JP2002072764A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatusInfo
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- JP2002072764A JP2002072764A JP2000267192A JP2000267192A JP2002072764A JP 2002072764 A JP2002072764 A JP 2002072764A JP 2000267192 A JP2000267192 A JP 2000267192A JP 2000267192 A JP2000267192 A JP 2000267192A JP 2002072764 A JP2002072764 A JP 2002072764A
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- cooling fan
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- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ、
ファクシミリ装置等の電子写真式画像形成装置の定着装
置の改良に関し、特に誘導加熱方式の加熱ローラを有す
る定着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a copying machine, a printer,
The present invention relates to an improvement of a fixing device of an electrophotographic image forming apparatus such as a facsimile machine, and more particularly to a fixing device having an induction heating type heating roller.
【0002】[0002]
【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真式画像形成装置に用いられる定着装置とし
て、誘導加熱方式の定着ローラ(加熱ローラ)を備えた
ものが知られている。一般に、誘導加熱方式において
は、加熱ローラ内部に誘導コイルを配備し、この誘導コ
イルに交番電流(高周波電流)を流して誘導磁束を発生
させ、この誘導磁束によりローラ外周部の導電層に誘導
電流を発生させ、誘導電流に伴うジュール熱により加熱
ローラを発熱させるようにしている。しかし、従来の誘
導加熱方式の定着装置にあっては、誘導コイルが中空円
筒状の加熱ローラ(ローラ芯金)内部に設けられている
為、発熱したローラ芯金からの輻射熱及びコイルの自己
発熱によって誘導コイルの温度が上昇し、場合によって
は誘導コイルの絶縁被覆の耐熱温度を越えて過熱し、装
置が破損する虞れもある。このような誘導コイル温度上
昇による不具合を解決する為に、高コストの耐熱誘導コ
イルを使用したり、ファンを用いて誘導コイルを冷却す
る等の対策が採られている。しかし、この方法では、フ
ァンから近い場所ほど温度が下がってしまい、ローラ軸
方向に温度が片寄るので、満足な定着性が得られないと
いう不具合がある。2. Description of the Related Art As a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, etc., a fixing device having an induction heating type fixing roller (heating roller) is known. Generally, in the induction heating method, an induction coil is provided inside a heating roller, and an alternating current (high-frequency current) is supplied to the induction coil to generate an induction magnetic flux. Is generated, and the heating roller is caused to generate heat by Joule heat accompanying the induced current. However, in the conventional induction heating type fixing device, since the induction coil is provided inside the hollow cylindrical heating roller (roller core), radiant heat from the heated roller core and self-heating of the coil are generated. As a result, the temperature of the induction coil increases, and in some cases, the temperature of the induction coil exceeds the allowable temperature limit of the insulating coating, and the device may be damaged. In order to solve such a problem caused by the temperature rise of the induction coil, measures such as using a high-cost heat-resistant induction coil or cooling the induction coil by using a fan are taken. However, in this method, the temperature decreases as the position is closer to the fan, and the temperature is biased in the roller axis direction, so that a satisfactory fixing property cannot be obtained.
【0003】図6(a)及び(b)は従来の誘導加熱定着装置
の概略構成を示す断面図及び2つのファンの駆動タイミ
ングを示す図であり、符号1は中空円筒状の加熱ローラ
本体、2は加熱ローラ本体1の内部に配置された誘導コ
イル、3、4は加熱ローラ本体1の軸方向両端開口部に
夫々配置された吸い込み用ファン及び吸い出し用ファン
であり、誘導コイル2の温度上昇を防止するための冷却
ファンである。この図では誘導コイル2の両端部は省略
してあるが、インバータに接続してあるものとする。こ
れらの複数のファン3、4を、例えば図6(b)のような
タイミングにより制御して送風し、誘導コイル2を冷却
する。この従来例では、複数のファン3、4を制御して
誘導コイルを冷却するため、加熱ローラ本体1の軸方向
一端部にファンを1個だけ設けて誘導コイルを冷却する
場合に比べれば、加熱ローラ軸方向の表面温度分布のア
ンバランスは小さくなるが、2つのファンを併用したと
してもこのアンバランスを完全になくすことはできな
い。これは、常温程度の(加熱ローラにとっては低温
の)冷却風が吹き込む吹き込み側の方が、ローラ温度が
低下しやすいために起きる温度分布のアンバランスであ
る。すなわち、図3の誘導コイルの温度分布の模式図
(横軸はローラの軸方向の位置、縦軸は温度を示す)
で、冷却ファンがない場合の理想な温度分布に対し、
従来例の実際の温度分布はのような傾向がある。な
お、特開平8−202185号公報には、誘導加熱方式
とは異なる方式の加熱ローラを一つの正逆転可能なファ
ンによって冷却するための構成が開示されており、ファ
ンの回転方向を適宜切り換えて加熱ローラの表面に送風
することによって加熱ローラの軸方向における温度分布
の片寄りを防止することを目的としている。しかし、こ
の従来例は、誘導コイルを冷却する為のファンの配置、
制御に関するものではなく、加熱ローラの表面を冷却す
るものである。従って、この冷却方法を誘導加熱方式の
加熱ローラに適用しても温度分布のアンバランスを有効
に解消することは困難である。FIGS. 6 (a) and 6 (b) are a sectional view showing a schematic configuration of a conventional induction heating fixing device and a diagram showing driving timings of two fans, wherein reference numeral 1 denotes a hollow cylindrical heating roller main body. Reference numeral 2 denotes an induction coil disposed inside the heating roller main body 1, and reference numerals 3 and 4 denote a suction fan and a suction fan disposed at both axial openings of the heating roller main body 1, respectively. Cooling fan to prevent the In this figure, both ends of the induction coil 2 are omitted, but are assumed to be connected to an inverter. The plurality of fans 3 and 4 are blown under controlled timing, for example, as shown in FIG. 6B to cool the induction coil 2. In this conventional example, the plurality of fans 3 and 4 are controlled to cool the induction coil. Therefore, compared to the case where only one fan is provided at one end in the axial direction of the heating roller main body 1 to cool the induction coil, the induction coil is cooled. Although the unbalance of the surface temperature distribution in the roller axis direction becomes small, even if two fans are used in combination, this unbalance cannot be completely eliminated. This is an unbalance in the temperature distribution that occurs because the roller temperature tends to decrease on the blowing side where the cooling air at a room temperature (low temperature for the heating roller) blows. That is, a schematic diagram of the temperature distribution of the induction coil in FIG. 3 (the horizontal axis indicates the axial position of the roller, and the vertical axis indicates the temperature).
For the ideal temperature distribution without a cooling fan,
The actual temperature distribution of the conventional example has the following tendency. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-202185 discloses a configuration for cooling a heating roller of a type different from the induction heating type by a single reversible fan, and by appropriately switching the rotation direction of the fan. An object of the present invention is to prevent the temperature distribution in the axial direction of the heating roller from being biased by blowing air to the surface of the heating roller. However, in this conventional example, the arrangement of the fan for cooling the induction coil,
It does not relate to control but cools the surface of the heating roller. Therefore, even if this cooling method is applied to an induction heating type heating roller, it is difficult to effectively eliminate the temperature distribution imbalance.
【0004】次に、特開平5−80437号に記載され
た従来技術は、複写機の筐体内部に配置された発熱部に
対して外気を導入して冷却するに際して、待機時に冷却
ファンを逆回転させて防塵フィルタの目詰まりを解消す
るようにしたものであり、誘導加熱方式における誘導コ
イルの温度分布の片寄りを防止するものではない。更
に、特開2000−56598公報には、誘導コイルを
内蔵した加熱ローラの軸方向一端部に吹き込み用ファン
を配置して、吸い込み用ファンから離れた位置でも十分
な風量を確保することにより、加熱ローラの軸方向全域
に渡る冷却を可能とし、誘導コイルを効率的に冷却する
と共に、加熱ローラの軸方向の温度分布を一定に保つ技
術が開示されているが、このように送風方向が常時一方
向に限定されている場合には、吹き込み側の方が余計に
冷却されてローラ温度が低下しやすいために、温度分布
のアンバランスを完全に回避することは困難である。Next, in the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-80437, when cooling by introducing outside air into a heat-generating portion arranged inside a casing of a copying machine, a cooling fan is inverted during standby. This is to rotate the dust-proof filter to eliminate clogging, and does not prevent the temperature distribution of the induction coil in the induction heating system from being biased. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-56598 discloses that a blowing fan is arranged at one end in the axial direction of a heating roller having a built-in induction coil so that a sufficient air volume can be secured even at a position distant from the suction fan. A technology has been disclosed that enables cooling over the entire axial direction of the roller, efficiently cools the induction coil, and maintains a constant temperature distribution in the axial direction of the heating roller. If the direction is limited, the blowing side is cooled excessively and the temperature of the roller is liable to decrease, so that it is difficult to completely avoid imbalance in the temperature distribution.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、誘導加熱方式を利用した加熱ロー
ラを用いた画像形成装置において、加熱ローラの軸方向
両端部に夫々配置した2つのファンを用いて誘導コイル
を冷却しつつ、加熱ローラ内に位置する誘導コイルの軸
方向の温度分布が片寄らないようにすることを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and in an image forming apparatus using a heating roller using an induction heating method, two image forming apparatuses are disposed at both ends in the axial direction of the heating roller. It is an object of the present invention to cool an induction coil using one fan and prevent the temperature distribution in the axial direction of the induction coil located in the heating roller from being biased.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
請求項1の発明は、誘導コイルを内部に備えた誘導加熱
方式の加熱ローラを備え、該誘導コイルを冷却するため
の冷却ファンを加熱ローラの軸方向両端部に夫々配置し
た定着装置と、該冷却ファンを制御する制御部と、を備
え、前記制御部は、一方の冷却ファンを吹き込み用とし
て正転させる期間中は他方の冷却ファンを吸い出し用と
して正転させ、該他方の冷却ファンを吹き込み用として
逆転させる期間中は一方の冷却ファンを吸い出し用とし
て逆転させるように、両冷却ファンの回転方向を切り換
え制御し、更に吹き込み用として使用されている冷却フ
ァンと、吸い出し用として使用されている冷却ファンの
回転数を異ならせる制御を行うことを特徴とする。請求
項2の発明は、前記誘導コイルの軸方向に沿って複数の
温度センサを配置して各温度センサによって誘導コイル
の各部位の温度を測定するように構成し、前記制御部
は、各温度センサからの検知温度に基づいて前記各冷却
ファンの回転方向の切り換え、及び回転数の制御を行う
ことを特徴とする。請求項3の発明は、前記複数の温度
センサは前記誘導コイルの軸方向両端部近傍に夫々配置
され、前記制御部は、両温度センサによる検知温度差が
高温側の所定値を越えた場合には両冷却ファンの回転方
向を正転方向とし、両温度センサによる検知温度差が低
温側の所定値以下となった場合には両冷却ファンの回転
方向を逆転方向とし、両温度センサによる検知温度差が
前記高温側及び低温側の各所定値の範囲内である場合に
は両冷却ファンの回転方向をそのままとすることを特徴
とする。In order to solve the above-mentioned problems,
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fixing device including an induction heating type heating roller having an induction coil therein, and cooling fans for cooling the induction coil disposed at both axial ends of the heating roller. A control unit for controlling a cooling fan, wherein the control unit rotates the other cooling fan forward for suction while the one cooling fan is normally rotated for blowing, and blows the other cooling fan. During the reversing period, the rotation direction of both cooling fans is switched and controlled so that one of the cooling fans is reversed for suction, and the other cooling fan is used for blowing and for cooling. It is characterized in that control for varying the number of rotations of the cooling fan is performed. The invention according to claim 2 is configured such that a plurality of temperature sensors are arranged along the axial direction of the induction coil, and the temperature of each part of the induction coil is measured by each of the temperature sensors. Switching of the rotation direction of each cooling fan and control of the number of rotations are performed based on a temperature detected by a sensor. The invention according to claim 3 is characterized in that the plurality of temperature sensors are respectively disposed near both ends in the axial direction of the induction coil, and the control unit is configured to determine whether a temperature difference detected by the two temperature sensors exceeds a predetermined value on a high temperature side. Indicates that the rotation direction of both cooling fans is the normal rotation direction, and when the temperature difference detected by both temperature sensors is less than a predetermined value on the low temperature side, the rotation direction of both cooling fans is the reverse rotation direction, and the temperature detected by both temperature sensors is When the difference is within the range of each of the predetermined values on the high temperature side and the low temperature side, the rotation directions of both cooling fans are kept as they are.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
の形態により詳細に説明する。図1は本発明の実施形態
に係る定着装置に装備される誘導加熱方式の加熱ローラ
の断面図であり、図2は各冷却ファンの回転方向および
回転数を示したグラフであり、図3は誘導コイルの温度
分布の模式図である。図1に示した加熱ローラは、中空
円筒状の芯金外周に離型層等を積層した加熱ローラ本体
1、加熱ローラ本体1の内部に配置された誘導コイル
2、加熱ローラ本体1の軸方向両端開口部に対面して夫
々配置されたコイル冷却用ファン3、4と、を備える。
コイル冷却用ラン3、4は、誘導コイル2の温度上昇を
防止するための空気流を形成する為の正逆転可能な冷却
ファンである。この図では誘導コイル2の両端部は省略
してあるが、図示しないインバータに接続してあるもの
とする。各ファン3、4及び誘導コイル2は、図示しな
い制御部によるコントロールを受ける。図1に示した加
熱ローラを備えた定着装置は、加熱ローラ本体1の外周
面を加圧する図示しない加圧ローラを備え、両ローラ間
に転写紙を通過させる際に、転写紙上のトナー像を加熱
しながら加圧することによってトナー像を定着させる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an induction heating type heating roller provided in a fixing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing rotation directions and rotation speeds of respective cooling fans, and FIG. It is a schematic diagram of the temperature distribution of an induction coil. The heating roller shown in FIG. 1 includes a heating roller main body 1 in which a release layer and the like are laminated around a hollow cylindrical cored bar, an induction coil 2 disposed inside the heating roller main body 1, and an axial direction of the heating roller main body 1. Coil cooling fans 3 and 4 respectively disposed facing the openings at both ends.
The coil cooling runs 3 and 4 are cooling fans that can rotate in the normal and reverse directions to form an airflow for preventing the temperature of the induction coil 2 from rising. In this figure, both ends of the induction coil 2 are omitted, but are assumed to be connected to an inverter (not shown). The fans 3, 4 and the induction coil 2 are controlled by a control unit (not shown). The fixing device having the heating roller shown in FIG. 1 includes a pressure roller (not shown) that presses the outer peripheral surface of the heating roller main body 1, and when the transfer paper is passed between the two rollers, the toner image on the transfer paper is removed. The toner image is fixed by applying pressure while heating.
【0008】図2中の(X)領域(t0〜t1))で
は、第1の冷却ファン3が吹き込み用のファンとして、
図1のX(正方向)に一定の回転数で回転し、第2の冷
却ファン4が吸い出し用のファンとして図1のX方向に
高速回転と低速回転を交互に繰り返している。次に、図
2の(Y)領域(t1〜t2)では、第1の冷却ファン
3が吸い出し用のファンとして図1のY(逆方向)に高
速回転と低速回転を交互に繰り返し、第2の冷却ファン
4が吹き込み用のファンとして図1のY方向に一定の回
転数で回転する。つまり、一方のファンを吹き込み側と
して一定の回転数で回転駆動させる期間中は、他方のフ
ァンについては吸い込み側として高速回転と低速回転を
交互に繰り返して回転駆動させる。この際、吸い込み側
のファンの回転数は、高速回転時には吹き込み側のファ
ンの回転数(一定)を上回り、低速回転時には吹き込み
側のファンの回転数(一定)を下回るように制御するこ
とが好ましい。但し、ここで、吹き込み側のファンにつ
いて一定の回転を行い、吸い出し側のファンについて高
速と低速を繰り返す制御方法は一例であり、加熱ローラ
本体、誘導コイルの特徴やファンの性能によって, ファ
ンの制御方法は種々の方法によって適切に行うものとす
る。本実施形態では、このように2つのファンの回転数
だけでなく、回転方向も交互に変えるため、誘導コイル
2の軸方向両端部の内のいずれか一方のみならず、両端
部がともに交互に吹き込み側のファンにより冷却される
ので、加熱ローラ軸方向の温度分布のアンバランスを低
減させることができる。このときの、加熱ローラ(誘導
コイル)の軸方向の温度分布は図3のように理想の温
度分布に近づくと考えられる。このように本実施形態
では、一定時間ごとに、第1及び第2のファン3、4の
回転方向を反転して送風方向を逆転させる。すなわち、
一定時間、一方向に風を流して誘導コイル2を冷却して
から、次の一定時間、その反対方向に風を流して冷却し
ているため、一定方向のみに送風して冷却していた従来
例よりも、冷却による加熱ローラの軸方向の温度分布の
アンバランスを低減させることができ、定着されるトナ
ー像の画質を均一にすることができる。In the (X) region (t0 to t1) in FIG. 2, the first cooling fan 3 is used as a blower fan.
It rotates at a constant rotation speed in X (positive direction) of FIG. 1, and the second cooling fan 4 alternately repeats high-speed rotation and low-speed rotation in the X direction of FIG. 1 as a suction fan. Next, in the (Y) region (t1 to t2) in FIG. 2, the first cooling fan 3 alternately repeats high-speed rotation and low-speed rotation in Y (reverse direction) in FIG. The cooling fan 4 rotates at a constant rotational speed in the Y direction in FIG. 1 as a blowing fan. In other words, during the period in which one fan is driven to rotate at a constant rotational speed as the blowing side, the other fan is driven to rotate as the suction side by alternately repeating high-speed rotation and low-speed rotation. At this time, it is preferable to control the rotation speed of the suction-side fan to be higher than the rotation speed (constant) of the blow-side fan during high-speed rotation, and to be lower than the rotation speed (constant) of the blow-side fan during low-speed rotation. . However, here, a control method in which the fan on the blowing side rotates at a constant speed and the fan on the suction side repeats high speed and low speed is an example, and the control of the fan depends on the characteristics of the heating roller body, the induction coil, and the performance of the fan. The method shall be appropriately performed by various methods. In the present embodiment, not only one of the two ends of the induction coil 2 in the axial direction but also both ends thereof alternately change not only the rotation speed of the two fans but also the rotation direction in this manner. Since cooling is performed by the blower-side fan, it is possible to reduce imbalance in the temperature distribution in the axial direction of the heating roller. At this time, the temperature distribution in the axial direction of the heating roller (induction coil) is considered to approach the ideal temperature distribution as shown in FIG. As described above, in the present embodiment, the rotation direction of the first and second fans 3 and 4 is reversed every predetermined time to reverse the air blowing direction. That is,
Conventionally, after cooling the induction coil 2 by flowing air in one direction for a certain period of time and then cooling it by flowing air in the opposite direction for the next fixed time As compared with the example, the unbalance of the temperature distribution in the axial direction of the heating roller due to the cooling can be reduced, and the image quality of the fixed toner image can be made uniform.
【0009】次に、図4は本発明の他の実施形態に係る
誘導加熱式の定着装置の要部構成(加熱ローラ)を示す
断面図であり、図1の実施形態と同一部分には同一符号
を付して説明する。符号1は中空円筒状の加熱ローラ本
体、2は加熱ローラ本体1の内部に配置された誘導コイ
ル、3、4は加熱ローラ本体1の軸方向両端開口部に夫
々配置されたコイル冷却用ファンであり、誘導コイル2
の温度上昇を防止するための冷却ファンである。この図
では誘導コイル2の両端部は省略してあるが、図示しな
いインバータに接続してあるものとする。各ファン3、
4及び誘導コイル2は、図示しない制御部によるコント
ロールを受ける。この実施形態の特徴的な構成は、誘導
コイル2の温度を測定する為の温度センサ10、11を
誘導コイル2の両端部近傍に夫々配置した点にある。各
温度センサ10、11は、誘導コイル2に接触して設置
されており、夫々誘導コイル2の温度を検知する。この
図では各温度センサ10、11からの配線を省略してあ
るが、各温度センサは画像形成装置本体の制御部に接続
されるものとする。加熱ローラの軸方向の表面温度分布
のバランスをくずさないように、温度センサ10、11
で測定した誘導コイルの温度に基づいて、制御部は各冷
却ファン3、4の回転方向、すなわち冷却風の流れる方
向を変化させる。各冷却ファンの回転方向、回転数の制
御方法については、例えば図2に示した如き方法を例示
することができる。Next, FIG. 4 is a sectional view showing a main part configuration (heating roller) of an induction heating type fixing device according to another embodiment of the present invention, and the same parts as those in the embodiment of FIG. The description is given with reference numerals. Reference numeral 1 denotes a hollow cylindrical heating roller main body, 2 denotes an induction coil disposed inside the heating roller main body 1, and 3 and 4 denote coil cooling fans disposed at both axial openings of the heating roller main body 1, respectively. Yes, induction coil 2
This is a cooling fan for preventing the temperature from rising. In this figure, both ends of the induction coil 2 are omitted, but are assumed to be connected to an inverter (not shown). Each fan 3,
4 and the induction coil 2 are controlled by a control unit (not shown). A characteristic configuration of this embodiment is that temperature sensors 10 and 11 for measuring the temperature of the induction coil 2 are arranged near both ends of the induction coil 2, respectively. Each of the temperature sensors 10 and 11 is installed in contact with the induction coil 2 and detects the temperature of the induction coil 2 respectively. Although the wiring from each of the temperature sensors 10 and 11 is omitted in this figure, each of the temperature sensors is assumed to be connected to a control unit of the image forming apparatus main body. The temperature sensors 10 and 11 are used to keep the balance of the surface temperature distribution in the axial direction of the heating roller.
The control unit changes the rotation direction of each cooling fan 3, 4, that is, the direction in which the cooling air flows, based on the temperature of the induction coil measured in step (1). As a method of controlling the rotation direction and the number of rotations of each cooling fan, for example, a method as shown in FIG. 2 can be exemplified.
【0010】次に、図5は図4の実施形態に係る定着装
置における冷却ファンの制御手順を示すフローチャート
である。図4においては温度センサ10、11によって
夫々誘導コイル表面の温度を検知するが、これらの検知
温度をそれぞれTa,Tb とする。ステップ2において検知
温度TaとTbを比較し測定する際に、ステップ3において
(Ta−Tb)の計算を行う。まずステップ4においては温
度センサ10の検知温度Taの方が温度センサ11の検知
温度Tbよりも10deg(検知温度差の高温側の所定値)
以上高い場合((Ta−Tb)≧10)に各冷却ファン1
0、11の回転方向を正方向(図4のX方向)とし、ス
テップ5では両者の検知温度差(Ta−Tb)が高温側の所
定値(10deg)と低温側の所定値(−10deg)の範囲
内(−10<(Ta−Tb)<10)である場合に各冷却フ
ァンの回転方向をそのまま(正転方向或は逆転方向)と
し、ステップ6では両温度センサ10、11の検知温度
差(Ta−Tb)が低温側の所定値である−10deg以下で
ある場合((Ta−Tb)≦−10)に各冷却ファン10、
11の回転方向を逆方向(図4のY方向)とする。な
お、検知温度TaとTbの温度差が10deg〜−10deg(|
10deg|)の範囲内である場合に回転方向をそのまま
とするのは、わずかな温度差によって頻繁に回転方向が
変わるのを防ぐためである。従って、各冷却ファンが正
方向へ回転している際に検知温度TaとTbの温度差が10
deg〜−10degの範囲内になった場合には正方向への回
転を継続し、逆に各冷却ファンが逆方向へ回転している
際に検知温度TaとTbの温度差が10deg〜−10degの範
囲内になった場合には逆方向への回転を継続する。この
ように各温度センサ10、11によって、誘導コイル2
の温度を測定して冷却ファンの回転方向を切り換え制御
することにより、前記実施形態の場合よりも、加熱ロー
ラの軸方向の温度分布の片寄りを低減しながら誘導コイ
ルを冷却することができる。なお、ここで示した|10
deg|という値は一例であり、この値は、加熱ローラ、
誘導コイルの特徴や、冷却ファンの能力を考慮して、適
切な値を選ぶものとする。なお、上記実施形態において
使用するファンは、いずれも誘導コイルを直接冷却する
ための送風手段であり、加熱ローラ本体まで冷却させる
ことは想定していない。このため実際にはダクト等を用
いて冷却風が加熱ローラ本体には当たらずに、誘導コイ
ルのみに当たるように構成する。FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure of the cooling fan in the fixing device according to the embodiment of FIG. In FIG. 4, the temperature of the surface of the induction coil is detected by the temperature sensors 10 and 11, respectively, and these detected temperatures are Ta and Tb, respectively. When comparing and measuring the detected temperatures Ta and Tb in step 2, (Ta-Tb) is calculated in step 3. First, in step 4, the detected temperature Ta of the temperature sensor 10 is 10 deg (the predetermined value on the higher temperature side of the detected temperature difference) than the detected temperature Tb of the temperature sensor 11.
If it is higher ((Ta−Tb) ≧ 10), each cooling fan 1
The rotation directions of 0 and 11 are set to the positive direction (X direction in FIG. 4). In the case of (−10 <(Ta−Tb) <10), the rotation direction of each cooling fan is set as it is (forward rotation direction or reverse rotation direction). When the difference (Ta−Tb) is equal to or less than −10 deg which is a predetermined value on the low temperature side ((Ta−Tb) ≦ −10), each cooling fan 10
The rotation direction of 11 is the reverse direction (Y direction in FIG. 4). Note that the temperature difference between the detected temperatures Ta and Tb is 10 deg to -10 deg (|
The reason for keeping the rotation direction as it is within the range of 10 deg |) is to prevent the rotation direction from frequently changing due to a slight temperature difference. Therefore, when each cooling fan is rotating in the forward direction, the temperature difference between the detected temperatures Ta and Tb is 10
When the temperature falls within the range of deg to -10 deg, the rotation in the forward direction is continued. Conversely, when each cooling fan is rotating in the reverse direction, the temperature difference between the detected temperatures Ta and Tb is 10 deg to -10 deg. If the value falls within the range, rotation in the reverse direction is continued. Thus, the induction coil 2 is controlled by the temperature sensors 10 and 11.
By controlling the switching direction of the cooling fan by measuring the temperature of the cooling fan, it is possible to cool the induction coil while reducing the deviation of the temperature distribution in the axial direction of the heating roller as compared with the above embodiment. In addition, | 10 shown here
The value deg | is an example, and this value
An appropriate value shall be selected in consideration of the characteristics of the induction coil and the capacity of the cooling fan. It should be noted that the fans used in the above embodiments are air blowing means for directly cooling the induction coil, and are not assumed to cool the heating roller body. For this reason, a configuration is employed in which cooling air does not actually hit the heating roller body but only the induction coil using a duct or the like.
【0011】最後に、前記特開平8−202185号公
報には、「定着器の温度を監視する為の温度センサ」、
「定着器の一端側に配設されてこの定着器周辺を冷却す
るためのファン」について記載されているが、本発明で
は「誘導コイルの温度を測定するセンサ」、「誘導コイ
ルを冷却するための複数のファン」を配置した構成が特
徴的である為、この公報には本発明の要旨は開示されて
いない。同公報記載の「定着器の温度を監視する為の温
度センサ」とは、具体的には加熱ローラの表面に接した
サーミスタ等であり、誘導コイルの表面に接してコイル
の温度を測定する本発明の「誘導コイル温度センサ」と
は異なる。加熱ローラにおいてローラ表面の温度と誘導
コイルの温度とは無関係ではないが、両者は時間差なく
追随するものではない。例えば、定着器の電源をOFF
した場合、ローラ表面温度の冷却の仕方に比して、誘導
コイルの温度の冷却の仕方は緩やかとなる。これは温度
がローラ内にこもるからである。従って、明らかに両者
の温度センサによる検知対象物と、その検知結果と、そ
の利用方法は異なったものとなる。Finally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-202185 discloses a "temperature sensor for monitoring the temperature of a fixing device".
Although "a fan arranged at one end of the fixing device for cooling the periphery of the fixing device" is described, in the present invention, "a sensor for measuring the temperature of the induction coil" and "a sensor for cooling the induction coil" This publication does not disclose the gist of the present invention because the configuration in which a plurality of fans are arranged is characteristic. The “temperature sensor for monitoring the temperature of the fixing device” described in the publication is, specifically, a thermistor or the like in contact with the surface of the heating roller, and a book that measures the temperature of the coil in contact with the surface of the induction coil. It differs from the "induction coil temperature sensor" of the invention. In the heating roller, the temperature of the roller surface and the temperature of the induction coil are not irrelevant, but they do not follow without a time difference. For example, power off the fuser
In this case, the cooling method of the temperature of the induction coil is slower than the cooling method of the roller surface temperature. This is because the temperature stays inside the roller. Therefore, the object to be detected by the two temperature sensors, the result of the detection, and the method of use thereof are obviously different.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上のように請求項1の定着装置を備え
た画像形成装置では、誘導コイル冷却用ファンを複数設
け、その回転数・回転方向を種々制御することにより、
誘導コイルを直接冷却しつつローラの軸方向温度分布の
片寄りを低減させることができる。請求項2及び請求項
3の発明では、複数の誘導コイル冷却用ファンを設け、
回転数・回転方向を制御することにより、誘導コイルを
冷却しつつローラの温度分布の片寄りを低減させること
ができると同時に、さらに、誘導コイルの温度を測定し
てファンの回転方向の切り換えタイミングを決めること
により、誘導コイル温度を測定せずにファンを制御する
場合に比べて、誘導コイル軸方向の温度分布の片寄りを
減らし、定着品質を安定させることができる。As described above, in the image forming apparatus having the fixing device according to the first aspect, a plurality of induction coil cooling fans are provided, and the number of rotations and the direction of rotation are controlled in various ways.
The bias of the axial temperature distribution of the roller can be reduced while directly cooling the induction coil. According to the second and third aspects of the present invention, a plurality of induction coil cooling fans are provided,
By controlling the number of rotations and the direction of rotation, it is possible to reduce the bias of the temperature distribution of the rollers while cooling the induction coil, and at the same time, measure the temperature of the induction coil to switch the rotation direction of the fan. By determining, the deviation of the temperature distribution in the axial direction of the induction coil can be reduced and the fixing quality can be stabilized as compared with the case where the fan is controlled without measuring the temperature of the induction coil.
【図1】本発明の実施形態に係る定着装置に装備される
誘導加熱方式の加熱ローラの断面図。FIG. 1 is a sectional view of an induction heating type heating roller provided in a fixing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】各冷却ファンの回転方向および回転数を示した
図。FIG. 2 is a diagram showing a rotation direction and a rotation speed of each cooling fan.
【図3】誘導コイルの温度分布の模式図。FIG. 3 is a schematic diagram of a temperature distribution of an induction coil.
【図4】本発明の他の実施形態に係る誘導加熱式の定着
装置の要部構成(加熱ローラ)を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a main part configuration (heating roller) of an induction heating type fixing device according to another embodiment of the present invention.
【図5】図4の実施形態に係る定着装置における冷却フ
ァンの制御手順を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart illustrating a control procedure of a cooling fan in the fixing device according to the embodiment of FIG. 4;
【図6】従来例の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional example.
1 加熱ローラ本体、2 誘導コイル、3、4 コイル
冷却用ファン、10、11 温度センサ。1 heating roller body, 2 induction coils, 3 and 4 coil cooling fans, 10 and 11 temperature sensors.
Claims (3)
の加熱ローラを備え、該誘導コイルを冷却するための冷
却ファンを加熱ローラの軸方向両端部に夫々配置した定
着装置と、該冷却ファンを制御する制御部と、を備え、 前記制御部は、一方の冷却ファンを吹き込み用として正
転させる期間中は他方の冷却ファンを吸い出し用として
正転させ、該他方の冷却ファンを吹き込み用として逆転
させる期間中は一方の冷却ファンを吸い出し用として逆
転させるように、両冷却ファンの回転方向を切り換え制
御し、更に吹き込み用として使用されている冷却ファン
と、吸い出し用として使用されている冷却ファンの回転
数を異ならせる制御を行うことを特徴とする画像形成装
置。1. A fixing device comprising an induction heating type heating roller having an induction coil therein, and cooling fans for cooling the induction coil disposed at both ends in the axial direction of the heating roller. And a control unit that controls the other cooling fan to rotate normally for suction while the other cooling fan is rotating normally for blowing while the other cooling fan is used for blowing. During the reverse rotation period, the rotation direction of both cooling fans is switched and controlled so that one of the cooling fans is reversely rotated for suction, and the other cooling fan is used for blowing and the cooling fan used for suction. An image forming apparatus that performs control to vary the number of rotations of the image forming apparatus.
温度センサを配置して各温度センサによって誘導コイル
の各部位の温度を測定するように構成し、 前記制御部は、各温度センサからの検知温度に基づいて
前記各冷却ファンの回転方向の切り換え、及び回転数の
制御を行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装
置。2. A configuration in which a plurality of temperature sensors are arranged along the axial direction of the induction coil, and the temperature of each part of the induction coil is measured by each of the temperature sensors. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein switching of the rotation direction of each of the cooling fans and control of the number of rotations are performed based on the detected temperature.
の軸方向両端部近傍に夫々配置され、 前記制御部は、両温度センサによる検知温度差が高温側
の所定値を越えた場合には両冷却ファンの回転方向を正
転方向とし、両温度センサによる検知温度差が低温側の
所定値以下となった場合には両冷却ファンの回転方向を
逆転方向とし、両温度センサによる検知温度差が前記高
温側及び低温側の各所定値の範囲内である場合には両冷
却ファンの回転方向をそのままとすることを特徴とする
請求項2記載の画像形成装置。3. The plurality of temperature sensors are disposed near both ends in the axial direction of the induction coil, respectively. The control unit is configured to determine whether the temperature difference between the two temperature sensors exceeds a predetermined value on the high temperature side. The rotation direction of the cooling fan is set to the normal rotation direction, and when the temperature difference detected by the two temperature sensors becomes equal to or less than a predetermined value on the low temperature side, the rotation direction of the two cooling fans is set to the reverse rotation direction, and 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the rotation directions of both cooling fans are kept as they are when the temperature is within the range of each of the predetermined values on the high temperature side and the low temperature side.
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