【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられるベルト定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
なし
【０００３】
従来、図１０に示すように、熱源であるヒータランプ１０２を内部に有する回転可能な加熱ローラ１０４と、この加熱ローラ１０４から離れた位置に回転可能に配置され、外周部にスポンジまたはゴムからなる弾性層１０６を有する定着ローラ１０８と、加熱ローラ１０４と定着ローラ１０８とに巻き掛けられたエンドレスシート状の定着ベルト１１０と、定着ローラ１０８に対して定着ベルト１１０を挟んで圧接された加圧ローラ１１２とからなるベルト定着装置１００が知られている。なお、このベルト定着装置１００は、一般に広く知られていることから、前記特許文献として特定の文献を挙げることをせずに「なし」としたものである。
【０００４】
前記ベルト定着装置１００では、定着ベルト１１０と加圧ローラ１１２との接触部が定着ニップ１１４になっている。定着ベルト１１０は、加圧ローラ１１２が矢印Ｃ方向に回転駆動されることにより、矢印Ｄ方向に回転するようになっている。このように回転するうちに定着ベルト１１０は、加熱ローラ１０４によって加熱されることにより所定の定着温度（例えば１８０℃）に昇温する。そして、ベルト定着装置１００では、定着ベルト１１０が所定温度まで昇温した後に、未定着トナー画像が形成された記録媒体である用紙が定着ニップ１１４に導入され、この定着ニップ１１４を通過する際にトナー画像が用紙に加熱定着されるようになっている。
【０００５】
前記ベルト定着装置１００において、例えばＡ５サイズの小サイズの用紙を連続通紙する際、定着ニップ１１４において用紙が通過する通紙領域（中央領域）と通過しない非通紙領域（端部領域）とでは用紙によって奪われる熱量が大きく異なり、通紙領域は非通紙領域に比べて温度が低下する。温度が低下した通紙領域が前記所定の定着温度となるようにヒータランプ１０２を制御して加熱ローラ１０４を温調すると、加熱ローラ１０４では、非通紙領域に対応する端部領域が通紙領域に対応する中央領域よりも高温となる。加熱ローラ１０４の端部領域の温度が上昇すると定着ベルト１１０および加圧ローラ１１２も同様に端部領域が中央領域よりも高温となり（以下、加熱ローラ１０４、定着ベルト１１０および加圧ローラ１１２において端部領域が中央領域に比べて許容範囲以上に高温となった状態を「端部昇温」という。）、定着ベルト１１０において通紙領域と非通紙領域とで温度差が生じてしまう。この状態で、小サイズの用紙に続いて、例えばＡ４サイズの大サイズの用紙が定着ニップ１１４に通紙されると定着画像に光沢段差等の画像ノイズが発生するという不都合がある。
【０００６】
この不都合を回避するために従来のベルト定着装置１００においては、図１１に示すように、定着ニップ１１４の通紙領域の温度を検出するためのサーミスタ１１６を加圧ローラ１１２の中央領域に接触配置するとともに、加熱ローラ１０４の中央領域と端部領域の各温度をそれぞれ検出するための２つのサーミスタ１１４ａ，１１４ｂを加熱ローラ１０４に接触配置し、加熱ローラ１０４の端部領域が所定温度以上になったときに定着ニップ１１４への単位時間当たりの通紙枚数を減らしたり、通紙を一時中断するなどの制御を行なうことにより、加熱ローラ１０４の端部領域から中央領域に伝熱させて前記温度差を是正する方法がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ベルト定着装置１００では、加熱ローラ１０４および定着ベルト１１０の温度制御のために合計３つのサーミスタを設置していることでコスト高につながるという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記問題を解決するために、本発明は、
回転可能に設けられた加熱ローラと回転不能に固定配置されたニップ形成部材とに巻き掛けられたエンドレスシート状の定着ベルトと、前記ニップ形成部材に対して前記定着ベルトを挟んで圧接され、前記定着ベルトとの接触部が定着ニップになっている回転駆動可能な加圧ローラとを備え、前記定着ベルトは前記加圧ローラが回転駆動されることによって前記ニップ形成部材上を摺動しつつ回転するベルト定着装置であって、前記加熱ローラの中央領域に、前記加熱ローラの温度を検出するための第１温度検出手段を設け、前記加圧ローラの端部領域に、前記加圧ローラの温度を検出するための第２温度検出手段を設けたものである。
【０００９】
前記構成からなるベルト定着装置では、第２温度検出手段で加圧ローラの端部領域の温度を検出することで、端部昇温を推定することができ、これに基づいて端部昇温を是正するための制御を行なうことができる。したがって、従来のベルト定着装置のように加熱ローラの端部に温度検出手段を設ける必要がなく、温度検出手段１個分のコストを削減できる。
【００１０】
前記ベルト定着装置は、前記第２温度検出手段で検出した検出温度に応じて前記定着ニップに通紙する単位時間あたりの通紙枚数を変化させることが好ましい。
【００１１】
また、前記ベルト定着装置は、前記第２温度検出手段で検出した検出温度と該検出温度の単位時間あたりの温度変化量とに応じて前記定着ニップに通紙する単位時間あたりの通紙枚数を変化させてもよい。
【００１２】
また、前記ベルト定着装置は、前記第１温度検出手段および第２温度検出手段で検出した各検出温度の温度差に応じて前記定着ニップに通紙する単位時間あたりの通紙枚数を変化させてもよい。
【００１３】
また、前記ベルト定着装置は、前記第１温度検出手段および第２温度検出手段で検出した各検出温度の温度差と前記第２温度検出手段で検出した検出温度の単位時間あたりの温度変化量とに応じて前記定着ニップに通紙する単位時間あたりの通紙枚数を変化させてもよい。
【００１４】
また、前記ベルト定着装置は、第３温度検出手段で検出した環境温度に応じて前記定着ニップに通紙する単位時間あたりの通紙枚数を変化させてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態のベルト定着装置１０を示す。ベルト定着装置１０は、エンドレスシート状の定着ベルト１２を備えている。定着ベルト１２は、例えば、円筒状にしたときの外径が６５ｍｍで、厚さ７０μｍのＰＩ（ポリイミド）からなる基材、厚さ２００μｍのシリコンゴムからなる弾性層、および、厚さ３０μｍ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）からなる離型層を内側から順に積層して構成されている。定着ベルト１２は、回転可能に両端が支持された加熱ローラ１４と、この加熱ローラ１４から離れた位置に回転不能に固定配置されたニップ形成部材２０とに巻き掛けられている。なお、定着ベルト１２が回転するときにニップ形成部材２０との摩擦抵抗を低減するために、定着ベルト１２の内面には例えばグリースまたはオイル等の潤滑剤が塗布されていてもよい。
【００１６】
加熱ローラ１４は、例えば外径３５ｍｍの金属円筒管からなり、内部に熱源であるヒータランプ１６を有している。ヒータランプ１６で内部から加熱された加熱ローラ１４によって定着ベルト１２が加熱されるようになっている。また、加熱ローラ１４の中央領域にはサーミスタ１８（第１温度検出手段）が接触配置されており、このサーミスタ１８によって検出された温度に応じてヒータランプ１６のオン・オフを制御することにより加熱ローラ１４および定着ベルト１２を所定温度に設定できるようになっている。また、加熱ローラ１４の両端は、図２に示すように、断面コ字状の第１フレーム９０に回転可能に支持されているが、その両端はスプリング９２によってニップ形成部材２０から離れる方向へそれぞれ付勢されている。これにより、定着ベルト１２にテンションが付与され、そのテンション荷重は例えば１５Ｎに設定されている。
【００１７】
前記ニップ形成部材２０は定着ベルト１２の内側に配置されており、このニップ形成部材２０に対して定着ベルト１２を挟んだ状態で加圧ローラ４０が圧接されている。これにより、定着ベルト１２と加圧ローラ４０との接触部が定着ニップ２１になっている。
【００１８】
加圧ローラ４０は、例えば、外径が３０ｍｍであり、金属円筒状の芯金４２の外周部に厚さ４ｍｍのゴムまたはスポンジからなる弾性層４４を有しており、弾性層４４の表面には厚さ４０μｍの離型層（図示せず）が形成されている。
【００１９】
加圧ローラ４０の弾性層４４は、軸方向（図１の奥行き方向）に例えば２４０ｍｍの長さを有している。定着ベルト１２は加圧ローラ４０の弾性層４４が全長にわたって圧接されるようにそれ以上の幅を有している。ニップ形成部材２０は、定着ベルト１２を全幅にわたって支持するように延在している。
【００２０】
加圧ローラ４０の両端は、図２に示すように、断面コ字状の第２フレーム９４によって回転可能に支持されているが、その両端はスプリング９６によってニップ形成部材２０に向かってそれぞれ付勢されている。
【００２１】
加圧ローラ４０の軸には駆動ギヤ９８が固定されており、この駆動ギヤが図１に図示するモータ４６に連結されており、加圧ローラ４０はモータ４６により矢印Ａ方向に回転駆動されるようになっている。
【００２２】
また、加圧ローラ４０の端部領域にはサーミスタ４１（第２温度検出手段）が接触配置されており、このサーミスタ４１によって加圧ローラ４０の温度を検出するようになっている。さらに、このサーミスタ４１は、定着ベルト１２との接触部Ｒ１の範囲内で、かつ、最大通紙幅Ｒ２の外側に設けられている。なお、加圧ローラ４０の内部に補助ヒータを配置してもよい。
【００２３】
ニップ形成部材２０は、熱伝導度が低く、かつ、加圧ローラ４０の弾性層４４よりも硬い材料（例えば樹脂、セラミック等）で形成されている。また、ニップ形成部材２０の加圧ローラ４０との対向面２２は、加圧ローラ４０の外周面に沿った湾曲面としてある。具体的には、ニップ形成部材２０の対向面２２の曲率半径は、加圧ローラ４０の外周面の曲率半径と同一の例えば１５ｍｍか、あるいは、それよりも若干大きい例えば１５．４ｍｍとしてある。これにより、定着ニップ２１の周方向の長さは約１２ｍｍになっている。このようにニップ形成部材２０の加圧ローラ４０との対向面２２を加圧ローラ４０の外周面に沿った湾曲面とすることで、定着ニップ２１内の圧力分布が通紙方向に関しておおよそフラットになるようにしてある。ここで、「おおよそフラット」には、ニップ圧力が入口側および出口側に比べてニップ中央部で若干高くなった状態、または、ニップ中央部に比べて入口側および出口側で若干高くなった状態も含むものとする。
【００２４】
ニップ形成部材２０の背面には、断面Ｓ字状に折り曲げた板金製の補強部材３０がニップ形成部材２０の長手方向に沿って設けてある。この補強部材３０は、ニップ形成部材２０が加圧ローラ４０で押圧されることにより長手方向と直交する方向へ撓むのをできるだけ抑えるためのものである。図２に示すように、補強部材３０の両端は、断面コ字状の第１フレーム９０によって固定支持されており、ニップ形成部材２０は補強部材３０に固定されている。また、ニップ形成部材２０と補強部材３０との間には、断熱を目的とした空間３２が設けられている。なお、補強部材は、板金製のものに限らず、例えば中実の金属棒であってもよい。
【００２５】
定着ニップ２１の下方には突入ガイド５０が配置されており、この突入ガイド５０によって、表面に未定着トナー画像Ｔが形成された用紙Ｐが定着ニップ２１へと導入されるようになっている。また、定着ニップ２１の上方には一対の排出ガイド５２が配置されている。これらの排出ガイド５２は、定着ニップ２１から出てきた用紙Ｐを補助的にガイドするとともに、定着ベルト１２または加圧ローラ４０に巻き付こうとする用紙Ｐを分離させる役割を果たしている。
【００２６】
上記構成からなるベルト定着装置１０では、加圧ローラ４０が矢印Ａ方向に回転駆動されると、これに伴って定着ベルト１２がニップ形成部材２０の表面を摺動しながら移動して矢印Ｂ方向に例えば１５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転する。定着ベルト１２は、このように回転されるうちに加熱ローラ１４によって全周が加熱されて所定の定着温度（例えば１８０℃）まで昇温する。
【００２７】
この状態で、表面に未定着トナー画像Ｔが形成された用紙Ｐが定着ニップ２１に下方から導入されて、定着ニップ２１を通過する間にトナー画像Ｔが用紙Ｐに定着される。定着ニップ２１を通過した用紙Ｐは、上方へと搬送されて画像形成装置の外部に排出される。
【００２８】
前記ベルト定着装置１０においては、定着ベルト１２の熱が加圧ローラ４０に伝熱し、加圧ローラ４０は徐々に温度上昇して定着ベルト１２の温度に近づく。加圧ローラ４０上に接触配置されているサーミスタ４１は、定着ベルト１２との接触部Ｒ１の範囲内に位置するので定着ベルト１２の端部領域の温度上昇を検出できる。これにより、加熱ローラ１４の温度、特に加熱ローラ１４の端部領域の温度を推定できる。その結果、従来のベルト定着装置１００のように、加熱ローラ１０４の端部領域に接触配置されて端部領域の温度を検出するサーミスタ１１４ｂを設ける必要がなくなり、サーミスタ１個分のコストを削減できる。
【００２９】
また、ベルト定着装置１０では、回転不能に固定配置されたニップ形成部材２０の加圧ローラ４０との対向面２２を加圧ローラ４０の外周面に沿った湾曲面として、定着ニップ２１内の圧力分布が通紙方向に関しておおよそフラットになるようにしてある。これにより、定着ニップ２１内の全域において用紙搬送速度が一定になり、その結果、定着ニップ２１を通過する用紙にストレスが生じることがなく、画像にじみ等の画像ノイズや紙しわの発生を防止できる。
【００３０】
また、ニップ形成部材２０の幅を任意に設定することで、例えば１２ｍｍという所望の幅の定着ニップ２１を得ることができる。したがって、２つのローラで定着ニップを形成する従来のベルト定着装置では例えば９ｍｍ幅の定着ニップを得るためには例えば４８０Ｎという大きな圧接力が必要であるのに対し、例えば１００〜２４０Ｎという比較的小さい圧接力で幅広の定着ニップ２１を容易に実現できる。このように幅広の定着ニップ２１とすることで、定着に必要なニップ時間を稼ぐことができ、その結果、装置のシステム速度の高速化に対応することができる。
【００３１】
また、従来型のベルト定着装置に用いられていた外周部に弾性層を有する定着ローラに代えてニップ形成部材２０を用いたことで、定着装置を小型化できるとともに定着ベルト１２の周長を短くできる。このように定着ベルト１２を短くできることで定着ベルト１２の熱容量が小さくなるとともに定着ベルト１２からの放熱量も少なくなり、しかも、熱容量の大きい弾性層を有する定着ローラに代えて熱容量の小さい例えば樹脂製のニップ形成部材２０を用いていることで、加熱ローラ１４から伝熱されることによって定着ベルト１２が昇温する速度が速くなり、その結果、始動時のウォームアップ時間および印刷待機時からの回復時間を短くすることができる。
【００３２】
さらに、用紙の種類に応じて加圧ローラ４０の圧接力を可変とした場合でも、定着ニップ２１の入口および出口の位置が２つのローラ間に定着ニップを形成する従来の定着装置のように大きく変動することがないため、定着ニップ２１への用紙の突入性能、および、定着ニップ２１から出る用紙の分離性能を悪化させることがない。
【００３３】
次に、前記ベルト定着装置１０の通紙枚数制御（ＰＰＭ制御）について説明する。後述する各通紙枚数制御では、ヒータランプ１６をオン・オフ制御することにより加熱ローラ１４の表面温度が１８０℃に設定されており、通常の通紙枚数は１０ｐｐｍに設定されている。ここで、単位「ｐｐｍ」は、一分あたりの通紙枚数（Ｐｒｉｎｔ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）の意味である。
【００３４】
前記ベルト定着装置１０では、図３に示す表に従って通紙枚数制御が行われる。この表は、加圧ローラ４０のサーミスタ４１による検出温度と通紙枚数との関係を示す。具体的には、加圧ローラ４０の端部領域の温度が１４０℃未満の場合、通常の通紙枚数１０ｐｐｍで通紙され、加圧ローラ４０の端部領域の温度が１４０〜１６０℃になった場合、通紙枚数は８ｐｐｍに低減される。また、加圧ローラ４０の端部領域の温度が１６０〜１８０℃になった場合、通紙枚数は６ｐｐｍに変更され、加圧ローラ４０の端部領域の温度が１８０〜２００℃になった場合、通紙枚数は４ｐｐｍに変更される。このように、加圧ローラ４０の端部領域が高温になった場合、小サイズ用紙（通紙幅Ｒ３）が通紙されているために加熱ローラ１４の端部温度が上昇したと判断して通紙枚数を低減することにより、加熱ローラ１４、定着ベルト１２および加圧ローラ４０について端部領域から中央領域に伝熱させて端部昇温を是正する。その結果、定着ニップ２１の長手方向における中央領域と端部領域との温度差が少なくなり、小サイズ用紙を連続通紙した後に続けて大サイズ用紙（通紙幅Ｒ２）を通紙したときに光沢段差等の画像ノイズを防止できる。
【００３５】
また、前記通紙枚数制御の変形例として、図４に示す表に従って通紙枚数制御を実行してもよい。この表において、縦パラメータは、プリントスタート信号を受信してから所定時間経過後の加圧ローラ４０の端部領域の温度であり、横パラメータは、加圧ローラ４０の端部領域の温度の単位時間あたりの温度変化量であり、この温度変化量はプリントスタート信号を受信したときの加圧ローラ４０の端部領域の温度と所定時間経過後の加圧ローラ４０の端部領域の温度との差を所定時間で除算することにより求められる。
【００３６】
図４に示すように、加圧ローラ４０の端部領域の温度が低い領域Ｐ１（０〜８０℃）では、定着画像の品質確保に必要な温度を維持するために、通紙枚数を低減して加圧ローラ４０の温度を回復させる。具体的には、例えば、通紙開始してから所定時間経過後の加圧ローラ４０の端部領域の温度が７０〜８０℃で温度変化量が−１．５〜−０．５の場合、通紙枚数は６ｐｐｍに低減される。特に、温度変化量が負の場合は、加圧ローラ４０の端部領域の温度が低下しつつある状態であるから通紙枚数をより低減して加圧ローラ４０の温度を回復させる必要がある。また、加圧ローラ４０の端部領域の温度が通常の領域Ｐ２（８０〜１４０℃）では、通紙枚数を変更する必要はなく、通常の通紙枚数１０ｐｐｍとする。このとき、通紙することにより通紙領域の温度は通紙開始時の温度から徐々に低下するが、小サイズ用紙を通紙する場合、加圧ローラ４０の端部領域の温度は維持されるかもしくは上昇することになる。また、加圧ローラ４０の端部領域の温度が高い領域Ｐ３（１４０〜１６０℃）で、かつ温度変化量が正の値である場合、小サイズ用紙の通紙により加圧ローラ４０の端部領域の温度が上昇しつつあると判断され、通紙枚数を低減することにより端部領域の温度上昇を低減させる必要がある。具体的には、例えば、通紙開始してから所定時間経過後の加圧ローラ４０の端部領域の温度が１５０〜１６０℃で温度変化量が０．５〜１．５の場合、通紙枚数は６ｐｐｍに低減される。その結果、加圧ローラ４０の中央領域（通紙領域）と端部領域（非通紙領域）との温度差を低減できる。また、加圧ローラ４０の端部領域の温度が高い領域Ｐ３（１４０〜１６０℃）で、かつ温度変化量が負の値である場合、通紙開始時の温度は高いが、加圧ローラ４０の端部領域の温度が低下しつつあるので大サイズ用紙が通紙されている通常状態と判断して、通常の通紙枚数１０ｐｐｍに設定する。このように通紙枚数制御を行うことにより、端部領域の熱が中央領域に伝熱することで端部領域と中央領域との温度差が小さくなって端部昇温を抑えることができ、小サイズ用紙を連続通紙した後に続けて大サイズ用紙を通紙したときに光沢段差等の画像ノイズを防止できる。なお、連続プリントではなく一枚のみのプリントの場合、前記所定時間が経過する前にプリント動作が終了するのでこの通紙枚数制御は適用されない。
【００３７】
また、加圧ローラ４０の端部領域の温度と加熱ローラ１４の中央領域の温度との温度差に応じて通紙枚数を制御してもよい。定着ベルト１２を回転させることにより、加熱ローラ１４の熱が定着ベルト１２や加圧ローラ４０に伝わる。通紙時の通紙領域では、定着ベルト１２は加熱ローラ１４から伝わる熱によってほぼ一定温度に保たれるが、加圧ローラ４０の端部領域は用紙に熱を奪われることがないので徐々に温度上昇し、定着ベルト１２の端部領域の温度に近づく。そこで、図５の表に示すように、前記温度差が５０℃以上の場合、加圧ローラ４０の端部温度は１３０℃以下であって通常範囲であるので、通常の通紙枚数１０ｐｐｍに設定される。一方、前記温度差が４０〜５０℃の場合には通紙枚数８ｐｐｍに設定され、前記温度差が３０〜４０℃の場合には通紙枚数６ｐｐｍに設定され、前記温度差が２０〜３０℃の場合には４ｐｐｍに設定される。このように、前記温度差が小さい場合には、小サイズ用紙が通紙されているために加圧ローラ４０の端部温度が上昇していると判断して通紙枚数を低減する。このように通紙枚数制御を行うことにより、端部領域の熱が中央領域に伝熱することで端部領域と中央領域との温度差が小さくなって端部昇温を抑えることができ、小サイズ用紙を連続通紙した後に続けて大サイズ用紙を通紙したときに光沢段差等の画像ノイズを防止できる。
【００３８】
また、加圧ローラ４０の端部領域の温度と加熱ローラ１４の中央領域の温度との温度差と、加圧ローラ４０の端部領域の温度の単位時間あたりの温度変化量とに応じて通紙枚数制御するようにしてもよい。
【００３９】
図６に示すように、加圧ローラ４０の端部領域の温度が低く、温度差が大きい領域Ｑ１（７０℃以上）では、定着画像の品質確保に必要な温度を維持するために、通紙枚数を低減して加圧ローラ４０の温度を回復させる。具体的には、例えば、通紙開始してから所定時間経過後の温度差が７０〜８０℃で温度変化量が−１．５〜−０．５の場合、通紙枚数は６ｐｐｍに低減される。特に、温度変化量が負の場合は、加圧ローラ４０の端部領域の温度が低下しつつある状態であるから通紙枚数をより低減して加圧ローラ４０の温度を回復させる必要がある。
【００４０】
また、通紙開始してから所定時間経過後の温度差が通常の領域Ｑ２（４０〜７０℃）では、加圧ローラ４０の端部温度は通常範囲であるので通紙枚数を変更する必要はなく、通常の通紙枚数１０ｐｐｍとする。このとき、通紙することにより通紙領域の温度は通紙開始時の温度から徐々に低下するが、小サイズ用紙を通紙する場合、加圧ローラ４０の端部領域の温度は維持されるかもしくは上昇することになる。また、温度差が少ない領域Ｑ３（２０〜４０℃）で、かつ温度変化量が正の値である場合、小サイズ用紙の通紙により加圧ローラ４０の端部領域の温度が上昇しつつあると判断され、通紙枚数を低減することにより加圧ローラ４０の端部領域の温度を低減させる必要がある。具体的には、例えば、通紙開始してから所定時間経過後の温度差が２０〜３０℃で温度変化量が０．５〜１．５の場合、通紙枚数は６ｐｐｍに低減される。その結果、加圧ローラ４０の中央領域と端部領域との温度差を低減できる。また、温度差が少ない領域Ｑ３（２０〜４０℃）で、かつ温度変化量が負の値である場合、通紙開始時の温度は高いが、加圧ローラ４０の端部領域の温度が低下しつつあるので大サイズ用紙が通紙されている通常状態と判断して、通常の通紙枚数１０ｐｐｍに設定する。このように通紙枚数制御を行うことにより、端部領域の熱が中央領域に伝熱することで端部領域と中央領域との温度差が小さくなって端部昇温を抑えることができ、小サイズ用紙を連続通紙した後に続けて大サイズ用紙を通紙したときに光沢段差等の画像ノイズを防止できる。なお、連続プリントではなく一枚のみのプリントの場合、前記所定時間が経過する前にプリント動作が終了するのでこの通紙枚数制御は適用されない。
【００４１】
また、前記ベルト定着装置１０の変形例として、ベルト定着装置１０に環境温度を検出する図示しないサーミスタ（第３温度検出手段）を設け、この環境温度に応じて通紙枚数制御するようにしてもよい。これは、定着性能を得るために必要な温度が環境温度により変化するので、通紙枚数を変更するための閾値温度を環境温度に応じて変えたほうが適切な通紙枚数制御を行えるからである。
【００４２】
例えば、環境温度が１５℃未満の場合、図７に示す表に従って前記実施形態と同様に通紙枚数制御が行われる。また、環境温度が１５〜３０℃の場合、図８に示す表に従って通紙枚数制御が行われ、環境温度が３０℃以上の場合、図９に示す表に従って通紙枚数制御が行われる。これらの表の縦パラメータは、プリントスタート信号を受信してから所定時間経過後の加圧ローラ４０の端部領域の温度であり、横パラメータは、加圧ローラ４０の端部領域の温度の単位時間あたりの温度変化量である。
【００４３】
なお、前記ベルト定着装置１０では、ヒータランプ１６を内蔵した加熱ローラ１４によって定着ベルト１２を加熱するようにしたが、定着ベルト１２は加熱ローラ１４とは別の位置で加熱されてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第２温度検出手段で加圧ローラの端部領域の温度を検出することで、端部昇温を推定することができ、これに基づいて端部昇温を是正するための制御を行なうことができる。したがって、従来のベルト定着装置のように加熱ローラの端部に温度検出手段を設ける必要がなく、温度検出手段１個分のコストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベルト定着装置の構成図。
【図２】図１のベルト定着装置を上方から見た断面図。
【図３】ベルト定着装置の通紙枚数制御に用いられる表。
【図４】別の通紙枚数制御に用いられる表。
【図５】別の通紙枚数制御に用いられる表。
【図６】別の通紙枚数制御に用いられる表。
【図７】別の通紙枚数制御に用いられる表。
【図８】別の通紙枚数制御に用いられる表。
【図９】別の通紙枚数制御に用いられる表。
【図１０】従来のベルト定着装置の一例を示す構成図。
【図１１】図１０のベルト定着装置を上方から見た図。
【符号の説明】
１０…ベルト定着装置
１２…定着ベルト
１４…加熱ローラ（加熱ローラ）
１８…サーミスタ（第１温度検出手段）
２０…ニップ形成部材
２１…定着ニップ
４０…加圧ローラ
４１…サーミスタ（第２温度検出手段）
Ｒ１…接触部
Ｒ２…最大通紙幅
Ｒ３…最小通紙幅[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
None [0003]
Conventionally, as shown in FIG. 10, a rotatable heating roller 104 having a heater lamp 102 as a heat source therein, and a rotatable heating roller 104 at a position distant from the heating roller 104, and a sponge or rubber on the outer peripheral portion A fixing roller 108 having an elastic layer 106; an endless sheet-shaped fixing belt 110 wound around the heating roller 104 and the fixing roller 108; and a pressure roller pressed against the fixing roller 108 with the fixing belt 110 interposed therebetween. 112 is known. In addition, since the belt fixing device 100 is generally widely known, the patent fixing device is set to “none” without giving a specific document as the patent document.
[0004]
In the belt fixing device 100, a contact portion between the fixing belt 110 and the pressure roller 112 forms a fixing nip 114. The fixing belt 110 is configured to rotate in the direction of arrow D by rotating the pressure roller 112 in the direction of arrow C. During this rotation, the fixing belt 110 is heated by the heating roller 104 to be heated to a predetermined fixing temperature (for example, 180 ° C.). Then, in the belt fixing device 100, after the fixing belt 110 is heated to a predetermined temperature, the recording medium on which the unfixed toner image is formed is introduced into the fixing nip 114, and when the paper passes through the fixing nip 114, The toner image is heated and fixed on a sheet.
[0005]
In the belt fixing device 100, for example, when continuously passing small-sized paper of A5 size, a paper passing area (center area) where the paper passes in the fixing nip 114 and a non-paper passing area (end area) where the paper does not pass. In this case, the amount of heat taken by the paper greatly differs, and the temperature of the paper passing area is lower than that of the non-paper passing area. When the temperature of the heating roller 104 is controlled by controlling the heater lamp 102 so that the temperature of the sheet passing area having the lowered temperature becomes the predetermined fixing temperature, the end area of the heating roller 104 corresponding to the non-sheet passing area becomes the sheet passing area. It is hotter than the central region corresponding to the region. When the temperature of the end region of the heating roller 104 rises, the end regions of the fixing belt 110 and the pressing roller 112 similarly become hotter than the central region (hereinafter, the end portions of the heating roller 104, the fixing belt 110, and the pressing roller 112). A state in which the temperature of the partial area becomes higher than the allowable range compared to the central area is referred to as “end temperature increase”.) In the fixing belt 110, a temperature difference occurs between the paper passing area and the non-paper passing area. In this state, if a large-size sheet of, for example, A4 size is passed through the fixing nip 114 after the small-size sheet, image noise such as a gloss step occurs in the fixed image.
[0006]
In order to avoid this inconvenience, in the conventional belt fixing device 100, as shown in FIG. 11, a thermistor 116 for detecting the temperature of the paper passing area of the fixing nip 114 is arranged in contact with the central area of the pressure roller 112. At the same time, two thermistors 114a and 114b for detecting the respective temperatures of the central region and the end region of the heating roller 104 are arranged in contact with the heating roller 104, and the end region of the heating roller 104 becomes higher than a predetermined temperature. By performing control such as reducing the number of sheets passed to the fixing nip 114 per unit time or temporarily stopping the sheet passing, the heat is transferred from the end region of the heating roller 104 to the central region, thereby controlling the temperature. There are ways to correct the difference.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the belt fixing device 100, there is a problem that the cost is increased by installing a total of three thermistors for controlling the temperature of the heating roller 104 and the fixing belt 110.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above problem, the present invention
An endless sheet-shaped fixing belt wound around a rotatable heating roller and a nip forming member fixedly arranged to be non-rotatable, and pressed against the nip forming member with the fixing belt interposed therebetween; A rotatable pressure roller having a fixing nip at a contact portion with the fixing belt, wherein the fixing belt rotates while sliding on the nip forming member by the rotation of the pressure roller. A first temperature detecting means for detecting a temperature of the heating roller in a central area of the heating roller, and a temperature of the pressure roller in an end area of the pressure roller. Is provided with second temperature detecting means for detecting the temperature.
[0009]
In the belt fixing device having the above-described configuration, the temperature rise in the end portion can be estimated by detecting the temperature in the end region of the pressure roller by the second temperature detection unit, and the temperature rise in the end portion can be estimated based on the temperature. Control for correction can be performed. Therefore, unlike the conventional belt fixing device, it is not necessary to provide the temperature detecting means at the end of the heating roller, and the cost for one temperature detecting means can be reduced.
[0010]
It is preferable that the belt fixing device changes the number of sheets passing through the fixing nip per unit time in accordance with the temperature detected by the second temperature detecting unit.
[0011]
Further, the belt fixing device may determine the number of sheets per unit time that passes through the fixing nip according to the detected temperature detected by the second temperature detecting unit and a temperature change amount per unit time of the detected temperature. It may be changed.
[0012]
Further, the belt fixing device changes the number of sheets per unit time passing through the fixing nip according to a temperature difference between the respective detected temperatures detected by the first temperature detecting unit and the second temperature detecting unit. Is also good.
[0013]
The belt fixing device may further include a temperature difference between each of the detected temperatures detected by the first temperature detecting unit and the second temperature detecting unit, and a temperature change amount per unit time of the detected temperature detected by the second temperature detecting unit. May be changed according to the number of sheets passing through the fixing nip per unit time.
[0014]
Further, the belt fixing device may change the number of sheets per unit time passing through the fixing nip according to the environmental temperature detected by the third temperature detecting unit.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a belt fixing device 10 according to an embodiment of the present invention. The belt fixing device 10 includes an endless sheet-shaped fixing belt 12. The fixing belt 12 has, for example, an outer diameter of 65 mm when formed into a cylindrical shape, a base material made of PI (polyimide) having a thickness of 70 μm, an elastic layer made of silicone rubber having a thickness of 200 μm, and PFA having a thickness of 30 μm. (Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer). The fixing belt 12 is wound around a heating roller 14 whose both ends are rotatably supported, and a nip forming member 20 fixedly and non-rotatably disposed at a position distant from the heating roller 14. Note that a lubricant such as grease or oil may be applied to the inner surface of the fixing belt 12 in order to reduce frictional resistance with the nip forming member 20 when the fixing belt 12 rotates.
[0016]
The heating roller 14 is formed of, for example, a metal cylindrical tube having an outer diameter of 35 mm, and has a heater lamp 16 as a heat source inside. The fixing belt 12 is heated by a heating roller 14 heated from the inside by a heater lamp 16. Further, a thermistor 18 (first temperature detecting means) is disposed in contact with the central area of the heating roller 14, and the on / off of the heater lamp 16 is controlled in accordance with the temperature detected by the thermistor 18, whereby the heating is performed. The rollers 14 and the fixing belt 12 can be set to a predetermined temperature. As shown in FIG. 2, both ends of the heating roller 14 are rotatably supported by a first frame 90 having a U-shaped cross section, and both ends thereof are separated from the nip forming member 20 by springs 92. Being energized. Thereby, tension is applied to the fixing belt 12, and the tension load is set to, for example, 15N.
[0017]
The nip forming member 20 is disposed inside the fixing belt 12, and a pressure roller 40 is pressed against the nip forming member 20 with the fixing belt 12 interposed therebetween. As a result, the contact portion between the fixing belt 12 and the pressure roller 40 forms the fixing nip 21.
[0018]
The pressure roller 40 has, for example, an outer diameter of 30 mm, and has an elastic layer 44 made of rubber or sponge with a thickness of 4 mm on the outer peripheral portion of a metal cylindrical cored bar 42. Has a release layer (not shown) having a thickness of 40 μm.
[0019]
The elastic layer 44 of the pressure roller 40 has a length of, for example, 240 mm in the axial direction (the depth direction in FIG. 1). The fixing belt 12 has a greater width so that the elastic layer 44 of the pressure roller 40 is pressed against the entire length. The nip forming member 20 extends so as to support the fixing belt 12 over the entire width.
[0020]
As shown in FIG. 2, both ends of the pressure roller 40 are rotatably supported by a second frame 94 having a U-shaped cross section, and both ends are urged toward the nip forming member 20 by springs 96. Have been.
[0021]
A drive gear 98 is fixed to the shaft of the pressure roller 40. The drive gear 98 is connected to the motor 46 shown in FIG. 1, and the pressure roller 40 is driven to rotate in the direction of arrow A by the motor 46. It has become.
[0022]
A thermistor 41 (second temperature detecting means) is disposed in contact with an end region of the pressure roller 40, and the temperature of the pressure roller 40 is detected by the thermistor 41. Further, the thermistor 41 is provided within the range of the contact portion R1 with the fixing belt 12 and outside the maximum sheet passing width R2. Note that an auxiliary heater may be arranged inside the pressure roller 40.
[0023]
The nip forming member 20 is formed of a material (for example, resin, ceramic, or the like) having low thermal conductivity and harder than the elastic layer 44 of the pressure roller 40. The surface 22 of the nip forming member 20 facing the pressure roller 40 is a curved surface along the outer peripheral surface of the pressure roller 40. Specifically, the radius of curvature of the opposing surface 22 of the nip forming member 20 is the same as the radius of curvature of the outer peripheral surface of the pressure roller 40, for example, 15 mm or slightly larger, for example, 15.4 mm. As a result, the circumferential length of the fixing nip 21 is about 12 mm. In this manner, by forming the surface 22 of the nip forming member 20 facing the pressure roller 40 as a curved surface along the outer peripheral surface of the pressure roller 40, the pressure distribution in the fixing nip 21 becomes substantially flat in the paper passing direction. It is made to become. Here, "approximately flat" means that the nip pressure is slightly higher at the center of the nip than at the inlet and outlet, or slightly higher at the inlet and outlet compared to the center of the nip. Shall also be included.
[0024]
On the back surface of the nip forming member 20, a sheet metal reinforcing member 30 bent in an S-shaped cross section is provided along the longitudinal direction of the nip forming member 20. The reinforcing member 30 is for minimizing bending of the nip forming member 20 in a direction orthogonal to the longitudinal direction due to being pressed by the pressure roller 40. As shown in FIG. 2, both ends of the reinforcing member 30 are fixed and supported by a first frame 90 having a U-shaped cross section, and the nip forming member 20 is fixed to the reinforcing member 30. Further, a space 32 for heat insulation is provided between the nip forming member 20 and the reinforcing member 30. The reinforcing member is not limited to a sheet metal member, and may be, for example, a solid metal rod.
[0025]
A plunging guide 50 is disposed below the fixing nip 21, and the paper P on which the unfixed toner image T is formed is introduced into the fixing nip 21 by the plunging guide 50. Further, a pair of discharge guides 52 is disposed above the fixing nip 21. These discharge guides 52 serve to assist the paper P coming out of the fixing nip 21 and to separate the paper P to be wound around the fixing belt 12 or the pressure roller 40.
[0026]
In the belt fixing device 10 having the above-described configuration, when the pressure roller 40 is driven to rotate in the direction of arrow A, the fixing belt 12 moves while sliding on the surface of the nip forming member 20 and moves in the direction of arrow B. At a speed of, for example, 150 mm / sec. While the fixing belt 12 is rotated in this way, the entire circumference thereof is heated by the heating roller 14 and the temperature is raised to a predetermined fixing temperature (for example, 180 ° C.).
[0027]
In this state, the sheet P on which the unfixed toner image T is formed is introduced into the fixing nip 21 from below, and the toner image T is fixed on the sheet P while passing through the fixing nip 21. The sheet P that has passed through the fixing nip 21 is conveyed upward and discharged outside the image forming apparatus.
[0028]
In the belt fixing device 10, the heat of the fixing belt 12 is transmitted to the pressure roller 40, and the temperature of the pressure roller 40 gradually increases to approach the temperature of the fixing belt 12. Since the thermistor 41 disposed in contact with the pressure roller 40 is located within the range of the contact portion R1 with the fixing belt 12, it is possible to detect a temperature rise in the end region of the fixing belt 12. This makes it possible to estimate the temperature of the heating roller 14, particularly the temperature of the end region of the heating roller 14. As a result, unlike the conventional belt fixing device 100, there is no need to provide the thermistor 114b that is arranged in contact with the end region of the heating roller 104 and detects the temperature of the end region, and the cost for one thermistor can be reduced. .
[0029]
In the belt fixing device 10, the pressure inside the fixing nip 21 is set such that the surface 22 facing the pressure roller 40 of the nip forming member 20 that is fixed and non-rotatably fixed is a curved surface along the outer peripheral surface of the pressure roller 40. The distribution is approximately flat in the paper passing direction. As a result, the paper conveyance speed becomes constant in the entire area inside the fixing nip 21, and as a result, no stress is generated on the paper passing through the fixing nip 21, and image noise such as image bleeding and paper wrinkles can be prevented. .
[0030]
Further, by arbitrarily setting the width of the nip forming member 20, a fixing nip 21 having a desired width of, for example, 12 mm can be obtained. Therefore, in a conventional belt fixing device in which a fixing nip is formed by two rollers, a large pressing force of, for example, 480 N is required to obtain a fixing nip having a width of, for example, 9 mm, whereas a relatively small pressing force of, for example, 100 to 240 N is required. A wide fixing nip 21 can be easily realized by the pressing force. By using the wide fixing nip 21, a nip time required for fixing can be obtained, and as a result, it is possible to cope with an increase in the system speed of the apparatus.
[0031]
Further, by using the nip forming member 20 instead of the fixing roller having an elastic layer on the outer peripheral portion used in the conventional belt fixing device, the fixing device can be downsized and the circumference of the fixing belt 12 can be shortened. it can. Since the fixing belt 12 can be shortened in this way, the heat capacity of the fixing belt 12 is reduced, and the amount of heat radiated from the fixing belt 12 is also reduced. In addition, instead of a fixing roller having an elastic layer having a large heat capacity, for example, resin By using the nip forming member 20, the speed at which the temperature of the fixing belt 12 rises due to the heat transfer from the heating roller 14 is increased, and as a result, the warm-up time at the start and the recovery time from the printing standby time Can be shortened.
[0032]
Further, even when the pressure contact force of the pressure roller 40 is variable according to the type of paper, the positions of the entrance and the exit of the fixing nip 21 are large as in a conventional fixing device in which a fixing nip is formed between two rollers. Since it does not fluctuate, the performance of the sheet entering the fixing nip 21 and the performance of separating the sheet exiting the fixing nip 21 do not deteriorate.
[0033]
Next, control of the number of sheets passed (PPM control) of the belt fixing device 10 will be described. In each sheet number control described below, the surface temperature of the heating roller 14 is set to 180 ° C. by turning on and off the heater lamp 16, and the normal sheet number is set to 10 ppm. Here, the unit “ppm” means the number of sheets passed per minute (Print Per Minute).
[0034]
In the belt fixing device 10, the number of passed sheets is controlled according to the table shown in FIG. This table shows the relationship between the temperature detected by the thermistor 41 of the pressure roller 40 and the number of sheets passed. Specifically, when the temperature of the end region of the pressure roller 40 is lower than 140 ° C., the sheet is passed at a normal number of sheets of 10 ppm, and the temperature of the end region of the pressure roller 40 becomes 140 to 160 ° C. In this case, the number of sheets passed is reduced to 8 ppm. When the temperature of the end region of the pressure roller 40 becomes 160 to 180 ° C., the number of sheets passed is changed to 6 ppm, and when the temperature of the end region of the pressure roller 40 becomes 180 to 200 ° C. , The number of sheets passed is changed to 4 ppm. As described above, when the end area of the pressure roller 40 becomes high in temperature, it is determined that the end temperature of the heating roller 14 has risen because small-size paper (sheet passing width R3) is being passed. By reducing the number of sheets, heat is transferred from the end region to the central region of the heating roller 14, the fixing belt 12, and the pressure roller 40 to correct the end temperature rise. As a result, the temperature difference between the central region and the end region in the longitudinal direction of the fixing nip 21 is reduced, and the glossiness when continuously passing large-sized paper (paper passing width R2) after continuously passing small-sized paper is reduced. Image noise such as steps can be prevented.
[0035]
As a modified example of the control of the number of passed sheets, the control of the number of passed sheets may be executed according to a table shown in FIG. In this table, the vertical parameter is the temperature of the end area of the pressure roller 40 after a predetermined time has elapsed after receiving the print start signal, and the horizontal parameter is the unit of the temperature of the end area of the pressure roller 40. This is the temperature change amount per time, and the temperature change amount is the difference between the temperature of the end region of the pressure roller 40 when the print start signal is received and the temperature of the end region of the pressure roller 40 after a predetermined time has elapsed. It is obtained by dividing the difference by a predetermined time.
[0036]
As shown in FIG. 4, in an area P <b> 1 (0 to 80 ° C.) where the temperature of the end area of the pressure roller 40 is low, in order to maintain the temperature required for securing the quality of the fixed image, the number of sheets passed is reduced. To restore the temperature of the pressure roller 40. Specifically, for example, when the temperature of the end region of the pressure roller 40 after a predetermined time has elapsed from the start of paper passing is 70 to 80 ° C. and the temperature change amount is −1.5 to −0.5, The number of sheets passed is reduced to 6 ppm. In particular, when the temperature change amount is negative, the temperature in the end region of the pressure roller 40 is decreasing, and it is necessary to recover the temperature of the pressure roller 40 by further reducing the number of sheets passed. . Further, when the temperature of the end region of the pressure roller 40 is in the normal region P2 (80 to 140 ° C.), it is not necessary to change the number of passed sheets, and the normal number of passed sheets is 10 ppm. At this time, the temperature of the paper passing area gradually decreases from the temperature at the start of paper passing by passing the paper, but the temperature of the end area of the pressure roller 40 is maintained when the small size paper is passed. Or rise. When the temperature of the end region of the pressure roller 40 is high in the region P3 (140 to 160 ° C.) and the temperature change amount is a positive value, the end of the pressure roller 40 is It is determined that the temperature of the area is increasing, and it is necessary to reduce the temperature increase in the end area by reducing the number of sheets passed. More specifically, for example, when the temperature of the end region of the pressure roller 40 after a predetermined time has elapsed from the start of paper feeding and the temperature change amount is 0.5 to 1.5, The number is reduced to 6 ppm. As a result, it is possible to reduce the temperature difference between the central area (paper passing area) and the end area (non-paper passing area) of the pressure roller 40. Further, in the region P3 (140 to 160 ° C.) where the temperature of the end region of the pressure roller 40 is high and the temperature change amount is a negative value, the temperature at the start of sheet feeding is high, Since the temperature of the end area is decreasing, it is determined that the normal state is that large-size paper is being passed, and the normal number of paper passing is set to 10 ppm. By controlling the number of sheets passed in this way, the heat in the end region is transferred to the central region, so that the temperature difference between the end region and the central region is reduced, and the end portion can be prevented from rising. It is possible to prevent image noise such as a gloss step when continuously passing large-sized paper after passing small-sized paper continuously. In the case of printing only one sheet instead of continuous printing, the printing operation ends before the predetermined time elapses, and thus the control of the number of passed sheets is not applied.
[0037]
Further, the number of sheets passed may be controlled in accordance with the temperature difference between the temperature in the end region of the pressure roller 40 and the temperature in the central region of the heating roller 14. By rotating the fixing belt 12, the heat of the heating roller 14 is transmitted to the fixing belt 12 and the pressure roller 40. In the paper passing area at the time of paper passing, the fixing belt 12 is maintained at a substantially constant temperature by the heat transmitted from the heating roller 14, but the end area of the pressure roller 40 is gradually removed since the heat is not taken by the paper. The temperature rises and approaches the temperature in the end region of the fixing belt 12. Therefore, as shown in the table of FIG. 5, when the temperature difference is 50 ° C. or more, the end temperature of the pressure roller 40 is 130 ° C. or less and is in the normal range. Is done. On the other hand, when the temperature difference is 40 to 50 ° C., the number of sheets passed is set to 8 ppm, and when the temperature difference is 30 to 40 ° C., the number of sheets passed is set to 6 ppm, and the temperature difference is set to 20 to 30 ° C. Is set to 4 ppm. As described above, when the temperature difference is small, it is determined that the temperature at the end portion of the pressure roller 40 has increased because small-sized paper is being passed, and the number of passed paper is reduced. By controlling the number of sheets passed in this way, the heat in the end region is transferred to the central region, so that the temperature difference between the end region and the central region is reduced, and the end portion can be prevented from rising. It is possible to prevent image noise such as a gloss step when continuously passing large-sized paper after passing small-sized paper continuously.
[0038]
In addition, the temperature difference between the temperature of the end region of the pressure roller 40 and the temperature of the central region of the heating roller 14 and the amount of temperature change per unit time of the temperature of the end region of the pressure roller 40 are determined. The number of sheets may be controlled.
[0039]
As shown in FIG. 6, in an area Q1 (70 ° C. or higher) where the temperature of the end portion area of the pressure roller 40 is low and the temperature difference is large, paper passing is performed in order to maintain the temperature necessary for securing the quality of the fixed image. The temperature of the pressure roller 40 is recovered by reducing the number of sheets. Specifically, for example, when the temperature difference after a lapse of a predetermined time from the start of sheet passing is 70 to 80 ° C. and the temperature change amount is −1.5 to −0.5, the number of sheets passed is reduced to 6 ppm. You. In particular, when the temperature change amount is negative, the temperature in the end region of the pressure roller 40 is decreasing, and it is necessary to recover the temperature of the pressure roller 40 by further reducing the number of sheets passed. .
[0040]
Further, in a region Q2 (40 to 70 ° C.) where the temperature difference after a lapse of a predetermined time from the start of sheet feeding is normal (40 to 70 ° C.), the end temperature of the pressure roller 40 is in the normal range. And the normal number of sheets passed is 10 ppm. At this time, the temperature of the paper passing area gradually decreases from the temperature at the start of paper passing by passing the paper, but the temperature of the end area of the pressure roller 40 is maintained when the small size paper is passed. Or rise. In the case where the temperature difference is small in the region Q3 (20 to 40 ° C.) and the temperature change amount is a positive value, the temperature of the end region of the pressure roller 40 is increasing due to the passage of the small-sized paper. Therefore, it is necessary to reduce the temperature of the end region of the pressure roller 40 by reducing the number of passed sheets. Specifically, for example, when the temperature difference after a lapse of a predetermined time from the start of sheet passing is 20 to 30 ° C. and the temperature change amount is 0.5 to 1.5, the number of sheets passed is reduced to 6 ppm. As a result, the temperature difference between the central region and the end region of the pressure roller 40 can be reduced. Further, when the temperature difference is small in the region Q3 (20 to 40 ° C.) and the temperature change amount is a negative value, the temperature at the start of paper feeding is high, but the temperature in the end region of the pressure roller 40 is low. Therefore, it is determined that a normal state in which a large-size sheet is being passed, and the normal sheet number is set to 10 ppm. By controlling the number of sheets passed in this way, the heat in the end region is transferred to the central region, so that the temperature difference between the end region and the central region is reduced, and the end portion can be prevented from rising. It is possible to prevent image noise such as a gloss step when continuously passing large-sized paper after passing small-sized paper continuously. Note that, in the case of printing only one sheet instead of continuous printing, the printing operation ends before the predetermined time has elapsed, so this sheet number control is not applied.
[0041]
Further, as a modified example of the belt fixing device 10, a thermistor (third temperature detecting means) (not shown) for detecting the environmental temperature is provided in the belt fixing device 10, and the number of sheets passed is controlled according to the environmental temperature. Good. This is because the temperature required for obtaining the fixing performance varies depending on the environmental temperature, and therefore, it is possible to control the number of sheets to be passed appropriately by changing the threshold temperature for changing the number of sheets to be passed according to the environmental temperature. .
[0042]
For example, when the environmental temperature is lower than 15 ° C., the number of passed sheets is controlled according to the table shown in FIG. When the environmental temperature is 15 to 30 ° C., the number of sheets passed is controlled according to the table shown in FIG. 8, and when the environmental temperature is 30 ° C. or higher, the number of sheets passed is controlled according to the table shown in FIG. The vertical parameters in these tables are the temperature of the end area of the pressure roller 40 after a predetermined time has elapsed after receiving the print start signal, and the horizontal parameter is the unit of the temperature of the end area of the pressure roller 40. It is the amount of temperature change per hour.
[0043]
In the belt fixing device 10, the fixing belt 12 is heated by the heating roller 14 having the built-in heater lamp 16, but the fixing belt 12 may be heated at a position different from the heating roller 14.
[0044]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the temperature rise in the end portion can be estimated by detecting the temperature in the end portion region of the pressure roller by the second temperature detecting means. Thus, control for correcting the temperature rise at the end can be performed. Therefore, unlike the conventional belt fixing device, it is not necessary to provide the temperature detecting means at the end of the heating roller, and the cost for one temperature detecting means can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a belt fixing device of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the belt fixing device of FIG. 1 as viewed from above.
FIG. 3 is a table used for controlling the number of sheets passed by the belt fixing device.
FIG. 4 is a table used for another control of the number of passed sheets.
FIG. 5 is a table used for another control of the number of passed sheets.
FIG. 6 is a table used for another control of the number of passed sheets.
FIG. 7 is a table used for another control of the number of passed sheets.
FIG. 8 is a table used for another sheet number control.
FIG. 9 is a table used for another control of the number of passed sheets.
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional belt fixing device.
11 is a diagram of the belt fixing device of FIG. 10 as viewed from above.
[Explanation of symbols]
10 belt fixing device 12 fixing belt 14 heating roller (heating roller)
18. Thermistor (first temperature detecting means)
20 nip forming member 21 fixing nip 40 pressure roller 41 thermistor (second temperature detecting means)
R1 contact part R2 maximum paper width R3 minimum paper width
