JP2007108372A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像記録装置において用いられ、転写材上に担持された未定着トナー像を加熱加圧し、転写材に定着させる定着装置、及びこの定着装置を用いた画像形成装置に関する。 The present invention is used in an image recording apparatus such as a printer, a copying machine, or a facsimile, and uses a fixing device that heats and presses an unfixed toner image carried on a transfer material to fix it on the transfer material, and the fixing device. The present invention relates to an image forming apparatus.
トナーを用いて可視像を形成する画像形成装置の定着装置としては、加熱回転体としての加熱ロールと加圧部材としての加圧ロールとを有するものが広く用いられている。この定着装置では、加熱ロールと加圧ロールとが互いに圧接された状態で回転駆動され、圧接部(ニップ部)に転写材を送り込んで、この転写材に担持されている未定着トナー像を加熱・圧着するものである。
上記加熱ロールは、アルミニウムなどの中空円筒状の芯金と、その内部に設けられた加熱源、例えばハロゲンランプとを有しており、加熱ロールの周面がトナー像の定着に適した温度に加熱される。
As a fixing device of an image forming apparatus that forms a visible image using toner, one having a heating roll as a heating rotator and a pressure roll as a pressure member is widely used. In this fixing device, the heating roll and the pressure roll are rotationally driven while being pressed against each other, the transfer material is sent to the press contact portion (nip portion), and the unfixed toner image carried on the transfer material is heated.・ It is to be crimped.
The heating roll has a hollow cylindrical cored bar such as aluminum and a heating source provided therein, for example, a halogen lamp, and the peripheral surface of the heating roll has a temperature suitable for fixing a toner image. Heated.
このような加熱ロールは、画像形成装置の使用開始時には、所定の温度まで予備加熱(ウオームアップ)を行う必要があり、この予備加熱時間の短縮が求められている。また、加熱のための電力消費量を少なく抑えることも要請される。このため、加熱ロールは、円筒状の芯金の肉厚を薄くし、熱容量を小さくするとともに、内蔵された加熱源から円筒状の芯金への熱移動を効率よく行う必要がある。さらに、熱容量を小さくすると、転写材のサイズが小さいときに、転写材の通過領域と非通過領域とで加熱ロールの周面温度に差が生じやすくなる。つまり、転写材の通過領域では転写材に移動する熱量があり、一様に加熱すると温度差が生じる。 Such a heating roll needs to be preheated (warmed up) to a predetermined temperature at the start of use of the image forming apparatus, and the preheating time is required to be shortened. It is also required to reduce the amount of power consumed for heating. For this reason, the heating roll needs to reduce the wall thickness of the cylindrical core bar, reduce the heat capacity, and efficiently transfer heat from the built-in heating source to the cylindrical core bar. Furthermore, when the heat capacity is reduced, when the size of the transfer material is small, a difference in the peripheral surface temperature of the heating roll tends to occur between the transfer material passing region and the non-passing region. That is, there is an amount of heat that moves to the transfer material in the passage region of the transfer material, and a temperature difference occurs when uniformly heated.
このような状況において、特許文献1、特許文献2には、加熱ロールの内部に加熱領域が異なる複数のヒータを備える定着装置が開示されている。この装置は、ウオームアップ時、小サイズの転写材使用時、大サイズの転写材使用時のそれぞれに応じて、これら複数のヒータのON/OFFを制御し、加熱ロールの軸線方向に生じる温度差を低減しようとするものである。
しかしながら、特許文献1又は特許文献2に記載の装置では、加熱ロールの内部に加熱源として複数のヒータを備えているので、一つのヒータがON状態とされたとき、他のヒータがON状態となったヒータからの放射熱を吸収したり、ON状態のヒータからの放射熱を遮ったりして加熱ロールの周面に対して温度ムラを発生させる。このため、ウオームアップ時間の短縮を阻害することがある。また、複数のヒータを加熱ロールに内蔵するので、加熱ロールの組立作業が難しくなり、作業中にヒータが接触して破損することもある。このため、組立工程の簡易化も求められている。
However, since the apparatus described in Patent Document 1 or
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、効率よく加熱回転体を加熱してウオームアップのための時間を短縮することができる定着装置及びこの定着装置を用いた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to use a fixing device capable of efficiently heating a heating rotator and shortening the warm-up time, and the fixing device. An image forming apparatus is provided.
上記課題を解決するために、 加熱源を内蔵し、無端状の周面が周回移動する加熱回転体と、 前記加熱回転体の周面に圧接され、該加熱回転体との間を通過する転写材を前記加熱回転体の周面に押圧する加圧部材とを有し、 前記加熱回転体の外部には、該加熱回転体の周面の幅方向において該加熱回転体に内蔵された前記加熱源(以下、「内蔵加熱源」という)が加熱する範囲よりも狭い範囲を加熱する外部加熱源が配置され、 前記外部加熱源がON状態とされるときには、前記内蔵加熱源はOFF状態となるように制御されることを特徴とする定着装置を提供するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a heating rotator with a built-in heating source and an endless peripheral surface that circulates, and a transfer that is in pressure contact with the peripheral surface of the heating rotator and passes between the heating rotators. A pressure member that presses a material against the circumferential surface of the heating rotator, and the heating incorporated in the heating rotator in the width direction of the circumferential surface of the heating rotator outside the heating rotator. An external heating source that heats a range narrower than a range heated by a source (hereinafter referred to as “built-in heating source”) is disposed, and when the external heating source is turned on, the built-in heating source is turned off. The fixing device is characterized by being controlled as described above.
この定着装置が有する加熱回転体は、内蔵加熱源からの放射熱が他の加熱源等に吸収されたり、遮られたりすることがないので、この放射熱が内部から加熱回転体に効率よく供給され、迅速にウオームアップすることができる。また、周面の幅方向に熱の供給を均一におこなうことができ、周面を均一に加熱にすることができる。さらに、外部加熱源は、小サイズの転写材の通紙幅に対応するものとし、この外部加熱源がONとなるときは内蔵加熱源はOFFとなるように制御する。そして、これらの加熱源を適宜に切り換えることによって、サイズの小さい転写材にトナー像を定着する場合であっても、通紙領域と非通紙領域の温度差が過大になるのを防止することができる。
また、加熱回転体の組立時においては、一つの加熱源のみを内部に配置すればよく、組立が容易となる。
This fixing device has a heating rotator that radiant heat from the built-in heating source is not absorbed or blocked by other heating sources, so this radiant heat is efficiently supplied from the inside to the heating rotator. And can warm up quickly. Moreover, heat can be supplied uniformly in the width direction of the peripheral surface, and the peripheral surface can be heated uniformly. Further, the external heating source corresponds to the sheet passing width of a small size transfer material, and when the external heating source is turned on, the internal heating source is controlled to be turned off. By appropriately switching these heating sources, even when fixing a toner image on a transfer material having a small size, it is possible to prevent the temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area from becoming excessive. Can do.
Further, at the time of assembling the heating rotator, only one heating source needs to be arranged inside, and the assembly becomes easy.
また、この加熱回転体は、周面の幅方向における外部加熱源が加熱する範囲内に、周面の温度を検出する第1の温度検出手段を備えるものとし、この検出値が所定の範囲内に維持されるように外部加熱源又は内蔵加熱源のON/OFFを制御することができる。これにより、小サイズの転写材が通過し、外部加熱源によって加熱回転体に熱を供給するときも、大サイズの転写材が通過して内部加熱源によって加熱を行うときにも、加熱回転体の周面温度を良好な定着が可能である温度(以下「定着可能温度」という)に維持することができる。 In addition, the heating rotator includes first temperature detecting means for detecting the temperature of the peripheral surface within a range where the external heating source in the width direction of the peripheral surface heats, and the detected value is within a predetermined range. It is possible to control ON / OFF of the external heating source or the built-in heating source so as to be maintained. Thus, even when a small-size transfer material passes and heat is supplied to the heating rotator by an external heating source, even when a large-size transfer material passes and is heated by the internal heating source, the heating rotator Can be maintained at a temperature at which satisfactory fixing is possible (hereinafter referred to as “fixable temperature”).
この加熱回転体は、前記第1の温度検出手段に加えて、第2の温度検出手段を有するものとし、この第2の温度検出手段が、外部加熱源の加熱範囲外に配置されるものとすることができる。そして、この第2の温度検出手段による検出値に基づいて、使用する加熱源の選択すなわち前記外部加熱源への通電又は前記内蔵加熱源への通電の切り換えを行う。これにより、小サイズの転写材を使用するときに、転写材が通過する領域外が過度に加熱されるのを防止し、加熱回転体の周面の幅方向における温度差を小さく抑えることが可能となる。 The heating rotator has a second temperature detecting means in addition to the first temperature detecting means, and the second temperature detecting means is disposed outside the heating range of the external heating source. can do. Then, based on the detection value by the second temperature detection means, the selection of the heating source to be used, that is, the energization to the external heating source or the energization to the built-in heating source is performed. As a result, when using a small size transfer material, it is possible to prevent the outside of the region through which the transfer material passes from being excessively heated, and to suppress the temperature difference in the width direction of the peripheral surface of the heating rotator. It becomes.
また、この定着装置では、搬送される転写材のサイズに基づいて、外部加熱源又は内蔵加熱源の切り換えを制御することもできる。つまり、外部装置から画像形成装置に入力される画像情報、画像読み取り装置等によって読み取られた画像情報又は画像形成装置の操作者が入力した転写材のサイズについての情報等に基づいて、外部加熱源又は内蔵加熱源のいずれかを選択するように切り換えることができる。これにより、使用される転写材のサイズが小さいときには狭い範囲を加熱する外部加熱源を使用し、大サイズの転写材が使用されるときには内部加熱源を使用して加熱回転体の一部が過度に加熱されるのを防止することができる。また、電力の消費量を低減することもできる。 In this fixing device, switching between the external heating source and the built-in heating source can be controlled based on the size of the transfer material to be conveyed. That is, based on image information input from the external device to the image forming apparatus, image information read by the image reading apparatus or the like, or information on the size of the transfer material input by the operator of the image forming apparatus, the external heating source Or it can be switched to select either of the built-in heating sources. As a result, an external heating source that heats a narrow range is used when the size of the transfer material used is small, and an internal heating source is used when a large size transfer material is used, so that a part of the heating rotator is excessive. Can be prevented from being heated. In addition, power consumption can be reduced.
上記のような定着装置を備えた画像形成装置では、加熱回転体に内蔵される内蔵加熱源からの放射熱は効率よく加熱回転体に供給され、迅速にウオームアップが可能となって、装置の使用開始時における待ち時間が短縮される。また、加熱回転体の周面の幅方向における温度差を抑えることができるとともに、不必要な部分を高温にまで加熱するための電力使用を排除し、装置全体の使用電力量を低減することができる。 In the image forming apparatus provided with the fixing device as described above, the radiant heat from the built-in heating source built in the heating rotator is efficiently supplied to the heating rotator, so that the warm-up can be quickly performed. The waiting time at the start of use is shortened. In addition, it is possible to suppress the temperature difference in the width direction of the peripheral surface of the heating rotator, to eliminate the use of power for heating unnecessary portions to a high temperature, and to reduce the power consumption of the entire device. it can.
以上説明したように、本願発明に係る定着装置及びこの定着装置を用いた画像形成装置では、加熱回転体が内蔵加熱源を備えるととともに、この内蔵加熱源が加熱する範囲よりも狭い範囲を加熱する外部加熱源は、加熱回転体の外部に設けられているので、内蔵加熱源によりウオームアップする場合に、内蔵加熱源の熱を吸収したり、遮ったりするものがなく、迅速にウオームアップを行うことができる。また、外部加熱源は使用される転写材の小サイズのものに対応して加熱範囲を設定し、内蔵加熱源と外部加熱源とのいずれかを選択するように切り換えて加熱回転体を加熱することができる。これにより、転写材が通過する領域を定着に適切な温度に維持するともに、周面の幅方向における温度差が過大となるのを防止することができる。 As described above, in the fixing device according to the present invention and the image forming apparatus using the fixing device, the heating rotator includes the built-in heating source and heats a range narrower than the range heated by the built-in heating source. Since the external heating source is provided outside the heating rotator, there is nothing to absorb or block the heat of the built-in heating source when warming up by the built-in heating source. It can be carried out. In addition, the external heating source is set to a heating range corresponding to the small size of the transfer material used, and the heating rotator is heated by switching between the internal heating source and the external heating source. be able to. Accordingly, it is possible to maintain the region through which the transfer material passes at a temperature suitable for fixing, and to prevent the temperature difference in the width direction of the peripheral surface from becoming excessive.
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本願発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置は、原稿から画像情報を読み取る画像読み取り装置1と、パーソナルコンピュータ等の外部機器と通信回線によって接続され、画像情報を受信する受信部2と、上記受信部2又は画像読み取り装置1からの画像情報をデジタル画像信号に変換し、画像処理等を行う画像記録制御部3と、画像記録制御部3から出力される情報に基づいて画像を形成する画像形成部4とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
This image forming apparatus includes an image reading apparatus 1 that reads image information from a document, a receiving
画像形成部4は、一様帯電後に像光が照射されて表面に静電電位の差による潜像が形成される円筒状の感光体ドラム11を備えており、この感光体ドラム11の周囲に、感光体ドラム11の表面を一様に帯電させる帯電装置12と、感光体ドラム11に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置13と、感光体ドラム11上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置14と、感光体ドラム11上に形成されたトナー像を記録シート(転写材)に転写する転写装置15と、トナー像を転写した後の感光体ドラム1に残留するトナーを除去するクリーニング装置16と、感光体ドラムを除電して電位を初期化する除電露光装置17と、を備えている。
The
上記感光体ドラム11は、金属製ドラムの表面にSe、a-Si、a-SiC、Cds等の各種無機感光材料、有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層を形成したものを用いることができる。
The
上記帯電装置12は、ステンレススチール、アルミニウム等の導電性を有する金属のロールに高抵抗材料のコーティングを施したものであり、感光体ドラム11に当接され、従動回転するようになっている。そして、所定の電圧が印加されることにより、該ロールと感光体ドラム11との接触部近傍における微小間隙内で継続的な放電が生じ、感光体ドラム4の表面をほぼ一様に帯電するものである。
The charging
上記露光装置13は、画像記録制御部3から出力される画像信号に基づいて画素毎に点滅するレーザー発生装置を備えるものであり、ポリゴンミラーによって感光体ドラム11の周面を露光走査するものである。これにより感光体ドラム11の周面上で露光部の電位が減衰し、静電電位の差による潜像が形成される。
The
上記現像装置14は、トナーの薄層が表面に形成された現像剤担持体を感光体ドラム11と近接・対向する位置に有するものであり、この現像剤担持体と感光体ドラム11との間に生じている電界内で、潜像にトナーを転移して可視像を形成するものである。
The developing
上記転写装置15は、感光体ドラム11と対向するように配置され、感光体ドラム11との間に電界を形成するものであり、感光体ドラム11と当接して搬送される記録シートに感光体ドラム上のトナー像を静電的に転移させるものである。
The
上記転写装置15の下流側には、記録シート上のトナー像を加熱及び加圧して記録シートに圧着する定着装置18が設けられている。そして、定着装置18の下流側には記録シートを装置内から送り出す排紙ローラ(図示せず)が設けられており、この排紙ローラが記録シートを排紙トレイへ排出するものとなっている。
A fixing
上記定着装置18は、図2及び図3に示すように、中心軸回りに回転が可能に支持された加熱ロール21と、この加熱ロール21と平行に圧接されて回転する加圧ロール22と、加熱ロール21に内蔵された内蔵加熱源23と、加熱ロール21の外側に非接触で配置された外部加熱源24と、外部加熱源の背面側を覆うように設けられた反射板25と、外部加熱源24の加熱幅内で加熱ロール21の外周面の温度を検出する第1の温度検出手段26と、外部加熱源24の加熱幅の範囲外で加熱ロール21の外周面の温度を検出する第2の温度検出手段27と、で主要部が構成されている。そして、回転駆動される加熱ロール21と加圧ロール22との圧接部に未定着のトナー像を担持した記録シートP(転写材)が送り込まれると、加熱ロール21からの熱移動によってトナー像を加熱するとともに加圧して記録シート上に圧着するものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
上記加熱ロール21は、導電性を有する金属製の円筒状芯金21aと、この芯金21aに積層された表面離型層21bとを備えており、フランジ及び支持軸(図示せず)により画像形成装置の本体フレームに回転が可能に支持されている。
The
加熱ロール21の円筒状芯金21aは、熱伝導性や剛性にすぐれたアルミニウム、鉄及びステンレス等の金属等を用いることができる。本実施例では外径が65mmのアルミニウムからなる円筒体を芯金として用い、表面離型層21bは、厚さ30μmの炭化ケイ素粉末を分散したPTFE樹脂を芯金の周面に粉体塗装した後、焼き付けて形成している。
The cylindrical cored
内蔵加熱源23は、加熱ロール21の軸線方向の長さとほぼ同じ長さのハロゲンランプであり、加熱ロール21に軸線方向のほぼ全長にわたって熱を供給するものである。
The built-in
外部加熱源24には、加熱ロール21の外周面に対向して非接触に配置されたハロゲンランプが用いられており、このハロゲンランプから放射された熱によって加熱ロールを加熱するものとなっている。また、加熱ロールと対向する面と反対側に設けられた反射板25によってハロゲンランプからの放射熱を加熱ロール21の周面に効率よく照射するように構成されている。そして、図2に示すように、加熱ロール21と加圧ロール22とが圧接されているニップ部の上流側に配置され、加圧ロール22との圧接部に到達する前の周面を効率よく加熱する。また、外部加熱源24は、内蔵加熱源23が加熱する範囲よりも狭い範囲を加熱するものであり、小サイズの記録シートが使用されたときの通紙領域に熱を供給するものとなっている。なお、本実施形態の画像形成装置は、記録シートの位置をその中心で制御する、いわゆるセンターレジとなっているので、外部加熱源24は加熱ロール21の軸線方向における中央付近の所定幅を加熱するものとなっている。一方、記録シートの位置をその側縁で制御する、いわゆるサイドレジの画像形成装置では、加熱ロールの軸線方向における一端から所定の幅を加熱するように配置される。
As the
第1の温度検出手段26は、図3に示すように、加熱ロール21の軸線方向におけるほぼ中央部で加熱ロール21の外周面に接触して配置されている。つまり、この画像形成装置で用いられるすべてのサイズの記録シートが通過する領域内で、加熱ロール21の外周面上の温度を検出するものとなっている。そして、図4に示すように、この第1の温度検出手段26の検出値に基づいて第1のスイッチ28が動作するものとなっている。この第1のスイッチ28は、内蔵加熱源23又は外部加熱源24への電力供給のON/OFFを制御するものであり、温度が所定の温度範囲より低下するとON状態とし、温度が所定の範囲より高くなるとOFF状態とするように設定されている。
As shown in FIG. 3, the first temperature detection means 26 is disposed in contact with the outer peripheral surface of the
第2の温度検出手段27は、外部加熱源24の加熱幅の範囲外において加熱ロール21の外周面の温度を検出するように配置されている。つまり、第2の温度検出手段28によって温度が検出される位置は、大サイズの記録シートが通過する範囲であるが、小サイズの記録シートが通過する範囲からはずれ、側縁に近い位置となっている。そして、この第2の温度検出手段27の検出値に基づいて第2のスイッチ29が動作するものとなっており、この第2のスイッチ29の切り換えによって電源30から内蔵加熱源23又は外部加熱源24のいずれか一方に電力を供給するものとなっている。
The second temperature detection means 27 is arranged so as to detect the temperature of the outer peripheral surface of the
上記第1の温度検出手段及び第2の温度検出手段は、加熱ロール21の周面に接触した状態で温度を測定するものであり、ゼーベック効果を利用した熱電対や、抵抗の温度係数が大きい素子を用いたサーミスタ等が用いられる。これらの接触式の温度センサは安価であるため、装置のコストを低減することができる。
The first temperature detecting means and the second temperature detecting means measure the temperature in contact with the peripheral surface of the
また、本実施形態では、外部加熱源24として加熱ロール21の外周面に非接触のハロゲンランプを用いているが、加熱源はハロゲンランプに限る必要はない。また、加熱ロール21の周面に接触させて熱の供給をすることもできる。さらに、本実施形態では加熱回転体として加熱ロール21を用いているが、エンドレスベルト等を用いることもできる。
In this embodiment, a non-contact halogen lamp is used as the
上記加圧ロール22は、金属製の円筒状芯金22aを芯材とし、該芯金の表面にスポンジやゴムなどの弾性層22bが設けられ、その表面にフッ素樹脂からなる離型層22cが積層されたものである。本実施形態では、金属製の芯金に弾性層として厚さ12mmのシリコーンゴム層が形成されており、30μmのカーボンを分散した導電性PFA樹脂チューブが離型層として被覆されている。
The
次に、上記画像形成装置及び定着装置の動作について説明する。
画像読み取り装置1、パーソナルコンピュータ等の外部機器が通信回線によって接続された受信部2から画像記録制御部3に画像情報が入力されると、この画像情報に基づいて画像処理等が行なわれる。そして、画像形成部4では処理されたデジタル画像信号に基づいてトナー像が形成される。このとき、画像情報には画像を記録する記録シートのサイズ情報も含まれている。
Next, operations of the image forming apparatus and the fixing apparatus will be described.
When image information is input to the image
画像形成部4では、帯電装置12によって回転する感光体ドラム11の周面が一様な負極性に帯電される。そして、露光装置13は、画像記録制御部3から入力された画像信号に対応してレーザービームを射出し、感光体ドラム11の周面上を走査して画像に対応する静電潜像が形成される。静電潜像は感光体ドラム11の回転により、現像装置14との対向位置に搬送され、トナーが露光部に転移されてトナー像が形成される。感光体ドラム11上のトナー像は、感光体ドラム11の回転により転写装置15との対向位置に搬送される。また、これとともに用紙トレイ(図示しない)からは記録シートが所定のタイミングで搬送され、感光体ドラム11上のトナー像と当接される。トナー像は、転写装置15が形成する電界内で記録シートに転写され、定着装置18に送り込まれる。定着装置では未定着トナー像を担持する記録シートが加熱及び加圧されて、軟化したトナー像が記録シート上に圧着される。
In the
上記定着装置18では、画像形成装置が駆動されるとほぼ同時に加熱ロール21の内蔵加熱源23がON状態にされウオームアップが開始される。このとき、第1の温度検知手段26が温度を測定し、予め設定されている所定の温度つまり適切なトナー像の定着が可能な温度になるまで加熱される。そして、所定の温度に到達すると第1のスイッチ28により内蔵加熱源23への電力供給がOFF状態とされる。
In the fixing
第1の温度検出手段26により検知された温度が予め設定されている定着可能温度になると画像情報に応じてトナー像が形成され、このトナー像を担持した記録シートPが定着装置18に送り込まれ、定着動作が行われる。このとき加熱ロール21から記録シートに熱の移動が生じ、加熱ロール21の温度は下降する。第1の温度検出手段26は、通紙領域の温度が下降したことを検知すると、第1のスイッチ28をON状態として加熱ロールを再度加熱する。このような第1のスイッチ28の制御により、加熱ロール21の通紙領域は予め設定されている定着可能温度の範囲内に維持される。
When the temperature detected by the first
上記のようなトナー像の定着動作が行われるとき、記録シートが加熱ロール21の軸線方向のほぼ全長と接触する場合すなわち記録シートのサイズが大きい場合には、加熱ロール21は軸線方向の全域でほぼ均等に加熱され、ほぼ均等に記録シートPへの熱移動が生じて、温度分布は軸線方向にほぼ均一となる。したがって、第2の温度検出手段27によって検出される温度は、第1の温度検出手段26の検出値とほぼ同じとなっている。
When the toner image fixing operation as described above is performed, when the recording sheet is in contact with almost the entire length of the
一方、定着装置に送り込まれる記録シートのサイズが小さい場合にも、第1の温度検出手段26の検出値に基づいて内蔵加熱源23のON/OFFが制御され、加熱ロール21の軸線方向における中央部すなわち通紙領域の温度が制御される。これによって小さいサイズの記録シートを用いる場合にも、良好な定着が行われる。しかし、加熱ロール21の両端付近すなわち記録シートのサイズが小さいことによって記録シートが通過しない領域では記録シートに熱移動が生じることはなく、温度の下降が少ない。これに対して内蔵加熱源23からの熱の供給は、加熱ロール21の軸線方向にほぼ均一に行われるので、両端付近の温度が中央部より上昇する。そして、第2の温度検出手段27によって非通紙領域の温度が所定の値まで上昇したことが検知されると、この検知信号に基づいて第2のスイッチ29が切り換えられ、電力の供給が内蔵加熱源23から外部加熱源24に切り換えられる。外部加熱源24は、小サイズの記録シートの幅に対応した範囲に熱を供給するものとなっており、加熱ロール21の両端部の温度上昇が抑えられるとともに、記録シートが通過する範囲には必要な熱の供給が行われる。
On the other hand, even when the size of the recording sheet sent to the fixing device is small, ON / OFF of the built-in
その後、記録シートが通過する中央部の温度は、内蔵加熱源23によって加熱されるときと同様に第1の温度検出手段26によって検出され、所定の温度範囲となるように第1のスイッチ28のON/OFFによって制御される。そして、第2の温度検出手段27による検出値が所定値よりも下回った場合は、第2のスイッチ29により、外部加熱源24をOFF状態にし、内蔵加熱源13をON状態とするように加熱源が再び切り換えられる。これにより、加熱ロール21の周面は軸線方向にほぼ均一な温度に維持される。
Thereafter, the temperature of the central portion through which the recording sheet passes is detected by the first temperature detecting means 26 in the same manner as when heated by the built-in
なお、画像の形成及び記録シートの供給がなされずに待機状態の場合は、第1の温度検知手段26により検知された値に基づいて、第1のスイッチ28が制御され、内蔵加熱源23からの熱の供給又は停止が制御されている。これにより、加熱ロール21は全長にわたって、トナー像の定着時より低い温度に維持される。この待機時の設定温度は、短い時間で定着可能な温度まで上昇させることができる温度であって、この温度に維持するための電力消費量ができるだけ少なくなるように設定される。
Note that, when the image forming and the recording sheet are not supplied and in the standby state, the
このように、第1の温度検出手段26による検出値に基づいて、第1のスイッチ28が制御され、第2の温度検出手段27による検出値に基づいて、第2のスイッチ29が制御される。これにより、供給される記録シートのサイズが異なっても、加熱ロール21の周面の温度は、軸線方向に小さい温度差に維持することができ、安定した画像定着を行うとともに、加熱ロールの過加熱を防止することができる。
As described above, the
以上に説明した実施の形態では、加熱ロールの端部の温度を検出する第2の温度検出手段27を設け、この検出値に基づいて外部加熱源24又は内蔵加熱源23の選択を制御するものであるが、画像情報に基づいて加熱源の選択を制御することもできる。例えば、画像記録制御部3から出力される記録シートのサイズに関する情報に基づき、大サイズの記録シートが供給されるときには内蔵加熱源23をON状態にする。また、小サイズの記録シートが連続して供給される場合は、内蔵加熱源23をOFF状態とし、外部加熱源24をON状態に切り換える。
In the embodiment described above, the second temperature detecting means 27 for detecting the temperature of the end portion of the heating roll is provided, and the selection of the
1:画像読み取り装置、 2:受信部、 3:画像記録制御部、 4:画像形成部、
11:感光体ドラム、 12:帯電装置、 13:露光装置、 14:現像装置、 15:転写装置、 16クリーニング装置、 17:除電露光装置、 18:定着装置、
21:加熱ロール、 22:加圧ロール、 23:内蔵加熱源、 24:外部加熱源、 25:反射板、 26:第1の温度検出手段、 27:第2の温度検出手段、 28:第1のスイッチ、 29:第2のスイッチ、 30:電源、
1: image reading device, 2: receiving unit, 3: image recording control unit, 4: image forming unit,
11: Photosensitive drum, 12: Charging device, 13: Exposure device, 14: Developing device, 15: Transfer device, 16 Cleaning device, 17: Static elimination exposure device, 18: Fixing device,
21: Heating roll, 22: Pressurizing roll, 23: Built-in heating source, 24: External heating source, 25: Reflecting plate, 26: First temperature detecting means, 27: Second temperature detecting means, 28: First 29: second switch, 30: power supply,
Claims (5)
前記加熱回転体の周面に圧接され、該加熱回転体との間を通過する転写材を前記加熱回転体の周面に押圧する加圧部材とを有し、
前記加熱回転体の外部には、該加熱回転体の周面の幅方向において該加熱回転体に内蔵された前記加熱源(以下、「内蔵加熱源」という)が加熱する範囲よりも狭い範囲を加熱する外部加熱源が配置され、
前記外部加熱源がON状態とされるときには、前記内蔵加熱源はOFF状態となるように制御されることを特徴とする定着装置。 A heating rotator with a built-in heating source and an endless peripheral surface moving around,
A pressure member that is pressed against the peripheral surface of the heating rotator and presses the transfer material passing between the heating rotator and the peripheral surface of the heating rotator;
The outside of the heating rotator has a narrower range than the range in which the heating source built in the heating rotator (hereinafter referred to as “built-in heating source”) heats in the width direction of the peripheral surface of the heating rotator. An external heating source to heat is arranged,
When the external heating source is turned on, the built-in heating source is controlled to be turned off.
該第1の温度検知手段の検出値が所定の範囲内となるように前記外部加熱源又は前記内蔵加熱源のON/OFFが制御されるものであることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 First temperature detecting means for detecting the temperature of the outer peripheral portion of the heating rotator within the heating range of the external heating source in the width direction of the peripheral surface of the heating rotator,
2. The ON / OFF of the external heating source or the built-in heating source is controlled so that the detection value of the first temperature detection means is within a predetermined range. Fixing device.
前記外部加熱源又は前記内蔵加熱源のいずれをON状態とするかの選択が、前記第2の温度検知手段の検出値に基づいて制御されるものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。 A second temperature detecting means for detecting the temperature of the outer peripheral portion of the heating rotator outside the heating range of the external heating source in the width direction of the heating rotator circumferential surface;
The selection as to whether the external heating source or the built-in heating source is turned on is controlled based on a detection value of the second temperature detection means. Item 3. The fixing device according to Item 2.
搬送される転写材のサイズに基づいて制御されるものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。 The selection as to whether the external heating source or the built-in heating source is turned on is as follows:
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is controlled based on a size of a transfer material to be conveyed.
前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して転写材に転写する転写手段と、
前記トナー像が転写された前記転写材を、互いに圧接される加熱回転体と加圧部材との間を通過させて、前記トナー像を加熱定着する定着手段と、を有し、
前記加熱回転体の内部には、該画像形成装置で使用可能な最大サイズの転写材の幅を加熱する内蔵加熱源を有し、
前記加熱回転体の外部には、前記最大サイズよりも狭い範囲を加熱する外部加熱源を有し、
前記外部加熱源がON状態とされるときには、前記内蔵加熱源はOFF状態となるように制御されることを特徴とする画像形成装置。
An image forming means for forming a toner image by transferring toner to a latent image due to a difference in electrostatic potential;
A transfer means for transferring the toner image directly to the transfer material or to the transfer material via an intermediate transfer member;
Fixing means for heating and fixing the toner image by passing the transfer material onto which the toner image has been transferred between a heating rotator and a pressure member that are pressed against each other;
Inside the heating rotator, there is a built-in heating source for heating the width of the maximum size transfer material that can be used in the image forming apparatus,
Outside the heating rotator, an external heating source for heating a range narrower than the maximum size,
The image forming apparatus, wherein when the external heating source is turned on, the built-in heating source is controlled to be turned off.
Priority Applications (1)
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JP2005298475A JP2007108372A (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Fixing device and image forming apparatus |
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