JP7187254B2 - image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to image forming apparatuses such as copiers and printers.
電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置では、定着装置を備えている。フィルム加熱方式の定着装置では、フィルムガイドに沿って回転する定着フィルムと、定着フィルム内に配設され定着フィルムを加熱するヒータと、アルミニウムや鉄の芯金に耐熱弾性層を形成した加圧ローラとを備えている。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as electrophotographic copiers and printers are equipped with a fixing device. In a film heating type fixing device, a fixing film that rotates along a film guide, a heater that is arranged in the fixing film and heats the fixing film, and a pressure roller that has a heat-resistant elastic layer formed on a metal core of aluminum or iron. and
このような定着装置では、定着フィルムがバネ等により加圧ローラに圧接されており、その圧接により形成される定着ニップ部に未定着トナーを担持した記録材を通過させて加熱及び加圧する。これにより未定着トナーが記録材に定着される。ヒータに設けられる発熱体の長手方向の長さは、使用する記録材の最大サイズよりも長く設定されている。記録材が定着ニップ部を通過すると記録材が通過しない非通過領域が昇温する。 In such a fixing device, the fixing film is pressed against the pressure roller by a spring or the like, and the recording material carrying the unfixed toner is passed through the fixing nip portion formed by the pressure contact to be heated and pressed. As a result, the unfixed toner is fixed on the recording material. The longitudinal length of the heating element provided in the heater is set longer than the maximum size of the recording material to be used. When the recording material passes through the fixing nip portion, the temperature rises in the non-passing area through which the recording material does not pass.
小サイズの記録材が定着ニップ部を通過した後に大サイズの記録材が定着ニップ部を通過すると、小サイズの記録材が定着ニップ部を通過したときに昇温した非通過領域を大サイズの記録材が通過する。このとき、過昇温となり記録材上のトナーが定着フィルムの外周面に付着する高温オフセットが発生する。 When the large-size recording material passes through the fixing nip after the small-size recording material has passed through the fixing nip, the non-passing area heated when the small-size recording material passed through the fixing nip is replaced with the large-size recording material. The recording material passes through. At this time, the temperature rises excessively, and high temperature offset occurs in which the toner on the recording material adheres to the outer peripheral surface of the fixing film.
このような高温オフセットが生じないように画像形成動作終了後にヒータの温度を長手方向でフラットにするように冷却動作を実施している。冷却動作の一例としては、画像形成動作終了後にヒータをOFFして加圧ローラと定着フィルムを回転させる後回転が実施される。 In order to prevent such a high temperature offset, a cooling operation is performed so as to flatten the temperature of the heater in the longitudinal direction after the image forming operation is finished. As an example of the cooling operation, after the image forming operation is completed, the heater is turned off and the pressure roller and the fixing film are rotated.
特許文献1では、画像形成終了後に加圧ローラと定着フィルムの後回転を実施した後にヒータの温度を制御して定着ニップ部をトナーの軟化点以上の温度になるまで加熱する。これにより加圧ローラ表面上のトナー汚れの蓄積を防止し、加圧ローラに対する記録材の巻き付きや記録材の汚れを防止する。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100001, after the pressure roller and the fixing film are post-rotated after image formation, the temperature of the heater is controlled to heat the fixing nip portion to a temperature equal to or higher than the softening point of the toner. This prevents accumulation of toner stains on the surface of the pressure roller, thereby preventing the recording material from winding around the pressure roller and staining of the recording material.
特許文献2では、加圧ローラと定着フィルムの後回転時にヒータへの通電が停止される。このときヒータへの通電がOFFされてから任意の時間にヒータの温度がどれだけ低下するかを定着サーミスタによって検知する。そして、定着サーミスタの検知温度に応じて加圧ローラと定着フィルムの停止後の温度制御の温調時間または温調温度を変化させる。これにより後加熱による加圧ローラの異常昇温を防止し、定着ニップ部のトナーが十分に冷却されないことによる加圧ローラ表面のクリーニング不良を防止する。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200003, the heater is stopped from being energized when the pressure roller and the fixing film are rotated afterward. At this time, the fixing thermistor detects how much the temperature of the heater drops in an arbitrary time after power supply to the heater is turned off. Then, the temperature control time or the temperature control temperature after stopping the pressure roller and the fixing film is changed according to the temperature detected by the fixing thermistor. This prevents abnormal temperature rise of the pressure roller due to post-heating, and prevents poor cleaning of the surface of the pressure roller due to insufficient cooling of the toner in the fixing nip portion.
ヒータの発熱体の長手方向の長さに比べて搬送方向に直交する方向の長さが短い記録材が定着ニップ部を通過すると、定着ニップ部の長手方向で温度ムラが生じる。このため記録材が定着ニップ部を通過した後にヒータの長手方向の温度分布がフラットになるまで冷却させるためにヒータをOFFして後回転を実施する。すると、定着フィルムや加圧ローラの温度が全体的に低下していく。 When a recording material whose length in the direction perpendicular to the conveying direction is shorter than the length of the heating element of the heater in the longitudinal direction passes through the fixing nip portion, temperature unevenness occurs in the longitudinal direction of the fixing nip portion. Therefore, after the recording material passes through the fixing nip portion, the heater is turned off and post-rotation is performed in order to cool the recording material until the temperature distribution in the longitudinal direction of the heater becomes flat. Then, the temperatures of the fixing film and the pressure roller are lowered as a whole.
特許文献1、2のように、定着ニップ部を冷却するための後回転が終了した後に、図20(a)に示すように、加圧ローラ21の駆動を停止した状態で、再度、ヒータ19に通電して加熱する。すると、定着フィルム15と加圧ローラ21とにより形成された定着ニップ部22内の定着フィルム15のみが熱膨張し、定着ニップ部22外の定着フィルム15は熱膨張しない。このため定着フィルム15の周方向において熱膨張する部分と、熱膨張しない部分とにより定着フィルム15の周方向に膨張ムラが生じる。
As in
また、長手で発熱量の異なるヒータを用いた構成の場合、加圧ローラ21の駆動を停止した状態で、再度、ヒータ19に通電して加熱すると長手で温度差が生じ、定着フィルム15の長手方向において熱膨張する部分と、熱膨張しない部分とにより定着フィルム15の長手方向に膨張ムラが生じる。
In addition, in the case of a configuration using heaters having different heat generation amounts in the longitudinal direction, when the
定着フィルム15の周方向と長手方向で膨張ムラが生じることで、定着フィルム15に熱応力が加わり、定着フィルム15に局所的な歪みを生じさせる。この状態で、図20(b)に示すように、画像形成動作を開始して加圧ローラ21に駆動がかかると、局所的に円形を維持できていない歪んだ定着フィルム15は、加圧ローラ21により回転方向(図20(b)の時計回り方向)に引っ張られる。加圧ローラ21の回転駆動により局所的に歪んだ定着フィルム15に加圧ローラ21の回転方向に引っ張る応力が加わる。これにより定着フィルム15が永久変形(塑性変形)する凹み部15aが発生し、定着装置27が短寿命となる。
Thermal stress is applied to the
本発明は、前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、加熱回転体に永久変形が生じ、定着装置を短寿命になることを防止する画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus which prevents a fixing device from being shortened due to permanent deformation of a heating rotator.
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
加熱手段と、前記加熱手段により加熱される加熱回転体と、前記加熱回転体との間で定着ニップ部を形成する加圧回転体と、画像形成動作の終了後に行う後回転時に前記加熱手段により前記加熱回転体を加熱しながら回転させて前記定着ニップ部外の前記加熱回転体の温度を上昇させる制御手段と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes:
a heating means, a heating rotator heated by the heating means, a pressure rotator forming a fixing nip portion between the heating rotator and the heating rotator; and a control means for increasing the temperature of the heating rotator outside the fixing nip portion by rotating the heating rotator while heating it.
本発明に係る画像形成装置によれば、加熱回転体に永久変形が生じ、定着装置を短寿命になることを防止することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to prevent permanent deformation of the heating rotator and shortening of the life of the fixing device.
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の各実施形態において示す数値や構成条件は、参考数値や参考構成であって、本発明を限定するものではない。 An embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. Numerical values and configuration conditions shown in the following embodiments are reference numerical values and reference configurations, and do not limit the present invention.
〔第1実施例〕
図1~図13を用いて本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。
[First embodiment]
A configuration of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13. FIG.
図1は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。図1に示す画像形成装置28において、画像形成の流れとしては、先ず、図1の回転する像担持体となる感光ドラム3の表面に当接して従動回転する帯電手段となる帯電ローラ2に帯電バイアス電源1から帯電バイアスを印加する。これにより感光ドラム3の表面が所定の一定電位に帯電する。露光手段となる露光装置4により画像情報に応じた光を一様に帯電した感光ドラム3の表面上の画像を形成するポイントに露光して感光ドラム3の表面電位を所定の電位に低下させる。現像手段となる現像装置5の現像容器内に収容されたトナー17(現像剤)を現像剤担持体となる現像スリーブ6の表面上に一様に担持させる。そのトナー17を露光により低下させた感光ドラム3の表面上の電位と、現像スリーブ6に印加する電位との差により形成される電界の作用を利用して、予め帯電されている現像スリーブ6の表面上のトナー17を感光ドラム3の表面上に飛翔させて付着させる。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing the configuration of an image forming apparatus according to the present invention. In the
一方、図示しない給送手段により給送される紙等の記録材16は、転写前ガイド7に沿って感光ドラム3の表面と、転写手段となる転写ローラ8とにより形成される転写ニップ部Nに搬送される。図2に示す転写バイアス電源12から転写ローラ8に転写バイアスが印加されることで感光ドラム3の表面上に付着したトナー17は、記録材16に転写される。転写後に感光ドラム3の表面上に残留したトナー17は、クリーニング手段となるクリーニングブレード9により掻き取られて回収容器10内に回収される。
On the other hand, a
転写ニップ部Nにおいてトナー像が転写された記録材16は、感光ドラム3と転写ローラ8とにより挟持されて入り口ガイド11に沿って搬送される。そして、定着手段となる定着装置27の定着ユニット20と、加圧回転体となる加圧ローラ21とにより形成される定着ニップ部22に搬送される。定着ユニット20に設けられた加熱回転体となる定着フィルム15の外周面と加圧ローラ21とにより挟持搬送される過程において加熱及び加圧されてトナー像が熱溶融して記録材16に熱転写される。その後、図示しない排出手段により機外に排出される。
The
次に、図2を用いて定着装置の構成について説明する。図2は、定着装置27の構成を示す断面説明図である。図2に示す定着装置27は、定着ユニット20と、加圧手段となる加圧ローラ21とを有して構成される。定着ユニット20は、加熱手段となるヒータ19、定着フィルム15、フィルムガイド13、ステー14、温度検知素子からなるサーミスタ18a,18bとを有して構成されている。
Next, the configuration of the fixing device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing the configuration of the fixing
ヒータ19は、図3に示す電気的絶縁性を有するセラミック製の基板29上に発熱ペーストを印刷した発熱体25と、該発熱体25の保護と絶縁性を確保するためのガラスコーティング層等を有して構成される。図示しない電源から電力制御された交流電流が発熱体25に供給されて発熱する。
The
定着フィルム15(加熱回転体)の基層膜厚は、100μm以下である。また、定着フィルム15(加熱回転体)の基層材料は、金属で構成されている。本実施形態の定着フィルム15は、厚さが約70μmのステンレス(SUS)製で外径が32mmの円筒形で構成されている。定着フィルム15(加熱回転体)は、ヒータ19(加熱手段)により加熱される。定着フィルム15は、ヒータ19からの熱を効率良く記録材16上のトナー17に伝える。
The film thickness of the base layer of the fixing film 15 (heating rotator) is 100 μm or less. The base layer material of the fixing film 15 (heating rotator) is made of metal. The fixing
フィルムガイド13には、定着フィルム15の内周面に摺動する円弧状のリブが該フィルムガイド13の長手方向に沿って複数設けられている。これにより定着フィルム15の内周面との摺動抵抗を抑えながら定着フィルム15の回転を補助する。ステー14は、鋼板により構成され、フィルムガイド13の長手方向において加圧力を均一に加える。
The
基板29の裏側に設けられたサーミスタ18a,18bは、ヒータ19の温度変化を検知する。サーミスタ18a,18bにより検知した検知結果に基づいてヒータ19の目標温度を決定する。制御手段となるCPU(Central Processing Unit;中央演算装置)によりヒータ駆動部30を制御してヒータ19に供給する交流電流の電力制御を行う。これによりヒータ19の温度を目標温度(印刷温度)に保つ。
Thermistors 18 a and 18 b provided on the back side of the substrate 29 detect temperature changes of the
加圧ローラ21は、外径が12mmのアルミニウムから成る芯金26の外周上に体積低効率が1×105Ω・cm程度の導電性シリコンゴムからなる弾性層32を被覆する。該弾性層32の外周上に約60μmの絶縁チューブを被覆した表層33を設けている。加圧ローラ21の外径は、20mmである。
The
加圧ローラ21は、図示しないバネ等の付勢手段により定着フィルム15を挟んでヒータ19に対して所定の圧力(定着ニップ圧)で圧接されている。定着フィルム15の外周面と、加圧ローラ21の表面とにより記録材搬送方向(図2の左右方向)において5mm~8mmの定着ニップ部22を形成している。
The
加圧ローラ21は、駆動手段となるモータ34により回転駆動される。定着フィルム15は、加圧ローラ21の表面との接触抵抗、或いは、定着ニップ部22に介在する記録材16との接触抵抗により加圧ローラ21に従動回転する。これにより定着ニップ部22に搬送された記録材16を定着フィルム15の外周面と密着させた状態で搬送する。
The
記録材16が定着ニップ部22に搬送され、定着フィルム15の外周面と加圧ローラ21の表面とにより挟持搬送されることで、記録材16上に担持された未定着のトナー像がヒータ19の熱と定着ニップ圧とにより加熱及び加圧されて定着処理される。
The
図3は、ヒータの長手方向におけるサーミスタと、記録材の搬送方向と直交する幅方向端部との位置関係を示す平面説明図である。本実施形態では、記録材16が定着ニップ部22の長手方向を中央基準で搬送される。図3に示すように、ヒータ19の基板29上に幅方向中心部(C)に比べ端部の発熱量が同じ発熱体25(a)と幅方向中心部(C)に比べ端部Dより外側の発熱量が大きい発熱体25(b)を記録材16の搬送方向と直交する幅方向中心(C)を基準にして幅方向の両側にそれぞれ110mmの長さを2本有して設ける。発熱体25(a)と25(b)の温度を制御するために幅方向中心(C)にサーミスタ18aを配置する。サーミスタ18aは、記録材16が定着ニップ部22を通過する通過領域の温度を検知する。一方、発熱体25の長手方向端部にサーミスタ18bを配置する。サーミスタ18bは、記録材16が定着ニップ部22を通過しない非通過領域の温度を検知する。これらのサーミスタ18a,18bによりヒータ19の温度を検知して定着装置27の温度を制御する。
FIG. 3 is an explanatory plan view showing the positional relationship between the thermistor in the longitudinal direction of the heater and the end portion in the width direction perpendicular to the conveying direction of the recording material. In this embodiment, the
図4は、画像形成装置28の制御系の構成を示すブロック図である。図4に示す制御部36は、制御プログラムに従って処理を実行するCPU31を有する。更に、CPU31が実行するプログラムやデータが格納されているROM(Read Only Memory;リードオンリメモリ)37を有する。更に、ワークエリア等として用いられるメモリ領域であるRAM(Randam AccessMemory;ランダムアクセスメモリ)38とを有している。CPU31はタイマ39を有し、時間管理を行う。またCPU31は、セラミック製の基板29の裏側に設けた温度検知手段となるサーミスタ18a,18bのそれぞれの検知結果に基づいてヒータ駆動部30を制御してヒータ19への電力制御を行なう。これにより制御手段となるCPU31は、ヒータ19を目標温度に保つ。CPU31は、モータドライバ35を介してモータ34を駆動することで加圧ローラ21を回転駆動する。図示はしないがヒータ19の発熱体が複数ある場合は、ヒータ駆動部30を複数設けることでそれぞれの発熱体の電力制御を個別に制御することが可能となる。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
図5は、画像形成動作時のヒータと加圧ローラの駆動状態を示す図である。図5に示すように、画像形成装置28が印刷ジョブを受信すると、CPU31は、図4に示すモータドライバ35を介してモータ34を駆動(ON)し、ヒータ駆動部30を制御してヒータ19を駆動(ON)する。そして、ヒータ19を定着に必要な温度である約200℃に到達するまで画像形成準備を行う。ヒータ19が所定温度(約200℃)に到達すると、図示しない給送手段により記録材16の給送を開始し、感光ドラム3の表面に形成したトナー像を転写ローラ8により記録材16上に転写する。未定着トナー像を担持した記録材16が定着ニップ部22を通過して記録材16にトナー像が定着される。画像形成動作が終了した後、定着ニップ部22の長手方向における温度分布をフラットにするため時刻t1においてヒータ19の駆動をOFFしてモータ34を駆動する。これにより定着ニップ部22の冷却動作となる後回転動作を実行する。定着ニップ部22の長手方向における温度がフラットになると、時刻t2においてモータ34の駆動を停止させ、ヒータ19を再度駆動させる。これにより定着ニップ部22内の温度を加圧ローラ21の表面に付着したトナー17が溶融する温度である約180℃まで加熱する。そして、定着ニップ部22内の温度を約180℃の状態で所定時間だけ維持する。その後、時刻t3でヒータ19の駆動をOFFする。
FIG. 5 is a diagram showing driving states of the heater and the pressure roller during the image forming operation. As shown in FIG. 5, when the
時刻t3でヒータ19の駆動をOFFしてから所定時間が経過した後、定着フィルム15の外周面に付着したトナー17が該定着フィルム15の外周面に固着する温度である約60℃に低下する。その状態で、時刻t4でモータ34を駆動して加圧ローラ21を定着ニップ部22の記録剤搬送方向の幅分だけ回転する。これにより加圧ローラ21の表面に付着したトナー17を定着フィルム15の外周面側に移動させて加圧ローラ21の表面をクリーニングする。これは、加圧ローラ21の熱容量と、定着フィルム15の熱容量との差を利用したものである。
After a predetermined time has passed since the
図6は加圧ローラの停止時にヒータを加熱したときの定着ニップ部内の定着フィルムの温度と、定着ニップ部外の定着フィルムの温度差と、定着フィルムに永久変形する凹み部の発生との関係を示したものである。図6に示すように、加圧ローラ21の停止時にヒータ19を加熱して定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度と定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度の差が113℃の場合にモータ34を駆動して加圧ローラ21を回転させて定着フィルム15を従動回転させる。その結果、定着フィルム15が永久変形する凹み部が生じた。これに対して、定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度と定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度の差が100℃の場合にモータ34を駆動して加圧ローラ21を回転させて定着フィルム15を従動回転させる。その結果、定着フィルム15が永久変形する凹み部が生じなかった。
FIG. 6 shows the relationship between the temperature of the fixing film in the fixing nip portion when the heater is heated when the pressure roller is stopped, the temperature difference in the fixing film outside the fixing nip portion, and the generation of dents that cause permanent deformation in the fixing film. is shown. As shown in FIG. 6, when the
また、図示しないが、定着ニップ部22の長手方向で定着フィルム15に温度差を生じさせると、定着ニップ部22内の定着フィルム15に局所的な歪みが生じることも確認している。以上の事から定着フィルム15に永久変形する凹みを生じさせないようにするためには定着フィルムの温度差は100℃以下になるように制御することが必要となる。
Further, although not shown, it has been confirmed that local distortion occurs in the fixing
図7は定着フィルムの凹みの発生断面図である。定着フィルム15の周方向や長手方向において温度ムラを生じさせると、定着フィルム15における膨張ムラにより応力が発生し、図7(a)に示すように、定着フィルム15に局所的な歪みを生じさせる。この状態で画像形成動作を開始して加圧ローラ21に駆動がかかると、図7(b)に示すように、局所的に円形を維持できていない歪んだ定着フィルム15は、加圧ローラ21に従動して回転方向に引っ張られる。
FIG. 7 is a cross-sectional view of occurrence of dents in the fixing film. When temperature unevenness is caused in the circumferential direction and the longitudinal direction of the fixing
このため局所的に歪んだ定着フィルム15に対して加圧ローラ21の回転駆動により回転方向に引っ張る応力が加わり図7(b)に示すように、定着フィルム15が永久変形する凹み部15aが発生すると考えられる。また、今回の実験から、定着フィルム15に歪みが生じた場合においても、その状態で加圧ローラ21の回転駆動をかけなければ、永久変形する凹み部15aは発生しないことが分かっている。この結果から定着フィルム15が永久変形する凹み部15aの発生を防止するためには加圧ローラ21の停止時にヒータ19を加熱したとき定着フィルム15の周方向や長手方向における温度ムラを軽減させ、定着フィルム15に局所的な歪みを生じさせなければ良い。
As a result, the locally distorted fixing
図8は発熱量の異なる発熱体を発熱させた場合の温度分布図である。図8(a)は図3に示したヒータの幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じ発熱体25(a)と幅方向中心部に比べ端部の発熱量が大きい発熱体25(b)を1:1で発熱させた場合の長手温度分布図である。例えば紙中心部を170℃で温調した場合、紙中心部に比べ端部の発熱量が同じ発熱体25(a)は170℃でフラットに発熱するのに対し、紙中心部に比べ端部の発熱量が大きい発熱体25(b)は中央部が170℃で発熱するのに対し、端部は206℃まで昇温することがわかる。このため発熱体25(a)と発熱体25(b)を同じ点灯比率で発熱させると発熱体の端部は中央に比べ約36℃上昇する。 FIG. 8 is a temperature distribution diagram when heating elements having different calorific values generate heat. FIG. 8(a) shows a heating element 25(a) whose end portions have the same amount of heat generation as compared to the center portion in the width direction of the heater shown in FIG. It is a longitudinal temperature distribution diagram when b) is heated at a ratio of 1:1. For example, when the temperature of the center of the paper is controlled at 170° C., the heating element 25 (a), which has the same amount of heat generation at the edges of the paper as compared to the center of the paper, generates heat at 170° C. flatly. It can be seen that the heating element 25(b) having a large heat generation amount generates heat at the central portion at 170°C, while the temperature at the end portion rises to 206°C. For this reason, if the heating elements 25(a) and 25(b) are heated at the same lighting ratio, the end portions of the heating elements rise by about 36° C. compared to the center.
図8(b)は図3に示したヒータの幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じ発熱体25(a)と幅方向中心部に比べ端部の発熱量が大きい発熱体25(b)を1:0.8で発熱させた場合の長手温度分布図である。例えば紙中心部を170℃で温調した場合、幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じ発熱体25(a)は170℃でフラットに発熱するのに対し、幅方向中心部に比べ端部の発熱量が大きい発熱体25(b)は中央部が135℃で発熱するのに対し、端部は171℃まで昇温することがわかる。このように発熱体25(a)と発熱体25(b)の点灯比率をそれぞれ独立し制御することで端部温度を抑えることができる。 FIG. 8(b) shows a heating element 25(a) whose ends have the same amount of heat generation as compared to the central portion in the width direction of the heater shown in FIG. It is a longitudinal temperature distribution diagram when b) is heated at a ratio of 1:0.8. For example, when the center of the paper is temperature-controlled at 170°C, the heating element 25(a), which has the same amount of heat generation at the ends as compared to the center in the width direction, generates heat at 170°C flatly. It can be seen that the heating element 25(b), which generates a large amount of heat at the ends, generates heat at 135°C in the central portion, while the temperature rises to 171°C at the ends. By independently controlling the lighting ratios of the heating element 25(a) and the heating element 25(b) in this manner, the end temperature can be suppressed.
図9は画像形成終了後の加熱における従来例の定着フィルム温度推移である。画像形成終了後に冷却させるために後回転を実施した後、再度ヒータ19を加熱した場合の定着フィルム15の温度推移を示している。また、グラフAは、図3に示すヒータを用いた場合の定着ニップ部22内の端部の定着フィルム15の温度を示す。グラフBは、定着ニップ部22内の中央部の定着フィルム15の温度を示す。グラフCは図3に示すヒータを用いた場合の端部D部の直近内側(幅方向中心側)の定着ニップ部22外の定着フィルムの温度を示す
画像形成動作の終了後に定着ニップ部22の長手方向における温度分布が略フラットになるまで冷却させるために後回転を実施する。画像形成終了後に定着ニップ部22の長手方向の温度分布がフラットになるまで冷却させるためにヒータ19をOFFした状態で、モータ34を駆動して加圧ローラ21を回転させて定着フィルム15を従動回転させる後回転を実施する。すると、図9のグラフBで示す定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度と、グラフCで示す定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度とは、略同じ温度で定着フィルム15全体の温度が一様に低下していく。
FIG. 9 shows transition of fixing film temperature in a conventional example in heating after completion of image formation. It shows the temperature change of the fixing
時刻t2で再度、ヒータ19に通電して加熱する。その場合、図9に示すようにモータ34の駆動を停止状態で行なわず、モータ34の駆動をONにして加圧ローラ21を回転させた状態で定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度を所定温度に到達させるように制御する。
At time t2, the
これによりヒータ19の再加熱時に定着ニップ部22内外で定着フィルム15の温度差を軽減させる。定着フィルム15の温度が所定温度に到達した後に時刻t11でモータ34の駆動を停止(OFF)する。これにより図9のグラフAとグラフBで示す定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度は所定温度で維持される。グラフCで示す定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度は低下する。そのため定着フィルム15の温度は、例えば周方向はグラフBの定着ニップ部22内と、グラフCの定着ニップ部22外とでは約75℃の温度差で抑えられるのに対し、長手方向ではグラフAの定着ニップ部22内と、グラフCの定着ニップ部22外とでは約113℃の温度差が生じる。
This reduces the temperature difference of the fixing
このため定着フィルム15と加圧ローラ21とにより形成された定着ニップ部22内の定着フィルム15のみが熱膨張し、定着ニップ部22外の定着フィルム15は熱膨張しない。このため定着フィルム15の長手方向のニップ内外のフィルムにおいて熱膨張する部分と、熱膨張しない部分とで定着フィルム15の長手方向で膨張ムラが生じることで、定着フィルム15に熱応力が加わり、定着フィルム15に局所的な歪みを生じさせる。
Therefore, only the fixing
この状態で画像形成動作を開始して加圧ローラ21に駆動がかかると、局所的に円形を維持できていない歪んだ定着フィルム15は加圧ローラ21に従動して回転方向に引っ張られる。局所的に歪んだ定着フィルム15に加圧ローラ21に従動して回転方向に引っ張る応力が加わり定着フィルム15が永久変形する凹み部15aが発生する。
When the image forming operation is started in this state and the
図10は画像形成終了後の加熱における第1実施例の定着フィルムの温度推移である。図10のグラフA・グラフB・グラフCは、前述した温度推移を示す。画像形成動作の終了後に定着ニップ部22の長手方向における温度分布が略フラットになるまで冷却させるために後回転を実施する。画像形成終了後に定着ニップ部22の長手方向の温度分布がフラットになるまで冷却させるためにヒータ19をOFFした状態で、モータ34を駆動して加圧ローラ21を回転させて定着フィルム15を従動回転させる後回転を実施する。すると、図10のグラフBで示す定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度と、グラフCで示す定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度とは、略同じ温度で定着フィルム15全体の温度が一様に低下していく。
FIG. 10 shows the temperature transition of the fixing film of the first embodiment during heating after the completion of image formation. Graph A, graph B, and graph C in FIG. 10 show the temperature transition described above. After the image forming operation is finished, post-rotation is performed to cool the fixing nip
時刻t2で再度、ヒータ19に通電して加熱する。その場合、図10に示すようにモータ34の駆動を停止状態で行なわず、モータ34の駆動をONにして加圧ローラ21を回転させた状態で定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度を所定温度に到達させるように制御する。目標温度に到達後、モータ駆動を停止すると同時にヒータ19の幅方向中心部に比べ端部の発熱量が多い発熱体25(b)の出力を幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じ発熱体25(a)の出力に対し8割の出力に低下させる。そのため定着フィルム15の温度は、例えば周方向はグラフBの定着ニップ部22内と、グラフCの定着ニップ部22外とでは約75℃の温度差で抑えられ、また長手方向はグラフAの定着ニップ部22内と、グラフCの定着ニップ部22外とでも約75℃の温度差に抑える。
At time t2, the
このため定着フィルム15の周方向や長手方向のニップ内外のフィルムにおいて膨張ムラが生じることが防止でき、定着フィルム15に熱応力が加わり、定着フィルム15に局所的な歪みを生じさせることも防止できる。
その為、画像形成動作を開始して加圧ローラ21が駆動しても、定着フィルム15は形状を維持する為、定着フィルム15が永久変形する凹み部が発生することはなく、定着装置が短寿命になることを防止することができる。
Therefore, it is possible to prevent uneven expansion of the film inside and outside the nip in the circumferential direction and the longitudinal direction of the fixing
Therefore, even if the image forming operation is started and the
図11は、従来例の画像形成装置28の動作を示すフローチャートである。ステップS1において、印刷ジョブを開始すると、ステップS2において、CPU31は、ヒータ19をONして200℃で温調制御する。更に、CPU31は、モータ34の駆動をONにして加圧ローラ21を300mm/secの周速度で回転させる。そして、ステップS3において画像形成動作を開始する。
FIG. 11 is a flow chart showing the operation of the
次に、ステップS4において、画像形成動作が終了した後、ステップS5に進んでCPU31は、ヒータ19の駆動をOFFし、モータ34の駆動を2秒間継続する後回転動作を実施する。次に、ステップS6において、CPU31は、後回転開始から2秒経ったか否かを判定する。前記ステップS6において、2秒経過するまでモータ34の駆動をONし続ける。そして、前記ステップS6において2秒経過したら、ステップ7で目標温度を190℃に設定し幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータと幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力を同比率で点灯させて加熱する。CPU31は、図3の発熱体25の長手方向の中央に配置されたサーミスタ18a(メインサーミスタ)の検知温度を確認する。前記ステップS8において、CPU31は、サーミスタ18aにより検知された温度が190℃以上か否かを判定する。前記ステップS8において、サーミスタ18aにより検知された温度が190℃以上の場合は、ステップS9に進んで、CPU31は、モータ34の駆動をOFFする。
Next, in step S4, after the image forming operation is completed, the process proceeds to step S5, where the
その後、ステップS10に進んで、CPU31は、ヒータ19をONして190℃で温調制御しながらCPU31は、タイマ39をスタートさせる。次に、ステップS11において、CPU31は、タイマ39をONしてから4秒が経過したか否かを判定する。前記ステップS11において、CPU31は、タイマ39をONしてから4秒が経過するまでヒータ19の駆動を継続する。前記ステップS11において、タイマ39をONしてから4秒が経過すると、ステップS12に進んで、CPU31は、ヒータ19の駆動をOFFする。その後、ステップS13に進んで、印刷ジョブを終了する。
After that, the
図12は、第1実施例の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。ステップS21において、印刷ジョブを開始すると、ステップS22において、CPU31は、ヒータ19をONして200℃で温調制御する。更に、CPU31は、モータ34の駆動をONにして加圧ローラ21を300mm/secの周速度で回転させる。そして、ステップS23において画像形成動作を開始する。
FIG. 12 is a flow chart showing the operation of the image forming apparatus of the first embodiment. In step S21, when a print job is started, in step S22, the
次に、ステップS24において、画像形成動作が終了した後、ステップS25に進んでCPU31は、ヒータ19の駆動をOFFし、モータ34の駆動を2秒間継続する後回転動作を実施する。次に、ステップS26において、CPU31は、後回転開始から2秒経ったか否かを判定する。前記ステップS26において、2秒経過するまでモータ34の駆動をONし続ける。そして、前記ステップS26において2秒経過したら、ステップ27で目標温度を190℃に設定し幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータと幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力を同比率で点灯させて加熱する。CPU31は、図3の発熱体25の長手方向の中央に配置されたサーミスタ18a(メインサーミスタ)の検知温度を確認する。前記ステップS28において、CPU31は、サーミスタ18aにより検知された温度が190℃以上か否かを判定する。前記ステップS28において、サーミスタ18aにより検知された温度が190℃以上の場合は、ステップ29において幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータの出力を幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力に対し8割以下にして190℃で温調制御する。
Next, in step S24, after the image forming operation is finished, the process proceeds to step S25, where the
またステップS29と同時に、ステップ30でCPU31は、モータ34の駆動をOFFする。ステップ31でCPU31は、タイマ39をスタートさせる。次に、ステップS32において、CPU31は、タイマ39をONしてから4秒が経過したか否かを判定する。前記ステップS32において、CPU31は、タイマ39をONしてから4秒が経過するまでヒータ19の駆動を継続する。前記ステップS32において、タイマ39をONしてから4秒が経過すると、ステップS33に進んで、CPU31は、ヒータ19の駆動をOFFする。その後、ステップS34に進んで、印刷ジョブを終了する。
Simultaneously with step S29, the
図13は、第1実施例の定着フィルムの凹みに対する効果を説明する図である。画像形成動作が終了し、後回転動作後もモータ34の駆動を継続し、再度ヒータ19をONして190℃で温調制御していた。図11に示す従来例の制御では、幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータと幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力を同比率で点灯させ、モータ駆動停止の目標温度の190℃に到達しても2本の発熱体を同比率で加熱しているとヒータの構成上端部の温度が上昇する。その為、停止時中の中央部の定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度は、190℃に達しているが、定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度は、約115℃まで低下しても定着ニップ部22内外の温度差は、約75℃(=190℃-約115℃)抑えることができる。しかし、停止時中の端部の定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度は、228℃まで上昇するため、定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度は、約115℃まで低下すると定着ニップ部22内外の温度差は、約113℃(=約228℃-約115℃)まで大きくなる。このため定着フィルム15の長手方向に歪みが生じ、この状態で、次の印刷ジョブを受信して加圧ローラ21の回転駆動を開始させると、定着フィルム15が永久変形する凹み部15aが発生し、定着装置の短寿命となっていた。
13A and 13B are diagrams for explaining the effect of the fixing film of the first embodiment on the depression. FIG. After the image forming operation is completed, the
それに対し第1実施例では画像形成動作が終了し、後回転動作後もモータ34の駆動を継続し、再度ヒータ19をONして190℃で温調制御する際、幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータと幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力を同比率で点灯させ、モータ駆動停止の目標温度の190℃に到達した時点でモータ34の駆動をOFFと同時に幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータの出力を幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力に対し8割以下にして190℃で温調制御する。その為、停止時中の中央部の定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度は、190℃に達しているが、定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度は、約115℃まで低下しても定着ニップ部22内外の温度差は、約75℃(=190℃-約115℃)に抑えることができる。また、停止時中の端部の定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度も端部の発熱量が多い端部高ヒータの出力を幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力に対し出力を抑え、端部の温度も190℃まで抑えることで、定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度は、約115℃まで低下しても定着ニップ部22内外の温度差は、約75℃(=約190℃-約115℃)に抑えることができる。このため定着フィルム15に歪みが生じない為、次の印刷ジョブを受信して加圧ローラ21の回転駆動を開始させても、周方向や長手方向に定着フィルム15が永久変形する凹み部15aがするのを防止し定着装置の短寿命を防止できる効果が得られる。
On the other hand, in the first embodiment, when the image forming operation is finished, the
〔第2実施例〕
次に、第2実施例では端部昇温した状態においても定着フィルムに局所的な歪みを生じさせないように制御するものである。
[Second embodiment]
Next, in the second embodiment, the fixing film is controlled so as not to be locally distorted even in the state where the end portion is heated.
図14~図18を用いて本発明に係る画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。 The configuration of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 18. FIG. It should be noted that components configured in the same manner as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, or even if the reference numerals are different, the same member names are given, and the description thereof is omitted.
図14は端部昇温した状態での画像形成終了後の加熱における第一実施例に定着フィルムの温度推移である。 FIG. 14 shows the change in the temperature of the fixing film in the first embodiment in the heating after the end of the image formation with the end temperature raised.
図14のグラフA・グラフB・グラフCは、前述した温度推移を示す。図14のグラフBで示す定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度と、グラフCで示す定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度とは、略同じ温度で定着フィルム15全体の温度が一様に低下していく。グラフAは画像形成により端部昇温したことで後回転終了時でも端部の温度は約160℃を超えた温度となる。
Graph A, graph B, and graph C in FIG. 14 show the temperature transition described above. The temperature of the fixing
時刻t2で再度、ヒータ19に通電して加熱する。その場合、図7に示すようにモータ34の駆動を停止状態で行なわず、モータ34の駆動を継続した状態で定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度を所定温度に到達させるように制御する。目標温度に到達後、モータ駆動を停止すると同時にヒータ19の幅方向中心部に比べ端部の発熱量が多い発熱体25(b)の出力を幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じ発熱体25(a)の出力に対し8割の出力に低下させる。端部昇温した状態で幅方向中心部に比べ端部の発熱量が多い発熱体25(b)の出力を絞るタイミングがモータ駆動停止と駆動停止と同時では停止時加熱時に端部のフィルム温度が下がらない。そのため定着フィルム15の温度は、例えば長手方向はグラフAの定着ニップ部22内と、グラフCの定着ニップ部22外とで約125℃の温度差が生じる。このため定着フィルム15と加圧ローラ21とにより形成された定着ニップ部22内の定着フィルム15のみが熱膨張し、定着ニップ部22外の定着フィルム15は熱膨張しない。このため定着フィルム15の長手方向のニップ内外のフィルムにおいて熱膨張する部分と、熱膨張しない部分とで定着フィルム15の長手方向で膨張ムラが生じることで、定着フィルム15に熱応力が加わり、定着フィルム15に局所的な歪みを生じさせる。
At time t2, the
この状態で画像形成動作を開始して加圧ローラ21に駆動がかかると、局所的に円形を維持できていない歪んだ定着フィルム15は加圧ローラ21に従動して回転方向に引っ張られる。局所的に歪んだ定着フィルム15に加圧ローラ21に従動して回転方向に引っ張る応力が加わり定着フィルム15が永久変形する凹み部15aが発生する。
When the image forming operation is started in this state and the
図15は端部昇温した状態での画像形成終了後の加熱における第2実施例に定着フィルムの温度推移である。図15のグラフA・グラフB・グラフCは、前述した温度推移を示す。図15のグラフBで示す定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度と、グラフCで示す定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度とは、略同じ温度で定着フィルム15全体の温度が一様に低下していく。グラフAは画像形成により端部昇温したことで後回転終了時でも端部の温度は約160℃を超えた温度となる。
FIG. 15 shows the temperature change of the fixing film in the second example in the heating after the end of the image formation in the state where the edge temperature is raised. Graph A, graph B, and graph C in FIG. 15 show the temperature transition described above. The temperature of the fixing
時刻t2で再度、ヒータ19に通電して加熱する。その場合、モータ34の駆動を継続して加圧ローラ21を回転させた状態で定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度を所定温度に到達させるように制御する。目標温度に到達前に、ヒータ19の幅方向中心部に比べ端部の発熱量が多い発熱体25(b)の出力を幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じ発熱体25(a)の出力に対し4割の出力に低下させる。その後、目標温度到達時にモータ駆動を停止させる。これにより定着フィルム15の温度は、例えば周方向はグラフBの定着ニップ部22内と、グラフCの定着ニップ部22外とでは約75℃の温度差で抑えられ、また長手方向はグラフAの定着ニップ部22内と、グラフCの定着ニップ部22外とでも約75℃の温度差に抑える。
At time t2, the
このため定着フィルム15の周方向や長手方向のニップ内外のフィルムにおいて膨張ムラが生じることが防止でき、定着フィルム15に熱応力が加わり、定着フィルム15に局所的な歪みを生じさせることも防止できる。その為、画像形成動作を開始して加圧ローラ21が駆動しても、定着フィルム15は形状を維持する為、定着フィルム15が永久変形する凹み部が発生することはなく、定着装置が短寿命になることを防止することができる。
Therefore, it is possible to prevent uneven expansion of the film inside and outside the nip in the circumferential direction and the longitudinal direction of the fixing
図16は、第2実施形態の画像形成装置28の動作を示すフローチャートである。本実施形態では、定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度は、ヒータ19の温度と略同じであることからCPU31は、ヒータ19の温度を検知するサーミスタ18a,18bの検知結果から定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度を予測して制御する。
FIG. 16 is a flow chart showing the operation of the
図16のステップS41において、印刷ジョブを開始すると、ステップS42において、CPU31は、ヒータ19をONして200℃で温調制御する。更に、CPU31は、モータ34の駆動をONにして加圧ローラ21を300mm/secの周速度で回転させる。そして、ステップS43において画像形成動作を開始する。
In step S41 of FIG. 16, when the print job is started, in step S42, the
次に、ステップS44において、画像形成動作が終了した後、ステップS45に進んでCPU31は、ヒータ19の駆動をOFFし、モータ34の駆動を2秒間継続する後回転動作を実施する。次に、ステップS46において、CPU31は、後回転開始から2秒経ったか否かを判定する。前記ステップS46において、2秒経過するまでモータ34の駆動をONし続ける。そして、前記ステップS46において2秒経過したら、ステップS47でサブサーミスタの検知温度が160℃以下か否かを判断する。前記ステップS47でCPU31は、図3の発熱体25の長手方向の端部に配置されたサーミスタ18b(サブサーミスタ)の検知温度を確認し、検知温度が160℃以下の場合はステップS48で目標温度を190℃に設定し幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータと幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力を同比率で点灯させて加熱する。その後のステップS49からステップS52は実施例1と同じであるため説明は省略する。
前記ステップS47でCPU31は、図3の発熱体25の長手方向の端部に配置されたサーミスタ18b(サブサーミスタ)の検知温度を確認し、検知温度が160℃より高い場合は、ステップS53で目標温度を190℃に設定し幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータと幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力を同比率で点灯させて加熱する。ステップS54でCPU31は、図3の発熱体25の長手方向の端部に配置されたサーミスタ18b(サブサーミスタ)の検知温度を確認し、190℃を検知した場合ステップS55に進んで、CPU31は、幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータの出力を幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力に対し4割以下にして190℃で温調制御する。CPU31は、図3の発熱体25の長手方向の中央に配置されたサーミスタ18a(メインサーミスタ)の検知温度を確認する。
前記ステップS56において、CPU31は、サーミスタ18aにより検知された温度が190℃以上か否かを判定する。前記ステップS56において、サーミスタ18aにより検知された温度が190℃になった場合は、ステップS57に進んで、CPU31は、モータ34の駆動をOFFする。次にステップS58で、CPU31は、タイマ39をスタートさせる。次に、ステップS59において、CPU31は、タイマ39をONしてから4秒が経過したか否かを判定する。前記ステップS59において、CPU31は、タイマ39をONしてから4秒が経過するまでヒータ19の駆動を継続する。前記ステップS59において、タイマ39をONしてから4秒が経過すると、ステップS60に進んで、CPU31は、ヒータ19の駆動をOFFする。その後、ステップS61に進んで、印刷ジョブを終了する。
Next, in step S44, after the image forming operation is completed, the process proceeds to step S45, where the
In step S47, the
In step S56, the
図17は、端部昇温状態における第2実施例の定着フィルムの凹み対する効果を説明する図である。 17A and 17B are diagrams for explaining the effect of the fixing film of the second embodiment on the dent in the edge temperature rising state.
画像形成動作が終了し、後回転動作後に端部の温度が165℃になった場合の状態の効果を示す。図12に示す第1実施例の制御では、幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータと幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力を駆動停止まで同比率で点灯させるため、メインサーミスタがモータ駆動停止の目標温度の190℃に到達した場合、端部昇温の影響での温度が上昇する。その為、停止時中の中央部の定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度は、190℃に達しているが、定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度は、約115℃まで低下しても定着ニップ部22内外の温度差は、約75℃(=190℃-約115℃)抑えることができる。しかし、停止時中の端部の定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度は、240℃まで上昇するため、定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度は、約115℃まで低下すると定着ニップ部22内外の温度差は、約125℃(=約240℃-約115℃)まで大きくなる。このため定着フィルム15の長手方向に歪みが生じ、この状態で、次の印刷ジョブを受信して加圧ローラ21の回転駆動を開始させると、定着フィルム15が永久変形する凹み部15aが発生し、定着装置の短寿命となる場合が生じる。
それに対し第2実施例では画像形成動作が終了し、後回転動作後もモータ34の駆動を継続し、再度ヒータ19をONして190℃で温調制御する際、幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータと幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力を同比率で点灯させるサブサーミスタが190℃を検知した時点で幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータの出力を幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力に対し4割以下に制御する。そしてメインサーミスタがモータ駆動停止の目標温度の190℃に到達した時点でモータ34の駆動をOFFさせる。その為、停止時中の中央部の定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度は、190℃に達しているが、定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度は、約115℃まで低下しても定着ニップ部22内外の温度差は、約75℃(=190℃-約115℃)に抑えることができる。また、停止時中の端部の定着ニップ部22内の定着フィルム15の温度も端部の発熱量が多い端部高ヒータの出力を幅方向中心部に比べ端部の発熱量が同じフラットヒータの出力に対し出力を抑え、端部の温度も190℃まで抑えることで、定着ニップ部22外の定着フィルム15の温度は、約115℃まで低下しても定着ニップ部22内外の温度差は、約75℃(=約190℃-約115℃)に抑えることができる。このため定着フィルム15に歪みが生じない為、次の印刷ジョブを受信して加圧ローラ21の回転駆動を開始させても、周方向や長手方向に定着フィルム15が永久変形する凹み部15aがするのを防止し定着装置の短寿命を防止できる効果が得られる。
The effect of the condition when the image forming operation is finished and the edge temperature reaches 165° C. after the post-rotation operation is shown. In the control of the first embodiment shown in FIG. 12, the output of the high edge heater whose heat value is larger at the edge than the center in the width direction and the flat heater whose heat value is the same at the edge as compared to the center in the width direction is stopped. Therefore, when the main thermistor reaches the target temperature of 190° C. for stopping the motor drive, the temperature rises due to the temperature rise at the ends. Therefore, while the temperature of the fixing
On the other hand, in the second embodiment, when the image forming operation is finished and the
尚、図示はしないが幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータの出力を変えるタイミングを温度ではなく時間で制御しても同様の効果が得られる。 Although not shown, the same effect can be obtained by controlling the timing of changing the output of the end high heater, which generates more heat at the ends than at the center in the width direction, not by the temperature but by the time.
また、図示はしないが後回転終了時の定着温度に応じて幅方向中心部に対し端部の発熱量が多い端部高ヒータの出力を変える温度、または時間のタイミングや出力自体を可変するとより良い効果が得られる。 Further, although not shown in the figure, it is possible to change the temperature, the timing of time, or the output itself for changing the output of the edge high heater, which generates more heat at the edge than the center in the width direction, according to the fixing temperature at the end of the post-rotation. Good effect is obtained.
15 定着フィルム(加熱回転体)、19 ヒータ(加熱手段)、
21 加圧ローラ(加圧回転体)、22 定着ニップ部、
31 CPU(制御手段;検知手段)
15 fixing film (heating rotating body), 19 heater (heating means),
21 pressure roller (pressure rotating body), 22 fixing nip portion,
31 CPU (control means; detection means)
Claims (5)
紙幅方向において、前記第一の発熱体よりも両端部の領域の発熱量が大きい第二の発熱体と、
前記第一の発熱体と前記第二の発熱体を独立して通電し制御する制御手段と、
少なくとも前記第一の発熱体と前記第二の発熱体とによって加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により加熱される加熱回転体と、
前記加熱回転体の温度を検知する温度検知部材と
前記加熱回転体との間で定着ニップ部を形成する加圧回転体と、
前記加圧回転体は回転駆動し、
画像形成動作の終了後に、前記第一の発熱体と前記第二の発熱体への通電を停止した後に前記第一の発熱体と前記第二の発熱体に通電し前記加熱手段の温度を制御する前記制御手段であって、
前記制御手段は、画像形成動作の終了後に前記加圧回転体は回転駆動をした状態で前記第一の発熱体と前記第二の発熱体は通電され、前記温度検知部材が検知する温度が目標温度に達すると、前記第二の発熱体の発熱点灯比率は下がり且つ前記加圧回転体の回転駆動を停止し、前記加圧回転体は回転駆動を停止した後、前記第一の発熱体と前記第二の発熱体への通電を停止することを特徴とする定着装置。 a first heating element ;
a second heating element having a larger amount of heat in both end regions than the first heating element in the paper width direction ;
Control means for independently energizing and controlling the first heating element and the second heating element ;
heating means for heating by at least the first heating element and the second heating element ;
a heating rotating body heated by the heating means ;
a temperature detection member that detects the temperature of the heating rotor;
a pressure rotator forming a fixing nip portion with the heating rotator;
The pressure rotating body is rotationally driven,
After the image forming operation is completed, the first heating element and the second heating element are deenergized, and then the first heating element and the second heating element are energized to control the temperature of the heating means. The control means for
After the image forming operation is completed, the control means energizes the first heating element and the second heating element while the pressure rotating body is driven to rotate, and sets the temperature detected by the temperature detection member as a target. When the temperature reaches the temperature, the heating lighting ratio of the second heating element decreases and the pressurizing rotator stops rotating, and the pressurizing rotator stops rotating and drives the first heating element. and a fixing device, wherein the power supply to the second heating element is stopped.
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