JP2006284692A - Fixing device - Google Patents

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JP2006284692A JP2005101497A JP2005101497A JP2006284692A JP 2006284692 A JP2006284692 A JP 2006284692A JP 2005101497 A JP2005101497 A JP 2005101497A JP 2005101497 A JP2005101497 A JP 2005101497A JP 2006284692 A JP2006284692 A JP 2006284692A
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Toshiyuki Hamada
敏行 浜田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device for performing suitable heating control of a fixing member, without performing strict initial setting for a gap distance between the fixing member and a contactless temperature sensing means. <P>SOLUTION: The fixing device 1 comprises a fixing roller 11 for incorporating a halogen lamp 15; a pressure roller 21 for pressure-contacting it; a contact thermistor 16 brought into contact with a non-paper passing region of the surface of the fixing roller 11; a non-contact thermistor 17 provided spacing a prescribed gap from a paper-passing region surface of the fixing roller 11; and a dection means moving mechanism 40 for modifying the gap distance. A control means 50 stabilizes the surface temperature of the fixing roller 11, on the basis of information from the contact thermistor 16, modifies the position of the non-contact thermistor 17 by the detection means moving mechanism 40, on the basis of information from the contact thermistor 16 and the non-contact thermistor 17 after the surface temperature has stabilized, and performs heating control, on the basis of the information from the non-contact thermistor 17, after the position change. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、加熱手段を内蔵した定着部材と加圧部材とを圧接させて形成した定着ニップに未定着トナー像を担持した用紙を挿入し、トナー像を加熱、加圧して用紙表面に定着させる定着装置に関する。   The present invention inserts a sheet carrying an unfixed toner image into a fixing nip formed by press-contacting a fixing member having a heating unit and a pressure member, and heats and pressurizes the toner image to fix it on the surface of the sheet. The present invention relates to a fixing device.

電子写真方式の画像形成装置においては、互いが圧接して定着ニップを形成する定着部材と加圧部材のうち、少なくとも一方の部材に加熱手段を内蔵させ、この加熱手段によって加熱された部材間の定着ニップに未定着トナー像を担持した用紙を挿通することにより、トナー像を加熱、加圧して用紙表面に定着する熱定着方式が広く用いられている。このような熱定着方式が用いられた定着装置は、通常、定着部材である定着ローラと加圧部材である加圧ローラとを備え、定着ローラの内部には加熱手段を配置し、加圧ローラの内部には加熱手段を配置しない構成を採用している。   In an electrophotographic image forming apparatus, a heating unit is incorporated in at least one of a fixing member and a pressure member that are pressed against each other to form a fixing nip, and between the members heated by the heating unit A thermal fixing method is widely used in which a paper carrying an unfixed toner image is inserted into a fixing nip, whereby the toner image is heated and pressurized to be fixed on the paper surface. A fixing device using such a heat fixing system usually includes a fixing roller as a fixing member and a pressure roller as a pressure member, and a heating unit is arranged inside the fixing roller, and the pressure roller The structure which does not arrange | position a heating means inside is employ | adopted.

定着ローラの表面温度は、従来、その表面の非通紙域に接触する接触式温度検知手段によって検知していた。そして、この非通紙域の表面温度に基づいて、加熱手段による定着ローラの温度制御を行っていた。しかしながら、通紙域は用紙やトナーに熱を奪われて表面温度が低下するのに対し、非通紙域は熱を奪われることがなく、互いに表面温度が異なる。これに加えて、昨今の画像形成装置の高速化や使用可能な用紙の多様化が進んだ状況において、それぞれの条件に対応した定着動作が困難になってきた。したがって、十分な定着ができなかったり、定着ムラが発生したりすることに起因して、画像が乱れる定着不良が生じる可能性が高くなっていた。   Conventionally, the surface temperature of the fixing roller has been detected by contact-type temperature detecting means that contacts the non-sheet passing area of the surface. Based on the surface temperature of the non-sheet passing area, the temperature of the fixing roller is controlled by the heating means. However, while the sheet passing area is deprived of heat by the paper and toner and the surface temperature is lowered, the non-sheet passing area is not deprived of heat and the surface temperature is different from each other. In addition to this, in a situation where the speed of the recent image forming apparatus and the diversification of usable papers have progressed, the fixing operation corresponding to each condition has become difficult. Therefore, there has been a high possibility that a fixing failure in which an image is disturbed due to insufficient fixing or uneven fixing occurs.

そこで、定着ローラ表面の通紙域の温度検知を行うことにより、好適な定着動作の実現を目指した手法が提案されている。通紙域の温度検知を行うのは、定着ローラ表面から僅かに離れた位置に設けられた非接触式温度検知手段である。このような非接触式温度検知手段によって定着ローラ表面の通紙域の温度検知を行う定着装置の一例を、特許文献1に見ることができる。
特許第2673455号公報(第2−3頁、図2−4)
In view of this, there has been proposed a technique aimed at realizing a suitable fixing operation by detecting the temperature of the sheet passing area on the surface of the fixing roller. The temperature of the paper passing area is detected by a non-contact temperature detecting means provided at a position slightly away from the surface of the fixing roller. An example of a fixing device that detects the temperature of the sheet passing area on the surface of the fixing roller by such a non-contact type temperature detecting means can be seen in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707.
Japanese Patent No. 2673455 (page 2-3, FIG. 2-4)

特許文献1に記載された熱ローラ定着装置では、非接触温度センサ(非接触式温度検知手段)のみで温度検知を行うことに対する不具合を解消するために、定着装置のアイドリング時には補正用温度センサ(接触式温度検知手段)により熱ローラ(定着部材)の表面温度を検知して加熱手段の制御を行い、コピー(画像形成)動作時には非接触温度センサの出力値と補正用温度センサのアイドリング時の出力値とを演算処理することにより、加熱制御を行っている。しかしながら、非接触式温度検知手段による温度検知は、定着部材との隙間の距離が大きく影響する。これにより、隙間の初期設定が重要であるのとともに、搬送時や経時変化による位置ずれにも十分注意する必要がある。特許文献1に記載された熱ローラ定着装置では、このような定着部材と非接触式温度検知手段との隙間については考慮されていないが、定着部材の、一層精度の高い加熱制御を行うためには、この隙間がどのくらいの距離であるのかをできるだけ正確に把握する必要がある。   In the heat roller fixing device described in Patent Document 1, a correction temperature sensor (when the fixing device is idling) (in order to eliminate the problem of performing temperature detection only with a non-contact temperature sensor (non-contact temperature detecting means)). The surface temperature of the heat roller (fixing member) is detected by the contact type temperature detecting means) to control the heating means. During the copying (image forming) operation, the output value of the non-contact temperature sensor and the idling temperature sensor for idling Heating control is performed by calculating the output value. However, the temperature detection by the non-contact temperature detection means is greatly affected by the distance of the gap with the fixing member. As a result, the initial setting of the gap is important, and it is necessary to pay sufficient attention to misalignment due to transport and changes over time. In the heat roller fixing device described in Patent Document 1, such a gap between the fixing member and the non-contact type temperature detecting means is not considered, but in order to perform heating control of the fixing member with higher accuracy. Needs to know as accurately as possible how far this gap is.

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、定着部材表面の非通紙域に接触する接触式温度検知手段と、通紙域に対して設けられた非接触式温度検知手段とを用いて定着部材の加熱制御を行う定着装置において、定着部材と非接触式温度検知手段との隙間の距離に関して、あらかじめ厳密な初期設定をすることなく、定着部材の好適な加熱制御を行うことが可能な定着装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and uses contact-type temperature detection means that contacts a non-sheet-passing area on the surface of the fixing member and non-contact-type temperature detection means provided for the sheet-passing area. In the fixing device that controls the heating of the fixing member, it is possible to perform suitable heating control of the fixing member without performing a strict initial setting in advance with respect to the gap distance between the fixing member and the non-contact temperature detecting means. It is an object to provide a simple fixing device.

上記の課題を解決するため、本発明は、定着部材と、この定着部材に圧接して用紙を挿通させる定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材表面の非通紙域に接触させて設けられた接触式温度検知手段と、前記定着部材表面の通紙域に対して非接触にして設けられた非接触式温度検知手段と、前記接触式温度検知手段及び/または前記非接触式温度検知手段からの情報に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段とを備えた定着装置において、前記非接触式温度検知手段の位置を変更することにより、前記定着部材と非接触式温度検知手段との隙間の距離を変更可能な検知手段移動機構を備え、前記制御手段は、前記接触式温度検知手段からの情報に基づいて前記加熱手段を制御して定着部材の表面温度を安定させ、定着部材の表面温度が安定した後に接触式温度検知手段及び非接触式温度検知手段からの情報に基づいて非接触式温度検知手段の位置を前記検知手段移動機構によって変更させ、この位置変更の後に非接触式温度検知手段からの情報に基づいて加熱手段を制御することとした。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a fixing member, a pressure member that forms a fixing nip that presses against the fixing member and allows a sheet to pass therethrough, a heating unit that heats the fixing member, and the fixing member Contact temperature detecting means provided in contact with the non-sheet passing area on the surface, non-contact temperature detecting means provided in non-contact with the sheet passing area on the surface of the fixing member, and the contact temperature In a fixing device comprising a detection means and / or a control means for controlling the heating means based on information from the non-contact temperature detection means, by changing the position of the non-contact temperature detection means, A detection unit moving mechanism capable of changing a gap distance between the fixing member and the non-contact type temperature detection unit is provided, and the control unit controls the heating unit based on information from the contact type temperature detection unit and fixes the fixing unit. Member surface The position of the non-contact temperature detection means is changed by the detection means moving mechanism based on information from the contact temperature detection means and the non-contact temperature detection means after the surface temperature of the fixing member is stabilized, After this position change, the heating means is controlled based on information from the non-contact temperature detecting means.

また、前記制御手段は、前記定着部材の所定の表面温度に対する前記非接触式温度検知手段の基準検知温度情報と、この基準検知温度情報に対応する位置補正テーブルとを記憶するとともに、定着部材の表面温度を安定させた後、前記接触式温度検知手段が所定の温度を検知した時に非接触式温度検知手段から得られた温度と、前記位置補正テーブルとに基づいて定着部材と非接触式温度検知手段との隙間の距離を推定し、この推定された隙間の距離に基づいて非接触式温度検知手段の位置を前記検知手段移動機構によって変更させ、この位置変更の後に非接触式温度検知手段からの情報に基づいて前記加熱手段を制御することとした。   The control means stores reference detection temperature information of the non-contact temperature detection means for a predetermined surface temperature of the fixing member and a position correction table corresponding to the reference detection temperature information, and After the surface temperature is stabilized, the fixing member and the non-contact type temperature based on the temperature obtained from the non-contact type temperature detection unit and the position correction table when the contact type temperature detection unit detects a predetermined temperature. Estimating the distance of the gap with the detection means, the position of the non-contact type temperature detection means is changed by the detection means moving mechanism based on the estimated distance of the gap, and after this position change, the non-contact type temperature detection means The heating means was controlled based on the information from

また、前記検知手段移動機構は、前記非接触式温度検知手段を前記定着部材から離隔する方向に付勢する付勢手段と、非接触式温度検知手段を定着部材に接近させるカムとを備えることとした。   The detecting means moving mechanism includes an urging means for urging the non-contact type temperature detecting means in a direction away from the fixing member, and a cam for causing the non-contact type temperature detecting means to approach the fixing member. It was.

また、前記制御手段は、前記加熱手段を、所定時間毎にON/OFFすることによって制御することとした。   Further, the control means controls the heating means by turning on / off every predetermined time.

また、前記制御手段は、前記加熱手段を、その出力を調節することによって制御することとした。   Further, the control means controls the heating means by adjusting its output.

本発明の構成によれば、定着部材表面の非通紙域に接触させて設けられた接触式温度検知手段と、定着部材表面の通紙域に対して非接触にして設けられた非接触式温度検知手段とを備えた定着装置において、定着部材と非接触式温度検知手段との隙間の距離を変更可能な検知手段移動機構を備え、制御手段は、接触式温度検知手段からの情報に基づいて加熱手段を制御して定着部材の表面温度を安定させ、定着部材の表面温度が安定した後に接触式温度検知手段及び非接触式温度検知手段からの情報に基づいて非接触式温度検知手段の位置を検知手段移動機構によって変更させ、この位置変更の後に非接触式温度検知手段からの情報に基づいて加熱手段を制御することとしたので、接触式温度検知手段及び非接触式温度検知手段からの情報に基づいて非接触式温度検知手段の位置が変更されることにより、非接触式温度検知手段を正確に位置決めすることが可能となる。したがって、非接触式温度検知手段による温度予測の精度が高められる。このようにして、定着部材と非接触式温度検知手段との隙間に関して、あらかじめ厳密な初期設定をすることなく、定着部材の好適な加熱制御を行うことが可能な定着装置を得ることができる。   According to the configuration of the present invention, the contact-type temperature detecting means provided in contact with the non-sheet passing area on the surface of the fixing member and the non-contact type provided without contacting the sheet passing area on the surface of the fixing member. The fixing device including the temperature detecting means includes a detecting means moving mechanism capable of changing a gap distance between the fixing member and the non-contact temperature detecting means, and the control means is based on information from the contact temperature detecting means. And controlling the heating means to stabilize the surface temperature of the fixing member, and after the surface temperature of the fixing member is stabilized, based on information from the contact temperature detecting means and the non-contact temperature detecting means, Since the position is changed by the detection means moving mechanism and the heating means is controlled based on the information from the non-contact type temperature detection means after this position change, the contact type temperature detection means and the non-contact type temperature detection means Information By the position of the non-contact type temperature detection means is changed Zui, it is possible to accurately position the non-contact type temperature sensing means. Therefore, the accuracy of temperature prediction by the non-contact temperature detecting means is improved. In this way, it is possible to obtain a fixing device capable of performing suitable heating control of the fixing member without performing strict initial setting in advance with respect to the gap between the fixing member and the non-contact temperature detecting means.

また、上記構成の定着装置において、制御手段は、定着部材の所定の表面温度に対する非接触式温度検知手段の基準検知温度情報と、この基準検知温度情報に対応する位置補正テーブルとを記憶するとともに、定着部材の表面温度を安定させた後、接触式温度検知手段が所定の温度を検知した時に非接触式温度検知手段から得られた温度と、位置補正テーブルとに基づいて定着部材と非接触式温度検知手段との隙間の距離を推定し、この推定された隙間の距離に基づいて非接触式温度検知手段の位置を検知手段移動機構によって変更させ、この位置変更の後に非接触式温度検知手段からの情報に基づいて加熱手段を制御することとしたので、2種類の温度検知手段からの情報に基づいて、定着部材と非接触式温度検知手段との隙間の距離が自動的に把握できる。これにより、生産時の隙間の初期設定にばらつきがあったり、搬送時や経時変化で位置ずれが生じたりした場合でも、これらの不具合に対応した加熱制御を行うことが可能である。したがって、定着装置の加熱効率をさらに高めることができる。   In the fixing device having the above configuration, the control unit stores reference detection temperature information of the non-contact type temperature detection unit with respect to a predetermined surface temperature of the fixing member, and a position correction table corresponding to the reference detection temperature information. After the surface temperature of the fixing member is stabilized, the contact type temperature detecting means detects the predetermined temperature, and the fixing member is not contacted based on the temperature obtained from the non-contact type temperature detecting means and the position correction table. Estimating the distance of the gap with the temperature detector, the position of the non-contact temperature detector is changed by the detecting means moving mechanism based on the estimated gap distance, and after this position change, the non-contact temperature detection Since the heating means is controlled based on the information from the means, the distance between the fixing member and the non-contact temperature detecting means is automatically determined based on the information from the two types of temperature detecting means. To be able to grasp. As a result, even when there is a variation in the initial setting of the gap during production, or when a positional deviation occurs during conveyance or due to changes over time, it is possible to perform heating control corresponding to these problems. Therefore, the heating efficiency of the fixing device can be further increased.

また、上記構成の定着装置において、検知手段移動機構は、非接触式温度検知手段を定着部材から離隔する方向に付勢する付勢手段と、非接触式温度検知手段を定着部材に接近させるカムとを備えることとしたので、カムの回転により非接触式温度検知手段の位置変更を容易に行うことが可能である。したがって、定着部材の加熱制御を行う上で非常に重要な、定着部材と非接触式温度検知手段との隙間の距離を変更可能な検知手段移動機構を、より簡便な構成にすることができ、制御が複雑になったり、高コスト化したりすることを防止できる。   In the fixing device having the above-described configuration, the detection unit moving mechanism includes a biasing unit that biases the non-contact type temperature detection unit in a direction away from the fixing member, and a cam that causes the non-contact type temperature detection unit to approach the fixing member. Therefore, it is possible to easily change the position of the non-contact temperature detecting means by rotating the cam. Therefore, a detection means moving mechanism that can change the gap distance between the fixing member and the non-contact type temperature detection means, which is very important in controlling the heating of the fixing member, can have a simpler configuration. It is possible to prevent the control from becoming complicated and costly.

また、上記構成の定着装置において、制御手段は、加熱手段を、所定時間毎にON/OFFすることによって制御することとしたので、ON/OFFという簡単な操作により、定着部材の所定の表面温度を得ることができる。これにより、加熱手段の制御を容易に行うことが可能である。   In the fixing device having the above-described configuration, since the control unit controls the heating unit by turning it on / off every predetermined time, a predetermined surface temperature of the fixing member can be obtained by a simple operation of ON / OFF. Can be obtained. Thereby, it is possible to easily control the heating means.

また、上記構成の定着装置において、制御手段は、加熱手段を、その出力を調節することによって制御することとしたので、加熱手段をON/OFFすることなく、定着部材の所定の表面温度を得ることができる。これにより、加熱手段の低消費電力化が図られ、定着装置の加熱効率を一層高めることが可能である。   Further, in the fixing device having the above configuration, since the control unit controls the heating unit by adjusting the output thereof, the predetermined surface temperature of the fixing member can be obtained without turning on / off the heating unit. be able to. Thereby, the power consumption of the heating unit can be reduced, and the heating efficiency of the fixing device can be further increased.

以下、本発明の実施形態を図1〜図4に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

最初に、本発明の実施形態に係る定着装置について、図1、及び図2を用いてその構成を説明する。図1は定着装置の模型的垂直断面正面図及び制御回路の概略図、図2は定着ローラの模型的水平断面上面図である。なお、図2において、矢印Lが指す領域は、本定着装置で使用可能な最大サイズの用紙の通紙域を示している。   First, the configuration of the fixing device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic vertical sectional front view of a fixing device and a schematic diagram of a control circuit. FIG. 2 is a schematic horizontal sectional top view of a fixing roller. In FIG. 2, an area indicated by an arrow L indicates a sheet passing area of a maximum size sheet that can be used in the fixing device.

定着装置1には、図1に示すように、定着部10、及び加圧部20が備えられている。また、定着装置1に向かって用紙が進入してくる箇所には、用紙進入ガイド30が設けられている。   As shown in FIG. 1, the fixing device 1 includes a fixing unit 10 and a pressure unit 20. A paper entry guide 30 is provided at a location where the paper enters toward the fixing device 1.

定着部10には、定着部材である定着ローラ11が備えられている。定着ローラ11は、鉄またはアルミニウム等の金属からなる芯金12の外側に、シリコンゴムまたはスポンジからなる弾性部材層13が設けられている。弾性部材層13の外側であって、定着ローラ11の表面には、離型層14を設けてトナーの離型性を高めている。離型層14は、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)等のフッ素系樹脂が用いられ、吹き付けによるコーティングやチューブを被せることによって設けられる。定着ローラ11は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙の搬送速度と同じになるように回転せしめられている。   The fixing unit 10 includes a fixing roller 11 as a fixing member. The fixing roller 11 is provided with an elastic member layer 13 made of silicon rubber or sponge on the outside of a cored bar 12 made of metal such as iron or aluminum. A release layer 14 is provided outside the elastic member layer 13 and on the surface of the fixing roller 11 to enhance the toner releasability. The release layer 14 is made of a fluorine-based resin such as PFA (tetrafluoroethylene-per-fluoroalkyl vinyl ether copolymer) and is provided by covering with a coating or a tube by spraying. The fixing roller 11 is rotated by a driving device (not shown) so that the peripheral speed thereof is the same as the paper conveyance speed.

定着ローラ11の内部には、図1、及び図2に示すように、加熱手段であるハロゲンランプ15が備えられている。ハロゲンランプ15は、定着ローラ11の軸線方向、すなわち用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向に延び、内側から定着ローラ11を加熱する。このハロゲンランプ15は、後述する定着ニップに通紙可能な最大サイズの用紙の幅よりも長い用紙幅方向長さを有する。   Inside the fixing roller 11, as shown in FIGS. 1 and 2, a halogen lamp 15 as a heating unit is provided. The halogen lamp 15 extends in the axial direction of the fixing roller 11, that is, in the sheet width direction perpendicular to the sheet conveying direction, and heats the fixing roller 11 from the inside. This halogen lamp 15 has a length in the paper width direction that is longer than the width of the maximum size paper that can be passed through a fixing nip described later.

また、定着ローラ11の外側には、接触式温度検知手段である接触式サーミスタ16と、非接触式温度検知手段である非接触式サーミスタ17とが備えられている。接触式サーミスタ16は、図2に示すように、定着ローラ11表面の通紙域の外側、すなわち非通紙域に、接触させて設けられている。非接触式サーミスタ17は、定着ローラ11表面の通紙域である用紙幅方向中央部において、定着ローラ11表面に対して所定の隙間を設けて、非接触にして設けられている。これらの接触式サーミスタ16、及び非接触式サーミスタ17により、定着ローラ11の表面温度を検知する。   Further, outside the fixing roller 11, a contact thermistor 16 that is a contact temperature detecting unit and a non-contact thermistor 17 that is a non-contact type temperature detecting unit are provided. As shown in FIG. 2, the contact thermistor 16 is provided in contact with the outside of the sheet passing area on the surface of the fixing roller 11, that is, the non-sheet passing area. The non-contact thermistor 17 is provided in a non-contact manner with a predetermined gap with respect to the surface of the fixing roller 11 in the central portion in the sheet width direction, which is a sheet passing area on the surface of the fixing roller 11. The surface temperature of the fixing roller 11 is detected by the contact type thermistor 16 and the non-contact type thermistor 17.

非接触式サーミスタ17は、図1に示すように、検知手段移動機構40に支持されている。検知手段移動機構40は、アーム41、圧縮ばね42、及びカム43を備えている。   The non-contact thermistor 17 is supported by the detection means moving mechanism 40 as shown in FIG. The detection means moving mechanism 40 includes an arm 41, a compression spring 42, and a cam 43.

アーム41は、その一端に設けられた支軸41aを中心として、回転自在に定着装置1のハウジング(図示せず)に支持されている。アーム41の長手方向略中央部に、非接触式サーミスタ17が固定されている。アーム41の他端には、圧縮ばね42が取り付けられている。アーム41が支軸41aを中心として回転することにより、非接触式サーミスタ17は定着ローラ11に対して接近したり、離隔したりする。   The arm 41 is supported by a housing (not shown) of the fixing device 1 so as to be rotatable about a support shaft 41a provided at one end thereof. A non-contact type thermistor 17 is fixed to a substantially central portion in the longitudinal direction of the arm 41. A compression spring 42 is attached to the other end of the arm 41. As the arm 41 rotates about the support shaft 41a, the non-contact thermistor 17 approaches or separates from the fixing roller 11.

圧縮ばね42は、アーム41の支軸41aと反対側の端部において、定着装置1のハウジングのフレーム2との間に設けられ、アーム41のその端部を定着ローラ11から離隔する方向に付勢している。これにより、アーム41は支軸41aを中心として非接触式サーミスタ17を定着ローラ11から離隔する方向に、すなわち図1において時計方向に回転しようとする。したがって、圧縮ばね42は、非接触式サーミスタ17を定着ローラ11から離隔する方向に付勢する付勢手段として機能する。   The compression spring 42 is provided between the end of the arm 41 opposite to the support shaft 41 a and the frame 2 of the housing of the fixing device 1, and attaches the end of the arm 41 away from the fixing roller 11. It is fast. As a result, the arm 41 tends to rotate the non-contact thermistor 17 away from the fixing roller 11 around the support shaft 41a, that is, clockwise in FIG. Accordingly, the compression spring 42 functions as a biasing unit that biases the non-contact thermistor 17 in a direction away from the fixing roller 11.

圧縮ばね42と、アーム41を隔てて対向する位置には、カム43が配置されている。このカム43が回転してアーム41に係合して回転することにより、アーム41は、カム43の箇所が圧縮ばね42の弾発力に抗して定着ローラ11に接近する方向に、すなわち支軸41aを中心として図1において反時計方向に回転する。したがって、非接触式サーミスタ17は、カム43によって定着ローラ11に接近する方向に移動せしめられる。   A cam 43 is disposed at a position facing the compression spring 42 and the arm 41 across the arm 41. As the cam 43 rotates and engages and rotates with the arm 41, the arm 41 moves in the direction in which the cam 43 moves closer to the fixing roller 11 against the elastic force of the compression spring 42, that is, the support. It rotates counterclockwise in FIG. 1 about the shaft 41a. Therefore, the non-contact thermistor 17 is moved in the direction approaching the fixing roller 11 by the cam 43.

加圧部20には、加圧部材である加圧ローラ21が備えられている。加圧ローラ21は、ステンレス鋼等の金属からなる芯金22の外側に、シリコンゴムまたはスポンジからなる弾性部材層23が設けられている。この加圧ローラ21が、定着ローラ11に圧接することにより、用紙を挿通させる定着ニップを形成する。加圧ローラ21は、駆動装置を持たず、定着ローラ11に圧接することにより、定着ローラ11の回転に従って回転せしめられる。なお、用紙は、定着ニップ、すなわち定着ローラ11、及び加圧ローラ21の用紙幅方向中央部に通紙される。   The pressure unit 20 includes a pressure roller 21 that is a pressure member. The pressure roller 21 is provided with an elastic member layer 23 made of silicon rubber or sponge on the outside of a cored bar 22 made of metal such as stainless steel. The pressure roller 21 is pressed against the fixing roller 11 to form a fixing nip through which the sheet is inserted. The pressure roller 21 does not have a driving device and is rotated according to the rotation of the fixing roller 11 by being pressed against the fixing roller 11. The sheet is passed through the fixing nip, that is, the center of the fixing roller 11 and the pressure roller 21 in the sheet width direction.

また、定着装置1には、制御手段50が備えられている。前述の接触式サーミスタ16、及び非接触式サーミスタ17の情報は、この制御手段50に送られる。制御手段50は、これらの各サーミスタからの温度情報に基づいて、予めプログラムされた手順に従い、ハロゲンランプ15の出力と、検知手段移動機構40とを制御して定着ローラ11の加熱制御を行う。   In addition, the fixing device 1 includes a control unit 50. Information on the contact-type thermistor 16 and the non-contact-type thermistor 17 is sent to the control means 50. Based on the temperature information from each of the thermistors, the control unit 50 controls the output of the halogen lamp 15 and the detection unit moving mechanism 40 to control the heating of the fixing roller 11 according to a preprogrammed procedure.

続いて、定着装置1の加熱動作について、図1、及び図2に加えて、図3、及び図4を用いて説明する。図3はトナー補給動作後の定着ローラ表面、及び各サーミスタの温度推移図、図4は非接触式サーミスタの位置補正テーブルである。なお、図4に示す「離隔方向」、「接近方向」は、非接触式サーミスタ17が定着ローラ11から離隔する方向、接近する方向を表している。   Next, the heating operation of the fixing device 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4 in addition to FIGS. 1 and 2. 3 is a temperature transition diagram of the surface of the fixing roller and each thermistor after the toner replenishment operation, and FIG. 4 is a position correction table of the non-contact type thermistor. Note that “separation direction” and “approach direction” shown in FIG. 4 represent the direction in which the non-contact thermistor 17 is separated from the fixing roller 11 and the direction in which it approaches.

定着装置1が設けられた画像形成装置において、トナーを補給した後などの定着動作が行われていない間、制御手段50は、消費電力を抑えるために、定着温度より低い温度で定着ローラ11を保温する。図3に示すように、定着ローラ11の表面温度は180°Cであって、制御手段50は、ハロゲンランプ15のON/OFFの制御を、ON1秒、OFF0.5秒で繰り返すことによってこの温度を維持する。この保温時の温度制御は、接触式サーミスタ16が150°Cを保持するようにしてなされる。なお、制御手段50は、ハロゲンランプ15の制御を、ON1秒、OFF0.5秒で繰り返すが、時間間隔を変更しても構わないし、ハロゲンランプ15の出力を、例えば80%で3秒、40%で1秒といった制御で繰り返しても構わない。   In the image forming apparatus provided with the fixing device 1, while the fixing operation such as after replenishing toner is not performed, the control unit 50 controls the fixing roller 11 at a temperature lower than the fixing temperature in order to reduce power consumption. Keep warm. As shown in FIG. 3, the surface temperature of the fixing roller 11 is 180 ° C., and the control means 50 repeats ON / OFF control of the halogen lamp 15 at ON 1 second and OFF 0.5 second. To maintain. The temperature control during the heat retention is performed such that the contact thermistor 16 maintains 150 ° C. The control means 50 repeats the control of the halogen lamp 15 at ON 1 second and OFF 0.5 second, but the time interval may be changed, and the output of the halogen lamp 15 is, for example, 80% for 3 seconds, 40 seconds. You may repeat by control of 1 second in%.

ここで、図1、及び図2に示す非接触式サーミスタ17は、定着ローラ11表面に対して0.8mmの隙間を設けて、非接触にして設けられている。そして、制御手段50は、定着ローラ11の表面温度180°Cに対して、非接触式サーミスタ17による基準となる検知温度160°Cを基準検知温度情報として記憶している。また、制御手段50は、この基準検知温度に対応する、図4に示す位置補正テーブルも記憶している。前述のように、非接触式サーミスタ17の位置変更は、検知手段移動機構40のカム43を回転させることによってなされる。したがって、位置補正テーブルには、非接触式サーミスタ17の位置変更に関する条件として、カム43の回転角が記憶されている。   Here, the non-contact thermistor 17 shown in FIGS. 1 and 2 is provided in a non-contact manner by providing a clearance of 0.8 mm with respect to the surface of the fixing roller 11. Then, the control means 50 stores, as reference detection temperature information, a detection temperature of 160 ° C. as a reference by the non-contact thermistor 17 with respect to a surface temperature of 180 ° C. of the fixing roller 11. The control means 50 also stores a position correction table shown in FIG. 4 corresponding to the reference detected temperature. As described above, the position of the non-contact thermistor 17 is changed by rotating the cam 43 of the detection means moving mechanism 40. Therefore, the rotation angle of the cam 43 is stored in the position correction table as a condition for changing the position of the non-contact thermistor 17.

定着ローラ11の保温が開始されて所定時間経過後、表面温度が安定すると、制御手段50は、図3に示す30秒間において、非接触式サーミスタ17から得られた温度情報の平均値を算出する。そして、制御手段50は、図4に示す位置補正テーブルを参照し、検知温度の平均値が158°C〜162°Cの範囲であれば、非接触式サーミスタ17と定着ローラ11との隙間の距離が0.8mmであると推定する。さらに、この隙間の距離に対応した位置補正、すなわちカム43の回転角の補正は図4に示す位置補正テーブルより±0度であるので、制御手段50はカム43を回転させず、非接触式サーミスタ17が設けられた検知手段移動機構40を現状のまま保持する。その後、制御手段50は、定着ローラ11の表面温度を180°Cに維持するため、非接触式サーミスタ17による検知温度が160°Cとなるようにハロゲンランプ15のON/OFF制御を行う。   When the surface temperature is stabilized after the elapse of a predetermined time after the heat retention of the fixing roller 11 is started, the control unit 50 calculates the average value of the temperature information obtained from the non-contact type thermistor 17 for 30 seconds shown in FIG. . Then, the control unit 50 refers to the position correction table shown in FIG. 4, and if the average value of the detected temperatures is in the range of 158 ° C. to 162 ° C., the control unit 50 determines the clearance between the non-contact thermistor 17 and the fixing roller 11. It is estimated that the distance is 0.8 mm. Further, since the position correction corresponding to the distance of the gap, that is, the correction of the rotation angle of the cam 43 is ± 0 degrees from the position correction table shown in FIG. 4, the control means 50 does not rotate the cam 43 and does not rotate. The detection means moving mechanism 40 provided with the thermistor 17 is held as it is. Thereafter, the control unit 50 performs ON / OFF control of the halogen lamp 15 so that the temperature detected by the non-contact thermistor 17 is 160 ° C. in order to maintain the surface temperature of the fixing roller 11 at 180 ° C.

ここで、例えば、定着ローラ11の表面温度安定後30秒間の、非接触式サーミスタ17の検知温度の平均値が153°C〜157°Cであった場合、図4に示すように、制御手段50は、非接触式サーミスタ17と定着ローラ11との隙間の距離が1.0mm〜1.4mm、すなわち基準となる0.8mmよりも隙間が広いと推定する。そして、この隙間の距離に対応した位置補正を行うために、制御手段50は、図4に示す位置補正テーブルを参照し、非接触式サーミスタ17が定着ローラ11に接近する方向にカム43を5度回転させる。その後、制御手段50は、定着ローラ11の表面温度を180°Cに維持するため、非接触式サーミスタ17による検知温度が160°Cとなるようにハロゲンランプ15のON/OFF制御を行う。   Here, for example, when the average value of the detected temperature of the non-contact thermistor 17 for 30 seconds after the surface temperature of the fixing roller 11 is stabilized is 153 ° C. to 157 ° C., as shown in FIG. 50, it is estimated that the gap distance between the non-contact thermistor 17 and the fixing roller 11 is 1.0 mm to 1.4 mm, that is, the gap is wider than the standard 0.8 mm. In order to perform position correction corresponding to the distance of the gap, the control unit 50 refers to the position correction table shown in FIG. 4 and moves the cam 43 in the direction in which the non-contact type thermistor 17 approaches the fixing roller 11. Rotate degrees. Thereafter, the control unit 50 performs ON / OFF control of the halogen lamp 15 so that the temperature detected by the non-contact thermistor 17 is 160 ° C. in order to maintain the surface temperature of the fixing roller 11 at 180 ° C.

同様にして、例えば、定着ローラ11の表面温度安定後30秒間の、非接触式サーミスタ17の検知温度の平均値が163°C〜167°Cであった場合、図4に示すように、制御手段50は、非接触式サーミスタ17と定着ローラ11との隙間の距離が0.2mm〜0.6mmと推定する。そして、この隙間の距離に対応した位置補正を行うために、制御手段50は、非接触式サーミスタ17が定着ローラ11から離隔する方向にカム43を5度回転させる。   Similarly, for example, when the average value of the detected temperature of the non-contact thermistor 17 for 30 seconds after the surface temperature of the fixing roller 11 is stabilized is 163 ° C. to 167 ° C., as shown in FIG. The means 50 estimates that the distance between the non-contact thermistor 17 and the fixing roller 11 is 0.2 mm to 0.6 mm. In order to perform position correction corresponding to the distance of the gap, the control unit 50 rotates the cam 43 by 5 degrees in the direction in which the non-contact thermistor 17 is separated from the fixing roller 11.

このようにして、定着部材である定着ローラ11表面の非通紙域に接触させて設けられた接触式温度検知手段である接触式サーミスタ16と、定着ローラ11表面の通紙域に対して非接触にして設けられた非接触式温度検知手段である非接触式サーミスタ17とを備えた定着装置1において、制御手段50は、接触式サーミスタ16からの情報に基づいて加熱手段であるハロゲンランプ15を制御して定着ローラ11の表面温度を安定させ、定着ローラ11の表面温度が安定した後に接触式サーミスタ16及び非接触式サーミスタ17からの情報に基づいて非接触式サーミスタ17の位置を検知手段移動機構40によって変更させ、この位置変更の後に非接触式サーミスタ17からの情報に基づいてハロゲンランプ15を制御するので、接触式サーミスタ16及び非接触式サーミスタ17からの情報に基づいて非接触式サーミスタ17の位置が変更されることにより、非接触式サーミスタ17を正確に位置決めすることが可能となる。したがって、非接触式サーミスタ17による温度予測の精度が高められる。このようにして、定着ローラ11と非接触式サーミスタ17との隙間に関して、あらかじめ厳密な初期設定をすることなく、定着ローラ11の好適な加熱制御を行うことが可能な定着装置1を得ることができる。   In this way, the contact thermistor 16 which is a contact-type temperature detecting means provided in contact with the non-sheet passing area on the surface of the fixing roller 11 which is a fixing member, and the non-sheet passing area on the surface of the fixing roller 11. In the fixing device 1 provided with a non-contact type thermistor 17 which is a non-contact type temperature detecting means provided in contact, the control means 50 is based on information from the contact type thermistor 16 and the halogen lamp 15 which is a heating means. Is controlled to stabilize the surface temperature of the fixing roller 11, and after the surface temperature of the fixing roller 11 is stabilized, the position of the non-contact type thermistor 17 is detected based on information from the contact type thermistor 16 and the non-contact type thermistor 17. Since the halogen lamp 15 is controlled on the basis of information from the non-contact thermistor 17 after the position change is performed by the moving mechanism 40, the contact is made. By the position of the non-contact type thermistor 17 is changed based on the information from the thermistor 16 and the non-contact type thermistor 17, it is possible to accurately position the non-contact type thermistor 17. Therefore, the accuracy of temperature prediction by the non-contact thermistor 17 is improved. In this way, it is possible to obtain the fixing device 1 capable of performing suitable heating control of the fixing roller 11 without performing strict initial setting in advance for the gap between the fixing roller 11 and the non-contact thermistor 17. it can.

また、上記構成の定着装置1において、制御手段50は、定着ローラ11の所定の表面温度に対する非接触式サーミスタ17による基準検知温度情報と、この基準検知温度情報に対応する位置補正テーブルとを記憶するとともに、定着ローラ11の表面温度を安定させた後、接触式サーミスタ16が所定の温度を検知した時に非接触式サーミスタ17から得られた温度と、位置補正テーブルとに基づいて定着ローラ11と非接触式サーミスタ17との隙間の距離を推定し、この推定された隙間の距離に基づいて非接触式サーミスタ17の位置を検知手段移動機構40によって変更させ、この位置変更の後に非接触式サーミスタ17からの情報に基づいてハロゲンランプ15を制御するので、2種類の温度検知手段からの情報に基づいて、定着ローラ11と非接触式サーミスタ17との隙間の距離が自動的に把握できる。これにより、生産時の隙間の初期設定にばらつきがあったり、搬送時や経時変化で位置ずれが生じたりした場合でも、これらの不具合に対応した加熱制御を行うことが可能である。したがって、定着装置1の加熱効率をさらに高めることができる。   In the fixing device 1 configured as described above, the control unit 50 stores reference detection temperature information by the non-contact type thermistor 17 for a predetermined surface temperature of the fixing roller 11 and a position correction table corresponding to the reference detection temperature information. In addition, after the surface temperature of the fixing roller 11 is stabilized, the fixing roller 11 and the fixing roller 11 based on the temperature obtained from the non-contact thermistor 17 when the contact thermistor 16 detects a predetermined temperature and the position correction table. The distance between the non-contact thermistor 17 is estimated, the position of the non-contact thermistor 17 is changed by the detection means moving mechanism 40 based on the estimated gap distance, and the non-contact thermistor is changed after this position change. Since the halogen lamp 15 is controlled based on the information from 17, the fixing is performed based on the information from the two types of temperature detecting means. Distance of the gap between the over La 11 and the non-contact type thermistor 17 can be automatically grasped. As a result, even when there is a variation in the initial setting of the gap during production, or when a positional deviation occurs during conveyance or due to changes over time, it is possible to perform heating control corresponding to these problems. Therefore, the heating efficiency of the fixing device 1 can be further increased.

そして、上記構成の定着装置1において、検知手段移動機構40は、非接触式サーミスタ17を定着ローラ11から離隔する方向に付勢する付勢手段である圧縮ばね42と、非接触式サーミスタ17を定着ローラ11に接近させるカム43とを備えるので、カム43の回転により非接触式サーミスタ17の位置変更を容易に行うことが可能である。したがって、定着ローラ11の加熱制御を行う上で非常に重要な、定着ローラ11と非接触式サーミスタ17との隙間の距離を変更可能な検知手段移動機構40を、より簡便な構成にすることができ、制御が複雑になったり、高コスト化したりすることを防止できる。   In the fixing device 1 configured as described above, the detection unit moving mechanism 40 includes the compression spring 42 that is a biasing unit that biases the non-contact thermistor 17 in a direction away from the fixing roller 11, and the non-contact thermistor 17. Since the cam 43 close to the fixing roller 11 is provided, the position of the non-contact thermistor 17 can be easily changed by the rotation of the cam 43. Therefore, the detection means moving mechanism 40 that can change the gap distance between the fixing roller 11 and the non-contact thermistor 17, which is very important in controlling the heating of the fixing roller 11, can have a simpler configuration. It is possible to prevent the control from becoming complicated and costly.

さらに、上記構成の定着装置1において、制御手段50は、加熱手段であるハロゲンランプ15を、所定時間毎にON/OFFすることによって制御するので、ON/OFFという簡単な操作により、定着ローラ11の所定の表面温度を得ることができる。これにより、ハロゲンランプ15の制御を容易に行うことが可能である。   Further, in the fixing device 1 configured as described above, the control unit 50 controls the halogen lamp 15 as the heating unit by turning it on / off every predetermined time, so that the fixing roller 11 can be operated by a simple operation of ON / OFF. The predetermined surface temperature can be obtained. Thereby, the halogen lamp 15 can be easily controlled.

また、上記構成の定着装置1において、制御手段50は、加熱手段であるハロゲンランプ15を、その出力を調節することによって制御するので、ハロゲンランプ15をON/OFFすることなく、定着ローラ11の所定の表面温度を得ることができる。これにより、ハロゲンランプ15の低消費電力化が図られ、定着装置1の加熱効率を一層高めることが可能である。   Further, in the fixing device 1 having the above-described configuration, the control unit 50 controls the halogen lamp 15 as the heating unit by adjusting its output, so that the fixing roller 11 can be turned on / off without turning the halogen lamp 15 on / off. A predetermined surface temperature can be obtained. Thereby, the power consumption of the halogen lamp 15 can be reduced, and the heating efficiency of the fixing device 1 can be further increased.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明は、定着装置全般において利用可能である。   The present invention can be used in all fixing devices.

本発明の実施形態に係る定着装置の模型的垂直断面正面図である。1 is a schematic vertical sectional front view of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 図1に示す定着ローラの模型的水平断面上面図である。FIG. 2 is a schematic horizontal sectional top view of the fixing roller shown in FIG. 1. トナー補給動作後の、図1に示す定着ローラの表面、及び各サーミスタの温度推移図である。FIG. 2 is a temperature transition diagram of the surface of the fixing roller and each thermistor shown in FIG. 1 after a toner supply operation. 図1に示す非接触式サーミスタの位置補正テーブルである。It is a position correction table of the non-contact type thermistor shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 定着装置
10 定着部
11 定着ローラ(定着部材)
15 ハロゲンランプ(加熱手段)
16 接触式サーミスタ(接触式温度検知手段)
17 非接触式サーミスタ(非接触式温度検知手段)
20 加圧部
21 加圧ローラ(加圧部材)
40 検知手段移動機構
41 アーム
42 圧縮ばね(付勢手段)
43 カム
50 制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing device 10 Fixing part 11 Fixing roller (fixing member)
15 Halogen lamp (heating means)
16 Contact thermistor (contact temperature detection means)
17 Non-contact thermistor (Non-contact temperature detection means)
20 Pressure part 21 Pressure roller (Pressure member)
40 detection means moving mechanism 41 arm 42 compression spring (biasing means)
43 Cam 50 Control means

Claims (5)

定着部材と、この定着部材に圧接して用紙を挿通させる定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材表面の非通紙域に接触させて設けられた接触式温度検知手段と、前記定着部材表面の通紙域に対して非接触にして設けられた非接触式温度検知手段と、前記接触式温度検知手段及び/または前記非接触式温度検知手段からの情報に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段とを備えた定着装置において、
前記非接触式温度検知手段の位置を変更することにより、前記定着部材と非接触式温度検知手段との隙間の距離を変更可能な検知手段移動機構を備え、前記制御手段は、前記接触式温度検知手段からの情報に基づいて前記加熱手段を制御して定着部材の表面温度を安定させ、定着部材の表面温度が安定した後に接触式温度検知手段及び非接触式温度検知手段からの情報に基づいて非接触式温度検知手段の位置を前記検知手段移動機構によって変更させ、この位置変更の後に非接触式温度検知手段からの情報に基づいて加熱手段を制御することを特徴とする定着装置。
A fixing member, a pressure member that forms a fixing nip that presses against the fixing member and inserts the paper, a heating unit that heats the fixing member, and a non-sheet passing area on the surface of the fixing member. Contact-type temperature detection means, non-contact-type temperature detection means provided in non-contact with the sheet passing area on the surface of the fixing member, the contact-type temperature detection means and / or the non-contact-type temperature detection means A fixing device comprising a control means for controlling the heating means based on information from
A detecting means moving mechanism capable of changing a gap distance between the fixing member and the non-contact temperature detecting means by changing a position of the non-contact temperature detecting means, and the control means includes the contact temperature Based on information from the contact-type temperature detection means and the non-contact-type temperature detection means after the heating means is controlled based on information from the detection means to stabilize the surface temperature of the fixing member, and after the surface temperature of the fixing member is stabilized. The fixing device is characterized in that the position of the non-contact temperature detecting means is changed by the detecting means moving mechanism, and the heating means is controlled based on information from the non-contact type temperature detecting means after the position change.
前記制御手段は、前記定着部材の所定の表面温度に対する前記非接触式温度検知手段の基準検知温度情報と、この基準検知温度情報に対応する位置補正テーブルとを記憶するとともに、
定着部材の表面温度を安定させた後、前記接触式温度検知手段が所定の温度を検知した時に非接触式温度検知手段から得られた温度と、前記位置補正テーブルとに基づいて定着部材と非接触式温度検知手段との隙間の距離を推定し、この推定された隙間の距離に基づいて非接触式温度検知手段の位置を前記検知手段移動機構によって変更させ、この位置変更の後に非接触式温度検知手段からの情報に基づいて前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
The control means stores reference detection temperature information of the non-contact type temperature detection means for a predetermined surface temperature of the fixing member, and a position correction table corresponding to the reference detection temperature information,
After the surface temperature of the fixing member is stabilized, the fixing member and the non-fixing member are determined based on the temperature obtained from the non-contact temperature detecting means when the contact temperature detecting means detects a predetermined temperature and the position correction table. Estimating the distance of the gap with the contact-type temperature detection means, and changing the position of the non-contact-type temperature detection means by the detection means moving mechanism based on the estimated gap distance, and after this position change, the non-contact type The fixing device according to claim 1, wherein the heating unit is controlled based on information from a temperature detection unit.
前記検知手段移動機構は、前記非接触式温度検知手段を前記定着部材から離隔する方向に付勢する付勢手段と、非接触式温度検知手段を定着部材に接近させるカムとを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の定着装置。   The detecting means moving mechanism includes an urging means for urging the non-contact temperature detecting means in a direction away from the fixing member, and a cam for causing the non-contact temperature detecting means to approach the fixing member. The fixing device according to claim 1 or 2. 前記制御手段は、前記加熱手段を、所定時間毎にON/OFFすることによって制御することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の定着装置。   4. The fixing device according to claim 1, wherein the control unit controls the heating unit by turning on and off at predetermined time intervals. 5. 前記制御手段は、前記加熱手段を、その出力を調節することによって制御することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the control unit controls the heating unit by adjusting an output of the heating unit.
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