JP2003151722A - Heating device and heating system - Google Patents

Heating device and heating system

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JP2003151722A
JP2003151722A JP2001347140A JP2001347140A JP2003151722A JP 2003151722 A JP2003151722 A JP 2003151722A JP 2001347140 A JP2001347140 A JP 2001347140A JP 2001347140 A JP2001347140 A JP 2001347140A JP 2003151722 A JP2003151722 A JP 2003151722A
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heater
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JP2001347140A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Kagawa
敏章 香川
Original Assignee
Sharp Corp
シャープ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve temperature followingness during passing of a small size paper in a fixing device. SOLUTION: Inside a cylindrical fixing roller 300, a main heater 3010 of double end type and sub heaters 3011, 3012 of single end type are arranged. The main heater 3010 and the sub heaters 3011, 3012 are arranged such that the main heater 3010 heats a small size (B5 of standard size) paper passing zone, and that the sub heaters 3011, 3012 heat an outside zone from their both edge portions. When the small size paper is heated, the main heater 3010 is used. When the paper of the size larger than that is heated, the main heater 3010 and the subs heaters 3011, 3012 are used.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、乾式電子写真機器における定着装置、湿式電子写真機器における乾燥装置、インクジェットプリンタにおける乾燥装置、リライタブルメディア用消去装置等で好適に実施される加熱装置、および加熱システムに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention provides a fixing device in a dry electrophotographic device, drying device in liquid electrophotographic device, drying device in an inkjet printer, erasing device such as in a rewritable medium heating device is suitably carried out, and a heating system. 【0002】 【従来の技術】複写機、プリンタ等の電子写真機器に用いられる代表的な加熱装置の一種である定着装置としては、一般的に、アルミニウム等の中空芯金よりなる定着ローラの内部にハロゲンヒータ等からなる加熱手段を配置し、ハロゲンヒータを発熱させて定着ローラを所定の温度(定着温度)に設定する構成が多用されている。 [0002] copier, as a fixing device which is a kind of typical heating apparatus used in an electrophotographic apparatus such as a printer, the internal generally, the fixing roller comprising a hollow core metal of aluminum or the like place a heating means consisting of a halogen heater or the like, it sets the fixing roller by heating the halogen heater to a predetermined temperature (fixing temperature) configuration is frequently used for. 【0003】しかしながら、この方式では、加熱開始後、定着ローラが定着温度に到達するまでの時間、所謂ウオームアップ時間が長く、使い勝手の点から、待機時も定着ローラを予熱する必要がある。 However, in this method, after the start of heating, the time until the fixing roller reaches the fixing temperature, long-called warm up time, the usability point, it is necessary to preheat the even fixing roller during standby. このため、待機時消費電力が大きいといった問題がある。 For this reason, there is a problem such as standby power consumption is large. そこで、近年、 So, in recent years,
定着ローラを薄肉化して低熱容量化を図り、ウォームアップ時間を短縮する試みがなされている。 The fixing roller was thinned achieving low thermal capacity, attempts have been made to shorten the warm-up time. しかしながら、この場合、定着ローラの軸方向の熱移動性が低下し、小サイズの記録紙を連続通紙すると、記録紙が通過しない部分の定着ローラ表面温度が異常に上昇してしまう所謂、非通紙部異常昇温が生じやすくなる課題があった。 However, in this case, reduced axial thermal movement of the fixing roller, when continuously printed recording sheet of small size, so-called the fixing roller surface temperature of the portion where the recording paper does not pass resulting in abnormally elevated, non passing portion abnormal Atsushi Nobori is a problem which tends to occur. 【0004】このような問題を解決するものとして、特開平8−220930号公報等に開示されているように、加熱領域の異なる複数(主に2本)のヒータを用いて、記録紙のサイズに応じて、定着ローラを選択的に加熱する対策がとられていた。 [0004] In order to solve such a problem, as disclosed in JP-A 8-220930 Patent Publication, by using a heater of a plurality of different heating regions (mostly two), the size of the recording sheet depending on, measures to selectively heat the fixing roller has been taken. 【0005】主な方式としては以下の2つの方式がある。 [0005] The main method there are the following two methods. 【0006】まず第1の方式としては、図16に示すように、中央加熱用ヒータ500と全幅加熱用ヒータ50 [0006] First as the first method, as shown in FIG. 16, the central heater 500 and full-width heater 50
1とを組み合わせ、大サイズの記録紙を通紙するときは、全幅加熱用ヒータ501のみで加熱を行い、小サイズ紙通紙時は、中央加熱用ヒータ500のみで加熱を行うようになっていた。 Combine 1 and, when fed recording sheet of a large size, subjected to heat only the entire width heater 501, when the small size sheet passing is not adapted to perform heating only the central heater 500 It was. 【0007】しかしながら、この第1の方式においては、小サイズ紙連続通紙時は端部への熱供給が行われないので、定着ローラ端部の温度は中央部より低い状態となる。 However, in the first method, since not performed heat supply to the end when the small size sheet continuous paper feed, the temperature of the fixing roller end portion becomes lower than the central portion state. このため、小サイズ通紙直後に大サイズ紙の通紙を行うと、端部において定着不良が発生したり、しわ、 Therefore, when the sheet passing large size sheet immediately after the small-size paper feed, fixing failure may occur at the ends, wrinkles,
カール等が発生したりして、定着,性能を満足できない問題があった。 Curl, etc. or occur, fixing, there has been a problem that can not be satisfied with the performance. 【0008】また第2の方式としては、図17に示すように、中央加熱用ヒータ(メインヒータ)500と端部加熱用ヒータ(サブヒータ502)を組み合わせ、大サイズ紙通紙時は、メインヒータ500とサブヒータ50 [0008] As a second method, as shown in FIG. 17, a combination of central heater (main heater) 500 and an end heater (sub-heater 502), when the large size sheet passing, the main heater 500 and the sub-heater 50
2とで加熱を行い、小サイズ紙通紙時は、メインヒータ500のみで加熱を行うようになっていた。 Subjected to heat in the 2, when the small size sheet passing was supposed to carry out the heating only in the main heater 500. 【0009】温度センサ503、504は中央部と端部にそれぞれ1個ずつ設置され、中央部のセンサ503によりメインヒータ500を、端部のセンサ504によりサブヒータ502を制御するようにしている。 [0009] Temperature sensors 503 and 504 are installed one by one respectively to the center and the ends, the main heater 500 by the sensor 503 of the central portion, so as to control the sub-heater 502 by the sensor 504 of the end portion. この第2 This second
の方式においては、小サイズ紙通紙時にもサブヒータ5 In the scheme, the sub-heater 5 is also at the time of a small size sheet passing
02により定着ローラの端部温度を適当な温度に制御すれば、前述のような端部の温度低下が発生することなく、小サイズ通紙直後の大サイズ紙通紙時にも定着性を満足することができる。 By controlling the end temperature of the fixing roller to an appropriate temperature by 02 without temperature drop in the end portion as described above is generated, also satisfy the fixing property when a large size sheet passing immediately after the small-size paper feed be able to. 【0010】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この第2の方式においても、以下に示すような課題があった。 [0010] SUMMARY OF THE INVENTION However, even in this second method, there has been the following problems. 【0011】1)小サイズ紙通紙時の温度追従性第2の方式におけるハロゲンヒータの軸方向出力分布(配熱特性)の一例を図18に示す。 [0011] 1) showing an example of the axial power distribution of the halogen heater (heat distribution characteristics) in FIG. 18 in the temperature followability of the second method when the small size sheet passing. ハロゲンヒータは、バルブ内に挿入させたタングステンフィラメントに通電することで電気エネルギーを熱エネルギーに変換する構成であるが、図に示すようにハロゲンヒータの出力分布は、例えば端部加熱用のサブヒータ502であっても、中央部での発熱を完全に0とすることはできず(通常、端部発熱量の20%程度の発熱は避けられない)、 Halogen heater has a configuration in which convert electrical energy by energizing a tungsten filament is inserted into the valve into heat energy, the output distribution of the halogen heater as shown in figure, for example, the sub-heater for end heating 502 even, it is impossible to completely 0 heat generation in the central portion (normally, heating for about 20% of the end heating value is inevitable)
同様に中央部加熱用のメインヒータ500においても、 Similarly, in the main heater 500 in the central portion for heating,
端部での発熱を完全に0とすることはできない(サブヒータと同様、中央部発熱量の20%程度の発熱は避けられない)。 Can not be completely 0 heat generation in the end (similar to the sub-heater, heat generation of about 20% of the central portion calorific value is inevitable). そこで、第2の方式では、図18に示すように、メインヒータの発熱分布とサブヒータの発熱分布を合計したトータルの発熱量がほぼフラットになるように設計される。 In the second method, as shown in FIG. 18, the heating value of the total of the sum of heat generation distribution and heat generation distribution of the sub heater of the main heater is designed substantially to be flat. そして、小サイズ紙を連続通紙する場合は、両端の温度上昇を避けるため、サブヒータ502による発熱量は制限される。 Then, when continuously passing the small size sheets, in order to avoid the temperature rise across the heating value by the sub heater 502 is limited. 【0012】従って、小サイズ紙を連続通紙する場合は、ほとんどメインヒータ500のみで熱供給を行うことになり通紙部への熱供給量が低下する。 Accordingly, when continuously passing the small size sheets are mostly heat supply amount to be the result sheet feeding unit that performs heat supply only the main heater 500 is reduced. このため、この第2の方法を定着速度の速い定着器、例えばコピー速度(或いはプリント速度)が40枚/分を超えるような速度で使用する場合、小サイズ紙連続通紙時のハロゲンヒータからの熱供給が追いつかずに、定着ローラ温度が低下してしまうといった問題があった。 Therefore, the second method fixing speed fast fixing device, for example, if the copy speed (or printing speed) is used at a rate in excess of 40 sheets / min, a halogen heater at the time of a small size sheet continuous paper feed to keep pace heat supply of the fixing roller temperature is a problem decreases. 【0013】2)ヒータ熱容量に起因するウオームアップの遅れ定着ローラの熱容量は小さくできても、図16の構成に比してハロゲンヒータの熱容量は大きく変わっていない。 [0013] 2) also can be reduced in the heat capacity of the delay fixing roller of warm-up caused by the heater heat capacity, the heat capacity of the halogen heater has not changed significantly in comparison with the arrangement of Figure 16. ハロゲンヒータの熱容量は、ガラス管及びヒータ線の長さに依存するからである。 Heat capacity of the halogen heater is dependent on the length of the glass tube and the heater wire. このため、ハロゲンヒータの熱容量の低下が充分でなく、これによりウオームアップの短縮には限界があった。 Therefore, not sufficient reduction in the heat capacity of the halogen heater, thereby to shorten the warm-up is limited. 【0014】3)ローラ軸方向温度制御性加熱部材の両端部に関して、加熱部材形状は左右で全く対象形でないのが普通である。 [0014] 3) with respect to both end portions of the roller axial temperature controllability heating member, the heating member shape is usually not at all subject type in the left and right. 周囲の環境条件も、使用条件等によって左右で異なる場合も考えられる。 Surrounding environmental conditions are also contemplated even be different for the left and right by the use conditions. このため、加熱部材両端部からの放熱量は左右で常に一定であるとは限らない。 Therefore, the heat radiation amount from the heating member both ends is not always constant in the right and left. 【0015】従来のようにサブヒータを、通電用の2つの電極が加熱部材の両端面に配置しているダブルエンドタイプで構成した場合、両端部からの放熱量は常に一定であることから、使用状態によっては加熱部材左右で温度差が生じてしまう課題があった。 [0015] as in the conventional sub-heater, since when the two electrodes for energizing is constituted by a double-ended type which are arranged on both end surfaces of the heating member, the heat radiation amount from the both end portions is always constant, use depending on the condition there is a problem that a temperature difference occurs in the heating element side. 【0016】4)冷却モード時のローラ端部温度降下定着ローラを低熱容量化した場合、その程度によっては、ハロゲンヒータをメイン用とサブ用の2本設ける方法だけでは、小サイズ紙通紙時の非通紙昇温を十分抑制することができない場合もある。 [0016] 4) If the cooling mode of the roller end temperature drop fixing roller was low heat capacity, depending on the degree, only the two methods of providing for the main and for the sub halogen heater, when the small size sheet passing it may not be able to sufficiently suppress the non-sheet passing Atsushi Nobori. 例えば、メインヒータの発熱領域が小サイズ紙の一種であるB5R紙に合わせて設定させている場合、例えばB5R紙よりも幅の狭いA5R紙を連続通紙した場合、図19に示すような非通紙部昇温が発生する。 For example, if the heat generating region of the main heater is then set according to B5R paper is a type of small size sheets, when continuously printed narrow A5R paper width than e.g. B5R paper, non-shown in Figure 19 Atsushi Nobori occurs passing portion. この問題に対応するため、特定の小サイズ紙を通紙後、次に、より大きなサイズの記録紙を通紙する場合に、次のジョブの実行を所定時間待たせる冷却モードを実行することで、非通紙部昇温を解消させる方法が提案されている(特開平8−211779号公報等)。 To address this problem, after the sheet passing certain small size sheets, then, when fed a larger size of the recording sheet, by executing the cooling mode to wait execution of the next job a predetermined time period the method for eliminating the non-sheet passing portion Atsushi Nobori has been proposed (JP-a-8-211779 Publication). 【0017】しかしながら、この冷却モードにおいては、図20に示すように、冷却後(15秒後)の定着ローラ両端部温度が定着温度よりも下がりすぎてしまい、 [0017] However, in this cooling mode, as shown in FIG. 20, the fixing roller end portions temperature after cooling (after 15 seconds) is excessively lowered than the fixing temperature,
次に加熱動作(定着動作)に入った場合、媒体両端部が加熱不良(定着不良)となる問題があった。 When entering the next heating operation (fixing operation), there is a problem that the medium both ends is heated defective (poor fixing). この端部温度落ち込みを抑制するため、例えば冷却モード中にサブヒータ502のみ所定の条件でONする方法も考えられるが、上述のようにサブヒ一夕の中央部での発熱量を0 To suppress this end temperature drop, for example, a method of ON at a predetermined condition only the sub heater 502 in the cooling mode is also conceivable, but the amount of heat generated in the central portion of Sabuhi Isseki as described above 0
にはできないため、非通紙部昇温発生領域にも熱が供給されてしまう。 You can not be in heat in Hitsushi BuNoboru temperature generating region from being supplied. このため、図21に示すように非通紙部昇温発生領域を適切な温度に低下させるまでの冷却時間が20秒と遅くなってしまう。 Therefore, the cooling time to reduce the non-sheet passing portion Atsushi Nobori generation region as shown in FIG. 21 to a suitable temperature is delayed 20 seconds. 【0018】本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためになされたものである。 [0018] The present invention has been made to solve the conventional problems described above. 本発明の目的は、小サイズ紙通過時の温度追従性を向上させることにある。 An object of the present invention is to improve the temperature followability of the time passing the small size sheet. 【0019】本発明の他の目的は、ウォームアップ時間を短縮することにある。 [0019] It is another object of the present invention is to shorten the warm-up time. 【0020】本発明の他の目的は、ローラ軸方向温度制御性を良くすることである。 Another object of the present invention is to improve the axial direction of the roller temperature controllability. 【0021】本発明の他の目的は、冷却モード時のローラ端部温度降下を抑制することにある。 Another object of the present invention is to suppress the roller end temperature drop of the cooling mode. 【0022】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を解決するために以下のように構成した。 [0022] The present invention SUMMARY OF] was constructed as follows in order to solve the above problems. 【0023】(1)加熱手段により所定の温度に加熱された円筒状の加熱部材と、該加熱部材に圧接し圧接部を形成する加圧部材とを有し、前記圧接部に被加熱媒体を搬送させて被加熱媒体の加熱を行うための加熱装置であって、前記加熱手段は前記媒体の幅に対応して異なる加熱領域を有する複数のヒータからなり、前記複数のヒータのうち、少なくとも1つのヒータは、通電用の2つの電極が加熱部材の同じ側の端面に配置しているシングルエンドタイプであることを特徴とする。 [0023] (1) and the heating member like a cylinder which is heated to a predetermined temperature by a heating means, and a pressure member to form a contact portion brought into pressure contact with the heating member, the heated medium to the press contact portion by conveying a heating apparatus for heating the heated medium, said heating means comprises a plurality of heaters having different heating regions corresponds to the width of the medium, among the plurality of heaters, at least 1 one of the heater, characterized in that two electrodes for energization is a single-ended type that are arranged in the end surface of the same side of the heating member. 【0024】このように構成することで、次の効果がある。 [0024] With this configuration, the following effect. 【0025】シングルエンドタイプのヒータを使用することで、そのヒータの長さは被加熱媒体の幅よりも短くなる。 [0025] By using the single-end type of heater, the length of the heater is shorter than the width of the heated medium. その短くなった領域は当該ヒータの非加熱領域となる。 Its shortened region is in a non-heating area of ​​the heater. したがって、その非加熱領域の長さの分だけ、 Therefore, an amount corresponding to the length of the non-heating region,
ヒータ熱容量を削減することができる。 It is possible to reduce the heater heat capacity. このことは、定着装置全体としての熱容量の低減に繋がる。 This leads to a reduction of the heat capacity of the entire fixing device. これにより、ウオームアツプ時間の短縮が図れる。 As a result, it can be shortened warm-up-time. 【0026】シングルエンドタイプのヒータを使用することで、上記非加熱領域におけるヒータの発熱を0にすることができる。 [0026] By using a single-ended type heater, the heat generation of the heater in the non-heated areas may be zero. この領域については、他のヒータにより加熱される。 This region is heated by other heater. これによって各ヒータへの電力配分が最適化されることから、小サイズの媒体を連続通紙した場合の熱供給効率を向上でき、良好な熱追従性を確保することができる。 Since the power allocation to each heater is optimized by this, can improve heat supply efficiency in the case of continuously printed media of a small size, it is possible to ensure good heat followability. 【0027】(2)上記複数のヒータは、小サイズの被加熱媒体の通紙幅域を加熱するためのメインヒータと、 [0027] (2) said plurality of heaters includes a main heater for heating the sheet width range of the heating medium of a small size,
大サイズの被加熱媒体の通紙幅域から小サイズの通紙幅域を除いた通紙幅域を加熱するためのサブヒータとからなり、前記サブヒータがシングルエンドタイブであることを特徴とするメインヒータに比べ、サブヒータは加熱領域が狭く(非加熱領域が広く)、シングルエンドタイプにすることによるウオームアップ短縮及び小サイズの媒体通紙時における熱供給効率向上効果が高い。 Consists of a sub-heater for heating the sheet width range excluding the sheet width range of a small size from the sheet width range of the heating medium of a large size, the sub-heater is compared with a main heater, which is a single-ended Taib , sub-heater (wide unheated areas) heating area is narrow, higher heat supply efficiency improvement effect in the medium sheet passing time of warm-up shortening and small size due to a single-ended type. 逆に、 vice versa,
加熱領域の長いメインヒータをシングルエンドタイプとした場合は、支持方法(片持ち支持となる)やヒータ熱容量等の点から好ましくない。 If the long main heater of the heating area are single-ended type, (a cantilever) supported methods and undesirable from the point of view of the heater capacity. 【0028】。 [0028]. (3)上記加熱部材の単位長さ当たりの熱容量をHCr、小サイズの被加熱媒体の送り速度をV (3) HCr the heat capacity per unit length of the heating member, the feeding speed of the heating medium of a small size V
pとした時、Vp≧38HCr+39であることを特徴とする。 When a p, characterized in that it is a Vp ≧ 38HCr + 39. 【0029】従来のダブルエンドタイプのヒータを複数用いる加熱装置では、検討の結果、一般的にVp≧38 [0029] In a conventional multiple use heating devices double end type of heater, as a result of the examination, generally Vp ≧ 38
HCr+39の使用条件では、小サイズの媒体を連続通紙した場合の熱供給が追いつかず、加熱部材(定着ローラ)の温度が低下し、100枚連続通紙するまでに加熱不良(定着不良)が発生していた。 The use conditions of HCr + 39, not follow the heat supply in the case of continuously printed media of a small size, the temperature of the heating member (fixing roller) is reduced, failure heated until the 100-sheet continuous paper (poor fixing) is It had occurred. そのため、加熱部材の熱容量を小さくすることができず、ウオームアップ時間が長くなる(=待機時消費電力が大きくなる)といった課題があった。 Therefore, it is impossible to reduce the heat capacity of the heating member, warm-up time increases there is a problem (= standby power consumption is increased). 【0030】一方、本発明の構成による加熱装置では、 On the other hand, in the heating apparatus according to the configuration of the present invention,
Vp≧38HCr+39の条件でも熱供給が確保できるため、ウオームアップ時間を短縮する(=待機時消費電力を低減する)ことができた。 The heat supply can be ensured even in the conditions of Vp ≧ 38HCr + 39, to shorten the warm-up time (= reduce standby power consumption) it was possible. 【0031】(4)上記ヒータの単位長さ当たりの熱容量をHCh、加熱部材の単位長さ当たりの熱容量をHC [0031] (4) heat capacity HCh per unit length of the heater, the heat capacity per unit length of the heating member HC
rとした時、HCr/HCh<14であることを特徴とする。 When the r, characterized in that it is a HCr / HCh <14. 【0032】HCr/HCh<14の場合、ウオームアップ短縮率として、10%以上の十分な効果が得られる。 [0032] HCr / Hch <case 14, as warm-up shortening rate, the resulting 10% or more sufficient effect. 【0033】(5)上記メインヒータは通電用の2つの電極が加熱部材の両端面に配置しているダブルエンドタイプのものであって、発熱領域が加熱部材の中央から左右にかけて小サイズの被加熱媒体の通紙幅域に対向しているものであり、上記サブヒータは加熱部材両端部各々に少なくとも1つ以上配置されていることを特徴とする。 [0033] (5) the main heater are intended double end type in which two electrodes for energizing are arranged on both end surfaces of the heating member, the heat generating area of ​​small size toward the right and left from the center of the heating member to be are those facing the sheet width range of the heating medium, the sub-heater is characterized in that it is arranged at least one or more heating elements at both ends, respectively. 【0034】用紙がセンター中心で搬送される構成では、定着装置を上記のような構成にすることで、小サイズ用紙についてはメインヒータで加熱することが出来、 [0034] In the arrangement sheet is conveyed in the center around the fixing device by the configuration as described above, it can be heated by the main heater for small-sized paper,
大サイズ用紙については、メインヒータと左右のサブヒータとで加熱することが出来る。 For large-sized paper, it can be heated by the main heater and the left and right of the sub-heater. 【0035】(6)上記メインヒータと加熱部材両端部にある左右のサブヒータ各々とに対向した加熱部材上に温度検知素子が設けられていることを特徴とする。 [0035] (6), characterized in that the main heater and the heating member end portions temperature sensing element on the heating member facing to the respective sub-heaters of the left and right in the is provided. 【0036】このような構成では、合計3つの温度検知素子でメインヒータと左右のサブヒータの温度制御が可能となる。 [0036] In such a configuration, the temperature control of the sub-heater and the left and right main heater can be performed with a total of three temperature sensing elements. 【0037】(7)上記メインヒータと加熱部材両端部にある左右のサブヒータのいずれかとに対向した加熱部材上に温度検知素子が設けられていることを特徴とする。 [0037] (7), characterized in that the main heater and the temperature sensing element on the heating member opposed to the one of the left and right sub-heater in the heating member at both ends is provided. 【0038】このような構成では、合計2つの温度検知素子でメインヒータと左右のサブヒータの温度制御が可能となる。 [0038] In such a configuration, the temperature control of the sub-heater and the left and right main heater can be performed with a total of two temperature sensing elements. 【0039】(8)上記ヒータは、ハロゲンヒータ、ニクロム線ヒータ等の、発熱素子と耐熱性封止材とを有する。 [0039] (8) the heater includes a halogen heater, such as a nichrome wire heater, heating elements and heat sealing material. 【0040】発熱素子と耐熱性封止材とを有するヒータでは、発熱素子以外のヒータ熱容量が大きいことから、 [0040] In the heater having a heat generating element and a heat-resistant sealing material, since the large heater capacity than the heat generating element,
本発明がより効果的に適用できる。 The present invention may be more effectively applied. 【0041】(9)上記の加熱装置と、ヒータへの電流制御を行う制御部とから構成され、制御部は、メインヒータの発熱領域よりも小サイズの被加熱媒体を連続通紙したときに一定期間だけメインヒータを通電オフさせる冷却モードを設定し、この冷却モード時、サブヒータのみを所定の条件でONする制御を行い、小サイズの被加熱媒体を連続通紙することにより生じる加熱部材の非通紙部昇温を解消することを特徴とする。 [0041] (9) and the heating device, it is composed of a control unit for controlling the current to the heater, the control unit, when continuously printed a heated medium of a size smaller than a size of heating area of ​​the main heater set the cooling mode to de-energization of the main heater a predetermined period, during the cooling mode, performs a control of ON sub-heater only under predetermined conditions, the heating member caused by continuously printed a heated medium of small size characterized in that to eliminate the non-sheet passing portion Atsushi Nobori. 【0042】従来、冷却モードを有する加熱装置では、 [0042] Conventionally, in a heating apparatus having a cooling mode,
冷却モード時に加熱部材中央部に比べ両端部の温度が下がりすぎてしまい、次に加熱動作(定着動作)に入った場合、媒体両端部が加熱不良(定着不良)となる問題があった。 Excessively lowered temperature of both end portions than in the heating element the central portion to the cooling mode is, when entering the next heating operation (fixing operation), there is a problem that the medium both ends is heated defective (poor fixing). この端部温度落ち込みを抑制するため、冷却モード中にサブヒータのみ所定の条件でONする方法があるが、従来のダブルエンドタイプのヒータを複数有する加熱装置では、サブヒータの中央部での発熱量が0ではないため、非通紙部昇温発生領域にも熱が供給されてしまい、非通紙部昇温発生領域の冷却時間が遅くなってしまう。 To suppress this end temperature drop, there is a method of ON at a predetermined condition only the sub heater in the cooling mode, a heating apparatus having a plurality of conventional double end type of heater, the amount of heat generated in the central portion of the sub-heater since 0 is not a, will heat is also supplied to the Hitsushi BuNoboru temperature generation area, it slows down the cooling time Hitsushi BuNoboru temperature generating region. 【0043】一方、本発明による加熱装置では、サブヒータはシングルエンドタイプで加熱部材両端部のみ熱を供給する構成であるため、冷却モード中にサブヒータのみ所定の条件でONすることで、非通紙部昇温発生領域の冷却時間を遅延させることなく、加熱部材両端部の温度落ち込みを防止することができる。 On the other hand, the heating device according to the invention, sub-heater because it is configured to supply heat only heating element end portions in a single-ended type, by ON under predetermined conditions only the sub heater in the cooling mode, Hitsushi without delaying the cooling time BuNoboru temperature generating region, it is possible to prevent the temperature drop of the heating element end portions. 【0044】(10)上記制御部は、全ヒータへのトータル投入電力に対するサブヒータへの投入電力比率を、 [0044] (10) and the control unit, the input power ratio of the sub heater to the total input power to all the heaters,
被加熱媒体を加熱処理するさせる定着動作時よりも、加熱部材を所定の加熱温度に昇温させるウオームアップ時に大きくすることを特徴とする。 Than during the fixing operation to heat treatment of the heated medium, characterized by increasing the heating member during warm-up for raising the temperature at a predetermined heating temperature. 【0045】加熱部材中央部にはメインヒータしか存在しないが、加熱部材両端部にはメインヒータとサブヒータが存在するため、昇温時に加熱が必要な加熱対象(加熱部材十ヒータ)トータル熱容量としては、加熱部材中央部に比べ、加熱部材両端部の方が大きい。 [0045] Although only the main heater the heating element the central portion exists, because the heating member both ends there is a main heater and sub-heater, as a heating target (heating member tens heater) Total heat capacity required heating at Atsushi Nobori is , compared to the heating element the central portion, the larger the heating element end portions. そこで、昇温時には、サブヒータへの投入電力を増加、もしくはサブヒータへの投入電力比率を増加させることで、加熱部材両端の昇温速度を速めることができる。 Therefore, at the time of Atsushi Nobori, increase the input power to the sub heater, or by increasing the input power ratio of the sub-heater, it is possible to increase the heating rate of the heating member across. 【0046】(11)上記制御部は、定着動作時とウオームアップ時とでメインヒータへの投入電力を一定に制御することを特徴とする。 [0046] (11) and the control unit, and controls the power applied to the main heater constant at the time of fixing operation and during warm-up and. 【0047】上記(10)と同様な効果を得られる。 [0047] obtain the same effect as above (10). また、メインヒータを常時一定電力で使用できるため、効率に優れ、メインヒータの寿命を延ばすことができる。 Moreover, because it can be used in always constant power of the main heater, good efficiency, it is possible to extend the life of the main heater. 【0048】(12)上記(6)の加熱装置と、上記各温度検知素子の出力に基づいてメインヒータと左右のサブヒータをそれぞれ独立制御する制御部とから構成されることを特徴とする。 [0048] (12) above the heating device (6), characterized in that it is configured to sub-heater and the left and right main heater and a respective independent control controlling unit based on an output of each of the temperature sensing element. 【0049】加熱部材の両端部に関して、加熱部材形状は左右で全く対象形ではなく、周囲の環境条件も、使用条件等によって左右で異なる場合も考えられることから、加熱部材両端部からの放熱量は左右で常に一定であるとは限らない。 [0049] For both end portions of the heating member, the heating member shape is not at all subject type in the left and right, ambient environmental conditions also, it is considered may be different in the left and right by the use conditions, etc., the heat radiation amount from the heating member end portions not necessarily is always constant at left and right. 【0050】複数のサブヒータを1つの温度検知素子の温度情報を元に同一条件で駆動制御した場合、定着ローラ両端部への熱供給量は常に同一となることから、使用状態によっては加熱部材左右で温度差が生じてしまう可能性がある。 [0050] When the drive control of a plurality of the same conditions based on temperature information of a single temperature sensing element sub-heater, heat supply amount to the fixing roller end portions is always the fact that the same, the heating element left and right by the use state in there is a possibility that a temperature difference occurs. 【0051】一方、本発明の加熱装置では、加熱部材両端部(左右)の熱供給が各々独立して行われるため、使用条件によらず、常に一定の温度に維持することができる(13)上記(7)の加熱装置と、上記各温度検知素子の出力に基づいてメインヒータと左右のサブヒータを独立制御するとともに、左右のサブヒータを共通に制御する制御部とから構成されることを特徴とすることを特徴とする。 Meanwhile, in the heating apparatus of the present invention, the heat supply of the heating element end portions (left and right) are respectively performed independently, regardless of the operating conditions can always be maintained at a constant temperature (13) a heating apparatus of the above (7), as well as independently controlling the sub-heater and the left and right main heater based on the output of each of the temperature sensing element, and characterized in that they are composed of a control unit for controlling the left and right sub-heater in common characterized in that it. 【0052】加熱部材両端部(左右)の温度を一定に制御出来ないが、コストダウンと小型化に寄与するため、 [0052] Although not control the temperature of the heating member at both ends (right and left) constant, to contribute to cost reduction and size reduction,
精密な制御を不要とする場合に有用である。 Useful when the precise control required. 【0053】(14)上記(5)〜(8)のいずれかの加熱装置と、被加熱媒体通紙時、左右のサブヒータの点灯タイミングを、それぞれが一致しないよう制御する制御部とから構成されることを特徴とする。 [0053] (14) (5) and one heating device to (8), when the heated medium sheet passing, the lighting timing of the left and right sub-heater, is composed of a control unit for performing control such that each does not match and wherein the Rukoto. 【0054】左右のサブヒータが同時に点灯しないため、温度リップルを低減できる。 [0054] Since the left and right of the sub-heater does not light up at the same time, it is possible to reduce the temperature ripple. 【0055】 【発明の実施の形態】本発明の加熱装置及び加熱システムを、電子写真機器における定着装置に適用した実施の一実施形態について、図lを使用して以下に説明する。 [0055] The heating device and a heating system of the embodiment of the present invention, an exemplary embodiment applied to the fixing device in an electrophotographic apparatus will be described below using Figure l. 【0056】図1は、本発明の定着装置が適用される電子写真プロセスを用いた画像形成システム1のシステム例を示す断面構成図である。 [0056] Figure 1 is a sectional configuration diagram showing a system example of the image forming system 1 using an electrophotographic process in which the fixing device of the present invention is applied. 【0057】図1に示すように、画像形成システム1 [0057] As shown in FIG. 1, the image forming system 1
は、プリンタ2を核に、スキャナ3、自動原稿搬送装置4、シート後処理装置5、多段給紙ユニット6及び中継搬送ユニット8が接続され、機能が拡張されている。 Is the printer 2 to the nucleus, the scanner 3, an automatic document feeder 4, the sheet post-processing device 5, the multi-stage paper feeding unit 6 and the relay conveying unit 8 is connected, functions are expanded. スキャナ3は、その上部に配置された自動原稿搬送装置4 The scanner 3 includes an automatic document feeder 4 arranged thereon
と共に、システムラック7上に支持されることで、プリンタ2及びシート後処理装置5の上方に配置されている。 Together, by being supported on a system rack 7 is disposed above the printer 2, and the sheet post-processing apparatus 5. 【0058】以下に、各装置に関して、概略説明を行う。 [0058] The following, for each apparatus, and general description. 【0059】(プリンタ2)プリンタ2は、スキャナ3 [0059] (printer 2) the printer 2, scanner 3
にて読み込まれた画像の記録出力はもとより、パーソナルコンピュータなどの画像処理装置が接続されると、この外部接続機器からの画像データを記録出力するものである。 Recording the output of the read image in well, the image processing apparatus such as a personal computer is connected, and records and outputs the image data from the external connection device. 【0060】プリンタ2は、装置本体の略中央右側には、ドラム状の感光体200を中心とする電子写真プロセス部20が配置されている。 [0060] The printer 2 is a substantially central right of the apparatus body, the electrophotographic process section 20 centered on the drum-shaped photoconductor 200 is disposed. 感光体200の周囲には、感光体200表面を均一に帯電させる帯電手段と、 Around the photoreceptor 200, a charging means for uniformly charging the photosensitive member 200 surface,
均一に帯電された感光体200上に光像を走査して静電潜像を書き込む光走査ユニット22と、光走査ユニット22により書き込まれた静電潜像を現像剤により顕像化する現像ユニットと、感光体200上に記憶再現された画像を用紙上に転写する転写ユニットと、感光体200 An optical scanning unit 22 for writing an electrostatic latent image by scanning light image on the uniformly charged photosensitive body 200, is visualized by a developer an electrostatic latent image written by the optical scanning unit 22 a developing unit When, a transfer unit for transferring the image stored reproduced on the photosensitive member 200 onto a sheet, a photoreceptor 200
上に残留した現像剤を除去して感光体200上に新たな画像を記録することを可能にするクリーニングユニットと、感光体200表面の電荷を除去する除電ランプユニット(図示せず)などが順次配置されている。 A cleaning unit that allows to record a new image on the photoreceptor 200 by removing the developer remaining on, discharging lamp unit for removing charge of the photosensitive member 200 surface (not shown) or the like successively It is located. 【0061】プリンタ2本体の下側には、プリンタ2本体内に内装された用紙供給部21が配置されている。 [0061] the lower side of the printer 2 body sheet feed section 21 which is furnished to the printer 2 in the main body is disposed. 用紙供給部21は、用紙を収容する用紙収容トレイ210 Paper feed unit 21 includes a paper storage tray 210 for storing sheets
と用紙収容トレイ210に収容された用紙を1枚ずつ分離供給する分離供給手段211とで構成されている。 It is composed of a one sheet by the separation supplying separated feed means 211 sheets stored in the paper storage tray 210. この用紙供給部21から1枚ずつ分離供給された用紙は、 Paper separated supplied from the paper supply unit 21 one by one,
電子写真プロセス部20の感光体200と転写ユニット203の問に順次供給され、感光体200上に記録再現された画像が転写される。 Are sequentially supplied to the question of the photoconductor 200 and the transfer unit 203 of the electrophotographic process unit 20, the recording reproduced image is transferred onto the photosensitive member 200. なお、この用紙供給部21への用紙の補給は、プリンタ2本体の正面側に用紙収容トレイ210を引き出して行う。 Note that adding paper to the paper supply unit 21 performs the front side of the printer 2 body pull out the paper storage tray 210. 【0062】プリンタ2本体の下面には、周辺機器として準備されている多段給紙ユニット6等から送られてくる用紙を受け入れ、電子写真プロセス部20の感光体2 [0062] On the lower surface of the printer 2 body, receiving the paper fed from the multi-stage paper feeding unit 6, etc., which is prepared as a peripheral device, the photoreceptor 2 of the electrophotographic process unit 20
00と転写ユニット203の間に向かって順次供給するための用紙受口27が設けられている。 Paper receptacle 27 for sequentially supplying toward between 00 and the transfer unit 203 is provided. 【0063】電子写真プロセス部20の上方には定着装置23が配置されており、画像が転写された用紙を)順次受け入れて、用紙上に転写された現像剤を加熱定着して定着装置23外へと用紙を送り出す。 [0063] Above the electrophotographic process section 20 and the fixing device 23 is arranged, the sheet on which the image has been transferred) sequentially receiving, fixing device 23 out by heating it fixes the developer transferred onto the sheet feeding the paper into. 画像が記録された用紙は、プリンタ2の排出ローラ28からプリンタ2 Paper on which the image has been recorded, the printer 2 from the discharge roller 28 of the printer 2
本体の上面の中継搬送ユニット8に受け渡される。 It is passed to the relay conveying unit 8 of the upper surface of the main body. このようにプリンタ2の用紙搬送パス64は下から上に向かって略縦型に構成されている。 Thus the sheet conveying path 64 of the printer 2 is constructed in a substantially vertical from bottom to top. 【0064】また、光走査ユニット22の上下空間部には、電子写真プロセスをコントロールするプロセスコントロールユニット(PCU)基板及び装置外部からの画像データを受け入れるインターフェイス基板を収容するプリンタ制御部24、インターフェイス基板から受け入れられた画像データに対して所定の画像処理を施し、光走査ユニット22により画像として走査記録させるためのイメージコントロールユニット(ICU)基板を備えた画像制御部25、そして、これら各種基板、ならびにユニットに対して電力を供給する電源ユニット26などが配置されている。 [0064] Also, the upper and lower space part of the optical scanning unit 22, the printer control unit 24 that houses the interface substrate for receiving the image data from the process control unit (PCU) substrate and a device external to control the electrophotographic process, an interface board performs predetermined image processing on image data accepted from the optical scanning unit 22 the image controller 25 includes an image control unit (ICU) substrate for scanning recorded as an image by Then, these various substrates, as well as such as the power supply unit 26 is arranged for supplying power to the unit. 【0065】(多段給紙ユニット6)多段給紙ユニット6は、外付けの用紙供給装置であって、3つの用紙供給部61,62,63を有している。 [0065] (multi-stage paper feeding unit 6) multi-stage paper feeding unit 6, a sheet feeding apparatus external, has three sheet feeding section 61, 62 and 63. 各用紙供給部61, Each sheet supply unit 61,
62,63の用紙収容トレイ610,620,630に収容した用紙を、分離給送手段611,621,631 The sheet accommodated in 62, 63 paper storage trays 610, 620 and 630 of the separation feeding means 611, 621, 631
によってそれぞれ1枚ずつ分離して、該ユニット上面に設けられて、プリンタ2の用紙受口27に連通している用紙排出口65に向かって供給する。 The sheets are then separated one by one, respectively, by, provided to the unit upper surface and supplies toward the paper discharge port 65 communicating with the paper receptacle 27 of the printer 2. 【0066】本発明では、稼働時、所望とするサイズの用紙を収容した用紙供給部61,62,63が選択的に動作する。 [0066] In the present invention, during operation, the sheet supply unit 61, 62, 63 accommodating a paper size to be desired to operate selectively. 用紙供給部61,62,63への用紙の補給は、該ユニット本体の正面側に用紙収容トレイ610, Adding paper to the paper supply unit 61, 62 and 63, the paper receiving tray 610 on the front side of the unit body,
620,630を引出すことで行われ、用紙供給部62 Done by pulling out the 620 and 630, the paper supply unit 62
と63とには、同一サイズの用紙が収納される。 If 63 is the paper of the same size are accommodated. 【0067】また、多段給紙ユニット6は、上部にプリンタ2と後処理装置5を載置するように構成されているが、この状態で移動してシステムラック7の間に固定して配置可能なように、下部に移動コロ69及び固定部6 [0067] Further, the multi-stage paper feeding unit 6 is configured so as to place the printer 2 and the post-processing device 5 at the top, it can be placed and fixed between the system rack 7 moving in this state as such, moving the bottom roller 69 and the fixing portion 6
8を備えている。 It is equipped with a 8. 移動時には、固定部68を回転して上昇することで固定部68を床面から離間し、固定時には、固定部68を回転して下降することで固定部68を床面に接触させて、多段給紙ユニット6を固定する。 During movement, the fixed portion 68 by rising by rotating the fixing portion 68 spaced from the floor, at the time of fixation, the fixing portion 68 in contact with the floor surface by lowering and rotating the fixing portion 68, multistage fixing the sheet feeding unit 6. 【0068】なお、図1の説明では3つの異なる用紙供給部61,62,63を有する装置として説明しているが、3つの給紙部が同一のものを複数段積層したものや1つのみのもの等、種々のものがある。 [0068] Note that in the description of FIG. 1 is described as a device having three different paper feed unit 61, 62, 63, those and only one of three paper feed section has a plurality of stages stacked same thing such as those, there are a variety of things. 【0069】(シート後処理装置5)シート後処理装置5は、該装置の上部で中継搬送ユニット8、プリンタ2 [0069] (sheet post-processing apparatus 5) sheet post-processing device 5, the relay conveying unit 8 at the top of the device, the printer 2
から排出される画像の記録された用紙を搬入ローラ50 Loading the recorded sheet image is discharged from the rollers 50
で導き入れて、用紙に対して後処理を施すものである。 Put guided by, performs a post-processing on sheets. 【0070】後処理としては、ステープル処理、ソート処理等あるが、図1に例示されている装置は、ステープル処理を行うものであり、後処理されたものは下段の排紙トレイ59に後処理されないものは上段の排紙トレイ56に切り換えゲート52によって選択的に排出される。 [0070] The post-treatment, stapling, although sorting, etc., apparatus illustrated in Figure 1 performs a stapling process, those post-processing post-processing in the lower paper discharge tray 59 shall not be are selectively discharged by a gate 52 switched to the upper discharge tray 56. 【0071】(スキャナ3)スキャナ3は、シート物の原稿を自動原稿搬送装置4により自動的に供給して1枚ずつ順次露光走査して原稿画像を読み取る自動読み取りモードと、ブック物の原稿、もしくは自動原稿搬送装置4により自動供給が不可能なシート物の原稿をマニュアル操作によりセットして原稿画像を読み取る手動読み取りモードとを備えている。 [0071] (scanner 3) scanner 3, an automatic reading mode for reading an original image by sequentially exposing and scanning one by one the original sheets were automatically fed by the automatic document feeder 4, a book was original, or and a manual reading mode for reading an original image by setting a document in the automatic supply impossible sheet material by manual operation by the automatic document feeder 4. そして、透明な原稿載置台3 Then, a transparent document table 3
0上にセットされた原稿の画像を、相互に所定の速度関係で原稿載置台30に沿って移動する第1走査ユニット31及び第2走査ユニット32で露光走査して、ミラーや結像レンズ33等の光学部品で導いて光電変換素子3 0 images of documents set on, by exposing and scanning each other in the first scanning unit 31 and the second scanning unit 32 to move along the document table 30 at a predetermined speed relationship, the mirror and the imaging lens 33 the photoelectric conversion device 3 is guided by the optical components etc.
4上に結像させることで、原稿画像を電気的信号に変換した上で出力するものである。 4 By focusing on, and outputs on converting the document image into an electrical signal. 【0072】(自動原稿搬送装置4)自動原稿搬送装置4は、原稿セットトレイ40上に載置された原稿を原稿載置台30上に向かって搬送し、走査後の原稿を原稿排出トレイ42上に排出する原稿搬送手段41を備えている。 [0072] (automatic document feeder 4) automatic document feeder 4 includes a document setting tray 40 to the document placed conveyed upwardly document table 30 on the document after scanning the document discharge tray 42 on and a document conveying means 41 for discharging the. また、自動供給が不可能なシート物の原稿を原稿載置台30上に載置して走査可能なように、装置奥側を支点にして上方に回動して、装置の手前側が開放するように構成されている。 The document a so as to be scanned is placed on the document table 30 of the automatic supply impossible sheet was rotated upward by the apparatus rear side as a fulcrum, so that the front side of the apparatus is opened It is configured. 【0073】(中継搬送ユニット8)中継搬送ユニット8は、プリンタ2頂部に設けられた排紙トレイ29の上部に装着され、プリンタ2の排紙ローラ28から排出される画像が記録された用紙を、プリンタ2の下流側に位置するシート後処理装置5に向かって導入するための搬送ユニットである。 [0073] (relay conveying unit 8) relay conveying unit 8 is mounted on top of the paper discharge tray 29 provided in the printer 2 top, a sheet on which an image is recorded is discharged from the sheet discharging roller 28 of the printer 2 a transport unit for introducing toward the sheet post-processing device 5 located downstream of the printer 2. 【0074】また、この中継搬送ユニット8の用紙搬送経路84の途中で、用紙を該ユニットの上面82とシート後処理装置5の上面54とで形成された排出トレイ9 [0074] Further, in the middle of the sheet transport path 84 of the relay conveying unit 8, the discharge tray 9 the sheet formed by the upper surface 54 of the upper surface 82 and the sheet post-processing device 5 of the unit
に用紙を導く別の用紙搬送路83が、分岐している。 Another sheet conveying path 83 for guiding the sheet to have branches. 2
つの排出先は、搬送路の分岐部に配置されたゲート81 One of the discharge destination is positioned at the bifurcation of the conveying path gate 81
の切換により、変更可能になっている。 By switching, which is to be changed. 【0075】次に本発明による定着装置23について、 [0075] Next, the fixing device 23 according to the present invention,
図2を用いて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to FIG. 【0076】定着装置23は、図2に示すように、加熱部材である加熱ローラ(定着ローラ)300、加熱ローラ300を加熱する加熱手段を構成するハロゲンヒータ301、加熱ローラ300の温度を検出する温度検出手段を構成する温度センサ302、温度制御手段である制御回路(図示せず)、及び加圧ローラ303を備えている。 [0076] The fixing device 23 includes, as shown in FIG. 2, the halogen heater 301 constituting the heating means for heating the heating roller (fixing roller) 300, the heating roller 300 is a heating member, for detecting the temperature of the heating roller 300 temperature sensor 302 constituting the temperature detecting means, the control circuit is a temperature control means (not shown), and a pressure roller 303. 【0077】ハロゲンヒータ301は、定着ローラ30 [0077] Halogen heater 301, a fixing roller 30
0内部に配置されており、制御回路からハロゲンヒータ301に通電することにより、所定の発熱分布でハロゲンヒータ301が発光し、赤外線が放射され、定着ローラ300の内周面が加熱される。 0 is disposed inside, by energizing the halogen heater 301 from the control circuit, the halogen heater 301 emits light with a predetermined heating profile, infrared rays are emitted, the inner circumferential surface of the fixing roller 300 is heated. 【0078】定着ローラ300は、ハロゲンヒータ30 [0078] The fixing roller 300, a halogen heater 30
1により所定の温度(ここでは200℃)に加熱されて、定着装置のニップ部310を通過する被加熱媒体である記録紙を加熱するためのものである。 1 by being heated to a predetermined temperature (200 ° C. in this case), is used to heat the recording paper is heated medium passing through the nip portion 310 of the fixing device. 定着ローラ3 The fixing roller 3
00は、その本体である芯金320と、記録紙上のトナーがオフセットするのを防止するために芯金320の外周表面に形成された雛型層321とを備えている。 00 includes a core metal 320 which is a main body and a template layer 321 formed on the outer peripheral surface of the core 320 to the toner on the recording paper is prevented from offset. 【0079】芯金320には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。 [0079] The metal core 320, for example, iron, stainless steel, aluminum, metal or copper, or an alloy thereof is used. 尚、本実施例の芯金320としては、 As the core metal 320 of this embodiment,
直径40mm、肉厚0.2mmの鉄(STKM)製芯金を使用している。 We are using a diameter of 40mm, a wall thickness of 0.2mm iron (STKM) core made. 【0080】離型層321には、PFA(テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)やPTFE(ボリテトラフルオロエチレン) [0080] The release layer 321, PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether) or PTFE (Helsingborg tetrafluoroethylene)
等のフッ素樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が適している。 Fluororesin etc., silicone rubber, fluorine rubber or the like are suitable. 尚、本実施例の離型層321としては、フッ素樹脂を用いている。 As the releasing layer 321 of this embodiment uses a fluorine resin. 【0081】加圧ローラ303は、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム等の芯金330の外周表面にシリコーンゴム等の耐熱弾性材層331を有するように構成されている。 [0081] The pressure roller 303 is steel, stainless steel, the outer peripheral surface of the core 330 such as aluminum is configured to have a heat-resistant elastic material layer 331 such as silicone rubber. 加圧ローラ303の耐熱弾性材層331の表面には、定着ローラ300の場合と同様のフッ素樹脂による離型層332が形成されてもよい。 On the surface of the heat-resistant elastic material layer 331 of the pressure roller 303, the release layer 332 by the same fluororesin as in the fixing roller 300 may be formed. 尚、本実施例における加圧ローラ303としては、直径30mmで、シリコーンゴムからなる耐熱弾性体層と、PFAチューブからなる雛型層が設けられており、図示しないばね等の弾性部材により定着ローラに200Nの力で圧接され、これにより、定着ローラとの間に幅が約6mmのニップ部310が形成されるよう構成されている。 As the pressure roller 303 in the present embodiment, a diameter of 30 mm, and the heat-resistant elastic layer made of silicone rubber, and template layer is provided consisting of PFA tube fixing roller by an elastic member such as a spring (not shown) to be pressed with a force of 200 N, thereby, the width between the fixing roller is configured to nip 310 of about 6mm is formed. 【0082】次に、図3〜図12を用いて、本実施例における加熱制御方法について詳細に説明する。 [0082] Next, with reference to FIGS. 3 to 12, will be described in detail heating control method in the present embodiment. 【0083】 【実施例1】図3は、被加熱媒体である記録紙が定着ローラ300のセンター位置を基準に通紙される所謂センターレジストレーション型の定着装置に本発明を適用した場合の概略構成を示した図である。 [0083] [Embodiment 1] FIG. 3 is a schematic of a case of applying the present invention to a fixing device of a so-called center registration type recording paper is heated medium is fed on the basis of the center position of the fixing roller 300 it is a diagram showing a configuration. 【0084】定着装置の加熱手段であるハロゲンヒータ301は、定着ローラ中央部を加熱するためのメインヒータ3010、定着ローラ左側端部を加熱するためのサブヒータL3011、及び定着ローラ右側端部を加熱するためのサブヒータR3012の計3本からなる。 [0084] Halogen heater 301 is a heating means of the fixing device heats the sub heater L3011, and the fixing roller right end for heating the main heater 3010 for heating the fixing roller central portion, the fixing roller left end It consists of a total of three of the sub-heater R3012 for. 【0085】メインヒータ3010は、定着装置で一般的に用いられている両側に通電用端子を有する所謂ダブルエンドタイプのヒータであり、サブヒータL301 [0085] The main heater 3010 is a so-called double-ended type heater with energizing terminals on both sides which are generally used in the fixing device, the sub-heater L301
1、サブヒータR3012は、片側にのみ通電用端子を有する所謂シングルエンドタイプのヒータである。 1, sub-heater R3012 is a so-called single-ended type heater having a conduction terminal on one side only. 【0086】メインヒータ、サブヒータ共、中空のガラス管(バルブ)303内にタングステンからなるフィラメント304とハロゲン系の不活性ガスが封入されたものであり、フィラメント304に通電しジュール発熱させ、高温状態とすることで、赤外線を放射させる原理である。 [0086] The main heater, the sub-heater co, which hollow glass tube of the inert gas of the filaments 304 and halogenated made of tungsten in the (valve) 303 is sealed, allowed to Joule heating by energizing the filament 304, a high temperature state with a principle of emitting an infrared ray. ここで、高温状態に加熱され蒸発したタングステンをフィラメント304に戻すために、ハロゲンガスによるハロゲンサイクルを利用しているが、このハロゲンサイクルを維持するために、ガラス管(バルブ)303 Here, in order to return the tungsten which has evaporated it is heated to a high temperature state to the filament 304, but utilizes the halogen cycle by the halogen gas, in order to maintain this halogen cycle, the glass tube (bulb) 303
は250℃以上の温度(通常475℃程度)に昇温させる必要がある。 Needs to raise the temperature to 250 ° C. or higher temperature (usually about 475 ° C.). 【0087】図4、図5はメインヒータ3010及びサブヒータL3011、サブヒータR3012の配熱分布を示した図である。 [0087] Figure 4, Figure 5 is a main heater 3010 and the sub heater L3011, a diagram showing the heat distribution of the sub-heater R3012. 後述の制御部によって、このような特性が得られるように制御される。 The control unit which will be described later, such characteristics are controlled so as to obtain. 図4は昇温動作時における配熱分布、図5は定着動作時における配熱分布を示している。 Figure 4 is heat distribution during heating operation, FIG. 5 shows the heat distribution during fixing operation. 図4に示すように、メインヒータ3010 As shown in FIG. 4, the main heater 3010
の配熱領域としては、小サイズ紙の中でも、特に使用頻度の高いB5サイズ(紙幅)の通紙領域とほぼ一致するよう設定されており、サブヒータL3011,R301 The distribution heat region, among the small size sheets are set to substantially coincide with the particular paper passing area of ​​the high B5 size frequently used (paper width), the sub-heater L3011, R301
2の配熱領域としては、B5サイズの通紙領域外をカバーするよう設定されている。 The second heat distribution region is set so as to cover the paper feed area outside of the B5 size. これより、ローラ中央部にはほぼ100%メインヒータ3010から、ローラ端部にはほぼ100%サブヒータL3011、サブヒータR From this, the roller from almost 100% main heater 3010 in central, the roller end almost 100% in unit sub heater L3011, sub heater R
3012から熱供給が行われることになる。 So that the heat supply takes place from 3012. 【0088】温度センサ302としては、メインヒータ3010の配熱領域に1つ(サーミスタM3020)、 [0088] As the temperature sensor 302, one on the heat distribution area of ​​the main heater 3010 (thermistor M3020),
サブヒータL3011の配熱領域に1つ(サーミスタL One for heat distribution region of the sub heater L3011 (thermistor L
3021)の計2つのサーミスタが設置されており、サーミスタM3020、サーミスタL3021で検知された信号は、入力回路304、305を経て制御部であるCPU308に取りこまれる。 3021) has been a total of two thermistors are installed, the thermistor M3020, signals detected by the thermistor L3021 is incorporated in a control unit via an input circuit 304 and 305 CPU 308. 上記CPU308は、検出したローラ表面温度をもとにドライバ306、307 The CPU308, the driver based on the detected roller surface temperature 306 and 307
を介して、各ヒータを通電制御するよう構成されている。 Through, and is configured to energization control the heaters. つまり、CPU308は、上記各サーミスタの出力に基づいてメインヒータ3010と左右のサブヒータL That, CPU 308 is the sub-heater L and the left and right main heater 3010 based on the output of the respective thermistor
3011、サブヒータR3012とをそれぞれ独立制御する一方、左右のサブヒータL3011、サブヒータR 3011, while independently controlling the sub-heater R3012, left and right sub-heater L3011, sub heater R
3012をサーミスタL3021の検知信号に基づいて共通に制御する。 3012 is controlled in common on the basis of the detection signal of the thermistor L3021. 【0089】次に、CPU308によるヒータの制御方法について詳しく説明する。 [0089] Next, will be described in detail a method for controlling the heater by CPU308. 各ヒータへの投入電力は位相制御により、定着動作時にはメインヒータ550W、 Input power to each heater by phase control, the main heater 550W during the fixing operation,
サブヒータ各175Wという電力配分で駆動されるが、 Sub-heater is driven by the power distribution of each 175W,
昇温動作(ウオームアップ)時にはメインヒータ450 Sometimes the main heater Atsushi Nobori operation (warm-up) 450
W、サブヒータ各225Wという電力配分で駆動されるよう構成されている。 W, and is configured to be driven by the power distribution of sub-heaters each 225W. つまり、CPU308は、全ヒータへのトータル投入電力に対するサブヒータへの投入電力比率を、被加熱媒体である用紙を加熱処理させる定着動作時よりも、加熱部材を所定の加熱温度に昇温させる昇温時(ウオームアップ時)に大きくする制御を行う。 That, CPU 308 is input power ratio of the sub heater to the total input power to all the heaters, than during fixing operation to heat treatment the sheet is heated medium, heating to the heating element is heated to a predetermined heating temperature control is performed to increase the time (during the warm-up).
このようにすることで、昇温時間を早くすることが出来る。 In this way, it is possible to quickly heat-up time. 【0090】この理由を以下に説明する。 [0090] The reason for this will be described below. 【0091】上記のように、定着ローラ中央部にはメインヒータ3010しか存在しないが、定着ローラ両端部にはメインヒータ3010とサブヒータL3011、サブヒータR3012とが存在するため、昇温時に加熱が必要な加熱対象(定着ローラ+ヒータ(フィラメントとガラス管))トータルの熱容量としては、定着ローラ中央部に比べ、定着ローラ両端部の方が大きい。 [0091] As described above, although the fixing roller central portion is not only the main heater 3010 exist, the fixing roller opposite ends main heater 3010 and the sub-heater L3011 in, due to the presence of the sub-heater R3012, require heating at Atsushi Nobori the heat capacity of the heating target (fixing roller + heater (filament and glass tube)) total, compared to the fixing roller center part is larger in the fixing roller end portions. その結果、昇温時には、サブヒータL3011、サブヒータR As a result, at the time of Atsushi Nobori, the sub heater L3011, sub heater R
3012により多くの電力配分を行った方が昇温をより均一に行う上で有利であるが、他方、定着動作時には、 Although those who made many power distribution by 3012 it is advantageous in performing heating more uniform, while at the time of fixing operation,
逆に、小サイズ紙の連続通紙時のように、メインヒータ3010により多くの電力が必要とされるためである。 Conversely, as the time of continuous printing of small size sheets, because the more power is required by the main heater 3010. 【0092】尚、本実施例ではヒータトータルの投入電力は変更せずに、各ヒータへの投入電力比率を変更する例を示したが、メインヒータの投入電力は昇温時と定着時とで変更せず、サブヒータヘの投入電力を昇温時に増加させる制御方法を用いても問題ない。 [0092] In the unchanged input power of the heater total in this embodiment, an example of changing the input power ratio to each heater, the input power of the main heater and the time of fixing and during heating without changing no problem using the control method of increasing the power applied Sabuhitahe at Atsushi Nobori. この場合は、メインヒータへの投入電力は、昇温時と定着時とで一定であるため、メインヒータの熱変換効率が優れ、位相制御によりメインヒータの寿命を縮めるといった心配がない。 In this case, the input power to the main heater are the constant and during fixing and during heating, excellent thermal conversion efficiency of the main heater, there is no fear such shorten the life of the main heater by phase control. 【0093】次に、本定着装置の昇温特性について、図を用いて説明する。 [0093] Next, the Atsushi Nobori characteristics of the fixing device will be described with reference to FIG. 【0094】図6は、この定着装置を用いて、定着ローラの昇温特性を測定した結果である。 [0094] Figure 6, by using the fixing device, the results of measuring the Atsushi Nobori characteristics of the fixing roller. 【0095】尚、比較のために従来の定着装置の昇温特性も一緒に示している。 [0095] The heating characteristics of the conventional fixing device for comparison is also shown together. 【0096】図6より、本発明の定着装置においては、 [0096] From FIG 6, in the fixing device of the present invention,
従来に比べ、約22%昇温時間が短縮されることがわかる。 Compared with the prior art it can be seen that approximately 22% heat-up time is shortened. この理由について、図7を用いて説明する。 The reason for this will be described with reference to FIG. 図7 Figure 7
は、図17に示す従来の定着装置と本発明の定着装置の定着ローラとヒータの熱容量を比較した表である。 Is a table comparing the heat capacity of the fixing roller and heater of the conventional fixing device and fixing device of the present invention shown in FIG. 17. 【0097】図7に示すように、本実施例の定着装置では、従来の定着装置と比べヒータの熱容量が小さいことから所定の温度まで加熱するのに必要な熱エネルギーも小さく、その結果、定着ローラと合わせたトータルの必要熱エネルギーも約20%少ないため、昇温が速くなる。 [0097] As shown in FIG. 7, the fixing device of this embodiment, the thermal energy is small required to heat compared with the conventional fixing device since the heat capacity of the heater is small to a predetermined temperature, as a result, fixing since about 20% less required thermal energy of the total combined with rollers, Atsushi Nobori faster. 本実施例の定着装置の熱容量が小さい理由は、図3 Why the heat capacity of the fixing device of the present embodiment is small, 3
から明らかである。 From is clear. つまり、サブヒータL3011、サブヒータR3012が、シングルエンドタイブのヒータであるため、両サブヒータ間の領域がサブヒータによる完全な非加熱領域となるからである。 That is, the sub-heater L3011, sub-heater R3012 is, since a heater for single ended Taib, because the region between the two sub-heater is completely non region heated by the sub heater. 【0098】この昇温時間の短縮効果は、定着ローラの単位長さ当りの熱容量をHCr、ヒータの単位長さ当りの熱容量をHChとしたときの熱容量比HCr/HCh [0098] effect of reducing the heating time, the heat capacity ratio HCr / Hch when HCr the per unit length of the heat capacity of the fixing roller, the heat capacity per unit of heater length was Hch
が小さいほど大きくなる。 The smaller increases. 図8は、定着ローラとメインヒータの熱容量比HCr/HChと、昇温時間の短縮率をシミュレーションにより調べた結果である。 Figure 8 is a heat capacity ratio HCr / Hch the fixing roller and the main heater, a result of examining by simulation fractional shortening heating time. これより、定着ローラとヒータの熱容量比HCr/HChが1 Than this, the heat capacity ratio HCr / Hch the fixing roller and heater 1
4未満であれば、短縮率10%以上という十分な効果を得ることができることがわかる。 If it is less than 4, it is understood that it is possible to obtain a sufficient effect of shortening of 10% or more. 【0099】次に本定着装置の温度追従性について、図を用いて説明する。 [0099] Next, the temperature followability of the fixing device will be described with reference to FIG. 【0100】図9は、本実施例の定着装置の温度追従性について調べた結果である。 [0100] Figure 9 shows the result of examining the temperature followability of the fixing device of the present embodiment. 実験条件としては、定着速度240mm/s、印字速度50枚/分とし、B5Rサイズの用紙に連続100枚印字(印字パターンとしては印字率4%のテキストチャート)を行った。 The experimental conditions, fixing speed 240 mm / s, to printing speed 50 sheets / min, was conducted sheets 100 sheets continuous printing of B5R size (printing ratio of 4% text chart of a printing pattern). 【0101】尚、比較のために従来の定着装置の昇温特性も同時に示している。 [0102] The heating characteristics of the conventional fixing device for comparison is also shown at the same time. 【0102】図9より、従来の定着装置では、100枚通紙後の定着ローラ温度は非オフセット温度域(180 [0102] From FIG. 9, in the conventional fixing apparatus, the fixing roller temperature after 100 sheets of paper non-offset temperature range (180
〜240℃)以下の170℃まで低下してしまうのに対し、本発明の定着装置においては、設定温度の200℃ Respect to 240 ° C.) from being reduced to below 170 ° C., in the fixing device of the present invention, 200 ° C. set temperature
が維持されることがわかる。 It can be seen that but is maintained. これは、B5Rサイズが通紙される場合は、従来の定着装置並びに本実施例の定着装置いずれも、ほぼメインヒータのみ点灯することになるが、図5と図18の比較から、本実施例でのB5Rサイズ紙通紙領域におけるメインヒータの配熱分布が10 If this is the B5R size is sheet passing, any conventional fixing apparatus and the fixing apparatus of this embodiment, it will be turned almost only the main heater, from a comparison of FIGS. 5 and 18, this embodiment heat distributions of the main heater in B5R size sheet passing region in the 10
0%と、従来の80%に比べ大きいために、必要な熱供給量が確保され、温度追従性が確保できているためである。 And 0% to greater than the conventional 80%, heat supply amount required is ensured, because the temperature follow-up property is ensured. つまり、従来の定着装置では、100%の配熱分布を得るのに、メインヒータによる80%の配熱とサブヒータによる20%の配熱とを利用し、小サイズ紙通紙領域の温度制御は、その領域に設けられている温度センサ503に基づいてメインヒータ500への電力制御のみにより行われる一方(図17参照)、本実施例では小サイズ紙通紙領域の温度制御をメインヒータ3010のみにより行うため、本実施例の方が温度追従性能が良いといえるのである。 In other words, in the conventional fixing device, to obtain a heat distribution of 100%, using 20% ​​of heat distribution due to the heat distribution and the sub-heater of 80% by the main heater, temperature control of small size sheet passing area while performed only by the power control to the main heater 500 based on the temperature sensor 503 provided in the region (see FIG. 17), in this embodiment the temperature control of small size sheet passing region only the main heater 3010 to perform the Trip embodiment is say that the temperature follow-up performance is good. 【0103】図10は、本実施例の定着装置において、 [0103] Figure 10, in the fixing device of this embodiment,
定着ローラの熱容量HCrと、小サイズ紙の送り速度V And the heat capacity HCr of the fixing roller, the small-size paper feed speed V
pとの関係から温度追従性を確保できる条件について調べた結果である。 A measurement result of conditions that can ensure the temperature followability of the relationship between p. 尚、温度追従性確保の条件としては、 Incidentally, as a condition of the temperature following property ensured,
100枚通紙後の定着ローラ温度が非オフセット温度域内(ここでは180℃以上)に維持されることとし、比較のために従来の定着装置の場合についても検討した(図11)。 And that the fixing roller temperature after 100 sheets of paper to be maintained in a non-offset temperature region (where 180 ° C. or higher), was also examined in the conventional fixing device for comparison (Figure 11). 図中、○印は温度追従性がOKの場合、× In the figure, ○ mark when the temperature follow-up is OK, ×
はNGの場合を示す。 It shows the case of NG. 図10より、本発明の定着装置ではすべての領域において、温度追従性が確保できているのに対し、従来の定着装置ではVp≧38HCr+39 Than 10, the fixing device of the present invention in all areas, while the temperature followability is ensured, in a conventional fixing device Vp ≧ 38HCr + 39
の領或では、温度追従性を確保できないことがわかる。 Of the territory is a certain, it can be seen that that can not ensure the temperature follow-up.
これより、本発明では、Vp≧38HCr+39の条件で適用した場合、より効果的である。 Than this, in the present invention, when applied under the conditions of Vp ≧ 38HCr + 39, it is more effective. 【0104】次に本実施例の定着装置における冷却モード時の定着ローラ温度分布について調べた結果を図12 [0104] Next, results of examining the fixing roller temperature distribution of the cooling mode in the fixing device of the present embodiment FIG. 12
に示す。 To show. 尚、比較のために従来の定着装置の冷却モード時の定着ローラ温度分布を示した図20、図21を参照する。 Note that FIG. 20 shows a fixing roller temperature distribution of the cooling mode of the conventional fixing device for comparison, referring to FIG. 21. 【0105】本実施例では、CPU308は、メインヒータ3010の発熱領域よりも小サイズの被加熱媒体(B5Rサイズよりも小さいサイズ:例えばA5Rのサイズの媒体)を連続通紙したときに一定期間だけメインヒータ3010を通電オフさせる冷却モードを設定し、 [0105] In this embodiment, CPU 308 is heated medium of a size smaller than a size of heating area of ​​the main heater 3010: a predetermined period when the continuously printed (the size smaller than B5R size e.g. medium size A5R) set the cooling mode to de-energization of the main heater 3010,
この冷却モード時、サブヒータL3011、サブヒータR3012のみを所定の条件でONする制御を行う。 During the cooling mode, the sub-heater L3011, performs control to ON only the sub heater R3012 under predetermined conditions. ここでいう所定の条件とは、連続通紙した枚数や連続複写時間がどれだけであったかを判定し、これに基づいてサブヒータL3011、サブヒータR3012のON時間を制御するためのパラメータ条件をいう。 The predetermined condition here, determines any was only number or continuous copying time was continuously printed, the sub-heater L3011, refers to parameter condition for controlling the ON time of the sub heater R3012 based on this. 一般的には、 In general,
連続通紙した枚数が多かったり連続複写時間が長ければ、サブヒータL3011、サブヒータR3012のO Longer or often the continuous passing of the paper the number of continuous copying time, the sub-heater L3011, O of the sub-heater R3012
N時間を長くするパラメータが設定される。 Parameter to increase the N time is set. 【0106】従来の定着装置(図20)では、15秒の冷却により非通紙部昇温発生部のローラ温度は定着設定温度(200℃)以下まで冷却されるが、非通紙部昇温発生部よりも外側(両端部)の定着ローラ温度が定着温度よりも下がりすぎてしまう。 [0106] In the conventional fixing device (FIG. 20), although the roller temperature of the non-sheet passing portion Atsushi Nobori generator by cooling the 15 seconds is cooled to fixing temperature (200 ° C.) or less, Hitsushi BuNoboru temperature fixing roller temperature outside than generating portion (both end portions) is too lowered than the fixing temperature. この端部温度落ち込みを抑制するため、冷却モード中にサブヒータのみ所定の条件でONした場合(図21)、サブヒータにより非通紙部昇温発生領域にも熱が供給されてしまうため、非通紙部昇温発生領域が定着設定温度の200℃以下まで冷却される時間が、約20秒と遅くなってしまう。 Thus to suppress the end temperature drop, when ON under predetermined conditions only the sub heater in cooling mode (Fig. 21), since the result is supplied heat to the non-sheet passing portion Atsushi Nobori occurs domain by sub-heater, the non-sheet time the paper portion Atsushi Nobori generation region is cooled to below 200 ° C. of the fixing setting temperature, slows down to about 20 seconds. 【0107】一方、本実施例では、冷却モード中にサブヒータL3011、サブヒータR3012を所定の条件でONするものの、サブヒータの熱は非通紙部昇温発生領域に供給されないために、図12に示すように冷却時間は15秒と速く、かつ冷却後のローラ温度分布はほぼ均一となることがわかる。 [0107] On the other hand, in the present embodiment, the sub-heater L3011 in cooling mode, although the ON sub-heater R3012 under predetermined conditions, for thermal sub-heater is not supplied to the Hitsushi BuNoboru temperature generation region, shown in FIG. 12 cooling time as fast as 15 seconds, and roller temperature distribution after cooling is found to be substantially uniform. 【0108】 【実施例2】次に、被加熱媒体である記録紙が定着ローラの端部位置を基準に通紙される所謂サイドレジストレーション型の定着装置に本発明を適用した場合について、図13を用いて説明する。 [0108] [Embodiment 2] Next, a case of applying the present invention to a fixing device of a so-called side registration type recording paper is heated medium is fed relative to the end position of the fixing roller, Fig. It will be described with reference to the 13. 尚、ハロゲンヒータの配置方法以外の構成については、実施例1と同じであるので、ここでは説明を省略する。 Since the configuration other than the arrangement method of the halogen heater, the same as in Example 1, a description thereof will be omitted. 【0109】定着装置の加熱手段であるハロゲンヒータは、定着ローラ300の中央〜右側部分を加熱するためのメインヒータ3013、定着ローラ300の左側部分を加熱するためのサブヒータ3014の計2本からなる。 [0109] halogen heater as a heating means of the fixing device consists of a total of two sub-heater 3014 for heating the left portion of the main heater 3013, a fixing roller 300 for heating the central-right portion of the fixing roller 300 . 【0110】メインヒータ3013は、ダブルエンドタイプのヒータであり、サブヒータ3014は、片側にのみ通電用端子を有するシングルエンドタイプのヒータである。 [0110] The main heater 3013 is a heater of a double-ended type, the sub-heater 3014 is a single-ended type heater having a conduction terminal on one side only. 【0111】尚、メインヒータ3013をシングルエンドタイプ、サブヒータ3014をダブルエンドタイプとしたり、メインヒータ3013、サブヒータ3014共シングルエンドタイプとしても構わないが、メインヒータ3013に比べ、サブヒータ3014は加熱領域が狭い(非加熱領域が広い)。 [0111] Incidentally, single-ended type main heater 3013, or a double-ended type sub-heater 3014, the main heater 3013, but may be a sub-heater 3014 co single ended type, as compared to the main heater 3013, the sub-heater 3014 is heated region narrow (non-heated region is wide). このため、サブヒータ301 For this reason, the sub-heater 301
4をシングルエンドタイプにした場合のウオームアップ短縮効果や小サイズの媒体通紙時における熱供給効率の向上効果は、メインヒータ3013をシングルエンドタイプにした場合に比べて高い。 Improvement of heat supply efficiency at the time of medium paper feed of warm-up shortening effect and small size when 4 was a single-ended type is higher as compared with the case where the main heater 3013 to a single-ended type. 一方、メインヒータは加熱領域が長いため、両端部で支持する方が強度確保の点からより好ましい。 On the other hand, the main heater heating area long, more preferred from the viewpoint it is of sufficient strength to be supported at both ends. そこで、本実施例では、サブヒータ3014にシングルエンドタイプを用い、メインヒータ3013にダブルエンドタイプを用いている。 Therefore, in this embodiment, a single-ended type in sub-heater 3014, uses a double-ended type main heater 3013. 【0112】図14はメインヒータ3013及びサブヒータ3014の配熱分布を示した図である。 [0112] FIG. 14 is a graph showing the heat distribution of the main heater 3013 and the sub-heater 3014. 図14に示すように、メインヒータ3013の配熱領域としては、 As shown in FIG. 14, the heat distribution area of ​​the main heater 3013,
小サイズ紙の中でも、特に使用頻度の高いB5サイズ(紙幅)の通紙領域とほぼ一致するよう設定(250m Among the small size sheets, configured to substantially match the particular paper passing area of ​​the high B5 size frequently used (paper width) (250 meters
m前後)されており、サブヒータの配熱領域としては、 m so) to have, as the heat distribution region of the sub-heater,
B5サイズの通紙領域外をカバーするよう設定されている。 It is set so as to cover the paper feed area outside of the B5 size. これより、ローラ中央〜右側部分にはほぼ100% Than this, the roller center to approximately 100% in the right portion
メインヒータ3013から、ローラ左側部分にはほぼ1 From the main heater 3013, almost the roller left portion 1
00%サブヒータ3014から熱供給が行われることになる。 From 100% sub-heater 3014 so that the heat supply takes place. 【0113】温度センサとしては、メインヒータ301 [0113] as a temperature sensor, the main heater 301
3の配熱領域に1つ(サーミスタM3022)、サブヒータ3014の配熱領域に1つ(サーミスタS302 Three 1 to the heat distribution region of (thermistor M3022), 1 single in heat distribution region of the sub-heater 3014 (thermistor S302
3)の計2つのサーミスタが設置されており、サーミスタM3022、サーミスタS3014で検知された信号は、入力回路304、305を経てCPU308に取りこまれる。 3) which is a total of two thermistors are installed, the thermistor M3022, signals detected by the thermistor S3014 is incorporated into CPU308 via an input circuit 304 and 305. 上記CPU308は、検出したローラ表面温度をもとにドライバ306、307を介して、各ヒータを通電制御するよう構成されている。 The CPU308 is the detected roller surface temperature via the driver 306 on the basis of, is configured to energization control the heaters. 【0114】 【実施例3】次に、本発明の第3の実施例における定着装置について、図15を用いて説明する。 [0114] Third Embodiment Next, a fixing device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 15. 尚、本実施例3においては、サーミスタを含む温度制御方法以外の構成については、実施例1と全く同じであるので、ここでは説明を省略する。 In the present embodiment 3, since the configuration other than the temperature control method comprising a thermistor, it is exactly the same as in Example 1, a description thereof will be omitted. 【0115】定着装置の加熱手段であるハロゲンヒータは、定着ローラ300の中央部を加熱するためのメインヒータ3010、定着ローラ300の左側端部を加熱するためのサブヒータL3011、及び定着ローラ300 [0115] halogen heater as a heating means of the fixing device, the main heater 3010 for heating the central portion of the fixing roller 300, the sub-heater L3011 for heating the left end of the fixing roller 300, and the fixing roller 300
の右側端部を加熱するためのサブヒータR3012の計3本からなる。 Consisting of the right end portion of a total of three sub-heater R3012 for heating. 【0116】メインヒー3010タは、定着装置で一般的に用いられている両側に通電用端子を有する所謂ダブルエンドタイプのヒータであり、サブヒータL301 [0116] Meinhi 3010 data is the heater of the so-called double-ended type having a current-carrying terminals on both sides which are generally used in the fixing device, the sub-heater L301
1、サブヒータR3012は、片側にのみ通電用端子を有する所謂シングルエンドタイプのヒータである。 1, sub-heater R3012 is a so-called single-ended type heater having a conduction terminal on one side only. 【0117】温度センサとしては、メインヒータの配熱領域に1つ(サーミスタM3020)、サブヒータL3 [0117] As the temperature sensors, one on the heat distribution area of ​​the main heater (thermistor M3020), the sub-heater L3
011の配熱領域に1つ(サーミスタL3021)、サブヒータR3012の配熱領域に1つ(サーミスタR3 One for heat distribution region 011 (thermistor L3021), 1 single in heat distribution region of the sub heater R3012 (thermistor R3
024)、の計3つのサーミスタが設置されており、サーミスタM3020、サーミスタL3021、R302 024), are installed a total of three thermistors are thermistors M3020, thermistor L3021, R302
4で検知された信号は、入力回路304、305、30 A signal detected by 4, the input circuit 304,305,30
9を経てCPU308に取りこまれる。 It is incorporated into the CPU308 through 9. 上記CPU30 The CPU30
8は、検出したローラ表面温度をもとにドライバ30 8, driver 30 on the basis of the detected roller surface temperature
6、307、310を介して、各ヒータを通電制御するよう構成されている。 Through 6,307,310, it is configured to energization control the heaters. つまり、CPU308は、上記各サーミスタの出力に基づいてメインヒータ3010とサブヒータL3011とサブヒータR3012との3者をそれぞれ独立制御する。 That, CPU 308, respectively independently controlling the three-way between the main heater 3010 and the sub heater L3011 and sub-heater R3012 based on the output of the respective thermistor. 上記のように構成した場合の効果について、以下に説明する。 The effect of the structure described above will be described below. 【0118】定着ローラの両端部に関して、定着ローラ形状は左右で全く対象形ではなく、周囲の環境条件も、 [0118] For both ends of the fixing roller, the fixing roller shape is not at all subject type in the left and right, even ambient environmental conditions,
使用条件等によって左右で異なる場合も考えられることから、加熱部材両端部からの放熱量は左右で常に一定であるとは限らない。 It is considered may be different in the left and right by the use conditions, etc., the heat radiation amount from the heating member both ends is not always constant in the right and left. 【0119】実施例1のように2つのサブヒータを同条件で駆動制御した場合、定着ローラ両端部の供給熱量は常に同じになることから、使用状態によっては定着ローラ両端部で温度差が生じてしまう可能性がある。 [0119] If the two sub-heater as in Example 1 was driven and controlled under the same conditions, from becoming supply heat of the fixing roller at both ends is always the same, depending on the use state occurs a temperature difference in the fixing roller end portions there is a possibility that put away. 【0120】一方、本実施例の定着装置では、定着ローラ両端部(左右)の熱供給が各々独立して行われるため、使用条件によらず、常に一定の温度に維持することができる。 [0120] On the other hand, in the fixing apparatus of this embodiment, since the heat supply of the fixing roller end portions (left and right) are respectively performed independently, regardless of the operating conditions can always be maintained at a constant temperature. 【0121】なお、別の実施例として、左右のサブヒータL3011とサブヒータR3012の点灯タイミングを、それぞれが一致しないよう制御するようにしてもよい。 [0121] As another example, a lighting timing of the left and right sub-heater L3011 and the sub heater R3012, may be controlled so that each do not match. 【発明の効果】本発明によれば、以下の効果がある。 According to the present invention, the following advantages. 【0122】定着装置全体としての熱容量の低減に繋がる。 [0122] leads to a reduction of the heat capacity of the entire fixing device. これにより、ウオームアツプ時間の短縮が図れる。 As a result, it can be shortened warm-up-time.
また、各ヒータへの電力配分が最適化され、小サイズの媒体を連続通紙した場合の熱供給効率を向上でき、良好な熱追従性を確保することができる。 Further, the optimized power allocation to each heater, can improve heat supply efficiency in the case of continuously printed media of a small size, it is possible to ensure good heat followability. 【0123】また、サブヒータをシングルエンドタイプで加熱部材両端部のみ熱を供給する構成にすることで、 [0123] Further, by the structure for supplying heat only heating element end portions in a single-ended type sub-heater,
冷却モード中にサブヒータのみ所定の条件でONすることで、非通紙部昇温発生領域の冷却時間を遅延させることなく、加熱部材両端部の温度落ち込みを防止することができる。 During cooling mode by ON under predetermined conditions only the sub heater, without delaying the cooling time Hitsushi BuNoboru temperature generating region, it is possible to prevent the temperature drop of the heating element end portions. 【0124】また、昇温時には、サブヒータへの投入電力を増加、もしくはサブヒータへの投入電力比率を増加させることで、加熱部材両端の昇温速度を速めることができる。 [0124] Further, at the time of Atsushi Nobori, increase the input power to the sub heater, or by increasing the input power ratio of the sub-heater, it is possible to increase the heating rate of the heating member across.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施形態の定着装置が適用される画像形成システムのシステム例を示す断面構成図【図2】本発明の実施形態の定着装置の断面構成を示す図【図3】本発明の第1の実施例における定着装置の概略構成を示す図。 The cross-sectional configuration of the fixing device of the embodiment of a sectional configuration diagram showing a system example of the image forming system fixing device is applied embodiment BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] The present invention invention; FIG It shows a schematic configuration of a fixing device according to the first embodiment of FIG. 1. FIG. 3 the invention shown. 【図4】第1の実施例におけるヒータの配熱分布を示した図。 Figure 4 is a diagram showing the heat distribution of the heater in the first embodiment. 【図5】第1の実施例におけるヒータの配熱分布を示した図。 5 is a diagram showing the heat distribution of the heater in the first embodiment. 【図6】第1の実施例における定着装置の昇温特性を示したグラフ図。 Figure 6 is a graph diagram showing the Atsushi Nobori characteristics of the fixing apparatus in the first embodiment. 【図7】従来の定着装置と本発明の定着装置の定着ローラとヒータの熱容量を比較した表【図8】第1の実施例の定着装置における定着ローラとヒータの熱容量比と昇温時間の短縮率の関係を示したグラフ図。 [7] of the fixing roller and Table 8 that the heat capacity comparing the heater fixing roller and the heat capacity ratio of the heater and the heating time of the fixing device of the first embodiment of the conventional fixing device and fixing device of the present invention graph showing the relationship between the shortening rate. 【図9】第1の実施例における定着装置の温度追従特性を示したグラフ図。 Figure 9 is a graph diagram showing the temperature follow-up characteristic of the fixing device in the first embodiment. 【図10】第1の実施例の定着装置における定着ローラの熱容量、小サイズ紙の送り速度と、温度追従性の関係を示したグラフ図。 [10] heat capacity of the fixing roller in the fixing device of the first embodiment, the feeding speed of the small size sheets, graph showing the temperature follow-up of the relationship. 【図11】従来の定着装置における定着ローラの熱容量、小サイズ紙の送り速度と、温度追従性の関係を示したグラフ図。 [11] heat capacity of the fixing roller in the conventional fixing device, the feeding speed of the small size sheets, graph showing the temperature follow-up of the relationship. 【図12】第1の実施例における定着装置の冷却モード後の定着ローラ温度分布を示した図。 12 is a diagram illustrating a fixing roller temperature distribution after cooling mode of the fixing device in the first embodiment. 【図13】本発明の第2の実施例における定着装置の概略構成を示す図。 13 is a view showing a schematic configuration of a fixing device according to a second embodiment of the present invention. 【図14】第2の実施例におけるヒータの配熱分布を示した図。 FIG. 14 is a diagram showing the heat distribution of the heater in the second embodiment. 【図15】本発明の第3の実施例における定着装置の概略構成を示す図。 It shows a schematic configuration of a fixing device according to a third embodiment of the present invention; FIG. 【図16】従来の定着装置(第1の方式)の概略構成図。 Figure 16 is a schematic block diagram of a conventional fixing device (first method). 【図17】従来の定着装置(第2の方式)の概略構成図。 Figure 17 is a schematic block diagram of a conventional fixing device (second scheme). 【図18】従来の定着装置(第2の方式)におけるヒータの配熱分布を示した図。 [Figure 18] shows the heat distribution of the heater in a conventional fixing device (second method) FIG. 【図19】非通紙部昇温特性を示した図【図20】従来の定着装置(第2の方式)の定着ローラ軸方向温度分布を示した図。 Figure 19 is a diagram illustrating a fixing roller axial temperature distribution of FIG showed non-sheet passing portion Atsushi Nobori characteristics [20] conventional fixing device (second scheme). 【図21】従来の定着装置(第2の方式)の定着ローラ軸方向温度分布を示した図。 Figure 21 is a diagram illustrating a fixing roller axial temperature distribution of the conventional fixing device (second scheme). 【符号の説明】 3010:メインヒータ3011:(シングルエンドタイプの)サブヒータL 3012:(シングルエンドタイプの)サブヒータR [Description of the code] 3010: the main heater 3011 :( single-ended type) of the sub-heater L 3012 :( single-ended type) sub-heater R

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 21/00 384 G03G 21/00 372 21/14 B41J 3/04 101Z Fターム(参考) 2C056 EA25 EB02 EB03 EB04 EB14 EB30 EC02 EC03 EC04 EC14 EC29 HA45 HA46 2H027 DA12 DA20 DA38 DA46 DC10 DE10 EA12 ED25 EE01 EF04 EF09 2H033 AA03 AA30 BA25 BA27 BA31 BA32 BA59 BB03 BB05 BB13 BB14 BB18 BB21 BB22 BB29 BB30 BB33 BB34 BB37 CA03 CA04 CA07 CA17 CA28 CA30 CA32 CA36 3K058 AA03 AA65 AA71 AA81 AA86 AA88 BA18 CA23 CA45 CA61 CB02 CB10 CB22 CE24 DA02 DA06 GA06 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) G03G 21/00 384 G03G 21/00 372 21/14 B41J 3/04 101Z F -term (reference) 2C056 EA25 EB02 EB03 EB04 EB14 EB30 EC02 EC03 EC04 EC14 EC29 HA45 HA46 2H027 DA12 DA20 DA38 DA46 DC10 DE10 EA12 ED25 EE01 EF04 EF09 2H033 AA03 AA30 BA25 BA27 BA31 BA32 BA59 BB03 BB05 BB13 BB14 BB18 BB21 BB22 BB29 BB30 BB33 BB34 BB37 CA03 CA04 CA07 CA17 CA28 CA30 CA32 CA36 3K058 AA03 AA65 AA71 AA81 AA86 AA88 BA18 CA23 CA45 CA61 CB02 CB10 CB22 CE24 DA02 DA06 GA06

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】加熱手段により所定の温度に加熱された円筒状の加熱部材と、該加熱部材に圧接し圧接部を形成する加圧部材とを有し、前記圧接部に被加熱媒体を搬送させて被加熱媒体の加熱を行うための加熱装置であって、 [Claims 1 further comprising a cylindrical heating member heated to a predetermined temperature by heating means, and a pressure member to form a contact portion brought into pressure contact with said heating member, said press-contact portion by conveying the heating medium to a heating apparatus for heating the heated medium, the
    前記加熱手段は前記媒体の幅に対応して異なる加熱領域を有する複数のヒータからなり、前記複数のヒータのうち、少なくとも1つのヒータは、通電用の2つの電極が加熱部材の同じ側の端面に配置しているシングルエンドタイプであることを特徴とする加熱装置。 Said heating means comprises a plurality of heaters having different heating regions corresponds to the width of the medium, among the plurality of heaters, the at least one heater, the end surface of the same side of the two electrodes is a heating member for energizing heating device which is a single-ended type that are arranged in. 【請求項2】上記複数のヒータは、小サイズの被加熱媒体の通紙幅域を加熱するためのメインヒータと、大サイズの被加熱媒体の通紙幅域から小サイズの通紙幅域を除いた通紙幅域を加熱するためのサブヒータとからなり、 Wherein said plurality of heaters, excluding the main heater for heating the sheet width range of the heating medium of the small size, the passage width region of small size from the sheet width range of the heating medium of a large size consists of a sub-heater for heating the sheet width range,
    前記サブヒータがシングルエンドタイブであることを特徴とする請求項2に記載の加熱装置。 Heating apparatus according to claim 2, wherein the sub-heater is a single-ended Taib. 【請求項3】上記加熱部材の単位長さ当たりの熱容量をHCr、小サイズの被加熱媒体の送り速度をVpとした時、Vp≧38HCr+39であることを特徴とする請求項2に記載の加熱装置。 When wherein HCr the heat capacity per unit length of the heating member, the feeding speed of the heating medium of the small size and the Vp, heating according to claim 2, characterized in that the Vp ≧ 38HCr + 39 apparatus. 【請求項4】上記ヒータの単位長さ当たりの熱容量をH 4. The heat capacity per unit length of the heater H
    Ch、加熱部材の単位長さ当たりの熱容量をHCrとした時、HCr/HCh<14であることを特徴とする請求項2に記載の加熱装置。 Ch, when the heat capacity per unit length of the heating member was HCr, heating apparatus according to claim 2, characterized in that the HCr / HCh <14. 【請求項5】上記メインヒータは通電用の2つの電極が加熱部材の両端面に配置しているダブルエンドタイプのものであって、発熱領域が加熱部材の中央から左右にかけて小サイズの被加熱媒体の通紙幅域に対向しているものであり、上記サブヒータは加熱部材両端部各々に少なくとも1つ以上配置されていることを特徴とする、請求項2〜4のいずれかに記載の加熱装置。 Wherein said main heater are intended double end type in which two electrodes for energizing are arranged on both end surfaces of the heating member, the heating of the small-size heating region toward the right and left from the center of the heating member are those facing the sheet width range of the medium, the sub-heater is characterized in that it is arranged at least one or more heating elements both end portions respectively, the heating device according to any one of claims 2-4 . 【請求項6】上記メインヒータと加熱部材両端部にある左右のサブヒータ各々とに対向した加熱部材上に温度検知素子が設けられていることを特徴とする、請求項5記載の加熱装置。 6., characterized in that the temperature sensing element is provided on the heating member facing to the sub-heater each of the left and right in the main heater and the heating member at both ends, the heating device according to claim 5. 【請求項7】上記メインヒータと加熱部材両端部にある左右のサブヒータのいずれかとに対向した加熱部材上に温度検知素子が設けられていることを特徴とする、請求項5記載の加熱装置。 7., characterized in that the temperature sensing element is provided on the heating member opposed to the one of the sub-heater of lateral in a heated member opposite ends with the main heater, a heating device according to claim 5, wherein. 【請求項8】上記ヒータは、ハロゲンヒータ、ニクロム線ヒータ等の、発熱素子と耐熱性封止材とを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の加熱装置。 8. The heater, heating apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a halogen heater, such as a nichrome wire heater, heating elements and heat sealing material. 【請求項9】請求項1〜8のいずれかの加熱装置と、ヒータへの電流制御を行う制御部とから構成され、制御部は、メインヒータの発熱領域よりも小サイズの被加熱媒体を連続通紙したときに一定期間だけメインヒータを通電オフさせる冷却モードを設定し、この冷却モード時、 And any of the heating device 9. claims 1-8, is composed of a control unit for controlling the current to the heater, the control unit, the heated medium of a size smaller than a size of heating area of ​​the main heater a predetermined period when the continuously printed a main heater to set the cooling mode energizing off, during the cooling mode,
    サブヒータのみを所定の条件でONする制御を行い、小サイズの被加熱媒体を連続通紙することにより生じる加熱部材の非通紙部昇温を解消することを特徴とする加熱システム。 Only performs control to ON at a predetermined condition sub-heater, heating system, characterized in that to eliminate the non-sheet passing portion Atsushi Nobori of the heating member caused by continuously printed a heated medium of small size. 【請求項10】上記制御部は、全ヒータへのトータル投入電力に対するサブヒータへの投入電力比率を、被加熱媒体を加熱処理するさせる定着動作時よりも、加熱部材を所定の加熱温度に昇温させるウオームアップ時に大きくすることを特徴とする請求項9に記載の加熱装置。 10. The control unit, the input power ratio of the sub heater to the total input power to all the heaters, than during fixing operation to heat treatment of the heated medium, raising the temperature of the heating member to a predetermined heating temperature heating apparatus according to claim 9, characterized in that to increase the time of warm-up to. 【請求項11】上記制御部は、定着動作時とウオームアップ時とでメインヒータへの投入電力を一定に制御することを特徴とする請求項10記載の加熱装置。 11. The control unit, the heating apparatus according to claim 10, wherein the controlling the power supplied to the main heater constant at the time of fixing operation and during warm-up and. 【請求項12】請求項6の加熱装置と、上記各温度検知素子の出力に基づいてメインヒータと左右のサブヒータをそれぞれ独立制御する制御部とから構成されることを特徴とする加熱システム。 12. A heating system comprising a heating apparatus according to claim 6, in that they are composed of a control unit for independently controlling the sub-heater and the left and right main heater based on the output of each of the temperature sensing element. 【請求項13】請求項7の加熱装置と、上記各温度検知素子の出力に基づいてメインヒータと左右のサブヒータを独立制御するとともに、左右のサブヒータを共通に制御する制御部とから構成されることを特徴とすることを特徴とする加熱システム。 A heating device 13. The method of claim 7, as well as independently controlling the sub-heater and the left and right main heater based on the output of each of the temperature sensing element, and a control unit that controls the left and right sub-heater in common heating system, characterized in that, characterized in that. 【請求項14】請求項5〜8のいずれかの加熱装置と、 And any of the heating device 14. The method of claim 5-8,
    被加熱媒体通紙時、左右のサブヒータの点灯タイミングを、それぞれが一致しないよう制御する制御部とから構成されることを特徴とする加熱システム。 When heated medium sheet passing, heating system, characterized in that the lighting timing of the left and right sub-heater, is composed of a control unit for performing control such that each do not match.
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