KR102169513B1 - Induction heating type fusing device and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
개시된 정착 장치는, 회전 가능한 발열체와, 상기 발열체를 가열하기 위한 자속을 발생시키는 코일 유닛 회로를 포함한다. 코일 유닛 회로는 발열체의 외주면에 대향 방향으로 이격되게 배치되는 코일부와, 코일부에 전력을 공급하는 전력 공급부를 구비한다. 코일부는, 상기 발열체의 폭 방향을 따라 배치되는 제1 코일과, 제1 코일의 폭 방향 양단부에 대향방향으로 중첩되게 배치되는 한 쌍의 제2 코일과, 제1 코일의 폭 방향 중앙부에 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 제3 코일을 구비한다. 코일 유닛 회로는, 제1 코일, 제2 코일 및 제3 코일의 전류 방향이 절환되도록 제1 코일, 제2 코일 및 제3 코일의 직렬 접속 형태를 절환하는 절환 접속부를 구비한다.The disclosed fixing device includes a rotatable heating element and a coil unit circuit that generates a magnetic flux for heating the heating element. The coil unit circuit includes a coil unit disposed to be spaced apart from the outer peripheral surface of the heating element in an opposite direction, and a power supply unit supplying electric power to the coil unit. The coil unit includes a first coil disposed along the width direction of the heating element, a pair of second coils disposed to overlap in opposite directions at both ends of the first coil in the width direction, and a direction opposite to the central part in the width direction of the first coil. And a third coil disposed to overlap. The coil unit circuit includes a switching connection portion for switching the series connection type of the first coil, the second coil, and the third coil so that the current directions of the first coil, the second coil, and the third coil are switched.
Description
유도 가열 방식을 채용한 정착 장치 및 화상 형성 장치가 개시된다.A fixing device and an image forming device employing an induction heating method are disclosed.
화상 형성 장치의 정착 장치로서, 예컨대 특허 문헌 1에 기재된 유도 가열 정착 장치가 알려져 있다. As a fixing device for an image forming apparatus, for example, the induction heating fixing device described in
(특허문헌 1) US 2013-0078019 A (Patent Document 1) US 2013-0078019 A
특허 문헌 1에 기재된 유도 가열 정착 장치는 급지 가능한 최대 용지폭까지 발열체를 가열할 수 있는 제1 코일과, 제1 코일의 폭 방향 양단부에서 제1 코일에 중첩되게 배치되는 제2 코일을 구비한다. 또한, 유도 가열 정착 장치는 제1 코일 및 제2 코일에 전력을 공급하는 전력 공급부와, 제1 코일과 제2 코일에 흐르는 전류의 방향이 동일한 방향 또는 반대 방향이 되도록 제어하는 스위치를 구비한다. The induction heating fixing device described in
전술한 정착 장치에 폭이 넓은 용지(제2 코일에 중첩되는 용지)를 통과시킬 때에는 제1 코일 및 제2 코일에 대해 서로 동일 방향의 전류가 공급된다. 폭이 좁은 용지(제2 코일에 중첩되지 않는 용지)를 통과시킬 때에는 제1 코일 및 제2 코일에 대해 서로 반대 방향의 전류가 공급된다. 이에 의하여, 폭이 좁은 용지를 통과시킬 때, 발열체의 용지가 통과하지 않는 부분(비급지부)에서의 자속 발생을 억제하고, 비급지부의 온도 상승을 억제할 수 있다. When passing a wide paper (paper overlapping the second coil) through the above-described fixing device, currents in the same direction are supplied to the first coil and the second coil. When passing a paper having a narrow width (paper not overlapping with the second coil), currents in opposite directions are supplied to the first coil and the second coil. Thereby, when passing a paper having a narrow width, it is possible to suppress the generation of magnetic flux in a portion of the heat generating element through which the paper does not pass (non-feeding portion), and suppress an increase in temperature of the non-feeding portion.
정착 장치의 발열체의 온도 분포가 불균일하면, 화상에 영향을 줄 우려가 있다. 예를 들어, 발열체의 온도 분포가 불균일하면, 인쇄된 화상의 광택도가 불균일해질 수 있다. 또한, 발열체의 일부 영역의 온도가 정착에 필요한 온도보다 높아지면 유도 가열 정착 장치에서 불필요한 에너지(전력)가 소비되게 된다. If the temperature distribution of the heating element of the fixing device is non-uniform, there is a fear of affecting the image. For example, if the temperature distribution of the heating element is non-uniform, the glossiness of the printed image may be non-uniform. In addition, when the temperature of a partial region of the heating element is higher than the temperature required for fixing, unnecessary energy (power) is consumed in the induction heating fixing device.
발열체의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있는 유도 가열 정착 장치 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an induction heating fixing device and an image forming device that can achieve uniform temperature distribution of a heating element.
일 측면에 따른 정착 장치는, 회전 가능한 발열체; 상기 발열체를 가열하기 위한 자속을 발생시키는 것으로서, 상기 발열체의 외주면에 대향 방향으로 이격되게 배치되는 코일부와 상기 코일부에 전력을 공급하는 전력 공급부를 구비하는 코일 유닛 회로;를 포함하며,A fixing device according to an aspect includes: a rotatable heating element; And a coil unit circuit that generates magnetic flux for heating the heating element, and includes a coil unit disposed to be spaced apart from an outer circumferential surface of the heating element in an opposite direction and a power supply unit supplying power to the coil unit; and
상기 코일부는, 상기 발열체의 폭 방향을 따라 배치되는 제1 코일; 상기 제1 코일의 상기 폭 방향 양단부에 상기 대향방향으로 중첩되게 배치되는 한 쌍의 제2 코일; 및 상기 제1 코일의 상기 폭 방향 중앙부에 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 제3 코일;을 구비하며,The coil unit may include: a first coil disposed along a width direction of the heating element; A pair of second coils disposed to overlap in the opposite direction on both ends of the first coil in the width direction; And a third coil disposed to overlap in the opposite direction at a central portion in the width direction of the first coil,
상기 코일 유닛 회로는, 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일의 전류 방향이 절환되도록 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일의 직렬 접속 형태를 절환하는 절환 접속부를 구비한다.The coil unit circuit includes a switching connection part for switching a series connection type of the first coil, the second coil, and the third coil so that the current direction of the first coil, the second coil, and the third coil is switched. Equipped.
상기 제2 코일의 권회수는 상기 제1 코일의 권회수보다 적을 수 있다.The number of turns of the second coil may be less than the number of turns of the first coil.
상기 발열체의 회전 방향으로, 상기 제2 코일과 상기 제3 코일의 내폭은 상기 제1 코일의 내폭보다 크고, 상기 제2 코일과 상기 제3 코일의 외폭은 상기 제1 코일의 외폭보다 작을 수 있다.In the rotational direction of the heating element, an inner width of the second coil and the third coil may be greater than an inner width of the first coil, and an outer width of the second coil and the third coil may be smaller than an outer width of the first coil. .
상기 제2 코일과 상기 제3 코일은 상기 발열체로부터의 상기 대향 방향으로의 이격 거리, 및 권회수가 같을 수 있다.The second coil and the third coil may have the same separation distance from the heating element in the opposite direction and the number of turns.
상기 제2 코일과 상기 제3 코일은 상기 폭 방향의 단부끼리 서로 인접되게 배치되는 구조와, 상기 폭 방향의 단부끼리 서로 이격되게 배치되는 구조와, 상기 발열체로부터 상기 대향 방향으로의 이격 거리가 서로 다르고 상기 폭 방향의 단부끼리 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 구조 중 어느 한 구조로 배치될 수 있다.The second coil and the third coil have a structure in which ends in the width direction are disposed adjacent to each other, ends in the width direction are disposed to be spaced apart from each other, and a separation distance from the heating element in the opposite direction is It may be arranged in any one of the structures that are different and are arranged so that the ends in the width direction overlap in the opposite direction.
상기 정착 장치는, 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 의해 발생하는 자속을 상기 발열체에 집중시키는 것으로서, 복수의 코어를 구비하는 코어부;를 더 포함할 수 있으며, 상기 코어부는 상기 폭 방향으로 적어도 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.The fixing device may further include a core portion including a plurality of cores as concentrating magnetic flux generated by the first coil, the second coil, and the third coil on the heating element, and the core The part may be disposed at a position overlapping at least with the second coil and the third coil in the width direction.
상기 제1 코일은 상기 대향 방향으로 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일보다 상기 코어부에 가까운 위치에 배치될 수 있다.The first coil may be disposed closer to the core portion than the second coil and the third coil in the opposite direction.
상기 코어부는, 상기 제3 코일의 상기 제2 코일측 단부로부터 상기 제2 코일의 상기 제3 코일측 단부에 이르는 연결 영역과 상기 대향 방향으로 중첩되는 연결부; 및 상기 연결부 이외에 상기 코일부와 중첩되는 주요부;를 구비할 수 있으며, 상기 연결부와 상기 주요부는 상기 복수의 코어의 배치 밀도가 서로 다르고 투자율이 서로 동일한 구조와, 상기 복수의 코어의 투자율이 서로 다른 구조와, 상기 복수의 코어의 상기 발열체로부터 상기 대향 방향의 거리가 서로 다른 구조 중 어느 한 구조를 가질 수 있다.The core portion may include a connection portion overlapping a connection region extending from the second coil-side end of the third coil to the third coil-side end of the second coil in the opposite direction; And a main part overlapping the coil part in addition to the connection part, wherein the connection part and the main part have a structure having different arrangement densities of the plurality of cores and the same magnetic permeability, and different magnetic permeability of the plurality of cores. A structure and a structure in which distances in the opposite direction from the heating element of the plurality of cores are different from each other may have a structure.
상기 제1 코일에 의해 발생하는 자속에 대한 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 의해 발생하는 자속의 비율이 50% 이하일 수 있다.A ratio of the magnetic flux generated by the second coil and the third coil to the magnetic flux generated by the first coil may be 50% or less.
상기 코일부는, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 상기 폭 방향 양단부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 한 쌍의 제4 코일; 및 상기 제1 코일 및 상기 제3 코일의 상기 폭 방향 중앙부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 제5 코일;을 더 구비할 수 있으며, 상기 제4 코일과 상기 제5 코일의 상기 폭 방향 길이의 비는 상기 제2 코일과 상기 제3 코일의 상기 폭 방향 길이의 비와 다르고, 상기 절환 접속부는 상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 상기 제3 코일, 상기 제4 코일 및 상기 제5 코일을 직렬 접속함과 동시에, 상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 상기 제3 코일, 상기 제4 코일 및 상기 제5 코일의 전류 방향이 절환되도록 상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 상기 제3 코일, 상기 제4 코일 및 상기 제5 코일의 직렬 접속 형태를 절환할 수 있다.The coil unit may include a pair of fourth coils disposed to overlap in the opposite direction with both ends of the first coil and the second coil in the width direction; And a fifth coil disposed to overlap the center portion in the width direction of the first coil and the third coil in the opposite direction, and wherein the length of the width direction of the fourth coil and the fifth coil The ratio is different from the ratio of the length in the width direction of the second coil and the third coil, and the switching connection part comprises the first coil, the second coil, the third coil, the fourth coil, and the fifth coil. When connected in series, the first coil, the second coil, and the third coil so that the current directions of the first coil, the second coil, the third coil, the fourth coil, and the fifth coil are switched. , It is possible to switch the series connection type of the fourth coil and the fifth coil.
상기 제1 코일에 의해 발생하는 자속에 대한 상기 제4 코일 및 상기 제5 코일에 의해 발생하는 자속의 비율이 50% 이하일 수 있다.The ratio of the magnetic flux generated by the fourth coil and the fifth coil to the magnetic flux generated by the first coil may be 50% or less.
상기 코일 유닛 회로는, 상기 전력 공급부와 상기 절환 접속부 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 더 구비할 수 있으며, 상기 제어부는 급지 준비시, 급지 개시시, 연속 급지시, 및 급지 종료시에, 상기 전력공급부 및 상기 절환 접속부 중 적어도 어느 하나의 제어 패턴을 각각 개별적으로 설정할 수 있다.The coil unit circuit may further include a control unit for controlling at least one of the power supply unit and the switching connection unit, wherein the control unit is configured to prepare for feeding, start feeding, continuous feeding, and end feeding, the power At least one of the supply unit and the switching connection unit can be individually set.
상기 제어 패턴은 상기 전력 공급부에 의한 전력의 공급 및 정지를 설정하는 패턴을 포함할 수 있다.The control pattern may include a pattern for setting supply and stop of power by the power supply unit.
상기 제어 패턴은 상기 절환 접속부에 의한 상기 코일부의 직렬 접속 형태를 설정하는 패턴을 포함할 수 있다.The control pattern may include a pattern for setting a series connection type of the coil unit by the switching connection unit.
상기 제어부는 상기 제어 패턴을 복수 개 가질 수 있다.The control unit may have a plurality of the control patterns.
상기 제어부는, 기록매체의 폭, 기록매체의 두께, 상기 발열체의 측정 온도와 목표 온도와의 차이 중 적어도 하나에 따라서 상기 제어 패턴을 결정할 수 있다.The control unit may determine the control pattern according to at least one of a width of the recording medium, a thickness of the recording medium, and a difference between a measured temperature of the heating element and a target temperature.
상기 정착 장치는, 상기 발열체의 영역 중, 상기 제1 코일 및 상기 제3 코일의 상기 폭 방향의 중앙부와 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지하는 제1 온도 검지 센서; 및 상기 발열체의 영역 중, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일이 상기 대향 방향으로 서로 중첩되는 부분과 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지하는 한 쌍의 제2 온도 검지 센서;를 더 구비할 수 있다.The fixing device may include: a first temperature detection sensor configured to detect a temperature of a region of the heating element that overlaps a central portion of the first coil and the third coil in the width direction and the opposite direction; And a pair of second temperature detection sensors configured to detect a temperature of a region where the first coil and the second coil overlap each other in the opposite direction and a region overlapped in the opposite direction, among the regions of the heating element. can do.
상기 코일부는, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 상기 폭 방향 양단부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 한 쌍의 제4 코일; 상기 제1 코일 및 상기 제3 코일의 상기 폭 방향 중앙부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 제5 코일;을 더 구비할 수 있다. 상기 제5 코일은 상기 제2 코일의 상기 제3 코일측 단부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 상기 정착 장치는 상기 발열체의 영역 중, 상기 제2 코일과 상기 제5 코일이 서로 중첩되는 부분과 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지하는 한 쌍의 제3 온도 검지 센서;를 더 구비하고, 상기 제1 온도 검지 센서는 상기 발열체의 영역 중, 상기 제1 코일, 상기 제3 코일, 및 상기 제5 코일의 상기 폭 방향 중앙부와 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지하고, 상기 제2 온도 검지 센서는 상기 발열체의 영역 중, 상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 및 상기 제5 코일이 서로 중첩되는 부분과 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지할 수 있다.The coil unit may include a pair of fourth coils disposed to overlap in the opposite direction with both ends of the first coil and the second coil in the width direction; A fifth coil disposed to overlap the central portion of the first coil and the third coil in the width direction and the opposite direction; may be further provided. The fifth coil may be disposed to overlap an end portion of the second coil on the third coil side in the opposite direction. The fixing device further includes a pair of third temperature detection sensors for detecting a temperature of a region where the second coil and the fifth coil overlap each other and a region overlapping each other in the opposite direction of the region of the heating element; , The first temperature detection sensor detects a temperature of a region overlapping the central portion in the width direction of the first coil, the third coil, and the fifth coil in the opposite direction among the regions of the heating element, and the first 2 The temperature detection sensor may detect a temperature of a region where the first coil, the second coil, and the fifth coil overlap each other and a region overlapping in the opposite direction among the regions of the heating element.
제1 기록매체, 상기 제1 기록매체보다 폭이 넓은 제2 기록매체, 및 상기 제2 기록매체보다 폭이 넓은 제3 기록매체를 급지하는 경우, 상기 제1 코일의 상기 폭 방향의 길이는 상기 제3 기록매체의 폭보다 크고, 상기 제3 코일의 상기 폭 방향의 길이는 상기 제2 기록매체의 폭보다 작고 상기 제1 기록매체의 폭보다 크며, 상기 제5 코일의 상기 폭 방향의 길이는 상기 제3 기록매체의 폭보다 작고 상기 제2 기록매체의 폭보다 클 수 있다.When feeding a first recording medium, a second recording medium wider than the first recording medium, and a third recording medium wider than the second recording medium, the length in the width direction of the first coil is the Is greater than the width of the third recording medium, the length in the width direction of the third coil is smaller than the width of the second recording medium and greater than the width of the first recording medium, and the length in the width direction of the fifth coil is It may be smaller than the width of the third recording medium and larger than the width of the second recording medium.
일 측면에 따른 화상 형성 장치는, 전술한 정착 장치를 구비한다.An image forming apparatus according to an aspect includes the above-described fixing apparatus.
전술한 실시예들에 따르면, 발열체의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있는 유도 가열 정착 장치 및 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.According to the above-described embodiments, it is possible to provide an induction heating fixing device and an image forming device that can achieve uniform temperature distribution of a heating element.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 화상 형성 장치의 정착 장치를 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 2의 정착 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 정착 장치에 따른 코일 및 코어부의 평면도이다.
도 5는 도 4의 제1 코일 및 코어부를 생략한 평면도이다.
도 6은 제1 직렬 접속 형태에서의 코일 유닛 회로도(도 6(a)) 및 발열 회전체의 온도 분포를 나타내는 도면(도 6(b))이다.
도 7은 제2 직렬 접속 형태에서의 코일 유닛 회로도(도 7(a)) 및 발열 회전체의 온도 분포를 나타내는 도면(도 7(b))이다.
도 8은 비교예에 따른 코일 유닛 회로도 및 발열 회전체의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 9는 제1 실시 형태에 따른 발열 회전체의 온도 분포와 비교예에 따른 발열 회전체의 온도 분포를 비교한 도면이다.
도 10은 제2 실시 형태에 따른 정착 장치의 코일 구성 및 발열체의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 11은 발열 회전체의 제4 코일에 대향하는 부분에 접촉할 정도로 폭이 넓은 용지가 급지되는 경우(도 11(a)), 발열 회전체의 제4 코일에 대향되는 부분에는 접촉되지 않지만 제2 코일에 대향되는 부분에 접촉하는 정도로 폭이 넓은 용지가 급지되는 경우(도 11(b)), 발열 회전체의 제2 코일에 대향되는 부분에 이르지 않는 용지가 급지되는 경우(도 11(c))의 코일 유닛 회로도들을 나타낸다.
도 12는 제3 실시 형태의 연결 영역에서 코일에 전류가 흐르는 모습(도 12(a)), 제4 실시 형태의 연결 영역에서 코일에 전류가 흐르는 모습(도 12(b )), 제5 실시 형태의 연결 영역에서 코일에 전류가 흐르는 모습(도 12(c))을 나타내는 도면이다.
도 13은 제3 실시 형태에서의 발열 회전체의 자속 분포(도 13(a)) 및 제4 실시 형태에서의 발열 회전체의 자속 분포(도 13(b))를 나타내는 도면이다.
도 14는 제3 실시 형태에 따른 정착 장치를 나타내는 사시도이다.
도 15은 도 14의 정착 장치에 따른 코일 및 코어의 평면도이다.
도 16은 변형예에 따른 정착 장치를 나타내는 사시도이다.
도 17은 제5 실시 형태에서의 발열 회전체의 자속 분포를 나타내는 도면이다.
도 18은 변형예에 따른 정착 장치를 나타내는 사시도(도 18(a)), 및 코일 및 코어의 평면도(도 18(b)이다.
도 19는 제6 실시 형태에 따른 정착 장치에서 코일에 흐르는 전류를 나타내는 도면이다.
도 20은 도 19에 도시된 바와 같이 전류를 흘려 보낸 경우의 발열 회전체의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 21은 제어 패턴을 나타내는 도면이다.
도 22은 각종 조건과 도 21의 제어 패턴과의 관계를 나타내는 표이다.
도 23은 제7 실시 형태에 따른 정착 장치의 제어 패턴을 나타내는 도면이다.
도 24는 제7 실시 형태에 따른 정착 장치의 제어 패턴을 나타내는 도면이다.
도 25는 각종 조건과 도 23 및 도 24의 제어 패턴과의 관계를 나타내는 표이다.
도 26은 제8 실시 형태에 따른 정착 장치의 온도 검지 센서를 나타내는 모식도이다.
도 27은 각 용지 사이즈에 대한 발열체의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 28은 제9 실시 형태에 따른 정착 장치의 온도 검지 센서를 나타내는 모식도이다.1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment.
2 is a schematic diagram showing a fixing device of the image forming apparatus of FIG. 1.
3 is a perspective view showing the fixing device of FIG. 2.
4 is a plan view of a coil and a core portion according to the fixing device of FIG. 3.
5 is a plan view in which the first coil and the core portion of FIG. 4 are omitted.
Fig. 6 is a coil unit circuit diagram (Fig. 6(a)) and a diagram showing a temperature distribution of a heat generating rotor (Fig. 6(b)) in a first series connection type.
Fig. 7 is a coil unit circuit diagram (Fig. 7(a)) and a diagram showing a temperature distribution of a heat generating rotor (Fig. 7(b)) in a second series connection type.
8 is a diagram illustrating a coil unit circuit diagram and a temperature distribution of a heating rotor according to a comparative example.
9 is a view comparing the temperature distribution of the heating rotor according to the first embodiment and the temperature distribution of the heating rotor according to the comparative example.
10 is a diagram showing a coil configuration and a temperature distribution of a heating element of the fixing device according to the second embodiment.
FIG. 11 shows that when paper with a width wide enough to contact the portion facing the fourth coil of the heating rotor is fed (Fig. 11(a)), it does not contact the portion facing the fourth coil of the heating rotor, 2 When paper that is wide enough to contact the part opposite to the coil is fed (Fig. 11(b)), when paper that does not reach the part opposite to the second coil of the heating rotor is fed (Fig. 11(c) )) of the coil unit.
Fig. 12 shows a current flowing through the coil in the connection area of the third embodiment (Fig. 12(a)), the current flowing through the coil in the connection area of the fourth embodiment (Fig. 12(b)), and the fifth embodiment It is a diagram showing a state (Fig. 12(c)) of a current flowing through the coil in the connection area of the shape.
Fig. 13 is a diagram showing a magnetic flux distribution of the heat generating rotor in the third embodiment (Fig. 13(a)) and a magnetic flux distribution of the heat generating rotor in the fourth embodiment (Fig. 13(b)).
14 is a perspective view showing a fixing device according to a third embodiment.
15 is a plan view of a coil and a core according to the fixing device of FIG. 14.
16 is a perspective view showing a fixing device according to a modified example.
17 is a diagram showing a magnetic flux distribution of a heat generating rotating body in a fifth embodiment.
Fig. 18 is a perspective view (Fig. 18(a)) showing a fixing device according to a modification, and a plan view of a coil and a core (Fig. 18(b)).
19 is a diagram showing a current flowing through a coil in the fixing device according to the sixth embodiment.
FIG. 20 is a diagram illustrating a temperature distribution of a heating rotor when a current is passed through it as shown in FIG. 19.
21 is a diagram showing a control pattern.
22 is a table showing the relationship between various conditions and the control pattern in FIG. 21.
23 is a diagram showing a control pattern of a fixing device according to a seventh embodiment.
24 is a diagram illustrating a control pattern of a fixing device according to a seventh embodiment.
25 is a table showing the relationship between various conditions and the control patterns in FIGS. 23 and 24.
26 is a schematic diagram showing a temperature detection sensor of a fixing device according to an eighth embodiment.
Fig. 27 is a diagram showing a temperature distribution of a heating element for each paper size.
28 is a schematic diagram showing a temperature detection sensor of a fixing device according to a ninth embodiment.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다. 또한 각 도면에 있어서 동일하거나 상당(相當) 부분에는 동일 부호를 붙여 중복 설명을 생략한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts, and redundant explanations are omitted.
[제1 실시 형태][First embodiment]
(화상 형성 장치의 전체 구성) (Overall configuration of image forming device)
도 1에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치(1)는 이송 유닛(10), 전사 유닛(20), 감광체 드럼(30), 4개의 현상 유닛(100), 및 정착 장치(40)을 포함할 수 있다. 화상 형성 장치(1)는, 예컨대 전자사진(electrophotography) 기술을 이용한 화상 형성 장치이다. As shown in Fig. 1, the
이송 유닛(10)은 최종적으로 화상이 형성되는 기록 매체로서의 용지(P)(미디어)를 수용함과 동시에, 용지(P)를 기록 매체 이송로 상으로 이송한다. 용지(P)는 카셋트(C)에 적층 수용된다. 이송 유닛(10)은 용지(P)에 전사될 토너상이 2차 전사 영역(R)에 도달하는 타이밍에 맞추어 용지(P)를 2차 전사 영역(R)에 도달시킨다. The
전사 유닛(20)은 4개의 현상 유닛(100)에 의해 형성된 토너상을 용지(P)에 2차 전사하기 위하여 2차 전사 영역(R)으로 운반한다. 전사 유닛(20)은 전사 벨트(21)와, 현가 롤러(21a, 21b, 21c, 21d)와, 1차 전사 롤러(22)와 2차 전사 롤러(24)를 포함할 수 있다. 현가 롤러(21a, 21b, 21c, 21d)는 전사 벨트(21)를 현가(suspend)한다. 1차 전사 롤러(22)는 감광체 드럼(30)과의 사이에 전사 벨트(21)를 개재한다. 2차 전사 롤러(24)는 현가 롤러(21d)와의 사이에 전사 벨트(21)를 개재한다. The
전사 벨트(21)는 현가 롤러(21a, 21b, 21c, 21d)에 의해 순환 이동되는 무단상 벨트이다. 1차 전사 롤러(22)는 전사 벨트(21)의 내주측으로부터 감광체 드럼(30)을 가압하도록 설치된다. 한편, 2차 전사 롤러(24)는 전사 벨트(21)의 외주측으로부터 현가 롤러(21d)를 가압하도록 설치된다. 또한 전사 유닛(20)은 전사 벨트(21)에 부착한 토너를 제거하는 벨트 클리닝 장치 등을 더 구비할 수도 있다. The
감광체 드럼(30)은 외주면에 화상이 형성되는 드럼 모양의 정전 잠상 담지체로서, 예컨대 OPC(Organic Photo Conductor)를 포함할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치(1)는 칼라 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치이다. 화상 형성 장치(1)에서는, 예컨대 마젠타, 옐로우, 시안, 블랙의 각 색에 대응하여 4개의 감광체 드럼(30)이 전사 벨트(21)의 이동 방향을 따라 설치된다. 각 감광체 드럼(30)은 드럼 모터(35)에 의해 동작된다. 각 감광체 드럼(30)의 외주를 따라 대전 롤러(32), 노광 유닛(34), 드럼 모터(35), 클리닝 유닛(38), 및 현상 유닛(100)이 각각 설치된다.The
대전 롤러(32)에는 대전 전압이 인가되며, 이에 의해 감광체 드럼(30)의 표면이 소정의 전위로 균일하게 대전된다. 대전 롤러(32)는 감광체 드럼(30)에 근접 또는 접촉되게 설치되고, 미소 갭(GAP) 방전을 이용하여 상술한 균일 대전을 실시한다. 노광 유닛(34)은 대전 롤러(32)에 의해 대전된 감광체 드럼(30)의 표면을 용지(P)에 형성할 화상 정보에 따라 노광한다. 이에 따라, 감광체 드럼(30)의 표면 중 노광 유닛(34)에 의해 노광된 부분의 전위가 변화되어 정전 잠상이 형성된다. 4개의 현상 유닛(100)은 현상 전압이 인가됨에 따라 정전 잠상을 현상한다. 더 상세하게는 각 현상 유닛(100)은 토너 탱크(36)로부터 공급된 토너를 이용하여 감광체 드럼(30)에 묘화된 정전 잠상을 현상하여 토너상을 생성한다. 4개의 토너 탱크(36) 내에는 각각 마젠타, 옐로우, 시안, 및 블랙의 토너가 충전되어 있다. A charging voltage is applied to the charging
클리닝 유닛(38)은 전사 벨트(21)에 일시 전사된 후에도 감광체 드럼(30) 상에 잔존하는 토너(잔류 토너)를 회수한다. 클리닝 유닛(38)은, 예컨대 클리닝 브레이드를 포함할 수 있으며, 감광체 드럼(30)의 외주면에 클리닝 브레이드를 접촉시키므로써 잔류 토너를 제거한다. 또한, 클리닝 유닛(38)은 감광체 드럼(30)의 외주에 근접되게 위치되어 감광체 드럼(30)의 표면 전위를 제어하는 제전 램프(39)를 구비할 수 있다. 제전 램프(39)는 점등에 의해 감광체 드럼(30)의 표면을 제전하는 이레이즈(erase) 램프이다. 제전 램프(39)는 화상 형성시(프린트시)에 동작되어 감광체 드럼(30)의 표면 전위를 원하는 값으로 한다. 또한, 제전 램프(39)는 전사 후 등 비화상 형성시에 동작되어, 감광체 드럼(30)의 잔류 전하를 감광체 드럼(30)의 광감쇠 전압 이하로 하여 표면 전위를 리셋한다. 제전 램프(39)에 의해, 잔류 전하에 의한 대전 전위의 불안정 해소, 및 화상에서의 고스트의 발생이 억제된다. 또한 비화상 형성시에는 프린트의 동작 전/후 뿐만 아니라, 복수 페이지에 걸쳐 화상 형성이 이루어지는 경우의 페이지 사이도 포함된다. The
정착 장치(40)는 가압 회전체(42)와 발열 회전체(44)를 포함할 수 있다. 정착 장치(40)는 전사 벨트(21)로부터 용지(P)로 2차 전사된 토너상을 용지(P)에 부착하여 정착시킨다. 정착 장치(40)에 관한 상세한 사항은 후술한다. The fixing
또한, 화상 형성 장치(1)에는 정착 장치(40)에 의해 토너상이 정착된 용지(P)를 장치 외부로 배출하기 위한 배출 롤러(52, 54)가 설치되어 있다. Further, the
이어서, 화상 형성 장치(1)의 동작에 대해 설명하기로 한다. 화상 형성 장치(1)에 피기록 화상의 화상 신호가 입력되면, 화상 형성 장치(1)의 제어부는 대전 롤러(32)를 이용하여 감광체 드럼(30)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시키고, 노광 유닛(34)을 이용하여 감광체 드럼(30)의 표면에 화상 신호에 대응되어 변조된 레이저 광을 조사하여 정전 잠상을 형성시킨다. Next, the operation of the
한편, 현상 유닛(100)에서는 2성분 현상 방식의 현상제가 현상 롤러(110)에 담지된다. 현상제는 토너와 캐리어를 포함한다. 현상 유닛(100)은 토너와 캐리어를 혼합 교반하여 충분히 대전시킨다. 현상 롤러(110)의 회전에 의해 현상제가 감광체 드럼(30)과 대향되는 영역까지 운반되면, 현상제 중의 토너가 감광체 드럼(30)의 외주면 상에 형성된 정전 잠상으로 이동된다. 이에 따라 정전 잠상이 현상된다. 이렇게 형성된 토너상은 감광체 드럼(30)과 전사 벨트(21)가 대향된 영역에서 감광체 드럼(30)으로부터 전사 벨트(21)로 1차 전사된다. 전사 벨트(21)에는 4개의 감광체 드럼(30) 상에 형성된 토너상이 차례로 적층되어 하나의 적층 토너상이 형성된다. 그리고, 적층 토너상은 현가 롤러(21d)와 2차 전사 롤러(24)가 대향된 2차 전사 영역(R)에서 이송 유닛(10)으로부터 이송된 용지(P)로 2차 전사된다.Meanwhile, in the developing
적층 토너상이 2차 전사된 용지(P)는 정착 장치(40)로 이송된다. 용지(P)를 발열 회전체(44)와 가압 회전체(42)와의 사이에서 열 및 압력을 가하면서 통과시키면, 적층 토너상이 용지(P)에 용융 정착된다. 그 후, 용지(P)는 배출 롤러(52, 54)에 의해 화상 형성 장치(1)의 외부로 배출된다. 또한, 전사 유닛(20)에 벨트 클리징 장치가 구비된 경우, 적층 토너상이 용지(P)에 2차 전사된 후 전사 벨트(21)에 잔존하는 토너를 벨트 클리닝 장치에 의해 제거할 수 있다.
The paper P on which the stacked toner image is secondary transferred is transferred to the fixing
(정착 장치의 구성) (Configuration of fixing device)
이어서, 정착 장치(40)의 상세한 구성에 대해 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 정착 장치(40)는 가압 회전체(42), 발열 회전체(44), 및 자계 발생 장치(45)를 구비하는 유도 가열 정착 장치이다. 또한, 자계 발생 장치(45)는 발열 회전체(44)의 외주면(44a)에 대향 배치되는 코일부(46), 및 코일부(46)에 의해 발생하는 자속을 발열 회전체(44)로 집중시키는 코어부(47)를 구비한다.Next, a detailed configuration of the fixing
가압 회전체(42)는 발열 회전체(44)를 가압하도록 설치된 원통형 회전체로서, 예컨대 경도 JISA65도의 실리콘 고무를 포함할 수 있다. 가압 회전체(42)는 내마모성이나 이형성을 높이기 위해, 그 표면이 불소 수지 등으로 코팅될 수 있다. 또한, 가압 회전체(42)는 이른바 스펀지 타입의 발포체를 포함할 수도 있다. 또한, 가압 회전체(42)는 열의 확산을 방지하기 위해 열전도성이 작은 재료를 포함할 수 있다. 가압 회전체(42)의 축방향의 길이는, 예컨대 210~370mm이고, 그 외경은 예컨대 20~100mm이다. The pressing
발열 회전체(44)는 발열층을 갖는 원통형 회전체(회전 가능한 발열체)로서, 예컨대 니켈, 크롬, 동 등의 자성 재료인 금속 도전체를 포함하는 복층구조일 수 있다. 발열 회전체(44)는 내마모성이나 이형성을 높이기 위해, 그 표면이 불소 수지 등으로 코팅될 수 있다. 이 경우, 복층화된 발열 회전체(44)는 10~50㎛의 발열층, 50~500㎛의 고무층, 및 10~50㎛의 불소 수지층을 포함할 수 있다. 발열 회전체(44)의 축방향의 길이는, 예컨대 210~370mm이고, 그 외경은 예컨대 20~100mm이다. The
발열 회전체(44)는 코일부(46)에서 발생한 자속의 영향을 받아 발열한다. 즉, 코일부(46)에서 발생한 자속이 코어부(47)에 의해 발열 회전체(44)의 외주면(44a)으로 유도된다. 그리고, 해당 자속이 와전류를 발생시켜, 발열 회전체(44)의 외주면(44a)에 주울 열(Joule's Heat)이 발생됨으로써 발열 회전체(44)가 발열한다. 발열 회전체(44)는 소정의 정착 동작 시에 그 표면 온도가, 예컨대 140~200℃가 된다. The
발열 회전체(44)의 내주면측에는 원통형 회전체인 닙 형성 부재(44b)가 배치된다. 닙 형성 부재(44b)의 회전축은 발열 회전체(44)의 회전축과 평행하다. 닙 형성 부재(44b)는 발열 회전체(44)를, 발열 회전체(44)의 내주면측으로부터 가압 회전체(42)측으로 가압한다. 발열 회전체(44)는 구동 모터(미도시)에 의해 한 방향(회전 방향(T1))으로 회전되고, 가압 회전체(42)는 이에 종동하여 회전 방향(T1)과는 반대 방향인 회전 방향(T2)으로 회전된다. 그리고, 가압 회전체(42) 및 발열 회전체(44)는 서로의 접촉 영역인 정착 닙부(N)에 용지를 통과시킴으로써 토너상을 용지에 용융 정착시킨다. On the inner circumferential side of the
코일부(46)는 고주파 전류가 인가되면 전자 유도에 의해 자속을 발생시키는 자속 발생 수단이다. 코일부(46)의 출력 주파수는, 예컨대 20 kHz~100 kHz일 수 있다. 코일부(46)는 발열 회전체(44)를 기준으로 가압 회전체(42)의 반대측에 배치되며, 발열 회전체(44) 외주의 대략 절반을 덮도록 배치될 수 있다. 코일부(46)는 발열 회전체(44)에 접촉되지는 않았으며 외주면(44a)에 근접한 위치에 배치된다. 코일부(46)와 발열 회전체(44)와의 이격 거리는, 예컨대 1~10mm일 수 있다. 코일부(46)는 발열 회전체(44)의 회전축 방향(발열 회전체(44)의 폭 방향)(D1)으로 발열 회전체(44)의 대략 양단부 사이에 걸쳐 연장된다.The
코어부(47)는 코일부(46)를 덮도록 배치되고, 코일부(46)에서 발생된 자속의 자로를 형성하는 자성체 코어이다. 코어부(47)는, 코일부(46)에서 발생된 자속이 누출되지 않도록, 해당 자속을 받아서 발열 회전체(44)로 유도한다. 코어부(47)는 코일부(46)를 기준으로 하여 발열 회전체(44)의 반대측에 배치된다. 코어부(47)는 코일부(46)에 접촉되지는 않았으나 근접 위치에 배치되고, 코일부(46)와의 이격 거리는, 예컨대 1~10mm일 수 있다. 또한 코어부(47)는 고투자율, 및 저손실 자성 재료, 예컨대 페라이트로로 형성될 수 있다.The
이어서, 도 3~도 5를 참조하면서, 코일부(46) 및 코어부(47)의 상세한 사항에 대해 설명한다. 도 3~도 5에 도시한 바와 같이, 코일부(46)는 레이스 트랙(race track)형(반원형)의 코일로서, 회전축 방향(D1) 및 회전 방향(T1)으로 연장되어 있다. 코일부(46)는 회전축 방향(D1)으로 연장되고 회전 방향(T1)으로 서로 나란하게 배치되는 한 쌍의 직선부(46a, 46b)와, 직선부(46a, 46b)의 양단을 서로 각각 접속하여 회전 방향(T1)으로 연장되는 한 쌍의 원호부(46c, 46c)를 구비한다. 코일부(46)의 코일선은 두께를 얇게 하기 위해 회전축 방향(D1) 및 회전 방향(T1)으로 병렬되어 있다. Next, details of the
코일부(46)는 제1 코일(48), 한 쌍의 제2 코일(49), 및 제3 코일(50)을 구비한다. 제1 코일(48)은 회전축 방향(D1)을 따라 배치되어 있다. 회전축 방향(D1)으로, 제1 코일(48)의 길이는 발열 회전체(44)와 동일하거나, 또는 발열 회전체(44)보다 조금 길 수 있다. 제1 코일(48)은 대향 방향(도 2: D2)으로 회전축 방향(D1)의 발열 회전체(44)의 대략 전역과 중첩 배치된다. 제2 코일(49)은 회전축 방향(D1)으로는 발열 회전체(44)의 절반 길이보다 짧을 수 있다. 제2 코일(49)은 대향 방향(D2)으로는 제1 코일(48)의 회전축 방향(D1)의 양단부(48x)에 중첩되게 배치된다. 제3 코일(50)은 대향 방향(D2)으로 제1 코일(48)의 회전축 방향(D1)의 중앙부(48y)에 중첩 배치된다. 또한 제1 코일(48), 제2 코일(49), 및 제3 코일(50)이 각각 한 쌍의 직선부(46a, 46b), 및 한 쌍의 원호부(46c, 46c)를 구비한다. The
발열 회전체(44)의 외주면(44a)으로부터 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)까지의 거리는 발열 회전체(44)의 외주면(44a)으로부터 제1 코일(48)까지의 거리 보다 짧을 수 있다. 즉, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)은 제1 코일(48) 보다 발열 회전체(44)에 더 가깝게 배치될 수 있다. The distance from the outer
제2 코일(49) 및 제3 코일(50)은 발열 회전체(44)로부터 대향 방향(D2)으로의 거리가 서로 같을 수 있다. 또한, 제3 코일(50)은 한 쌍의 제2 코일(49) 사이에 위치되도록, 회전축 방향(D1)으로 제2 코일(49)과 다른 영역에 배치된다(도 5 참조). 제2 코일(49)의 회전축 방향(D1)으로 제3 코일(50)측 원호부(46c)는 제3 코일(50)의 원호부(46c)에 인접하게 배치된다. 이와 같이 서로 인접 배치된 제2 코일(49)의 원호부(46c)와 제3 코일(50)의 원호부(46c)에 의해 연결 영역(46x)이 형성된다. 즉, 연결 영역(46x)은 제2 코일(49)의 제3 코일(50)측 단부인 원호부(46c)로부터, 제3 코일의 단부인 원호부(46c)에 이르는 영역이다. 즉, 연결 영역(46x)에는 제2 코일(49)의 원호부(46c) 및 제3 코일(50)의 원호부(46c)가 포함된다. 한 쌍의 제2 코일(49)의 회전축 방향(D1)의 길이와 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)의 길이를 더한 길이는 제1 코일(48)의 회전축 방향(D1)의 길이와 거의 동일할 수 있다. 또한, 회전축 방향(D1)으로 한 쌍의 제2 코일(49)의 제3 코일(50)과는 반대측 단부인 원호부(46c)의 위치는 제1 코일(48)의 단부인 원호부(46c)의 위치와 거의 동일할 수 있다. The
제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 권회수(number of turn)는 서로 동일할 수 있으며, 제1 코일(48)의 권회수보다 적을 수 있다. 예컨대, 제1 코일(48)의 권회수가 6~30턴이고, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 권회수는 1~5턴이다. 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 권회수는 제1 코일(48)의 권회수의 10% 이상 50% 이하일 수 있으며, 예를 들어 제1 코일의 권회수의 10% 이상 30% 이하일 수 있다. 제1 코일(48), 제2 코일(49), 및 제3 코일(50)의 각 코일선은, 예컨대, 선경 0.08~0.8mm(예를 들어 0.1~0.3mm), 꼬임수(twisting number) 1~200(예를 들어, 20~150)의 리츠선(litz wire)을 포함할 수 있다. 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 각 코일선은 동일한 선경, 꼬임수를 가질 수 있다. The number of turns of the
또한, 발열 회전체(44)의 회전 방향(T1)으로의 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 내폭(IW1)은 회전 방향(T1)으로의 제1 코일(48)의 내폭(IW2)보다 클 수 있으며, 회전 방향(T1)으로의 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 외폭(OW1)은 회전 방향(T1)으로의 제1 코일(48)의 외폭(OW2)보다 작을 수 있다. 즉, 회전 방향(T1)으로 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)은 제1 코일(48)의 내측에 배치될 수 있다. In addition, the inner width (IW1) of the
코어부(47)는 복수의 코어(51)를 포함한다. 복수의 코어(51)는 대향 방향(D2)으로 직선부(46a, 46b)와 각각 중첩되도록, 발열 회전체(44)의 회전축 방향(D1)으로 등간격으로 나란히 배치된다. 복수의 코어(51)는 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)과 중첩되는 위치에 배치된다. 코어부(47)의 복수의 코어(51)의 배치 밀도는 회전축 방향(D1)으로 일정할 수 있다. 또한, 복수의 코어(51)의 투자율 및 코일부(46)로부터의 거리는 서로 같을 수 있다. 또한, 제1 코일(48)은 대향 방향(D2)으로 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)보다 코어부(47)에 가까운 위치에 배치될 수 있다. The
이어서, 도 6 및 도 7을 참조하면서 코일부(46)에 대한 전력 공급에 대해 설명한다. 또한 도 6 및 도 7에서는 편의상, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 대향 방향(D2)으로의 위치가 변경되어 도시된다. 코일 유닛 회로(61)는 발열체(44)를 가열하기 위한 자속을 발생시킨다. 코일 유닛 회로(61)는 코일부(46), 전력 공급부(62), 및 회로부(63)를 포함한다. 코일부(46)는 코일 유닛 회로(61)에 포함되어 전력 공급을 받는다. 전력 공급부(62)는 코일부(46)에 전력을 공급하는 인버터를 포함한다. 회로부(63)는 코일부(46) 및 전력 공급부(62)를 접속한다. 회로부(63)는 절환 접속부(64)를 갖는다. 절환 접속부(64)는 제1 코일(48), 제2 코일(49), 및 제3 코일(50)을 직렬 접속함과 동시에, 각 코일의 전류 방향이 절환되도록 각 코일의 직렬 접속 형태를 절환한다. 절환 접속부(64)는 제1 코일(48)과 제2 코일(49) 사이에 배치되는 스위치로서, 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)의 전류 방향과 제2 코일(49)의 전류 방향을 동일 방향 또는 반대 방향으로 절환한다. 또한 제1 코일(48)과 제3 코일(50)의 전류 방향은 항상 서로 동일한 방향이다. Next, power supply to the
구체적으로, 절환 접속부(64)는 2개의 직접 접속 형태(제1 직렬 접속 형태 및 제2 직렬 접속 형태)로 절환된다. 제1 직렬 접속 형태에서는 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)의 전류 방향과, 제2 코일(49)의 전류 방향이 동일 방향이 되도록 각 코일이 직렬 접속된다. 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 쌍방의 전류 방향이 제1 코일(48)의 전류 방향과 같으므로, 발열 회전체(44)의 외주면(44a)에서의 자속 밀도는 회전축 방향(D1)으로 거의 일정해진다. 그 결과, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 발열 회전체(44)의 외주면(44a)에서의 온도는 회전축 방향(D1)으로 거의 일정해진다. 이러한 제1 직렬 접속 형태는 급지되는 용지의 폭이 비교적 넓은 경우에 선택된다. 폭이 비교적 넓은 용지란, 예컨대, 발열 회전체(44)의 제2의 코일(49)에 대향되는 부분(양단부(44x))에 접촉할 정도로 폭이 넓은 용지를 말한다. 이하에서는 비교적 폭이 넓은 용지를 제1 용지로 설명하기도 한다. Specifically, the
한편, 제2 직렬 접속 형태에서는 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)의 전류 방향과, 제2 코일(49)의 전류 방향이 반대 방향이 되도록 각 코일이 직렬 접속된다. 제2 코일(49)의 전류 방향이 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)의 전류 방향과 반대이므로, 제1 코일(48)의 자속의 일부가 제2 코일(49)의 자속에 의하여 지워진다. 이 때문에, 발열 회전체(44)의 외주면(44a)의 자속 밀도는 제2 코일(49)에 대향하는 양단부(44x)에서 다른 부분보다 낮아진다. 그 결과, 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 발열 회전체(44)의 외주면(44a)의 온도는 양단부(44x)에서 다른 부분보다 낮아진다. 이러한 제2 직렬 접속 형태는 급지되는 용지의 폭이 비교적 좁은 경우에 선택된다. 폭이 비교적 좁은 용지란, 예컨대, 발열 회전체(44)의 양단부(44x)에 이르지 못할 정도로 폭이 좁은 용지를 말한다. 이하에서는 비교적 폭이 좁은 용지를 제2 용지로 설명하기도 한다. On the other hand, in the second series connection type, as shown in Fig. 7(a), the current direction of the
절환 접속부(64)는 2개의 직접 접속 형태(제1 직렬 접속 형태 및 제2 직렬 접속 형태)로의 절환을 제어부(65)로부터의 절환 신호에 따라 실시한다. 제어부(65)는 설정된 용지(제1 용지 또는 제2 용지)를 기억하고, 그 설정된 용지에 따른 절환 신호를 절환 접속부(64)로 출력한다. 즉, 제어부(65)는 설정된 용지가 제1 용지인 경우에는, 직렬 접속 형태로서 제1 직렬 접속 형태를 선택하게 하는 절환 신호를 절환 접속부(64)에 출력한다. 한편, 제어부(65)는 설정된 용지가 제2 용지인 경우에는, 직렬 접속 형태로서 제2 직렬 접속 형태를 선택하게 하는 절환 신호를 절환 접속부(64)에 출력한다. The
또한, 정착 장치(40)는 제1 코일(48)에 의해 발생되는 자속에 대한 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)에 의해 발생되는 자속의 비율이 50% 이하(예를 들어, 10% 이상 30% 이하)가 되도록, 조정될 수 있다. 구체적으로는, 전력 공급부(62)의 출력 전력, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 조건, 및 코어부(47)의 조건 중 적어도 어느 하나가 조정될 수 있다.In addition, the fixing
전력 공급부(62)의 출력 전력은, 높게 할수록 제1 코일(48)에 의해 발생하는 자속에 대한 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)에 의해 발생하는 자속의 비율(이하, 단순히 「자속의 비율」이라 함)이 높아지며, 예컨대 300~2000W로 할 수 있다. 또한, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 조건이란, 구체적으로는 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 공진 주파수, 재질, 선경, 꼬임수, 회전 방향(T1)으로의 내폭(혹은 외폭), 및 형상 등이다. 공진 주파수는 높게 할수록 자속의 비율이 낮아지며, 예컨대 10~100 kHz로 할 수 있다. 이 경우, 자속의 비율을 3%~50%로 할 수 있다. 재질은 비투자율이 높은 재질일수록 자속의 비율이 높아지며, 예컨대 동이나 알루미늄 등이 채용될 수 있다. 이 경우, 자속의 비율을 40%~50%로 할 수 있다. 선경(더 상세하게는 소선경)은 크게 할수록 자속의 비율이 높아지며, 예컨대 0.08~0.8mm, 바람직하게는 0.1~0.3mm이다. 이 경우, 자속의 비율을 10%~50%로 할 수 있다. 꼬임수는 많이 할수록 자속의 비율이 높아지며, 예컨대 1~200, 바람직하게는 20~150이다. 이 경우, 자속의 비율을 8%~50%로 할 수 있다. 내폭은 크게 할수록 자속의 비율이 낮아지며, 예컨대 10~50mm가 된다. 이 경우, 자속의 비율을 40%~50%로 할 수 있다. 외폭은 크게 할수록 자속의 비율이 높아지며, 예컨대 20~100mm로 할 수 있다. 이 경우, 자속의 비율을 40%~50%로 할 수 있다. 형상은, 예컨대 꼬임선의 권회 형상 또는 꼬임선의 권회 방법에 의해 나타난다. 꼬임선의 권회 형상은 U자형인 경우, 자속의 비율이 높아지며, 예컨대 U자형, ㄷ자형, 또는 반원 등일 수 있다. 또한, 꼬임선의 권회 방법은 밀집될수록 자속의 비율이 높아지며, 예컨대 밀집된 권회 방법 또는 간격을 둔 권회 방법일 수 있다. As the output power of the
또한, 코어부(47)의 조건이란 구체적으로 코어부(47)의 형상 및 밀도 등이다. 형상은 폭이 넓고 두께가 두꺼울수록 자속의 비율이 높아지며, 예컨대 각 코어(51)의 폭이 5~30mm, 또는 두께 1~5mm일 수 있다. 코어부(47)의 밀도는 각 코어(51)의 배치 밀도만으로 정의되는 것은 아니며, 각 코어(51)의 투자율 또는 포화 자속 밀도에 의해서도 정의된다. 각 코어의 배치 밀도가 높을수록 자속의 비율이 높아진다. 각 코어(51)의 투자율은 높을수록 자속의 비율이 높아지며, 예컨대 1000~3000H/m로 할 수 있다. 또한, 포화 자속 밀도는 높을수록 자속의 비율이 높아지며, 예컨대 300~600mT로 할 수 있다. In addition, the condition of the
이어서, 제1 실시 형태에 따른 정착 장치(40)의 작용 효과에 대해, 도 8에 도시한 비교예에 따른 정착 장치(140)와 비교하면서 설명한다. Next, an operation and effect of the fixing
도 8에 도시한 비교예에 따른 정착 장치(140)에는 제1 실시 형태에 따른 정착 장치(40)과 마찬가지로, 코일 유닛 회로(161)가 포함되어 있다. 코일 유닛 회로(161)는 코일부(146), 전력 공급부(162), 및 회로부(163)를 포함한다. 코일부(146)는 코일부(46)와 마찬가지로, 회전축 방향(D1)을 따라 배치된 제1 코일(148)과, 제1 코일(148)의 회전축 방향(D1)의 양단부(148x)에 중첩 배치된 한 쌍의 제2 코일(149)을 구비한다. 한편, 코일부(146)는 제1 코일(148)의 회전축 방향(D1)의 중앙부(148y)에 중첩 배치되는 코일(정착 장치(40)의 제3 코일(50)에 해당하는 코일)은 구비하지 않는다. 회로부(163)는 각 코일의 전류 방향이 절환되도록 각 코일의 직렬 접속 형태를 절환하는 절환 접속부(164)를 갖는다. The fixing
이러한 코일 유닛 회로(161)에서 절환 접속부(164)는 2가지 직렬 접속 형태를 절환한다. 일방의 직렬 접속 형태에서는 도 8(a)에 도시한 바와 같이, 제1 코일(148)의 전류 방향과 제2 코일(149)의 전류 방향이 동일 방향이 되도록, 각 코일이 직렬 접속된다. 이러한 직렬 접속 형태는 급지되는 용지의 폭이 비교적 넓은 경우에 선택된다. 일방의 직렬 접속 형태에서는 도 8(b)에 도시한 바와 같이, 제1 코일(148)의 전류 방향과 제2 코일(149)의 전류 방향이 반대 방향이 되도록, 각 코일이 직렬 접속된다. 이러한 직렬 접속 형태는 급지되는 용지의 폭이 비교적 좁은 경우에 선택된다. In the
여기서, 급지되는 용지의 폭이 비교적 좁은 경우, 상술한 도 8(b)의 직렬 접속 형태가 되어 제1 코일(148)의 자속의 일부가 제2 코일(149)의 자속에 지워진다. 이에 따라, 발열 회전체(44)의 외주면(44a)의 자속 밀도는 양단부(44x)에서 다른 부분보다 낮아진다. 이에 따라, 폭이 좁은 용지를 통과시킬 때, 발열 회전체(44)의 용지가 통과하지 않는 부분(비급지부)의 온도 상승을 억제할 수 있다(도 8(b) 참조). Here, when the width of the paper to be fed is relatively narrow, it becomes the serial connection type of FIG. 8(b) described above, and a part of the magnetic flux of the
이에 대해, 상술한 도 8(a)의 직렬 접속 형태가 된 경우에는, 발열 회전체(44)의 제2 코일(149)에 대향되는 부분인 양단부(44x)의 자속 밀도가 중앙부(44y)의 자속 밀도에 비해 높아진다. 이 때문에, 발열 회전체(44)는 회전축 방향(D1)의 중앙부(44y)에 비해 양단부(44x)에서 온도 상승이 커진다(도 8(a) 참조). 그 결과, 예컨대 발열 회전체(44)의 중앙부(44y)에서 정착 가능한 온도가 되도록 발열 회전체(44)의 온도 제어를 행하면, 상대적으로 발열 회전체(44)의 양단부(44x)의 온도가 높아져 발열 회전체(44)의 온도 분포가 불균일해진다. 발열 회전체(44)의 온도 분포가 불균일한 경우에는, 화상에 영향(광택 차이 등)을 줄 우려가 있다. 또한, 발열 회전체(44)의 양단부(44x)의 온도가 정착에 필요한 온도보다 높아지므로, 불필요한 에너지(전력)가 소비되게 된다. On the other hand, in the case of the series connection type of FIG. 8(a) described above, the magnetic flux density of the both ends 44x, which is the portion opposite to the
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 정착 장치(40)에서는 발열 회전체(44)의 양단부(44x)와 대향하는 제1 코일(48)의 양단부(48x)에 중첩되도록 한 쌍의 제2 코일(49)이 설치되어 있다. 또한, 발열 회전체(44)의 중앙부(44y)와 대향하는 제1 코일(48)의 중앙부(48y)에 중첩되도록 제3 코일(50)이 설치되어 있다. 그리고, 직렬 접속된 각 코일의 전류 방향이 절환되도록, 각 코일의 직렬 접속 형태가 절환된다. 비교적 폭이 좁은 제2 용지가 통과할 때, 제2 접속 형태(도 7 참조)가 선택되고, 제2 코일(149)의 전류 방향이 제1 코일(148) 및 제3 코일(150)에 대해 반대 방향이 된다. 이 경우, 비교예와 마찬가지로, 발열 회전체(44)의 비급지부에서의 자속 발생이 억제되어 비급지부의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 비교적 폭이 넓은 제1 용지가 통과할 때, 제1 접속 형태(도 6 참조)가 선택되고, 제1 코일(48), 제2 코일(49), 및 제3 코일(50)의 전류 방향이 서로 동일 방향이 된다. 이 경우, 제2 코일(49)이 설치되지 않은 중앙부(44y)에서도 제3 코일(50)에 의한 자속이 발생하게 된다. 이에 따라, 발열 회전체(44)의 중앙부(44y)에 비해 양단부(44x)의 온도 상승이 커지는 것을 억제할 수 있다. 이상과 같이, 정착 장치(40)에 의하면 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. 6 and 7, in the fixing
이와 같이 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 꾀하여, 화상의 광택 차이 등이 억제될 수 있다. 또한, 정착 장치(40)에서의 에너지(전력) 소비도 저감할 수 있다. 예컨대, 제2 용지가 급지되는 경우, 발열 회전체(44)의 중앙부(44y)의 온도를 150℃로 유지하는 예를 생각할 수 있다. 이 경우, 도 9에 도시한 바와 같이, 비교예에서는 발열 회전체(44)의 양단부(44x)의 온도가 중앙부(44y)의 온도 보다 높아지는(도 9 중의 일점쇄선) 반면, 정착 장치(40)에서는 발열 회전체(44)의 양단부(44x)의 온도가 중앙부(44y)의 온도와 동일한 정도(도 9 중의 실선)가 된다. 비교예에서는 양단부(44x)의 온도가 높아지는 만큼 전력을 많이(예컨대 780W) 필요로 하는 반면, 정착 장치(40)에서는 발열 회전체(44)가 균일하게 가열되므로, 전력을 낮게(예컨대 700W) 억제할 수 있다. In this way, the temperature distribution of the
또한, 정착 장치(40)에서는 제2 코일(49)의 권회수가 제1 코일(48)의 권회수보다 적다. 구체적으로, 제2 코일(49)의 권회수가 제1 코일(48)의 권회수의 10% 이상 50% 이하(예를 들어, 30% 이하)이다. 이에 따라, 제2 코일(49)에 의해 생기는 자계의 자속 밀도가 저하되므로, 발열 회전체(44)의 중앙부(44y)에 비해 양단부(44x)의 온도 상승이 커지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. Further, in the fixing
또한, 발열 회전체(44)의 회전 방향(T1)으로의 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 내폭(IW1)은 회전 방향(T1)으로의 제1 코일(48)의 내폭(IW2)보다 크고, 회전 방향(T1)으로의 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 외폭(OW1)은 회전 방향(T1)으로의 제1 코일(48)의 외폭(OW2)보다 작다. 즉, 회전 방향(T1)으로 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)은 제1 코일(48)의 내측에 배치된다. 이에 따라, 제1 코일(48)의 자속의 영향이 미치지 않는 영역에 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 자속이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. In addition, the inner width (IW1) of the
또한, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)은 발열 회전체(44)로부터의 대향 방향(D2)으로의 거리, 및 권회수가 같다. 이에 따라, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)에 의해 발생하는 자속을 동일한 정도로 할 수 있고, 발열 회전체(44)의 온도 분포를 더 균일하게 할 수 있다. In addition, the
또한, 정착 장치(40)에서는 제1 코일(48)에 의해 발생하는 자속에 대한 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)에 의해 발생하는 자속의 비율이 50% 이하(예를 들어, 10% 이상 30% 이하)가 되도록, 전력 공급부(162)의 출력 전력, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 공진 주파수, 재질, 선경, 꼬임수, 내폭 혹은 외폭, 형상, 코어의 형상, 및 코어의 밀도 중 적어도 어느 하나가 조정된다. 이와 같이 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)에 의해 발생하는 자속의 자속 밀도를 억제하므로써, 제2 코일(49) 또는 제3 코일(50)의 영향에 의해 발열 회전체(44)의 일부분만 온도 상승하는 사태를 억제하여 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
In addition, in the fixing
[제2 실시 형태][2nd embodiment]
이어서, 도 1 ~ 도 9에 더하여 도 10을 참조하면서, 제2 실시 형태에 따른 화상 형성 장치에 대해 설명한다. 또한 본 실시 형태를 포함하는 이후의 각 실시 형태에 대해서는 상술한 제1 실시 형태와 다른 점에 대해 주로 설명하고, 중복 설명을 생략하기로 한다. Next, an image forming apparatus according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 10 in addition to FIGS. 1 to 9. In addition, for each of the following embodiments including the present embodiment, differences from the above-described first embodiment will be mainly described, and redundant descriptions will be omitted.
화상 형성 장치(1A)는 정착 장치(40A)를 포함한다. 정착 장치(40A)는 코일부(46A)를 구비한다. 코일부(46A)는 제1 실시 형태의 코일부(46)에 포함되는 각 코일(제1 코일(48), 제2 코일(49), 및 제3 코일(50))에, 제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)을 더 구비한다.The
제4 코일(71A)은 대향 방향(D2)으로 제1 코일(48) 및 제2 코일(49)의 회전축 방향(D1)의 양단부에 중첩되게 배치된다. 제5 코일(72A)은 대향 방향(D2)에서 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)의 중앙부에 중첩되게 배치된다. The
제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)은 발열 회전체(44)로부터 대향 방향(D2)으로의 거리가 서로 같을 수 있다. 발열 회전체(44)의 외주면(44a)으로부터 제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)까지의 거리는 외주면(44a)으로부터 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)까지의 거리보다 짧을 수 있다. 또한, 제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)은 단부끼리 서로 인접되게 배치될 수 있다. The
한 쌍의 제4 코일(71A)의 회전축 방향(D1)의 길이와 제5 코일(72A)의 회전축 방향(D1)의 길이를 더한 길이는 한 쌍의 제2 코일(49)의 회전축 방향(D1)의 길이와 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)의 길이를 더한 길이와 거의 동일할 수 있다. 또한, 한 쌍의 제4 코일(71A)의 제5 코일(72A)에 인접하는 측과 반대측의 단부 위치는 한 쌍의 제2 코일(49)의 제3 코일(50)에 인접하는 측과 반대측의 단부 위치와 회전축 방향(D1)으로 거의 동일할 수 있다. 또한, 제4 코일(71A)과 제5 코일(72A)의 회전축 방향(D1)으로의 길이의 비는 제2 코일(49)과 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)으로의 길이의 비와 다를 수 있다. 구체적으로, 제4 코일(71A)의 회전축 방향(D1)의 길이는 제2 코일(49)의 회전축 방향(D1)의 길이보다 짧을 수 있다. 또한, 제5 코일(72A)의 회전축 방향(D1)의 길이는 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)의 길이보다 길 수 있다. The length obtained by adding the length in the rotation axis direction D1 of the pair of
제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)은 절환 접속부(64)에 의해 제1 코일(48), 제2 코일(49), 및 제3 코일(50)에 직렬 접속된다. 절환 접속부(64)는 제1 코일(48), 제2 코일(49), 제3 코일(50), 제4 코일(71A), 및 제5 코일(72A)의 직렬 접속 형태를 절환한다. 또한 제1 코일(48), 제3 코일(50), 및 제5 코일(72A)의 전류 방향은 항상 서로 동일 방향이다. 또한, 제2 코일(49)과 제4 코일(71A) 각각의 전류 방향은 제1 코일(48)과 동일 방향 또는 반대 방향일 수 있다. The
이와 같이, 제2 실시 형태에 따른 정착 장치(40A)에는 길이의 비가 제2 코일(49)과 제3 코일(50)의 길이의 비와 다른, 제4 코일(71A)과 제5 코일(72A)이 구비된다. 이에 따라, 제1 실시 형태에 따른 정착 장치(40)에 비해 용지 사이즈의 보다 세밀한 차이에 대응하면서 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. As described above, in the
즉, 발열 회전체(44)의 제4 코일(71A)에 대향하는 부분에 접촉할 정도로 폭이 넓은 용지가 급지되는 경우를 생각한다. 이 경우, 도 11(a)에 도시한 바와 같이, 모든 코일의 전류 방향이 서로 동일 방향이 된다. 이 때문에, 회전축 방향(D1)에 대해 자속 밀도를 동일한 정도로 할 수 있고, 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. 또한, 발열 회전체(44)의 제4 코일(71A)에 대향되는 부분에는 접촉되지 않지만, 제2 코일(49)에 대향되는 부분에 접촉하는 정도로 폭이 넓은 용지가 급지되는 경우를 생각할 수 있다. 이 경우, 도 11(b)에 도시한 바와 같이, 제4 코일(71A)의 전류 방향만이 기타 코일의 전류 방향과 반대 방향이 된다. 이에 따라, 해당 용지가 급지되는 경우, 발열 회전체(44)의 비급지부에서의 자속 발생이 억제되어 비급지부의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 발열 회전체(44)의 제2 코일(49)에 대향되는 부분에 이르지 않는 용지가 급지되는 경우를 생각할 수 있다. 이 경우, 도 11(c)에 도시한 바와 같이, 제4 코일(71A)에 더하여 제2 코일(49)의 전류 방향이, 기타 코일의 전류 방향과 반대 방향이 된다. 이에 따라, 해당 용지가 급지되는 경우, 발열 회전체(44)의 비급지부에서의 자속 발생이 억제되어 비급지부의 온도 상승을 억제할 수 있다. 도 11에는 정착 장치(40A)의 일부 구성이 생략되어 있다. That is, a case in which a sheet having a wide width enough to come into contact with a portion of the
또한 정착 장치(40A)에서는 제1 코일(48)에 의해 발생하는 자속에 대한 제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)에 의해 발생하는 자속의 비율이 50% 이하(예를 들어, 10% 이상 30% 이하)가 되도록, 전력 공급부(62)의 출력 전력, 제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)의 조건, 및 코어부(47)의 조건 중 적어도 어느 하나가 조정될 수 있다. 전력 공급부(62)의 출력 전력, 및 코어부(47)의 조건에 대해서는 상술한 제1 실시 형태와 같다. In addition, in the
제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)의 조건이란 구체적으로, 제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)의 공진 주파수, 재질, 선경, 꼬임수, 회전 방향(T1)으로의 내폭(혹은 외폭), 및 형상 등이다. 공진 주파수는 예컨대 10 ~ 100 kHz이다. 재질은, 예컨대 동이나 알루미늄 등이 채용된다. 선경(더 상세하게는 소선경)은, 예컨대 0.08 ~ 0.8mm(예를 들어, 0.1 ~ 0.3mm)이다. 꼬임수는, 예컨대 1 ~ 200(예를 들어, 20 ~ 150)이다. 내폭은, 예컨대 10 ~ 50mm이다. 외폭은, 예컨대 20 ~ 100mm이다. 형상이란, 예컨대 꼬임선의 권회 형상 또는 꼬임선의 권회 방법에 의해 나타난다. 꼬임선의 권회 형상은, 예컨대 U자형, ㄷ자형, 또는 반원 등이다. 또한, 꼬임선의 권회 방법은, 예컨대 밀집한 권회 방법 또는 간격을 둔 권회 방법이다.
Specifically, the condition of the
[제3 실시 형태] [Third embodiment]
이어서, 도 1 ~ 도 11에, 추가적으로 도 12 ~ 도 16을 참조하면서, 제3 실시 형태에 따른 화상 형성 장치에 대해 설명한다. Next, an image forming apparatus according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11 and FIGS. 12 to 16.
도 12(a)에 도시한 제3 실시 형태에 따른 코일부(46)는 제1 실시 형태와 같이, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)을 구비한다. 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 단부(원호부(46c))는 연결 영역(46x)에서 인접되에 배치된다. 이 경우, 코일간에 큰 간극이 없기 때문에, 코일간에 큰 간극이 있는 경우에 비해 발열 회전체(44)의 온도 분포를 균일하게 유지하기 쉽다. 그러나, 예컨대 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)에 동일 방향의 전류를 흘리는 경우, 연결 영역(46x)에서는 제2 코일(49)의 전류와 제3 코일(50)의 전류가 반대 방향으로 흐르기 때문에, 서로 자속을 지우게 된다. 그 때문에, 도 13(a)에 도시한 바와 같이, 연결 영역(46x)에 대향하는 발열 회전체(44)의 영역(TS1)은 발열 회전체(44)의 다른 영역에 비해 자속 밀도가 낮아진다. 그 결과, 발열 회전체(44)의 온도 분포가 불균일해질 우려가 있다. The
도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태에 따른 화상 형성 장치(1B)는 정착 장치(40B)를 포함한다. 정착 장치(40B)는 코어부(47B)를 구비한다. 14 and 15, the
코어부(47B)는 연결 영역(46x)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 복수의 코어(51B)(연결부)를 구비한다. 또한, 코어부(47B)는 코어(51B) 이외의 코어로서 복수의 코어(51)(주요부)를 구비한다. 그 복수의 코어(51)는 연결 영역(46x)에 대향하는 영역(복수의 코어(51B)가 설치된 영역)을 제외한 영역에, 회전축 방향(D1)으로 등간격으로 나란히 배치된다. 코어(51B)와 코어(51)는 투자율이 서로 같을 수 있다. The
복수의 코어(51B)와 복수의 코어(51)는 회전축 방향(D1)으로의 배치 밀도가 서로 다르다. 즉, 복수의 코어(51)가 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 데 대하여, 복수의 코어(51B)는 서로 인접(접촉)한 상태로 배치된다. 이 때문에, 복수의 코어(51)에 비해, 복수의 코어(51B)는 회전축 방향(D1)으로의 배치 밀도가 더 높다. The plurality of
여기서, 연결 영역(46x)에서는 상술한 바와 같이 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)로부터 발생한 자속이 서로 영향을 미치기 쉽다. 이에 따라, 발열 회전체(44)의 연결 영역(46x)에 대향하는 영역(TS1)(도 13(a))에서는 기타 영역과는 다른 자계가 되기 쉽다. Here, in the
이와 관련하여 본 실시 형태에서는 연결 영역(46x)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 복수의 코어(51B)의 배치 밀도가 기타 코어인 복수의 코어(51)의 배치 밀도 보다 높다. 이에 따라, 도 13(b)에 도시한 바와 같이, 발열 회전체(44)의 자속 밀도가 낮아진 영역(TS1) 주위 영역의 자속 밀도를 높게 할 수 있다. 그 결과, 회전축 방향(D1)으로의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. In this regard, in the present embodiment, the arrangement density of the plurality of
또한 발열 회전체(44)의 자속 밀도가 낮은 영역 주위의 자속 밀도를 조정함으로써, 발열 회전체(44)의 온도 분포를 전체적으로 균일하게 하는 구성은 상기 정착 장치(40B)의 구성에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 16에 도시한 화상 형성 장치(1X)의 정착 장치(40X)와 같이, 코어부(47X)가 연결 영역(46x)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 복수의 코어(51X)와 기타 코어인 복수의 코어(51)를 구비할 수 있다. 복수의 코어(51X)와 복수의 코어(51)는 배치 밀도 및 투자율이 서로 같다. 한편, 복수의 코어(51X)와 복수의 코어(51)는 발열 회전체(44)로부터의 대향 방향(D2)으로의 거리가 서로 다르다. 구체적으로는 복수의 코어(51X)는 복수의 코어(51)에 비해 발열 회전체(44)로부터의 거리가 가깝다. 이에 따라, 발열 회전체(44)의 자속 밀도가 낮아진 영역(연결 영역(46x)에 대향되는 영역(TS1))의 주변 영역의 자속 밀도를 높게 할 수 있다. 그 결과, 회전축 방향(D1)으로의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. Further, the configuration of making the temperature distribution of the
또한, 코어부의 각 코어의 배치 밀도, 및 발열 회전체(44)로부터의 거리는 서로 동일하게 함과 동시에, 연결 영역(46x)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 복수의 코어의 투자율과, 기타 코어의 투자율을 다르게 할 수도 있다. 구체적으로는 연결 영역(46x)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 코어의 투자율을 기타 코어의 투자율보다 높게 할 수 있다. 이에 따라, 발열 회전체(44)의 자속 밀도가 낮아진 영역(연결 영역(46x)에 대향하는 영역)의 주변 영역의 자속 밀도를 높게 할 수 있다. 그 결과, 회전축 방향(D1)으로의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. In addition, the arrangement density of each core of the core portion and the distance from the
또한, 제2 실시 형태의 정착 장치(40A)와 같이 제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)을 구비하고, 제4 코일(71A) 및 제5 코일(72A)이 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 연결 영역(46x)과 동일한 관계의 연결 영역(73x)을 가지고 있는 정착 장치(840C)(화상 형성 장치(1) C)를 생각할 수 있다(도 18 참조). 정착 장치(40C)는 코어부(47C)를 구비한다. 코어부(47C)는 연결 영역(46x) 및 연결 영역(73x)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 복수의 코어(51C)(연결부)를 구비한다. 또한, 코어부(47C)는 코어(51C) 이외의 코어로서 복수의 코어(51)(주요부)를 구비한다. 복수의 코어(51)는 복수의 코어(51C)가 설치된 영역을 제외하고, 회전축 방향(D1)으로 등간격으로 나란히 배치된다. 코어(51C)와 코어(51)는 투자율이 서로 같다. Further, like the
복수의 코어(51C)와 복수의 코어(51)는 회전축 방향(D1)으로의 배치 밀도가 서로 다르다. 즉, 복수의 코어(51)가 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 데 대하여, 복수의 코어(51C)는 서로 인접(접촉)한 상태로 배치된다. 이 때문에, 복수의 코어(51)에 비해, 복수의 코어(51C)는 회전축 방향(D1)으로의 배치 밀도가 높다. The plurality of
이와 같이, 연결 영역(46x) 및 연결 영역(73x)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 복수의 코어(51C)의 배치 밀도가 기타 코어인 복수의 코어(51)의 배치 밀도보다 높다. 이에 따라, 발열 회전체(44)의 자속 밀도가 낮아진 영역(연결 영역(46x) 및 연결 영역(73x)에 대향하는 영역) 주변 영역의 자속 밀도를 높게 할 수 있다. 그 결과, 회전축 방향(D1)으로의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
In this way, the arrangement density of the plurality of
[제4 실시 형태] [4th embodiment]
이어서, 제3 실시 형태와 같이, 도 1 ~ 도 16을 참조하면서 제4 실시 형태를 설명한다. Next, like the third embodiment, a fourth embodiment will be described with reference to Figs. 1 to 16.
상술한 제3 실시 형태는 코일부(46)의 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 단부끼리 연결 영역(46x)에서 인접되게 배치되는 구조이다. 이에 대해, 제4 실시 형태에서는 도 12(b)에 도시한 바와 같이, 코일부(46h)의 제2 코일(49h)과 제3 코일(50h)의 단부끼리 연결 영역(46y)에서 서로 이격되게 배치된다. 이와 같이 이격 배치됨으로써, 제2 코일(49h)과 제3 코일(50h)을 용이하게 배치할 수 있다. In the above-described third embodiment, the ends of the
여기서, 제2 코일(49h)과 제3 코일(50h)이 이격 배치된 경우에는, 제2 코일(49h)과 제3 코일(50h)에 동일 방향으로 전류가 흐른 경우라도, 제3 실시 형태와 같은 자속의 상쇄는 발생하기 어렵다. 그러나, 연결 영역(46y)에 코일이 존재하지 않는 영역이 있고, 그 영역에서 자속이 발생하지 않는다. 이에 따라, 도 13(a)에 도시한 바와 같이, 연결 영역(46y)에 대향하는 발열 회전체(44)의 영역(TS1)은 발열 회전체(44)의 다른 영역에 비해 자속 밀도가 낮아진다. 그 결과, 발열 회전체(44)의 온도 분포가 불균일해질 우려가 있다. 이러한 경우라도, 제3 실시 형태에서 설명한 정착 장치(40B)(도 14 및 도 15 참조)나 정착 장치(40X)(도 16 참조)에 의해, 발열 회전체(44)에서의 자속 밀도가 낮아진 영역(연결 영역(46y)에 대향하는 영역(TS1)) 주변 영역의 자속 밀도를 높게 할 수 있다(도 13(b)). 그 결과, 회전축 방향(D1)으로의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.Here, when the
또한 제2 실시 형태의 정착 장치(40A)와 같이 제4 코일과 제5 코일을 구비하고, 제4 코일과 제5 코일이 제2 코일(49h) 및 제3 코일(50h)의 연결 영역(46y)과 동일한 관계의 연결 영역을 갖는 경우를 생각할 수 있다. 이 경우에도, 제4 코일과 제5 코일의 연결 영역에 대향하는 발열 회전체(44) 영역 주변의 자속 밀도를 높게 하도록 코어부를 구성함으로써, 회전축 방향(D1)으로의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
Also, like the
[제5 실시 형태] [Fifth embodiment]
이어서, 도 1 ~ 도 16에, 도 17을 더 참조하면서, 제5 실시 형태를 설명하기로 한다. Next, a fifth embodiment will be described in FIGS. 1 to 16 with further reference to FIG. 17.
상술한 제3 실시 형태에서는, 코일부(46)의 제2 코일(49)과 제3 코일(50)의 단부끼리 연결 영역(46x)에서 인접되게 배치된다. 이에 대해, 제5 실시 형태에서는 도 12(c)에 도시한 바와 같이, 코일부(46i)의 제2 코일(49i)과 제3 코일(50i)의 단부끼리 대향 방향(D2)으로 중첩되게 배치된다. 이 경우, 제2 코일(49i)과 제3 코일(50i)에 동일 방향으로 전류가 흐르면 연결 영역(46z)에서도 제2 코일(49i)과 제3 코일(50i)에 동일 방향으로 전류가 흐르게 되어, 코일로부터 발생하는 자속이 서로 보강 간섭하게 된다. In the above-described third embodiment, the ends of the
이 경우, 도 17(a)에 도시한 바와 같이, 연결 영역(46z)에 대향하는 발열 회전체(44)의 영역(TS2)은 발열 회전체(44)의 다른 영역에 비해 자속 밀도가 높아진다. 그 결과, 발열 회전체(44)의 온도 분포가 불균일해질 우려가 있다. In this case, as shown in FIG. 17(a), the region TS2 of the
본 실시 형태에서는 제3 실시 형태에서 자속 밀도가 낮아진 영역 주변의 자속 밀도를 높게 한 것과 반대로, 자속 밀도가 높아진 영역 주변의 자속 밀도를 낮게 한다. 즉, 예컨대, 연결 영역(46z)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 복수의 코어의 배치 밀도를 기타 복수의 코어의 배치 밀도보다 낮게 한다. 또한, 예컨대, 연결 영역(46z)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 복수의 코어의 발열 회전체(44)로부터의 거리를, 기타 복수의 코어의 발열 회전체(44)로부터의 거리보다 멀게 한다. 또한, 예컨대, 연결 영역(46z)과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 복수의 코어의 투자율을, 기타 복수의 코어의 투자율보다 낮게 한다. 이에 따라, 도 17(b)에 도시한 바와 같이, 발열 회전체(44)의 자속 밀도가 높아진 영역(TS3) 주변 영역의 자속 밀도를 낮게 할 수 있다. 그 결과, 회전축 방향(D1)으로의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. In this embodiment, as opposed to increasing the magnetic flux density around the region where the magnetic flux density is lowered in the third embodiment, the magnetic flux density around the region where the magnetic flux density is increased is reduced. That is, for example, the arrangement density of the plurality of cores overlapping the
또한 제2 실시 형태의 정착 장치(40A)와 같이 제4 코일과 제5 코일을 구비하고, 제4 코일과 제5 코일이 제2 코일(49i)과 제3 코일(50i)의 연결 영역(46z)과 동일한 관계의 연결 영역을 구비하는 경우를 생각할 수 있다. 이 경우에도, 제4 코일과 제5 코일의 연결 영역에 대향하는 발열 회전체(44) 영역의 주변 영역의 자속 밀도를 낮추도록 코어부를 구성함으로써, 회전축 방향(D1)으로의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
Further, like the
[제6 실시 형태] [6th embodiment]
이어서, 도 1 ~ 도 18에, 추가적으로 도 19 ~ 도 22를 참조하면서, 제6 실시 형태에 따른 화상 형성 장치에 대해 설명하기로 한다. Next, an image forming apparatus according to a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 19 to 22 in addition to FIGS. 1 to 18.
도 19에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치(1D)는 정착 장치(40D)를 포함하여 구성되어 있다. 또한 도 19에서는 정착 장치(40D) 중 코일부(46)에 따른 구성만을 도시하고, 기타 구성은 생략된다.As shown in Fig. 19, the
정착 장치(40D)에서는 제어부(도 7: 65)가 전력 공급부(62) 및 절환 접속부(64) 중 적어도 어느 하나를 제어한다. 제어부(65)는 용지의 급지 상황에 따라 전력 공급부(62) 및 절환 접속부(64) 중 적어도 어느 하나의 제어 패턴을 각각 개별적으로 설정한다. In the
제어부(65)는 상술한 바와 같이, 절환 접속부(64)에 대해 절환 신호를 출력함으로써 2가지 직렬 접속 형태(제1 직렬 접속 형태 및 제2 직렬 접속 형태)로 변환되도록 절환 접속부(64)를 제어한다. 제1 직렬 접속 형태에서는, 도 19(a)에 도시한 바와 같이, 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)의 전류 방향과 제2 코일(49)의 전류 방향이 동일 방향이 되도록, 각 코일이 직렬 접속된다. 또한, 제2 직렬 접속 형태에서는, 도 19(b)에 도시한 바와 같이, 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)의 전류 방향과 제2 코일(49)의 전류 방향이 반대 방향이 되도록, 각 코일이 직렬 접속된다. 상술한 바와 같이, 제1 코일(48)과 제3 코일(50)의 전류 방향은 항상 서로 동일하다. 이러한 2가지 직렬 접속 형태는 각각 절환 접속부(64)를 제어하는 제어 패턴의 일예이다. As described above, the
또한, 제어부(65)는 전력 공급부(62)에 의한 전력 공급을 제어함으로써, 상술한 2가지 직렬 접속 형태에 따른 제어 패턴과는 다른 제어 패턴을 설정할 수 있다. 즉, 상술한 2가지 직렬 접속 형태에 따른 제어 패턴에 따르면 모든 코일에 전력이 공급되었지만, 제어 패턴에는 일부의 코일에 전력이 공급되지 않는 제어 패턴(전력 공급부(62)에 의한 전력의 공급 정지를 설정하는 패턴)도 포함될 수 있다. 예컨대, 제2 코일(49)에 대해 전력 공급을 하지 않는 제어 패턴(도 19(c))이나, 제3 코일(50)에 대해 전력 공급을 하지 않는 제어 패턴(도 19(d))도 제어 패턴에 포함될 수 있다. In addition, by controlling the power supply by the
이와 같이 다종 다양한 제어 패턴의 설정이 가능해지기 때문에, 회전축 방향(D1)으로 다양한 모양의 온도 분포가 구현될 수 있다. 즉, 도 20에 도시한 2가지 직렬 접속 형태에 의한 제어 패턴에 따른 온도 분포(ga) 및 온도 분포(gb)에 더하여, 제2 코일(49)에 대해 전력 공급을 하지 않는 제어 패턴에 따른 온도 분포(gc)나, 제3 코일(50)에 대해 전력 공급을 하지 않는 제어 패턴에 따른 온도 분포(gd) 등도 실현 가능하다. 이에 따라, 다양한 상황에 따라 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있게 된다. Since it is possible to set various types of control patterns as described above, temperature distributions of various shapes can be implemented in the direction of the rotation axis D1. That is, in addition to the temperature distribution (ga) and the temperature distribution (gb) according to the control pattern according to the two series connection types shown in FIG. 20, the temperature according to the control pattern that does not supply power to the
또한 제어부(65)에 의한 전력 공급부(62)의 전력 공급을 제어하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대, 직렬 접속 회로 중의 각 코일과 병렬로 우회 루트를 마련하고, 제어부(65)가 제어하는 스위치에 의해 코일 또는 우회 루트가 선택됨으로써, 각 코일에 대한 전력 공급의 유무를 제어하는 것 등을 생각할 수 있다. In addition, the method of controlling the power supply of the
다양한 제어 패턴을 도 21에 도시한다. 도 21(a) ~ 도 21(g)은 각각 제어 패턴(A1 ~ A7)을 나타낸다. 제어 패턴(A1)에서는 직렬 접속 형태로 상술한 제1 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 모든 코일에 대해 전력 공급이 수행된다(도 21(a)). 제어 패턴(A2)에서는 직렬 접속 형태로서 제1 직렬 접속 형태(또는 상술한 제2 직렬 접속 형태)가 선택됨과 동시에, 제1 코일(48)에 대해서만 전력 공급이 이루어진다(도 21(b)). 제어 패턴(A3)에서는 직렬 접속 형태로서 제1 직렬 접속 형태(또는 제2 직렬 접속 형태)가 선택됨과 동시에, 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)에 대해서만 전력 공급이 이루어진다(도 21(c)). 제어 패턴(A4)에서는 직렬 접속 형태로서 제2 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 모든 코일에 대해 전력 공급이 수행된다(도 21(d)). 제어 패턴(A5)에서는 직렬 접속 형태로서 제1 직렬 접속 형태(또는 제2 직렬 접속 형태)가 선택됨과 동시에, 제3 코일(50)에 대해서만 전력 공급이 이루어진다(도 21(e)). 제어 패턴(A6)에서는 직렬 접속 형태로서 제1 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 제2 코일(49)에 대해서만 전력 공급이 이루어진다(도 21(f)). 제어 패턴(A7)에서는 직렬 접속 형태로서 제1 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 제1 코일(48) 및 제2 코일(49)에 대해서만 전력 공급이 이루어진다(도 21(g)). Fig. 21 shows various control patterns. 21(a) to 21(g) show control patterns A1 to A7, respectively. In the control pattern A1, the above-described first series connection type is selected as the series connection type, and power is supplied to all coils (FIG. 21(a)). In the control pattern A2, the first series connection type (or the above-described second series connection type) is selected as the series connection type, and power is supplied only to the first coil 48 (Fig. 21(b)). In the control pattern A3, the first series connection type (or the second series connection type) is selected as the series connection type, and power is supplied only to the
이러한 제어 패턴의 설정예를 도 22에 도시한다. 도 22는 용지의 종류, 용지폭, 용지가 통과중인지 용지와 용지 사이인지의 조건에 따른 적절한 제어 패턴을 나타내고 있다. 용지의 종류는 보통용지 또는 두꺼운 용지 중 어느 하나이다. 보통용지는 평량(base weight) 60.2 ~ 104.7 g/m2 정도의 용지이고, 두꺼운 용지는 평량 104.7 ~ 216.0 g/m2 정도의 용지이다. 용지 통과중이란, 용지가 발열 회전체(44)를 통과중인 상태이며, 급지 개시시, 복수 용지의 연속 급지시, 급지 종료시를 포함한다. 또한, 용지와 용지 사이란 급지 준비시를 의미한다. 용지 통과중인 경우에는, 목표 온도(발열 회전체(44)의 목표 온도) +3℃ 이상인지, 목표 온도 ±3℃ 이내인지, 목표 온도 -3℃ 이하인지가 제어 패턴 결정시의 조건이 된다. 또한, 용지와 용지 사이인 경우에는 목표 온도 이하인 경우에 제어 패턴이 설정되고, 목표 온도 보다 높은 경우에는 제어 패턴의 설정(변경)은 이루어지지 않는다. 또한 도 22에 도시한 제어 패턴의 설정예는 제1 코일(48)의 회전축 방향(D1)의 길이가 300mm, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)의 길이가 각각 100mm인 경우의 설정예이다. 22 shows an example of setting such a control pattern. Fig. 22 shows an appropriate control pattern according to the condition of the type of paper, paper width, and paper passing or between paper and paper. The type of paper is either plain paper or thick paper. Plain paper is paper with a base weight of 60.2 to 104.7 g/m 2 , and thick paper is paper with a basis weight of 104.7 to 216.0 g/m 2 . The paper passing is a state in which the paper is passing through the heat generating rotating
예컨대, 용지 종류가 보통용지이고, 용지폭이 151mm ~ 200mm이며, 용지 통과중이고, 발열 회전체(44)의 목표 온도 +3℃ 이상인 경우에는 제어 패턴(A5)(도 21(e))이 선택된다. 또한, 용지 종류가 보통용지이고, 용지폭이 101mm ~ 150mm이며, 용지 통과중이고, 발열 회전체(44)의 목표 온도 +3℃ 이상인 경우에는 제어 패턴 OFF가 선택된다. 제어 패턴 OFF란 새롭게 제어 패턴을 설정하지 않는 경우를 나타낸다. For example, when the paper type is plain paper, the paper width is 151 mm to 200 mm, the paper is passing through, and the target temperature of the
또한 상술한 제어 패턴의 설정예는 어디까지나 일예로서, 제어 패턴 결정시의 조건도 일예에 불과하다. 예컨대, 용지 통과중인지 용지와 용지 사이인지를 조건으로 한다고 설명하였지만, 더 상세하게는, 급지 준비시, 급지 개시시, 연속 급지시, 급지 종료시를 각각 개별 조건으로 해도 된다. 이와 같이 급지 상황에 따라 제어 패턴이 결정되므로, 예컨대 급지시에 비해 비급지시의 전력 공급을 억제하는 것 등이 가능해져 다양한 상황에 따라 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. In addition, the above-described control pattern setting example is only an example, and the condition for determining the control pattern is only an example. For example, it has been described that the condition is whether the paper is being passed through or between the paper and the paper, but more specifically, the time of preparation for paper feeding, the time of starting paper feeding, the time of continuous feeding, and the time of paper feeding may be set as individual conditions. Since the control pattern is determined according to the feeding situation in this way, for example, it is possible to suppress the power supply during non-feeding compared to the feeding situation, thereby achieving uniform temperature distribution of the
또한, 도 22의 제어 패턴과 같이 용지의 폭에 따라 제어 패턴이 결정되므로, 다양한 용지폭에 따른 적절한 제어 패턴을 선택하고, 다양한 폭의 용지를 급지할 때 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. 이와 같이 용지의 두께에 따라 제어 패턴이 결정되므로, 다양한 두께의 용지를 급지할 때 발열 회전체(44)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다. In addition, since the control pattern is determined according to the width of the paper as shown in the control pattern of FIG. 22, an appropriate control pattern according to various paper widths is selected, and the temperature distribution of the
또한, 발열 회전체(44)의 측정 온도와 목표 온도와의 차이에 따라 제어 패턴이 결정되므로, 발열 회전체(44)의 온도 상황에 따라 적절한 제어 패턴을 선택할 수 있다.
In addition, since the control pattern is determined according to the difference between the measured temperature of the
[제7 실시 형태] [7th embodiment]
이어서, 도 1 ~ 도 22에 추가적으로 도 23 ~ 도 25를 참조하면서, 제7 실시 형태에 따른 화상 형성 장치에 대해 설명하기로 한다. Next, an image forming apparatus according to a seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 23 to 25 in addition to FIGS. 1 to 22.
도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치(1E)는 정착 장치(40E)를 포함한다. 정착 장치(40E)는 제2 실시 형태의 정착 장치(40)와 마찬가지로 코일부(46A)(도 10 및 도 11 참조)를 구비한다. 또한 도 23 및 도 24에서는 정착 장치(40E) 중 코일부(46A)에 따른 구성만을 도시하고 기타 구성은 생략된다.23 and 24, the
정착 장치(40E)에서는 제6 실시 형태에 따른 정착 장치(40D)와 마찬가지로 제어부(65)가 전력 공급부(62) 및 절환 접속부(64) 중 적어도 어느 하나를 제어한다. 제어부(65)에 의한 다양한 제어 패턴에 대해 설명하기로 한다. 또한 전술한 바와 같이, 제1 코일(48), 제3 코일(50), 및 제5 코일(72A)의 전류 방향은 항상 서로 동일하다. In the
도 23은 제어 패턴(B1 ~ B6)를 나타낸다. 제어 패턴(B1)에서는 모든 코일의 전류 방향이 동일해지는 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 모든 코일에 대해 전력 공급이 이루어진다(도 23(a)). 제어 패턴(B2)에서는 제1 코일(48)에 대해서만 전력 공급이 이루어진다(도 23(b)). 제어 패턴(B3)에서는 제4 코일(71A)을 제외한 모든 코일의 전류 방향이 동일해지는 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 제4 코일(71A)을 제외한 모든 코일에 대해 전력 공급이 이루어진다(도 23(c)). 제어 패턴턴(B4)에서는 제4 코일(71A)의 전류 방향만 다른 코일들의 전류 방향과 반대가 되는 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 모든 코일에 대해 전력 공급이 이루어진다(도 23(d)). 제어 패턴(B5)에서는 제2 코일(49)의 전류 방향과 제1 코일(48)의 전류 방향이 반대가 되는 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 제4 코일(71A)을 제외한 모든 코일에 대해 전력 공급이 이루어진다(도 23(e)). 제어 패턴(B6)에서는 제2 코일(49) 및 제4 코일(71A)을 제외한 모든 코일에 대해 전력 공급이 이루어진다(도 23(f)). 23 shows control patterns B1 to B6. In the control pattern B1, a series connection type in which the current directions of all coils are the same is selected, and power is supplied to all coils (Fig. 23(a)). In the control pattern B2, power is supplied only to the first coil 48 (Fig. 23(b)). In the control pattern B3, a series connection type in which the current directions of all coils except for the
도 24는 제어 패턴(B7 ~ B12)을 나타낸다. 제어 패턴(B7)에서는 제1 코일(48), 제2 코일(49), 및 제4 코일(71A)을 제외한 모든 코일에 대해 전력 공급이 이루어진다(도 24(a)). 제어 패턴(B8)에서는 제2 코일(49) 및 제4 코일(71A)의 전류 방향과 다른 코일들의 전류 방향이 반대가 되는 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 제5 코일(72A)을 제외한 모든 코일에 대해 전력 공급이 이루어진다(도 24(b)). 제어 패턴(B9)에서는 제5 코일(72A)에만 전력 공급이 이루어진다(도 24(c)). 제어 패턴(B10)에서는 제3 코일(50)에만 전력 공급이 이루어진다(도 22(d)). 제어 패턴(B11)에서는 제2 코일(49)의 전류 방향과 제1 코일(48)의 전류 방향이 동일해지는 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 제2 코일(49)에만 전력 공급이 이루어진다(도 24(e)). 제어 패턴(B12)에서는 제4 코일(71A)의 전류 방향과 제1 코일(48)의 전류 방향이 동일해지는 직렬 접속 형태가 선택됨과 동시에, 제4 코일(71A)에만 전력 공급이 이루어진다(도 24(f)). 24 shows control patterns B7 to B12. In the control pattern B7, power is supplied to all coils except for the
이러한 제어 패턴의 설정예를 도 25에 나타낸다. 제어 패턴을 결정하는 각종 조건은 제5 실시 형태에서 설명한 도 22의 제어 패턴의 조건과 같다. 또한 도 25에 도시한 제어 패턴의 설정예는 제1 코일(48)의 회전축 방향(D1)의 길이가 300mm, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)의 길이가 각각 100mm, 제4 코일(71A)의 회전축 방향(D1)의 길이가 50mm, 제5 코일(72A)의 회전축 방향(D1)의 길이가 200mm인 경우의 설정예이다. Fig. 25 shows an example of setting such a control pattern. Various conditions for determining the control pattern are the same as those of the control pattern in Fig. 22 described in the fifth embodiment. In addition, in the example of setting the control pattern shown in FIG. 25, the length of the rotation axis direction D1 of the
예컨대, 용지 종류가 보통용지이고, 용지폭이 151mm ~ 200mm이며, 용지 통과중이고, 발열 회전체(44)의 목표 온도 +3℃ 이상인 경우에는 제어 패턴(B9)가 선택된다. 또한, 용지 종류가 보통용지이고, 용지폭이 100mm 미만이며, 용지 통과중이고, 발열 회전체(44)의 목표 온도 +3℃ 이상인 경우에는 제어 패턴 OFF가 선택된다. 제어 패턴 OFF란 새롭게 제어 패턴을 설정하지 않는 경우를 나타낸다.
For example, when the paper type is plain paper, the paper width is 151 mm to 200 mm, the paper is passing through, and the target temperature of the
[제8 실시 형태] [8th embodiment]
이어서, 도 1 ~ 도 25에 추가적으로 도 26 및 도 27을 참조하면서, 제8 실시 형태에 따른 화상 형성 장치에 대해 설명하기로 한다. Next, an image forming apparatus according to an eighth embodiment will be described with reference to FIGS. 26 and 27 in addition to FIGS. 1 to 25.
도 26에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치(1F)는 정착 장치(40F)를 포함한다. 정착 장치(40F)는 제2 실시 형태의 정착 장치(40A)와 마찬가지로, 코일부(46A)(도 10 및 도 11 참조)를 구비한다. 또한, 정착 장치(40F)는 발열 회전체(44)의 온도를 검지하는 온도 검지 센서(80)를 구비한다. 또한 도 26에는 정착 장치(40F)의 구성 중 코일부(46A) 및 온도 검지 센서(80)에 따른 구성만이 도시된다. 또한, 도 26에는 설명의 편의상, 온도 검지 센서(80)가 코일부(46A) 상에 배치되어 있는 것처럼 도시되어 있지만, 실제로 온도 검지 센서(80)는 발열 회전체(44)의 바로 아래 또는 주변에 배치된다. As shown in Fig. 26, the
온도 검지 센서(80)는 제1 온도 검지 센서(81), 제2 온도 검지 센서(82), 및 제3 온도 검지 센서(83)를 포함할 수 있다. 제1 온도 검지 센서(81)는 제1 코일(48), 제3 코일(50), 및 제5 코일(72A)의 폭방향의 중앙부와 중첩되는 발열 회전체(44) 영역의 온도를 검지한다. 제2 온도 검지 센서(82)는 제1 코일(48), 제2 코일(49), 및 제5 코일(72A)이 서로 중첩되는 부분과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 발열 회전체(44) 영역의 온도를 검지한다. 제3 온도 검지 센서(83)는 제2 코일(49) 및 제4 코일(71A)이 서로 중첩되는 부분과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 발열 회전체(44)의 온도를 검지한다. The
이러한 온도 검지 센서(80)의 값으로부터 발열 회전체(44)의 온도 분포가 이상(abnormal) 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 이에 따라, 잘못된(설정과는 다른) 사이즈의 용지가 급지되고 있는지 여부의 판단이 가능해진다. 이하, 도 27을 참조하여 구체적으로 설명한다. From the value of the
도 27은 사전에 설정되어 있던 용지 사이즈(설정 사이즈)에 대한 실제로 급지된 용지의 용지 사이즈(실제 사이즈)마다의 발열 회전체(44)에 있어서의 온도 분포를 나타낸 도면이다. 여기서, 정착 장치(40F)에서는 제1 용지(S1), 제1 용지보다 폭이 넓은 제2 용지(S2), 및 제2 용지보다 폭이 넓은 제3 용지(S3)가 급지 가능하게 되어 있다. 또한, 제1 코일(48)의 회전축 방향(D1)의 길이는 제3 용지(S3)의 폭보다 크다. 또한, 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)의 길이는 제2 용지(S2)의 폭보다 작고, 제1 용지(S1)의 폭보다 크다. 또한, 제5 코일(72A)의 회전축 방향(D1)의 길이는 제3 용지(S3)의 폭보다 작고, 제2 용지(S2)의 폭 보다 크다. 이러한 사이즈의 용지 및 코일을 이용함으로써, 상술한 온도 검지 센서(80)에 의해 급지 에러를 적절히 판단할 수 있게 된다. Fig. 27 is a diagram showing the temperature distribution in the
또한 온도 검지 센서(80)에 의한 급지 에러 판단의 정밀도를 향상시키기 위해, 제1 코일(48)의 회전축 방향(D1)의 길이는 제3 용지(S3)의 폭 보다 5 ~ 10% 큰 것이 바람직하다. 또한, 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)의 길이는 제1 용지(S1)의 폭보다 5 ~ 10% 큰 것이 바람직하다. 또한, 제5 코일(72A)의 회전축 방향(D1)의 길이는 제2 용지(S2)의 폭보다 5 ~ 10% 큰 것이 바람직하다. In addition, in order to improve the accuracy of the determination of the feeding error by the
우선, 설정 사이즈와 실제 사이즈가 일치하는 경우, 즉 급지 에러가 발생하지 않은 경우에 대해 설명하기로 한다. 예컨대, 설정 사이즈가 제3 용지(S3)의 사이즈로 되어 있는 경우, 모든 코일의 전류 방향이 서로 동일 방향이 된다. 이 상태에서 제5 코일(72A)보다 폭이 큰 제3 용지(S3)가 급지된 경우(도 27(a)), 모든 온도 검지 센서(80)의 검지 부분이 급지부가 된다. 따라서, 제1 온도 검지 센서(81), 제2 온도 검지 센서(82), 및 제3 온도 검지 센서(83)의 각각에서 검지되는 온도는 동일한 정도가 된다. 이와 같이 설정 사이즈가 제3 용지(S3)의 사이즈로 되어 있고, 모든 온도 검지 센서(80)의 값이 동일한 정도가 된 경우, 급지 에러가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. First, a case where the set size and the actual size coincide, that is, a case where no paper feeding error has occurred will be described. For example, when the set size is the size of the third sheet S3, the current directions of all coils become the same direction. In this state, when the third paper S3 having a width larger than that of the
또한, 예컨대, 설정 사이즈가 제2 용지(S2) 사이즈로 되어 있는 경우, 제4 코일(71A)의 전류 방향만이 기타 코일의 전류 방향과 반대 방향이 된다. 이 상태로, 제3 코일(50)보다 넓고, 제5 코일(72A)보다 좁은 제2 용지(S2)가 급지된 경우(도 27(e))에는 검지 부분이 비급지부가 되는 제3 온도 검지 센서(83)의 값만 제1 온도 검지 센서(81) 및 제2 온도 검지 센서(82)의 값과 비교하여 소정의 값만큼 낮아진다. 이와 같이 설정 사이즈가 제2 용지(S2)의 사이즈로 되어 있고, 제3 온도 검지 센서(83)의 값만 소정의 값만큼 낮아진 경우에는, 급지 에러가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. Further, for example, when the set size is the size of the second sheet S2, only the current direction of the
또한, 예컨대, 설정 사이즈가 제1 용지(S1) 사이즈로 되어 있는 경우에는, 제4 코일(71A)에 더하여 제2 코일(49)의 전류 방향도 다른 코일들의 전류 방향과 반대 방향이 된다. 이 상태로, 제3 코일(50)보다 폭이 좁은 제1 용지(S1)가 급지된 경우(도 27(i))에는, 검지 부분이 비급지부가 되는 제2 온도 검지 센서(82) 및 제3 온도 검지 센서(83)의 값이 제1 온도 검지 센서(81)의 값과 비교하여 소정의 값만큼 낮아진다. 이와 같이 설정 사이즈가 제1 용지(S1)의 사이즈로 되어 있고, 제2 온도 검지 센서(82) 및 제3 온도 검지 센서(83)의 값이 제1 온도 검지 센서(81)의 값과 비교하여 소정의 값만큼 낮아진 경우에는, 급지 에러가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. Further, for example, when the set size is the size of the first sheet S1, in addition to the
이에 대해 설정 사이즈와 실제 사이즈가 일치하지 않은 경우, 즉 급지 에러가 발생한 경우에는, 온도 검지 센서(80)가 상술한 급지 에러가 발생하지 않은 경우와는 다른 온도 검지를 수행한다. 예컨대, 설정 사이즈가 제3 용지(S3)의 용지 사이즈로 되어 있고, 제2 용지(S2)가 급지된 경우(도 27(d)), 제3 온도 검지 센서(83)의 값만 제1 온도 검지 센서(81) 및 제2 온도 검지 센서(82)의 값과 비교하여 높아진다. 그 온도차는 용지가 통과하는 부분에서 열의 일부가 용지로 이동하여 용지 통과 부분의 온도가 용지가 통과하지 않는 부분에 비해 낮아지는 것에 의해 발생한다. 이 경우, 본래 모든 온도 검지 센서(80)의 값이 동일한 정도가 되어야 하므로, 제어부(65)는 급지 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 온도 검지 센서(80)에 의한 온도 검지 상황이 제2 용지(S2)가 급지되었을 때의 상황(제1, 제2 온도 검지 센서(81)(82)의 검지값이 거의 동일하고 제3 온도 검지 센서(83)의 검지값이 다름)과 일치하므로, 제어부(65)는 설정 사이즈를 제2 용지(S2)의 사이즈로 변경한다. 이에 따라 제어부(65)는 온도 검지 센서(80)에서 검지된 온도 검지 상황이 설정 사이즈에 따른 온도 검지 상황과 다른 경우에는 적절한 설정 사이즈로 변경할 수 있다.
In contrast, when the set size and the actual size do not match, that is, when a feeding error occurs, the
[제9 실시 형태] [9th embodiment]
이어서, 도 1 ~ 도 27에, 추가적으로 도 28을 참조하면서, 제9 실시 형태에 따른 화상 형성 장치에 대해 설명하기로 한다.Next, with reference to FIG. 28 in addition to FIGS. 1 to 27, an image forming apparatus according to a ninth embodiment will be described.
도 28에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치(1G)는 정착 장치(40G)를 포함한다. 정착 장치(40G)는 제1 실시 형태의 정착 장치(40)와 마찬가지로, 코일부(46)를 구비한다. 또한, 정착 장치(40G)는 발열 회전체의 온도를 검지하는 온도 검지 센서(80G)를 구비한다. 또한 도 28에는 정착 장치(40G)의 구성 중 코일부(46) 및 온도 검지 센서(80G)에 따른 구성만이 도시된다. 또한, 도 28에는 설명의 편의상, 온도 검지 센서(80G)가 코일부(46) 상에 배치되어 있는 것처럼 도시되어 있지만, 실제로 온도 검지 센서(80G)는 발열 회전체(44)의 바로 아래 또는 주변에 배치된다. As shown in Fig. 28, the
도 26에 도시한 제8 실시 형태에 따른 정착 장치(40F)에서는 3층 구조의 코일부(46A)에 대해 3개의 온도 검지 센서(80)가 설치되나, 정착 장치(40G)에서는 2층 구조의 코일부(46)에 대해 2개의 온도 검지 센서(80)가 설치된다. 즉, 제1 온도 검지 센서(81G)와 제2 온도 검지 센서(83G)가 설치된다. In the
제1 온도 검지 센서(81G)는 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)의 회전축 방향(D1)의 중앙부와 대향 방향(D2)으로 중첩되는 발열 회전체(44) 영역의 온도를 검지한다. 제2 온도 검지 센서(83G)는 제1 코일(48) 및 제2 코일(49)이 대향 방향(D2)으로 서로 중첩되는 부분과 대향 방향(D2)으로 중첩되는 발열 회전체(44) 영역의 온도를 검지한다. The first
이러한 구성에 의하면, 코일부(46)와 같이 제1 코일(48), 제2 코일(49), 및 제3 코일에 의해 구성된 2층 구조의 코일 구성에서도 급지 에러를 검지할 수 있다. 즉, 제1 온도 검지 센서(81G)의 온도와 제2 온도 검지 센서(83G)의 온도에 따라 설정 사이즈에 대한 실제 사이즈의 에러를 검지할 수 있다. According to this configuration, it is possible to detect a feeding error even in a coil configuration of a two-layer structure composed of the
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명이 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 권회수는 제1 코일(48)의 권회수보다 적다고 설명하였지만 이에 한정되지 않으며, 제1 코일의 권회수와 같거나 많을 수도 있다. As described above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, although it has been described that the number of turns of the
또한, 제2 코일(49) 및 제3 코일의 내폭(IW2)은 제1 코일(48)의 내폭(IW1)보다 크고, 제2 코일(49) 및 제3 코일의 외폭(OW2)은 제1 코일(48)의 외폭(OW1)보다 크다고 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 내폭(IW2)은 내폭(IW1)과 같거나 작을 수 있고, 외폭(OW2)은 외폭(OW1)과 같거나 클 수 있다. In addition, the inner width IW2 of the
또한, 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)의 권회수가 같다고 설명하였지만, 다를 수도 있다. 또한, 반드시 제1 코일(48) 쪽이 제2 코일(49) 및 제3 코일(50)보다 코어부(47)에 가까운 위치에 배치되어 있을 필요는 없다. 또한, 코어부(47)는 반드시 설치되어야 하는 것은 아니다. 또한, 각 코일은 반드시 별개의 코일로 되어 있어야 하는 것은 아니며, 예컨대, 항상 서로 같은 방향으로 전류가 흐르는 제1 코일(48) 및 제3 코일(50)을 일체형 코일로 할 수도 있다. Also, although it has been described that the number of turns of the
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.The above-described embodiments are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible from those of ordinary skill in the art. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the invention described in the following claims.
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1X: 화상 형성 장치
40, 40A, 40B, 40C, 40D, 40E, 40F, 40G, 40X: 정착 장치
44: 발열 회전체 44a: 외주면
46, 46A, 46h, 46i: 코일부 46c: 원호부
46x, 46y, 46z, 73x: 연결 영역 47, 47B, 47C, 47X: 코어부
48: 제1 코일 48x: 양단부
48y: 중앙부 49, 49h, 49i: 제2 코일
50, 50h, 50i: 제3 코일 51, 51B, 51C, 51X: 코어
62: 전력 공급부 63: 회로부
64: 절환 접속부 65: 제어부
71A: 제4 코일 72A: 제5 코일
80, 80G: 온도 검지 센서 81, 81G: 제1 온도 검지 센서
82, 83G: 제2 온도 검지 센서 83: 제3 온도 검지 센서
D1: 회전축 방향 D2: 대향 방향
IW1, IW2: 내폭 OW1,OW2: 외폭
T1: 회전 방향1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1X: image forming device
40, 40A, 40B, 40C, 40D, 40E, 40F, 40G, 40X: Fusing device
44:
46, 46A, 46h, 46i:
46x, 46y, 46z, 73x:
48:
48y:
50, 50h, 50i:
62: power supply unit 63: circuit unit
64: switching connection portion 65: control unit
71A:
80, 80G:
82, 83G: second temperature detection sensor 83: third temperature detection sensor
D1: direction of rotation axis D2: opposite direction
IW1, IW2: inner width OW1, OW2: outer width
T1: direction of rotation
Claims (20)
상기 발열체를 가열하기 위한 자속을 발생시키는 것으로서, 상기 발열체의 외주면에 대향 방향으로 이격되게 배치되는 코일부와 상기 코일부에 전력을 공급하는 전력 공급부를 구비하는 코일 유닛 회로;를 포함하며,
상기 코일부는,
상기 발열체의 폭 방향을 따라 배치되는 제1 코일;
상기 제1 코일의 상기 폭 방향 양단부에 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 한 쌍의 제2 코일; 및
상기 제1 코일의 상기 폭 방향 중앙부에 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 제3 코일;을 구비하며,
상기 코일 유닛 회로는, 상기 제1코일과 상기 제3코일의 전류 방향은 동일한 방향이고 상기 제2코일의 전류 방향이 상기 제1코일과 상기 제3코일의 전류 방향과 동일한 방향과 반대 방향 중 어느 한 방향이 되도록 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일의 직렬 접속 형태를 절환하는 절환 접속부를 구비하는 정착 장치.Rotatable heating element;
And a coil unit circuit that generates magnetic flux for heating the heating element, and includes a coil unit disposed to be spaced apart from an outer circumferential surface of the heating element in an opposite direction and a power supply unit supplying power to the coil unit; and
The coil part,
A first coil disposed along the width direction of the heating element;
A pair of second coils disposed to overlap in the opposite direction on both ends of the first coil in the width direction; And
And a third coil disposed to overlap in the opposite direction at a central portion of the first coil in the width direction,
In the coil unit circuit, the current direction of the first coil and the third coil is the same direction, and the current direction of the second coil is the same direction as that of the first coil and the third coil, and the opposite direction. A fixing device comprising a switching connection portion for switching the series connection type of the first coil, the second coil, and the third coil so as to be in one direction.
상기 제2 코일의 권회수는 상기 제1 코일의 권회수보다 적은 정착 장치.The method of claim 1,
A fixing device in which the number of turns of the second coil is less than that of the first coil.
상기 발열체의 회전 방향으로, 상기 제2 코일과 상기 제3 코일의 내폭은 상기 제1 코일의 내폭보다 크고, 상기 제2 코일과 상기 제3 코일의 외폭은 상기 제1 코일의 외폭보다 작은 정착 장치.The method of claim 1,
In the rotation direction of the heating element, an inner width of the second coil and the third coil is greater than an inner width of the first coil, and an outer width of the second coil and the third coil is smaller than an outer width of the first coil .
상기 제2 코일과 상기 제3 코일은 상기 발열체로부터의 상기 대향 방향으로의 이격 거리, 및 권회수가 같은 정착 장치.The method of claim 1,
The fixing device of the second coil and the third coil has the same separation distance from the heating element in the opposite direction and the number of turns.
상기 제2 코일과 상기 제3 코일은,
상기 폭 방향의 단부끼리 서로 인접되게 배치되는 구조와, 상기 폭 방향의 단부끼리 서로 이격되게 배치되는 구조와, 상기 발열체로부터 상기 대향 방향으로의 이격 거리가 서로 다르고 상기 폭 방향의 단부끼리 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 구조 중 어느 한 구조로 배치되는 정착 장치.The method of claim 1,
The second coil and the third coil,
A structure in which the ends in the width direction are disposed adjacent to each other, and a structure in which the ends in the width direction are disposed to be spaced apart from each other, and the distance from the heating element in the opposite direction is different from each other, and the ends in the width direction are in the opposite direction A fixing device disposed in any one of the structures disposed to be overlapped.
상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 의해 발생하는 자속을 상기 발열체에 집중시키는 것으로서, 복수의 코어를 구비하는 코어부;를 더 포함하며,
상기 코어부는 상기 폭 방향으로 적어도 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일과 중첩되는 위치에 배치되는 정착 장치.The method of claim 1,
The first coil, the second coil, and the magnetic flux generated by the third coil are concentrated on the heating element, and further comprising a core portion having a plurality of cores, and
The fixing device is disposed at a position where the core portion overlaps at least the second coil and the third coil in the width direction.
상기 제1 코일은 상기 대향 방향으로 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일보다 상기 코어부에 가까운 위치에 배치되는 정착 장치.The method of claim 6,
The first coil is disposed closer to the core portion than the second coil and the third coil in the opposite direction.
상기 코어부는,
상기 제3 코일의 상기 제2 코일측 단부로부터 상기 제2 코일의 상기 제3 코일측 단부에 이르는 연결 영역과 상기 대향 방향으로 중첩되는 연결부; 및
상기 연결부 이외에 상기 코일부와 중첩되는 주요부;를 구비하며,
상기 연결부와 상기 주요부는,
상기 복수의 코어의 배치 밀도가 서로 다르고 투자율이 서로 동일한 구조와, 상기 복수의 코어의 투자율이 서로 다른 구조와, 상기 복수의 코어의 상기 발열체로부터 상기 대향 방향의 거리가 서로 다른 구조 중 어느 한 구조를 갖는 정착 장치.The method of claim 6,
The core part,
A connection portion overlapping in the opposite direction with a connection region extending from the second coil-side end of the third coil to the third coil-side end of the second coil; And
In addition to the connection part, a main part overlapping the coil part; and,
The connection part and the main part,
Any one of a structure in which the plurality of cores have different arrangement densities and the same magnetic permeability, a structure in which the plurality of cores have different magnetic permeability, and a structure in which the distances in the opposite direction from the heating element of the plurality of cores are different A fixing device having a.
상기 제1 코일에 의해 발생하는 자속에 대한 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 의해 발생하는 자속의 비율이 50% 이하인 정착 장치.The method of claim 1,
A fixing device in which a ratio of the magnetic flux generated by the second coil and the third coil to the magnetic flux generated by the first coil is 50% or less.
상기 코일부는,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 상기 폭 방향 양단부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 한 쌍의 제4 코일; 및
상기 제1 코일 및 상기 제3 코일의 상기 폭 방향 중앙부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 제5 코일;을 더 구비하며,
상기 제4 코일과 상기 제5 코일의 상기 폭 방향 길이의 비는 상기 제2 코일과 상기 제3 코일의 상기 폭 방향 길이의 비와 다르고,
상기 절환 접속부는 상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 상기 제3 코일, 상기 제4 코일 및 상기 제5 코일을 직렬 접속함과 동시에, 상기 제1코일, 상기 제3코일, 및 상기 제5코일의 전류 방향은 동일한 방향이고 상기 제2코일과 상기 제4코일의 전류의 방향이 상기 제1코일의 전류의 방향과 동일한 방향과 반대 방향 중 어느 한 방향이 되도록 상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 상기 제3 코일, 상기 제4 코일 및 상기 제5 코일의 직렬 접속 형태를 절환하는 정착 장치.The method of claim 1,
The coil part,
A pair of fourth coils disposed to overlap with both ends in the width direction of the first coil and the second coil in the opposite direction; And
A fifth coil disposed to overlap the central portion in the width direction of the first coil and the third coil in the opposite direction; and
The ratio of the width direction length of the fourth coil and the fifth coil is different from the ratio of the width direction length of the second coil and the third coil,
The switching connection unit connects the first coil, the second coil, the third coil, the fourth coil and the fifth coil in series, and at the same time, the first coil, the third coil, and the fifth coil The first coil and the second coil so that the current direction of is the same direction and the direction of the current of the second coil and the fourth coil is one of the same direction and the opposite direction to the direction of the current of the first coil. And a fixing device for switching a series connection type of the third coil, the fourth coil, and the fifth coil.
상기 제1 코일에 의해 발생하는 자속에 대한 상기 제4 코일 및 상기 제5 코일에 의해 발생하는 자속의 비율이 50% 이하인 정착 장치.The method of claim 10,
A fixing device in which a ratio of the magnetic flux generated by the fourth coil and the fifth coil to the magnetic flux generated by the first coil is 50% or less.
상기 코일 유닛 회로는, 상기 전력 공급부와 상기 절환 접속부 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
상기 제어부는 급지 준비시, 급지 개시시, 연속 급지시, 및 급지 종료시에, 상기 전력공급부 및 상기 절환 접속부 중 적어도 어느 하나의 제어 패턴을 각각 개별적으로 설정하는 정착 장치.The method of claim 1,
The coil unit circuit further includes a control unit for controlling at least one of the power supply unit and the switching connection unit,
The control unit individually sets at least one control pattern of the power supply unit and the switching connection unit at the time of preparation for feeding, at the start of feeding, at the time of continuous feeding, and at the end of feeding.
상기 제어 패턴은 상기 전력 공급부에 의한 전력의 공급 및 정지를 설정하는 패턴을 포함하는 정착 장치.The method of claim 12,
The control pattern includes a pattern for setting the supply and stop of power by the power supply unit.
상기 제어 패턴은 상기 절환 접속부에 의한 상기 코일부의 직렬 접속 형태를 설정하는 패턴을 포함하는 정착 장치.The method of claim 12,
The control pattern includes a pattern for setting a series connection type of the coil unit by the switching connection unit.
상기 제어부는 상기 제어 패턴을 복수 개 가지고 있는 정착 장치.The method of claim 12,
The control unit is a fixing device having a plurality of the control patterns.
상기 제어부는,
기록매체의 폭, 기록매체의 두께, 상기 발열체의 측정 온도와 목표 온도와의 차이 중 적어도 하나에 따라서 상기 제어 패턴을 결정하는 정착 장치.The method of claim 15,
The control unit,
A fixing device for determining the control pattern according to at least one of a width of a recording medium, a thickness of a recording medium, and a difference between a measured temperature of the heating element and a target temperature.
상기 발열체의 영역 중, 상기 제1 코일 및 상기 제3 코일의 상기 폭 방향의 중앙부와 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지하는 제1 온도 검지 센서; 및
상기 발열체의 영역 중, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일이 상기 대향 방향으로 서로 중첩되는 부분과 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지하는 한 쌍의 제2 온도 검지 센서;를 더 구비하는 정착 장치.The method of claim 1,
A first temperature detection sensor configured to detect a temperature of a region of the heating element that overlaps a central portion of the first coil and the third coil in the width direction and the opposite direction; And
A pair of second temperature detection sensors configured to detect a temperature of a region in which the first coil and the second coil overlap each other in the opposite direction and a region overlapped in the opposite direction, among the regions of the heating element; Fixing device.
상기 코일부는,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 상기 폭 방향 양단부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 한 쌍의 제4 코일;
상기 제1 코일 및 상기 제3 코일의 상기 폭 방향 중앙부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되는 제5 코일;을 더 구비하며,
상기 제5 코일은 상기 제2 코일의 상기 제3 코일측 단부와 상기 대향 방향으로 중첩되게 배치되며,
상기 정착 장치는,
상기 발열체의 영역 중, 상기 제2 코일과 상기 제5 코일이 서로 중첩되는 부분과 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지하는 한 쌍의 제3 온도 검지 센서;를 더 구비하고,
상기 제1 온도 검지 센서는 상기 발열체의 영역 중, 상기 제1 코일, 상기 제3 코일, 및 상기 제5 코일의 상기 폭 방향 중앙부와 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지하고,
상기 제2 온도 검지 센서는 상기 발열체의 영역 중, 상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 및 상기 제5 코일이 서로 중첩되는 부분과 상기 대향 방향으로 중첩되는 영역의 온도를 검지하는 정착 장치. The method of claim 17,
The coil part,
A pair of fourth coils disposed to overlap with both ends in the width direction of the first coil and the second coil in the opposite direction;
A fifth coil disposed to overlap the central portion in the width direction of the first coil and the third coil in the opposite direction; and
The fifth coil is disposed to overlap an end portion of the second coil on the third coil side in the opposite direction,
The fixing device,
A pair of third temperature detection sensors for detecting a temperature of a region where the second coil and the fifth coil overlap each other and a region overlapping each other in the opposite direction among the regions of the heating element; and
The first temperature detection sensor detects a temperature of a region of the heat generating element overlapping the central portion of the first coil, the third coil, and the fifth coil in the width direction and the opposite direction,
The second temperature detection sensor detects a temperature of a region of the heating element, a region where the first coil, the second coil, and the fifth coil overlap each other and a region overlapping in the opposite direction.
제1 기록매체, 상기 제1 기록매체보다 폭이 넓은 제2 기록매체, 및 상기 제2 기록매체보다 폭이 넓은 제3 기록매체를 급지하는 경우,
상기 제1 코일의 상기 폭 방향의 길이는 상기 제3 기록매체의 폭보다 크고,
상기 제3 코일의 상기 폭 방향의 길이는 상기 제2 기록매체의 폭보다 작고 상기 제1 기록매체의 폭보다 크며,
상기 제5 코일의 상기 폭 방향의 길이는 상기 제3 기록매체의 폭보다 작고 상기 제2 기록매체의 폭보다 큰 정착 장치.The method of claim 18,
When feeding a first recording medium, a second recording medium wider than the first recording medium, and a third recording medium wider than the second recording medium,
The length of the first coil in the width direction is greater than the width of the third recording medium,
The length in the width direction of the third coil is smaller than the width of the second recording medium and larger than the width of the first recording medium,
A fixing device in which a length of the fifth coil in the width direction is smaller than a width of the third recording medium and larger than a width of the second recording medium.
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