JP2004127700A - Heating device - Google Patents

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JP2004127700A JP2002289679A JP2002289679A JP2004127700A JP 2004127700 A JP2004127700 A JP 2004127700A JP 2002289679 A JP2002289679 A JP 2002289679A JP 2002289679 A JP2002289679 A JP 2002289679A JP 2004127700 A JP2004127700 A JP 2004127700A
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林 康弘
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce temperature-rising of not-fed paper and relax a flicker in a heating device which comprises a heating element 10a and a pressuring body 10b mutually pressured with each surface and rotatably arranged; a plurality of heating means 37, 38 at least arranged inside the heating element 10a; and a control means 40 for controlling the heating of each heating means 37, 38 so that the temperature of the heating element 10a detected by a detecting means 39 becomes a target temperature; and heats and presses a material to be heated P by holding and conveying the material to be heated by the heating element 10a and the pressuring body 10b. <P>SOLUTION: The heating device heats the rotating heating element 10a by using a first heating means 37 having high light distribution at central part and a second heating means 38 having high light distribution at both end sides. The temperature of the rotating heating element is controlled by the first heating means 37 depending on the temperature detected by a temperature detecting means 39. The second heating means 38 is controlled by turning on and off at a prescribed time division ratio depending on the width of the conveyed material to be heated P only when the first heating means 37 is turned on. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される画像加熱定着装置(定着器)として用いられる加熱装置に関する。
【0002】
より具体的には、互いに表面で圧接されるとともに回転自在に配置される加熱体及び加圧体と、少なくとも加熱体内部に配置された複数の加熱手段と、加熱体温度検知手段によって検知された加熱体温度が目標温度となるようにそれぞれの加熱手段の加熱を制御する制御手段と、を備え、被加熱材を加熱体及び加圧体によって挟持搬送させ加熱及び加圧する加熱装置に関する。
【0003】
【従来の技術】
従来の電子写真方式の複写機・プリンタ等の画像形成装置にあっては、その多くが、記録媒体に対する未定着画像の定着手段として熱定着方式の定着装置(加熱装置)を用いている。
【0004】
かかる定着装置は、アルミニウムや鉄やステンレス等の芯金の表面に耐熱離型層を被覆した定着体たる定着ローラと、アルミニウムや鉄やステンレス等の芯金の周囲に耐熱弾性層を形成した加圧体たる加圧ローラとを備えており、定着ローラの芯金内に配設した加熱手段たるハロゲンヒータにより定着ローラを加熱するようになっている。
【0005】
又、かかる定着装置にあっては、加圧ローラが、バネ等により定着ローラに圧接されてニップを形成しており、未定着のトナー像を担持する記録媒体たる記録材が上記ニップで挟持搬送され加熱及び加圧されることにより上記トナー像が上記記録材に定着される。
【0006】
このような定着装置としては、一般に、回転加熱体(定着体)としての定着ローラのみにハロゲンヒータをもつ定着装置と、定着ローラ及び回転加圧体としての加圧ローラの双方にハロゲンヒータをもつ定着装置とが知られているが、定着ローラにのみハロゲンヒータをもつ定着装置の方が構成が簡単であり、定着装置の小型化、低コストの面で有利である。
【0007】
かかる定着装置においては、定着ローラの軸線方向における発熱分布が均一な単一のハロゲンヒータによって定着ローラ表面の温度分布を調整する場合、定着ローラと加圧ローラとの圧接部である定着ニップ部に小サイズ紙を連続通紙した際の非通紙部昇温を抑えることは困難であった。
【0008】
それは、最大サイズ紙を通紙している時に、定着ローラ上の長手方向温度分布を均一にするには、ローラ長手方向全体に熱を与える必要があるが、小サイズ紙を定着ニップ部に連続通紙した際の非通紙部昇温を抑えるには、非通紙部に熱を与えないことが必要なため、同時にこれらを満たそうとすれば矛盾を生じるため、いずれかの点を妥協した設計を行わざるを得なかった。
【0009】
そこで、この矛盾を解決する手段として、定着ローラの軸線方向における発熱分布が異なる二つのハロゲンヒータを有し、各々のヒータを時分割制御にて点灯する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
この方法では、上記軸線方向中央部をメインに加熱するハロゲンヒータと、上記軸線方向両端部を加熱するハロゲンヒータが定着ローラ内に設置されており、各々のヒータはCPUにより駆動制御が行われ、各ヒータを交互点灯させることができる。そして、通紙される紙サイズに応じて、上記軸線方向における最適な温度分布が得られるよう各ヒータの独立制御が行われる。
【0011】
一般的に、商用電源に接続して使用する画像形成装置は、画像形成動作中に定着装置で使用可能な電力は、600〜1000〔W〕程度のものが多い。例えば、画像形成動作中に定着装置で使用可能な電力が800〔W〕の場合、軸線方向中央部をメインに加熱するハロゲンヒータは800〔W〕、軸線方向両端部を加熱するハロゲンヒータも800〔W〕のものを使用して、軸線方向における最適な温度分布が得られるよう各ヒータを交互点灯する。
【特許文献1】
特開2001−272876号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の様に比較的大きな電力を消費するハロゲンヒータを使用すると、商用電源の共通ラインに接続されている他の機器に対して電圧変動が発生するといった欠点があった。特に、照明機器ではフリッカ(電流変動)と呼ばれるちらつきが生じる。このフリッカは、定着ヒータの消費電力が大電力となるほど、照明機器に流れる電流の変動が大きくなることに基づいて顕著なものとなる。
【0013】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、フリッカを抑えるようにした加熱装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本出願に係る第一の発明は、互いに表面で圧接されるとともに回転自在に配置される加熱体及び加圧体と、少なくとも加熱体内部に配置された複数の加熱手段と、加熱体温度検知手段によって検知された加熱体温度が目標温度となるようにそれぞれの加熱手段の加熱を制御する制御手段と、を備え、被加熱材を加熱体及び加圧体によって挟持搬送させ加熱及び加圧する加熱装置において、複数の加熱手段の内、所定の加熱手段が加熱状態の時、残りの加熱手段が所定の時間比でオン・オフ制御されることを特徴とする加熱装置である。
【0015】
また、本出願に係る第二の発明は、前記加熱装置において、複数の加熱手段は、加熱体の軸方向における発熱分布の異なることを特徴とする。
【0016】
また、本出願に係る第三の発明は、前記加熱装置において、複数の加熱手段は2個であり、第一の加熱手段は加熱体軸方向の中央部に発熱ピークを持ち、第一の加熱手段が加熱状態の時所定の時間比でオン・オフ制御される第二の加熱手段は加熱体軸方向の端部に発熱ピークを持つことを特徴とする。
【0017】
また、本出願に係る第四の発明は、前記加熱装置において、所定の時間比でオン・オフ制御される加熱手段の時間比は、通紙される記録媒体の幅に応じて変化することを特徴とする。
【0018】
また、本出願に係る第五の発明は、前記加熱装置において、所定の時間比でオン・オフ制御される加熱手段の時間比は、加熱動作を開始してからの経過時間に応じて変化することを特徴とする。
【0019】
また、本出願に係る第六の発明は、前記加熱装置において、各加熱手段の消費電力の合計が、加熱装置で使用可能な電力に等しいことを特徴とする。
【0020】
また、本出願に係る第七の発明は、前記加熱装置が定着装置であり、前記の被加熱材が加熱定着すべき未定着画像を担持した記録媒体であることを特徴とする。
【0021】
以上の構成に基づき、使用する各加熱手段の消費電力の合計が、加熱装置で画像形成装置が動作中に使用可能な電力と等しく設定すると、各加熱手段の消費電力は比較的低電力にすることが可能であり、フリッカを抑えるように作用する。同時に、非通紙部昇温を抑えるようにも作用する。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に関して、添付図面に基づき説明する。先ず、図面に沿って本発明の第一の実施形態について説明する。
【0023】
(1)画像形成装置例
図1は、本発明による加熱装置を画像定着装置として搭載した画像形成装置の一例であり、本例の画像形成装置はデジタル方式の4色フルカラー画像形成装置である。
【0024】
同図に示す画像形成装置は、装置本体下部に配設されるデジタルカラー画像プリンタ部(以下単に「プリンタ部」という。)Iと、装置本体上部に配設されるデジタルカラー画像リーダ部(以下単に「リーダ部」という。)IIとを備えており、例えば、リーダ部IIで読み取った原稿Dの画像に基づき、プリンタ部Iによって記録材Pに画像を形成する。
【0025】
次に、プリンタ部Iの構成、続いてリーダ部IIの構成を簡単に説明する。プリンタ部Iは、矢印R1方向に回転駆動される像担持体としての感光ドラム1を有する。感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿って順に、一次帯電器(帯電手段)2、露光手段3、現像装置(現像手段)4、転写装置5、クリーニング器6、前露光ランプ7等が配置されている。
【0026】
転写装置5の下方、即ちプリンタ部Iの下半部には、記録材Pの給紙搬送部8が配置され、更に、転写装置5の上部には分離手段9が、又、分離手段9の下流側(記録材Pの搬送方向についての下流側)には定着装置10、排紙部11が配置されている。
【0027】
感光ドラム1は、アルミニウム製のドラム状の基体1aと、その裏側を覆うOPC(有機光半導体)の感光体1bとを有し、駆動手段(図示せず)によって矢印R1方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動されるように構成されている。
【0028】
一次帯電器2は、感光ドラム1に対向する部分が開口したシールド2aと、シールド2aの内側に感光ドラム1の母線と平行に配置された放電ワイヤ2bと、シールド2aの開口部に配置されて帯電電位を規制するグリッド2cとを有するコロナ帯電器である。又、一次帯電器2は、電源(図示せず)によって帯電バイアスが印加され、これにより、感光ドラム1表面を所定の極性、所定の電位に均一に帯電するようになっている。
【0029】
露光手段3は、後述のリーダ部IIからの画像信号に基づいてレーザ光を発光するレーザ出力部(図示せず)と、レーザ光を反射するポリゴンミラー3aと、レンズ3bと、ミラー3cとを有する。又、露光手段3は、このレーザ光が感光ドラム1表面を照射することによって感光ドラム1を露光し、露光部分の電荷を除去して静電潜像を形成するように構成されている。
【0030】
本実施形態では、感光ドラム1表面に形成される静電潜像は、原稿の画像に基づいて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色に色分解され、それぞれの色に対応した静電潜像が順次形成されるようになっている。
【0031】
現像装置4は、感光ドラム1の回転方向(矢印Rlの方向)に沿って上流側から順に4個の現像器、即ち、それぞれ樹脂を基体としたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー(現像剤)を収納した現像器4Y,4C,4M,4Bkを備えている。各現像器4Y,4C,4M,4Bkは、それぞれ感光ドラム1表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる現像スリーブ4aを有し、静電潜像の現像に供せられる所定の色の現像器が偏心カム4bによって、択一的に感光ドラム1表面に近接する現像位置に配置され、現像スリーブ4aを介して静電潜像にトナーを付着させ、顕像としてのトナー像(可視画像)を形成するように構成されている。尚、現像に供せられる現像器以外の他の3色の現像器は、現像位置から退避するようになっている。
【0032】
転写装置5は、表面に記録材Pを担持する転写ドラム(記録材担持体)5a、感光ドラム1上のトナー像を記録材Pに転写する転写帯電器5b、記録材Pを転写ドラム5aに吸着させるための吸着帯電器5cとこれに対向する吸着ローラ5d、内側帯電器5e、外側帯電器5fを有し、矢印R5方向に回転駆動されるように軸支された転写ドラム5aの周面開口域には誘電体からなる記録材担持シート5gが円筒状に一体的に張設されている。記録材担持シート5gは、ポリカーボネートフィルム等の誘電体シートを使用している。又、転写装置5は、転写ドラム5a表面に記録材Pを吸着して担持するように構成されている。
【0033】
クリーニング器6は、記録材Pに転写されずに感光ドラム1表面に残った残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード6a、及び掻き落としたトナーを回収するクリーニング容器6bを備えている。
【0034】
前露光ランプ7は、一次帯電器2の上流側に隣接して配置され、クリーニング器6によって清掃された感光ドラム1表面の不要な電荷を除去するようになっている。
【0035】
給紙搬送部8は、大きさの異なる記録材Pを積載収納する複数の給紙カセット8a、給紙カセット8a内の記録材Pを給紙する給紙ローラ8b、多数の搬送ローラ、そしてレジストローラ8c等を有し、所定の大きさの記録材Pを転写ドラム5aに供給するようになっている。
【0036】
分離手段9は、トナー像転写後の記録材Pを転写ドラム5aから分離するための分離帯電器9a、分離爪9b、そして分離押し上げころ9c等を有する。
【0037】
定着装置10は、回転加熱体(定着体)たる定着ローラ10aと、定着ローラ10a内部に配設され加熱手段としてハロゲンヒータである第一発熱体たるメインヒータ37、第二発熱体たるサブヒータ38と、定着ローラ10aの下方に配置され記録材Pを定着ローラ10aに押しつける回転加圧体たる加圧ローラ10bとを有する。
【0038】
排紙部11は、定着装置10の下流に配置された、搬送パス切り換えガイド11a、排出ローラ11b、排紙トレイ11c等を有する。又、搬送パス切り換えガイド11aの下方には、1枚の記録材Pに対してその両面に画像形成を行うための搬送縦パス11d、反転パス11e、積載部材11f、中間トレイ11g、さらに搬送ローラ11h、11i、反転ローラ11j等が配置されている。
【0039】
更に、感光ドラム1周囲における、一次帯電器2と現像装置4との間には、感光ドラム1表面の帯電電位を検出する電位センサSlが、又、現像装置4と転写ドラム5aとの間には、感光ドラム1上のトナー像の濃度を検知する濃度センサS2が、それぞれ配置されている。
【0040】
続いて、リーダ部IIについて説明する。プリンタ部Iの上方に配置されたリーダ部IIは、原稿Dを載置する原稿台ガラス12a、移動しながら原稿Dの画像面を露光走査する露光ランプ12b、原稿Dからの反射光をさらに反射させる複数のミラー12c、その反射光を集光するレンズ12d、そしてレンズ12dからの光に基づいてカラー色分解画像信号を形成するフルカラーセンサ12e等を有する。該カラー色分解画像信号は、増幅回路(図示せず)を経て、ビデオ処理ユニット(図示せず)によって処理を施され、上述のプリンタ部Iに送出されるようになっている。
【0041】
次に、上述構成の画像形成装置の動作について、若干の構成を加えながら、簡単に説明する。尚、以下の説明においては、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に4色フルカラーの画像を形成するものとする。
【0042】
リーダ部IIの原稿台ガラス12aに載置された原稿Dの画像は、露光ランプ12bによって照射され、色分解されてまずイエローの画像がフルカラーセンサ12eによって読み取られ、所定の処理を施されて画像信号としてプリンタ部Iに送られる。
【0043】
一方、プリンタ部Iでは、感光ドラム1が矢印Rl方向に回転駆動され、一次帯電器2によって感光ドラム1表面が均一に帯電される。上述のリーダ部IIから送られてきた画像信号に基づいて、露光手段3のレーザ出力部からレーザ光が照射され、ポリゴンミラー3a等を介して帯電済みの感光ドラム1表面を光像Eによって露光する。感光ドラム1表面の露光を受けた部分は、電荷が除去され、これによりイエローに対応した静電画像が形成される。現像装置4においては、イエローの現像器4Yが所定の現像位置に配置され、その他の現像器4C,4M,4Bkは現像位置から退避される。感光ドラム1上の静電潜像は、現像器4Yによってイエローのトナーが付着され、顕像化されてトナー像となる。この感光ドラム1上のイエローのトナー像は、転写ドラム5aに担持された記録材Pに転写される。
【0044】
この記録材Pは、原稿画像に適した大きさの記録材Pが所定の給紙カセット8aから給紙ローラ8b、搬送ローラ、そしてレジストローラ8c等を介して所定のタイミングで転写ドラム5aに供給されたものである。このようにして供給された記録材Pは、転写ドラム5aの表面に巻つくように吸着されて矢印R5方向に回転し、転写帯電器5bによって感光ドラム1上のイエロートナー像が転写する。
【0045】
一方、トナー像転写後の感光ドラム1は、クリーニング器6によって表面の残留トナーが除去され、さらに前露光ランプ7によって不要な電荷が除去され、一次帯電器から始まる次の画像形成に供される。
【0046】
以上の、リーダ部IIによる原稿画像の読み取りから、転写ドラム5a上の記録材Pに体するトナー像の転写、更には感光ドラム1の清掃、除電に至る各プロセスが、イエロー以外の他の色、即ちシアン、マゼンタ、ブラックについても同様に行われ、転写ドラム5a上の記録材Pには、4色のトナー像が重なるようにして転写される。
【0047】
4色のトナー像の転写を受けた記録材Pは、分離帯電器9a、分離爪9b等によって転写ドラム5aから分離され、未定着のトナー像を表面に担持した状態で定着装置10に搬送される。記録材Pは、定着装置10で定着ローラ10a及び加圧ローラ10bによって挟持搬送され加熱加圧され、表面のトナー像が溶融固着されて定着される。
【0048】
定着後の記録材Pは、排出ローラ11bによって排紙トレイ11c上に排出される。尚、記録材Pの両面に画像を形成する場合は、定着装置10は排出後の記録材Pを、すぐに搬送パス切り換えガイド11aを駆動し、搬送縦パス11dを経て、反転パス11eに一旦導いた後、反転ローラ11jの逆転により送り込まれた際の後端を先頭にして送り込まれた方向と反対向きに退出され、中間トレイ11gに収納する。その後、再度上述の画像形成プロセスによってもう一方の面に画像を形成した後、排紙トレイ11c上に排出する。
【0049】
記録材Pの分離後の転写ドラム5aにおいては、記録材担持シート5g上への粉体の飛散付着、記録材P上のオイルの付着等を防止するために、記録材担持シート5gを介して相互に対向する、ファーブラシ13aとバックアップブラシ13b、及びオイル除去ローラ14aとバックアップブラシ14bによって清掃を行う。尚、このような清掃は、画像形成前、若しくは画像形成後に行い、又、ジャム(紙づまり)発生時には随時行う。
【0050】
(2)定着装置10
次に、図2を参照して定着装置10について説明する。同図において、回転加熱体(定着体)としてトナー像と接触する定着ローラ10aは、中空で肉厚0.7mmの鉄製の芯金31上に1.2mm厚のシリコーンゴム層32、この外側に50μm厚のPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブ層33を有し、直径40mmに形成されている。
【0051】
一方、回転加圧体としての加圧ローラ10bは、中実の鉄製の芯金34上に、5mm厚のシリコーンゴム層35と、更にその上に50μm厚のPFAチューブ層36を設け、直径30mmに形成されている。
【0052】
上記の定着ローラ10aと加圧ローラ10bとは、加圧機構(図示せず)によって総圧約30kgで加圧されている。Nはこの定着ローラ10aと加圧ローラ10bとの圧接部である定着ニップ部(加熱加圧ニップ部)である。又、定着ローラ10a及び加圧ローラ10bはプロセススピード110mm/secで回転駆動される。
【0053】
上述の定着ローラ10aには、加熱手段としてメインヒータ(ハロゲンヒータ)37及びサブヒータ(ハロゲンヒータ)38が芯金31内に配設されている。定着ローラ10aに当接して配設された定着ローラ温度検知手段たるサーミスタ39によって定着ローラ10aの表面温度が検知され、この検知温度に基づいて制御手段たる制御装置40によりメインヒータ37及びサブヒータ38が制御され、定着ローラ10aの表面温度が一定(目標温度)に維持されるように制御される。本例では定着ローラ10aの表面温度の制御温度は190℃とする。
【0054】
上述の定着装置10では、未定着のトナー像Tを表面に担持した記録材Pが定着ローラ10aと加圧ローラ10bとの間の定着ニップ部Nで挟持搬送され、このとき加圧加熱されて上記トナー像Tが上記記録材Pに定着される。
【0055】
次に、図3を参照して、本実施形態に用いたメインヒータ37及びサブヒータ38について説明する。
【0056】
本実施の形態においては、中央部配光高のメインヒータ37と、両端部配光高のサブヒータ38とを用いて定着ローラ10aを加熱する。定着ローラ10aの温度制御は、定着ローラ中央部の温度検知手段39の検出値に基づいて、メインヒータ37で温度制御するが、メインヒータ37がオン状態の時のみサブヒータ38を、搬送される記録材Pの幅に応じて所定の時分割比でオン・オフ制御する。
【0057】
具体的に、本実施形態においては、画像形成動作中に定着装置10で使用可能な電力は800Wであるので、メインヒータ37とサブヒータ38の消費電力はそれぞれ500W、300Wとした。
【0058】
また、メインヒータ37は、消費電力が500Wであり、長手方向における配光分布が長手方向中央部の160mmの範囲より長手方向両端部側を100%とすると該範囲内を150%になるよう構成されている。
【0059】
一方、サブヒータ38は、電力が300Wであり、長手方向における配光分布が長手方向中央部の140mmの範囲内を100%とすると該範囲外の長手方向両端部側を230%になるよう構成されている。
【0060】
尚、本実施形態では、メインヒータ37とサブヒータ38の設置位置に関しては、サーミスタ39を定着ローラ10aの表面の長手方向のほぼ中央部に当接させているため、該中央部に発熱ピークのあるメインヒータ37をサーミスタ39に近い位置に設置することで、温度制御の精度を上げている。
【0061】
次に、本実施形態におけるメインヒータ37及びサブヒータ38の制御について説明する。
【0062】
画像形成装置起動時は、メインヒータ37及びサブヒータ38は常にオン状態であり、サーミスタ39が目標温度である190℃を検知したら、起動終了とし、メインヒータ37及びサブヒータ38はオフされ、スタンバイ状態へと移行する。スタンバイ状態においては、サブヒータ38のみを使用して、サーミスタ39の検知した温度を基に目標温度である190℃になるように、オン・オフ制御される。
【0063】
画像形成動作が始まると、サーミスタ39の検知した温度を基に目標温度である190℃になるように、メインヒータ37によってオン・オフ制御される。加えて、サブヒータ38は、定着する記録材Pの幅に応じて、メインヒータ37がオン状態のときのみ、所定の時間比でオン・オフ制御される。
【0064】
また、画像形成が開始されてから、90秒経過しても画像形成動作が継続されるとき、サブヒータ38がオン・オフ制御される時間比は、オフの状態が多くなるような所定時間比で制御される。記録材Pの幅と、サブヒータのオン・オフ制御の時間比は、表1の通りである。
【0065】
画像形成開始から90秒以降で、サブヒータ38の点灯比が減少しているのは、定着枚数が増えるにしたがって、非通紙部の温度が上昇するので、定着ローラ10aの両端部を積極的に加熱するサブヒータ38を点灯する時間を減少させて両端部の温度を上昇させないためである。
【0066】
【表1】

Figure 2004127700
【0067】
メインヒータとサブヒータの消費電力配分を、例えばそれぞれ800Wに設定し、メインヒータとサブヒータを同時に点灯することを禁止して使用すれば、非通紙部昇温を抑えることは可能である。
【0068】
しかし、800Wのヒータをオン・オフ制御するのと、本実施形態の500Wであるメインヒータをオン・オフ制御するのとでは、商用電源の共通ラインに接続されている他の機器に対して与える電圧変動の影響は、言うまでもなく前者の方が大きい。結果、特に照明機器では、フリッカ(電流変動)と呼ばれるちらつきが生じる。このフリッカは、定着ヒータの消費電力が大電力となるほど、照明機器に流れる電流の変動が大きくなることに基づいて顕著なものとなるからである。
【0069】
このように本実施形態では、非通紙部昇温を抑えて、かつ、加熱手段としての各定着ヒータ37・38の消費電力が低電力に設定できるので、フリッカを抑えることができる。
【0070】
(3)その他
1)上記の実施の形態においては、回転加熱体としての定着ローラ10aの内部にのみ加熱手段としての定着ヒータ37・38を配置したが、都合に応じて回転加圧体としての加圧ローラ10b内にも加熱手段としてのヒータを配置してよい。
【0071】
2)また、回転加熱体・回転加圧体は、ローラに限られず、回動ベルトにすることもできる。
【0072】
3)加熱手段はハロゲンヒータに限られず、任意の熱源を使用ができる。
【0073】
4)本発明の加熱装置は画像形成装置の画像加熱定着装置に限られず、その他、仮定着する像加熱装置、画像を担持した記録材を再加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、記録材以外のシート状被加熱材を通紙して、乾燥、加熱ラミネート、熱プレスしわ取り処理、熱プレスカール取り処理等の加熱処理装置等としても使用できる。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願に係る発明によれば、非通紙部昇温を抑えて、かつ、各加熱手段の消費電力が低電力に設定できるので、フリッカを抑えることができる加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置例の概略構成を示す断面図である。
【図2】図1の画像形成装置に備えられた定着装置(加熱装置)の概略構成を示す断面図である。
【図3】図2の定着装置に備えられた加熱手段の第一発熱体及び第二発熱体の発熱分布を示す図である。
【符号の説明】
10・・定着装置(加熱装置)、10a・・定着ローラ(定着体)、10b・・加圧ローラ(加圧体)、37・・メインヒータ、38・・サブヒータ、39・・サーミスタ(定着体温度検知手段)、40・・制御装置(制御手段)、P・・記録材(記録媒体)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heating device used as an image heating and fixing device (fixing device) mounted on an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
[0002]
More specifically, the heating element and the pressure element which are pressed against each other on the surface and are rotatably arranged, at least a plurality of heating means arranged inside the heating element, and the heating element temperature detection means And a control unit for controlling the heating of each heating unit so that the temperature of the heating unit becomes the target temperature, and a heating device for holding and heating the material to be heated by holding and heating the material to be heated by the heating unit and the pressing unit.
[0003]
[Prior art]
Many conventional image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers use a heat fixing type fixing device (heating device) as a fixing unit for an unfixed image on a recording medium.
[0004]
Such a fixing device includes a fixing roller as a fixing body in which a heat-resistant release layer is coated on the surface of a core metal such as aluminum, iron or stainless steel, and a heat-resistant elastic layer formed around a core metal such as aluminum, iron or stainless steel. A pressure roller as a pressure member is provided, and the fixing roller is heated by a halogen heater serving as a heating means disposed in a core of the fixing roller.
[0005]
In such a fixing device, a pressure roller is pressed against the fixing roller by a spring or the like to form a nip, and a recording material as a recording medium carrying an unfixed toner image is nipped and conveyed by the nip. The toner image is fixed on the recording material by heating and pressing.
[0006]
As such a fixing device, generally, a fixing device having a halogen heater only in a fixing roller as a rotary heating member (fixing member), and a halogen heater in both a fixing roller and a pressing roller as a rotary pressing member are provided. Although a fixing device is known, a fixing device having a halogen heater only in the fixing roller has a simpler configuration, and is advantageous in terms of downsizing and low cost of the fixing device.
[0007]
In such a fixing device, when the temperature distribution on the surface of the fixing roller is adjusted by a single halogen heater having a uniform heat generation distribution in the axial direction of the fixing roller, the fixing nip portion which is a pressure contact portion between the fixing roller and the pressure roller is used. It has been difficult to suppress the temperature rise in the non-sheet passing portion when small size paper is continuously passed.
[0008]
It is necessary to apply heat to the entire longitudinal direction of the roller to make the temperature distribution in the longitudinal direction on the fixing roller uniform while passing the maximum size paper. In order to suppress the temperature rise in the non-paper passing area when passing paper, it is necessary to not apply heat to the non-paper passing area. I had to do the design that I did.
[0009]
In order to solve this inconsistency, a method has been proposed in which two halogen heaters having different heat generation distributions in the axial direction of the fixing roller are provided, and each of the heaters is turned on by time division control (for example, see Patent Document 1). 1).
[0010]
In this method, a halogen heater for mainly heating the central portion in the axial direction and a halogen heater for heating both end portions in the axial direction are provided in the fixing roller, and each heater is driven and controlled by a CPU. Each heater can be turned on alternately. Then, independent control of each heater is performed so as to obtain the optimal temperature distribution in the axial direction according to the size of the paper to be passed.
[0011]
Generally, an image forming apparatus connected to a commercial power supply has a power that can be used in a fixing device during an image forming operation in many cases of about 600 to 1000 [W]. For example, when the power that can be used in the fixing device during the image forming operation is 800 [W], the halogen heater that mainly heats the central portion in the axial direction is 800 [W], and the halogen heater that heats both ends in the axial direction is also 800 [W]. Using [W], the heaters are alternately turned on so as to obtain an optimal temperature distribution in the axial direction.
[Patent Document 1]
JP 2001-272876 A
[Problems to be solved by the invention]
However, when a halogen heater that consumes relatively large power is used as in the above-described conventional example, there is a disadvantage that a voltage fluctuation occurs in other devices connected to a common line of a commercial power supply. In particular, in lighting equipment, flicker called flicker (current fluctuation) occurs. The flicker becomes remarkable based on the fact that the larger the power consumption of the fixing heater is, the larger the fluctuation of the current flowing through the lighting device becomes.
[0013]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has as its object to provide a heating device that suppresses flicker.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first invention according to the present application provides a heating element and a pressure element which are pressed against each other on the surface and are rotatably arranged, and a plurality of heating elements arranged at least inside the heating element. Means, and control means for controlling the heating of the respective heating means so that the heating body temperature detected by the heating body temperature detecting means becomes the target temperature, and the material to be heated is sandwiched between the heating body and the pressing body. In a heating device for conveying, heating and pressurizing, a heating device characterized in that when a predetermined one of a plurality of heating units is in a heating state, the remaining heating units are on / off controlled at a predetermined time ratio. It is.
[0015]
A second invention according to the present application is characterized in that, in the heating device, the plurality of heating units have different heat generation distributions in the axial direction of the heating body.
[0016]
Further, a third invention according to the present application is the heating device, wherein the plurality of heating means are two, the first heating means has an exothermic peak at a central portion in a heating body axial direction, and the first heating means The second heating means, which is on / off controlled at a predetermined time ratio when the means is in the heating state, has a heat generation peak at an end in the axial direction of the heating element.
[0017]
Further, the fourth invention according to the present application is characterized in that, in the heating device, the time ratio of the heating unit that is turned on and off at a predetermined time ratio changes according to the width of the recording medium to be passed. Features.
[0018]
Further, in the fifth invention according to the present application, in the heating device, the time ratio of the heating unit that is on / off controlled at a predetermined time ratio changes according to an elapsed time after starting the heating operation. It is characterized by the following.
[0019]
A sixth invention according to the present application is characterized in that, in the heating device, the sum of the power consumption of each heating unit is equal to the electric power usable in the heating device.
[0020]
A seventh invention according to the present application is characterized in that the heating device is a fixing device, and the material to be heated is a recording medium carrying an unfixed image to be heated and fixed.
[0021]
Based on the above configuration, when the total power consumption of each heating unit to be used is set to be equal to the power available during operation of the image forming apparatus in the heating device, the power consumption of each heating unit is set to relatively low power. And acts to reduce flicker. At the same time, it acts to suppress the temperature rise in the non-sheet passing portion.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus in which the heating device according to the present invention is mounted as an image fixing apparatus. The image forming apparatus of this example is a digital four-color full-color image forming apparatus.
[0024]
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a digital color image printer unit (hereinafter, simply referred to as a “printer unit”) I disposed at a lower portion of the apparatus main body and a digital color image reader unit (hereinafter, referred to as “printer unit”) disposed at an upper portion of the apparatus main body. For example, the printer unit I forms an image on the recording material P based on the image of the document D read by the reader unit II.
[0025]
Next, the configuration of the printer unit I and subsequently the configuration of the reader unit II will be briefly described. The printer unit I has a photosensitive drum 1 as an image carrier that is driven to rotate in the direction of arrow R1. Around the photosensitive drum 1, a primary charger (charging unit) 2, an exposing unit 3, a developing unit (developing unit) 4, a transfer unit 5, a cleaning unit 6, a pre-exposure lamp 7, etc. Is arranged.
[0026]
Below the transfer device 5, that is, in the lower half of the printer unit I, a paper feed / conveyance unit 8 for the recording material P is disposed, and above the transfer device 5, a separating unit 9 is provided. On the downstream side (downstream side in the transport direction of the recording material P), a fixing device 10 and a paper discharge unit 11 are arranged.
[0027]
The photosensitive drum 1 has an aluminum drum-shaped substrate 1a and an OPC (organic optical semiconductor) photosensitive member 1b covering the back side thereof, and has a predetermined process speed in the direction of arrow R1 by a driving means (not shown). (Peripheral speed).
[0028]
The primary charger 2 includes a shield 2a having an opening at a portion facing the photosensitive drum 1, a discharge wire 2b arranged inside the shield 2a in parallel with the generatrix of the photosensitive drum 1, and an opening in the shield 2a. And a grid 2c for regulating the charging potential. A charging bias is applied to the primary charger 2 by a power supply (not shown), whereby the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and a predetermined potential.
[0029]
The exposure unit 3 includes a laser output unit (not shown) that emits a laser beam based on an image signal from a reader unit II described later, a polygon mirror 3a that reflects the laser beam, a lens 3b, and a mirror 3c. Have. The exposing means 3 is configured to irradiate the surface of the photosensitive drum 1 with the laser light to expose the photosensitive drum 1 and remove an electric charge of an exposed portion to form an electrostatic latent image.
[0030]
In the present embodiment, the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is separated into four colors of yellow, cyan, magenta, and black based on the image of the original, and the electrostatic latent image corresponding to each color is separated. Images are sequentially formed.
[0031]
The developing device 4 includes four developing devices in order from the upstream side along the rotation direction of the photosensitive drum 1 (direction of arrow Rl), that is, toners of respective colors of yellow, magenta, cyan, and black each having a resin as a base. Developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4Bk containing developer. Each of the developing units 4Y, 4C, 4M, and 4Bk has a developing sleeve 4a for attaching toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1, and has a predetermined color used for developing the electrostatic latent image. The developing unit is alternatively disposed at a developing position close to the surface of the photosensitive drum 1 by the eccentric cam 4b, and attaches the toner to the electrostatic latent image via the developing sleeve 4a to form a visible toner image (visible image). Image). The three color developing units other than the developing unit used for the development are retracted from the developing position.
[0032]
The transfer device 5 includes a transfer drum (recording material carrier) 5a that carries the recording material P on the surface, a transfer charger 5b that transfers the toner image on the photosensitive drum 1 to the recording material P, and the recording material P to the transfer drum 5a. Peripheral surface of a transfer drum 5a having a suction charger 5c for suction, a suction roller 5d opposed thereto, an inner charger 5e, and an outer charger 5f and rotatably driven in the direction of arrow R5. In the opening area, a recording material carrying sheet 5g made of a dielectric material is integrally stretched in a cylindrical shape. The recording material supporting sheet 5g uses a dielectric sheet such as a polycarbonate film. Further, the transfer device 5 is configured to adsorb and carry the recording material P on the surface of the transfer drum 5a.
[0033]
The cleaning device 6 includes a cleaning blade 6a for scraping off residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 without being transferred to the recording material P, and a cleaning container 6b for collecting the scraped toner.
[0034]
The pre-exposure lamp 7 is disposed adjacent to the upstream side of the primary charger 2 and removes unnecessary charges on the surface of the photosensitive drum 1 cleaned by the cleaner 6.
[0035]
The sheet feeding and conveying unit 8 includes a plurality of sheet feeding cassettes 8a for stacking and storing recording materials P having different sizes, a sheet feeding roller 8b for feeding the recording materials P in the sheet feeding cassette 8a, a number of conveying rollers, It has a roller 8c and the like, and supplies a recording material P of a predetermined size to the transfer drum 5a.
[0036]
The separation unit 9 includes a separation charger 9a for separating the recording material P after the transfer of the toner image from the transfer drum 5a, a separation claw 9b, a separation push-up roller 9c, and the like.
[0037]
The fixing device 10 includes a fixing roller 10a serving as a rotary heating element (fixing element), a main heater 37 serving as a first heating element and a sub-heater 38 serving as a second heating element, which are disposed inside the fixing roller 10a and serve as heating means. And a pressure roller 10b which is disposed below the fixing roller 10a and presses the recording material P against the fixing roller 10a.
[0038]
The paper discharge unit 11 includes a conveyance path switching guide 11a, a discharge roller 11b, a paper discharge tray 11c, and the like, which are arranged downstream of the fixing device 10. Further, below the conveyance path switching guide 11a, a conveyance vertical path 11d, a reversing path 11e, a stacking member 11f, an intermediate tray 11g, and a conveyance roller for performing image formation on both sides of one recording material P. 11h, 11i, a reversing roller 11j and the like are arranged.
[0039]
Further, a potential sensor Sl for detecting a charged potential on the surface of the photosensitive drum 1 is provided between the primary charger 2 and the developing device 4 around the photosensitive drum 1, and between the developing device 4 and the transfer drum 5a. Is provided with a density sensor S2 for detecting the density of the toner image on the photosensitive drum 1.
[0040]
Next, the reader unit II will be described. The reader unit II disposed above the printer unit I includes a document table glass 12a on which the document D is placed, an exposure lamp 12b that exposes and scans the image surface of the document D while moving, and further reflects light reflected from the document D. A plurality of mirrors 12c for converging light, a lens 12d for condensing the reflected light, a full-color sensor 12e for forming a color-separated image signal based on the light from the lens 12d, and the like. The color-separated image signal is processed by a video processing unit (not shown) through an amplifier circuit (not shown), and is sent to the above-mentioned printer unit I.
[0041]
Next, the operation of the image forming apparatus having the above-described configuration will be briefly described while adding some components. In the following description, it is assumed that four full-color images are formed in the order of yellow, cyan, magenta, and black.
[0042]
The image of the original D placed on the original platen glass 12a of the reader unit II is irradiated by an exposure lamp 12b, color-separated, and a yellow image is first read by a full-color sensor 12e, subjected to predetermined processing, and subjected to predetermined processing. The signal is sent to the printer unit I as a signal.
[0043]
On the other hand, in the printer unit I, the photosensitive drum 1 is driven to rotate in the direction of the arrow Rl, and the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the primary charger 2. A laser beam is emitted from the laser output unit of the exposure unit 3 based on the image signal sent from the reader unit II, and the charged photosensitive drum 1 surface is exposed by a light image E via a polygon mirror 3a and the like. I do. The exposed portion of the surface of the photosensitive drum 1 has its charge removed, whereby an electrostatic image corresponding to yellow is formed. In the developing device 4, the yellow developing device 4Y is arranged at a predetermined developing position, and the other developing devices 4C, 4M, and 4Bk are retracted from the developing position. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 has yellow toner attached thereto by the developing device 4Y and is visualized to be a toner image. The yellow toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the recording material P carried on the transfer drum 5a.
[0044]
This recording material P is supplied to the transfer drum 5a at a predetermined timing from a predetermined paper supply cassette 8a via a paper supply roller 8b, a conveyance roller, a registration roller 8c, and the like. It was done. The recording material P thus supplied is attracted so as to wind around the surface of the transfer drum 5a, rotates in the direction of arrow R5, and the yellow toner image on the photosensitive drum 1 is transferred by the transfer charger 5b.
[0045]
On the other hand, the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image has the residual toner on the surface removed by the cleaning device 6 and unnecessary charges are removed by the pre-exposure lamp 7, and is used for the next image formation starting from the primary charger. .
[0046]
The processes from the reading of the document image by the reader unit II, the transfer of the toner image carried on the recording material P on the transfer drum 5a, the cleaning of the photosensitive drum 1, and the charge removal are performed in other colors than yellow. That is, the same operation is performed for cyan, magenta, and black, and toner images of four colors are transferred onto the recording material P on the transfer drum 5a so as to overlap.
[0047]
The recording material P to which the four color toner images have been transferred is separated from the transfer drum 5a by the separation charger 9a, the separation claw 9b, and the like, and is conveyed to the fixing device 10 in a state where the unfixed toner image is carried on the surface. You. The recording material P is nipped and conveyed by the fixing device 10 by the fixing roller 10a and the pressing roller 10b, heated and pressed, and the toner image on the surface is melted and fixed to be fixed.
[0048]
The recording material P after fixing is discharged onto a paper discharge tray 11c by a discharge roller 11b. When an image is formed on both sides of the recording material P, the fixing device 10 immediately drives the conveyance path switching guide 11a to transport the discharged recording material P to the reversing path 11e via the conveyance vertical path 11d. After being guided, the sheet is retracted in a direction opposite to the direction in which the sheet is fed by the reverse rotation of the reversing roller 11j, with the rear end of the sheet being fed, and stored in the intermediate tray 11g. After that, an image is formed on the other surface again by the above-described image forming process, and then discharged onto the discharge tray 11c.
[0049]
On the transfer drum 5a after the separation of the recording material P, the transfer drum 5a is interposed via the recording material supporting sheet 5g in order to prevent the powder from scattering and adhering to the recording material supporting sheet 5g and the oil from adhering to the recording material P. Cleaning is performed by the fur brush 13a and the backup brush 13b, and the oil removing roller 14a and the backup brush 14b, which face each other. Note that such cleaning is performed before or after image formation, and is performed as needed when a jam (paper jam) occurs.
[0050]
(2) Fixing device 10
Next, the fixing device 10 will be described with reference to FIG. In the figure, a fixing roller 10a, which is in contact with a toner image as a rotary heating element (fixing element), has a 1.2 mm thick silicone rubber layer 32 on a hollow 0.7 mm thick iron core bar 31 and a silicone rubber layer 32 on the outside thereof. It has a PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) tube layer 33 having a thickness of 50 μm, and is formed to have a diameter of 40 mm.
[0051]
On the other hand, the pressure roller 10b as a rotary pressure member is provided with a 5 mm thick silicone rubber layer 35 on a solid iron core 34, and a 50 μm thick PFA tube layer 36 thereon, and has a diameter of 30 mm. Is formed.
[0052]
The fixing roller 10a and the pressing roller 10b are pressed by a pressing mechanism (not shown) with a total pressure of about 30 kg. N is a fixing nip portion (heating and pressing nip portion) which is a pressure contact portion between the fixing roller 10a and the pressure roller 10b. The fixing roller 10a and the pressure roller 10b are driven to rotate at a process speed of 110 mm / sec.
[0053]
In the fixing roller 10a, a main heater (halogen heater) 37 and a sub-heater (halogen heater) 38 are disposed in the core metal 31 as heating means. The surface temperature of the fixing roller 10a is detected by a thermistor 39 which is a fixing roller temperature detecting means disposed in contact with the fixing roller 10a, and the main heater 37 and the sub-heater 38 are controlled by a control device 40 which is a control means based on the detected temperature. The control is performed such that the surface temperature of the fixing roller 10a is maintained at a constant (target temperature). In this embodiment, the control temperature of the surface temperature of the fixing roller 10a is 190 ° C.
[0054]
In the above-described fixing device 10, the recording material P carrying the unfixed toner image T on its surface is nipped and conveyed at a fixing nip portion N between the fixing roller 10a and the pressure roller 10b, and is heated under pressure at this time. The toner image T is fixed on the recording material P.
[0055]
Next, the main heater 37 and the sub heater 38 used in the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0056]
In the present embodiment, the fixing roller 10a is heated using a main heater 37 having a light distribution height at the center and a sub-heater 38 having a light distribution height at both ends. The temperature of the fixing roller 10a is controlled by the main heater 37 based on the value detected by the temperature detecting means 39 at the center of the fixing roller. However, only when the main heater 37 is on, the sub heater 38 is conveyed. On / off control is performed at a predetermined time division ratio according to the width of the material P.
[0057]
Specifically, in the present embodiment, the power that can be used in the fixing device 10 during the image forming operation is 800 W, so that the power consumption of the main heater 37 and the sub heater 38 is set to 500 W and 300 W, respectively.
[0058]
The main heater 37 has a power consumption of 500 W, and the light distribution in the longitudinal direction is set to 150% when the both ends in the longitudinal direction are taken as 100% from the range of 160 mm at the center in the longitudinal direction. Have been.
[0059]
On the other hand, the sub-heater 38 is configured such that the power is 300 W and the light distribution in the longitudinal direction is 100% within a range of 140 mm at the central portion in the longitudinal direction, and 230% at both ends in the longitudinal direction outside the range. ing.
[0060]
In the present embodiment, since the thermistor 39 is in contact with the substantially central portion of the surface of the fixing roller 10a in the longitudinal direction with respect to the installation positions of the main heater 37 and the sub heater 38, there is a heat generation peak at the central portion. By installing the main heater 37 at a position near the thermistor 39, the accuracy of temperature control is increased.
[0061]
Next, control of the main heater 37 and the sub heater 38 in the present embodiment will be described.
[0062]
When the image forming apparatus is activated, the main heater 37 and the sub-heater 38 are always on. When the thermistor 39 detects the target temperature of 190 ° C., the activation is terminated. And migrate. In the standby state, ON / OFF control is performed using only the sub-heater 38 so as to reach the target temperature of 190 ° C. based on the temperature detected by the thermistor 39.
[0063]
When the image forming operation is started, on / off control is performed by the main heater 37 based on the temperature detected by the thermistor 39 so as to reach the target temperature of 190 ° C. In addition, the sub-heater 38 is ON / OFF controlled at a predetermined time ratio only when the main heater 37 is ON according to the width of the recording material P to be fixed.
[0064]
Further, when the image forming operation is continued even after 90 seconds have elapsed since the start of the image formation, the time ratio at which the sub-heater 38 is controlled to be turned on / off is a predetermined time ratio such that the OFF state is increased. Controlled. Table 1 shows the width of the recording material P and the time ratio of the on / off control of the sub-heater.
[0065]
After 90 seconds from the start of image formation, the lighting ratio of the sub-heater 38 decreases because the temperature of the non-sheet passing portion increases as the number of fixed sheets increases, so that both ends of the fixing roller 10a are positively moved. This is because the time for turning on the sub-heater 38 to be heated is reduced and the temperature at both ends is not increased.
[0066]
[Table 1]
Figure 2004127700
[0067]
If the power consumption distribution of the main heater and the sub-heater is set to, for example, 800 W, and the main heater and the sub-heater are prohibited from being turned on at the same time and used, the temperature rise in the non-sheet passing portion can be suppressed.
[0068]
However, the on / off control of the 800 W heater and the on / off control of the 500 W main heater of the present embodiment are given to other devices connected to the common line of the commercial power supply. Needless to say, the influence of voltage fluctuation is greater in the former case. As a result, particularly in lighting equipment, flicker called flicker (current fluctuation) occurs. This is because the flicker becomes more remarkable based on the fact that the larger the power consumption of the fixing heater becomes, the larger the fluctuation of the current flowing through the lighting equipment becomes.
[0069]
As described above, in the present embodiment, the temperature rise in the non-sheet passing portion can be suppressed, and the power consumption of each of the fixing heaters 37 and 38 as the heating unit can be set to low power, so that flicker can be suppressed.
[0070]
(3) Others 1) In the above-described embodiment, the fixing heaters 37 and 38 as heating means are arranged only inside the fixing roller 10a as a rotary heating body. A heater as a heating unit may be arranged in the pressure roller 10b.
[0071]
2) Further, the rotary heating member and the rotary pressing member are not limited to the rollers, but may be a rotating belt.
[0072]
3) The heating means is not limited to a halogen heater, and any heat source can be used.
[0073]
4) The heating device of the present invention is not limited to the image heating and fixing device of the image forming apparatus, but may be any other type of image heating device, such as an image heating device, or an image heating device that reheats a recording material bearing an image to improve surface properties such as gloss. It can also be used as a heat treatment apparatus for drying, heating lamination, hot press wrinkle removal processing, hot press curl removal processing, and the like, by passing a sheet-like heated material other than the recording material and the sheet.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of the present application, the heating device capable of suppressing the temperature rise in the non-sheet passing portion and setting the power consumption of each heating unit to low power can suppress flicker. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an example of an image forming apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device (heating device) provided in the image forming apparatus of FIG.
3 is a diagram showing a heat generation distribution of a first heating element and a second heating element of a heating unit provided in the fixing device of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
10. fixing device (heating device), 10a fixing roller (fixing member), 10b pressure roller (pressing member), 37 main heater, 38 sub heater, 39 thermistor (fixing member) Temperature detection means), 40 ... control device (control means), P ... recording material (recording medium)

Claims (7)

互いに表面で圧接されるとともに回転自在に配置される加熱体及び加圧体と、少なくとも加熱体内部に配置された複数の加熱手段と、加熱体温度検知手段によって検知された加熱体温度が目標温度となるようにそれぞれの加熱手段の加熱を制御する制御手段と、を備え、被加熱材を加熱体及び加圧体によって挟持搬送させ加熱及び加圧する加熱装置において、複数の加熱手段の内、所定の加熱手段が加熱状態の時、残りの加熱手段が所定の時間比でオン・オフ制御されることを特徴とする加熱装置。A heating element and a pressure element which are pressed against each other on the surface and are rotatably arranged; a plurality of heating means arranged at least inside the heating element; and a heating element temperature detected by the heating element temperature detecting means is a target temperature. Control means for controlling the heating of each heating means such that the heating target is sandwiched and conveyed by a heating body and a pressurizing body and heated and pressurized. A heating device in which the remaining heating devices are turned on and off at a predetermined time ratio when the heating device is in a heating state. 前記の複数の加熱手段は、加熱体の軸方向における発熱分布の異なることを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。The heating device according to claim 1, wherein the plurality of heating units have different heat distributions in an axial direction of the heating body. 前記の複数の加熱手段は2個であり、第一の加熱手段は加熱体軸方向の中央部に発熱ピークを持ち、第一の加熱手段が加熱状態の時所定の時間比でオン・オフ制御される第二の加熱手段は加熱体軸方向の端部に発熱ピークを持つことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の像加熱装置。The plurality of heating means are two, the first heating means has an exothermic peak at the center in the axial direction of the heating body, and the first heating means is turned on / off at a predetermined time ratio when in the heating state. 3. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the second heating means has a heat generation peak at an end in a heating body axial direction. 前記の所定の時間比でオン・オフ制御される加熱手段の時間比は、挟持搬送される被加熱材の幅に応じて変化することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の加熱装置。4. The method according to claim 1, wherein the time ratio of the heating unit that is turned on / off at the predetermined time ratio changes according to the width of the material to be heated that is nipped and conveyed. 5. A heating device as described. 前記の所定の時間比でオン・オフ制御される加熱手段の時間比は、加熱動作を開始してからの経過時間に応じて変化することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の加熱装置。The time ratio of the heating means, which is controlled to be turned on / off at the predetermined time ratio, changes according to an elapsed time from the start of the heating operation. The heating device according to claim 1. 前記の各加熱手段の消費電力の合計が、加熱装置で使用可能な電力に等しいことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の加熱装置。The heating device according to any one of claims 1 to 5, wherein the sum of the power consumption of each of the heating units is equal to the power available in the heating device. 前記の装置が定着装置であり、前記の被加熱材が加熱定着すべき未定着画像を担持した記録媒体であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の加熱装置。The heating device according to any one of claims 1 to 6, wherein the device is a fixing device, and the material to be heated is a recording medium that carries an unfixed image to be heated and fixed.
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