JP2002214961A - Heat fixing device and image forming device having the same - Google Patents
Heat fixing device and image forming device having the sameInfo
- Publication number
- JP2002214961A JP2002214961A JP2001007628A JP2001007628A JP2002214961A JP 2002214961 A JP2002214961 A JP 2002214961A JP 2001007628 A JP2001007628 A JP 2001007628A JP 2001007628 A JP2001007628 A JP 2001007628A JP 2002214961 A JP2002214961 A JP 2002214961A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heating
- fixing
- heater
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真記録装置等
に用いられる加熱定着装置(定着器)及びそれを有する
画像形成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 heat fixing device (fixing device) used for an electrophotographic recording device and the like and an image forming apparatus having the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、プリンタ
ー等の多くは定着手段として熱効率、安全性が良好な接
触加熱型の熱ローラ定着方式や、省エネルギータイプの
フィルム加熱方式を採用している。2. Description of the Related Art Conventionally, many electrophotographic copying machines, printers, etc. employ a contact heating type heat roller fixing system having good thermal efficiency and safety and an energy saving type film heating system as fixing means. .
【0003】熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱
用回転体としての加熱ローラ(定着ローラ)と、これに
圧接させた加圧用回転体としての弾性加圧ローラを基本
構成とし、この一対のローラを回転させて該両ローラ対
の圧接ニップ部(定着ニップ部)に未定着画像(トナー
画像)を形成担持させた被加熱材としての被記録材(転
写材シート・静電記録紙・エレクトロファックス紙・印
字用紙等)を導入して圧接ニップ部を挟持搬送通過させ
ることで、加熱ローラからの熱と圧接ニップ部の加圧力
にて未定着画像を被記録材(以下、転写材と記す)面に
永久固着画像として熱圧定着させるものである。[0003] The heat fixing device of the heat roller fixing system basically has a heating roller (fixing roller) as a heating rotating body and an elastic pressure roller as a pressing rotating body pressed against the heating roller. An unfixed image (toner image) is formed and held in a pressure contact nip portion (fixing nip portion) of the pair of rollers by rotating the rollers, and a recording material (transfer material sheet, electrostatic recording paper, By introducing facsimile paper, printing paper, etc., and nipping and transporting the press-contact nip, the unfixed image is recorded on a recording material (hereinafter referred to as a transfer material) by the heat from the heating roller and the pressure of the press-contact nip. ) Is fixed by heat and pressure as a permanent fixed image on the surface.
【0004】また、フィルム加熱方式の定着装置(オン
デマンド定着装置)は例えば特開昭63−313182
号公報、特開平2−157878、4−44075〜4
4083、4−204980〜204984号公報等に
提案されており、発熱体に加熱用回転体である耐熱性フ
ィルム(定着フィルム)を加圧用回転体(弾性ローラ)
で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性定着フィルムを挟
んで加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部に未
定着画像を担持した転写材を導入して耐熱フィルムと一
緒に搬送させて、耐熱性フィルムを介して付与される加
熱体からの熱と圧接ニップ部の加圧力によって未定着画
像を転写材上に永久画像として定着させる装置である。Further, a film heating type fixing device (on-demand fixing device) is disclosed in, for example, JP-A-63-313182.
Gazette, JP-A-2-1577878, 4-44075-4
4083, 4-204980-2044984, etc., wherein a heat-resistant film (fixing film), which is a heating rotating body, is used as a heating element, and a pressing rotating body (elastic roller) is used.
A transfer material carrying an unfixed image is introduced into a press-contact nip formed by a heating element and a pressure member with the heat-resistant fixing film interposed therebetween, and is conveyed together with the heat-resistant film. This is an apparatus for fixing an unfixed image as a permanent image on a transfer material by heat from a heating body applied via a heat-resistant film and a pressing force of a press-contact nip portion.
【0005】フィルム加熱方式の加熱装置は、加熱体と
して低熱容量線状加熱体を、フィルムとして薄膜の低熱
容量のものを用いることが出来るため、省電力化・ウエ
イトタイム短縮化(クイックスタート性)が可能であ
る。またフィルム加熱方式の加熱装置はフィルム駆動方
法としてフィルム内面に駆動ローラを設ける方法、また
加圧ローラを駆動ローラとして用い加圧ローラとの摩擦
力でフィルムを駆動する方法が知られているが、近年で
は部品点数が少なく低コストな構成である加圧ローラ駆
動方式が多く用いられている。A film heating type heating apparatus can use a linear heating element having a low heat capacity as a heating element and a thin film having a low heat capacity as a film, thereby saving power and shortening a wait time (quick start property). Is possible. Further, a film heating type heating device is known as a method for driving a film by providing a driving roller on the inner surface of the film as a film driving method, or a method of driving a film by a frictional force with a pressing roller using a pressing roller as a driving roller. In recent years, a pressure roller driving method having a small number of components and a low cost has been widely used.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記加熱定着装置にお
いて、転写材上のトナー像の定着性は転写材の厚み、表
面性に大きく左右されることが知られている。特に表面
性の粗い紙種では定着性が著しく損なわれる。In the above-mentioned heat fixing device, it is known that the fixability of a toner image on a transfer material is greatly affected by the thickness and surface properties of the transfer material. In particular, the fixing property is significantly impaired with a paper type having a rough surface.
【0007】これは定着ニップ内で加熱部材と転写材間
の接触面積が減るために十分な熱量が転写材上のトナー
に供給されない為である。This is because a sufficient amount of heat is not supplied to the toner on the transfer material because the contact area between the heating member and the transfer material in the fixing nip is reduced.
【0008】その結果表面性の悪い紙種でも良好な定着
性を得るためには定着加圧力を高くする、定着温度を高
くする必要がある。As a result, it is necessary to increase the fixing pressure and the fixing temperature in order to obtain good fixing properties even for paper types having poor surface properties.
【0009】しかしながら定着圧力を高くする方法は定
着器の駆動トルクが高くなり装置コストが高くなりやす
い。特に加熱体としての加熱用ヒータに対し加熱用回転
体である加熱フィルムが定着ニップ部で摺動する為に回
転トルクが大きくなりやすい為、加圧力を大きくするこ
とが難しく、総圧で高々147N(15kg)程度が限
界とされ定着ニップ領域内の線圧は低めとされる。その
為表面性の悪い紙種の定着性を良くする為には定着温度
を高くせざる得なくなる。However, the method of increasing the fixing pressure tends to increase the driving torque of the fixing device and increase the cost of the apparatus. In particular, since a heating film as a heating rotating body slides at a fixing nip portion with respect to a heating heater as a heating body, the rotation torque tends to increase, so that it is difficult to increase the pressing force, and the total pressure is at most 147N. (15 kg) is set as the limit, and the linear pressure in the fixing nip region is set to be low. Therefore, in order to improve the fixing property of a paper type having poor surface properties, the fixing temperature must be increased.
【0010】しかしながら単に定着温度を高くした場合
薄紙や表面性の良い紙に対しては過剰な熱量が供給され
ることになり、ホットオフセットが発生したり、紙のカ
ール量が大となるような弊害が生じる。However, if the fixing temperature is simply increased, an excessive amount of heat is supplied to thin paper or paper having a good surface property, which may cause hot offset or increase the curl amount of the paper. Evils occur.
【0011】また加圧ローラ駆動方式のフィルム型加熱
定着装置においては平滑性が高い薄紙を通紙したとき、
それが吸湿している場合などは高い定着温度で定着動作
を行うと水蒸気が多量に発生し加圧ローラと紙の間に水
蒸気層が生じ加圧ローラの摩擦係数が極端に低下し紙搬
送力が無くなり紙がスリップすることにより定着ニップ
内で停止してしまうという現象が発生しやすい。In a film-type heat fixing device of a pressure roller driving system, when thin paper having high smoothness is passed,
If it absorbs moisture, etc., if the fixing operation is performed at a high fixing temperature, a large amount of water vapor will be generated, and a water vapor layer will be generated between the pressure roller and the paper. And the paper slips and stops in the fixing nip.
【0012】また転写材上のトナー像の定着性と転写材
のカール、トナーのホットオフセット、転写材のスリッ
プ等の相反する現象に対して定着温度のみでは無く、定
着ニップ幅も重要なパラメータとなる。すなわち定着ニ
ップ幅が大ならば定着温度が低くとも、転写材に熱量が
移動しやすくなるため良好な定着性を示すことが可能と
なるが逆にカール・ホットオフセット・スリップ等の現
象は発生しやすくなる。In addition to the fixing temperature, not only the fixing temperature but also the fixing nip width are important parameters for the opposing phenomena such as the fixability of the toner image on the transfer material and the curl of the transfer material, the hot offset of the toner, and the slip of the transfer material. Become. That is, if the fixing nip width is large, even if the fixing temperature is low, the amount of heat is easily transferred to the transfer material, so that it is possible to exhibit a good fixing property.On the contrary, phenomena such as curl, hot offset and slip occur. It will be easier.
【0013】定着ニップ幅は加圧ローラの硬度、加圧バ
ネの加圧力に主に依存するが、これらはある程度ばらつ
きを有しており、定着器毎に定着ニップ幅は異なる。こ
のため定着ニップ幅のばらつきを考慮した状態で定着温
度設定を行うと、一種類の温度設定のみでは上述のよう
な様々な紙種に対して定着性・カール・ホットオフセッ
ト・スリップ等の現象を全て満足させることは非常に困
難となる。The fixing nip width mainly depends on the hardness of the pressure roller and the pressing force of the pressure spring, but these have some variation, and the fixing nip width differs for each fixing device. Therefore, if the fixing temperature is set in consideration of the variation in the fixing nip width, phenomena such as fixability, curl, hot offset, and slip will occur for various paper types as described above with only one type of temperature setting. It is very difficult to satisfy everything.
【0014】このように表面性の粗い紙種と平滑性の良
好な紙種でともに最適な定着条件を両立することは難し
く、従来はユーザが紙種に応じて定着温度設定を選択す
ることで対応してきたが、表面粗さというユーザには理
解しにくいパラメータにより定着モードを設定するのは
難しく、紙種(特に表面の粗さ)に応じて最適な定着温
度設定が自動的に行われることが望まれていた。As described above, it is difficult to achieve optimum fixing conditions for both a paper type having a rough surface and a paper type having a good smoothness. Conventionally, a user selects a fixing temperature setting according to the paper type. Although it has been supported, it is difficult to set the fixing mode with the parameter that is difficult for the user to understand, such as surface roughness. The optimum fixing temperature is automatically set according to the paper type (particularly the surface roughness). Was desired.
【0015】本発明は、この要望に応えるものであり、
紙種によらず最適な定着条件を自動的に設定可能とする
ことを目的とする。[0015] The present invention meets this need.
It is an object of the present invention to be able to automatically set an optimum fixing condition regardless of a paper type.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、被記録材上に形成担持させた未定着ト
ナー像を加熱用回転体、及び加圧用回転体によって形成
されたニップ部内を通過させることにより永久定着する
加熱定着装置において、上記加熱用回転体はエンドレス
フィルムからなり、ニップ部においてはニップ部と対向
するフィルム内周面に接触する加熱用ヒータがフィルム
に対し固定配置され、ニップ部通過後の被記録材温度を
測定する手段を有しており、予め設定された加熱用ヒー
タまたは加熱用回転体の目標温度と目標供給電力量に対
し、ニップ部通過後の被記録材温度に応じて定着時には
少なくとも一方に補正を加えることを特徴とすることに
より、表面性の粗い紙種には同じ定着温度の時低い電力
しか供給されないため、供給電力量に応じて定着目標温
度を補正する等の方法により被記録材の表面粗さに応じ
て適正な定着温度を自動的に制御すると共にニップ部通
過後の被記録材温度を測定することにより、熱容量の大
きな厚紙では被記録材温度が低く、熱容量が小さな薄紙
では被記録材温度が高くなることから紙厚を推定するこ
とが可能となり表面性・紙厚に依らず常に良好な定着性
を得ることができる。According to the present invention, there is provided a nip formed by a heating rotator and a pressing rotator for an unfixed toner image formed and carried on a recording material. In the heating and fixing device for performing permanent fixing by passing through the inside of the unit, the heating rotating body is made of an endless film, and in the nip portion, a heating heater that is in contact with the inner peripheral surface of the film facing the nip portion is fixedly arranged on the film. And a means for measuring the temperature of the recording material after passing through the nip portion. By fixing at least one of them at the time of fixing according to the recording material temperature, only low power is supplied to paper types with a rough surface at the same fixing temperature. Automatically controls the appropriate fixing temperature according to the surface roughness of the recording material by, for example, correcting the fixing target temperature according to the amount of supplied power, and measures the recording material temperature after passing through the nip By doing so, the temperature of the recording material is low for thick paper having a large heat capacity, and the temperature of the recording material is high for thin paper having a small heat capacity, so that the paper thickness can be estimated. Fixability can be obtained.
【0017】より具体的な制御方法として、被記録材上
に形成担持させた未定着トナー像を加熱用回転体、及び
加圧用回転体によって形成されたニップ部内を通過させ
ることにより永久定着する加熱定着装置において、上記
加熱用回転体はエンドレスフィルムからなり、ニップ部
においてはニップ部と対向するフィルム内周面に接触す
る加熱用ヒータがフィルムに対し固定配置され、ニップ
部通過後の被記録材温度を測定する手段を有しており、
加熱用ヒータまたは加熱用回転体の温度を目標温度とな
るように加熱用ヒータヘの通電を制御するのに際し、加
熱用ヒータヘの供給電力量とニップ部通過後の被記録材
温度をモニターしそのモニター結果に応じて上記目標温
度に補正を加えることを特徴とすることにより、上述の
様に紙の表面粗さ・厚みに応じて最適な定着温度設定が
可能となる。As a more specific control method, there is a heating method in which an unfixed toner image formed and carried on a recording material passes through a nip formed by a heating rotator and a pressing rotator to permanently fix the toner image. In the fixing device, the heating rotator is made of an endless film, and in the nip portion, a heating heater in contact with the inner peripheral surface of the film facing the nip portion is fixed to the film, and the recording material after passing through the nip portion Has means for measuring temperature,
When controlling the energization of the heating heater or the heating rotator so that the temperature of the heating heater becomes the target temperature, the amount of power supplied to the heating heater and the temperature of the recording material after passing through the nip portion are monitored and monitored. By correcting the target temperature according to the result, it is possible to set an optimum fixing temperature according to the surface roughness and thickness of the paper as described above.
【0018】さらに他の具体的な制御方法として、被記
録材上に形成担持させた未定着トナー像を加熱用回転
体、及び加圧用回転体によって形成されたニップ部内を
通過させることにより永久定着する加熱定着装置におい
て、上記加熱用回転体はエンドレスフィルムからなり、
ニップ部においてはニップ部と対向するフィルム内周面
に接触する加熱用ヒータがフィルムに対し固定配置さ
れ、ニップ部通過後の被記録材温度を測定する手段を有
しており、加熱用ヒータまたは加熱用回転体の温度を目
標温度となるように加熱用ヒータヘの通電を制御するの
に際し、上記目標温度に対して加熱用ヒータヘの供給電
力量を予め設定しておき、その電力を加熱用ヒータヘ供
給し、ニップ部通過後の被記録材温度に応じて上記目標
温度及び加熱用ヒータヘの供給電力量を補正することを
特徴とすることによっても、上記と同様な効果を得るこ
とができる。As another specific control method, an unfixed toner image formed and carried on a recording material is passed through a nip formed by a heating rotator and a pressing rotator to permanently fix the toner image. In the heat fixing device, the heating rotator is made of an endless film,
In the nip portion, a heater for heating, which is in contact with the inner peripheral surface of the film facing the nip portion, is fixedly arranged on the film, and has means for measuring the temperature of the recording material after passing through the nip portion. In controlling the energization of the heating heater so that the temperature of the heating rotator becomes the target temperature, the amount of power supplied to the heating heater is set in advance with respect to the target temperature, and the power is supplied to the heating heater. The same effect as described above can be obtained by correcting the target temperature and the amount of power supplied to the heater for heating in accordance with the temperature of the recording material supplied and passed through the nip.
【0019】要するに、オンデマンド定着装置及び該定
着装置を具備した画像形成装置について、ヒータ温度・
ヒータ供給電力・定着後紙温度をモニターし、紙種によ
らず最適な定着条件を自動的に設定可能にして最適定着
温度制御を行なう。具体的には、ヒータ供給電力が小又
は定着後紙温度が低い時はヒータ温度を上げる。又はヒ
ータ供給電力を一定にし、定着後紙温度が低い時はヒー
タ供給電力量を増加させる。この時ヒータ温度は上・下
限値を設け、その値を超えないように制御を行なう。In short, for an on-demand fixing device and an image forming apparatus equipped with the fixing device, the heater temperature
The power supply of the heater and the paper temperature after fixing are monitored, and the optimum fixing conditions can be automatically set irrespective of the paper type to perform the optimum fixing temperature control. Specifically, when the heater supply power is small or the paper temperature after fixing is low, the heater temperature is raised. Alternatively, the power supplied to the heater is fixed, and when the paper temperature after fixing is low, the power supplied to the heater is increased. At this time, upper and lower limit values are set for the heater temperature, and control is performed so as not to exceed the upper and lower limit values.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】[第1の実施例] (1)画像形成装置例 図1に本発明に係る画像形成装置の一例を示す。本例の
画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザー
・ビーム・プリンターである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment (1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus of this embodiment is a laser beam printer using a transfer type electrophotographic process.
【0021】1は感光ドラムであり、OPC、アモルフ
ァスSi等の感光材料をアルミニウムやニッケルなどの
シリンダ状の基板上に形成した構成から成る。Reference numeral 1 denotes a photosensitive drum having a structure in which a photosensitive material such as OPC or amorphous Si is formed on a cylindrical substrate such as aluminum or nickel.
【0022】感光ドラム1は矢印の方向に回転駆動さ
れ、まずはじめにその表面は帯電装置としての帯電ロー
ラ2によって一様に帯電される。The photosensitive drum 1 is driven to rotate in the direction of the arrow, and its surface is first uniformly charged by a charging roller 2 as a charging device.
【0023】次に、露光手段であるレーザースキャナ3
0により、画像情報に応じてON/OFF制御されたレ
ーザー・ビーム走査露光3がなされ、感光ドラム1上に
静電潜像が形成される。Next, a laser scanner 3 as exposure means
In response to 0, laser beam scanning exposure 3 which is ON / OFF controlled according to image information is performed, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1.
【0024】この静電潜像は、現像装置4で現像され、
可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像
法、2成分現像法などが用いられ、イメージ露光と反転
現像との組み合わせで用いられることが多い。This electrostatic latent image is developed by the developing device 4,
Be visualized. As a developing method, a jumping developing method, a two-component developing method, or the like is used, and in many cases, a combination of image exposure and reversal developing is used.
【0025】一方、給紙部8から被記録材としての転写
材Pが一枚分離給送され、シートパス81を通って転写
装置である転写ローラ5と感光ドラム1との圧接ニップ
部である転写部に所定のタイミングで給紙、搬送され、
感光ドラム1上の可視化されたトナー像が転写材P上に
転写される。On the other hand, a transfer material P as a recording material is separated and fed from the paper feeding unit 8 and passes through a sheet path 81 to form a pressure nip between the transfer roller 5 as a transfer device and the photosensitive drum 1. Paper is fed and transferred to the transfer section at a predetermined timing,
The visualized toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto the transfer material P.
【0026】トナー像を保持した転写材Pは加熱定着装
置6へ搬送され、定着装置6のニップ部で加熱・加圧さ
れて転写材上に定着され永久画像となる。定着装置6を
出た転写材Pはシートパス82を通って排紙部83に排
出される。The transfer material P holding the toner image is conveyed to the heat fixing device 6, where it is heated and pressed at the nip portion of the fixing device 6 and fixed on the transfer material to form a permanent image. The transfer material P that has exited the fixing device 6 is discharged to a paper discharge unit 83 through a sheet path 82.
【0027】一方、転写後に感光ドラム1上に残留する
転写残留トナーは、クリーニング装置7により感光ドラ
ム1表面より除去される。On the other hand, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer is removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning device 7.
【0028】100はプリンターの制御系を示してい
る。Reference numeral 100 denotes a control system of the printer.
【0029】(2)加熱定着装置6 本実施例における加熱定着装置6は、特開平2−157
878、4−44075〜44083、4−20498
0〜204984号公報等に開示の加圧ローラ駆動タイ
プのフィルム加熱型定着装置である。(2) Heat fixing device 6 The heat fixing device 6 in this embodiment is disclosed in
878, 4-44075-44083, 4-20498
A pressure roller driving type film heating type fixing device disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 0-204984 and the like.
【0030】図2に本実施例のフィルム加熱型定着装置
の概略断面模型図を示した。10は加熱用回転体として
の、厚みが20〜150μmの薄肉の可撓性のエンドレ
スベルト状の定着フィルムであり、表層には離型層を形
成してある。このエンドレスベルト状の定着フィルム1
0は半円弧状のフィルムガイド部材(スティ)13に対
して周長に余裕を持たせた形で外嵌している。FIG. 2 is a schematic cross-sectional model diagram of the film heating type fixing device of this embodiment. Reference numeral 10 denotes a thin flexible endless belt-like fixing film having a thickness of 20 to 150 μm as a heating rotating body, and a release layer is formed on a surface layer. This endless belt-shaped fixing film 1
Numeral 0 is externally fitted to the semicircular film guide member (stay) 13 with a margin in the circumferential length.
【0031】フィルム10は熱容量を小さくしてクイッ
クスタート性を向上させるために、肉厚を総厚100μ
m以下、好ましくは60μm以下20μm以上としポリ
イミド、PEEK等の耐熱樹脂フィルムまたはNi電鋳
フィルム、ステンレスシームレスフィルム等の金属フィ
ルムを使用する。金属フィルムの場合は熱伝導性が良好
なためその厚みは150μm以下で十分実用可能とな
る。The film 10 has a total thickness of 100 μm in order to reduce the heat capacity and improve the quick start property.
m, preferably 60 μm or less and 20 μm or more, and a heat-resistant resin film such as polyimide or PEEK or a metal film such as a Ni electroformed film or a stainless seamless film is used. In the case of a metal film, since its thermal conductivity is good, its thickness is sufficiently practical if it is 150 μm or less.
【0032】11は加圧用回転体としての加圧ローラで
あり、鉄、アルミ等の芯金の上にシリコーンゴム層の上
に離型層としてPFAチューブ層を有する。Reference numeral 11 denotes a pressure roller as a pressure rotating body, which has a PFA tube layer as a release layer on a silicone rubber layer on a core metal such as iron or aluminum.
【0033】フィルム10は加圧ローラ11の回転駆動
により、少なくとも画像定着実行時は矢示の時計方向に
加熱体(加熱用ヒータ)12面に密着して該加熱体面を
摺動しながら所定の周速度、即ち不図示の画像形成部側
から搬送されてくる未定着トナー画像Tを担持しだ転写
材Pの搬送速度と略同一周速度でシワなく回転駆動され
る。By rotating the pressure roller 11, the film 10 is brought into close contact with the surface of the heating element (heating heater) 12 in the clockwise direction indicated by an arrow, at least during execution of image fixing, while sliding on the surface of the heating element. It is rotationally driven without wrinkles at a peripheral speed, that is, substantially the same peripheral speed as the transport speed of the transfer material P carrying the unfixed toner image T transported from the image forming unit (not shown).
【0034】加熱体12は例えばセラミックヒータであ
り、電力供給により発熱する発熱源としての通電発熱体
(抵抗発熱体)12aを含み、該通電発熱体12aの発
熱により昇温する。The heating element 12 is, for example, a ceramic heater and includes an energized heating element (resistance heating element) 12a as a heat source that generates heat by supplying power, and the temperature is increased by the heat generated by the energized heating element 12a.
【0035】通電発熱体12aに対する電力供給により
加熱体12が加熱され、またフィルム10が回転駆動さ
れている状態において、加圧ローラ11の弾性層11b
の変形によって生じる弾性力により該加熱体12との間
に形成された圧接ニップ部N(定着ニップ部)に転写材
Pが導入されることで、該転写材Pがフィルム10に密
着してフィルムと一緒の重なり状態で定着ニップ部Nを
通過していく。When the heating element 12 is heated by supplying power to the energizing heating element 12a and the film 10 is driven to rotate, the elastic layer 11b of the pressure roller 11 is rotated.
The transfer material P is introduced into the press-contact nip portion N (fixing nip portion) formed between the heating member 12 and the transfer member P by the elastic force generated by the deformation of the transfer member P. And passes through the fixing nip N in the overlapping state.
【0036】この転写材Pの定着ニップ部通過過程で加
熱体12からフィルム10を介して転写材Pに熱エネル
ギーが付与されて転写材P上の未定着トナー画像Tが加
熱溶融定着され、転写材Pは定着ニップ部通過後フィル
ム10から分離して排出される。In the process of passing the transfer material P through the fixing nip portion, thermal energy is applied to the transfer material P from the heating body 12 via the film 10 so that the unfixed toner image T on the transfer material P is heated and fused and transferred. After passing through the fixing nip, the material P is separated from the film 10 and discharged.
【0037】本実施例の加熱定着装置に用いられる定着
フィルム10は円筒型上にポリイミドワニスを塗布した
後、加熱硬化させることで所定厚みのポリイミド層を形
成しその上に接着層を塗布し、PFA粉体を静電塗装又
はPFA、PTFEディスパージョンをスプレー塗装ま
たはディッピング塗装等行い、その後焼成またはPFA
チューブをポリイミドフィルムに被覆し溶着することで
所定の厚みのフッ素樹脂層を形成する。The fixing film 10 used in the heat fixing apparatus of the present embodiment is obtained by applying a polyimide varnish on a cylindrical mold and then heating and curing to form a polyimide layer having a predetermined thickness, and then applying an adhesive layer thereon. PFA powder is electrostatically coated or PFA, PTFE dispersion is sprayed or dipped, and then fired or PFA
A tube is coated on a polyimide film and welded to form a fluororesin layer having a predetermined thickness.
【0038】加圧ローラ11は鉄、アルミ等の芯金11
aをブラスト等の表面粗し処理を行った後、洗浄を行
い、次いで芯金11aを筒型に挿入し、液状のシリコー
ンゴムを型内に注入し加熱硬化させる。この時加圧ロー
ラ表面層に離型層としてPFAチューブ等の樹脂チュー
ブ層11cを形成する為に、型内に予め内面にプライマ
ーを塗布したチューブを挿入しておくことにより、ゴム
の加熱硬化と同時にチューブとゴム層11bの接着を行
う。このようにして成型された加圧ローラは脱型処理し
た後、2次加硫を行う。The pressure roller 11 is a core metal 11 made of iron, aluminum or the like.
After a is subjected to a surface roughening treatment such as blasting and the like, cleaning is performed, and then the core metal 11a is inserted into a cylindrical mold, and liquid silicone rubber is injected into the mold and cured by heating. At this time, in order to form a resin tube layer 11c such as a PFA tube as a release layer on the surface layer of the pressure roller, a tube previously coated with a primer is inserted into the mold, so that the rubber is cured by heat. At the same time, the tube and the rubber layer 11b are bonded. The pressure roller formed in this manner is subjected to secondary vulcanization after demolding.
【0039】加熱用ヒータである加熱体12は基板12
dにアルミナ(Al2O3)または窒化アルミニウム(A
lN)を用い、基板12d上に銀・パラジウムからなる
抵抗体を厚膜印刷し所望の抵抗値を有する発熱体パター
ン12aを形成する。更に発熱体上に保護層・定着フィ
ルムとの摺動層としてのガラス層12bを形成する。発
熱体形成面の裏側には温度検知素子であるサーミスタ1
2cを接着固定しヒータ温度をモニターしそのモニター
温度情報が制御回路部20に入力する。制御回路部20
はヒータ温度(定着ニップ部温度)を所定温度に維持す
るためにACドライバ21を制御してAC電源22から
加熱体12の発熱体12aへの通電量を制御する。The heating element 12 serving as a heating heater is
d is alumina (Al 2 O 3 ) or aluminum nitride (A
1N), a resistor made of silver / palladium is printed in a thick film on the substrate 12d to form a heating element pattern 12a having a desired resistance value. Further, a glass layer 12b is formed on the heating element as a protective layer and a sliding layer with the fixing film. Thermistor 1 which is a temperature detecting element is located on the back side of the heating element forming surface
2c is adhered and fixed, the heater temperature is monitored, and the monitored temperature information is input to the control circuit unit 20. Control circuit unit 20
Controls the AC driver 21 to maintain the heater temperature (fixing nip portion temperature) at a predetermined temperature, and controls the amount of power supplied from the AC power supply 22 to the heating element 12a of the heating element 12.
【0040】又定着フィルム10として高熱伝導性の金
属フィルムを用いた場合、図3に示すように定着ニップ
Nの直後の金属フィルム温度をサーミスタ12eにより
測定し、加熱体12の発熱体12aへの供給電力を制御
することも可能である。When a metal film having high thermal conductivity is used as the fixing film 10, the temperature of the metal film immediately after the fixing nip N is measured by a thermistor 12e as shown in FIG. It is also possible to control the power supply.
【0041】また定着ニップ通過後の転写材温度モニタ
ー用に非接触の温度検知素子(焦電式温度センサーと集
光レンズを内蔵したタイプ)16を設け、転写材の印字
面裏面側の温度をモニターする。そのモニター温度情報
が制御回路部20に入力する。A non-contact temperature detecting element (a type incorporating a pyroelectric temperature sensor and a condensing lens) 16 is provided for monitoring the temperature of the transfer material after passing through the fixing nip. Monitor. The monitor temperature information is input to the control circuit unit 20.
【0042】加熱体12の発熱体12aへの通電量(供
給電力)はPI(比例・積分)制御に基づき、位相制御
・波数制御等の周知の手段によりきめ細かく電力供給が
行われ、同時にエンジン制御部は位相角または波数情報
を記憶しておくことで通電電力量を知ることが可能とな
る。The amount of power (supplied power) to the heating element 12a of the heating element 12 is finely supplied by well-known means such as phase control and wave number control based on PI (proportional / integral) control, and at the same time engine control. By storing the phase angle or the wave number information, the unit can know the amount of power supplied.
【0043】ここでPI制御は下記のような式に応じて
供給電力量Wを決定する。Here, the PI control determines the supply power amount W according to the following equation.
【0044】W1=A*(T0−T)+I W=(V/V0)*W1 (単位は%でフル通電の時の電力量を100%とする) ここで、Aは常数(例えば5)、T0は目標温度、Tは
サーミスタ検知温度で、この部分がP制御に相当する。W1 = A * (T0-T) + IW = (V / V0) * W1 (unit is%, and the electric energy at full energization is 100%) where A is a constant (for example, 5) , T0 is a target temperature, T is a thermistor detection temperature, and this portion corresponds to P control.
【0045】Iは一定時間(例えば500msec)ご
とにヒータ温度をモニターした結果が目標温度に対し低
ければ5%供給電力を増加、逆に高ければ5%供給電力
を減少させる。これがI制御に相当する。If I is lower than the target temperature as a result of monitoring the heater temperature at regular intervals (for example, 500 msec), the supply power is increased by 5%, and if it is higher, the supply power is reduced by 5%. This corresponds to the I control.
【0046】この結果得られたW1はPI制御によって
得られる供給電力となり、画像形成装置がモニターした
電源電圧Vと標準電圧V0(例えば100V)の比に応
じて補正したWが加熱用ヒータに供給される電力とな
る。ここで電源電圧は不図示の電圧検出回路によってモ
ニターされる。W1 obtained as a result is supplied power obtained by the PI control, and W corrected to the ratio between the power supply voltage V monitored by the image forming apparatus and the standard voltage V0 (for example, 100 V) is supplied to the heating heater. Power. Here, the power supply voltage is monitored by a voltage detection circuit (not shown).
【0047】図4は本実施例の加熱用ヒータ制御温度テ
ーブルを示すグラフである。本制御を適用するレーザー
・ビーム・プリンタは最大サイズ幅がレターサイズ(幅
216mm)でプリントスピードが毎分レターサイズで
20枚、転写材送り速度は120mm/secである。
本実施例では連続プリント枚数に応じてヒータ制御温度
を低下させていくアルゴリズムを採用している。これは
加圧ローラ温度が連続プリント時に上昇することにより
十分な定着性を得るために必要な定着温度が低くて済む
ためである。FIG. 4 is a graph showing a heating heater control temperature table according to this embodiment. The laser beam printer to which this control is applied has a maximum size width of letter size (width 216 mm), a print speed of 20 sheets per minute in letter size, and a transfer material feed speed of 120 mm / sec.
In the present embodiment, an algorithm for reducing the heater control temperature according to the number of continuous prints is employed. This is because the temperature of the pressure roller rises during continuous printing, so that the fixing temperature required to obtain sufficient fixability can be lowered.
【0048】また間欠プリント時には間欠プリントの2
枚目は連続プリント時の11枚目に相当するというよう
な間欠時にカウントする枚数を連続時に対して一定量増
加させるという制御方法を採用する。また間欠プリント
・連続プリントの判断はプリント間隔を測定することに
より行われる。本実施例では間欠プリント時の増加枚数
は10枚としている。In the case of intermittent printing, the intermittent printing 2
A control method is employed in which the number of sheets counted at intermittent times, such as the eleventh sheet during continuous printing, is increased by a certain amount with respect to the continuous time. The determination of intermittent printing / continuous printing is made by measuring the printing interval. In the present embodiment, the number of increased sheets during intermittent printing is set to 10.
【0049】さらに最初のプリント時にはプリント開始
時にヒータ温度をモニターしその温度に応じてスタート
時の枚数を決定する。Further, at the time of the first printing, the heater temperature is monitored at the start of printing, and the number of sheets at the start is determined according to the temperature.
【0050】具体的には、1枚目のプリント時のヒータ
温度が85℃以下の時は1枚目の設定温度からスタート
し、1枚目のプリント時のヒータ温度が85℃よりも高
い時には21枚目の設定温度からスタートし、その後は
連続プリント時には22枚、23枚といように枚数カウ
ントを増加させていく。More specifically, when the heater temperature at the time of printing the first sheet is 85 ° C. or less, the process starts from the set temperature of the first sheet. When the heater temperature at the time of printing the first sheet is higher than 85 ° C. Starting from the set temperature of the 21st sheet, the count is increased to 22 sheets and 23 sheets during continuous printing thereafter.
【0051】また1枚目のプリント時のヒータ温度が1
00℃以上の時には41枚目の設定温度からスタート
し、その後は連続プリント時には42枚、43枚といよ
うに枚数カウントを増加させていく。The heater temperature at the time of printing the first sheet is 1
When the temperature is 00 ° C. or higher, the temperature starts from the set temperature of the 41st sheet, and thereafter, during continuous printing, the number of sheets is increased to 42 sheets or 43 sheets.
【0052】図4中、a,b,cの3本のラインは、a
が厚紙用、bが普通紙用、cが薄紙用と設定され、転写
材温度モニター結果によりどのラインの温調モードには
いるかが制御回路部20で選択される。In FIG. 4, three lines a, b, and c are a
Is set for thick paper, b is set for plain paper, and c is set for thin paper. The control circuit unit 20 selects which line is in the temperature control mode according to the transfer material temperature monitoring result.
【0053】具体的には、転写材温度モニター値が所定
値T1よりも高い場合には薄紙用のラインが選択され、
所定値T1より低いT2よりも転写材温度モニター値が
低い場合は厚紙用のラインが選択され、それ以外は普通
紙用のラインを選択する。Specifically, when the transfer material temperature monitor value is higher than the predetermined value T1, a line for thin paper is selected.
If the transfer material temperature monitor value is lower than T2, which is lower than the predetermined value T1, a line for thick paper is selected, and otherwise, a line for plain paper is selected.
【0054】本実施例では、厚紙用は坪量が135g/
m2以上、普通紙用は坪量が60〜135g/m2未満、
薄紙用は坪量が60g/m2未満及びOHP用紙・コー
ティング用紙等の特殊用紙に対応した定着温度設定とし
ている。In this embodiment, the basis weight for cardboard is 135 g /
m 2 or more, for plain paper having a basis weight of less than 60~135G / m 2,
For thin paper, the fixing temperature is set to a basis weight of less than 60 g / m 2 and to correspond to special paper such as OHP paper and coated paper.
【0055】図5は紙の坪量とヒータ温度を一定とした
時の定着後の紙温度の関係を示すグラフである。このグ
ラフより紙厚に応じて定着後の紙温度が変化することが
判る。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the paper weight after fixing and the paper basis weight and the heater temperature kept constant. From this graph, it can be seen that the paper temperature after fixing changes according to the paper thickness.
【0056】図6は図4に示した設定温度テーブルに対
応した目標供給電力量テーブルを示すグラフである。こ
れらは実験により各定着モードにおける代表紙種の各設
定温度に対し必要とされる供給電力から求められた値を
代入している。FIG. 6 is a graph showing a target power supply amount table corresponding to the set temperature table shown in FIG. These values substitute values obtained from required power supply for each set temperature of the representative paper type in each fixing mode by experiments.
【0057】図7は本実施例の定着温度制御方法を示す
フローチャートである。プリント命令を受信した後(ス
テップS1)、設定された定着モード(連続プリント時
は前回のプリントで設定された定着モード、その他はデ
フォルトの普通紙モード)を確認後(S2)、サーミス
タ12cの温度をモニターしプリント開始時1枚目の枚
数を設定し目標温度を決定する(S3)。FIG. 7 is a flowchart showing a fixing temperature control method according to this embodiment. After receiving the print command (step S1), after confirming the set fixing mode (the fixing mode set in the previous printing for continuous printing, and the default plain paper mode for the others) (S2), the temperature of the thermistor 12c is checked. Is monitored, the first number of sheets is set at the start of printing, and the target temperature is determined (S3).
【0058】その後一定傾きでヒータ温度を立ち上げ
る。このときの供給電力W1はPI制御によって決定さ
れる。Thereafter, the heater temperature is raised at a constant inclination. The supply power W1 at this time is determined by PI control.
【0059】次いでヒータ温度が目標温度に連しだ時点
で転写材が定着器に突入するようヒータ温度立ち上げ傾
きを制御し、転写材が定着ニップ領域に突入した時点で
PI制御によりヒータ温度が目標温度になるように供給
電力W1を制御する。Next, when the heater temperature reaches the target temperature, the rising slope of the heater temperature is controlled so that the transfer material enters the fixing device. When the transfer material enters the fixing nip area, the heater temperature is controlled by PI control. The supply power W1 is controlled so as to reach the target temperature.
【0060】この時所定時間(本実施例では100ms
ec)供給電力量(PI制御を行っている間に供給必要
と判断した電力量の平均値)をモニターし、図6に示し
た目標温度に対する目標供給電力量W0のテーブルと対
応させる。この時画像形成装置が認識した供給電力量は
あくまでも波数又は位相角の平均値にすぎず、電力量の
絶対値を認識することができない。従って画像形成装置
に供給される電源電圧をモニターし、標準電圧(例えば
100V)との比で換算した値が実際にヒータに供給さ
れた電力量となる。即ち測定された電源電圧Vと、標準
電圧V0の比V/V0を供給電力量W1との積Wを目標供
給電力量W0と比較することが必要となる。At this time, a predetermined time (100 ms in this embodiment)
ec) Monitor the supplied electric energy (the average value of the electric energy determined to be necessary during the PI control) and make it correspond to the table of the target supplied electric power W0 with respect to the target temperature shown in FIG. At this time, the supplied power amount recognized by the image forming apparatus is merely an average value of the wave number or the phase angle, and the absolute value of the power amount cannot be recognized. Therefore, the power supply voltage supplied to the image forming apparatus is monitored, and a value converted by a ratio with respect to a standard voltage (for example, 100 V) is the amount of power actually supplied to the heater. That is, it is necessary to compare the product W of the measured power supply voltage V and the ratio V / V0 of the standard voltage V0 with the supplied power amount W1 to the target supplied power amount W0.
【0061】この結果、供給電力量Wが目標供給電力量
W0より小の時は転写材の表面粗さが大きく、定着フィ
ルムと転写材間の接触面積が小さく定着性が良くないと
判断し目標温度を上昇させる。As a result, when the supplied power amount W is smaller than the target supplied power amount W0, it is determined that the surface roughness of the transfer material is large, the contact area between the fixing film and the transfer material is small, and the fixing property is not good. Increase the temperature.
【0062】具体的に、普通紙モードの時の説明を行う
と、目標供給電力量に対し3%以上電力量が異なると目
標制御温度を5℃上昇させる。更に6%以上電力量が異
なると目標制御温度を10℃上昇させ、この温度を上限
温度と設定する。More specifically, in the case of the plain paper mode, if the power amount differs by 3% or more from the target supply power amount, the target control temperature is increased by 5 ° C. If the power amount differs by 6% or more, the target control temperature is raised by 10 ° C., and this temperature is set as the upper limit temperature.
【0063】この結果、平滑性の良好なPPC用紙(表
面粗さRa:3.1μm、坪量75g/m2)では例え
ば1枚目の目標設定温度で定着させたとき、供給電力量
は670Wで目標供給電力量660Wよりも大の為設定
温度の変更は無い。As a result, when PPC paper having good smoothness (surface roughness Ra: 3.1 μm, basis weight 75 g / m 2 ) is supplied at a target set temperature of the first sheet, for example, the supplied power amount is 670 W Therefore, there is no change in the set temperature since the target supply power amount is larger than 660 W.
【0064】又いわゆるボンド紙と呼ばれる表面粗さの
粗い用紙(表面粗さRa:4.0μm、坪量75g/m
2)では同様の条件下での供給電力量は635Wで目標
供給電力量660Wよりも3%以上低いため設定温度を
5℃上昇させる。Also, a paper having a rough surface called so-called bond paper (surface roughness Ra: 4.0 μm, basis weight 75 g / m 2)
In 2 ), the power supply amount under the same condition is 635 W, which is lower than the target supply power amount 660 W by 3% or more, so the set temperature is increased by 5 ° C.
【0065】また更に表面性の粗いレイド紙と呼ばれる
紙種(表面粗さRa:4.54m、坪量75g/m2)
では供給電力量は615Wと更に減少し目標供給電力量
660Wよりも6%以上低いため設定温度を10℃上昇
させる。Further, a paper type called a laid paper having a further rough surface (surface roughness Ra: 4.54 m, basis weight 75 g / m 2 )
In this case, the supplied electric energy is further reduced to 615 W, which is lower than the target supplied electric energy 660 W by 6% or more.
【0066】これは表面粗さの大の紙種が定着ニップ部
で定着フィルムと接触する面積が小のため、熱流が小さ
くなるために生じる現象である。This is a phenomenon that occurs because the area of the paper type having a large surface roughness in contact with the fixing film in the fixing nip portion is small, so that the heat flow becomes small.
【0067】またこのようにリアルタイムで供給電力量
がモニターできるのはニップ部で直接加熱用ヒータの温
度制御を行っているためであり、熱ローラ定着装置では
本実施例のような制御は不可能である。The reason why the amount of supplied power can be monitored in real time is that the temperature of the heater for heating is directly controlled in the nip portion, and the control as in this embodiment cannot be performed by the heat roller fixing device. It is.
【0068】更に紙先端部が定着ニップ部を通過後紙温
度測定センサーの測定領域を通過する時点で紙温度をモ
ニターし紙温度が90〜100℃の間では普通紙と判断
し上記制御を継続する。Further, the paper temperature is monitored when the leading end of the paper passes through the measurement area of the paper temperature measuring sensor after passing through the fixing nip portion. When the paper temperature is between 90 and 100 ° C., it is determined that the paper is plain paper, and the above control is continued. I do.
【0069】又紙温度が90℃(T2)より低い場合は
厚紙と判断し厚紙モードとなり自動的にヒータ目標温度
を上記供給電力量による目標温度補正値に対し10℃ア
ップさせる。If the paper temperature is lower than 90 ° C. (T2), the paper is determined to be a thick paper and a thick paper mode is set, and the heater target temperature is automatically increased by 10 ° C. with respect to the target temperature correction value based on the supplied electric power.
【0070】一方、紙温度が100℃(T1)よりも高
い時には薄紙と判断し薄紙モードとなり同様にヒータ目
標温度を10℃低下させる。On the other hand, when the paper temperature is higher than 100.degree. C. (T1), it is determined that the paper is thin and the thin paper mode is set, and the heater target temperature is similarly reduced by 10.degree.
【0071】連続プリント時には前回の紙温度モニター
値に応じて厚紙・普通紙・薄紙の温度テーブルを選択し
その状態下で供給電力量によるヒータ目標温度補正を行
う。又連続プリント時で厚紙モードになっている場合は
紙温度が100℃(T1)よりも高い時に普通紙モード
に移行する。At the time of continuous printing, the temperature table for thick paper, plain paper, and thin paper is selected according to the previous paper temperature monitor value, and under this state, the heater target temperature correction based on the supplied electric power is performed. If the paper mode is the thick paper mode during continuous printing, the mode shifts to the plain paper mode when the paper temperature is higher than 100 ° C. (T1).
【0072】連続プリント時で薄紙モードになっている
ときは90℃より低い時に普通紙モードに以降する。When the continuous printing is in the thin paper mode, when the temperature is lower than 90.degree.
【0073】このように本実施例では転写材先端の供給
電力量をモニターし、その値に応じて目標制御温度を可
変とすると同時に定着後の紙の温度をモニターし、その
モニター結果に応じて温度制御テーブルを変更する為
に、表面性の粗い紙種、厚紙ではヒータ制御温度は自動
的に高くなり、薄紙では自動的にヒータ制御温度は低く
なる。As described above, in this embodiment, the amount of power supplied to the leading end of the transfer material is monitored, the target control temperature is made variable in accordance with the monitored value, and at the same time, the temperature of the sheet after fixing is monitored. In order to change the temperature control table, the heater control temperature is automatically increased for a paper type having a rough surface or thick paper, and the heater control temperature is automatically decreased for a thin paper type.
【0074】更に本実施例では転写材先端で供給電力量
をモニターすることで、多くの場合トナー像が形成され
ていない領域で供給電力量がモニターできトナー量によ
る供給電力変化の影響を受けがたいという利点も有して
いる。Further, in this embodiment, by monitoring the amount of power supply at the leading end of the transfer material, the amount of power supply can be monitored in many cases in an area where a toner image is not formed. It also has the advantage of wanting.
【0075】以上本実施例では目標供給電力量を設定し
ておき、それを下回ったときのみ定着温度を上昇させて
いるが、逆に表面性の悪い紙種にあわせて目標供給電力
量を設定し、それを上回ったときに定着温度を下げると
いう手法も可能である。As described above, in this embodiment, the target supply power is set, and the fixing temperature is increased only when the target supply power falls below the target supply power. Conversely, the target supply power is set according to the type of paper having poor surface properties. However, it is also possible to lower the fixing temperature when the temperature exceeds the temperature.
【0076】さらには両者の中間で目標供給電力量に対
し下回ったときには定着設定温度を上昇させる、上回っ
たときには定着設定温度を低下させるという制御を組み
合わせることも可能である。Further, it is also possible to combine control such that the fixing set temperature is increased when the power supply falls below the target supply electric power, and the fixing set temperature is lowered when the power supply exceeds the target supply power.
【0077】[第2の実施例]図8は本実施例を説明す
るためのフローチャートである。本制御は前記第1の実
施例と同条件のレーザー・ビーム・プリンタに適用さ
れ、目標温度設定テーブル(図4)、目標供給電力設定
テーブル(図5)は前記第1の実施例と同じものを用い
ている。[Second Embodiment] FIG. 8 is a flowchart for explaining this embodiment. This control is applied to a laser beam printer under the same conditions as in the first embodiment, and the target temperature setting table (FIG. 4) and the target supply power setting table (FIG. 5) are the same as those in the first embodiment. Is used.
【0078】プリント命令を受信した後(ステップS
1)、設定された定着モード(連続プリント時は前回の
プリントで設定された定着モード、その他はデフォルト
の普通紙モード)を確認後(S2)、サーミスク14の
温度をモニターしプリント開始時1枚目の枚数を設定し
目標温度を決定する(S3)。After receiving the print command (step S
1) After confirming the set fixing mode (for continuous printing, the fixing mode set in the previous printing, and other default plain paper modes) (S2), monitor the temperature of the thermistor 14 and print one sheet at the start of printing. The number of eyes is set and the target temperature is determined (S3).
【0079】その後一定傾きでヒータ温度を立ち上げ
る。このときの供給電力WはPI制御によって決定され
る。Thereafter, the heater temperature is raised at a constant inclination. The supply power W at this time is determined by PI control.
【0080】次いでヒーク温度が目標温度に連しだ時点
で転写材が定着器に突入するようヒータ温度立ち上げ傾
きを制御し、転写材が定着ニップ領域に突入した時点で
目標供給電力テーブルに応じた電力を供給する。この時
供給電力は画像形成装置に供給される電源電圧値に応じ
て補正した波数又は位相角によって決定する。Next, the heater temperature rising slope is controlled so that the transfer material enters the fixing device when the heak temperature reaches the target temperature, and according to the target power supply table when the transfer material enters the fixing nip area. Supply power. At this time, the supplied power is determined by a wave number or a phase angle corrected according to a power supply voltage value supplied to the image forming apparatus.
【0081】この後一定電力を供給し続け、サーミスタ
14によりヒータ温度をモニターする。ここでヒータ温
度が図4の目標温度テーブルに対し一定量変動したとき
には供給電力に補正を加える。Thereafter, the constant power is continuously supplied, and the heater temperature is monitored by the thermistor 14. Here, when the heater temperature fluctuates by a fixed amount with respect to the target temperature table of FIG. 4, the supply power is corrected.
【0082】具体的には、ヒータモニター温度が目標温
度よりも10℃モニター温度が高くなった時点(厚紙モ
ードでは5℃)で目標温度+10℃(厚紙モードでは+
5℃)の温度を維持するようにPI制御を行う。More specifically, when the monitor temperature of the heater becomes 10 ° C. higher than the target temperature (5 ° C. in the cardboard mode), the target temperature is + 10 ° C. (+ 100 ° C. in the cardboard mode).
PI control is performed to maintain the temperature of 5 ° C).
【0083】同様に目標温度に対し10℃モニター温度
が低くなった時点(薄紙モードでは5℃)で目標温度−
10℃(薄紙モードでは目標温度−5℃)の温度を維持
するようにPI制御を行う。Similarly, when the monitor temperature becomes lower than the target temperature by 10 ° C. (5 ° C. in the thin paper mode), the target temperature−
PI control is performed so as to maintain a temperature of 10 ° C. (target temperature−5 ° C. in the thin paper mode).
【0084】更に紙先端部が定着ニップ部を通過後紙温
度測定センサーの測定領域を通過する時点で紙温度をモ
ニターし、紙温度が90〜100℃の間では普通紙と判
断し上記制御を継続する。Further, the paper temperature is monitored when the leading edge of the paper passes through the measurement area of the paper temperature measuring sensor after passing through the fixing nip portion. When the paper temperature is between 90 and 100 ° C., the paper is determined to be plain paper and the above control is performed. continue.
【0085】又紙温度が90℃(T2)よりも低い場合
は厚紙と判断し厚紙モードとなり自動的にヒータ供給電
力量を厚紙モードの供給電力量テーブルに応じて切り替
える。If the paper temperature is lower than 90 ° C. (T 2), it is determined that the paper is thick paper, and the mode becomes the thick paper mode, and the heater power supply is automatically switched according to the power supply table in the thick paper mode.
【0086】その後の温度制御は上記と同様に行う。The subsequent temperature control is performed in the same manner as described above.
【0087】一方、紙温度が100℃(T1)よりも高
い時には、薄紙と判断し薄紙モードとなり同様に自動的
にヒータ供給電力量を薄紙モードの供給電力量テーブル
に応じて切り替える。On the other hand, when the paper temperature is higher than 100 ° C. (T1), it is determined that the paper is thin, and the thin paper mode is set. Similarly, the heater power supply is automatically switched according to the power supply table in the thin paper mode.
【0088】連続プリント時には前回の紙温度モニター
値に応じて厚紙・普通紙・薄紙の温度テーブルを選択し
その状態下で供給電力量を決定する。At the time of continuous printing, the temperature table for thick paper, plain paper, and thin paper is selected according to the previous paper temperature monitor value, and the amount of power supply is determined under that state.
【0089】又連続プリント時で厚紙モードになってい
る場合は紙温度が100℃(T1)よりも高い時に普通
紙モードに移行する。連続プリント時で薄紙モードにな
っているときは90℃よりも低い時に普通紙モードに以
降する。If the paper mode is the thick paper mode during continuous printing, the mode shifts to the plain paper mode when the paper temperature is higher than 100 ° C. (T1). When the continuous printing is in the thin paper mode, the mode is changed to the plain paper mode when the temperature is lower than 90 ° C.
【0090】このような制御を行うことにより前記第1
の実施例と同様に平滑性が良い紙種に対しては供給電力
量を一定としているために自動的にヒータ制御温度が低
下し、一方表面性の粗い紙種に対しては自動的にヒータ
制御温度が上昇するために紙種に応じて良好な定着性を
維持したままカールやホットオフセット等の問題を回避
可能となる。By performing such control, the first
In the same manner as in the embodiment, the heater control temperature is automatically lowered for the paper type having good smoothness because the supplied power amount is constant, while the heater is automatically heated for the paper type having a rough surface. Since the control temperature is increased, it is possible to avoid problems such as curling and hot offset while maintaining good fixing properties according to the type of paper.
【0091】又ヒータ温度モニター結果により目標温度
から一定値以上ずれたときには一定電力供給制御からヒ
ータ温度を一定とする制御に切り替えることにより、平
滑性が良好な厚紙でべた黒のような印字率の高いパター
ンを定着する場合などは電力供給が多くなりやすくなる
ために単純な定電力制御のみではヒータ温度降下量が大
きくなりやすく、それによる定着性の悪化が懸念される
場合もあるが、本制御のようなアルゴリズムを採用する
ことでこのような弊害も最小限に抑えることが可能とな
る。When the heater temperature is monitored and the target temperature deviates from the target value by a certain value or more, the control is switched from the constant power supply control to the control for keeping the heater temperature constant so that the printing rate of the solid paper is good and solid black. In the case of fixing a high pattern, for example, the power supply tends to increase.Therefore, the heater temperature drop is likely to increase with simple constant power control alone. By adopting such an algorithm, it is possible to minimize such adverse effects.
【0092】同様に薄紙で表面平滑性が粗い紙種では逆
に電力が消費されにくくなるために単純な定電力制御の
みではヒータ温度上昇量が大きくなりやすく、それによ
るホットオフセットの発生等が懸念される場合もある
が、本制御のようなアルゴリズムを採用することにより
このような弊害も最小限に抑えることが可能となる。更
に定着後の紙温度をモニターすることにより紙厚を推定
することが可能となり制御精度が大幅にアップする。Similarly, in the case of thin paper having a rough surface smoothness, power is unlikely to be consumed. Therefore, the amount of heater temperature rise is likely to be increased only by simple constant power control, which may cause hot offset. In some cases, such an adverse effect can be minimized by employing an algorithm such as this control. Further, by monitoring the paper temperature after fixing, it is possible to estimate the paper thickness, and control accuracy is greatly improved.
【0093】[0093]
【発明の効果】以上説明したように本発明の加熱定着装
置及びそれを有する画像形成装置によれば、表面性の粗
い紙種には同じ定着温度の時低い電力しか供給されない
ため、供給電力量に応じて定着目標温度を補正する等の
方法により被記録材の表面粗さに応じて適正な定着温度
を自動的に制御することが可能となり表面性に依らず常
に良好な定着性を得ることができる。また定着装置毎に
定着ニップ幅が異なった場合でも、同様に電力が被記録
材に供給されやすいニップ幅の広い定着装置では定着目
標温度を低めに補正することが可能となり、逆に電力が
転写材に供給されにくいニップ幅の狭い定着装置では定
着目標温度を高めに補正することが可能となり、定着装
置間の定着性ばらつき等も最小限に抑えることが可能と
なる。この結果部品精度も下げることが可能となり定着
装置の低コスト化も可能となる。As described above, according to the heat fixing apparatus of the present invention and the image forming apparatus having the same, only low power is supplied to the paper type having a rough surface at the same fixing temperature. It is possible to automatically control the appropriate fixing temperature according to the surface roughness of the recording material by correcting the target fixing temperature according to the conditions, and always obtain good fixing performance regardless of the surface properties Can be. Even when the fixing nip width differs for each fixing device, the fixing target temperature can be corrected to be lower in a fixing device having a wide nip width in which electric power is easily supplied to the recording material. In a fixing device having a narrow nip width that is difficult to be supplied to the material, it is possible to correct the fixing target temperature to be higher, and it is possible to minimize the fixing property variation between the fixing devices. As a result, the precision of the parts can be reduced, and the cost of the fixing device can be reduced.
【0094】また定着後の被記録材温度をモニターする
ことにより被記録材の厚みに応じて通電電力量モニター
結果による目標温度補正量を可変とすることを特徴とす
ることにより供給電力が変動する他のパラメータである
被記録材の厚みに対し最適な定着温度設定を可能とし、
より精度の高い定着温度制御が可能となる。Further, by monitoring the temperature of the recording material after fixing, the target temperature correction amount based on the result of monitoring the amount of supplied electric power is made variable according to the thickness of the recording material, whereby the supplied power varies. It is possible to set the optimal fixing temperature for the thickness of the recording material, which is another parameter,
More precise fixing temperature control becomes possible.
【図1】 実施例の画像形成装置の概略構成模型図FIG. 1 is a schematic configuration model diagram of an image forming apparatus according to an embodiment.
【図2】 実施例の加熱定着装置の横断面模型図(その
1)FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the heat fixing device of the embodiment (part 1).
【図3】 実施例の加熱定着装置の横断面模型図(その
2)FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a heat fixing device according to an embodiment (part 2).
【図4】 実施例の定着制御温度テーブルを示すグラフFIG. 4 is a graph showing a fixing control temperature table according to the embodiment.
【図5】 紙厚と定着後の紙温度を示すグラフFIG. 5 is a graph showing paper thickness and paper temperature after fixing.
【図6】 実施例の供給電力テーブルを示すグラフFIG. 6 is a graph showing a power supply table according to the embodiment;
【図7】 第1の実施例のヒータ温度・供給電力制御を
示すフローチャートFIG. 7 is a flowchart showing heater temperature / supply power control according to the first embodiment;
【図8】 第2の実施例のヒータ温度・供給電力制御を
示すフローチャートFIG. 8 is a flowchart showing heater temperature / supply power control according to the second embodiment.
1‥‥感光体ドラム、2‥‥帯電ローラ、6‥‥加熱定
着装置、10‥‥定着フィルム(加熱用回転体)、11
‥‥加圧用回転体1 photoconductor drum, 2 charging roller, 6 heat fixing device, 10 fixing film (rotating body for heating), 11
回 転 Rotating body for pressurization
Claims (6)
像を加熱用回転体、及び加圧用回転体によって形成され
たニップ部内を通過させることにより永久定着する加熱
定着装置において、 上記加熱用回転体はエンドレスフィルムからなり、ニッ
プ部においてはニップ部と対向するフィルム内周囲に接
触する加熱用ヒータがフィルムに対し固定配置され、ニ
ップ部通過後の被記録材温度を測定する手段を有してお
り、予め設定された加熱用ヒータまたは加熱用回転体の
目標温度と目標供給電力量に対し、ニップ部通過後の被
記録材温度に応じて定着時には少なくとも一方に補正を
加えることを特徴とする加熱定着装置。A heat fixing device for permanently fixing an unfixed toner image formed and carried on a recording material by passing it through a nip formed by a heating rotator and a pressing rotator; The rotating body is made of an endless film, and in the nip portion, a heater for heating, which is in contact with the inside of the film facing the nip portion, is fixed to the film and has means for measuring the temperature of the recording material after passing through the nip portion. At the time of fixing, at least one of the target temperature and the target supply power amount of the preset heating heater or the heating rotating body is corrected according to the temperature of the recording material after passing through the nip portion. Heat fixing device.
像を加熱用回転体、及び加圧用回転体によって形成され
たニップ部内を通過させることにより永久定着する加熱
定着装置において、 上記加熱用回転体はエンドレスフィルムからなり、ニッ
プ部においてはニップ部と対向するフィルム内周囲に接
触する加熱用ヒータがフィルムに対し固定配置され、ニ
ップ部通過後の被記録材温度を測定する手段を有してお
り、加熱用ヒータまたは加熱用回転体の温度を目標温度
となるように加熱用ヒータヘの通電を制御するのに際
し、加熱用ヒータヘの供給電力量とニップ部通過後の被
記録材温度をモニターしそのモニター結果に応じて上記
目標温度に補正を加えることを特徴とする加熱定着装
置。2. A heating and fixing device for permanently fixing an unfixed toner image formed and carried on a recording material by passing it through a nip formed by a heating rotator and a pressure rotator. The rotating body is made of an endless film, and in the nip portion, a heater for heating, which is in contact with the inside of the film facing the nip portion, is fixed to the film and has means for measuring the temperature of the recording material after passing through the nip portion. When controlling the energization of the heating heater or the heating rotator so that the temperature of the heating rotator reaches the target temperature, the amount of electric power supplied to the heating heater and the temperature of the recording material after passing through the nip portion are controlled. A heating and fixing device which monitors and corrects the target temperature according to the monitoring result.
像を加熱用回転体、及び加圧用回転体によって形成され
たニップ部内を通過させることにより永久定着する加熱
定着装置において、 上記加熱用回転体はエンドレスフィルムからなり、ニッ
プ部においてはニップ部と対向するフィルム内周面に接
触する加熱用ヒータがフィルムに対し固定配置され、ニ
ップ部通過後の被記録材温度を測定する手段を有してお
り、加熱用ヒータまたは加熱用回転体の温度を目標温度
となるように加熱用ヒータヘの通電を制御するのに際
し、上記目標温度に対して加熱用ヒータヘの供給電力量
を予め設定しておき、その電力を加熱用ヒータヘ供給
し、ニップ部通過後の被記録材温度に応じて上記目標温
度及び加熱用ヒータヘの供給電力量を補正することを特
徴とする加熱定着装置。3. A heating and fixing device for permanently fixing an unfixed toner image formed and carried on a recording material by passing it through a nip formed by a heating rotator and a pressure rotator. The rotating body is made of an endless film, and in the nip portion, a heater for heating, which is in contact with the inner peripheral surface of the film opposite to the nip portion, is fixedly arranged on the film. When controlling the energization of the heating heater or the heating rotator so that the temperature of the heating heater or the heating rotator becomes the target temperature, the power supply amount to the heating heater is set in advance with respect to the target temperature. In addition, the power is supplied to the heating heater, and the target temperature and the amount of power supplied to the heating heater are corrected according to the temperature of the recording material after passing through the nip portion. Heat fixing device.
層には離型層が形成されていることを特徴とする請求項
1から3のいずれかに記載の加熱定着装置。4. The heat fixing device according to claim 1, wherein the film has a thickness of 20 to 150 μm, and a release layer is formed on a surface layer.
せる作像手段部と、 被記録材上に形成担持させた未定着トナー像を加熱用回
転体、及び加圧用回転体によって形成されたニップ部内
を通過させることにより永久定着する加熱定着装置であ
って、上記加熱用回転体はエンドレスフィルムからな
り、ニップ部においてはニップ部と対向するフィルム内
周面に接触する加熱用ヒータがフィルムに対し固定配置
され、ニップ部通過後の被記録材温度を測定する手段を
有しており、予め設定された加熱用ヒータまたは加熱用
回転体の目標温度と目標供給電力量に対し、ニップ部通
過後の被記録材温度に応じて定着時には少なくとも一方
に補正を加えることを特徴とする加熱定着装置を有する
画像形成装置。5. An image forming means for forming and supporting an unfixed toner image on a recording material, and forming the unfixed toner image formed and supported on the recording material by a heating rotating body and a pressing rotating body. A heating and fixing device that performs permanent fixing by passing through the nip portion, wherein the heating rotary member is made of an endless film, and a heating heater that contacts a film inner peripheral surface facing the nip portion in the nip portion. The recording medium is fixed to the film, and has means for measuring the temperature of the recording material after passing through the nip portion. An image forming apparatus having a heating and fixing device, wherein at least one of them is corrected at the time of fixing in accordance with the temperature of a recording material after passing through a portion.
層には離型層が形成されていることを特徴とする請求項
5に記載の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the film has a thickness of 20 to 150 μm, and a release layer is formed on a surface layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001007628A JP2002214961A (en) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Heat fixing device and image forming device having the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001007628A JP2002214961A (en) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Heat fixing device and image forming device having the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002214961A true JP2002214961A (en) | 2002-07-31 |
Family
ID=18875354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001007628A Pending JP2002214961A (en) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Heat fixing device and image forming device having the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002214961A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006511036A (en) * | 2002-08-21 | 2006-03-30 | ワットロー・エレクトリック・マニュファクチャリング・カンパニー | Variable wattage control system |
US7039332B2 (en) | 2004-03-05 | 2006-05-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus |
JP2007003992A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Oki Data Corp | Image forming apparatus |
US7187878B2 (en) | 2004-02-27 | 2007-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and its control method |
US7215899B2 (en) | 2004-02-27 | 2007-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having temperature sensing element for sensing temperature of recording material |
US7280775B2 (en) | 2004-02-27 | 2007-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-forming apparatus and recording-medium-temperature detector unit used in the same |
JP2009187020A (en) * | 2009-04-02 | 2009-08-20 | Canon Inc | Image forming apparatus |
US8423193B2 (en) | 2003-08-20 | 2013-04-16 | Watlow Electric Manufacturing Company | Variable wattage control system |
JP2015069074A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming apparatus |
-
2001
- 2001-01-16 JP JP2001007628A patent/JP2002214961A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006511036A (en) * | 2002-08-21 | 2006-03-30 | ワットロー・エレクトリック・マニュファクチャリング・カンパニー | Variable wattage control system |
US8423193B2 (en) | 2003-08-20 | 2013-04-16 | Watlow Electric Manufacturing Company | Variable wattage control system |
US7187878B2 (en) | 2004-02-27 | 2007-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and its control method |
US7215899B2 (en) | 2004-02-27 | 2007-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having temperature sensing element for sensing temperature of recording material |
US7280775B2 (en) | 2004-02-27 | 2007-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-forming apparatus and recording-medium-temperature detector unit used in the same |
US7039332B2 (en) | 2004-03-05 | 2006-05-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus |
JP2007003992A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Oki Data Corp | Image forming apparatus |
JP2009187020A (en) * | 2009-04-02 | 2009-08-20 | Canon Inc | Image forming apparatus |
JP2015069074A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6519426B2 (en) | Image heating apparatus and image forming apparatus having the image heating apparatus | |
JP4659204B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus provided with the fixing apparatus | |
JP5598238B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP3711764B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus using the fixing device | |
JP3780081B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2002214961A (en) | Heat fixing device and image forming device having the same | |
JP2000206811A (en) | Heat fixing device and image forming device | |
JP2010134389A (en) | Fixing device and image forming device | |
US20040028423A1 (en) | Image heating apparatus and image forming apparatus | |
JP3844201B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus having the same | |
JP4902259B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP3094890B2 (en) | Fixing device | |
JP2005050693A (en) | Heating device and image forming device | |
JP2001183929A (en) | Image heating device and image forming device | |
JP2023178795A (en) | Image-forming device | |
JP2004021079A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP3848001B2 (en) | Heat fixing device and image forming apparatus | |
JP4677220B2 (en) | Image heating apparatus and image forming apparatus | |
JPH11344892A (en) | Fixing equipment and image forming device provided with the same | |
JP4642213B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4254174B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2000194228A (en) | Fixing device | |
JP3958108B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4387657B2 (en) | Heat fixing device | |
JP2003091203A (en) | Fixing device and image forming apparatus |