JP2001312178A - Fixing device - Google Patents
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Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に用
いられる定着装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, and a facsimile.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、電子写真方式の画像形成装置で
は、感光体等からなる像形成部により形成されたトナー
像が、給紙部から感光体位置に搬入された転写紙に転写
部により転写され、定着部によりそのトナー像が転写紙
に定着された後、装置外に排出されるようになってい
る。2. Description of the Related Art In general, in an electrophotographic image forming apparatus, a toner image formed by an image forming unit including a photoreceptor is transferred by a transfer unit onto a transfer sheet carried from a paper feeding unit to a photoreceptor position. After the toner image is fixed on the transfer paper by the fixing unit, the toner image is discharged out of the apparatus.
【0003】定着部としては、最近では、高速化、安全
性の点から加熱ローラと加圧ローラにより構成される熱
ローラ定着方式を採用することが多い。熱ローラ定着方
式では、加圧ローラは加熱ローラに所定の圧力で押し付
けられており、トナー像が転写された転写紙は加熱ロー
ラと加圧ローラの間に通されて、加熱ローラからの熱と
加圧ローラの圧力によってトナー像が転写紙に定着され
るようになっている。As a fixing unit, a heat roller fixing system composed of a heating roller and a pressure roller has recently been often used in terms of speeding up and safety. In the heat roller fixing method, the pressure roller is pressed against the heat roller with a predetermined pressure, and the transfer paper on which the toner image has been transferred is passed between the heat roller and the pressure roller, and the heat from the heat roller is removed. The toner image is fixed on the transfer paper by the pressure of the pressure roller.
【0004】従来の加熱ローラは、ハロゲンランプなど
からなるヒータを内蔵し、このヒータからの輻射熱によ
ってローラ表面を加熱するようにしたものが多い。[0004] Many conventional heating rollers incorporate a heater such as a halogen lamp and heat the roller surface by radiant heat from the heater.
【0005】これに対して、導電性部材で形成された加
熱ローラの内部にコイルが巻回されたコアを配設し、こ
のコイルに高周波電力を供給し、この高周波電力によっ
て生じた高周波磁界がローラに鎖交することによりロー
ラに誘導渦電流を発生させ、この渦電流とローラの抵抗
によって生じるジュール熱により、加熱ローラを加熱す
るようにした誘導加熱方式の定着装置が提案されている
(特開昭54−39645号公報、特開平9−2585
86号公報参照)。On the other hand, a core around which a coil is wound is provided inside a heating roller formed of a conductive member, and high-frequency power is supplied to the coil, and a high-frequency magnetic field generated by the high-frequency power is generated. An induction heating type fixing device has been proposed in which an induced eddy current is generated in a roller by interlinking with the roller, and the heating roller is heated by Joule heat generated by the eddy current and the resistance of the roller. JP-A-54-39645, JP-A-9-2585
No. 86).
【0006】この誘導加熱方式の定着装置は、ローラ自
体を加熱するので、ヒータにより間接的に加熱する方式
に比べて効率がよく、ローラ以外の部分における温度上
昇を低減できる。従って、定着可能温度まで上昇するの
に要する時間の短縮や装置の省エネルギー化などを実現
することが期待されている。In the induction heating type fixing device, since the roller itself is heated, it is more efficient than a system in which the roller is heated indirectly by a heater, and the temperature rise in portions other than the roller can be reduced. Therefore, it is expected that the time required for raising the temperature to the fixing-possible temperature can be shortened and the energy saving of the apparatus can be realized.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】一般に転写紙は、画像
形成装置の仕様によって種々のサイズのものが用いられ
る。加熱ローラとしては、装置において用いられる最大
幅の転写紙を定着可能なように設計されるが、最大幅よ
り小さい幅の転写紙を定着すると、加熱ローラの転写紙
が通らない部分、すなわち加熱ローラの両端部分の温度
が上昇する。これは、その部分だけ紙による吸熱がない
ためである。従って、小幅の転写紙を定着した直後に大
幅の転写紙を定着すると、ローラの高温部分にトナーが
付着する高温オフセットなどの不具合が生じる虞があ
る。Generally, transfer papers of various sizes are used depending on the specifications of the image forming apparatus. The heating roller is designed to be able to fix the maximum width of the transfer paper used in the apparatus, but if a transfer paper having a width smaller than the maximum width is fixed, the portion of the heat roller where the transfer paper does not pass, that is, the heating roller The temperature at both ends increases. This is because there is no heat absorption by the paper only in that part. Therefore, if a large amount of transfer paper is fixed immediately after the transfer paper having a small width is fixed, a problem such as a high-temperature offset in which toner adheres to a high-temperature portion of the roller may occur.
【0008】そこで、上記従来のヒータを用いた定着装
置の場合には、例えば配光の異なるハロゲンランプを加
熱ローラに2本内蔵し、定着する転写紙の幅に応じて各
ランプをオンオフすることで、転写紙の種々の幅に対し
て加熱ローラの表面温度の均一化を図っている。Therefore, in the case of the above-described fixing device using a heater, for example, two halogen lamps having different light distributions are incorporated in the heating roller, and each lamp is turned on / off according to the width of the transfer paper to be fixed. Thus, the surface temperature of the heating roller is made uniform for various widths of the transfer paper.
【0009】ところが、上記従来の特開昭54−396
45号公報や特開平9−258586号公報に記載の誘
導加熱方式の定着装置では、定着する転写紙サイズに応
じたコイルの通電制御については一切開示されていな
い。However, the above-mentioned conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-396
No. 45 or JP-A-9-258586 does not disclose any control of energization of a coil according to the size of a transfer sheet to be fixed.
【0010】本発明は、上記問題を解決するもので、転
写紙の寸法に関係なく加熱ローラの表面温度分布を均一
にすることができる誘導加熱方式の定着装置を提供する
ことを目的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide an induction heating type fixing device capable of making the surface temperature distribution of a heating roller uniform regardless of the size of a transfer sheet.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、導電
性部材により形成された円筒形状で、中心軸周りに回転
可能に保持された中空ローラの内部にコイルを配設し、
このコイルに高周波電力を供給して上記中空ローラに渦
電流を生じさせることにより上記中空ローラを加熱し、
この加熱された中空ローラを用いて転写紙上に形成され
たトナー像を当該転写紙に定着するようにした誘導加熱
方式の定着装置において、上記中空ローラの内部に上記
中心軸に沿って並設され、上記中心軸に直交する向きに
設けられたn(nは2以上の整数)個のコアと、上記各
コアにそれぞれ巻回されたn個のコイルと、電源部から
上記各コイルへの電力供給をオンオフするk(kはn以
下の整数)個のスイッチング手段と、上記各スイッチン
グ手段を所定以上の周波数でオンオフさせ、そのオンオ
フデューティ比を変化させて上記電源部から上記各コイ
ルへの供給電力を制御する制御手段と、上記転写紙の上
記中心軸方向の寸法を判別する判別手段とを備え、上記
制御手段は、上記判別手段による判別結果に応じて上記
各コイルへの供給電力を変化させるものであることを特
徴としている。According to a first aspect of the present invention, a coil is disposed inside a hollow roller which is formed of a conductive member and has a cylindrical shape and is rotatably held around a central axis.
The hollow roller is heated by supplying high-frequency power to the coil to generate an eddy current in the hollow roller,
In the fixing device of the induction heating type, in which the toner image formed on the transfer paper is fixed to the transfer paper by using the heated hollow roller, the fixing device is arranged inside the hollow roller along the central axis. N (n is an integer of 2 or more) cores provided in a direction orthogonal to the central axis, n coils wound around each of the cores, and electric power from a power supply unit to each of the coils. K (k is an integer equal to or less than n) switching means for turning on and off the supply, and the switching means are turned on and off at a predetermined frequency or more, and the on / off duty ratio is changed to supply the power from the power supply unit to each of the coils. Control means for controlling power; and discriminating means for discriminating the dimension of the transfer paper in the central axis direction, wherein the control means supplies power to each of the coils in accordance with a discrimination result by the discriminating means. It is characterized in that to vary the force.
【0012】この構成によれば、n個のコアが、中空ロ
ーラの内部に中心軸に沿って並設され、中心軸に直交す
る向きに設けられて、コイルがこの各コアにそれぞれ巻
回されており、電源部から各コイルへの電力供給をオン
オフするk個のスイッチング手段が所定以上の周波数で
オンオフされ、そのオンオフデューティ比が変化するこ
とで電源部から各コイルへの供給電力が制御される。こ
のとき、転写紙の中心軸方向の寸法が判別され、その判
別結果に応じて各コイルへの供給電力が変化することに
より、種々の寸法の転写紙に対して、中空ローラの表面
温度分布を均一にすることが可能になる。According to this configuration, the n cores are arranged inside the hollow roller along the central axis and provided in a direction orthogonal to the central axis, and the coils are wound around the respective cores. The k switching means for turning on and off the power supply from the power supply unit to each coil are turned on and off at a predetermined frequency or more, and the power supply from the power supply unit to each coil is controlled by changing the on / off duty ratio. You. At this time, the size of the transfer paper in the central axis direction is determined, and the power supply to each coil is changed according to the determination result. It becomes possible to make it uniform.
【0013】また、請求項2の発明は、請求項1記載の
定着装置において、上記制御手段は、上記n個のコイル
のうちで、コイルの対向領域内を上記転写紙が通過する
当該コイルに対してのみ電力を供給するものであること
を特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the control unit is configured to control, among the n coils, the coil through which the transfer paper passes in a region facing the coil. It is characterized in that power is supplied only to this.
【0014】この構成によれば、n個のコイルのうち
で、コイルの対向領域内を転写紙が通過する当該コイル
に対してのみ電力が供給されるので、転写紙が小さいと
きなどに転写紙にトナー像を定着するのに不要な部分の
加熱が行われず、消費電力が低減することとなる。According to this configuration, since power is supplied only to the coil of the n coils through which the transfer paper passes in the area facing the coil, the transfer paper is used when the transfer paper is small. Unnecessary portions for fixing the toner image are not heated, and the power consumption is reduced.
【0015】また、請求項3の発明は、請求項2記載の
定着装置において、上記制御手段は、上記各コイルの対
向領域全体を上記転写紙が通過するときに比べて、上記
各コイルの対向領域の一部を上記転写紙が通過するとき
は、上記各コイルに対する供給電力を低下させるもので
あることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the second aspect, the control means is arranged so that each of the coils is opposed to the corresponding one of the coils when compared with a case where the transfer paper passes through the entire opposed area of each of the coils. When the transfer paper passes through a part of the area, power supplied to each of the coils is reduced.
【0016】この構成によれば、各コイルの対向領域の
一部を転写紙が通過するときは、対向領域全体を転写紙
が通過するときに比べて、転写紙による吸熱量が低下す
るので中空ローラの温度低下幅が小さくなるので、この
ときに各コイルに対する供給電力が低下すると、中空ロ
ーラの温度分布が均一に維持されることとなる。According to this configuration, the amount of heat absorbed by the transfer paper is lower when the transfer paper passes through a part of the opposing area of each coil than when the transfer paper passes through the entire opposing area. Since the temperature reduction width of the roller is small, if the supply power to each coil is reduced at this time, the temperature distribution of the hollow roller is maintained uniformly.
【0017】また、請求項4の発明は、請求項1記載の
定着装置において、上記中心軸の一方端側からm(mは
1≦m≦n/2の整数)番目のコアと他方端側からm番
目のコアとは、それぞれ互いに同一サイズに設定され、
上記各m番目のコアに巻回されるコイルは、それぞれ互
いに同一巻数に設定され、上記制御手段は、上記各m番
目のコアに巻回されるコイルに対して同一の電力を供給
するものであることを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device of the first aspect, the m-th (m is an integer of 1 ≦ m ≦ n / 2) core and the other end side from one end side of the center shaft. And the m-th core are set to the same size as each other,
The coils wound around the m-th core are set to have the same number of turns, respectively, and the control means supplies the same power to the coil wound around the m-th core. It is characterized by having.
【0018】この構成によれば、中心軸の一方端側から
m番目のコアと他方端側からm番目のコアとは、それぞ
れ互いに同一サイズに設定され、各m番目のコアに巻回
されるコイルは、それぞれ互いに同一巻数に設定され、
各m番目のコアに巻回されるコイルに対して同一の電力
が供給される。従って、中空ローラの中心軸方向の中央
に関して、コアが対称に配置され、コイルで発生する高
周波磁界の位置および強度も対称になるので、転写紙の
中心軸方向の中央を中空ローラの中央に一致させること
により、種々のサイズの転写紙に対してトナー像が好適
に定着されることとなる。According to this configuration, the m-th core from one end and the m-th core from the other end of the central axis are set to the same size, and wound around each m-th core. The coils are set to the same number of turns with each other,
The same power is supplied to the coil wound around each m-th core. Therefore, the core is arranged symmetrically with respect to the center of the hollow roller in the center axis direction, and the position and intensity of the high-frequency magnetic field generated by the coil are also symmetrical, so that the center of the transfer paper in the center axis direction coincides with the center of the hollow roller. By doing so, the toner image is suitably fixed on transfer paper of various sizes.
【0019】また、請求項5の発明は、請求項4記載の
定着装置において、上記各m番目のコアに巻回されるコ
イルは、それぞれ互いに直列に接続され、上記各m番目
のコアに巻回される各コイルへの電力供給をオンオフす
るスイッチング手段は、それぞれ1つのスイッチング手
段により共用されていることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the fourth aspect, the coils wound around the respective m-th cores are respectively connected in series with each other, and wound around the respective m-th cores. Switching means for turning on and off the power supply to each of the turned coils is shared by one switching means.
【0020】この構成によれば、各m番目のコアに巻回
されるコイルは、それぞれ互いに直列に接続され、各m
番目のコアに巻回される各コイルへの電力供給をオンオ
フするスイッチング手段は、それぞれ1つのスイッチン
グ手段により共用されていることにより、コイルで発生
する高周波磁界が対称な状態を維持しつつ、スイッチン
グ手段の個数が削減されることとなり、装置を構成する
部品点数の削減が可能になる。According to this configuration, the coils wound around each m-th core are connected in series with each other, and
The switching means for turning on and off the power supply to each coil wound on the third core is shared by one switching means, so that the high-frequency magnetic field generated in the coil maintains a symmetrical state while the switching is performed. Since the number of means is reduced, the number of parts constituting the apparatus can be reduced.
【0021】また、請求項6の発明は、請求項1〜5の
いずれかに記載の定着装置において、上記電源部は、交
流電源およびこの交流電源に接続可能な整流手段からな
るもので、上記交流電源から出力される交流電力が上記
整流手段により整流されて得られる直流電力を上記n個
のコイルに対して供給することを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to fifth aspects, the power supply section comprises an AC power supply and a rectifying means connectable to the AC power supply. DC power obtained by rectifying AC power output from an AC power supply by the rectifier is supplied to the n coils.
【0022】この構成によれば、交流電源に整流手段が
接続されると、交流電源から出力される交流電力が整流
され、この整流された直流電力がn個のコイルに供給さ
れるので、1個の整流手段がn個のコイルに対して共用
されることから、簡素な構成で各コイルへの直流電力の
供給が可能になる。According to this configuration, when the rectifier is connected to the AC power supply, the AC power output from the AC power supply is rectified, and the rectified DC power is supplied to the n coils. Since the rectifiers are shared by the n coils, it is possible to supply DC power to each coil with a simple configuration.
【0023】また、請求項7の発明は、請求項6記載の
定着装置において、上記整流手段に上記交流電源が接続
されたときに当該交流電源から上記整流手段に供給され
る電力を検出する検出手段を備え、上記制御手段は、こ
の検出手段による検出結果に基づき上記k個のスイッチ
ング手段のオンオフデューティ比を制御するものである
ことを特徴としている。According to a seventh aspect of the present invention, in the fixing device according to the sixth aspect, when the AC power supply is connected to the rectification means, the power supplied from the AC power supply to the rectification means is detected. Means, wherein the control means controls the on / off duty ratio of the k switching means based on the detection result by the detection means.
【0024】この構成によれば、整流手段に交流電源が
接続されたときに当該交流電源から整流手段に供給され
る電力が検出され、この検出結果に基づきk個のスイッ
チング手段のオンオフデューティ比が制御される。例え
ば、検出された電力が増大したときは各スイッチング手
段のオンオフデューティ比を同一比率で低下させ、検出
された電力が低下したときは各スイッチング手段のオン
オフデューティ比を同一比率で増大させる。これによっ
て、各コイルに適正な電力が供給され、中空ローラの表
面温度が均一になる。According to this configuration, when the AC power supply is connected to the rectifier, the power supplied from the AC power supply to the rectifier is detected, and based on the detection result, the on / off duty ratios of the k switching means are changed. Controlled. For example, when the detected power increases, the on / off duty ratio of each switching unit is reduced at the same ratio, and when the detected power decreases, the on / off duty ratio of each switching unit increases at the same ratio. Thereby, appropriate power is supplied to each coil, and the surface temperature of the hollow roller becomes uniform.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る定着装置が適
用される複写機の一実施形態における要部を示す構成図
である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an embodiment of a copying machine to which a fixing device according to the present invention is applied.
【0026】この複写機1では、帯電部2により感光体
3が一様に帯電され、原稿読取部90(図3参照)によ
り読み取られた原稿画像に基づく露光部4からの光によ
り感光体3上に静電潜像が形成され、現像部5により静
電潜像にトナーが付着してトナー像が形成される。一
方、転写紙が給紙部70(図3参照)から感光体3に向
けて搬送され、転写部6により感光体3表面のトナー像
が転写紙に転写される。In the copying machine 1, the photoconductor 3 is uniformly charged by the charging unit 2, and the photoconductor 3 is irradiated with light from the exposure unit 4 based on the document image read by the document reading unit 90 (see FIG. 3). An electrostatic latent image is formed thereon, and toner adheres to the electrostatic latent image by the developing unit 5 to form a toner image. On the other hand, the transfer paper is conveyed from the paper supply unit 70 (see FIG. 3) toward the photoconductor 3, and the toner image on the surface of the photoconductor 3 is transferred to the transfer paper by the transfer unit 6.
【0027】そして、感光体3から分離された転写紙7
は定着部8に搬送され、この定着部8においてトナー像
が転写紙7に定着した後、転写紙7は排出ローラ対9に
より図外の排出部に排出される。The transfer paper 7 separated from the photoreceptor 3
Is transported to a fixing unit 8, where the toner image is fixed on the transfer paper 7 in the fixing unit 8, and the transfer paper 7 is discharged to a discharge unit (not shown) by a discharge roller pair 9.
【0028】定着部8は、加熱ローラ11および加圧ロ
ーラ12を備え、複写機本体に固定された定着ユニット
13内に配設されている。The fixing section 8 includes a heating roller 11 and a pressure roller 12, and is disposed in a fixing unit 13 fixed to the copying machine main body.
【0029】加熱ローラ11は、ステンレス鋼などの導
電性部材で形成された円筒形状の中空ローラで、表面に
例えばテフロン(登録商標)ゴムで形成された離型層が
設けられている。また、加熱ローラ11の内部には、フ
ェライトなどからなるコア14が配設され、このコア1
4には例えば銅線からなるコイル15が巻回されてい
る。The heating roller 11 is a cylindrical hollow roller formed of a conductive member such as stainless steel, and has a release layer formed on its surface, for example, of Teflon (registered trademark) rubber. A core 14 made of ferrite or the like is provided inside the heating roller 11.
A coil 15 made of, for example, a copper wire is wound around 4.
【0030】この加熱ローラ11は、中心軸16(図2
参照)周りに回転自在に定着ユニット13に保持され、
その一端に駆動ギア(図示省略)が取り付けられてお
り、この駆動ギアに接続されたモータ(図示省略)によ
って回転駆動されるようになっている。The heating roller 11 has a central shaft 16 (FIG. 2).
Reference) is held by the fixing unit 13 rotatably around,
A drive gear (not shown) is attached to one end, and is rotatably driven by a motor (not shown) connected to the drive gear.
【0031】一方、加圧ローラ12は、表面が加熱ロー
ラ11の表面より若干軟らかい、例えばシリコーンゴム
で形成され、加熱ローラ11に所定の圧力で押し付けら
れて定着ユニット13に回転自在に保持されており、加
熱ローラ11の回転によって従動するように構成されて
いる。On the other hand, the pressure roller 12 is slightly softer than the surface of the heating roller 11 and is made of, for example, silicone rubber, is pressed against the heating roller 11 with a predetermined pressure, and is rotatably held by the fixing unit 13. And is configured to be driven by the rotation of the heating roller 11.
【0032】図2は加熱ローラの構成を示す図で、(a)
は加熱ローラの斜視図、(b)はコイル保持部の内部構成
を示す透過斜視図である。なお、図1と同一物には同一
符号を付している。FIG. 2 is a view showing the structure of the heating roller.
FIG. 2 is a perspective view of a heating roller, and FIG. 2B is a transparent perspective view showing an internal configuration of a coil holding unit. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【0033】コイル15が巻回されたコア14は、硬質
合成樹脂などの絶縁材料で形成され、円筒形状で中空の
コイル保持部21内に収容されている。このコイル保持
部21は、加熱ローラ11との間に所定寸法の隙間を保
持して加熱ローラ11の内部に収納され、定着ユニット
13に固定されて回転しないようになっている。このコ
イル保持部21により、コア14およびコイル15は加
熱ローラ11と絶縁されている。The core 14 around which the coil 15 is wound is formed of an insulating material such as a hard synthetic resin, and is housed in a hollow coil holding portion 21 having a cylindrical shape. The coil holding portion 21 is housed inside the heating roller 11 while maintaining a predetermined gap between the coil holding portion 21 and the heating roller 11, and is fixed to the fixing unit 13 so as not to rotate. The core 14 and the coil 15 are insulated from the heating roller 11 by the coil holding unit 21.
【0034】コア14は、加熱ローラ11の中心軸16
に沿って並設され、中心軸16に直交する向きに設けら
れた3個のコア141,142,143からなり、コイ
ル15は、コア141,142,143にそれぞれ巻回
されるコイル151,152,153からなる。The core 14 has a central shaft 16 of the heating roller 11.
, And three cores 141, 142, 143 provided in a direction orthogonal to the central axis 16, and the coils 15 are wound around the cores 141, 142, 143, respectively. , 153.
【0035】図2において、コア141は加熱ローラ1
1の左端側に配設され、コア142は加熱ローラ11の
右端側に配設され、コア143は加熱ローラ11の中央
部に配設され、コア141とコア142とは同一サイズ
に設定されている。In FIG. 2, the core 141 is a heating roller 1
1, the core 142 is disposed on the right end side of the heating roller 11, the core 143 is disposed at the center of the heating roller 11, and the core 141 and the core 142 are set to the same size. I have.
【0036】本実施形態では、例えばコア141,14
2の中心軸16方向の寸法D1,D2=50mm、コア14
3の中心軸16方向の寸法D3=210mm(A4サイズの
短辺寸法)に設定されており、本実施形態の複写機1
は、A3サイズの転写紙を長辺方向に搬送して複写する
ことが可能になっている。In this embodiment, for example, the cores 141, 14
2, the dimension D1, D2 = 50 mm in the direction of the central axis 16 and the core 14
The dimension D3 in the direction of the central axis 16 of D.3 is set to 210 mm (the short side dimension of the A4 size), and the copying machine 1 of this embodiment is
Is capable of copying A3 size transfer paper by conveying it in the long side direction.
【0037】コイル151,152は1本の銅線22に
より構成され、その巻数は互いに同一に設定されてい
る。また、コイル153は別の銅線23により構成され
る。The coils 151 and 152 are formed of one copper wire 22 and the number of turns is set to be the same. The coil 153 is formed of another copper wire 23.
【0038】このような構成により、コイル151,1
52,153に高周波電力(高周波電流)が供給される
と高周波磁界が発生し、この高周波磁界が加熱ローラ1
1の各コイルに対向する部分に鎖交して加熱ローラ11
に渦電流が発生し、この渦電流によって発生するジュー
ル熱により加熱ローラ11が加熱され、これによってト
ナー像の転写紙への定着が好適に行われることとなる。With such a configuration, the coils 151, 1
When a high-frequency electric power (high-frequency current) is supplied to the heating rollers 1 and 52, a high-frequency magnetic field is generated.
1 and the heating roller 11
The heating roller 11 is heated by Joule heat generated by the eddy current, so that the toner image is appropriately fixed on the transfer paper.
【0039】図3は複写機1の電気的構成の要部を示す
ブロック図である。なお、図1、図2と同一物には同一
符号を付している。FIG. 3 is a block diagram showing a main part of an electric configuration of the copying machine 1. As shown in FIG. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
【0040】図3において、コイル151,152(銅
線22)に共振用のコンデンサC1が並列接続されて共
振回路が構成され、この共振回路の一端とアースとの間
にスイッチング素子31が接続されてインバータ回路4
1が構成されている。また、コイル153(銅線23)
に共振用のコンデンサC2が並列接続されて共振回路が
構成され、この共振回路の一端とアースとの間にスイッ
チング素子32が接続されてインバータ回路42が構成
されている。In FIG. 3, a resonance capacitor C1 is connected in parallel to coils 151 and 152 (copper wire 22) to form a resonance circuit, and a switching element 31 is connected between one end of the resonance circuit and the ground. Inverter circuit 4
1 is configured. Also, the coil 153 (copper wire 23)
A resonance capacitor C2 is connected in parallel to a resonance circuit, and a switching element 32 is connected between one end of the resonance circuit and the ground to form an inverter circuit 42.
【0041】スイッチング素子31,32は、高耐圧・
大電流の電力用半導体素子で、制御端子に所定レベルの
駆動電圧が印加されると、各共振回路の一端とアースと
を導通するものであり、このスイッチング素子31,3
2として、例えばIGBTやMOS−FETなどを採用
することができる。The switching elements 31 and 32 have a high withstand voltage.
When a predetermined level of drive voltage is applied to the control terminal, a large current power semiconductor element conducts between one end of each resonance circuit and the ground.
For example, IGBT, MOS-FET, or the like can be used as 2.
【0042】各共振回路の他端は互いに接続されるとと
もに、ブリッジダイオード50の一方の直流出力端子5
1に接続されている。ブリッジダイオード50の他方の
直流出力端子52は接地され、交流入力端子53,54
は接続部55を介してAC100Vの交流電源56に接
続可能になっている。The other ends of the resonance circuits are connected to each other, and one DC output terminal 5
1 connected. The other DC output terminal 52 of the bridge diode 50 is grounded, and AC input terminals 53, 54
Can be connected to an AC power supply 56 of AC 100 V via a connection unit 55.
【0043】ブリッジダイオード50の交流入力端子5
4と接続部55との間にはカレントトランス57の1次
コイルが介設され、このカレントトランス57の2次コ
イルには所定の抵抗値の抵抗58が並列接続されてお
り、この抵抗58の両端電圧により交流電源56から供
給される電力、すなわちインバータ回路41,42にお
ける全消費電力が検出可能になっている。AC input terminal 5 of bridge diode 50
A primary coil of a current transformer 57 is interposed between the power transformer 4 and the connection portion 55. A resistor 58 having a predetermined resistance value is connected in parallel to a secondary coil of the current transformer 57. The power supplied from the AC power supply 56 by the voltage between both ends, that is, the total power consumption in the inverter circuits 41 and 42 can be detected.
【0044】ブリッジダイオード50および交流電源5
6により、インバータ回路41,42に直流電力を供給
する直流電源が構成されている。Bridge diode 50 and AC power supply 5
6 constitutes a DC power supply that supplies DC power to the inverter circuits 41 and 42.
【0045】スイッチング素子31,32の制御端子に
はそれぞれ駆動回路61,62が接続され、駆動回路6
1,62にはそれぞれ制御IC63,64が接続されて
おり、この制御IC63,64は、CPU65に接続さ
れている。Driving circuits 61 and 62 are connected to the control terminals of the switching elements 31 and 32, respectively.
Control ICs 63 and 64 are connected to the control ICs 1 and 62, respectively. The control ICs 63 and 64 are connected to the CPU 65.
【0046】駆動回路61,62は、それぞれ、所定レ
ベル(例えば24V)の駆動電圧をスイッチング素子3
1,32の制御端子に印加してスイッチング素子31,
32をオンにさせるものである。制御IC63,64
は、それぞれ、駆動回路61,62からスイッチング素
子31,32に印加する駆動電圧の印加タイミングを指
示すべく、周波数が所定以上(例えば20kHz〜50kHz)の
パルス電圧信号を駆動回路61,62に出力するもので
ある。後述するように、制御IC63,64から出力さ
れるパルス電圧信号の周波数およびオンオフデューティ
比はCPU65により制御される。The drive circuits 61 and 62 apply a drive voltage of a predetermined level (for example, 24 V) to the switching element 3.
The switching elements 31,
32 is turned on. Control ICs 63 and 64
Outputs a pulse voltage signal having a frequency equal to or higher than a predetermined value (for example, 20 kHz to 50 kHz) to the drive circuits 61 and 62 in order to indicate the application timing of the drive voltage applied to the switching elements 31 and 32 from the drive circuits 61 and 62, respectively. Is what you do. As described later, the frequency and the on / off duty ratio of the pulse voltage signals output from the control ICs 63 and 64 are controlled by the CPU 65.
【0047】また、CPU65には給紙部70、操作部
80および原稿読取部90が接続されている。給紙部7
0は、種々のサイズの転写紙を収容するもので、各転写
紙を感光体3(図1参照)に向けて搬送するローラ対や
このローラ対を駆動するモータなどからなる用紙搬送部
71を備えている。The CPU 65 is connected to a paper feed unit 70, an operation unit 80, and a document reading unit 90. Paper feed section 7
Reference numeral 0 denotes transfer papers of various sizes, and a paper transport unit 71 including a pair of rollers for transporting each transfer paper toward the photoconductor 3 (see FIG. 1) and a motor for driving the pair of rollers. Have.
【0048】給紙部70には、本実施形態では、例えば
A3サイズ、B4サイズ、A4サイズの転写紙が収容さ
れている。A3サイズ、B4サイズの転写紙は長辺方向
に沿って搬送されるように収容されている(以下それぞ
れ「A3R],「B4R」という。)。また、A4サイ
ズの転写紙は長辺方向に沿って搬送されるように収容さ
れたもの(以下「A4R」という。)と、短辺方向に沿
って搬送されるように収容されたもの(以下「A4T」
という。)とを備えている。In the present embodiment, for example, A3 size, B4 size, and A4 size transfer sheets are accommodated in the sheet feeding section 70. A3 size and B4 size transfer papers are accommodated so as to be transported along the long side direction (hereinafter, referred to as “A3R” and “B4R”, respectively). Further, A4 size transfer paper is accommodated so as to be transported along the long side direction (hereinafter, referred to as “A4R”), and is accommodated so as to be transported along the short side direction (hereinafter, referred to as “A4R”). "A4T"
That. ).
【0049】操作部80は、複写動作の開始を指示する
プリントキーや、各原稿に対する複写部数をセットする
部数セットキーなどを備えるとともに、給紙部70にセ
ットされている各サイズの転写紙のうちから複写に用い
る転写紙を選択する転写紙選択キー81、複写倍率を設
定する倍率設定キー82を備えている。The operation unit 80 includes a print key for instructing the start of a copying operation, a copy number setting key for setting the number of copies for each document, and the like. A transfer paper selection key 81 for selecting a transfer paper to be used for copying is provided, and a magnification setting key 82 for setting a copy magnification.
【0050】原稿読取部90は、原稿画像を読み取って
その画像データを露光部4(図1参照)に送るもので、
セットされている原稿のサイズを検出する原稿サイズ検
出部91を備えている。The document reading section 90 reads a document image and sends the image data to the exposure section 4 (see FIG. 1).
An original size detecting unit 91 for detecting the size of the set original is provided.
【0051】CPU65は、プリントキーが操作される
と原稿読取部90により原稿画像を読み取るとともに、
給紙部70から転写紙を搬送させて複写動作を開始させ
るなど複写機1全体の動作を制御するものである。ま
た、CPU65は、以下の(1)〜(3)に示す機能を有す
る。When the print key is operated, the CPU 65 reads the document image by the document reading section 90,
The operation of the entire copying machine 1 is controlled, for example, by transferring a transfer sheet from the paper supply unit 70 and starting a copying operation. The CPU 65 has the following functions (1) to (3).
【0052】(1)転写紙選択キー81により選択された
転写紙の搬送方向に直交する幅方向(加熱ローラ11の
中心軸16方向)の寸法を判別するサイズ判別部として
の機能。なお、転写紙選択キー81に代えて、原稿サイ
ズ検出部91により検出された原稿サイズと倍率設定キ
ー82により設定された複写倍率とに基づき、搬送する
転写紙の上記寸法を判別するようにしてもよい。(1) A function as a size discriminating unit for discriminating a dimension in a width direction (direction of the center axis 16 of the heating roller 11) orthogonal to the transfer direction of the transfer paper selected by the transfer paper selection key 81. Instead of the transfer paper selection key 81, the size of the transfer paper to be conveyed is determined based on the document size detected by the document size detection unit 91 and the copy magnification set by the magnification setting key 82. Is also good.
【0053】(2)制御IC63,64に所定以上の周波
数で所定のオンオフデューティ比のパルス信号を出力
し、スイッチング素子31,32を所定以上の周波数で
オンオフさせるスイッチ制御部としての機能。このと
き、周波数およびオンオフデューティ比を制御すること
により、転写紙の搬送方向に直交する幅方向(加熱ロー
ラ11の中心軸16方向)の寸法に応じて、コイル15
1,152およびコイル153への供給電力を変化させ
るようにしている。これによって、定着部8を通過する
転写紙の範囲における加熱ローラ11の表面温度分布を
均一にしている。この制御内容については後述する。(2) A function as a switch control unit that outputs a pulse signal having a predetermined ON / OFF duty ratio at a predetermined frequency or higher to the control ICs 63 and 64 and turns the switching elements 31 and 32 ON and OFF at a predetermined frequency or higher. At this time, by controlling the frequency and the on / off duty ratio, the coil 15 can be adjusted in accordance with the dimension in the width direction (the direction of the central axis 16 of the heating roller 11) orthogonal to the transfer direction of the transfer sheet.
1, 152 and the power supplied to the coil 153 are changed. As a result, the surface temperature distribution of the heating roller 11 in the area of the transfer paper passing through the fixing unit 8 is made uniform. The details of this control will be described later.
【0054】(3)カレントトランス57の2次コイルに
並列接続された抵抗58の両端電圧を判別して交流電源
56から供給される交流電力を検出し、コイル151,
152およびコイル153への供給電力を制御する際
に、各コイル151〜153への全供給電力が一定値に
維持されるように、この検出結果を用いて、スイッチン
グ素子31,32のオンオフの周波数およびデューティ
比の調整を行う機能。(3) The voltage between both ends of the resistor 58 connected in parallel to the secondary coil of the current transformer 57 is determined, and the AC power supplied from the AC power supply 56 is detected.
When controlling the power supplied to the coils 152 and 153, the detection results are used to control the on / off frequency of the switching elements 31 and 32 so that the total power supplied to the coils 151 to 153 is maintained at a constant value. And a function to adjust the duty ratio.
【0055】図4は転写紙サイズに応じてCPU65に
よりコイル151,152およびコイル153への供給
電力を変化させたときの加熱ローラ11の表面温度分布
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the surface temperature distribution of the heating roller 11 when the power supplied to the coils 151, 152 and 153 is changed by the CPU 65 according to the size of the transfer paper.
【0056】本実施形態では、上述したように、給紙部
70(図3)にA3サイズ、B4サイズ、A4サイズの
転写紙が収容されているので、定着部8の加熱ローラ1
1を通過する転写紙の幅方向(加熱ローラ11の中心軸
16方向)の寸法で最大値になるのは、サイズA3R,
A4Tの転写紙が搬送される場合で、次に大きい値にな
るのはサイズB4Rの転写紙が搬送される場合で、最小
値になるのはサイズA4Rの転写紙が搬送される場合で
ある。In this embodiment, as described above, since the A3 size, B4 size, and A4 size transfer papers are stored in the paper supply unit 70 (FIG. 3), the heating roller 1 of the fixing unit 8 is used.
The maximum value in the width direction of the transfer paper passing through No. 1 (in the direction of the central axis 16 of the heating roller 11) is the size A3R,
When the transfer paper of A4T is conveyed, the next largest value is when the transfer paper of size B4R is conveyed, and the minimum value is when the transfer paper of size A4R is conveyed.
【0057】図4のはサイズA3R,A4Tの転写紙
が搬送される場合を示しており、この場合には、コイル
151,152およびコイル153に対して、400W,6
00Wの電力がそれぞれ供給される。はサイズB4Rの
転写紙が搬送される場合を示しており、この場合には、
コイル151,152およびコイル153に対して、20
0W,800Wの電力がそれぞれ供給される。また、はサ
イズA4Rの転写紙が搬送される場合を示しており、こ
の場合には、コイル153に対向する部分のみ転写紙が
通過するので、コイル151,152に対して電力は供
給されず、コイル153に対してのみ、1000Wの電力が
供給される。FIG. 4 shows a case where transfer paper of size A3R, A4T is conveyed. In this case, 400 W, 6 W is applied to the coils 151, 152 and 153.
00 W of electric power is supplied. Indicates a case where a transfer sheet of size B4R is conveyed. In this case,
20 for the coils 151 and 152 and the coil 153
0 W and 800 W of electric power are supplied, respectively. Also, indicates a case where transfer paper of size A4R is conveyed. In this case, since the transfer paper only passes through the portion facing the coil 153, power is not supplied to the coils 151 and 152. Only the coil 153 is supplied with 1000 W of power.
【0058】すなわち、転写紙7の幅方向の寸法が小さ
くなるに従って、加熱ローラ11の中心軸16方向にお
ける中央のコイル153への供給電力を増大している。
これによって、図4に示すように、,,のいずれ
の場合でも、加熱ローラ11上において、転写紙7が通
過する全範囲に亘って約180℃になっており、ほぼ均一
な温度分布が得られている。That is, as the size of the transfer paper 7 in the width direction decreases, the power supplied to the central coil 153 in the direction of the central axis 16 of the heating roller 11 increases.
As a result, as shown in FIG. 4, the temperature is approximately 180 ° C. over the entire range where the transfer paper 7 passes on the heating roller 11 in any of the cases (1), (2), (3), and a substantially uniform temperature distribution is obtained. Have been.
【0059】このように、本実施形態によれば、転写紙
7の幅方向(加熱ローラ11の中心軸16方向)の寸法
に応じて、コイル151,152およびコイル153に
対する供給電力を変化させるようにしているので、加熱
ローラ11における転写紙7が通過する全範囲に亘っ
て、温度分布をほぼ均一にすることができる。As described above, according to the present embodiment, the power supplied to the coils 151, 152 and 153 is changed according to the size of the transfer paper 7 in the width direction (the direction of the central axis 16 of the heating roller 11). Therefore, the temperature distribution can be made substantially uniform over the entire range of the heating roller 11 through which the transfer paper 7 passes.
【0060】また、本実施形態によれば、転写紙7がコ
イル151,152の対向領域内を通過しないときはコ
イル151,152への電力供給を停止しているので、
消費電力を低減することができる。According to the present embodiment, when the transfer paper 7 does not pass through the area facing the coils 151 and 152, the power supply to the coils 151 and 152 is stopped.
Power consumption can be reduced.
【0061】また、本実施形態によれば、コイル151
〜153への全供給電力を一定値とし、転写紙7の幅方
向の寸法が小さくなるに従って、コイル153への供給
電力を増大している。例えば、サイズA3R,A4Tの
転写紙が搬送される場合に比べて、サイズB4Rの転写
紙が搬送される場合には、コイル153への供給電力を
600Wから800Wに増大している。すなわち、転写紙7の
幅方向の寸法に応じてコイル151,152への供給電
力に対するコイル153への供給電力の比率を変化させ
ている。これによって、サイズB4Rのように中間的な
寸法の転写紙が搬送される場合でも、コアやコイルの個
数を増大することなく、加熱ローラ11の温度分布を均
一にすることができる。According to the present embodiment, the coil 151
153, the supply power to the coil 153 increases as the width of the transfer paper 7 decreases. For example, when the transfer paper of size B4R is conveyed compared to the case where the transfer paper of size A3R and A4T is conveyed, the power supplied to the coil 153 is reduced.
It has increased from 600W to 800W. That is, the ratio of the power supplied to the coil 153 to the power supplied to the coils 151 and 152 is changed according to the size of the transfer paper 7 in the width direction. Accordingly, even when transfer paper of an intermediate size such as the size B4R is conveyed, the temperature distribution of the heating roller 11 can be made uniform without increasing the number of cores and coils.
【0062】また、コイル151,152およびコイル
153への全供給電力を一定値に維持するようにしてい
るので、エネルギー効率を向上することができ、消費電
力の低減を図ることができる。Since the total power supplied to the coils 151, 152 and 153 is maintained at a constant value, energy efficiency can be improved and power consumption can be reduced.
【0063】また、1個のブリッジダイオード50を備
え、インバータ回路41,42に直流電力を供給する回
路を共用しているので、ブリッジダイオードやカレント
トランスなどの部品点数を削減することができる。Since one bridge diode 50 is provided and a circuit for supplying DC power to the inverter circuits 41 and 42 is shared, the number of components such as bridge diodes and current transformers can be reduced.
【0064】なお、本発明は、上記実施形態に限られ
ず、以下の変形形態を採用することができる。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can employ the following modified embodiments.
【0065】(1)上記実施形態では、コア141〜1
43およびコイル151〜153のそれぞれ3個で構成
しているが、これに限られない。例えば、加熱ローラ1
1のコイル保持部21の内部に中心軸16に沿って並設
され、中心軸16に直交する向きに設けられたn(nは
2以上の整数)個のコアと、各コアにそれぞれ巻回され
たn個のコイルとで構成するようにしてもよい。(1) In the above embodiment, the cores 141 to 1
43 and three coils 151 to 153, respectively, but are not limited thereto. For example, heating roller 1
N (n is an integer of 2 or more) cores provided side by side along the central axis 16 inside the one coil holding portion 21 and provided in a direction orthogonal to the central axis 16, and wound around each core It may be configured with the n coils set as described above.
【0066】また、上記nを5以上の奇数とし、中心軸
16の一方端側からm(mは1≦m≦(n−1)/2の整
数)番目のコアと他方端側からm番目のコアとを同一サ
イズに設定し、一方端側からm番目のコアに巻回される
コイルおよび他方端側からm番目のコアに巻回されるコ
イルを、それぞれ同一の導線により構成し、各m番目の
コアに巻回される各コイルへの電力供給をオンオフする
スイッチング手段をそれぞれ1つのスイッチング手段に
より共用するようにしてもよい。The above n is an odd number of 5 or more, and the m-th core (m is an integer of 1 ≦ m ≦ (n−1) / 2) from one end of the central axis 16 and the m-th core from the other end. And the coil wound around the m-th core from one end side and the coil wound around the m-th core from the other end side are respectively constituted by the same conductor, Switching means for turning on and off the power supply to each coil wound around the m-th core may be shared by one switching means.
【0067】この形態によれば、各コイルへの供給電力
を制御することにより、さらに多種類のサイズの転写紙
に対して、各転写紙の通過する範囲における加熱ローラ
11の表面温度分布の均一化を図ることができる。According to this embodiment, by controlling the power supplied to each coil, the surface temperature distribution of the heating roller 11 can be made uniform in the range where each transfer sheet passes for transfer sheets of various sizes. Can be achieved.
【0068】(2)上記実施形態では、インバータ回路
41,42に直流電力を供給する回路を共用している
が、これに限られず、直流電力供給回路をそれぞれ個別
に備えるとともに、各回路にカレントトランスを備える
ようにしてもよい。この形態によれば、各カレントトラ
ンスにより、供給電力を個別に検出することができるの
で、各コイルへの供給電力を更にきめ細かく制御するこ
とができる。(2) In the above embodiment, a circuit for supplying DC power to the inverter circuits 41 and 42 is shared. However, the present invention is not limited to this. A DC power supply circuit is individually provided, and a current is supplied to each circuit. A transformer may be provided. According to this aspect, the power supply can be individually detected by each current transformer, so that the power supply to each coil can be more finely controlled.
【0069】(3)上記実施形態ではカレントトランス
57を備え、このカレントトランス57に基づき全消費
電力を検出するようにしているが、これに限られず、C
PU65によりスイッチング素子31,32のオン時間
を積算し、この積算時間により消費電力を算出するよう
にしてもよい。この形態によれば、カレントトランスを
不要にすることができ、部品点数を削減することができ
る。(3) In the above embodiment, the current transformer 57 is provided, and the total power consumption is detected based on the current transformer 57. However, the present invention is not limited to this.
The ON time of the switching elements 31 and 32 may be integrated by the PU 65, and the power consumption may be calculated based on the integrated time. According to this embodiment, the current transformer can be omitted, and the number of components can be reduced.
【0070】(4)上記実施形態の図4における各コイ
ルへの供給電力は、上記数値に限られない。加熱ローラ
11の材質や定着に適正な表面温度に応じて、所望の表
面温度が得られる電力を各コイルに供給するようにすれ
ばよい。(4) The power supplied to each coil in FIG. 4 of the above embodiment is not limited to the above numerical values. In accordance with the material of the heating roller 11 and the surface temperature suitable for fixing, electric power for obtaining a desired surface temperature may be supplied to each coil.
【0071】また、図4の〜に示すように、各コイ
ルへの全供給電力を1000Wの一定値としているが、これ
に限られない。例えば図4ののようにコイル153に
のみ電力を供給する場合において、1000W未満(例えば
900W)でも加熱ローラ11の温度が所望の温度(図で
は例えば180℃)に維持される場合には、コイル153
への供給電力を低下させればよい。Although the total power supplied to each coil is set to a constant value of 1000 W as shown in FIGS. 4A to 4C, the present invention is not limited to this. For example, when power is supplied only to the coil 153 as shown in FIG.
If the temperature of the heating roller 11 is maintained at a desired temperature (for example, 180 ° C. in the figure) even at 900 W), the coil 153
It is sufficient to reduce the power supplied to the power supply.
【0072】この場合、加熱ローラ11の表面にサーミ
スタなどからなる温度センサを配置し、この温度センサ
により検出される表面温度に応じて、コイルへの供給電
力を増減させるようにしてもよい。In this case, a temperature sensor composed of a thermistor or the like may be arranged on the surface of the heating roller 11, and the power supplied to the coil may be increased or decreased according to the surface temperature detected by the temperature sensor.
【0073】(5)上記実施形態では複写機を用いて説
明しているが、これに限られず、本発明は、ファクシミ
リやプリンタなど、電子写真方式の画像形成装置に適用
することができる。(5) Although the above embodiment has been described using a copying machine, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to an electrophotographic image forming apparatus such as a facsimile or a printer.
【0074】[0074]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、n個のコアを中空ローラの内部に中心軸に沿っ
て並設し、中心軸に直交する向きに設けて、コイルをこ
の各コアにそれぞれ巻回しており、電源部から各コイル
への電力供給をオンオフするk個のスイッチング手段を
所定以上の周波数でオンオフし、そのオンオフデューテ
ィ比を変化させることで電源部から各コイルへの供給電
力を制御するが、このとき、転写紙の中心軸方向の寸法
を判別し、その判別結果に応じて各コイルへの供給電力
を変化させるようにしたので、種々の寸法の転写紙に対
して、中空ローラの表面温度分布を均一にすることがで
きる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the n cores are arranged along the central axis inside the hollow roller and provided in a direction perpendicular to the central axis, and Are wound around each of the cores, and k switching means for turning on and off the power supply from the power supply unit to each coil are turned on and off at a frequency equal to or higher than a predetermined frequency, and the on / off duty ratio is changed to change the on / off duty ratio. The power supplied to the coil is controlled. At this time, the size of the transfer paper in the central axis direction is determined, and the power supplied to each coil is changed according to the determination result. The surface temperature distribution of the hollow roller can be made uniform with respect to paper.
【0075】また、請求項2の発明によれば、n個のコ
イルのうちで、コイルの対向領域内を転写紙が通過する
当該コイルに対してのみ電力を供給するようにしたの
で、転写紙が小さいときなどに転写紙にトナー像を定着
するのに不要な部分の加熱が行われず、消費電力を低減
することができる。According to the second aspect of the present invention, the power is supplied only to the coil, of the n coils, through which the transfer paper passes in the area facing the coil. When the image is small, for example, unnecessary portions for fixing the toner image on the transfer paper are not heated, so that the power consumption can be reduced.
【0076】また、請求項3の発明によれば、各コイル
の対向領域全体を転写紙が通過するときに比べて、各コ
イルの対向領域の一部を転写紙が通過するときは、各コ
イルに対する供給電力を低下させるようにしたので、中
空ローラの温度分布をより一層均一に維持することがで
きる。According to the third aspect of the present invention, when the transfer paper passes through a part of the opposing area of each coil, compared to when the transfer paper passes through the entire opposing area of each coil, each coil The power supply to the hollow roller is reduced, so that the temperature distribution of the hollow roller can be maintained more uniformly.
【0077】また、請求項4の発明によれば、中心軸の
一方端側からm番目のコアと他方端側からm番目のコア
とをそれぞれ互いに同一サイズに設定し、各m番目のコ
アに巻回されるコイルをそれぞれ互いに同一巻数に設定
し、各m番目のコアに巻回されるコイルに対して同一の
電力を供給するようにしたので、中空ローラの中心軸方
向の中央に関して、コアが対称に配置され、コイルで発
生する高周波磁界の位置および強度も対称になるので、
転写紙の中心軸方向の中央を中空ローラの中央に一致さ
せることにより、種々のサイズの転写紙に対してトナー
像を好適に定着することができる。According to the fourth aspect of the present invention, the m-th core from one end and the m-th core from the other end of the central axis are set to the same size, and each m-th core has Since the wound coils are set to the same number of turns and the same power is supplied to the coils wound around each m-th core, the center of the hollow roller in the center axis direction is Are symmetrically arranged, and the position and intensity of the high-frequency magnetic field generated by the coil are also symmetrical.
By aligning the center of the transfer sheet in the center axis direction with the center of the hollow roller, a toner image can be suitably fixed on transfer sheets of various sizes.
【0078】また、請求項5の発明によれば、各m番目
のコアに巻回されるコイルをそれぞれ互いに直列に接続
し、各m番目のコアに巻回される各コイルへの電力供給
をオンオフするスイッチング手段を、それぞれ1つのス
イッチング手段により共用するようにしたので、コイル
で発生する高周波磁界が対称な状態を維持しつつ、スイ
ッチング手段の個数が削減されることとなり、装置を構
成する部品点数を削減することができる。According to the fifth aspect of the present invention, the coils wound around each m-th core are connected in series with each other, and power is supplied to each coil wound around each m-th core. Since the switching means to be turned on and off is shared by one switching means, the number of the switching means is reduced while maintaining a symmetric state of the high-frequency magnetic field generated by the coil. Points can be reduced.
【0079】また、請求項6の発明によれば、交流電源
およびこの交流電源に接続可能な整流手段により電源部
を構成し、交流電源から出力される交流電力が整流され
た直流電力をn個のコイルに供給するようにしたので、
1個の整流手段がn個のコイルに対して共用されること
から、簡素な構成で各コイルへの直流電力の供給を行う
ことができる。According to the sixth aspect of the present invention, the AC power supply and the rectifying means connectable to the AC power supply constitute a power supply unit, and the AC power output from the AC power supply is rectified by n DC powers. To supply the coil
Since one rectifier is shared by n coils, it is possible to supply DC power to each coil with a simple configuration.
【0080】また、請求項7の発明によれば、整流手段
に交流電源が接続されたときに当該交流電源から整流手
段に供給される電力を検出し、この検出結果に基づきk
個のスイッチング手段のオンオフデューティ比を制御す
るようにしたので、各コイルに適正な電力が供給され、
中空ローラの表面温度を均一にすることができる。According to the seventh aspect of the present invention, when an AC power supply is connected to the rectifying means, the power supplied from the AC power supply to the rectifying means is detected, and k is determined based on the detection result.
Since the on / off duty ratio of the switching means is controlled, appropriate power is supplied to each coil,
The surface temperature of the hollow roller can be made uniform.
【図1】本発明に係る定着装置が適用される複写機の一
実施形態における要部を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a main part of an embodiment of a copying machine to which a fixing device according to the present invention is applied.
【図2】加熱ローラの構成を示す図で、(a)は加熱ロー
ラの斜視図、(b)はコイル保持部の内部構成を示す透過
斜視図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a configuration of a heating roller. FIG. 2A is a perspective view of the heating roller, and FIG. 2B is a transparent perspective view showing an internal configuration of a coil holding unit.
【図3】複写機の電気的構成の要部を示すブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram showing a main part of an electric configuration of the copying machine.
【図4】転写紙サイズに応じてCPUによりコイルへの
供給電力を変化させたときの加熱ローラの表面温度分布
を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a surface temperature distribution of a heating roller when a power supply to a coil is changed by a CPU according to a transfer sheet size.
8 定着部 11 加熱ローラ(中空ローラ) 141〜143 コア 151〜153 コイル 31,32 スイッチング手段 50 ブリッジダイオード(電源部) 56 交流電源(電源部) 65 CPU(判別手段、制御手段) 81 転写紙選択キー 8 Fixing Unit 11 Heating Roller (Hollow Roller) 141-143 Core 151-153 Coil 31, 32 Switching Means 50 Bridge Diode (Power Supply) 56 AC Power Supply (Power Supply) 65 CPU (Determination Unit, Control Unit) 81 Transfer Paper Selection Key
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 6/44 H05B 6/44 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H05B 6/44 H05B 6/44
Claims (7)
で、中心軸周りに回転可能に保持された中空ローラの内
部にコイルを配設し、このコイルに高周波電力を供給し
て上記中空ローラに渦電流を生じさせることにより上記
中空ローラを加熱し、この加熱された中空ローラを用い
て転写紙上に形成されたトナー像を当該転写紙に定着す
るようにした誘導加熱方式の定着装置において、 上記中空ローラの内部に上記中心軸に沿って並設され、
上記中心軸に直交する向きに設けられたn(nは2以上
の整数)個のコアと、 上記各コアにそれぞれ巻回されたn個のコイルと、 電源部から上記各コイルへの電力供給をオンオフするk
(kはn以下の整数)個のスイッチング手段と、 上記各スイッチング手段を所定以上の周波数でオンオフ
させ、そのオンオフデューティ比を変化させて上記電源
部から上記各コイルへの供給電力を制御する制御手段
と、 上記転写紙の上記中心軸方向の寸法を判別する判別手段
とを備え、 上記制御手段は、上記判別手段による判別結果に応じて
上記各コイルへの供給電力を変化させるものであること
を特徴とする定着装置。A coil is disposed inside a hollow roller formed of a conductive member and rotatably held about a central axis, and a high-frequency power is supplied to the coil to supply the coil with the coil. An induction heating type fixing device that heats the hollow roller by generating an eddy current and fixes the toner image formed on the transfer paper to the transfer paper using the heated hollow roller, It is juxtaposed along the central axis inside the hollow roller,
N (n is an integer of 2 or more) cores provided in a direction orthogonal to the central axis, n coils wound on each of the cores, and power supply from a power supply unit to each of the coils Turn on / off
(K is an integer equal to or less than n) switching means, and control for turning on / off each of the switching means at a predetermined frequency or more, and changing the on / off duty ratio to control power supplied from the power supply unit to each of the coils. Means, and discriminating means for discriminating the dimension of the transfer paper in the central axis direction, wherein the control means changes power supplied to each of the coils according to the discrimination result by the discriminating means. A fixing device.
制御手段は、上記n個のコイルのうちで、コイルの対向
領域内を上記転写紙が通過する当該コイルに対してのみ
電力を供給するものであることを特徴とする定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the control unit supplies power only to the coil, of the n coils, through which the transfer paper passes in a region facing the coil. A fixing device.
制御手段は、上記各コイルの対向領域全体を上記転写紙
が通過するときに比べて、上記各コイルの対向領域の一
部を上記転写紙が通過するときは、上記各コイルに対す
る供給電力を低下させるものであることを特徴とする定
着装置。3. The fixing device according to claim 2, wherein the control unit transfers a part of the opposing area of each coil to the transfer area as compared with when the transfer paper passes through the entire opposing area of each coil. When the paper passes, the fixing device reduces the power supplied to each of the coils.
数)番目のコアと他方端側からm番目のコアとは、それ
ぞれ互いに同一サイズに設定され、 上記各m番目のコアに巻回されるコイルは、それぞれ互
いに同一巻数に設定され、 上記制御手段は、上記各m番目のコアに巻回されるコイ
ルに対して同一の電力を供給するものであることを特徴
とする定着装置。4. The fixing device according to claim 1, wherein an m-th core from one end of the central axis (m is an integer of 1 ≦ m ≦ n / 2) and an m-th core from the other end are The coils wound around the m-th core are set to the same number of turns, respectively, and the control means controls the coil wound around the m-th core. A fixing device for supplying the same electric power.
各m番目のコアに巻回されるコイルは、それぞれ互いに
直列に接続され、上記各m番目のコアに巻回される各コ
イルへの電力供給をオンオフするスイッチング手段は、
それぞれ1つのスイッチング手段により共用されている
ことを特徴とする定着装置。5. The fixing device according to claim 4, wherein the coils wound around the respective m-th cores are connected in series with each other, and the coils wound around the respective m-th cores are connected to each other. The switching means for turning on and off the power supply includes:
A fixing device characterized by being shared by one switching means.
置において、上記電源部は、交流電源およびこの交流電
源に接続可能な整流手段からなるもので、上記交流電源
から出力される交流電力が上記整流手段により整流され
て得られる直流電力を上記n個のコイルに対して供給す
ることを特徴とする定着装置。6. The fixing device according to claim 1, wherein the power supply unit includes an AC power supply and a rectifying unit connectable to the AC power supply, and the AC power output from the AC power supply. A fixing device, wherein DC power obtained by rectifying power by the rectifier is supplied to the n coils.
整流手段に上記交流電源が接続されたときに当該交流電
源から上記整流手段に供給される電力を検出する検出手
段を備え、上記制御手段は、この検出手段による検出結
果に基づき上記k個のスイッチング手段のオンオフデュ
ーティ比を制御するものであることを特徴とする定着装
置。7. The fixing device according to claim 6, further comprising: a detection unit configured to detect power supplied from the AC power supply to the rectification unit when the AC power supply is connected to the rectification unit; Is a device for controlling the on / off duty ratio of said k switching means based on the detection result of said detection means.
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