動される。
The pressure roller 2 is composed of a core metal 2a and a heat-resistant rubber layer 2b having good releasability such as silicon rubber, and holds the film 1 with a predetermined pressing force by bearing means and biasing means (not shown). It is sandwiched and arranged in pressure contact with the lower surface of the heating element metal 7 of the heating element 5. Then, it is rotationally driven by the drive means M in the counterclockwise direction indicated by the arrow.

【0083】この加圧ローラ2の回転駆動による該ロー
ラとフィルム外面との摩擦力でフィルム1に回転力が作
用して、該フィルム1が加熱体5の加熱体金属7の下面
に密着して摺動回転する。
The rotating force of the pressure roller 2 causes a frictional force between the roller and the film outer surface to exert a rotating force on the film 1, so that the film 1 comes into close contact with the lower surface of the heating body metal 7 of the heating body 5. Sliding and rotating.

【0084】而して、加熱体5の温度が所定に立ち上が
り、かつ加圧ローラ2の回転によるフィルム1の回転周
速度が定常化した状態において、フィルム1を挟んで加
熱体5と加圧ローラ2とで形成される圧接ニップ部Nの
フィルム1と加圧ローラ2との間に被加熱材としての画
像定着すべき記録材12が不図示の画像形成部より導入
されてフィルム1と一緒に圧接ニップ部Nを挟持搬送さ
れることにより加熱体5の加熱体金属7の熱がフィルム
2を介して記録材12に付与され、記録材12上の未定
着トナー像Tが記録材12面に加熱定着されるものであ
る。圧接ニップ部Nを通った記録材12はフィルム1の
面から分離されて搬送される。
Then, in a state where the temperature of the heating element 5 rises to a predetermined level and the rotational peripheral speed of the film 1 due to the rotation of the pressure roller 2 is stabilized, the heating element 5 and the pressure roller are sandwiched with the film 1 interposed therebetween. A recording material 12 to be image-fixed as a material to be heated, which is a material to be heated, is introduced between the film 1 and the pressure roller 2 in the pressure contact nip portion N formed by the image forming portion (not shown) and together with the film 1. The heat of the heating element metal 7 of the heating element 5 is applied to the recording material 12 through the film 2 by being nipped and conveyed in the pressure contact nip portion N, and the unfixed toner image T on the recording material 12 is transferred to the recording material 12 surface. It is heated and fixed. The recording material 12 passing through the pressure nip portion N is separated from the surface of the film 1 and conveyed.

【0085】画像加熱定着装置に限らず、例えば画像を
担持した記録材を加熱してつや等の表面性を改質する装
置、仮定着する装置等、その他、広くシート状の被加熱
材を加熱処理する手段・装置として使用できる。
Not limited to the image heating and fixing device, for example, a device for heating a recording material carrying an image to modify the surface property such as gloss, a hypothetical wearing device, etc., and a wide range of sheet-shaped materials to be heat-treated. It can be used as a means / device for

【0086】(2)加熱体5 加熱体5は、界磁コイルユニット6と、加熱部である加
熱体金属7からなる磁気誘導加熱構造体である。この加
熱体5は装置に通紙される被加熱材としての記録材12
の最大幅、あるいはそれよりも長い長さ寸法の横長部材
である。
(2) Heating Body 5 The heating body 5 is a magnetic induction heating structure composed of the field coil unit 6 and the heating body metal 7 as the heating portion. The heating body 5 is a recording material 12 as a heated material that is passed through the apparatus.
Is a laterally elongated member having a maximum width or a length dimension longer than that.

【0087】界磁コイルユニット6は様々な構成が考え
られるが、本実施例では図3のように5組の加熱界磁
(励磁)コイル100〜104を直列接続している。1
05は温度検出用界磁コイルであり、これについては後
述する。図2において20は界磁コイルユニット6の上
記コイル100〜105に高周波電流を供給するための
高周波コンバータである。
The field coil unit 6 may have various configurations, but in this embodiment, five sets of heating field (excitation) coils 100 to 104 are connected in series as shown in FIG. 1
Reference numeral 05 is a temperature detecting field coil, which will be described later. In FIG. 2, reference numeral 20 is a high frequency converter for supplying a high frequency current to the coils 100 to 105 of the field coil unit 6.

【0088】高周波コンバータ20より発生する高周波
電流が界磁コイル100〜104に印加されると、対向
面にある、界磁コイルユニット6の下側の加熱体金属7
に高周波磁界が作用する。
When a high-frequency current generated by the high-frequency converter 20 is applied to the field coils 100 to 104, the heating element metal 7 below the field coil unit 6 on the opposing surface.
High frequency magnetic field acts on.

【0089】高周波磁界は加熱体金属7に印加される
と、その磁束は起磁力を与えるコイル中央部から始ま
り、コイル中央部に戻ってくる一巡ループで最小限の磁
気抵抗のルートを形成する。即ち、空間(μ0 )や非磁
性金属部分を最小に辿る経路を形成する。従って、図3
には示さなかったが、内部には、磁気回路、即ち、効率
よく磁束が加熱体金属7に結合し、貫通するような高透
磁率材による磁路を形成している。
When the high frequency magnetic field is applied to the heating metal 7, the magnetic flux forms a minimum magnetic resistance route in a loop loop starting from the center of the coil that gives the magnetomotive force and returning to the center of the coil. That is, a path that traces the space (μ 0 ) and the nonmagnetic metal portion to the minimum is formed. Therefore, FIG.
Although not shown in FIG. 3, a magnetic circuit, that is, a magnetic path made of a high-permeability material through which magnetic flux is efficiently coupled to and penetrates the heating metal 7, is formed inside.

【0090】而して、界磁コイルユニット6の界磁コイ
ル100〜104からの発生高周波磁界を加熱体金属7
に磁気結合させ、磁気が及ぼす渦電流損によって加熱体
金属7を加熱し、該加熱体金属7の発熱により被加熱材
としての記録材12が該加熱体金属7に密着移動する耐
熱性フィルム1を介して加熱される。
The high frequency magnetic field generated from the field coils 100 to 104 of the field coil unit 6 is applied to the heating metal 7
The heat-resistant film 1 in which the recording material 12 as a material to be heated closely adheres to the heating metal 7 by heating the heating metal 7 by magnetically coupling to the heating metal 7 by the eddy current loss caused by magnetism. Is heated through.

【0091】(3)温度制御系 このような構成でのモデルに対して、高周波コンバータ
20がスイッチング電力を供給している様子を図4に示
す。図に於いて、ラインから入力される商用交流電流は
整流器(整流ブリッジ)200により両波整流され、界
磁コイルの一端に供給される。供給された電源をコイル
の他端に接続したスイッチング半導体(FET)201
より高周波スイッチングを行う。
(3) Temperature Control System FIG. 4 shows how the high frequency converter 20 supplies the switching power to the model having such a configuration. In the figure, a commercial alternating current input from a line is double-wave rectified by a rectifier (rectifying bridge) 200 and supplied to one end of a field coil. Switching semiconductor (FET) 201 in which the supplied power is connected to the other end of the coil
Perform higher frequency switching.

【0092】また加熱体金属7は、上記説明したような
磁気結合が形成されているので、丁度電源のスイッチン
グトランスと同じ等価回路で示すことができる。その様
子を更に詳細に示したものが図5である。図5において
206は制御ICであり、動作説明を行うために回路構
成の一部を示した。
Since the heating element metal 7 is magnetically coupled as described above, it can be represented by the same equivalent circuit as the switching transformer of the power supply. FIG. 5 shows the state in more detail. In FIG. 5, reference numeral 206 denotes a control IC, and a part of the circuit configuration is shown for explaining the operation.

【0093】界磁コイルユニット6の温度検出用コイル
105に対向する加熱体金属7の面部分には銅の金属リ
ング(銅環)106(図3)を埋めこんである。この銅
リング106にコイル105からの磁束が結合すると、
銅リング106の内部に渦電流が生じ、その電圧をコイ
ル105の電圧降下として検出することが可能である。
A copper metal ring (copper ring) 106 (FIG. 3) is embedded in the surface portion of the heating metal 7 facing the temperature detecting coil 105 of the field coil unit 6. When the magnetic flux from the coil 105 is coupled to the copper ring 106,
Eddy current is generated inside the copper ring 106, and its voltage can be detected as a voltage drop of the coil 105.

【0094】温度検出コイル105で電圧検出(計測)
する回路Aを図4に示した。コイル105に対し交流サ
イン波定電流を印加し、その結果コイル105に生じる
電圧降下を波形整流回路によって直流電圧として検出す
る。
Voltage detection (measurement) by the temperature detection coil 105
FIG. 4 shows the circuit A that does. An AC sine wave constant current is applied to the coil 105, and the resulting voltage drop in the coil 105 is detected as a DC voltage by the waveform rectifier circuit.

【0095】検出された電圧は後述する温度基準に相当
する基準電圧と比較増幅されて誤差信号が制御IC20
6の制御信号として入力され、その結果制御IC206
は加熱界磁コイル100〜104に印加している波形
(スイッチングデューテイ、周波数等)を変化させ、供
給電力を制御して加熱体金属7の温度を一定にするよう
に動作するものである。
The detected voltage is compared and amplified with a reference voltage corresponding to a temperature reference, which will be described later, and an error signal is output to the control IC 20.
6 is inputted as a control signal, and as a result, the control IC 206
Operates to change the waveform (switching duty, frequency, etc.) applied to the heating field coils 100 to 104 and control the supplied power to keep the temperature of the heating element metal 7 constant.

【0096】図5によりより詳しく説明すると、加熱体
金属7は加熱界磁コイル100〜104により励磁加熱
される。励磁された加熱体金属7の発生温度は図3で示
した温度検出用界磁コイル105の対向面にある銅リン
グ106、即ち図5に示した抵抗体205の電流による
電圧降下と比例する。
More specifically with reference to FIG. 5, the heating element metal 7 is excited and heated by the heating field coils 100 to 104. The generated temperature of the excited heating element metal 7 is proportional to the voltage drop due to the current of the copper ring 106 on the facing surface of the temperature detecting field coil 105 shown in FIG. 3, that is, the resistor 205 shown in FIG.

【0097】そこで、交流電圧207の電圧をコンプリ
メンタリ接続された一対のトランジスタ208・209
により充分に振幅を増幅した後、直流分をカットするカ
ップリングコンデンサ210を介し、コイル211によ
って定電流化を行った後、温度検出用界磁コイル105
に供給される。
Therefore, the pair of transistors 208 and 209 to which the voltage of the AC voltage 207 is complementarily connected.
After sufficiently amplifying the amplitude by means of a coil, a constant current is made by a coil 211 through a coupling capacitor 210 for cutting a direct current component, and then a temperature detecting field coil 105 is provided.
Is supplied to.

【0098】このコイル105の磁界は加熱体金属7の
表面に取り付けてある銅リング106と結合して環電流
を流す。この環電流に必要な超電力はコイル105から
供給されているため、コイル105を上記説明の如き定
電流駆動すると、その電圧降下に相当する電圧値をコイ
ル105の両端に発生する。
The magnetic field of the coil 105 is combined with the copper ring 106 attached to the surface of the heating element metal 7 to flow a ring current. Since the super power required for this ring current is supplied from the coil 105, when the coil 105 is driven with the constant current as described above, a voltage value corresponding to the voltage drop is generated across the coil 105.

【0099】そこで、コイル105の電圧をオペアンプ
215による整流回路により整流及びピーク充電して直
流電圧変換する。
Therefore, the voltage of the coil 105 is rectified and peak-charged by the rectifier circuit by the operational amplifier 215 to convert it into DC voltage.

【0100】この変換された直流電圧は加熱体金属7の
銅リング106により発生した電圧降下であるので、即
ち、加熱体金属7の温度によって銅の抵抗率が変化すれ
ば比例して得られる電圧情報である。
This converted DC voltage is a voltage drop generated by the copper ring 106 of the heating element metal 7, that is, if the resistivity of copper changes depending on the temperature of the heating element metal 7, a voltage obtained proportionally. Information.

【0101】銅の温度に対する抵抗率の変化は次に示す
関係で成立している。
The change in resistivity of copper with respect to temperature is established in the following relationship.

【0102】 R=R1 (1+(t−t2 )/(234.5+t1 )) R :温度tでの銅抵抗値(Ω) R1 :温度t1 での銅抵抗値(Ω) t :銅の温度(℃) t1 :銅の温度(℃) t2 :周囲温度(℃) 上記界磁コイル105は定電流駆動されていることから
電圧降下で表現して、 V=V1 (1+(t−ta )/(234.5+t1 )) V :温度tでの電圧降下(V) V1 :温度t1 での電圧降下(V) としても、その本質を変えるものでは無く、全く等価で
ある。
R = R 1 (1+ (t−t 2 ) / (234.5 + t 1 )) R: Copper resistance value (Ω) at temperature t R 1 : Copper resistance value (Ω) t at temperature t 1 : Copper temperature (° C.) t 1 : Copper temperature (° C.) t 2 : Ambient temperature (° C.) Since the field coil 105 is driven by a constant current, it is expressed as a voltage drop, and V = V 1 ( 1+ (t−t a ) / (234.5 + t 1 )) V: voltage drop (V) at temperature t V 1 : voltage drop (V) at temperature t 1 does not change its essence, Are exactly equivalent.

【0103】そこで、既知温度(t1 )における検出電
圧(V1 )を計測することにより一義的に加熱体金属温
度(=t)を電圧降下の検出値(V)により知ることが
可能である。
Therefore, by measuring the detection voltage (V 1 ) at the known temperature (t 1 ), the metal temperature (= t) of the heating element can be uniquely known from the detection value (V) of the voltage drop. .

【0104】従って、上記検出電圧を端子31に温度と
して入力すると、目標温度218と比較増幅されてコン
パレータ32により電圧入力に応じたパルス幅変調が行
われる。このパルス幅変調は加熱界磁コイル100〜1
04をスイッチングドライブしているFET201のゲ
ートをドライブしており、その供給電力(スイッチング
波形)を可変する。
Therefore, when the detected voltage is input to the terminal 31 as the temperature, it is compared and amplified with the target temperature 218, and the pulse width modulation is performed by the comparator 32 according to the voltage input. This pulse width modulation is applied to the heating field coils 100-1.
It drives the gate of the FET 201 that is switching-driving 04, and changes the supplied power (switching waveform).

【0105】以上のような構成によって、界磁コイルの
駆動波形(高周波)変調によって制御するように構成し
ているので、対象温度の領域から見れば、リニアな温度
制御を達成したことと成る。
With the above-described structure, the control is performed by the drive waveform (high frequency) modulation of the field coil, so that the linear temperature control is achieved in the target temperature range.

【0106】ここに、リニアな制御を重要な機能と促え
る理由としては、熱ローラ方式定着装置は従来例でも述
べた如く、高電力のハロゲンヒータを、目標値温度に対
して規定温度を越えたかどうかにより、ON/OFF制御(商
用交流の1/2周期単位の制御)することにより、規定
温度に導く構成を取っていた。例え、その温度の上昇率
やオーバーシュートを管理し、複雑にスイッチング状態
を変化させたとしても、加熱体が有する熱容量による伝
達要素によって定まる温度リップルは無くすことは不可
能である。従い、高周波レベルでのスイッチング状態を
波形制御による温度制御は上記問題解決として有効に働
く。
The reason why the linear control can be promoted as an important function is that the heat roller type fixing device uses a high-power halogen heater which exceeds the specified temperature with respect to the target value temperature as described in the conventional example. Depending on whether or not it is turned on or off, a configuration is adopted that leads to a specified temperature by performing ON / OFF control (control of commercial AC in 1/2 cycle units). Even if the rate of temperature rise or overshoot is managed and the switching state is changed in a complicated manner, it is impossible to eliminate the temperature ripple determined by the transfer element due to the heat capacity of the heating element. Therefore, the temperature control by the waveform control of the switching state at the high frequency level works effectively as a solution to the above problem.

【0107】また、誤差増幅器に取り付けた抵抗219
及びコンデンサ220は検出電圧(温度)を位相補正
し、また、オペアンプとの組み合わせで比例積分動作を
行っているため、誤差検出された信号は目標温度に対し
最適で、高速なループ制御を果たす。従って、従来の様
なCPUを介した制御を必ずしも必要とせず従来の構成
よりも高精度に温度収束(図7)の可能なシステムが実
現できる。
Further, a resistor 219 attached to the error amplifier
Since the capacitor 220 corrects the phase of the detected voltage (temperature) and performs the proportional-plus-integral operation in combination with the operational amplifier, the error-detected signal is optimal for the target temperature and achieves high-speed loop control. Therefore, it is possible to realize a system which does not necessarily require the control via the CPU as in the conventional case and can converge the temperature (FIG. 7) with higher accuracy than the conventional configuration.

【0108】上記構成での動作波形を図6に示す。25
0は商用交流電源波形、251は整流ブリッジ200を
介して出力される波形、252は整流波形251をスイ
ッチング制御素子(FET)201で高周波スイッチン
グした時のフライバック波形を示す。253は整流リッ
プの中で高い電圧の所でのスイッチング状態波形を示し
たものである。
FIG. 6 shows operation waveforms in the above configuration. 25
0 is a commercial AC power supply waveform, 251 is a waveform output through the rectification bridge 200, and 252 is a flyback waveform when the rectification waveform 251 is high-frequency switched by the switching control element (FET) 201. Reference numeral 253 shows a switching state waveform at a high voltage in the rectification lip.

【0109】このように入力電圧波形(商用交流電圧)
の電圧の値に応じて、スイッチング周期を変調している
のは、電源の入力電流波形の力率を向上させる為に極
力、サイン波電流を流す目的である。
Thus, the input voltage waveform (commercial AC voltage)
The reason that the switching cycle is modulated according to the value of the voltage is to flow a sine wave current as much as possible in order to improve the power factor of the input current waveform of the power supply.

【0110】この目的を果たすために、図5で示した抵
抗221・222で分割した電圧をモニタし、その電圧
に応じて、発振周波数を決定しているコンデンサ35及
び放電電流を規定している抵抗34に対し制御を加える
構成を有している。
To achieve this purpose, the voltage divided by the resistors 221 and 222 shown in FIG. 5 is monitored, and the capacitor 35 and the discharge current that determine the oscillation frequency are defined according to the voltage. It has a configuration for controlling the resistor 34.

【0111】界磁コイルの一端に入力された整流波リッ
プル電圧は、高周波スイッチング素子201でスイッチ
ング制御を行うと、界磁巻線の励磁インダクタンスに電
力を磁気として蓄積すると共に、負荷に相当する加熱体
金属7に磁気結合し、磁気による渦電流が流れ、金属の
有する抵抗損によりジュール熱を発生し、結果として加
熱体金属7を加熱する。
When the high-frequency switching element 201 performs switching control on the rectified wave ripple voltage input to one end of the field coil, electric power is magnetically stored in the exciting inductance of the field winding and heating corresponding to the load is performed. Magnetically coupled to the body metal 7, an eddy current due to magnetism flows, Joule heat is generated due to resistance loss of the metal, and as a result, the heating body metal 7 is heated.

【0112】以上説明した様に、発熱体がフィルム1が
直接接触する加熱体金属7自身であるため、熱源からの
熱伝達モデルがきわめて単調な構成が実現可能であり、
誘導コイルによる銅環106の電圧降下検出値をそのま
ま、オペアンプで構成するフィードバック制御を行うの
で、図7の如きオーバーシュートのない安定した定着温
度を得ると共に、加熱体に温度検出素子を配線すること
なく、加熱体周辺を簡素(配線のない)な構成とする事
が可能である。
As described above, since the heating element is the heating element metal 7 itself with which the film 1 is in direct contact, a very monotonous structure of the heat transfer model from the heat source can be realized.
Since the voltage drop detection value of the copper ring 106 due to the induction coil is directly used for feedback control constituted by an operational amplifier, a stable fixing temperature without overshoot as shown in FIG. 7 is obtained, and a temperature detecting element is connected to the heating element. Without, it is possible to have a simple structure (no wiring) around the heating element.

【0113】(4)安全回路 この様に、磁気誘導加熱方式を用いた、直接加熱方式で
ある事と、直接加熱された加熱体金属を特にフィルム状
の金属とした場合、その比熱の低さから極めて短時間に
急速な温度上昇を示す。
(4) Safety circuit As described above, the direct heating method using the magnetic induction heating method and the fact that the directly heated heating metal is a film-shaped metal has a low specific heat. Shows a rapid temperature rise in a very short time.

【0114】従って、この急速な温度上昇に追従する温
度検出系の性能要求と共に必要不可欠となってくるのが
過熱防止の安全回路である。
Therefore, a safety circuit for preventing overheating becomes indispensable along with the performance requirement of the temperature detection system that follows this rapid temperature rise.

【0115】機器はどのような事態、例えば、入力電圧
に不適正な過大電圧が入力された場合や、更に定着部の
界磁コイルの機械的破損(割れ、ヒビ、異物の磁路への
混入等)等使う立場でのトラブルがあったとした際にも
決して、一定の温度を越える事なく安全(特に、火災安
全性)は機器にとって絶対不可欠な条件となる。
What kind of situation may occur in the equipment, for example, when an improper excessive voltage is input as the input voltage, or when the field coil of the fixing unit is mechanically damaged (cracks, cracks, foreign matters are mixed in the magnetic path). Etc.) Even if there is a problem from the standpoint of use, safety (especially fire safety) is an absolutely indispensable condition for equipment without exceeding a certain temperature.

【0116】図5の回路に於いて、FETのドレイン電
圧、即ち励磁コイルの一端を検出しゼロクロス検出回路
219でフライバック電圧波形のゼロクロスを検出し、
検出されたタイミングを同期信号として、温度検出で得
られた温度情報に応じたオン幅制御回路の起動信号とし
てタイミング発生回路のコンデンサを充放電制御して回
路をフライバック波形に同期させてスイッチングさせて
いる。
In the circuit of FIG. 5, the drain voltage of the FET, that is, one end of the exciting coil is detected, and the zero cross detection circuit 219 detects the zero cross of the flyback voltage waveform.
The detected timing is used as a synchronization signal, and the capacitor of the timing generation circuit is charged / discharged as a start signal of the ON width control circuit according to the temperature information obtained by the temperature detection to switch the circuit in synchronization with the flyback waveform. ing.

【0117】図6において、254は上記した例えば、
入力電圧に不適正な過大電圧が入力された場合や、更に
定着部の界磁コイルの機械的破損(割れ、ヒビ、異物の
磁路への混入等)等使う立場でのトラブルがあったとし
た場合に考えられる波形を示したもので、オン時間幅は
温度検出電圧により決定される幅で、オフ幅即ちフライ
バック波形はコイルのインダクタンスと共振コンデンサ
により一義的に定まる周期で周知の
In FIG. 6, 254 is, for example, as described above.
There was a problem from the standpoint of use, such as input of an unreasonable excessive voltage as the input voltage, or further mechanical damage to the field coil of the fixing unit (cracks, cracks, contamination of foreign matter into the magnetic path, etc.). In this case, the on-time width is the width determined by the temperature detection voltage, and the off-width, that is, the flyback waveform, is the cycle that is uniquely determined by the inductance of the coil and the resonance capacitor.

【0118】[0118]

【外1】 である。255は界磁コイルに流れる電流波形である。[Outside 1] Is. 255 is a current waveform flowing in the field coil.

【0119】従い、上記なんらかの原因で磁気回路の破
断、異物混入等により不都合が生じた際には回路が同期
している関係上その周期、電流波形を監視することによ
り達成出来る。
Therefore, if a problem occurs due to breakage of the magnetic circuit, inclusion of foreign matter, or the like due to any of the above reasons, it can be achieved by monitoring the period and current waveform because the circuits are synchronized.

【0120】そこで、図5の電流検出回路220の信号
に異常判断として、予め定められた値と比較する基準電
圧を入力しておき、過電流検出し、又温度情報、及びフ
ライバック検出波形からのゼロクロスと、タイマー等に
よる周期情報として計測し、以上の情報を異常判定回路
224に各々入力し、異常判定を行う。
Therefore, a reference voltage to be compared with a predetermined value is input to the signal of the current detection circuit 220 shown in FIG. 5 as an abnormality determination, overcurrent is detected, and temperature information and a flyback detection waveform are used. The zero crossing and the period information by a timer or the like are measured, and the above information is input to the abnormality determination circuit 224 to determine the abnormality.

【0121】ここでの判断方法の例としては、 1.周期が高周期である 2.電流値がオーバーしている 3.温度センサの検出値が規定値を越えている 更に、組み合わせ判定として 4.温度上昇が少ないが、電流が多い 等がある。As an example of the determination method here, The period is high 2. Current value is over 2. The detected value of the temperature sensor exceeds the specified value. Furthermore, as combination judgment. There is little increase in temperature, but there is a large amount of current.

【0122】以上の現象は何れについても誘導加熱部の
磁気回路、または、温度検出系の異常を示すものであ
り、即時にコンバータ停止させると共に、その情報をシ
ーケンスコントローラに送出し、未然に制御回路をスト
ップさせ、安全を確保する事を可能とした。
Any of the above phenomena indicates an abnormality in the magnetic circuit of the induction heating unit or the temperature detection system. Immediately when the converter is stopped, the information is sent to the sequence controller, and the control circuit is set in advance. It was possible to stop and to ensure safety.

【0123】また、加熱体金属7としての磁性体には透
磁率の温度依存性があり、キュリー温度(磁性を損なう
温度)が、例えば、フェライトであれば約230℃、ま
たパーマロイ金属では約450℃である。このことは、
どのような不測の事態が生じたとしても、それ以下の温
度でしか磁束を発生しないので、ヒータを用いたシステ
ムと比較した際に、極めて安全な加熱手段を提供するこ
とがすることが可能である。
The magnetic material as the heating metal 7 has temperature dependence of magnetic permeability, and the Curie temperature (temperature at which magnetism is impaired) is, for example, about 230 ° C. for ferrite and about 450 for permalloy metal. ℃. This is
No matter what kind of unexpected situation occurs, magnetic flux is generated only at a temperature lower than that, so it is possible to provide an extremely safe heating means when compared with a system using a heater. is there.

【0124】〈実施例2〉(図8〜図11)図8〜図1
1は第2の実施例を説明するものである。
Example 2 (FIGS. 8 to 11) FIGS. 8 to 1
Reference numeral 1 describes the second embodiment.

【0125】図8の制御回路は前述実施例1の図5の回
路とほぼ同様である。300は例えば本装置であるプリ
ンタのプリントシーケンス処理を行っている処理CP
U、301は処理CPUに接続された温度センサであ
る。
The control circuit of FIG. 8 is almost the same as the circuit of FIG. 5 of the first embodiment. Reference numeral 300 denotes, for example, a processing CP for performing the print sequence processing of the printer which is the apparatus
U and 301 are temperature sensors connected to the processing CPU.

【0126】例えば電子写真方式を用いたプリンタ装置
では、トナー及び感光体ドラムの帯電処理によって画像
再現する構成の関係から、その特性は周囲環境に大きく
特性が左右される。当然の事として、環境変動に対して
は部品の精度、規格値のラチチュード等により厳しく管
理することで克服することは可能であるが、多色プリン
タ等では、その制御パラメータが余りに多く、高画質処
理の要望から温湿度センサを取り付ける例が多い。この
ような温湿度センサからのデータをもとに、温度検出回
路の目標電圧(定着温度)とセンサの校正を行う様校正
したものである。
For example, in a printer device using an electrophotographic system, the characteristics are greatly influenced by the surrounding environment because of the relationship of the image reproduction by the charging process of the toner and the photosensitive drum. Naturally, it is possible to overcome environmental fluctuations by strictly controlling the accuracy of parts and the latitude of standard values, but in multicolor printers, etc., there are too many control parameters and high image quality. In many cases, a temperature / humidity sensor is attached because of processing requirements. It is calibrated so that the target voltage (fixing temperature) of the temperature detection circuit and the sensor are calibrated based on the data from the temperature and humidity sensor.

【0127】図9にその定着温度の制御処理内容をフロ
ー図で示した。まず定着装置の加熱は行っていないもの
として装置の電源投入後、周囲温度計測を環境温度セン
サ301で行ない計測温度をt1 とする。この時、温度
基準電圧はCPU300から、制御回路に対しては0V
を指示しているものとする。即ち、加熱界磁コイル10
0〜104には電流は流れない。次に、検出回路(OP
AMP215)からの出力電圧をCPUポートで読み込
み、その電圧をV1 とする。計測値V1 、t1から V=V1 (1+(t−ta )/(234.5+t1 )) により定着目標温度tとして目標基準電圧を求める。
FIG. 9 is a flowchart showing the contents of the fixing temperature control processing. First, assuming that the fixing device is not heated, after turning on the power of the device, the ambient temperature is measured by the environmental temperature sensor 301 and the measured temperature is set to t 1 . At this time, the temperature reference voltage is 0 V from the CPU 300 to the control circuit.
Are instructed. That is, the heating field coil 10
No current flows in 0 to 104. Next, the detection circuit (OP
The output voltage from the AMP 215) is read at the CPU port, and the voltage is set to V 1 . By the measurement values V 1, t 1 V = V 1 (1+ (t-t a) / (234.5 + t 1)) obtains a target reference voltage as the fixing target temperature t.

【0128】例えば、計測値t:160℃、V1 :2.
5V、t1 :25℃とすると、上式から v=2.5(1+(160−25)/(234.5+2
5))=3.8[V] として求められる。
For example, measured value t: 160 ° C., V 1 : 2 :.
5V, t 1 : 25 ° C., v = 2.5 (1+ (160-25) / (234.5 + 2)
5)) = 3.8 [V].

【0129】図10に上記条件での定着温度と検出電圧
の関係を示した。即ち、制御回路の基準電圧として3.
8VをCPUから供給、設定することにより、加熱体金
属7は目標温度160℃に向かって急速に加熱を開始す
る。
FIG. 10 shows the relationship between the fixing temperature and the detected voltage under the above conditions. That is, the reference voltage of the control circuit is 3.
By supplying and setting 8 V from the CPU, the heating element metal 7 rapidly starts heating toward the target temperature of 160 ° C.

【0130】加熱体は逐次銅環106の電圧降下モニタ
ー回路の電圧値(加熱体金属の温度)と比較増幅され、
加熱界磁コイル100〜104をスイッチングしている
FET201のゲート波形を制御し目標温度に導く。
The heating element is successively compared and amplified with the voltage value (temperature of the heating element metal) of the voltage drop monitor circuit of the copper ring 106,
The gate waveform of the FET 201 switching the heating field coils 100 to 104 is controlled to bring it to the target temperature.

【0131】以上の様な動作により外部回路は、特別複
雑な制御を行うことなく高速で、またオーバシュートの
無い立ち上がりが実現できるものである。
By the above-described operation, the external circuit can realize the rising at a high speed and without overshoot without performing special complicated control.

【0132】以上説明した中では銅環106の電圧降下
を主体に説明したきたが、銅に限るものではなく抵抗率
温度係数が明確なものであれば、本方式は全て有効であ
る。また、考え易く説明を進める上で銅金属を環状とし
たが、板金であっても全く同様に検出できる。
In the above description, the voltage drop of the copper ring 106 has been mainly described, but the present invention is not limited to copper, and this method is all effective as long as the temperature coefficient of resistivity is clear. Further, although the copper metal is ring-shaped for the sake of easy explanation, it is possible to detect sheet metal in the same manner.

【0133】このように検出した温度の値に基づき、図
8の回路に於いて、FET201のドレイン電圧、即
ち、励磁コイルの一端を検出しゼロクロス検出回路21
9でフライバック電圧波形のゼロクロスを検出し、電流
検出回路220の信号に異常判断として、予め定められ
た値と比較する基準電圧を入力しておき、過電流検出
し、またフライバック検出波形からのゼロクロスと、タ
イマー等による周期情報として計測し、以上の情報をC
PU300に各々入力し、異常判定を行う。
Based on the thus detected temperature value, in the circuit of FIG. 8, the drain voltage of the FET 201, that is, one end of the exciting coil is detected to detect the zero cross detection circuit 21.
The zero cross of the flyback voltage waveform is detected at 9, and a reference voltage to be compared with a predetermined value is input to the signal of the current detection circuit 220 as an abnormality determination, overcurrent is detected, and from the flyback detection waveform, Measured as the cycle information of zero cross and timer etc., and the above information is C
Each is input to the PU 300 to make an abnormality determination.

【0134】ここでの判断方法の例としては、 1.周期が高周期である 2.電流値がオーバーしている 3.温度センサの検出値が規定値を越えている 更に、組み合わせ判定として 4.温度上昇が少ないが、電流が多い 等がある。Examples of the determination method here are: The period is high 2. Current value is over 2. The detected value of the temperature sensor exceeds the specified value. Furthermore, as combination judgment. There is little increase in temperature, but there is a large amount of current.

【0135】以上の現象は何れについても誘導加熱部の
磁気回路、または、温度検出系の異常を示すものであ
り、即時にコンバータ停止させると共に、その情報をシ
ーケンスコントローラに送出し、未然に制御回路をスト
ップさせ、安全を確保することが必要不可欠である。図
11に異常判定の制御フローを示した。
Any of the above phenomena indicates an abnormality in the magnetic circuit of the induction heating section or in the temperature detection system. The converter is stopped immediately and the information is sent to the sequence controller, and the control circuit is in advance. It is essential to stop and secure safety. FIG. 11 shows a control flow for abnormality determination.

【0136】〈実施例3〉(図12) 図12は本実施例装置の概略の構成模型図である。本例
装置は前述実施例1又は図2の装置におけるフィルム自
体を磁性金属部材(磁性金属層を設けたフィルム部材、
それ自体を磁性金属材料で構成したフィルム部材、以下
磁性金属フィルムと記す)にして磁気誘導加熱により発
熱させ、これに密着させた被加熱材を加熱する構成の装
置である。
<Embodiment 3> (FIG. 12) FIG. 12 is a schematic structural model view of the apparatus of this embodiment. In the apparatus of this example, the film itself in the apparatus of Example 1 or FIG. 2 is a magnetic metal member (a film member provided with a magnetic metal layer,
This is a device in which a film member itself made of a magnetic metal material (hereinafter referred to as a magnetic metal film) is used to generate heat by magnetic induction heating, and a material to be heated that is brought into close contact with this is heated.

【0137】6はE型芯材(コア、磁性材)に励磁コイ
ルを巻き付けてなる磁界発生手段としての界磁コイルユ
ニットであり、磁性金属フィルム1A・記録材(被加熱
材)12の搬送(移動)方向と交差(直交)する方向を
長手とする横長部材である。
Reference numeral 6 denotes a field coil unit as a magnetic field generating means formed by winding an exciting coil around an E-shaped core material (core, magnetic material), and transports the magnetic metal film 1A and recording material (heated material) 12 ( It is a laterally long member whose longitudinal direction is a direction intersecting (orthogonal) with the (moving) direction.

【0138】3・3は上記界磁コイルユニット6を支持
し、磁性金属フィルム1Aの走行を保つためのステーで
あり、液晶ポリマー・フェノール樹脂等で構成され、フ
ィルムと接触する部分に摺擦板が張り付けられている。
Reference numeral 3.3 is a stay for supporting the field coil unit 6 and for keeping the magnetic metal film 1A running, and is made of liquid crystal polymer, phenol resin or the like, and a rubbing plate is provided on a portion in contact with the film. Is attached.

【0139】このステー3・3は界磁コイルユニット6
のE型芯材の3本足側を下向きにして、その長手両側を
挟み込むように配設された横長部材である。
The stays 3 and 3 are the field coil unit 6
The E-shaped core member is a laterally long member disposed so that the three legs thereof face downward and both longitudinal sides thereof are sandwiched.

【0140】4は界磁コイルユニット6のE型芯材の下
向き面に設けたフィルム摺動板(滑板)であり、磁性金
属フィルム1Aとの摩擦抵抗の少ないガラス等である。
更にその表面にグリース・オイル等の潤滑材を塗布する
ことが好ましい。あるいは界磁コイルユニット6の芯材
で平滑な面としてフィルム摺動部を構成しても良い。
Reference numeral 4 denotes a film sliding plate (sliding plate) provided on the downward surface of the E-shaped core member of the field coil unit 6, which is glass or the like having a small friction resistance with the magnetic metal film 1A.
Further, it is preferable to apply a lubricant such as grease or oil to the surface thereof. Alternatively, the film sliding portion may be configured as a smooth surface with the core material of the field coil unit 6.

【0141】上記の界磁コイルユニット6・ステー3・
フィルム摺動板4等からなるアセンブリ(磁気誘導加熱
構造体)の外側にエンドレス状(円筒状、シームレス)
の耐熱性磁性金属フィルム1Aをルーズに外嵌させてあ
る。
The above field coil unit 6, stay 3,
Endless (cylindrical, seamless) on the outside of the assembly (magnetic induction heating structure) consisting of the film sliding plate 4 etc.
The heat-resistant magnetic metal film 1A of 1 is loosely fitted on the outside.

【0142】2は加圧ローラであり、芯金の周囲にシリ
コーンゴム、フッ素ゴム等を被覆して構成される。この
加圧ローラ2は不図示の軸受手段・付勢手段により所定
の押圧力をもって上記アセンブリ6・3・4のフィルム
摺動板4の下面に対して磁性金属フィルム1Aを挟ませ
て圧接してあり、フィルム摺動板4の下面との間に磁性
金属フィルム1Aを挟んで圧接ニップ部(定着ニップ
部)Nを形成する。
Reference numeral 2 is a pressure roller, which is constructed by coating the core metal with silicone rubber, fluororubber or the like. The pressure roller 2 is pressed against the lower surface of the film sliding plate 4 of the assembly 6, 3 and 4 with a magnetic metal film 1A interposed therebetween by a predetermined pressing force by bearing means and biasing means (not shown). Therefore, the magnetic metal film 1A is sandwiched between the film sliding plate 4 and the lower surface thereof to form a pressure contact nip portion (fixing nip portion) N.

【0143】該加圧ローラ2は駆動手段により矢示の反
時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ2の回転駆
動による該ローラとフィルム外面との摩擦力で磁性金属
フィルム1Aに回転力が作用して、該磁性金属フィルム
1Aがフィルム摺動板4の下面に密着摺動してアセンブ
リ6・3・4の外回りを回転する。
The pressure roller 2 is rotationally driven in the counterclockwise direction indicated by the arrow by the driving means. A rotational force acts on the magnetic metal film 1A by a frictional force between the pressure roller 2 and the outer surface of the film due to the rotational driving of the pressure roller 2, and the magnetic metal film 1A comes into close contact with the lower surface of the film sliding plate 4 to slide. Rotate the outer circumference of the assembly 6, 3, 4.

【0144】磁性金属フィルム1Aは厚さ10μm〜1
00μmのポリイミド・ポリイミドアミド・PEEK・
PES・PPS・PFA・PTFE・FEP等の耐熱性
樹脂を基層1aとし、その基層1aの外周(被加熱材圧
接面側)に磁性金属層1bを、FeやCo、例えばNi
・Cu・Cr等の金属を1μm〜100μmの厚みでメ
ッキ等の処理によって形成している。更にその磁性金属
層1bの自由面に表面層として例えばPFA・PTFE
・FEP・シリコーン樹脂等のトナー離型性の良好な耐
熱性樹脂を混合ないし独立で被覆して離形層1cを形成
した、3層構成のものである。この例ではフィルム基層
1aと磁性金属層1bを別々の層としたがフィルム基層
1aそのものを磁性金属層としてもよい。
The magnetic metal film 1A has a thickness of 10 μm to 1
00μm polyimide, polyimide amide, PEEK
A heat resistant resin such as PES / PPS / PFA / PTFE / FEP is used as the base layer 1a, and the magnetic metal layer 1b is provided on the outer periphery (the pressure contact surface side of the material to be heated) of the base layer 1a with Fe or Co, such as Ni.
-Metal such as Cu and Cr is formed with a thickness of 1 μm to 100 μm by a process such as plating. Further, as a surface layer on the free surface of the magnetic metal layer 1b, for example, PFA / PTFE is used.
A three-layer structure in which a release layer 1c is formed by mixing or independently coating a heat-resistant resin having a good toner release property such as FEP / silicone resin. In this example, the film base layer 1a and the magnetic metal layer 1b are separate layers, but the film base layer 1a itself may be the magnetic metal layer.

【0145】界磁コイルユニット6の励磁コイルに不図
示の励磁回路から電流が印加されることで磁性金属フィ
ルム1Aの磁性金属層1bが磁気誘導加熱により発熱す
る。
When a current is applied to the exciting coil of the field coil unit 6 from an exciting circuit (not shown), the magnetic metal layer 1b of the magnetic metal film 1A generates heat by magnetic induction heating.

【0146】而して、加圧ローラ2の回転による磁性金
属フィルム1Aの回転がなされ、励磁回路から界磁コイ
ルユニット6の励磁コイルへの電流印加がなされて磁性
金属フィルム1Aの磁性金属層1bが発熱した状態にお
いて、圧接ニップ部Nに被加熱材としての記録材12が
導入されて磁性金属フィルム1A面に密着して該フィル
ムと一緒に圧接ニップ部Nを通過することで、磁気誘導
加熱された磁性金属フィルム1Aの熱が記録材12に付
与された未定着トナー像Tが加熱定着される。
Then, the magnetic metal film 1A is rotated by the rotation of the pressure roller 2, and a current is applied to the exciting coil of the field coil unit 6 from the exciting circuit, whereby the magnetic metal layer 1b of the magnetic metal film 1A. In the state where the heat is generated, the recording material 12 as the material to be heated is introduced into the pressure contact nip portion N, adheres closely to the surface of the magnetic metal film 1A, and passes through the pressure contact nip portion N together with the magnetic metal film 1A. The unfixed toner image T provided with the heat of the magnetic metal film 1A thus applied to the recording material 12 is heated and fixed.

【0147】磁性金属フィルム1Aの表層近くを直接発
熱させるので、フィルム基層1aの熱伝導率、熱容量に
よらず、急速に加熱できる利点がある。また磁性金属フ
ィルム1Aの厚さにも依存しないために、高速化のため
に磁性金属フィルム1Aの剛性を向上するため磁性金属
フィルム1Aの基層1aを厚くしても迅速に定着温度に
まで加熱できる。更にはフィルム基層1aは低熱伝導性
の樹脂のため断熱性が良く、フィルム内側にあるコイル
等の熱容量の大きなものとは断熱ができるので連続プリ
ントを行なっても熱のロスが少なく、エネルギー効率が
良い。かつフィルム内側のコイルに熱が伝わらずコイル
としての性能低下も生じない。そして熱効率が向上した
分、装置内の昇温も抑えられて、該加熱装置を画像加熱
定着装置として用いた電子写真装置等の画像形成装置の
像形成部への影響も少なくできる。
Since heat is generated directly near the surface layer of the magnetic metal film 1A, there is an advantage that heating can be performed rapidly regardless of the thermal conductivity and heat capacity of the film base layer 1a. Further, since it does not depend on the thickness of the magnetic metal film 1A, the rigidity of the magnetic metal film 1A is improved for speeding up, and thus even if the base layer 1a of the magnetic metal film 1A is thickened, it can be quickly heated to the fixing temperature. . Furthermore, since the film base layer 1a is a resin having a low thermal conductivity, it has good heat insulating properties, and can insulate heat from a large heat capacity such as a coil inside the film, so that heat loss is small even when continuous printing is performed, and energy efficiency is improved. good. In addition, heat is not transmitted to the coil inside the film, and the performance of the coil does not deteriorate. As the thermal efficiency is improved, the temperature rise in the apparatus is suppressed, and the influence on the image forming unit of the image forming apparatus such as the electrophotographic apparatus using the heating apparatus as the image heating and fixing apparatus can be reduced.

【0148】このようにフィルム1Aを磁性金属部材に
して該フィルム自体を磁気誘導加熱により発熱させ、こ
れに密着させた被加熱材12を加熱する構成の加熱装置
についても前記実施例1又は2に準じて磁界発生手段と
しての界磁コイルユニット6に温度検出用界磁コイル
(105)を具備させ、この界磁コイルの位置に対応す
るフィルム1A側の面部分に円筒状フィルムの円周方向
に銅環(106)を具備させて、実施例1又は2と同様
の温度制御をして同様の効果を得ることができる。
As described above, the heating device having the structure in which the film 1A is used as the magnetic metal member to heat the film itself by the magnetic induction heating and the material 12 to be heated adhered thereto is heated is the same as in the first or second embodiment. Similarly, the field coil unit 6 as the magnetic field generating means is provided with the temperature detecting field coil (105), and the surface portion on the film 1A side corresponding to the position of the field coil is arranged in the circumferential direction of the cylindrical film. By providing the copper ring (106), the same temperature control as in Example 1 or 2 can be performed to obtain the same effect.

【0149】〈実施例4〉(図13) 図13の(a)・(b)・(c)はそれぞれ磁気誘導加
熱方式・フィルム加熱方式の加熱装置の他の構成形態例
を示したものである。
<Embodiment 4> (FIG. 13) FIGS. 13 (a), (b) and (c) show another example of the configuration of a magnetic induction heating system / film heating system heating device. is there.

【0150】(a)のものは磁場発生手段6・7(また
は6)下面と、駆動ローラ61と、従動ローラ(テンシ
ョンローラ)62との、3部材間にエンドレスベルト状
のフィルム1(1A)を懸回張設して駆動ローラ61に
よりフィルム1(1A)を回転駆動する構成のものであ
る。63はフィルム1(1A)を挟んで磁場発生手段6
・7(または6)の下面に圧接させた加圧ローラであ
り、フィルム1(1A)の回転移動に伴ない従動回転す
る。
(A) is a film 1 (1A) in the form of an endless belt between three members of the lower surface of the magnetic field generating means 6 and 7 (or 6), the driving roller 61, and the driven roller (tension roller) 62. Is stretched around and the film 1 (1A) is rotationally driven by the drive roller 61. 63 is a magnetic field generating means 6 with the film 1 (1A) interposed therebetween.
A pressure roller pressed against the lower surface of 7 (or 6) and driven to rotate with the rotational movement of the film 1 (1A).

【0151】(b)のものは、磁場発生手段6・7(ま
たは6)の下面と駆動ローラ61の2部材間にエンドレ
スベルト状のフィルム1(1A)を懸回張設して駆動ロ
ーラ61により回転駆動する構成のものである。
In the case of (b), the endless belt-shaped film 1 (1A) is suspended and stretched between the lower surface of the magnetic field generating means 6 and 7 (or 6) and the two members of the drive roller 61. It is configured to be rotationally driven by.

【0152】(c)のものは、フィルム1(1A)とし
て、エンドレスベルト状のものではなく、ロール巻きに
した長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸64
側から磁場発生手段6・7(または6)の下面を経由さ
せて巻き取り軸65側へ所定の速度で走行させるように
構成したものである。
In the case of (c), as the film 1 (1A), not the endless belt-like one but a long end film wound in a roll is used, and this is taken out from the feeding shaft 64.
From the side, the magnetic field generating means 6 and 7 (or 6) are made to travel through the lower surface to the winding shaft 65 side at a predetermined speed.

【0153】以上の各実施例は磁場の方向が磁性金属部
材7・1bに垂直に入るように構成したが、層面に平行
に磁場をかけても良い。
In each of the above embodiments, the direction of the magnetic field is configured to enter perpendicularly to the magnetic metal member 7.1b, but the magnetic field may be applied parallel to the layer surface.

【0154】またフィルム加熱で説明したが、加熱部材
(磁性金属部材)は熱ローラであってもよい。
Although the film heating has been described, the heating member (magnetic metal member) may be a heat roller.

【0155】〈実施例5〉(図14) 本実施例は例えば前述実施例1の磁気誘導加熱方式の加
熱装置を画像加熱定着装置(像加熱装置)85として用
いた画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画
像形成装置は、電子写真プロセス利用のレーザービーム
プリンタである。
<Embodiment 5> (FIG. 14) In this embodiment, for example, an outline of an example of an image forming apparatus in which the heating apparatus of the magnetic induction heating system of the above-described Embodiment 1 is used as an image heating fixing apparatus (image heating apparatus) 85 It is a block diagram. The image forming apparatus of this example is a laser beam printer using an electrophotographic process.

【0156】71は像担持体(第1の像担持体)として
の回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと
記す)である。該感光ドラム71は矢印の時計方向に所
定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動さ
れ、その回転過程で一次帯電器72によりマイナスの所
定の暗電位Vに一様に帯電処理される。
Reference numeral 71 is a rotary drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) as an image supporting member (first image supporting member). The photosensitive drum 71 is rotationally driven in the clockwise direction of the arrow at a predetermined peripheral speed (process speed), and in the course of the rotation, the primary charging device 72 uniformly charges the negative dark potential V D.

【0157】73はレーザービームスキャナであり、不
図示の画像読取装置・ワードプロセッサ・コンピュータ
等のホスト装置から入力される目的画像情報の時系列電
気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービー
ムLを出力し、前記のように一次帯電器72でマイナス
に一様帯電された感光ドラム71面が該レーザービーム
で走査露光されることで露光部分は電位絶対値が小さく
なって明電位Vとなり回転感光ドラム71面に目的の
画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。
Reference numeral 73 denotes a laser beam scanner, which emits a laser beam L modulated in accordance with a time series electric digital pixel signal of target image information input from a host device such as an image reading device, a word processor and a computer (not shown). Then, the surface of the photosensitive drum 71, which is negatively and uniformly charged by the primary charger 72 as described above, is scanned and exposed by the laser beam, so that the potential absolute value of the exposed portion becomes small and becomes the bright potential V L , and the exposed portion rotates. An electrostatic latent image corresponding to target image information is formed on the surface of the photosensitive drum 71.

【0158】次いでその潜像は現像器74によりマイナ
スに帯電した粉体トナーで反転現像(レーザー露光部V
にトナーが付着)されて顕像化される。
Next, the latent image is subjected to reversal development with the powder toner negatively charged by the developing device 74 (laser exposure portion V
Toner is attached to L ) to make it visible.

【0159】現像器74は回転駆動される現像スリーブ
74aを有し、そのスリーブ外周面にマイナスの電荷を
もったトナーの薄層がコートされて感光ドラム71面と
対向し、スリーブ74aにはその絶対値が感光ドラム7
1の暗電位Vよりも小さく、明電位Vよりも大きな
現像バイアス電圧VDCが印加されていることで、スリ
ーブ74a上のトナーが感光ドラム71の明電位V
部分のみ転移して潜像が顕像化(反転現像)される。
The developing device 74 has a developing sleeve 74a which is rotationally driven, and the outer peripheral surface of the developing sleeve 74 is coated with a thin layer of toner having a negative charge to face the surface of the photosensitive drum 71. Absolute value is photosensitive drum 7
By applying the developing bias voltage VDC which is smaller than the dark potential V D of 1 and larger than the bright potential V L , the toner on the sleeve 74 a is transferred only at the bright potential V L portion of the photosensitive drum 71. The latent image is visualized (reversal development).

【0160】一方、給紙トレー75上に積載セットされ
ている記録材(第2の像担持体、転写紙)Pが給紙ロー
ラ76により1枚宛繰り出し給送され、搬送ガイド7
7、レジストローラ対78、転写前ガイド79を経由し
て、感光ドラム71とこれに当接させて電源81で転写
バイアスを印加した転写部材としての転写ローラ80と
のニップ部(転写部)82へ、感光ドラム71の回転と
同期どりされた適切タイミングをもって給送されて該給
送記録材12の面に感光ドラム71面側のトナー像が順
次に転写されていく。転写部材としての転写ローラ80
の抵抗値は10〜10Ωm程度のものが適当であ
る。
On the other hand, the recording material (second image carrier, transfer paper) P stacked and set on the paper feed tray 75 is fed out and fed one by one by the paper feed roller 76, and the conveyance guide 7
A nip portion (transfer portion) 82 between the photosensitive drum 71 and the transfer roller 80 as a transfer member which is brought into contact with the photosensitive drum 71 and a transfer bias is applied by the power source 81 via the registration roller pair 78 and the pre-transfer guide 79. The toner images on the surface of the photosensitive drum 71 are sequentially transferred to the surface of the fed recording material 12 by being fed at an appropriate timing synchronized with the rotation of the photosensitive drum 71. Transfer roller 80 as transfer member
A resistance value of 10 8 to 10 9 Ωm is suitable.

【0161】転写部82を通った記録材12は感光ドラ
ム71面から分離され、搬送ガイド84で定着装置85
へ導入されて転写トナー像の定着を受け、画像形成物
(プリント)として排紙トレイ86へ出力される。被記
録材分離後の感光ドラム71面はクリーニング装置83
で転写残りトナー等の感光ドラム面残留物の除去を受け
て清浄面化されて繰り返して作像に供される。
The recording material 12 that has passed through the transfer portion 82 is separated from the surface of the photosensitive drum 71, and is fixed by the conveyance guide 84 to the fixing device 85.
Then, the transferred toner image is fixed and is output to the paper discharge tray 86 as an image formed product (print). The surface of the photosensitive drum 71 after separation of the recording material is a cleaning device 83.
Then, the residual toner on the surface of the photosensitive drum such as residual toner after transfer is removed, and the surface is cleaned to be repeatedly used for image formation.

【0162】[0162]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁気誘導
加熱方式の加熱装置について、オーバーシュートのない
安定した高精度の温度制御を可能にした、また安全性を
確保した、高信頼性の装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, in the magnetic induction heating type heating device, stable and highly accurate temperature control without overshoot is possible, and safety is ensured and high reliability is achieved. Can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例1の加熱装置(磁気誘導加熱方式・フ
ィルム加熱方式の画像加熱定着装置)の概略構成を示す
横断面摸式図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a heating device (image heating and fixing device of magnetic induction heating system / film heating system) according to a first embodiment.

【図2】 装置の斜視図FIG. 2 is a perspective view of the device.

【図3】 磁場発生手段(界磁コイルユニットと加熱体
金属)の斜視図
FIG. 3 is a perspective view of magnetic field generating means (field coil unit and heating body metal).

【図4】 制御回路図[Fig. 4] Control circuit diagram

【図5】 より詳細な制御回路図FIG. 5 is a more detailed control circuit diagram.

【図6】 各種波形図[Figure 6] Various waveform diagrams

【図7】 温度変化図[Figure 7] Temperature change diagram

【図8】 実施例2の装置の制御回路図FIG. 8 is a control circuit diagram of the apparatus according to the second embodiment.

【図9】 温度制御フロー図FIG. 9: Temperature control flow chart

【図10】 定着温度と検出電圧の関係グラフFIG. 10 is a graph showing the relationship between fixing temperature and detection voltage.

【図11】 異常判定の制御フロー図FIG. 11 is a control flow chart for abnormality determination.

【図12】 実施例3の装置の概略の構成模型図FIG. 12 is a schematic structural model diagram of the apparatus of Example 3.

【図13】 (a)・(b)・(c)はそれぞれ磁気誘
導加熱方式・フィルム加熱方式の加熱装置の他の構成形
態例の略図(実施例4)
13 (a), (b), and (c) are schematic views of another example of the configuration of a magnetic induction heating type / film heating type heating device (Example 4).

【図14】 画像形成装置の一例の概略構成図(実施例
5)
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus (Example 5).

【図15】 熱ローラ式加熱装置(定着装置)の概略図FIG. 15 is a schematic view of a heating roller type heating device (fixing device).

【図16】 加熱ローラの温度制御回路とローラ駆動回
FIG. 16: Temperature control circuit for heating roller and roller driving circuit

【図17】 温度制御グラフFIG. 17: Temperature control graph

【図18】 制御フローチャートFIG. 18 Control flowchart

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フィルム 2 加圧ローラ 3 フィルム内面ガイド(ステー) 5 加熱体 6 界磁コイルユニット 7 磁性金属部材(加熱体金属) 12 記録材(被加熱材) 20 高周波コンバータ 100〜104 加熱界磁(励磁)コイル 105 温度検出用界磁コイル 106 銅リング 206 制御IC 1 Film 2 Pressure Roller 3 Film Inner Surface Guide (Stay) 5 Heating Body 6 Field Coil Unit 7 Magnetic Metal Member (Heating Body Metal) 12 Recording Material (Heating Material) 20 High Frequency Converter 100-104 Heating Field (Excitation) Coil 105 Temperature detecting field coil 106 Copper ring 206 Control IC

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁場発生手段により磁性金属部材に磁場
を作用させて該磁性金属部材に発生する渦電流による該
磁性金属部材の発熱により被加熱材を加熱する磁気誘導
加熱方式の加熱装置であり、磁場発生手段の励磁コイル
の励磁電流波形を計測する電流計測回路と、励磁コイル
に誘起される誘起電圧から周期を計測する回路を有して
いることを特徴とする加熱装置。
1. A heating apparatus of a magnetic induction heating system, wherein a magnetic field is applied to a magnetic metal member by a magnetic field generating means to heat a material to be heated by heat generation of the magnetic metal member by an eddy current generated in the magnetic metal member. A heating device comprising: a current measuring circuit for measuring an exciting current waveform of an exciting coil of the magnetic field generating means; and a circuit for measuring a period from an induced voltage induced in the exciting coil.
【請求項2】 前記電流計測回路により検出された電流
計測値と、予め定められた設定値とを比較する比較回
路、及び前記誘起電圧より求めた周期、各々の値に応じ
て励磁電圧波形を変化させることを特徴とする請求項1
に記載の加熱装置。
2. A comparison circuit for comparing a current measurement value detected by the current measurement circuit with a preset setting value, a period obtained from the induced voltage, and an excitation voltage waveform according to each value. It is changed, It is characterized by the above-mentioned.
The heating device according to.
【請求項3】 少なくとも磁路形成手段に用いた部材の
うち、最も低い耐熱温度の部材よりも磁路形成手段内に
用いた部材に少なくとも一つ以上キュリー点の方が低い
部材が存在することを特徴とする請求項1または同2に
記載の加熱装置。
3. At least one of the members used in the magnetic path forming means has a Curie point lower than that of the member having the lowest heat resistant temperature. The heating device according to claim 1 or 2.
【請求項4】 磁性金属部材が固定部材、あるいは回転
体もしくは走行移動有端部材であることを特徴とする請
求項1乃至同3の何れかに記載の加熱装置。
4. The heating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic metal member is a fixed member, or a rotating body or a traveling / moving end member.
【請求項5】 磁性金属部材が磁性金属層を含む積層部
材、もしくはそれ自体磁性金属の部材であることを特徴
とする請求項1乃至同4の何れかに記載の加熱装置。
5. The heating device according to claim 1, wherein the magnetic metal member is a laminated member including a magnetic metal layer, or a member made of a magnetic metal itself.
【請求項6】 磁性金属部材に被加熱材を直接もしくは
間接的に密着させる加圧部材を有することを特徴とする
請求項1乃至同5の何れかに記載の加熱装置。
6. The heating device according to claim 1, further comprising a pressure member for directly or indirectly adhering the material to be heated to the magnetic metal member.
【請求項7】 加圧部材が回転駆動されるあるいは従動
回転する加圧回転体であることを特徴とする請求項6に
記載の加熱装置。
7. The heating device according to claim 6, wherein the pressurizing member is a pressurizing rotary member that is rotationally driven or driven to rotate.
【請求項8】 被加熱材が加熱処理すべき画像を担持さ
せた記録材であり、該記録材に画像を加熱処理する像加
熱装置であることを特徴とする請求項1乃至同7の何れ
かに記載の加熱装置。
8. The heating target material is a recording material carrying an image to be heat-treated, and an image heating device for heating the image on the recording material. The heating device according to claim 1.
【請求項9】 前記請求項1乃至同8の何れかに記載の
加熱装置を像加熱装置として備えていることを特徴とす
る画像形成装置。
9. An image forming apparatus comprising the heating device according to any one of claims 1 to 8 as an image heating device.
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