JP2007047126A - Temperature detector and image forming device - Google Patents
Temperature detector and image forming device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007047126A JP2007047126A JP2005234533A JP2005234533A JP2007047126A JP 2007047126 A JP2007047126 A JP 2007047126A JP 2005234533 A JP2005234533 A JP 2005234533A JP 2005234533 A JP2005234533 A JP 2005234533A JP 2007047126 A JP2007047126 A JP 2007047126A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heating roller
- detected
- surface temperature
- roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、2つの温度センサを用いて、被検出部材の温度を検出する温度検出装置及びそれを備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a temperature detection device that detects the temperature of a member to be detected using two temperature sensors, and an image forming apparatus including the same.
複写機、ファクシミリ装置、及びプリンター等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像して、感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を感光体から記録用紙に転写し、この記録用紙上のトナー像を加熱及び加圧して定着している。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive member, the electrostatic latent image is developed with toner, and a toner image is formed on the photosensitive member. The toner image is transferred from the photoreceptor to the recording paper, and the toner image on the recording paper is fixed by heating and pressing.
このトナー像の定着を行う定着装置では、加熱ローラと加圧ローラ間に記録用紙を挟み込んで加熱及び加圧し、これにより記録用紙上のトナー像を加熱溶融して定着させている。この記録用紙上のトナー像を一様に定着するには、加熱ローラの表面温度が均一でなければならず、加熱ローラの表面温度を検出しつつ、加熱ローラの略全体を一様に加熱する必要がある。 In the fixing device for fixing the toner image, the recording paper is sandwiched between the heating roller and the pressure roller and heated and pressurized, whereby the toner image on the recording paper is heated and melted and fixed. In order to uniformly fix the toner image on the recording paper, the surface temperature of the heating roller must be uniform, and substantially the entire heating roller is uniformly heated while detecting the surface temperature of the heating roller. There is a need.
加熱ローラの表面温度を検出する温度検出器としては、例えばサーミスタがあり、この温度検出器を加熱ローラの表面に接触させて、加熱ローラの表面温度を検出することが多い。 As a temperature detector for detecting the surface temperature of the heating roller, for example, there is a thermistor, and this temperature detector is often brought into contact with the surface of the heating roller to detect the surface temperature of the heating roller.
また、特許文献1では、サーミスタにより検出されたローラの表面温度に基づいて、ローラのヒータへの通電量を調整する調整回路に対して、比例制御、積分制御、及び微分制御を選択的に行って、ローラの表面温度の制御精度を向上させている。
Further, in
一方、モノクロ画像の場合は、黒色のトナーを用いるだけなので、記録用紙上のモノクロ画像のトナー層が20〜30μmと薄い。これに対してカラー画像の場合は、記録用紙上に複数色のトナーが重ねられて、カラー画像が形成されるので、記録用紙上のカラー画像のトナー層が50〜80μmと厚くなる。 On the other hand, in the case of a monochrome image, since only black toner is used, the toner layer of the monochrome image on the recording paper is as thin as 20 to 30 μm. On the other hand, in the case of a color image, since a color image is formed by superimposing a plurality of color toners on a recording sheet, the toner layer of the color image on the recording sheet is as thick as 50 to 80 μm.
このため、モノクロ画像では、例えばテフロン(登録商標)、チタンコートが施された金属の加熱ローラとSiO2ゴムで被覆された加圧ローラとの間にニップ域を形成し、このニップ域で記録用紙上のトナー層を定着することができたとしても、この様なニップ域では、カラー画像のトナー層を充分に定着することができない。 Therefore, in a monochrome image, for example, a nip area is formed between a metal heating roller coated with Teflon (registered trademark) or titanium and a pressure roller coated with SiO 2 rubber, and recording is performed in this nip area. Even if the toner layer on the paper can be fixed, the toner layer of the color image cannot be sufficiently fixed in such a nip region.
これは、カラー画像のトナー層が厚いため、このトナー層を加熱溶融するには、モノクロ画像のトナー層を加熱溶融するときよりも加熱ローラの熱をカラー画像のトナー層に充分に伝達する必要があるにもかかわらず、上記ニップ域では加熱ローラの熱をトナー層に充分に伝達することができないからである。 This is because the toner layer of the color image is thick, and in order to heat and melt the toner layer, it is necessary to transfer the heat of the heating roller to the toner layer of the color image more sufficiently than to heat and melt the toner layer of the monochrome image. This is because the heat of the heating roller cannot be sufficiently transferred to the toner layer in the nip region.
そこで、カラー画像の定着装置では、加熱ローラ及び加圧ローラのいずれの表面もSiO2ゴムで被覆し、これによりニップ域の幅の増大を図っている。この幅が増大したニップ域では、加熱ローラに接触する記録用紙の面積が増大するので、加熱ローラの熱を記録用紙上のトナー層に充分に伝達して、トナー層を確実に加熱溶融して充分に定着することができる。 Therefore, in the color image fixing device, the surfaces of both the heating roller and the pressure roller are covered with SiO 2 rubber, thereby increasing the width of the nip region. In the nip area where the width is increased, the area of the recording paper in contact with the heating roller is increased, so that the heat of the heating roller is sufficiently transmitted to the toner layer on the recording paper to surely heat and melt the toner layer. It can be sufficiently fixed.
しかしながら、上記カラー画像形成装置においては、加熱ローラの表面温度を制御するために、加熱ローラの表面に温度検出器を接触させたならば、加熱ローラの表面がSiO2ゴムであることから、温度検出器の接触により加熱ローラの表面に傷が生じて、定着ムラが発生した。 However, in the color image forming apparatus, if the temperature detector is brought into contact with the surface of the heating roller in order to control the surface temperature of the heating roller, the surface of the heating roller is made of SiO 2 rubber. The contact of the detector caused scratches on the surface of the heating roller, resulting in uneven fixing.
特に、近年は、カラー画像形成装置に対して印字速度の上昇が要求され、定着装置の加熱ローラと加圧ローラの回転速度が速くされていることから、温度検出器の接触により加熱ローラの表面に多くの傷が発生し易く、これが画像品質の低下の原因となっている。 In particular, in recent years, an increase in printing speed has been demanded for color image forming apparatuses, and since the rotation speed of the heating roller and pressure roller of the fixing device has been increased, the surface of the heating roller is brought into contact with the temperature detector. Many scratches are likely to occur, which causes a reduction in image quality.
このため、加熱ローラの表面に接触することなく、該表面の温度を検出することが可能な非接触型の温度検出装置が採用されることがある。
ところで、上記非接触型の温度検出装置では、第1及び第2温度センサを含む温度検出部を加熱ローラの近傍に配置しておき、第1及び第2温度センサにより検出されたそれぞれの温度に基づいて加熱ローラの表面温度を検出する。 By the way, in the non-contact type temperature detection device, the temperature detection unit including the first and second temperature sensors is arranged in the vicinity of the heating roller, and the respective temperatures detected by the first and second temperature sensors are set. Based on this, the surface temperature of the heating roller is detected.
第2温度センサは、被検出部材の表面温度を非接触で検出するものである。この非接触の温度検出が環境温度の影響を受けるので、第1温度センサにより温度検出部自体の温度を環境温度として検出し、この温度検出部自体の温度に基づいて第2温度センサにより検出された非検出部材の表面温度を補正している。より具体的には、第1及び第2温度センサにより検出されたそれぞれの検出温度から非検出部材の表面温度を導出するためのデータテーブルを予め作成しておき、このデータテーブルを参照して、第1及び第2温度センサによるそれぞれの検出温度から非検出部材の表面温度を導出する様にしている。 The second temperature sensor detects the surface temperature of the member to be detected in a non-contact manner. Since this non-contact temperature detection is affected by the environmental temperature, the temperature of the temperature detection unit itself is detected as the environmental temperature by the first temperature sensor, and is detected by the second temperature sensor based on the temperature of the temperature detection unit itself. The surface temperature of the non-detecting member is corrected. More specifically, a data table for deriving the surface temperature of the non-detection member from each detected temperature detected by the first and second temperature sensors is created in advance, and referring to this data table, The surface temperature of the non-detection member is derived from the detected temperatures of the first and second temperature sensors.
しかしながら、この様な非接触型の温度検出装置は、環境温度が略一定であるか緩やかに変化する状況では非検出部材の表面温度を常に正確に検出することができても、例えば画像形成装置内部の様に環境温度が急激に変化する状況では非検出部材の表面温度の検出誤差を生じ易い。これは、第1温度センサにより温度検出部自体の温度を検出したとしても、この温度検出部自体の温度が環境温度に遅れて追従することから、第1温度センサにより検出される温度検出部自体の温度と環境温度の間に差が生じ、この差が非検出部材の表面温度の検出誤差として反映されるためである。 However, such a non-contact type temperature detection device can detect the surface temperature of the non-detection member accurately in a situation where the environmental temperature is substantially constant or changes slowly, for example, an image forming apparatus, for example. In a situation where the environmental temperature changes abruptly as in the inside, a detection error of the surface temperature of the non-detection member is likely to occur. This is because even if the temperature of the temperature detection unit itself is detected by the first temperature sensor, the temperature of the temperature detection unit itself follows the environment temperature with a delay, and thus the temperature detection unit itself detected by the first temperature sensor. This is because there is a difference between the ambient temperature and the ambient temperature, and this difference is reflected as a detection error of the surface temperature of the non-detection member.
特許文献1においては、先に述べた様にサーミスタにより検出されたローラの表面温度をそのまま用いずに、この表面温度に基づいてローラのヒータへの通電量を調整し、これによりローラの表面温度の制御精度を向上させている。ところが、ここでは、サーミスタをローラの表面に接触させているので、この様な技術を非接触型の温度検出装置に適用することはできない。
In
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、環境温度の変化が急激であっても、非検出部材の温度を正確に検出することが可能な非接触型の温度検出装置、及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and is a non-contact type temperature capable of accurately detecting the temperature of a non-detection member even when the environmental temperature changes rapidly. It is an object to provide a detection device and an image forming apparatus including the detection device.
上記課題を解決するために、本発明の温度検出装置は、当該温度検出部自体の温度を検出対象とする第1温度センサ及び被検出部材の表面温度を検出対象とする第2温度センサを含む温度検出部を備え、前記第1温度センサの検出出力及び前記第2温度センサの検出出力に基づいて前記被検出部材の表面温度を検出する温度検出装置において、前記第1温度センサによって検出された温度を補正するための温度補正テーブルと、前記温度補正テーブルを用いて補正された温度及び第2温度センサによって検出された温度に対応する前記被検出部材の表面温度を検索するための表面温度検索テーブルとを備え、前記温度補正テーブル及び前記表面温度検索テーブルを用いて、前記被検出部材の表面温度を検出している。 In order to solve the above problems, the temperature detection device of the present invention includes a first temperature sensor whose detection target is the temperature of the temperature detection unit itself and a second temperature sensor whose detection target is the surface temperature of the detected member. A temperature detection device that includes a temperature detection unit and detects the surface temperature of the detected member based on the detection output of the first temperature sensor and the detection output of the second temperature sensor, detected by the first temperature sensor. A temperature correction table for correcting the temperature, and a surface temperature search for searching for the surface temperature of the detected member corresponding to the temperature corrected using the temperature correction table and the temperature detected by the second temperature sensor And a surface temperature of the detected member is detected using the temperature correction table and the surface temperature search table.
また、本発明においては、前記温度検出部は、被検出部材に非接触で設けられている。 In the present invention, the temperature detector is provided in a non-contact manner on the member to be detected.
更に、本発明においては、前記温度補正テーブルは、被検出部材が設置されている環境に応じて予め設定される。 Furthermore, in the present invention, the temperature correction table is set in advance according to the environment in which the member to be detected is installed.
また、本発明においては、前記温度補正テーブルによる温度の補正量の正負は、規定温度を境にして変化する。 Further, in the present invention, the sign of the temperature correction amount according to the temperature correction table changes with a specified temperature as a boundary.
一方、本発明の画像形成装置においては、上記本発明の温度検出装置を備えている。 On the other hand, an image forming apparatus according to the present invention includes the temperature detection device according to the present invention.
また、本発明においては、前記温度検出装置により表面温度が検出される被検出部材は、記録用紙上のトナー像を定着するための定着用のローラである。 In the present invention, the detected member whose surface temperature is detected by the temperature detecting device is a fixing roller for fixing the toner image on the recording paper.
更に、本発明においては、前記温度補正テーブルによる温度の補正量の正負は、トナーの軟化温度を境にして変化する。 Furthermore, in the present invention, the sign of the temperature correction amount according to the temperature correction table changes with the toner softening temperature as a boundary.
この様な本発明の温度検出装置によれば、温度補正テーブルを用いて、第1温度センサによって検出された温度検出部自体の温度を補正している。このため、環境温度が急激に変化する状況であって、第1温度センサにより検出された温度検出部自体の温度が環境温度に遅れて追従し、第1温度センサによる検出温度と環境温度の間に差が生じていても、温度補正テーブルを用いて、この検出温度が環境温度に近似する様な補正を行うことができる。そして、表面温度検索テーブルを検索して、補正された温度及び第2温度センサによって検出された温度に対応する被検出部材の表面温度を導出しているので、被検出部材の表面温度を正確に求めることができる。 According to such a temperature detection apparatus of the present invention, the temperature of the temperature detection unit itself detected by the first temperature sensor is corrected using the temperature correction table. For this reason, in the situation where the environmental temperature changes rapidly, the temperature of the temperature detection unit itself detected by the first temperature sensor follows the environmental temperature with a delay, and between the temperature detected by the first temperature sensor and the environmental temperature. Even if there is a difference, the temperature correction table can be used to perform correction so that the detected temperature approximates the environmental temperature. And since the surface temperature of the detected member corresponding to the corrected temperature and the temperature detected by the second temperature sensor is derived by searching the surface temperature search table, the surface temperature of the detected member is accurately determined. Can be sought.
この様な温度検出装置の温度検出部は、被検出部材に非接触で設けられているので、非検出部材が傷付かずに済む。 Since the temperature detection unit of such a temperature detection device is provided in a non-contact manner on the member to be detected, the non-detection member is not damaged.
また、温度補正テーブルは、被検出部材が設置されている環境に応じて予め設定されるものである。すなわち、温度検出部と被検出部材の離間距離や環境温度の変化率等に応じて、環境温度に対する温度検出部自体の温度の遅れの程度が変化することから、これらの離間距離や環境温度の変化率等に応じて温度補正テーブルの内容を適宜に設定する必要がある。例えば、温度補正テーブルによる温度の補正量の正負を、規定温度を境にして変化させる。 The temperature correction table is set in advance according to the environment where the member to be detected is installed. That is, the degree of temperature delay of the temperature detection unit itself with respect to the environmental temperature changes according to the separation distance between the temperature detection unit and the detected member, the change rate of the environmental temperature, and the like. It is necessary to appropriately set the contents of the temperature correction table according to the change rate or the like. For example, the sign of the temperature correction amount according to the temperature correction table is changed with the specified temperature as a boundary.
一方、本発明の画像形成装置によれば、上記本発明の温度検出装置を備えている。例えば、前記温度検出装置により表面温度が検出される被検出部材は、記録用紙上のトナー像を定着するための定着用のローラである。これにより、定着用のローラの表面温度を非接触で正確に検出することが可能になり、センサの接触による定着用のローラの表面の傷を防止することができる。 On the other hand, according to the image forming apparatus of the present invention, the temperature detecting apparatus of the present invention is provided. For example, the detected member whose surface temperature is detected by the temperature detecting device is a fixing roller for fixing a toner image on a recording sheet. As a result, the surface temperature of the fixing roller can be accurately detected in a non-contact manner, and scratches on the surface of the fixing roller due to contact with the sensor can be prevented.
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の定着装置の一実施形態を適用した画像形成装置を示す側面図である。この画像形成装置100は、カラー画像を記録用紙に記録するカラーレーザープリンタであり、露光装置1、各画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pd、中間転写ベルト装置2、定着装置3、用紙搬送装置4、及び給紙装置5等を備えている。
FIG. 1 is a side view showing an image forming apparatus to which an embodiment of a fixing device of the present invention is applied. The
各画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdは、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のトナー像をそれぞれ形成して、各色のトナー像を中間転写ベルト装置2の中間転写ベルト11に転写する。これらの画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdは、各現像装置21a〜21d、各感光体ドラム23a〜23d、各帯電器24a〜24d、及び各クリーナ装置25a〜25d等を備えている。
The image forming stations Pa, Pb, Pc, and Pd respectively form black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) toner images, and transfer the respective color toner images to the intermediate transfer belt device. 2 is transferred to the
各感光体ドラム23a〜23dは、中間転写ベルト11を介してそれぞれの1次転写ローラ26a〜26dに押圧されており、矢印方向Bに回転移動する中間転写ベルト11と同一の周速度で、中間転写ベルト11と共に回転される。また、各1次転写ローラ26a〜26dも、矢印方向Bに回転移動する中間転写ベルト11と同一の周速度で、中間転写ベルト11に追従回転する。
Each of the
各帯電器24a〜24dは、各感光体ドラム23a〜23dに接触するローラ型やブラシ型のもの、あるいはチャージャー型のものであり、各感光体ドラム23a〜23d表面を一様に帯電させる。
Each of the
露光装置1は、各感光体ドラム23a〜23dへのそれぞれのレーザー光を出射するレーザー光源1a、及び各レーザー光をそれぞれの感光体ドラム23a〜23dに導く複数のミラー1b等を有しており、画像データに応じて各レーザー光を変調しつつ、各レーザー光をそれぞれの感光体ドラム23a〜23d表面に照射して、各感光体ドラム23a〜23d表面にそれぞれの静電潜像を形成する。
The
尚、露光装置1として、ELやLED等の発光素子をアレイ状に並べた書き込みヘッドを用いても良い。
As the
各現像装置21a〜21dは、それぞれの色のトナーを保有しており、各感光体ドラム23a〜23d表面の静電潜像にそれぞれの色のトナーを付着させて、各感光体ドラム23a〜23d表面にそれぞれの色のトナー像を形成する。これらのトナー像は、各感光体ドラム23a〜23dから中間転写ベルト11に転写されて重ね合わせられる。
Each of the developing
中間転写ベルト装置2は、中間転写ベルト11、各1次転写ローラ26a〜26d、駆動支持ローラ31と従動支持ローラ32、及び2次転写ローラ33等を備えており、中間転写ベルト11を駆動支持ローラ31と従動支持ローラ32に掛け渡して回転移動可能に支持し、各1次転写ローラ26a〜26d及び2次転写ローラ33を中間転写ベルト11に押し付けている。
The intermediate
中間転写ベルト11は、例えば厚さ100μm〜150μm程度の合成樹脂フィルムにより形成される。2次転写ローラ33は、左右に移動可能に支持されており、右方向に移動されたときに、駆動支持ローラ31との間に中間転写ベルト11を挟み込んで、ニップ域を形成する。駆動支持ローラ31は、2次転写ローラ33のバックアップローラとしての役目を果たしつつ、各1次転写ローラ26a〜26dと各感光体ドラム23a〜23d間のそれぞれのニップ域を下流側にして、回転駆動され、中間転写ベルト11を引っ張って矢印方向Bに回転移動させる。これにより、各ニップ域が安定的に維持される。
The
尚、各1次転写ローラ26a〜26dと各感光体ドラム23a〜23d間のそれぞれのニップ域をより安定的に形成するために、各1次転写ローラ26a〜26d及び各感光体ドラム23a〜23dのうちの一方を硬質材料で形成し、他方を弾性材料で形成するのが好ましい。
In order to more stably form the nip areas between the
各1次転写ローラ26a〜26dは、例えば金属製の直径8mm〜10mmの軸の外周を導電性の弾性材(EPDM、発泡ウレタン等)により被覆したものである。各1次転写ローラ26a〜26dは、該各1次転写ローラ26a〜26dと各感光体ドラム23a〜23d間のニップ域に中間転写ベルト11を挟み込んだ状態で、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアス電圧を印加され、それぞれの電界を中間転写ベルト11を介して各感光体ドラム23a〜23d表面のトナーに作用させ、各感光体ドラム23a〜23d表面のトナーを中間転写ベルト11へと引き付けて転写させる。これにより、各色のトナー像が中間転写ベルト11に転写されて重ね合わせられる。
Each of the
尚、各1次転写ローラ26a〜26dとして、ローラの代わりに、ブラシ等を用いても構わない。
In addition, as each
クリーニング装置34は、例えば中間転写ベルト11表面に摺接するクリーニングブレードであり、中間転写ベルト11表面に残留したトナーを除去して、次回に印字される画像のカブリ等を防止する。
The
こうして中間転写ベルト11に転写され重ね合わせられた各色のトナー像は、該中間転写ベルト11の回転移動に伴い、駆動支持ローラ31と2次転写ローラ33間のニップ域へと搬送される。そして、中間転写ベルト11上の各色のトナー像の先端とレジストローラ8により搬送されて来る記録用紙の先端が揃えられ、各色のトナー像と記録用紙が重ね合わせられて、各色のトナー像が記録用紙に転写される。
The toner images of the respective colors transferred and superimposed on the
引き続いて、記録用紙は、定着装置3へと搬送され、ここで加熱ローラ3aと加圧ローラ3b間に挟み込まれる。これにより、記録用紙上の各色のトナーが加熱溶融されて混合され、各色のトナー像が記録用紙上にカラー画像として定着される。
Subsequently, the recording paper is conveyed to the
更に、記録用紙は、用紙搬送装置4により排紙トレイ35へと搬送されて、ここにフェイスダウンで排出される。
Further, the recording paper is transported to the
一方、この画像形成装置100において、記録用紙は、給紙カセット6に積載収容されている。用紙搬送装置4では、給紙カセット6の記録用紙をピックアップローラ7-1により1枚ずつ引き出して、記録用紙を搬送ローラ4-1によりレジストローラ8へと搬送する。
On the other hand, in the
あるいは、記録用紙は、手差し給紙トレイ9に載置される。給紙装置5では、手差し給紙トレイ9の記録用紙をピックアップローラ7-2により引き出して、記録用紙を各搬送ローラ4-7、4-8により用紙搬送装置4のレジストローラ8へと搬送する。
Alternatively, the recording paper is placed on the manual paper feed tray 9. In the
用紙搬送装置4では、記録用紙をレジストローラ8で一旦停止させて、記録用紙の先端を揃え、記録用紙の先端が中間転写ベルト装置2の中間転写ベルト11上に形成されるトナー像の先端に重なるタイミングで、記録用紙をレジストローラ8により2次転写ローラ33へと搬送する。
In the
尚、画像形成ステーションPaだけを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルト装置2の中間転写ベルト11に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト11から記録用紙に転写され、記録用紙上に定着される。
It is also possible to form a monochrome image using only the image forming station Pa and transfer the monochrome image to the
また、記録用紙の表面だけではなく、両面の印字を行なう場合は、記録用紙の表面の画像を定着装置3により定着した後に、記録用紙を用紙搬送装置4の搬送ローラ4-3により搬送する途中で、搬送ローラ4-3を停止させてから逆回転させ、記録用紙を用紙搬送装置4の反転経路4rに通し、記録用紙の表裏を反転させて、記録用紙をレジストローラ8へと導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着し、記録用紙を排紙トレイ35に排出する。
When printing on both sides of the recording paper, not only the surface of the recording paper, the image on the surface of the recording paper is fixed by the fixing
次に、本実施形態の定着装置3について詳しく述べる。図2は、定着装置3の加熱ローラ3aと加圧ローラ3bを垂直方向に破断して示す横断面図であり、また図3は、定着装置3の加熱ローラ3aを水平方向に破断して示す縦断面図である。
Next, the fixing
本実施形態の定着装置3では、加熱ローラ3aと加圧ローラ3bを回転自在に軸支して、該各ローラ3a、3bを相互に圧接し、該各ローラ3a、3b間に記録用紙を挟み込むニップ域Nを形成しており、加熱ローラ3a及び加圧ローラ3bの一方を回転駆動し、他方を従動回転させて、該各ローラ3a、3b間のニップ域Nに記録用紙を導き入れて、該各ローラ3a、3bにより記録用紙に圧力と熱を加えている。これにより、先に述べた様に記録用紙上の各色のトナーが加熱溶融されて混合され、各色のトナー像が記録用紙上にカラー画像として定着される。
In the
また、加熱ローラ3a及び加圧ローラ3bには、それぞれのクリーニングローラ71、71を押し付けて、該各ローラ3a、3bの表面に付着しているトナーや紙粉等を除去している。
Further, the cleaning
更に、加熱ローラ3a及び加圧ローラ3bには、それぞれの用紙分離爪72、72を押し付けて、該各ローラ3a、3bの表面から記録用紙を剥がして、該各ローラ3a、3bへの記録用紙の巻き付きを防止している。
Further, the
加熱ローラ3aは、金属製の円筒体51の周面をSiO2ゴムからなる弾性層52で被覆したものである。円筒体51の両縁にはそれぞれの鍔51aが設けられており、各鍔51aの間に弾性層52が配置されている。また、円筒体51の各鍔51aの中央にはそれぞれのパイプ状軸51bが突設されており、各パイプ状軸51bが回転自在に軸支されている。更に、円筒体51の内側にはメインヒータ53及びサブヒータ54が該加熱ローラ3aの長手方向に沿って配置されており、メインヒータ53もしくはサブヒータ54の発熱により該加熱ローラ3aが加熱される。メインヒータ53の両端の端子53a及びサブヒータ54の両端の端子54aは、各パイプ状軸51bを通じて、制御部55に接続されている。
The
図4は、メインヒータ53により加熱された加熱ローラ3aの温度分布特性A、及びサブヒータ54により加熱された加熱ローラ3aの温度分布特性Bを示すグラフである。メインヒータ53は、加熱ローラ3aの中央付近に配置されて、この中央付近の定着領域L1で加熱ローラ3aを加熱する。メインヒータ53のみによる加熱ローラ3aの加熱状態では、中央付近の定着領域L1において加熱ローラ3aの表面温度が均一に上昇し、この定着領域L1から両側に離間する程、加熱ローラ3aの表面温度が低下する。
FIG. 4 is a graph showing the temperature distribution characteristic A of the
また、サブヒータ54は、2つのヒータ部分54b、54bを有しており、これらのヒータ部分54b、54bが加熱ローラ3aの両側に振り分けられ配置されて、この両側の2つの定着領域L2で加熱ローラ3aを加熱する。各ヒータ部分54b、54bのみによる加熱ローラ3aの加熱状態では、両側の2つの定着領域L2において加熱ローラ3aの表面温度が均一に上昇し、これらの定着領域L2から離間する程、加熱ローラ3aの表面温度が低下する。
The sub-heater 54 has two
従って、メインヒータ53だけを発熱させると、温度分布特性Aとなって、定着領域L1のみにおいて加熱ローラ3aの表面温度が均一となる。
Therefore, when only the
また、サブヒータ54を発熱させるときには、メインヒータ53も必ず発熱させる。これにより、定着領域L1と各定着領域L2を包含する全定着領域Lにおいて加熱ローラ3aの表面温度が均一となる。この全定着領域Lは、図3に示す様に加熱ローラ3aの周面側から見たときのメインヒータ53及びサブヒータが存在する発熱領域Mよりも僅かに広くなっている。
Further, when the
記録用紙上の各色のトナーの定着に際しては、定着領域L1における加熱ローラ3aの表面温度もしくは全定着領域Lにおける加熱ローラ3aの表面温度が規定温度T1に維持される。この加熱ローラ3aの表面温度が規定温度T1に維持されることにより、記録用紙上の各色のトナーが適宜に加熱溶融されて定着される。
When fixing the toner of each color on the recording paper, the surface temperature of the
加圧ローラ3bも、加熱ローラ3aと同様に、金属性の円筒体56の周面をSiO2ゴムからなる弾性層57で被覆したものである。円筒体56は、加熱ローラ3aの円筒体51と同様に、その両縁の鍔(図示せず)とパイプ状軸(図示せず)を有しており、各パイプ状軸が回転自在に軸支されている。また、円筒体56の内側には1本のヒータ58が該加圧ローラ3bの長手方向に沿って配置されており、このヒータ58の発熱により該加圧ローラ3bが加熱される。このヒータ58の両端の端子も、円筒体56の両端の各パイプ状軸を通じて、制御部55に接続されている。
Similarly to the
ヒータ58は、加圧ローラ3bの略全体を加熱し、図4の全定着領域Lにおいて加圧ローラ3bの表面温度を均一に上昇させる。
The
記録用紙上の各色のトナーの定着に際しては、全定着領域Lにおける加圧ローラ3bの表面温度が、加熱ローラ3aと同様の規定温度T1に維持される。この加圧ローラ3bの表面温度が規定温度T1に維持されることにより、記録用紙が加熱されて、記録用紙に対するトナーの定着性が良くなる。
When fixing the toner of each color on the recording paper, the surface temperature of the
次に、加熱ローラ3aの略中央付近で、該加熱ローラ3aの弾性層52の表面から僅かに離間した箇所には、非接触型サーミスタ61を配置している。また、加熱ローラ3aの弾性層53の端部には、接触型サーミスタ62を接触させて配置している。この加熱ローラ3aの端部は、図3に示す様に加熱ローラ3aの周面側から見るとメインヒータ53及びサブヒータに重ならない箇所、つまり発熱領域Mよりも外側の箇所に相当する。
Next, a
非接触型サーミスタ61は、図5に示す様に温度検出部本体61aに第1及び第2サーミスタ素子61-1、61-2を内蔵したものであり、第2サーミスタ素子61-2により加熱ローラ3aの表面温度Tbを間接的に検出し、第1サーミスタ素子61-1により当該温度検出部本体61a自体の温度Tcを直接的に検出する。第2サーミスタ素子61-2の検出出力は、出力検知部65を通じて、制御部55に出力される。また、第1サーミスタ素子61-1の検出出力は、出力検知部64を通じて、制御部55に出力される。制御部55は、非接触型サーミスタ61からの2つの検出出力、つまり間接的に検出された加熱ローラ3aの表面温度Tb及び直接的に検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcに基づいて、定着領域L1における加熱ローラ3aの表面温度t1を正確に求める。
As shown in FIG. 5, the
また、接触型サーミスタ62は、加熱ローラ3aの弾性層52の端部の表面温度を直接検出する。ただし、加熱ローラ3aの弾性層52の端部では、図4の温度分布特性Bから明らかな様に該端部の表面温度t3が定着領域L2における表面温度t2よりも低下している。そこで、制御部55は、接触型サーミスタ62の検出出力によって示される端部の表面温度t3を補正して、定着領域L2における表面温度t2を求める。
The
例えば、加熱ローラ3aのメインヒータ53及びサブヒータ54を発熱させて、加熱ローラ3aの表面温度を常温から徐々に上昇させつつ、加熱ローラ3aの端部の表面温度t3と定着領域L2における表面温度t2を検出し、加熱ローラ3aの端部の表面温度t3が段階的に変化する度に、端部の表面温度t3と定着領域L2における表面温度t2との比率αを求める。そして、図6に示す様な端部の表面温度t3と比率αとを対応付けたデータテーブルDt0を予め作成して、このデータテーブルDt0を制御部55に記憶しておく。
For example, the
制御部55は、メインヒータ53及びサブヒータ54の発熱に際し、接触型サーミスタ62の検出出力によって示される端部の表面温度t3に対応する比率αをデータテーブルDt0から検索し、この比率αを表面温度t3に掛け合わせて、定着領域L2における表面温度t2を求める。
When the
ここで、加熱ローラ3aの端部での表面温度の低下は、加熱ローラ3aからの直接的な放熱や加熱ローラ3aから周辺部材への熱伝導による放熱等により生じる。この放熱量は、略特定されるので、上記の様なデータテーブルDt0を用い、加熱ローラ3aの端部の表面温度t3と比率αに基づいて、定着領域L2における表面温度t2を求めることができる。
Here, the decrease in the surface temperature at the end of the
この様に定着領域L1においては、非接触型サーミスタ61を加熱ローラ3aの弾性層52の表面から僅かに離間して配置しているので、弾性層52の表面が傷付くことはない。また、全定着領域Lから外れる加熱ローラ3aの弾性層53の端部に接触型サーミスタ62を接触させて配置していることから、この端部が記録用紙上のトナーの定着に寄与することはなく、接触型サーミスタ62の接触により該端部に傷が付いたとしても、この端部の傷が記録用紙の定着ムラの原因になることはない。
Thus, in the fixing region L1, the
また、大型の非接触型サーミスタ61を1つだけ用い、小型の接触型サーミスタ62を併用しているので、定着装置3並びに画像形成装置100の大型化を招かずに済む。
Further, since only one large
一方、加圧ローラ3bの弾性層57の中央付近には、接触型サーミスタ63を接触させて配置している。この接触型サーミスタ63は、弾性層57の中央付近の表面温度を直接検出する。また、加圧ローラ3bのヒータ58は、先に述べた様に全定着領域Lにおいて加圧ローラ3bの表面温度を均一に上昇させる。従って、制御部55は、接触型サーミスタ63の検出出力によって示される加圧ローラ3bの表面温度を全定着領域Lにおける表面温度として求めることができる。
On the other hand, a
尚、接触型サーミスタ63の接触により加圧ローラ3bの弾性層57に傷が付いたとしても、加圧ローラ3bが記録用紙そのものを加熱するだけであって、記録用紙上のトナーを直接加熱することはないので、加熱ローラ3bの弾性層57の傷が記録用紙の定着ムラの原因になることはない。
Even if the
この様な構成の定着装置3において、画像形成装置100の待機モードもしくは省エネルギーモードに際しては、加熱ローラ3aの表面温度及び加圧ローラ3bの表面温度が規定温度T1以下に抑えられる。
In the
すなわち、制御部55は、非接触型サーミスタ61の検出出力より定着領域L1における加熱ローラ3aの表面温度t1を求めて、この表面温度t1が規定温度T1以下の一定温度となる様に加熱ローラ3aのメインヒータ53への通電をオンオフ制御し、かつ接触型サーミスタ62の検出出力より定着領域L2における加熱ローラ3aの表面温度t2を求めて、この表面温度t2が規定温度T1以下の一定温度となる様に加熱ローラ3aのサブヒータ54への通電をオンオフ制御する。同様に、制御部55は、接触型サーミスタ63により検出された加圧ローラ3bの表面温度が規定温度T1以下の一定温度となる様に加圧ローラ3bのヒータ58への通電をオンオフ制御する。これにより、待機モードもしくは省エネルギーモードのときには、全定着領域Lにおいて加熱ローラ3aの表面温度及び加圧ローラ3bの表面温度が一定温度に維持されながらも、定着装置3の消費電力が節減される。
That is, the
次に、制御部55は、印字要求が発生すると、接触型サーミスタ63により検出された加圧ローラ3bの表面温度に応じて加圧ローラ3bのヒータ58への通電をオンオフ制御し、加圧ローラ3bの表面温度を規定温度T1まで上昇させる。
Next, when a print request is generated, the
また、制御部55は、記録用紙の幅を外部から入力し、この幅に応じて、非接触型サーミスタ61の検出出力のみに基づく加熱ローラ3aのメインヒータ53及びサブヒータ54の通電制御を行うか、あるいは非接触型サーミスタ61の検出出力及び接触型サーミスタ62の検出出力に基づく加熱ローラ3aのメインヒータ53及びサブヒータ54の通電制御を行うかを判定する。
Whether the
例えば、記録用紙が定型サイズB4であり、記録用紙が加熱ローラ3aの全幅よりも若干狭い全定着領域Lを通る場合は、非接触型サーミスタ61の検出出力のみに基づく通電制御を行うと判定し、また記録用紙が定型サイズA4であり、記録用紙が狭い幅の定着領域L1を通る場合は、非接触型サーミスタ61の検出出力及び接触型サーミスタ62の検出出力に基づく通電制御を行うと判定する。
For example, when the recording sheet is the standard size B4 and the recording sheet passes through the entire fixing region L slightly narrower than the entire width of the
そして、制御部55は、記録用紙が定型サイズB4であり、非接触型サーミスタ61の検出出力のみに基づく通電制御を行うと判定したならば、非接触型サーミスタ61の検出出力より定着領域L1における加熱ローラ3aの表面温度t1を求めて、この表面温度t1が規定温度T1となる様に加熱ローラ3aのメインヒータ53及びサブヒータ54への通電を共にオンオフ制御する。
If the
すなわち、記録用紙が定型サイズB4であり、記録用紙が全定着領域Lを通る場合は、非接触型サーミスタ61の検出出力によって示される定着領域L1における表面温度t1に基づいてメインヒータ53及びサブヒータ54への通電制御を共に行い、定着領域L1における表面温度t1を規定温度T1に制御する。これにより、全定着領域Lにおいても、加熱ローラ3aの表面温度t1が規定温度T1となる。
That is, when the recording paper is the standard size B4 and the recording paper passes through the entire fixing region L, the
また、制御部55は、記録用紙が定型サイズA4であり、非接触型サーミスタ61の検出出力及び接触型サーミスタ62の検出出力に基づく通電制御を行うと判定したならば、非接触型サーミスタ61の検出出力より定着領域L1における加熱ローラ3aの表面温度t1を求めて、この表面温度t1が規定温度T1となる様にメインヒータ53への通電をオンオフ制御し、かつ接触型サーミスタ62の検出出力より定着領域L2における加熱ローラ3aの表面温度t2を求めて、この表面温度t2が規定温度T1となる様に加熱ローラ3aのサブヒータ54への通電をオンオフ制御する。
Further, if the
すなわち、記録用紙が定型サイズAであり、記録用紙が狭い幅の定着領域L1を通る場合は、非接触型サーミスタ61の検出出力に基づいて加熱ローラ3aのメインヒータ53への通電制御を行うと共に、接触型サーミスタ62の検出出力に基づいて加熱ローラ3aのサブヒータ54への通電制御を行う。これにより、少なくとも定着領域L1における加熱ローラ3aの表面温度t1が規定温度T1に制御される。
That is, when the recording sheet is the standard size A and the recording sheet passes through the narrow fixing region L1, the energization control to the
図7は、記録用紙が加熱ローラ3aと加圧ローラ3b間のニップ域Nを通過するときの加熱ローラ3aの表面温度分布を示すグラフである。記録用紙が全定着領域Lを通るときときには、実線Cで示す様に全定着領域Lのいずれの箇所でも表面温度t1が規定温度T1に保たれる。ただし、全定着領域Lでは、記録用紙及び該記録用紙上のトナーにより加熱ローラ3aの熱量が奪われるのに対して、全定着領域Lの両外側では、加熱ローラ3aの熱量が奪われないので、メインヒータ53及びサブヒータ54への継続的な通電により加熱ローラ3aが過熱状態となって、表面温度t1が規定温度T1よりも高くなっている。
FIG. 7 is a graph showing the surface temperature distribution of the
また、記録用紙が狭い幅の定着領域L1を通るときには、定着領域L1における表面温度t1が規定温度T1に略維持される。また、接触型サーミスタ62の検出出力に基づいてサブヒータ54への通電制御を行っているので、定着領域L2における表面温度t2も規定温度T1に略維持される。仮に、記録用紙が狭い幅の定着領域L1を通るときにも、非接触型サーミスタ61の検出出力のみに基づいて加熱ローラ3aのメインヒータ53及びサブヒータ54への通電制御を行ったならば、図7の点線Dに示す様に定着領域L1における表面温度t1を規定温度T1に保つことができても、定着領域L2では、記録用紙やトナーにより加熱ローラ3aの熱量が奪われないので、メインヒータ53及びサブヒータ54への継続的な通電により加熱ローラ3aが過熱状態となって、表面温度t2が規定温度T1よりも非常に高くなってしまう。
Further, when the recording paper passes through the narrow fixing region L1, the surface temperature t1 in the fixing region L1 is substantially maintained at the specified temperature T1. Further, since energization control to the sub-heater 54 is performed based on the detection output of the
ところで、図5に示す様に非接触型サーミスタ61は、温度検出部本体61aに第1及び第2サーミスタ素子61-1、61-2を内蔵しており、第2サーミスタ素子61-2により間接的に検出された加熱ローラ3aの表面温度Tb及び第1サーミスタ素子61-1により直接的に検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcを制御部55に出力する。そして、制御部55は、非接触型サーミスタ61からの2つの検出出力、つまり間接的に検出された加熱ローラ3aの表面温度Tb及び直接的に検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcに基づいて、定着領域L1における加熱ローラ3aの表面温度t1を正確に求めている。
By the way, as shown in FIG. 5, the
ここで、制御部55は、定着領域L1における加熱ローラ3aの表面温度t1を正確に求めるために、図8に示す様な温度補正テーブルDt1及び図9に示す様な表面温度検索テーブルDt2を記憶し保有している。尚、これらのテーブルDt1、Dt2では、実際には温度変化の最小幅が0.1℃程度に設定されているので、それらのデータ量が膨大なものであるが、データ量を縮小して説明を簡単化するために、温度変化の最小幅を10℃程度に設定している。
Here, the
図8の温度補正テーブルDt1は、第1サーミスタ素子61-1により直接検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcを補正して、定着装置3の環境温度を正確に求めるためのものである。尚、ここでは、温度補正テーブルDt1の内容をグラフにして示しているが、実際は数値表に類似するものである。
The temperature correction table Dt1 in FIG. 8 is used to correct the temperature Tc of the temperature detection unit
この温度補正テーブルDt1には、第1サーミスタ素子61-1により直接検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcと温度補正量Δtcとが対応付けて記憶されている。温度検出部本体61a自体の温度Tcの範囲は、画像形成装置100の設置環境(室内等)と画像形成装置100内部の温度上昇限度を考慮して0〜120℃に設定されており、この温度範囲の温度Tcに対応する温度補正量Δtcを実験的に求めて設定している。
In this temperature correction table Dt1, the temperature Tc of the temperature detection unit
また、図8の温度補正テーブルDt1から明らかな様に第1サーミスタ素子61-1により直接検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcが60℃近傍で、温度補正量Δtcが0となっている。このため、直接検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcが60℃近傍のときに、この温度Tcが環境温度に略一致していると言える。そして、温度Tcが60℃よりも低いと、温度補正量Δtcが負となり、温度Tcが60℃よりも高いと、温度補正量Δtcが正となっている。
Further, as is apparent from the temperature correction table Dt1 of FIG. 8, the temperature correction amount Δtc becomes 0 when the temperature Tc of the temperature detection unit
この温度Tc60℃は、トナーの軟化温度に略一致する。従って、第1サーミスタ素子61-1は、トナーの軟化温度に一致する環境温度を最も正確に検出し得る様な位置に配置されていると言える。
This
ここで、画像形成装置100内部では、環境温度が急激に変化するので、温度検出部本体61a自体の温度Tcが環境温度に追従しきれず、温度検出部本体61a自体の温度Tcと環境温度の間に差が生じ、この差が加熱ローラ3aの表面温度t1の検出誤差として反映される。
Here, since the environmental temperature changes abruptly inside the
例えば、画像形成装置100の定着装置3においては、その起動直前には環境温度が常温に等しくなっており、起動後から加熱ローラ3a及び加圧ローラ3bの加熱が開始され、該各ローラ3a、3bの温度が一定温度まで上昇されて、待機モードもしくは省エネルギーモードとなり、更に印字要求があると、加熱ローラ3a及び加圧ローラ3bが更に加熱されて、該各ローラ3a、3bの温度が一定温度以上の規定温度まで上昇される。また、印字に際しては、各ローラ3a、3bの回転等により空気の流れが発生したり、記録用紙等により熱量が吸収されて、該各ローラ3a、3bの温度の変動や温度むらが生じ易い。更に、印字の後には、加熱ローラ3a及び加圧ローラ3bの温度が規定温度から一定温度まで再び下降される。この様な定着装置3での温度変化に対して、温度検出部本体61a自体の温度Tcが遅れて追従するので、温度検出部本体61a自体の温度Tcと環境温度の間に差が生じ、この差が加熱ローラ3aの表面温度t1の検出誤差として反映される。
For example, in the
このため、温度検出部本体61a自体の温度Tcが環境温度に近似する様な補正を行う必要がある。
For this reason, it is necessary to perform correction so that the temperature Tc of the temperature detection unit
具体的には、温度補正テーブルDt1を参照して、検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcに対応する温度補正量Δtcを求める。そして、画像形成装置100が待機モードもしくは省エネルギーモードであるか、あるいは定着装置3の各ローラ3a、3bの回転が減速されているときには、この温度補正量Δtcを検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcに加算して、補正された温度Tcdを求める。また、画像形成装置100が印字中であって、定着装置3の各ローラ3a、3bが回転中であるか、各ローラ3a、3bの回転が加速されているときには空気の流れが発生し、この空気の流れが原因となって、温度検出部本体61a自体の温度Tcと環境温度の間の差が更に変化するので、温度補正量Δtcに+2℃を加算し、この和を検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcに加算して、補正された温度Tcdを求める。
Specifically, a temperature correction amount Δtc corresponding to the detected temperature Tc of the temperature detection unit
尚、実際には、温度補正テーブルDt1として、温度検出部本体61a自体の温度Tcに対応する第1サーミスタ素子61-1の検出出力レベルと該検出出力レベルの補正量を対応付けたものが用いられる。また、温度補正量Δtcに+2℃を加算する代わりに、検出出力レベルの補正量が+2℃に対応するレベルだけ増減される。そして、検出出力レベルに補正量が加算されて、補正された検出出力レベルが求められる。
Actually, as the temperature correction table Dt1, a table in which the detection output level of the first thermistor element 61-1 corresponding to the temperature Tc of the temperature detection unit
図9の表面温度検索テーブルDt2は、補正された第1サーミスタ素子61-1の検出出力レベルと第2サーミスタ素子61-2の検出出力レベルに基づいて加熱ローラ3aの表面温度t1を求めるためのものである。
The surface temperature search table Dt2 in FIG. 9 is used to obtain the surface temperature t1 of the
この表面温度検索テーブルDt2には、図8の温度補正テーブルDt1に基づいて補正された温度Tcdに対応付けて第2サーミスタ素子61-2の複数の検出出力レベルが記憶され、第2サーミスタ素子61-2の該各検出出力レベルに対応付けて加熱ローラ3aの表面温度t1が記憶されている。例えば、補正された温度Tcd=60℃(補正された第1サーミスタ素子61-1の検出出力レベル3.8629V)に対応付けて第2サーミスタ素子61-2の各検出出力レベル3.8629〜3.3907Vが記憶され、第2サーミスタ素子61-2の該各検出出力レベル3.8629〜3.3907Vに対応付けて加熱ローラ3aの表面温度t1=60〜250℃が記憶されている。また、補正された温度Tcd=90℃(補正された第1サーミスタ素子61-1の検出出力レベル2.9623V)に対応付けて第2サーミスタ素子61-2の各検出出力レベル2.9437〜2.5321Vが記憶され、第2サーミスタ素子61-2の該各検出出力レベル2.9437〜2.5321Vに対応付けて加熱ローラ3aの表面温度t1=100〜250℃が記憶されている。
In the surface temperature search table Dt2, a plurality of detection output levels of the second thermistor element 61-2 are stored in association with the temperature Tcd corrected based on the temperature correction table Dt1 of FIG. The surface temperature t1 of the
この表面温度検索テーブルDt2によれば、例えば補正された温度Tcd=60℃(補正された第1サーミスタ素子61-1の検出出力レベル3.8629V)であって、第2サーミスタ素子61-2の検出出力レベルが3.7027Vであるときには、加熱ローラ3aの表面温度t1が150℃ということになる。また、補正された温度Tcd=90℃(補正された第1サーミスタ素子61-1の検出出力レベル2.9623V)であって、第2サーミスタ素子61-2の検出出力レベルが2.8350Vであるときにも、加熱ローラ3aの表面温度t1が150℃ということになる。
According to the surface temperature search table Dt2, for example, the corrected temperature Tcd = 60 ° C. (corrected detection output level 3.8629 V of the first thermistor element 61-1), and the second thermistor element 61-2 When the detected output level is 3.7027V, the surface temperature t1 of the
この表面温度検索テーブルDt2から明らかな様に加熱ローラ3aの表面温度t1については、第2サーミスタ素子61-2の検出出力レベルのみが特定されても、該表面温度t1が特定されることはなく、補正された第1サーミスタ素子61-1の検出出力レベルと第2サーミスタ素子61-2の検出出力レベルが共に特定されなければ、該表面温度t1が特定されることはない。
As apparent from the surface temperature search table Dt2, the surface temperature t1 of the
これは、第2サーミスタ素子61-2により加熱ローラ3aの表面温度Tbを非接触で検出していることから、この第2サーミスタ素子61-2による検出出力が環境温度の影響を受けているからである。このため、第1サーミスタ素子61-1により温度検出部本体61a自体の温度Tcを検出し、図8の温度補正テーブルDt1に基づいて補正された温度Tcd(環境温度に近似)を求め、この補正された温度Tcdと第2サーミスタ素子61-2により検出された加熱ローラ3aの表面温度Tbに基づいて、加熱ローラ3aの表面温度t1を正確に求めている。
This is because the surface temperature Tb of the
従って、制御部55は、非接触型サーミスタ61からの2つの検出出力に基づいて、定着領域L1における加熱ローラ3aの表面温度t1を求めるに際し、まず図8の温度補正テーブルDt1を参照して、第1サーミスタ素子61-1により直接的に検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcに対応する温度補正量Δtcを求める。そして、画像形成装置100が待機モードもしくは省エネルギーモードであるか、あるいは定着装置3の各ローラ3a、3bの回転が減速されているときには、この温度補正量Δtcを検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcに加算して、補正された温度Tcdを求める。また、画像形成装置100が印字中であって、定着装置3の各ローラ3a、3bが回転中であるか、各ローラ3a、3bの回転が加速されているときには、温度補正量Δtcに+2℃を加算し、この和を検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcに加算して、補正された温度Tcdを求める。この後、制御部55は、図9の表面温度検索テーブルDt2を参照して、補正された温度Tcdに対応する第2サーミスタ素子61-2の検出出力レベルを検索し、更に検索した第2サーミスタ素子61-2の検出出力レベルに対応する加熱ローラ3aの表面温度t1を検索して求める。これにより、加熱ローラ3aの表面温度t1を正確に求めることができる。
Therefore, when the
この様に本実施形態では、第1サーミスタ素子61-1により直接的に検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcと環境温度の間に差が生じていても、温度補正テーブルDt1を用いて、直接的に検出された温度検出部本体61a自体の温度Tcを補正してから、表面温度検索テーブルDt2を参照して、補正された温度Tcdと第2サーミスタ素子61-2によって検出された温度Tbに対応する加熱ローラ3aの表面温度t1を検索して求めているので、加熱ローラ3aの表面温度t1を正確に求めることができる。
As described above, in this embodiment, even if there is a difference between the temperature Tc of the temperature detection unit
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、図8の温度補正テーブルDt1は、第1サーミスタ素子61-1と非検出部材の離間距離や環境温度の変化率等に応じて設定されるべきものであり、その内容(値や正負)が特定されるものではない。また、図9の表面温度検索テーブルDt2も、非接触型サーミスタの特性に応じて設定されるべきものであり、その内容(値や正負)が特定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can deform | transform variously. For example, the temperature correction table Dt1 in FIG. 8 should be set according to the distance between the first thermistor element 61-1 and the non-detection member, the rate of change in the environmental temperature, and the like (value and positive / negative). Is not specified. Also, the surface temperature search table Dt2 in FIG. 9 should be set according to the characteristics of the non-contact type thermistor, and its contents (value and positive / negative) are not specified.
また、本発明の温度検出装置は、画像形成装置に限定されるものではなく、環境温度が変動する状況に設置される非接触型センサであれば、如何なる非接触型センサにも適用することが可能である。 In addition, the temperature detection device of the present invention is not limited to an image forming apparatus, and may be applied to any non-contact type sensor as long as it is a non-contact type sensor installed in a situation where the environmental temperature varies. Is possible.
1 露光装置
2 中間転写ベルト装置
3 定着装置
3a 加熱ローラ
3b 加圧ローラ
4 用紙搬送装置
5 給紙装置
6 給紙カセット
7-1、7-2 ピックアップローラ
8 レジストローラ
9 手差し給紙トレイ
11 中間転写ベルト
21、21a〜21d 現像装置
23、23a〜23d 感光体ドラム
24a〜24d 帯電器
25a〜25d クリーナ装置
51、56 円筒体
52、57 弾性層
53 メインヒータ
54 サブヒータ
55 制御部
58 ヒータ
61 非接触型サーミスタ
62、63 接触型サーミスタ
71 クリーニングローラ
72 用紙分離爪
Dt1 温度補正テーブル
Dt2 表面温度検索テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1温度センサによって検出された温度を補正するための温度補正テーブルと、
前記温度補正テーブルを用いて補正された温度及び第2温度センサによって検出された温度に対応する前記被検出部材の表面温度を検索するための表面温度検索テーブルとを備え、
前記温度補正テーブル及び前記表面温度検索テーブルを用いて、前記被検出部材の表面温度を検出することを特徴とする温度検出装置。 A temperature detection unit including a first temperature sensor whose detection target is the temperature of the temperature detection unit itself and a second temperature sensor whose detection target is the surface temperature of the member to be detected; a detection output of the first temperature sensor; and In the temperature detection device that detects the surface temperature of the detected member based on the detection output of the second temperature sensor,
A temperature correction table for correcting the temperature detected by the first temperature sensor;
A surface temperature search table for searching for a surface temperature of the detected member corresponding to a temperature corrected using the temperature correction table and a temperature detected by a second temperature sensor;
A temperature detection apparatus for detecting a surface temperature of the detected member using the temperature correction table and the surface temperature search table.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005234533A JP4675713B2 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Temperature detection apparatus and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005234533A JP4675713B2 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Temperature detection apparatus and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007047126A true JP2007047126A (en) | 2007-02-22 |
JP4675713B2 JP4675713B2 (en) | 2011-04-27 |
Family
ID=37850056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005234533A Active JP4675713B2 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Temperature detection apparatus and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4675713B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010181513A (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Brother Ind Ltd | Image forming device |
US8218983B2 (en) | 2007-09-25 | 2012-07-10 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image formation apparatus including hot-roll type fixing device and method for determining malfunction of temperature sensor in the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0777892A (en) * | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Ricoh Co Ltd | Method and device for controlling temperature of fixing device |
JPH07209031A (en) * | 1994-01-25 | 1995-08-11 | Canon Inc | Recording device and detecting method for recording head temperature |
JP2004042284A (en) * | 2002-07-08 | 2004-02-12 | Canon Inc | Method for detecting liquid, liquid detector, and recorder employing it |
-
2005
- 2005-08-12 JP JP2005234533A patent/JP4675713B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0777892A (en) * | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Ricoh Co Ltd | Method and device for controlling temperature of fixing device |
JPH07209031A (en) * | 1994-01-25 | 1995-08-11 | Canon Inc | Recording device and detecting method for recording head temperature |
JP2004042284A (en) * | 2002-07-08 | 2004-02-12 | Canon Inc | Method for detecting liquid, liquid detector, and recorder employing it |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8218983B2 (en) | 2007-09-25 | 2012-07-10 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image formation apparatus including hot-roll type fixing device and method for determining malfunction of temperature sensor in the same |
JP2010181513A (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Brother Ind Ltd | Image forming device |
US8755707B2 (en) | 2009-02-04 | 2014-06-17 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming device having function for controlling temperature of heating member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4675713B2 (en) | 2011-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7792446B2 (en) | Image heating apparatus with controller for changing time duration of pressing belt with fixing member | |
US9977361B2 (en) | Image forming apparatus and image forming system | |
US7471911B2 (en) | Image fixing apparatus | |
US8195057B2 (en) | Image forming apparatus and fixing device used therein | |
US8331813B2 (en) | Image forming apparatus having speed difference control | |
US9529308B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP6817532B2 (en) | Fixing device, image forming device | |
JP2011128291A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP7229461B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
JP5322507B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
US9588467B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5058649B2 (en) | Fixing device control apparatus and image forming apparatus | |
JP4675713B2 (en) | Temperature detection apparatus and image forming apparatus | |
JP2010134389A (en) | Fixing device and image forming device | |
US7433616B2 (en) | Image forming apparatus including a controlling section | |
JP7435299B2 (en) | Image forming device | |
US8238775B2 (en) | Image heating apparatus | |
JP5167978B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
US11644771B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5073586B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2008224711A (en) | Image forming apparatus | |
JP2018120094A (en) | Image forming apparatus | |
JP4710346B2 (en) | Image forming apparatus and color misregistration correction method | |
JP2016175718A (en) | Medium conveyance device and image formation apparatus | |
JP2003036012A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070822 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100921 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101115 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20101115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110125 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110126 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4675713 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |