JP2007206615A - Image heating device and image forming apparatus - Google Patents

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Hiroshi Kataoka
洋 片岡
Satoru Taniguchi
悟 谷口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent fixing defects caused by increasing the thickness of a thin fixing film made of resin as a countermeasure against breakage of the fixing film in an image heating device employing a film heating method. <P>SOLUTION: In the case that a temperature detection element of a heating member detects a prescribed or more reduction in temperature during performance of heat fixing, a target fixing control temperature of a recording medium being subjected to heat fixing is changed to set a higher target fixing control temperature, whereby a heating value from the heating member is increased to prevent fixing defects. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、記録材上の画像を加熱する像加熱装置に関する。また、この像加熱装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image heating apparatus that is used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine and heats an image on a recording material. The present invention also relates to an image forming apparatus including the image heating apparatus.

像加熱装置としては、記録材上の未定着画像を定着する画像加熱定着装置、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢増大装置等を挙げることができる。   Examples of the image heating device include an image heating and fixing device that fixes an unfixed image on a recording material, and a gloss increasing device that increases the glossiness of an image by heating the image fixed on the recording material.

従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置において、記録材に形成担持させた未定着画像を記録材面に永久固着画像として加熱定着させる定着装置としては、熱ローラ方式やフィルム加熱方式の像加熱装置が広く用いられている。   Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic method or an electrostatic recording method, as a fixing device for heating and fixing an unfixed image formed and supported on a recording material as a permanently fixed image on a recording material surface, a heat roller method or a film A heating type image heating apparatus is widely used.

フィルム加熱方式の像加熱装置は、基本的には、温調手段により所定の温度に制御される加熱部材と、この加熱部材と接触しつつ移動する可撓性部材と、この可撓性部材を介して加熱部材とニップ部を形成するバックアップ部材とを有する。そして、画像を担持した記録材をニップ部で挟持搬送させることにより、可撓性部材を介して加熱部材の熱を記録材に付与するものである。加熱部材としては一般に所謂セラミックヒータが用いられている。可撓性部材としては一般に円筒体やエンドレスベルト体の形態で、薄肉の耐熱性樹脂フィルムが用いられる。バックアップ部材としては一般に耐熱性の弾性加ローラが用いられる。したがって、以下、加熱部材はヒータと記す。可撓性部材はフィルムと記す。バックアップ部材は加圧ローラと記す。   A film heating type image heating apparatus basically includes a heating member that is controlled to a predetermined temperature by temperature control means, a flexible member that moves while being in contact with the heating member, and the flexible member. And a backup member that forms a nip portion. Then, the recording material carrying the image is nipped and conveyed at the nip portion, whereby the heat of the heating member is applied to the recording material via the flexible member. A so-called ceramic heater is generally used as the heating member. As the flexible member, a thin heat-resistant resin film is generally used in the form of a cylindrical body or an endless belt body. As the backup member, a heat-resistant elastic roller is generally used. Therefore, hereinafter, the heating member is referred to as a heater. The flexible member is referred to as a film. The backup member is referred to as a pressure roller.

このフィルム加熱方式の像加熱装置は、ヒータおよびフィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができる。すなわち、画像形成装置の画像形成実行時のみヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすればよい。そのため、熱ローラ方式の装置との対比において、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く(クィックスタート)、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい(省電力)等の利点がある。   This film heating type image heating apparatus can be configured as an on-demand type apparatus using a low heat capacity member as a heater and a film. That is, it is only necessary that the heater is energized and heated to a predetermined fixing temperature only when image formation is performed by the image forming apparatus. Therefore, in comparison with the heat roller type apparatus, the waiting time from the power-on of the image forming apparatus to the image forming executable state is short (quick start), and the power consumption during standby is significantly small (power saving). There are advantages.

極短時間で定着可能な状態に移行するクィックスタートを実現するために、フィルム加熱方式の像加熱装置を構成する部材は、可能な限り低熱容量の部材で構成されている。そのため、像加熱装置の各部材は、連続した定着を実行するに従って、各部材が昇温してしまう。そのため、定着温調温度を一定に維持したままにすると、定着過多の状態となり高温オフセットが発生してしまう。そこで、連続した加熱定着を実行する場合は、連続して通紙した枚数に応じて段階的に定着温調温度を下げるなどの制御とするのが一般的である。   In order to realize a quick start that shifts to a state in which fixing can be performed in an extremely short time, members constituting a film heating type image heating apparatus are configured with members having a low heat capacity as much as possible. Therefore, each member of the image heating apparatus is heated up as continuous fixing is performed. For this reason, if the fixing temperature control temperature is kept constant, excessive fixing occurs and high temperature offset occurs. Therefore, when performing continuous heat-fixing, it is common to control the temperature of the fixing temperature to be lowered step by step according to the number of sheets that have been continuously passed.

また、加熱定着を実行開始する時の加熱部材の温度検知素子の検知温度に応じて定着温調温度を適したもの、開始時の検知温度が高ければ像加熱装置は過熱された状態にあると判断し定着温調温度を低く設定する。開始時の検知温度が低ければ像加熱装置は冷えている状態にあると判断し定着温調温度を高く設定する、などの通電制御も一般的に行われている(特許文献1)。   Further, the fixing temperature adjustment temperature is suitable according to the detection temperature of the temperature detection element of the heating member when starting the heat fixing, and the image heating device is in an overheated state if the detection temperature at the start is high. Judgment is made and the fixing temperature control temperature is set low. Generally, energization control is performed such that if the detected temperature at the start is low, the image heating device is determined to be in a cold state, and the fixing temperature adjustment temperature is set high (Patent Document 1).

以上、説明してきたフィルム加熱方式の像加熱装置が広く使われるようになると、可撓性部材としての薄肉の耐熱性樹脂フィルム(定着フィルム)が破損する問題が顕在化してきた。フィルム破損の原因は幾つかあるので以下に説明する。   As described above, when the film heating type image heating apparatus described above is widely used, a problem that a thin heat-resistant resin film (fixing film) as a flexible member is damaged has become apparent. There are several causes of film breakage and will be described below.

(1)ジャム処理に起因するもの
適切でないジャム処理を行うことで、フィルムを破損させる場合
(2)フィルム穴明き
フィルムの穴開きは、スティプルが打たれたままの記録材や、埃や小石など微小な硬い異物が付着している記録材に画像形成が行われ、この記録材が定着ニップ部で挟持搬送された場合に発生しやすい。すなわち、定着ニップ部付近の部品と、上記の異物が接触することで、薄肉であるフィルムに小さい穴が発生する状態である。
(1) What is caused by the jam processing When the film is damaged by improper jam processing (2) Film perforation The recording material, dust, and pebbles that are still stipple are formed in the film. This is likely to occur when an image is formed on a recording material to which a minute hard foreign matter such as is adhered and this recording material is nipped and conveyed at the fixing nip portion. That is, when the parts near the fixing nip and the above foreign matter come into contact with each other, a small hole is generated in the thin film.

約1.0mm程度の穴開きがフィルムに存在すると、フィルム周期で白点が存在することになり画像欠陥となる。   When a hole having a thickness of about 1.0 mm is present in the film, white spots are present in the film cycle, resulting in an image defect.

(3)フィルム穴明きに起因するフィルム破れ
上述した「フィルム穴明き」が発生すると、この穴の部分に図4・図5に示したスティホルダ21に設けているリブ21bの先端が、回転摺動してフィルム22に擦れたり・引っ掛かったりすることで、更に穴が大きくなってしまう場合がある。そして、この状態で使用を続けると、この穴部分からフィルム22が裂けてしまい、最終的にはフィルム破れに至る場合がある。
(3) Film tear due to film perforation When the above-mentioned “film perforation” occurs, the tip of the rib 21b provided on the sticker 21 shown in FIGS. The hole may be further enlarged by rotating and sliding and rubbing or catching on the film 22. And if it continues using in this state, the film 22 will tear from this hole part, and it may eventually lead to a film tear.

そこで、フィルム加熱方式の像加熱装置の優位点であるクィックスタート・低消費電力を達成しうる範囲で、薄肉の樹脂スリーブから形成されるフィルムの強度を強くすることで、フィルム破損の対策とする手段として下記のような対策が検討されている。   Therefore, in order to achieve the quick start and low power consumption that are the advantages of the film heating type image heating device, the strength of the film formed from the thin resin sleeve is strengthened, thereby taking measures against film breakage. The following measures are being considered as means.

a:フィルムの基層の樹脂材に強化剤・補強剤となる物質を添加する
b:フィルムの基層に用いる材料を変更する
c:フィルムの基層の膜厚を厚くする
近年、上記bのフィルム基層に用いる材料を変更する手段は特に使われるようになってきている。具体的には、樹脂系材料に比べて熱伝導率に優れる金属製の薄肉スリーブをフィルム基層として用いる技術が確立されている。しかし、金属製の薄肉スリーブの成型には技術的課題もあり、工業用製品としては樹脂系のフィルムよりもコストが高くなってしまうといった一面もあり、現時では樹脂系材料から成る薄膜スリーブのフィルムが広く普及している。
a: Add a material that serves as a reinforcing agent / reinforcing agent to the resin material of the film base layer. b: Change the material used for the film base layer. c: Increase the film thickness of the film base layer. Means for changing the materials used are becoming particularly used. Specifically, a technique has been established in which a thin metal sleeve having excellent thermal conductivity as compared with a resin material is used as a film base layer. However, there is a technical problem with the molding of metal thin sleeves, and the cost of industrial products is higher than that of resin-based films. At present, thin-film sleeve films made of resin-based materials Is widely spread.

aのフィルム基層の樹脂材に強化剤・補強剤となる物質を添加する手段に関しては、フィルムの強度はあがるものの、熱伝導率が低下してしまうといった欠点があり、この問題を解決した強度と熱伝導率を両立する技術は現時点では確立されていない状況にある。   Regarding the means for adding a reinforcing agent / reinforcing substance to the resin material of the film base layer a, although the strength of the film is increased, there is a disadvantage that the thermal conductivity is lowered, At present, no technology has been established to achieve both thermal conductivity.

そこで、フィルム破損の対策としては、cのフィルム基層の膜厚を厚くする手段を採用することになる。   Therefore, as a countermeasure against film breakage, means for increasing the film thickness of the film base layer c is adopted.

より具体的には、従来一般的に普及している樹脂系材料からなるフィルムの基層の膜厚を45〜55μm程度から60μm以上へと厚膜化したフィルムを用いる。これにより、フィルム単独での強度を上げ、フィルムの破損防止、且つ、利点であるクィックスタート・低消費電力を損なわない対策がとられる。   More specifically, a film in which the thickness of the base layer of a film made of a resin-based material that has been widely used in the past is increased from about 45 to 55 μm to 60 μm or more is used. As a result, measures can be taken to increase the strength of the film alone, prevent damage to the film, and not impair the advantages of quick start and low power consumption.

すなわち、フィルム破損に対する強度アップ対策には、フィルムの基層の膜厚は60μm以上にすることが好ましい。ここで、フィルム基層の膜厚を50μmから60μmに厚膜化した場合のフィルム単独での強度に関して説明する。強度に関してはフィルム破損に関する以下に関して確認した。   In other words, the film thickness of the base layer of the film is preferably 60 μm or more as a measure for increasing the strength against film breakage. Here, the strength of the film alone when the thickness of the film base layer is increased from 50 μm to 60 μm will be described. Regarding strength, the following regarding film breakage was confirmed.

フィルムを50mm角に切断、その一辺を引き裂く際に要する力(引き裂き強度)は、約50gf(50μmの場合)から70gf(60μmの場合)と約1.4倍になる。   The force (tearing strength) required to cut a film into 50 mm squares and tear one side thereof is about 1.4 times, from about 50 gf (in the case of 50 μm) to 70 gf (in the case of 60 μm).

フィルムの端面が押しつぶされる際に要する力(座屈強度)は、3.2kgf(50μmの場合)から4.4kgf(60μmの場合)と約1.38倍になる。   The force (buckling strength) required for crushing the end face of the film is about 1.38 times from 3.2 kgf (in the case of 50 μm) to 4.4 kgf (in the case of 60 μm).

フィルムにR0.3mmの球体を押し当て穴が空く際に要する力(突き刺し強度)に関しては、約890gf(50μmの場合)から約1075gf(60μmの場合)と1.2倍程度になる。   The force (piercing strength) required to press the R0.3 mm sphere on the film to form a hole is about 1.2 times from about 890 gf (in the case of 50 μm) to about 1075 gf (in the case of 60 μm).

このように、フィルム基層の膜厚を厚くすることで、フィルム単独での強度を大きくしたフィルムを採用して、フィルムの破損対策としている。
特開平7−248700号公報
In this way, by increasing the film thickness of the film base layer, a film whose strength is increased solely by the film is employed to prevent damage to the film.
JP 7-248700 A

しかしながら、上述した従来系では、可撓性部材であるフィルムの基層の膜厚を厚くして強度を得るために、熱抵抗が大きくなることで、以下に説明するような欠点がある。   However, the above-described conventional system has a drawback as described below because the thermal resistance increases in order to increase the thickness of the base layer of the film, which is a flexible member, to obtain strength.

薄肉スリーブを用いるフィルムは、熱容量が極力小さくなるように構成されているため、瞬時に昇温する反面、蓄えられる熱容量の小ささから瞬時に温度が低下してしまう特性をも有している。   Since the film using the thin sleeve is configured so that the heat capacity becomes as small as possible, the film heats up instantaneously, but also has a characteristic that the temperature is instantaneously lowered due to the small heat capacity stored.

定着ニップ部内に到達したフィルムは記録材上の未定着トナー像を加熱定着するためにフィルムから記録材への熱エネルギーが伝達され、フィルム表面の温度は低下することになる。フィルム内では熱平衡を保持しようと、フィルム内での熱エネルギーの移動が発生する。即ち、加熱部材であるヒータ面側の熱エネルギーが記録材面側へと移動することになる。フィルム内での熱エネルギーの移動により温度が低下したヒータ面側のフィルムにはヒータから熱エネルギーが供給される。このようにして、ヒータ、ヒータ面側のフィルム、記録材面側のフィルム、そして記録材、と熱平衡になるように熱エネルギーの伝達が生じる一連の熱エネルギーの移動が、記録材が定着ニップ部を通過する瞬時に行われている。   Since the film that has reached the fixing nip portion heats and fixes the unfixed toner image on the recording material, heat energy is transmitted from the film to the recording material, and the temperature of the film surface decreases. In order to maintain thermal equilibrium in the film, heat energy is transferred in the film. That is, the heat energy on the heater surface side that is a heating member moves to the recording material surface side. Thermal energy is supplied from the heater to the film on the heater surface side where the temperature has decreased due to the movement of thermal energy within the film. In this way, a series of thermal energy transfers that cause thermal energy transfer to be in thermal equilibrium with the heater, the heater surface side film, the recording material side film, and the recording material are Is done instantly to pass through.

ところが、フィルムの破損対策としてフィルム基層の膜厚を厚くしたために、フィルム内での厚み方向での熱が移動する距離が大きくなってしまう。そのために、一方(記録材との接触面側)で発生した熱エネルギーの減少が、他方(ヒータとの接触面側)に伝わりにくくなってしまうといった熱抵抗が大きくなる現象が発生することになった。その結果として、以下のような不具合現象が発生することとなった。   However, since the thickness of the film base layer is increased as a measure against damage to the film, the distance traveled by heat in the thickness direction within the film is increased. For this reason, a phenomenon occurs in which a decrease in thermal energy generated on one side (contact surface side with the recording material) becomes difficult to be transmitted to the other side (contact surface side with the heater), resulting in an increase in thermal resistance. It was. As a result, the following malfunctions occurred.

定着ニップ部に到達したフィルムは記録材と接触することで、その表面温度が低下する。しかし、反対の面であるヒータとの接触面側には、その温度低下が瞬時に伝わらないため、温度の低下巾は小さくヒータから伝熱される熱エネルギーの量は小さくなってしまう。その状態で定着ニップ部を抜けたフィルムは、ヒータとフィルム内面にて接触しない非定着ニップ域になり、空気中への放熱によりフィルム表面温度はより低下することになり、そのままの次の定着ニップ部到達に至る。   When the film that has reached the fixing nip portion comes into contact with the recording material, its surface temperature decreases. However, since the temperature drop is not instantaneously transmitted to the contact surface side with the heater, which is the opposite surface, the temperature drop is small and the amount of heat energy transferred from the heater is small. In this state, the film that has passed through the fixing nip becomes a non-fixing nip area where the heater does not contact the inner surface of the film, and the film surface temperature is further lowered by heat radiation to the air. It reaches the department.

その時点で、フィルム表面温度はより低下しており適切な像加熱定着を実行することが出来る温度ではなく、その結果定着性が損なわれることになる。この時点ではヒータと接触するフィルム内面側の温度も低下しており、ヒータとの界面で熱平衡を保持しようとヒータから熱供給が行われる。しかし、フィルム破損の対策でフィルム基層の膜厚を厚くしたために、ヒータから供給された熱エネルギーが記録材面側に到達するには時間がかかる。そのため、この一連の熱流はフィルムが定着ニップ部内にある瞬時では行われずに、フィルムは定着ニップ部を抜けてしまうことになる。   At that time, the film surface temperature is lower, not at a temperature at which proper image heating and fixing can be performed, and as a result, the fixing property is impaired. At this time, the temperature on the inner surface side of the film in contact with the heater is also lowered, and heat is supplied from the heater so as to maintain thermal equilibrium at the interface with the heater. However, since the thickness of the film base layer is increased as a measure against film breakage, it takes time for the thermal energy supplied from the heater to reach the recording material surface side. Therefore, this series of heat flows is not performed instantaneously when the film is in the fixing nip portion, and the film passes through the fixing nip portion.

定着ニップ部を抜けたフィルムの表面温度は、先にも説明したように、空気中への放熱により、更にその温度が低下してしまう。そして、三度定着ニップ部に到達することになる。その時点では、更にフィルムの表面温度は低下しており、適切な像加熱定着を実行することは不可能となり、より定着性が損なわれることになる。すなわち、フィルムの1周目は定着性は問題なく、2周目で悪化、3周目にはより悪化することになり、記録材後端にかけて定着性が段階的に悪化していく定着不良現象となる。   As described above, the surface temperature of the film that has passed through the fixing nip portion is further lowered due to heat radiation into the air. Then, it reaches the fixing nip portion three times. At that time, the surface temperature of the film is further lowered, and it becomes impossible to perform appropriate image heating and fixing, and the fixing property is further deteriorated. In other words, the first round of the film has no problem with the fixing property, and the second round is deteriorated, and the third round is further deteriorated, and the fixing property is gradually deteriorated toward the rear end of the recording material. It becomes.

この時点に至ると、フィルム内面での熱流により、ヒータ面側の温度は低下することになり、ヒータとの界面で熱平衡を保持しようと、ヒータからの熱流が大きくなる。これに伴い、ヒータの温度が低下し、その温度低下を温度検知手段が検知することで、ヒータがより多く発熱するように通電制御される。   At this point, the temperature on the heater surface side decreases due to the heat flow on the inner surface of the film, and the heat flow from the heater increases to maintain thermal equilibrium at the interface with the heater. Along with this, the temperature of the heater is lowered, and the temperature detection means detects the temperature drop, so that the heater is controlled to generate more heat.

通電制御には、幾つかの手法があるが、熱容量の小さな薄肉スリーブからなるフィルム温度を精度良く制御するために、PID制御を用いるのが一般的である。この制御は、現在検知している温度検知手段の検知温度と本来制御しようとする定着温調温度との温度差を小さくするように、単位時間当りの通電割合を制御するものである。ヒータ温度が低下している状態ではヒータへの通電割合を多くすることで、その温度差を解消するように通電制御するものである。   Although there are several methods for energization control, PID control is generally used in order to accurately control the film temperature formed of a thin sleeve having a small heat capacity. In this control, the energization rate per unit time is controlled so as to reduce the temperature difference between the detected temperature of the temperature detection means currently detected and the fixing temperature control temperature to be originally controlled. In the state where the heater temperature is lowered, energization control is performed so as to eliminate the temperature difference by increasing the energization ratio to the heater.

以上、説明してきた現象は、フィルムからより多くの熱エネルギーを奪う熱容量の大きな記録材として坪量の大きな厚紙(例えば、120g/m以上の記録材)が不利であり、加えて、フィルムと接触する面積が多くなる表面が平滑な記録材が不利である。 The phenomenon described above is disadvantageous for cardboard having a large basis weight (for example, a recording material having a weight of 120 g / m 2 or more) as a recording material having a large heat capacity that takes away more heat energy from the film. A recording material having a smooth surface with a large contact area is disadvantageous.

従来、広く使用していた、フィルム基層の膜厚が50μmのフィルムでは、定着ニップ部内で、記録材面側で生じる温度低下が、フィルム内面にも瞬時に伝わり、ヒータとの界面での熱流よりフィルムは昇温すると同時にヒータは温度が低下する。そして、その温度低下を温度検知手段が検知し、定着温調温度を維持するように通電制御する一連の熱エネルギーの量の流れが瞬時に行われている。そのため、上記したような平滑な厚紙での定着性不良現象の発生はなかった。   Conventionally, in a film having a film base layer thickness of 50 μm, which has been widely used, the temperature drop that occurs on the recording material surface side in the fixing nip is instantly transmitted to the inner surface of the film, and from the heat flow at the interface with the heater As the temperature of the film increases, the temperature of the heater decreases. Then, a temperature detection means detects the temperature drop, and a series of heat energy amounts are flown instantaneously for energization control so as to maintain the fixing temperature adjustment temperature. For this reason, there was no occurrence of the fixing failure phenomenon on the smooth cardboard as described above.

このような定着性が損なわれる不具合の対策としては、目標とする温調温度をより高く設定することでも対応は可能であるが、次のような問題がある。   As a countermeasure against such a problem that the fixing property is impaired, it can be dealt with by setting a target temperature control temperature higher, but there are the following problems.

ヒータに具備させる安全素子の動作温度がより高い設定のものを使用しなければならず、コストが高くなる。素子が大きくなり像加熱装置の大型化を招く。所望する温度で動作する安全素子が存在しない。そのために、目標とする定着温調温度をより高く設定するのは好ましくない。   A safety element having a higher operating temperature must be used in the heater, which increases costs. The element becomes large and the size of the image heating apparatus is increased. There is no safety element that operates at the desired temperature. Therefore, it is not preferable to set the target fixing temperature adjustment temperature higher.

また、記録材の先端から後端にかけて複数の目標制御温度を設け、順次高く設定する手段も考えられるが、定着不良とならない記録材の場合は不必要であり、逆に高温オフセットなどの弊害を招く恐れがあり好ましくはない。   In addition, it is possible to set a plurality of target control temperatures from the leading end to the trailing end of the recording material and set them sequentially higher, but this is unnecessary for recording materials that do not cause poor fixing, and conversely, such as high temperature offset. There is a possibility of incurring it, which is not preferable.

そこで、本発明は、フィルム加熱方式の像加熱装置において、可撓性部材(フィルム)の破損対策として、それを厚膜化した場合に発生する画像加熱不良の発生を上記のような問題を生じさせることなく防止することを目的とする。   Therefore, the present invention causes the above-described problem of image heating failure that occurs when the film is thickened as a countermeasure against damage to the flexible member (film) in the film heating type image heating apparatus. It aims to prevent without letting.

上記の目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の代表的な構成は、温調手段により所定の温度に制御される加熱部材と、前記加熱部材と接触しつつ移動する可撓性部材と、前記可撓性部材を介して前記加熱部材とニップ部を形成するバックアップ部材とを有し、前記ニップ部の前記可撓性部材と前記バックアップ部材との間で像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する像加熱装置において、前記温調手段は、単一記録材の像加熱動作の実行途中に制御温度を高く変更する制御モードを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of an image heating apparatus according to the present invention includes a heating member that is controlled to a predetermined temperature by temperature control means, and a flexible member that moves while contacting the heating member. And a backup member that forms a nip portion with the heating member via the flexible member, and a recording material that carries an image between the flexible member of the nip portion and the backup member. In the image heating apparatus for nipping and conveying and heating, the temperature adjusting means has a control mode in which the control temperature is changed to be high during the execution of the image heating operation for a single recording material.

すなわち、記録材がニップ部を挟持搬送されているタイミングで、加熱部材への通電割合を増やして制御温度を高く設定し加熱温度を高くする。これにより、可撓性部材破損の対策として厚膜化された可撓性部材を用いた場合でも、平滑な厚紙で発生する記録材後端にかけて画像加熱性が悪化する加熱不良を防止することができる。   That is, at the timing when the recording material is nipped and conveyed through the nip portion, the energization ratio to the heating member is increased, the control temperature is set high, and the heating temperature is increased. As a result, even when a flexible member having a thick film is used as a countermeasure against damage to the flexible member, it is possible to prevent a heating failure that deteriorates the image heating property toward the trailing edge of the recording material, which occurs on smooth cardboard. it can.

(1)画像形成装置例
図2は画像形成装置例の概略構成図である。この画像形成装置は電子写真方式を用いたレーザービームプリンターである。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus. This image forming apparatus is a laser beam printer using an electrophotographic system.

1はドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)であり、矢印の時計方向に回転駆動される。回転する感光ドラム1はその周面が帯電ローラ2によって所定の極性・電位に一様に帯電される。その一様帯電面に対して、レーザースキャナー3によって画像情報に応じたレーザー光Lの走査露光がなされる。これにより、感光ドラム1の周面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。その静電潜像が現像器4によってトナー画像として現像される。そのトナー画像が、感光ドラム1と転写ローラ5との当接部である転写ニップ部Tにおいて、該転写ニップ部Tに給紙部から所定のタイミングで給紙された記録材Sに対して順次に転写される。   Reference numeral 1 denotes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum), which is rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow. The peripheral surface of the rotating photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the charging roller 2. The uniformly charged surface is subjected to scanning exposure with laser light L corresponding to image information by the laser scanner 3. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 1. The electrostatic latent image is developed as a toner image by the developing device 4. In the transfer nip portion T, which is a contact portion between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5, the toner image is sequentially applied to the recording material S fed to the transfer nip portion T from the paper feeding portion at a predetermined timing. Is transcribed.

記録材Sは給紙カセット7に積載収納されており、給紙ローラ8が所定の給紙タイミングにて駆動されることで1枚分離給紙され、シートパス9を通って転写ニップ部Tに導入される。シートパス9の途中には、記録材Sの通過を検知する基準センサレバー10a、フォトインタラプタ10が設けられており、記録材Sの通過を検知する。この記録材Sの通過を検知した後、所定時間経過後にレーザースキャナー3によって、感光ドラム1に対するレーザー光走査露光が開始される。これにより、感光ドラム1上に形成されたトナー画像の先端部が転写ニップ部Tに到達したとき、記録材Sの先端部も転写ニップ部Tに到達して、転写ニップ部Tに導入される。   The recording material S is stacked and stored in the paper feed cassette 7, and is separated and fed by the paper feed roller 8 being driven at a predetermined paper feed timing, and passes through the sheet path 9 to the transfer nip T. be introduced. In the middle of the sheet path 9, a reference sensor lever 10a for detecting the passage of the recording material S and a photo interrupter 10 are provided, and the passage of the recording material S is detected. After detecting the passage of the recording material S, laser light scanning exposure on the photosensitive drum 1 is started by the laser scanner 3 after a predetermined time has elapsed. Thus, when the leading end of the toner image formed on the photosensitive drum 1 reaches the transfer nip T, the leading end of the recording material S also reaches the transfer nip T and is introduced into the transfer nip T. .

転写ニップ部Tを出た記録材Sは、感光ドラム1面から分離されて、シートパス11を通って像加熱装置である定着装置12に導入され、定着ニップ部Nで挟持搬送される。これにより、記録材S上の未定着トナー画像が記録材面に加熱・加圧されて、永久固着画像として定着される。そして、記録材Sは定着装置12を出て、シートパス13を通って、排出トレイ14へ排出される。また、記録材分離後の感光ドラム1面はクリーニング器6によって転写残トナー等の残留付着物の除去を受けて清掃されて、繰り返して画像形成に供される。   The recording material S exiting the transfer nip T is separated from the surface of the photosensitive drum 1, passes through the sheet path 11, is introduced into the fixing device 12 that is an image heating device, and is nipped and conveyed by the fixing nip N. As a result, the unfixed toner image on the recording material S is heated and pressurized on the surface of the recording material and fixed as a permanently fixed image. Then, the recording material S exits the fixing device 12, passes through the sheet path 13, and is discharged to the discharge tray 14. Further, the surface of the photosensitive drum 1 after the separation of the recording material is cleaned by removing residual deposits such as transfer residual toner by the cleaning device 6 and repeatedly used for image formation.

記録材の表裏両面に画像形成する両面印字モードが選択されているときは、定着装置12を通過してシートパス13に入った、第1面側プリント済の記録材Sはスイッチバック搬送されて、シートパス15に導入される。これにより、記録材Sは、シートパス15からシートパス9に表裏反転して導入されて、再び転写ニップ部Tに給紙され、記録材Sの第2面側に対するトナー画像の転写形成がなされる。以後は、その記録材Sが、シートパス11、定着装置12、シートパス13を通って、両面プリント済みの記録材として排出トレイ14へ排出される。   When the double-sided printing mode for forming images on both the front and back sides of the recording material is selected, the recording material S printed on the first side that has passed through the fixing device 12 and has entered the sheet path 13 is conveyed in a switchback manner. The sheet path 15 is introduced. As a result, the recording material S is reversed and introduced from the sheet path 15 to the sheet path 9 and fed again to the transfer nip T, and the toner image is transferred and formed on the second surface side of the recording material S. The Thereafter, the recording material S passes through the sheet path 11, the fixing device 12, and the sheet path 13 and is discharged to the discharge tray 14 as a recording material that has been printed on both sides.

16は電装部であり、装置の電源部および装置を制御する制御基板を有する。また、このプリンターは、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像器4、クリーニング器6を、プリンター本体(画像形成装置本体)に対して一括して着脱可能なプロセスカートリッジ17として構成してある。   Reference numeral 16 denotes an electrical component, which has a power supply unit of the apparatus and a control board for controlling the apparatus. In this printer, the photosensitive drum 1, the charging roller 2, the developing device 4, and the cleaning device 6 are configured as a process cartridge 17 that can be attached to and detached from the printer main body (image forming apparatus main body).

(2)定着装置12
(2−1)定着装置の全体的な概略構成
図3は定着装置12の横断面模型図である。この定着装置12は、フィルム加熱方式、バックアップ部材駆動方式の所謂テンションレスタイプの像加熱装置である。
(2) Fixing device 12
(2-1) Overall Schematic Configuration of Fixing Device FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the fixing device 12. The fixing device 12 is a so-called tensionless type image heating device using a film heating method or a backup member driving method.

以下の説明において、定着装置又はこの定着装置を構成している部材について長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。また、幅方向(短手方向)とは記録材搬送方向である。また、幅とは記録材搬送方向における寸法をいう。上流側と下流側は、記録材搬送方向に関して上流側または下流側である。   In the following description, the longitudinal direction of the fixing device or the members constituting the fixing device is a direction orthogonal to the recording material conveyance direction on the surface of the recording material. The width direction (short direction) is the recording material conveyance direction. The width is a dimension in the recording material conveyance direction. The upstream side and the downstream side are the upstream side or the downstream side in the recording material conveyance direction.

21は保持部材(支持体)としてのスティホルダ(以下、ホルダと略記する)である。22は可撓性部材としての円筒状の耐熱性フィルム(薄肉回転体、定着フィルム:以下、フィルムと略記する)である。23は加熱部材(加熱体)としての横長薄板状のセラミックヒータ(以下、ヒータと略記する)である。24は加圧部材としての加圧スティである。25はバックアップ部材としての弾性加圧ローラである。   Reference numeral 21 denotes a stick holder (hereinafter abbreviated as a holder) as a holding member (support). Reference numeral 22 denotes a cylindrical heat-resistant film (thin rotating body, fixing film: hereinafter abbreviated as film) as a flexible member. Reference numeral 23 denotes a horizontally long thin plate-like ceramic heater (hereinafter abbreviated as a heater) as a heating member (heating body). Reference numeral 24 denotes a pressure stay as a pressure member. Reference numeral 25 denotes an elastic pressure roller as a backup member.

図4はホルダ21を上側から見た外観斜視模型図である。図5はホルダ21と、フィルム22と、ヒータ23の分解斜視模型図である。   FIG. 4 is an external perspective model view of the holder 21 as viewed from above. FIG. 5 is an exploded perspective model view of the holder 21, the film 22, and the heater 23.

ホルダ21は、横断面略半円樋型の耐熱性部材であり、例えば耐熱性プラスチックより形成され、ヒータ23を保持するとともに、フィルム22の搬送ガイドも兼ねている。すなわち、ホルダ21の下面には長手方向に沿ってヒータ嵌め込み溝21aが設けてあり、ヒータ23はこの溝21a内に嵌め込んで固定支持させてある。21bはホルダ21の長手に沿って所定の間隔で配列して具備させた複数のフィルム内面ガイドリブである。円筒状のフィルム22はヒータ23を保持させたホルダ21にルーズに外嵌させてある。   The holder 21 is a heat-resistant member having a substantially semicircular shape in cross section, and is formed of, for example, heat-resistant plastic. The holder 21 holds the heater 23 and also serves as a conveyance guide for the film 22. That is, a heater fitting groove 21a is provided on the lower surface of the holder 21 along the longitudinal direction, and the heater 23 is fitted into the groove 21a and fixedly supported. Reference numeral 21 b denotes a plurality of film inner surface guide ribs arranged at predetermined intervals along the length of the holder 21. The cylindrical film 22 is loosely fitted on the holder 21 holding the heater 23.

加圧ローラ25は、芯金25aと、この芯金を被覆させて形成したシリコンゴム等の離型性の良い耐熱弾性体層25bと、を有する。この加圧ローラ25は芯金25aの長手両端部をそれぞれ不図示の装置側板対に軸受を介して回転自由に支持させて配設される。   The pressure roller 25 includes a metal core 25a and a heat-resistant elastic body layer 25b having good releasability such as silicon rubber formed by covering the metal core. The pressure roller 25 is disposed such that both longitudinal end portions of the cored bar 25a are rotatably supported by a pair of device side plates (not shown) via bearings.

この加圧ローラ25に対して、上記のホルダ21とヒータ23とフィルム22とのアセンブリ(定着部材)20が並列に装置側板対に配設されている。そして、フィルム22内を貫通させ、ホルダ21上に配したスティ24を図示しない加圧バネにより加圧ローラ25の方向に加圧させる。これにより、ホルダ21のヒータ部分をフィルム22を挟んで加圧ローラ25に圧接させている。この場合、ヒータ23の高い剛性のために、加圧バネによるスティ24の所定の加圧力で、加圧ローラ25の弾性体層25bがヒータ23の扁平下面にならって圧接部で扁平に撓んで、アセンブリ20と加圧ローラ25との間に所定幅の定着ニップNが形成される。   The assembly (fixing member) 20 of the holder 21, the heater 23, and the film 22 is disposed in parallel with the pressure roller 25 on the apparatus side plate pair. Then, the film 24 is penetrated, and the stay 24 disposed on the holder 21 is pressed in the direction of the pressure roller 25 by a pressure spring (not shown). Thus, the heater portion of the holder 21 is pressed against the pressure roller 25 with the film 22 interposed therebetween. In this case, due to the high rigidity of the heater 23, the elastic body layer 25b of the pressure roller 25 bends flatly at the pressure contact portion along the flat bottom surface of the heater 23 with a predetermined pressure of the stay 24 by the pressure spring. A fixing nip N having a predetermined width is formed between the assembly 20 and the pressure roller 25.

このフィルム22は、図6の層構成模型図のように、フィルム基層22a、プライマー層22b、離型層22cから成る3層構成である。フィルム基層22a側がヒータ23側(フィルム内面側)であり、離型層22c側が加圧ローラ25側(フィルム外面側)である。   The film 22 has a three-layer structure including a film base layer 22a, a primer layer 22b, and a release layer 22c, as shown in a layer structure model diagram of FIG. The film base layer 22a side is the heater 23 side (film inner surface side), and the release layer 22c side is the pressure roller 25 side (film outer surface side).

フィルム基層22aは、ヒータ23の表面の、後述するガラス保護層23cよりも絶縁性の高い、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK等で形成された耐熱性、高弾性を有している。そして、フィルム基層22aは、可撓性のある厚み60μm以上の樹脂製のスリーブとして形成されている。フィルム22は、このフィルム基層22aによりフィルム22全体の引裂強度等の機械的強度を保っている。したがって、フィルム22の機械的強度を保つためには、フィルム基層22aの厚みは60μm以上であることが好ましい。   The film base layer 22a has heat resistance and high elasticity formed of polyimide, polyamideimide, PEEK, or the like, which is higher in insulation than the glass protective layer 23c described later, on the surface of the heater 23. The film base layer 22a is formed as a flexible resin sleeve having a thickness of 60 μm or more. The film 22 maintains mechanical strength such as tear strength of the entire film 22 by the film base layer 22a. Therefore, in order to maintain the mechanical strength of the film 22, the thickness of the film base layer 22a is preferably 60 μm or more.

プライマー層22bは、厚み3〜6μm程度の薄い層で形成されており、フィルム22の帯電防止として、電気的な導電路となるように、カーボンや酸化金属などを分散させ導電性を付与した導電性プライマー層とするのが一般的である。   The primer layer 22b is formed of a thin layer having a thickness of about 3 to 6 μm, and as an anti-static property of the film 22, the conductivity is imparted by dispersing carbon, metal oxide, or the like so as to form an electrically conductive path. In general, a primer layer is used.

離型層22cは、フィルム22にトナーが付着するトナーオフセット防止層であり、PFA、PTFE、FEP等のフッ素樹脂を厚み8〜15μm程度に被覆形成してある。この離型層22cもフィルム22表層の帯電を軽減し、電子写真ではひろく知られる静電オフセットなどの現象を防止するため、離型層中にもカーボンや酸化金属などを分散させ導電性を付与しているのが一般的である。   The release layer 22c is a toner offset prevention layer in which toner adheres to the film 22, and is formed by coating a fluororesin such as PFA, PTFE, or FEP to a thickness of about 8 to 15 μm. This release layer 22c also reduces the electrification of the surface layer of the film 22, and imparts conductivity by dispersing carbon, metal oxide, etc. in the release layer to prevent phenomena such as electrostatic offset widely known in electrophotography. It is common to do.

加圧ローラ25は駆動系Mにより図3において矢印の反時計方向に所定の周速度にて回転される。加圧ローラ25の回転により定着ニップ部Nにおける加圧ローラ25とフィルム22の外面との摩擦力でフィルム22に回転力が作用する。フィルム22は内面側が定着ニップ部Nにおいてヒータ23の表面とホルダ21の下面に密着して摺動しながらホルダ21の周りを矢印の時計方向に加圧ローラ25の回転周速度とほぼ同じ周速度で従動回転する。ホルダ21は従動回転するフィルム22のガイド部材の役目もしている。フィルム22のスムーズに回転させるために、フィルム22の内面やヒータ23の面、ホルダ21の外周面に耐熱性グリースを介在させてある。   The pressure roller 25 is rotated by the drive system M in a counterclockwise direction indicated by an arrow in FIG. As the pressure roller 25 rotates, a rotational force acts on the film 22 by the frictional force between the pressure roller 25 and the outer surface of the film 22 at the fixing nip portion N. The inner surface of the film 22 is in close contact with the surface of the heater 23 and the lower surface of the holder 21 in the fixing nip N and slides around the holder 21 in the clockwise direction indicated by the arrow in the clockwise direction of the pressure roller 25. Rotate following. The holder 21 also serves as a guide member for the film 22 that is driven to rotate. In order to smoothly rotate the film 22, heat resistant grease is interposed on the inner surface of the film 22, the surface of the heater 23, and the outer peripheral surface of the holder 21.

そして、加圧ローラ25とフィルム22が回転され、後述するようにヒータ23に通電がなされて所定の温度に加熱・温調された状態において、定着ニップ部Nに未定着トナー画像を担持した記録材Sを導入する。これにより、記録材Sは、定着ニップ部Nにおいて、フィルム22の面に密着してフィルム22と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送される。この定着ニップ部Nにおいて、記録材Sとトナー画像がヒータ23によりフィルム22を介して加熱されて記録材S上のトナー画像が加熱定着される。定着ニップ部Nを通った記録材部分はフィルム面から曲率分離して搬送される。そして、定着排紙ローラ対27a・27b(図3)に中継ぎされて定着装置12から排出搬送される。定着排紙ローラ対27a・27bよりも上流側には、記録材Sの通過を検知する排紙センサとしてのセンサレバー26a・フォトインタラプタ26が設けられており、記録材Sの通過を検知する。その検知信号が電装部16の制御基板に入力する。28はフィルム22に接触させた除電ブラシ(除電手段)である。   Then, the pressure roller 25 and the film 22 are rotated, and a recording in which an unfixed toner image is carried on the fixing nip portion N in a state where the heater 23 is energized and heated to a predetermined temperature as described later. The material S is introduced. As a result, the recording material S is brought into close contact with the surface of the film 22 at the fixing nip portion N, and is nipped and conveyed together with the film 22. In the fixing nip portion N, the recording material S and the toner image are heated by the heater 23 via the film 22, and the toner image on the recording material S is heated and fixed. The recording material portion that has passed through the fixing nip N is conveyed while being separated from the film surface by the curvature. Then, it is relayed by the fixing paper discharge roller pair 27a and 27b (FIG. 3) and discharged and conveyed from the fixing device 12. A sensor lever 26a and a photo interrupter 26 as a paper discharge sensor for detecting the passage of the recording material S are provided upstream of the fixing paper discharge roller pair 27a and 27b, and the passage of the recording material S is detected. The detection signal is input to the control board of the electrical unit 16. Reference numeral 28 denotes a static elimination brush (static elimination means) brought into contact with the film 22.

(2−2)ヒータ23の構成と通電系
図7はヒータ23の一例の構成説明図である。より具体的には、下記a〜iの構成部材を有するものである。
(2-2) Configuration of Heater 23 and Energization System FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration of an example of the heater 23. More specifically, it has the following structural members a to i.

a:定着ニップ部Nにおける記録材搬送方向に交差(直交)する方向を長手とする、例えばアルミナ等の電気絶縁性・良熱伝導性・低熱容量のセラミックスの細長・薄肉の平板状のヒータ基板23a
b:このヒータ基板23aの表面側に基板長手に沿って、例えば銀パラジウム(Ag/Pd)・TaN等の電気抵抗部材を例えば厚み約10μm・幅1〜5mmにスクリーン印刷等により塗工・焼成して形成具備させた、並行2条の通電発熱抵抗層23b
c:上記の並行2条の通電発熱抵抗層23bの一端部側のヒータ基板面にそれぞれ通電発熱抵抗層23bに電気的に導通させて形成具備させた第1と第2の通電用電極23d・23e
d:上記の並行2条の通電発熱抵抗層23bの他端部側を電気的に直列に導通させてヒータ基板面に形成具備させた導電部23f、
e:上記の導電部23f側において、ヒータ基板面に形成具備させた第1と第2の温度情報出力用電極23g・23h
f:ヒータ基板23aの表面側において、通電発熱抵抗層23bと導電部23fとを覆わせて設けた、厚さ50μm程度のガラス保護層(表面保護層)23c
g:ヒータ基板23aの背面(裏面)側において、基板長手中央部に当接させて具備させたサーミスタ等の温度検知素子(温度検知手段)31
h:上記の温度検知素子31と電気的に導通させてヒータ基板23aの背面に形成具備させた、第1と第2の導電路23i・23j
i:上記の第1と第2の導電路23i・23jの各端部をそれぞれヒータ基板表面側の前記第1と第2の温度情報出力用電極23g・23hに電気的に導通させた導電性スルーホール23k・23l
そして、このヒータ23を、ホルダ21の溝21a内に表面側をフィルム摺動面として外側に露呈させて嵌め入れて保持させてある。
a: Elongated and thin plate heater substrate of ceramics with electrical insulation, good thermal conductivity, low heat capacity, such as alumina, etc., whose longitudinal direction is the direction intersecting (orthogonal) with the recording material conveyance direction in the fixing nip N 23a
b: An electric resistance member such as silver palladium (Ag / Pd) .Ta 2 N, for example, is applied to the surface side of the heater substrate 23a by screen printing or the like to a thickness of about 10 μm and a width of 1 to 5 mm, for example. -Two parallel energized heating resistor layers 23b formed by firing
c: First and second energization electrodes 23d, which are formed on the heater substrate surface on one end side of the two parallel energization heating resistance layers 23b by being electrically connected to the energization heating resistance layer 23b, respectively. 23e
d: a conductive portion 23f formed on the heater substrate surface by electrically connecting the other end portion of the parallel two-line energization heating resistor layer 23b in series;
e: First and second temperature information output electrodes 23g and 23h formed on the heater substrate surface on the conductive portion 23f side.
f: A glass protective layer (surface protective layer) 23c having a thickness of about 50 μm, which is provided on the surface side of the heater substrate 23a so as to cover the energization heating resistor layer 23b and the conductive portion 23f.
g: Temperature detection element (temperature detection means) 31 such as a thermistor provided in contact with the longitudinal center of the substrate on the back surface (back surface) side of the heater substrate 23a.
h: First and second conductive paths 23i and 23j which are electrically connected to the temperature detecting element 31 and formed on the back surface of the heater substrate 23a.
i: Conductivity in which the end portions of the first and second conductive paths 23i and 23j are electrically connected to the first and second temperature information output electrodes 23g and 23h on the heater substrate surface side, respectively. Through hole 23k ・ 23l
The heater 23 is fitted and held in the groove 21a of the holder 21 so that the surface side is exposed to the outside with the film sliding surface.

32は安全素子としての、温度ヒューズやサーモスイッチ等のサーモプロテクタであり、ヒータ背面に当接させて配設される。   Reference numeral 32 denotes a thermo protector such as a temperature fuse or a thermo switch as a safety element, which is disposed in contact with the back surface of the heater.

33は給電用コネクタであり、ホルダ21に保持させたヒータ23の第1と第2の通電用電極23d・23e側に嵌着され、該通電用電極にそれぞれ給電用コネクタ33側の電気接点が接触状態になる。   Reference numeral 33 denotes a power feeding connector, which is fitted to the first and second current-carrying electrodes 23d and 23e of the heater 23 held by the holder 21, and electrical contacts on the power-feeding connector 33 side are respectively connected to the current-carrying electrodes. Get in contact.

34は温度制御用コネクタであり、ホルダ21に保持させたヒータ23の第1と第2の温度情報出力用電極23g・23h側に嵌着され、該温度情報出力用電極にそれぞれ温度制御用コネクタ34側の電気接点が接触状態になる。   Reference numeral 34 denotes a temperature control connector, which is fitted to the first and second temperature information output electrodes 23g and 23h of the heater 23 held by the holder 21, and is connected to each of the temperature information output electrodes. The electrical contact on the 34th side is brought into contact.

16は電装部であり、装置を制御する制御基板(CPU)16a、トライアック16b、装置の電源部16cを有する。   An electrical component 16 includes a control board (CPU) 16a for controlling the device, a triac 16b, and a power supply unit 16c for the device.

ヒータ23は、電源部(AC電源)16cから、給電用コネクタ33、第1と第2の通電用電極23d・23eを介して通電発熱抵抗層23bに給電されて、通電発熱抵抗層23bが全長にわたって発熱することで迅速急峻に昇温する。   The heater 23 is supplied with power from the power supply unit (AC power supply) 16c to the energizing heat generating resistor layer 23b through the power supply connector 33 and the first and second energizing electrodes 23d and 23e. The temperature rises rapidly and steeply by generating heat over time.

そのヒータ23の昇温が温度検知素子31により検知される。その検知温度の電気的情報が、第1と第2の導電路23i・23j、導電性スルーホール23k・23l、第1と第2の温度情報出力用電極パターン23g・23h、温度制御用コネクタ34を介して制御基板16aに入力する。   The temperature rise of the heater 23 is detected by the temperature detection element 31. Electrical information of the detected temperature includes first and second conductive paths 23i and 23j, conductive through holes 23k and 23l, first and second temperature information output electrode patterns 23g and 23h, and a temperature control connector 34. To the control board 16a.

制御基板16aはその入力する検知温度情報に基づいてトライアック16bをコントロールして電源部16cからヒータ23の通電発熱抵抗層23bに通電する電力を、位相、波数制御等により制御して、ヒータ23の温度を所定の温度に温調制御する。   The control board 16a controls the triac 16b based on the input detected temperature information and controls the electric power supplied from the power supply unit 16c to the energization heating resistor layer 23b of the heater 23 by phase, wave number control, etc. The temperature is controlled to a predetermined temperature.

ヒータ23の背面に配設したサーモプロテクタ32はヒータ23の通電発熱抵抗層23bに対する通電回路に電気的に直列に挿入してある。サーモプロテクタ32は、制御基板16a・トライアック16b等の何等かの故障原因により電源部16cからヒータ23の通電発熱抵抗層23bへの通電が無制御状態になると作動する。すなわち、サーモプロテクタ32は、通電が無制御状態に陥って通電発熱抵抗層23bへの通電が連続化してヒータ23が許容以上の過加熱状態になると(熱暴走時)、電路を遮断する動作して通電発熱抵抗層23bへの通電を強制的にシャットダウンする。   The thermo protector 32 disposed on the back surface of the heater 23 is electrically inserted in series in an energization circuit for the energization heating resistor layer 23b of the heater 23. The thermo protector 32 operates when the energization from the power supply unit 16c to the energization heat generating resistor layer 23b of the heater 23 becomes uncontrolled due to some failure cause such as the control board 16a or the triac 16b. That is, when the energization falls into the uncontrolled state and the energization to the energization heat generating resistor layer 23b is continued and the heater 23 is in an overheated state exceeding an allowable value (during thermal runaway), the thermo protector 32 operates to cut off the electric circuit. Thus, energization to the energization heat generating resistance layer 23b is forcibly shut down.

本実施例の装置においては、記録材Sの通紙は中央基準搬送であり、Aは記録材Sの最大通紙領域幅、Bは最小通紙領域幅である。上記の温度検知素子31とサーモプロテクタ32は、ヒータ23の最小通紙領域幅B内に対応する部分に配置されている。   In the apparatus of the present embodiment, the recording material S passes through the center reference conveyance, A is the maximum paper passing area width of the recording material S, and B is the minimum paper passing area width. The temperature detecting element 31 and the thermo protector 32 are arranged in a portion corresponding to the minimum paper passing area width B of the heater 23.

温度検知素子31は、画像形成装置本体が搬送可能な最小幅の記録材Sが搬送された場合であっても、記録材S上のトナー画像を定着不良、高温オフセット等の問題を起こさずに適度な定着温度で加熱定着するために、最小通紙領域幅B内に設けられている。   Even when the recording material S having the minimum width that can be transported by the image forming apparatus main body is transported, the temperature detection element 31 does not cause problems such as poor fixing and high temperature offset of the toner image on the recording material S. In order to heat and fix at an appropriate fixing temperature, it is provided within the minimum sheet passing area width B.

一方、サーモプロテクタ32も、最小幅の記録材Sが搬送された場合に生じるヒータの非通紙部昇温で過剰加熱されることにより誤動作して通電をシャットダウンする等の問題を引き起こさないように、最小通紙領域幅B内に設けられている。   On the other hand, the thermo protector 32 also does not cause problems such as malfunction due to overheating due to the temperature rise of the non-sheet passing portion of the heater that occurs when the recording material S having the minimum width is conveyed, and shutdown of energization. Are provided within the minimum sheet passing area width B.

サーモプロテクタ32は定着装置が使用する最も高い定着温調温度以上で動作(通電をシャットダウン)するような設定のものを用いるのが一般的である。また、最も高い定着温調温度とサーモプロテクタ32の動作温度の間に通電を抑える高温異常検知温度を設けるのも一般的である。高温異常検知は温度検知素子31により温度検知して、ヒータ23の通電発熱抵抗層23bへの通電を減らすように通電制御することで、サーモプロテクタ32が動作しないように設定されているものである。   In general, the thermo protector 32 is set so as to operate (shut down the energization) at a temperature equal to or higher than the highest fixing temperature control temperature used by the fixing device. It is also common to provide a high temperature abnormality detection temperature that suppresses energization between the highest fixing temperature adjustment temperature and the operating temperature of the thermo protector 32. The high temperature abnormality detection is set so that the thermo protector 32 does not operate by detecting the temperature by the temperature detection element 31 and performing energization control so as to reduce the energization to the energization heating resistor layer 23b of the heater 23. .

(2−3)定着温調制御
本実施例の定着装置12で実施されている定着温調制御は、上述したように、ヒータ23の温度情報である温度検知素子(サーミスタ)31の出力がアナログ/デジタル変換されたうえで電装部16に取り込まれる。そして、電装部16がその入力情報をもとに、ヒータ23の通電発熱抵抗層23bに通電するAC電圧を、位相、波数制御等により通電電力を制御することで行われる。
(2-3) Fixing Temperature Control The fixing temperature control performed by the fixing device 12 of this embodiment is that the output of the temperature detection element (thermistor) 31 that is the temperature information of the heater 23 is analog as described above. / After being digitally converted, it is taken into the electrical equipment section 16. Based on the input information, the electrical component 16 controls the energization power by applying phase, wave number control, and the like to the AC voltage that is energized to the energization heating resistor layer 23b of the heater 23.

ヒータ23の温度を検知するサンプリング周期は10〜100msec毎の極短時間で繰り返すことで、より精度の良い定着温調制御を実現している。   By repeating the sampling cycle for detecting the temperature of the heater 23 in an extremely short time every 10 to 100 msec, more accurate fixing temperature control is realized.

ここで、「波数」という言葉の意味を簡単に説明する。例えば、画像形成装置に入力している電圧が110Vの周波数60Hzであった場合で言う波数制御とは、正弦波の0Vから0Vまでを1波とする最小単位を持ち、図8に示すように、例えば15/15波入力とは、15波全てを通電した場合である。また、例えば15波の内2波を入力した場合を、2/15波(2波)入力という。   Here, the meaning of the word “wave number” will be briefly explained. For example, the wave number control when the voltage input to the image forming apparatus is a frequency of 110 V and a frequency of 60 Hz has a minimum unit in which one wave is from 0 V to 0 V of a sine wave, as shown in FIG. For example, the 15/15 wave input is a case where all 15 waves are energized. For example, the case where 2 of 15 waves are input is referred to as 2/15 wave (2 wave) input.

1波入力から15波入力の様子を示した詳細図を図8に示した。図の中の1波入力を参照して、15波の内1波だけが斜線に塗られている。この斜線に塗られている部分のみを出力/通電してヒータ23を加熱している。同様に、3波の部分を見ると、1波の時と同様に15波の内、3波だけが斜線に塗られている。この斜線に塗られた波数部分のみヒータ23へ通電して発熱させる通電発熱制御を行っている。   FIG. 8 is a detailed view showing the state of 1-wave input to 15-wave input. Referring to the one-wave input in the figure, only one of the 15 waves is shaded. The heater 23 is heated by outputting / energizing only the shaded portion. Similarly, when the three-wave portion is viewed, only three of the 15 waves are hatched as in the case of one wave. Energization heat generation control is performed in which the heater 23 is energized to generate heat only in the wave number portion painted on the oblique lines.

このように、通電制御は波数制御を基に、サーミスタ31の検知温度と、目標とする制御温度の差をより小さく精度良く温度制御する手段としては、広く知られたPID制御を行っている。   In this way, the energization control is based on wave number control, and the well-known PID control is performed as means for controlling the temperature difference between the detected temperature of the thermistor 31 and the target control temperature more accurately and with smaller accuracy.

PID制御は広く知られる制御法であるので詳細な説明は省略するが、P制御は、サーミスタ31の検知温度と目標とする制御温度との差分に比例して制御項を増減させる比例制御である。波数制御を用いた像加熱装置においてはその温度差分に応じた波数とするように通電制御がなされる。I制御は、サーミスタ31の検知温度と目標とする制御温度との差分を加算し、その加算値がある一定値になると制御項を増減させる積分制御である。波数制御を用いた像加熱装置においては、その積分値に応じた波数を加減する積分項である。D制御は、サーミスタ31の検知温度と目標とする制御温度との急激な変化に対応させるための微分項である。波数制御を用いた像加熱装置においては温度差分に応じて波数を加減することで制御がなされる。   PID control is a well-known control method and will not be described in detail, but P control is proportional control that increases or decreases the control term in proportion to the difference between the detected temperature of the thermistor 31 and the target control temperature. . In an image heating apparatus using wave number control, energization control is performed so that the wave number corresponds to the temperature difference. The I control is an integral control in which the difference between the detected temperature of the thermistor 31 and the target control temperature is added and the control term is increased or decreased when the added value reaches a certain value. In an image heating apparatus using wave number control, the integral term is used to add or subtract the wave number corresponding to the integral value. The D control is a differential term for corresponding to a rapid change between the detected temperature of the thermistor 31 and the target control temperature. In an image heating apparatus using wave number control, control is performed by adjusting the wave number according to a temperature difference.

以下により具体的に述べる。本実施例で使用した定着装置は、210℃を目標制御温度としているので、210℃で説明する。   More specific description will be given below. Since the fixing device used in this embodiment has a target control temperature of 210 ° C., description will be made at 210 ° C.

サーミスタ31の検知温度と目標制御温度の差分が所定温度以下、例えば20℃になるまで(検知温度が190℃)になるまでは、通電発熱抵抗層23bへの通電はフル通電(全波通電)として、ヒータ23を短時間で昇温させる。   Until the difference between the detected temperature of the thermistor 31 and the target control temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, for example, 20 ° C. (detected temperature is 190 ° C.), the energization of the energization heating resistor layer 23b is full energization (full-wave energization). As a result, the heater 23 is heated in a short time.

検知温度と目標制御温度の差分が20℃にまで昇温すると、目標とする制御温度を超えてしまうオーバーシュートとならないように通電制御を開始する。   When the difference between the detected temperature and the target control temperature is raised to 20 ° C., energization control is started so as not to cause an overshoot that exceeds the target control temperature.

まず、通電波数は、基本波数を10波として表.1に示したP制御を開始する。   First, the energization wave number is expressed with the fundamental wave number as 10 waves. The P control shown in 1 is started.

1)例えば、目標制御温度とサーミスタの検知温度の差分が10℃以上ある場合は、
通電波数=[P制御で加減する波数]+[基本波数]=5+10=15(波)
の全波通電とする。
1) For example, when the difference between the target control temperature and the detected temperature of the thermistor is 10 ° C. or higher,
Energized wave number = [wave number to be adjusted by P control] + [fundamental wave number] = 5 + 10 = 15 (wave)
Full-wave energization.

2)目標制御温度とサーミスタの検知温度の差分が9.9℃以下に入ったら、
通電波数=[P制御で加減する波数]+[基本波数]=4+10=14(波)
の14波通電と1波減らした通電制御を順次行い、目標制御温度とサーミスタの検知温度の差分が5℃以内に収束するようにP制御による通電制御を行う。
2) If the difference between the target control temperature and the thermistor detection temperature falls below 9.9 ° C,
Energized wave number = [wave number to be adjusted by P control] + [fundamental wave number] = 4 + 10 = 14 (wave)
The 14-wave energization and the energization control reduced by one wave are sequentially performed, and the energization control by the P control is performed so that the difference between the target control temperature and the detected temperature of the thermistor converges within 5 ° C.

3)目標制御温度との差分が5℃以下になったら(検知温度が205℃)に到達したら、I制御を開始する。I制御は目標制御温度とサーミスタ検知温度の差分を加算していき、その累計値に応じて表.2に従ってI制御で加減する波数を決定する。   3) When the difference from the target control temperature reaches 5 ° C. or less (detected temperature is 205 ° C.), I control is started. For I control, the difference between the target control temperature and the thermistor detection temperature is added. 2 determines the wave number to be adjusted by I control.

例えば、目標制御温度とサーミスタ14の検知温度の差分が3.5℃であり、累積差分が10℃以上になった場合は、
通電波数=[P制御で加減する波数]+[I制御で加減する波数]+[基本波数]
=1+1+10=12(波)
の12波通電なる。
For example, when the difference between the target control temperature and the detected temperature of the thermistor 14 is 3.5 ° C. and the cumulative difference is 10 ° C. or more,
Energized wave number = [wave number to be adjusted by P control] + [wave number to be adjusted by I control] + [fundamental wave number]
= 1 + 1 + 10 = 12 (wave)
12-wave energization.

以上、説明してきたPI制御により目標とする制御温度にサーミスタ31の検知温度が−1〜2℃の範囲に収束してきたら、制御基板16aは、画像形成動作実行の許可を出し、画像形成動作を始める。これにより、未定着トナー画像tが転写された記録材Sが定着装置12の定着ニップ部Nに搬送されることになる。   As described above, when the detected temperature of the thermistor 31 converges to the target control temperature by the PI control described above in the range of −1 to 2 ° C., the control board 16a gives permission to execute the image forming operation and performs the image forming operation. start. As a result, the recording material S to which the unfixed toner image t is transferred is conveyed to the fixing nip portion N of the fixing device 12.

制御基板16aは、記録材Sの通過を検知する基準センサレバー10a・フォトインタラプタ10による記録材通過検知信号に基づいて、記録材Sが定着ニップ部Nに到達するタイミングを予測してD制御を開始する。D制御は、主に電源電圧などの急激な変化に伴う急激な温度変化に対応させるために行う通電制御である。D制御は表.3に従って通電制御がなされる。   The control board 16a predicts the timing at which the recording material S reaches the fixing nip portion N based on the recording material passage detection signal from the reference sensor lever 10a and the photo interrupter 10 that detects the passage of the recording material S, and performs D control. Start. The D control is energization control performed mainly to cope with a rapid temperature change accompanying a sudden change in the power supply voltage or the like. Table D for D control. The energization control is performed according to 3.

例えば、目標温度とサーミスタ31の検知温度の差分が−5.9〜5.9℃の範囲にある場合は、先に説明したPI制御を行う。何かしらの要因にて電源電圧値が昇圧した場合、同じ通電波数であっても、通電発熱抵抗層23bにかかる電圧が大きくなることから発熱量は大きくなる。これによって、目標制御温度とサーミスタ31の検知温度の差分が−6.0℃以上になった場合(サーミスタ31の検知温度が目標制御温度を上回る)は、
通電波数=[P制御で加減する波数]+[I制御で加減する波数]+[D制御で
加減する波数]+[基本波数]
=−4+0+(−2)+10=4(波)
の4波通電へと通電波数を減らす。これにより、通電発熱抵抗層23bにかかる通電割合を制御し、異常昇温を抑えるように通電制御が行われる。
For example, when the difference between the target temperature and the detected temperature of the thermistor 31 is in the range of −5.9 to 5.9 ° C., the PI control described above is performed. When the power supply voltage value is boosted for some reason, the amount of heat generation increases because the voltage applied to the energization heat generating resistor layer 23b increases even at the same energization wave number. Thereby, when the difference between the target control temperature and the detected temperature of the thermistor 31 is −6.0 ° C. or more (the detected temperature of the thermistor 31 exceeds the target control temperature),
Energized wave number = [wave number to be adjusted by P control] + [wave number to be adjusted by I control] + [D wave control
Adjusting wave number] + [fundamental wave number]
= -4 + 0 + (-2) + 10 = 4 (wave)
Reduce the number of energized waves to 4 wave energies. Thereby, the energization control is performed so as to control the energization ratio applied to the energization heat generating resistance layer 23b and suppress abnormal temperature rise.

D制御に関しては、記録材Sが定着ニップ部Nを抜けたらD制御は行わないで、PI制御のみで温調制御を行う。これは、D制御は本来、検知した値と目標とする値が急激に変化した場合に対応させる制御項であるため、定着ニップ部Nに記録材Sが無い状態では未定着トナー画像の像加熱定着は行われておらず、不必要なためである。   Regarding the D control, when the recording material S passes through the fixing nip N, the D control is not performed, and the temperature control is performed only by the PI control. This is because the D control is a control term that corresponds to the case where the detected value and the target value are abruptly changed. Therefore, when the recording material S is not present in the fixing nip portion N, the image heating of the unfixed toner image is performed. This is because fixing is not performed and is unnecessary.

以上、説明したように、記録材Sの定着ニップ部Nへの存在によらずにPID制御を実行することで、常にサーミスタ31の検知温度と目標とする制御温度との差分をより小さく精度良く通電制御するように構成されている。   As described above, by performing PID control regardless of the presence of the recording material S in the fixing nip N, the difference between the temperature detected by the thermistor 31 and the target control temperature is always made smaller and more accurate. It is configured to control energization.

(2−4)制御温度の変更制御
フィルム22からより多くの熱エネルギーを奪う記録材Sとして、表面が平滑な厚紙を通紙した場合のサーミスタ31の検知温度を図9に、また、通電波数を測定した結果を図10に示す。
(2-4) Control Change of Control Temperature FIG. 9 shows the detected temperature of the thermistor 31 when a thick card having a smooth surface is passed as the recording material S that takes more heat energy from the film 22, and the energization wave The result of measuring the number is shown in FIG.

尚、本測定は、低温低湿環境として15℃/10%の環境で、坪量163g/mの記録材Sを通紙した。また、確認に用いたフィルム22は、フィルム破損対策のために、基層22aの厚さを70μmとしたものである。 In this measurement, the recording material S having a basis weight of 163 g / m 2 was passed in an environment of 15 ° C./10% as a low temperature and low humidity environment. Moreover, the film 22 used for the confirmation is one in which the thickness of the base layer 22a is set to 70 μm as a measure against film breakage.

図9に示したように、従来例の通電制御(目標温度210℃は記録材S中で一定)は定着実行中にサーミスタ31が検知する温度が低下するのみで、目標とする温調温度を保持しようとする通電制御がなされていない。これは、図10に示した通電波数を見ても明らかなように、通電波数を加算するような通電制御がなされていないことからも分かる。   As shown in FIG. 9, in the conventional energization control (the target temperature 210 ° C. is constant in the recording material S), the temperature detected by the thermistor 31 during the execution of fixing is reduced, and the target temperature control temperature is set. The energization control to be held is not performed. This can also be seen from the fact that energization control for adding the energized wave numbers is not performed, as is apparent from the energized wave numbers shown in FIG.

次に、サーミスタ31の検知温度が目標温調温度を所定温度下回った場合、目標とする制御温度を高く設定変更することに関して説明する。   Next, when the detected temperature of the thermistor 31 falls below the target temperature adjustment temperature by a predetermined temperature, a description will be given of setting the target control temperature higher.

本実施例では、具体的に、サーミスタ31の検知温度が目標温調温度より3℃(207℃を検知)低下した場合は、目標とする温調温度を3度高く(213℃)に設定変更するものである。図9に示したように、本実施例では、定着実行中にサーミスタ31が検知する温度が207℃を検知すると、目標温度を213℃に変更するので、先に説明したPID制御の各項において、次のような通電制御が成される。   In this embodiment, specifically, when the detected temperature of the thermistor 31 is lowered by 3 ° C. (detects 207 ° C.) from the target temperature adjustment temperature, the target temperature adjustment temperature is changed to 3 degrees higher (213 ° C.). To do. As shown in FIG. 9, in this embodiment, when the temperature detected by the thermistor 31 during the fixing is detected to be 207 ° C., the target temperature is changed to 213 ° C. Therefore, in each item of the PID control described above, The following energization control is performed.

通電波数=[P制御で加減する波数]+[I制御で加減する波数]+[D制御で
加減する波数]+[基本波数]
=3+0+0+10=13(波)
の13波通電へと波数を増すように通電制御がなされる。
Energized wave number = [wave number to be adjusted by P control] + [wave number to be adjusted by I control] + [D wave control
Adjusting wave number] + [fundamental wave number]
= 3 + 0 + 0 + 10 = 13 (wave)
The energization control is performed so as to increase the wave number to the 13-wave energization.

従来例では、
通電波数=[P制御で加減する波数]+[I制御で加減する波数]+[D制御で
加減する波数]+[基本波数]
=1+0+0+10=11(波)
の11波通電である。
In the conventional example,
Energized wave number = [wave number increased / decreased by P control] + [wave number increased / decreased by I control] + [D wave control
Adjusting wave number] + [fundamental wave number]
= 1 + 0 + 0 + 10 = 11 (wave)
11-wave energization.

本実施例ではこの2波を多く通電制御することで、ヒータ23からの発熱量を増やし、フィルム22への熱量を大きくすることで、定着不良を防止するものである。   In this embodiment, the energization control of these two waves is performed to increase the amount of heat generated from the heater 23 and increase the amount of heat applied to the film 22, thereby preventing fixing failure.

図9に示したように、本実施例の通電制御(目標温度を所定温度下回った場合は、目標とする温調温度を高く設定変更する)とすることで、記録材Sの定着実行中に記録材Sの後半にかかると目標とする温調温度を高く設定している。記録材Sの後半ではサーミスタ31の検知温度が上昇しているのが分かる。これは、図10に示した通電波数を見ても明らかなように通電波数が加算され記録材Sの後半にかけて通電波数が増えていることからも分かる。   As shown in FIG. 9, the energization control of this embodiment (when the target temperature falls below a predetermined temperature, the target temperature adjustment temperature is set to a higher setting), so that the recording material S is fixed. When the recording material S is applied to the second half, the target temperature control temperature is set high. It can be seen that the detected temperature of the thermistor 31 is rising in the second half of the recording material S. This can also be seen from the fact that the energized wave number is added and the energized wave number increases toward the latter half of the recording material S as is apparent from the energized wave number shown in FIG.

効果に関しては、フィルム破損の対策としてフィルム基層22aの厚さを70μmへと厚膜化した場合、従来例の通電制御(目標温度は記録材S中で一定)では、フィルム22が2周目、3周目になるに従い定着性が悪化してしまった。本実施例の通電制御(目標温度を所定温度下回った場合は、目標とする温調温度を高く設定変更する)とすることで、通電波数を従来例に比較して2波多くすることになり、定着実行中にヒータ23からの発熱が多くなり、フィルム表面の温度低下を招かない。そのため、記録材Sとして平滑な厚紙を用いても定着不良を発生することがなくなった。   With respect to the effect, when the thickness of the film base layer 22a is increased to 70 μm as a countermeasure against film breakage, the current control of the conventional example (the target temperature is constant in the recording material S) causes the film 22 to be in the second round, Fixability deteriorated as the 3rd lap was reached. By using energization control of this embodiment (when the target temperature falls below a predetermined temperature, the target temperature adjustment temperature is set to a higher setting), the energization wave number is increased by two compared to the conventional example. Thus, the heat generated from the heater 23 increases during the fixing operation, and the temperature of the film surface does not decrease. For this reason, even if smooth thick paper is used as the recording material S, no fixing failure occurs.

本実施例では、通電制御に入ると、目標とする温調温度が高く(+3℃)設定されるため、高温検知異常温度やサーモプロテクタ動作温度との差分が小さくなってしまう。そのため、本実施例の通電制御は、記録材Sの定着実行中のみ適用するものとし、記録材Sが定着ニップ部Nを抜けたら目標とする温調温度を戻す(本実施例では210℃)ものとした。   In the present embodiment, when energization control is started, the target temperature adjustment temperature is set high (+ 3 ° C.), so that the difference from the high temperature detection abnormal temperature and the thermoprotector operating temperature becomes small. For this reason, the energization control of this embodiment is applied only during the fixing of the recording material S, and when the recording material S passes through the fixing nip N, the target temperature adjustment temperature is returned (210 ° C. in this embodiment). It was supposed to be.

以上、説明したように、加熱定着実行中にヒータの温度検知素子が所定以上の温度低下を検知した場合、加熱定着実行中の記録材において目標とする定着制御温度を高く変更設定する。これにより、ヒータからの発熱量を増やし定着不良を防止する。すなわち、フィルム加熱方式の像加熱装置において、薄肉の樹脂から形成される定着フィルムの破損対策として、定着フィルムを厚膜化した場合に発生する定着不良を防止する。   As described above, when the temperature detection element of the heater detects a temperature drop of a predetermined value or more during execution of heat fixing, the target fixing control temperature is changed to a high setting for the recording material being heat fixed. This increases the amount of heat generated from the heater and prevents fixing failure. That is, in a film heating type image heating apparatus, as a countermeasure against damage to a fixing film formed from a thin resin, fixing failure that occurs when the fixing film is thickened is prevented.

以上、説明してきた通電制御に関して、図1にフローチャート図を示した。   FIG. 1 shows a flowchart regarding the energization control described above.

パーソナルコンピュータの全世界への普及に伴いレーザープリンターも全世界に広く普及することになり、印字される記録材Sも多種多用にわたるようになってきた。これに対応するため、記録材Sの種類毎に複数の印刷モードを備える画像形成装置が一般的になってきている。例えば、厚紙を定着させる印刷モードとして「厚紙モード」、表面の凹凸が大きい(平滑でない)記録材Sを定着させる印刷モードとして「ラフ紙モード」、薄い記録材Sを定着させる「薄紙モード」がある。また、オーバーヘッドペアレンシーに適した画像形成と定着を実行する「OHPモード」など様々な印刷モードがある。   With the widespread use of personal computers throughout the world, laser printers have become widespread throughout the world, and the recording material S to be printed has been widely used. In order to cope with this, an image forming apparatus having a plurality of printing modes for each type of the recording material S has become common. For example, a “thick paper mode” is used as a printing mode for fixing thick paper, a “rough paper mode” is used as a printing mode for fixing a recording material S having a large surface unevenness (not smooth), and a “thin paper mode” for fixing a thin recording material S is used. is there. In addition, there are various printing modes such as an “OHP mode” that executes image formation and fixing suitable for overhead parenthood.

本発明で提案する通電制御(目標温度を所定温度下回った場合は、目標とする温調温度を高く設定変更する)は、定着性が損なわれやすい印刷モード、例えば「厚紙モ−ド」、「ラフ紙モード」などと組合せて使用するのが適している。   The energization control proposed in the present invention (when the target temperature falls below a predetermined temperature, the target temperature adjustment temperature is set to a higher value) is changed to a print mode in which the fixability is liable to be impaired, for example, “thick paper mode”, “ It is suitable to use in combination with “rough paper mode”.

また、全世界で使用されるに従い、その使用環境も拡がっている。従来、レーザービームプリンターが使われ始めた、いわゆるオフィス環境での使用から、倉庫・屋外などの作業場での使用にも使われだしたことで環境温度的にも5℃程度から30℃超などでの使用も一般化してきている。画像形成装置に外気温検知用の温度検知素子を設けるなどで外気温を知ることが出来た場合、使用環境に応じて目標温調温度を変更する、低温の場合は目標温調温度を高く設定、高温の場合は低く設定する、などの温調制御をとる画像形成措置も増えてきている。このような画像形成装置においても、定着性が損なわれやすい使用環境である「低温環境」を検知した場合などは、本発明の実施の形態を組合せて使用するのも適している。   In addition, the usage environment is expanding as it is used all over the world. In the past, laser beam printers have started to be used in so-called office environments, but they have also been used in workplaces such as warehouses and outdoors. Are also becoming more common. If the outside temperature can be known by installing a temperature detection element for detecting the outside temperature in the image forming device, the target temperature adjustment temperature is changed according to the usage environment. If the temperature is low, the target temperature adjustment temperature is set high. In addition, there is an increasing number of image forming measures that perform temperature control such as setting a low value when the temperature is high. Even in such an image forming apparatus, when a “low temperature environment” that is a use environment in which the fixing property is easily impaired is detected, it is also suitable to use the embodiment of the present invention in combination.

すなわち、前記の制御温度変更制御モードは、使用者が選択可能な特有の像加熱モードでのみ実行可能であるようにすることが出来る。   That is, the control temperature change control mode can be executed only in a specific image heating mode that can be selected by the user.

(2−5)変形構成等
1)ヒータ23の温調構成は上記に限られない。例えば、加圧ローラ25の表面温度もしくは、フィルム22の温度を温度検知手段により検知して、ヒータ23への通電量を制御することもできる。
(2-5) Modified Configuration, etc. 1) The temperature control configuration of the heater 23 is not limited to the above. For example, the surface temperature of the pressure roller 25 or the temperature of the film 22 can be detected by a temperature detection means to control the amount of current supplied to the heater 23.

2)本発明において、加熱部材は、実施例の所謂セラミックヒータに限られず、例えば、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータや、電磁誘導発熱部材などの他の加熱体を用いることができる。また、ヒータ基板23aはセラミックの絶縁基板の代わりに、金属板の面を絶縁処理したものを用いることもできる。背面加熱型のヒータにすることもできる。   2) In the present invention, the heating member is not limited to the so-called ceramic heater of the embodiment, and for example, other heating bodies such as a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater and an electromagnetic induction heating member can be used. In addition, the heater substrate 23a may be a ceramic substrate in which a metal plate surface is insulated. A back heating type heater can also be used.

3)また、可撓性部材22は,円筒状やエンドレスのものに限られない。ロール巻きの長尺の有端フィルムを繰り出し側から巻取り側に定着ニップ部を経由させて走行移動させる装置構成にすることもできる。   3) The flexible member 22 is not limited to a cylindrical shape or an endless one. It is also possible to adopt an apparatus configuration in which a long end film with roll winding travels from the feeding side to the winding side via a fixing nip portion.

4)また、バックアップ部材25はローラ体に限られず、回動ベルト体にすることもできる。また、可撓性部材22はバックアップ部材25以外の駆動部材で移動させて、バックアップ部材25は従動させる装置構成にすることもできる。   4) Further, the backup member 25 is not limited to a roller body, and may be a rotating belt body. The flexible member 22 may be moved by a drive member other than the backup member 25, and the backup member 25 may be driven.

5)本発明の像加熱装置は、実施例の画像加熱定着装置としてばかりでなく、画像を担持した記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、記録材上の未定着画像を仮定着させる像加熱装置等としても使用することができる。   5) The image heating apparatus of the present invention is not only an image heating and fixing apparatus of the embodiment, but also an image heating apparatus that heats a recording material carrying an image to improve surface properties such as gloss, and an unfixed image on the recording material. It can also be used as an image heating device that presupposes an image.

通電制御のフローチャート図Flow chart of energization control 画像形成装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an image forming apparatus 定着装置の横断面模型図Cross-sectional model of fixing device ホルダを上側から見た外観斜視模型図External perspective model view of holder viewed from above ホルダと、フィルムと、ヒータの分解斜視模型図Exploded perspective view of holder, film and heater フィルムの層構成模型図Film layer structure model diagram ヒータの構成説明図Heater configuration explanatory diagram 波数制御の波数の説明図Illustration of wave number for wave number control 実施系の効果を示す図(その1)Diagram showing effect of implementation system (Part 1) 実施系の効果を示す図(その2)Diagram showing effect of implementation system (Part 2)

符号の説明Explanation of symbols

12・・定着装置(像加熱装置)、21・・スティホルダ(保持部材)、22・・フィルム(可撓性部材)、23・・ヒータ(加熱部材)、24・・加圧スティ、25・・弾性加圧ローラ(バックアップ部材)、N・・定着ニップ部、S・・記録材、16・・電装部、16a・・制御基板、16b・トライアック、16c・・電源部、31・・温度検知素子、32・・安全素子   12. .. Fixing device (image heating device), 21 .. Stick holder (holding member), 22 .. Film (flexible member), 23 .. Heater (heating member), 24. · Elastic pressure roller (backup member), N · · Fixing nip, S · · Recording material, 16 · · Electrical component, 16a · · Control board, 16b · Triac, 16c · · Power supply, 31 · · Temperature detection Element, 32 ・ ・ Safety element

Claims (6)

温調手段により所定の温度に制御される加熱部材と、前記加熱部材と接触しつつ移動する可撓性部材と、前記可撓性部材を介して前記加熱部材とニップ部を形成するバックアップ部材とを有し、前記ニップ部の前記可撓性部材と前記バックアップ部材との間で像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する像加熱装置において、
前記温調手段は、単一記録材の像加熱動作の実行途中に制御温度を高く変更する制御モードを有することを特徴とする像加熱装置。
A heating member that is controlled to a predetermined temperature by temperature control means, a flexible member that moves while contacting the heating member, and a backup member that forms a nip portion with the heating member via the flexible member; An image heating apparatus that sandwiches and conveys a recording material carrying an image between the flexible member of the nip portion and the backup member, and heats the recording material.
The image heating apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjusting unit has a control mode in which the control temperature is changed to a high level during the execution of the image heating operation for a single recording material.
前記可撓性部材は、基層として厚み60μm以上の樹脂層を有することを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 1, wherein the flexible member has a resin layer having a thickness of 60 μm or more as a base layer. 変更した制御温度は、単一記録材の像加熱動作終了と同時に、変更前の制御温度に変更することを特徴とする請求項1または2に記載の像加熱装置。   3. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the changed control temperature is changed to the control temperature before the change at the same time as the end of the image heating operation of the single recording material. 前記制御温度変更制御モードは、使用者が選択可能な特有の像加熱モードでのみ実行可能であることを特徴とする請求項1から3の何れか1つに記載の像加熱装置。   4. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the control temperature change control mode can be executed only in a specific image heating mode selectable by a user. 5. 前記加熱部材は通電により発熱する抵抗部材を有し、前記温調手段は前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段の温度検知結果に基づき、前記加熱部材の温度が制御温度に倣うように前記抵抗部材への通電を制御することを特徴とする請求項1から4の何れか1つに記載の像加熱装置。   The heating member has a resistance member that generates heat when energized, and the temperature adjusting means is based on a temperature detection result of a temperature detecting means for detecting the temperature of the heating member so that the temperature of the heating member follows the control temperature. The image heating apparatus according to claim 1, wherein energization of the resistance member is controlled. 記録材に未定着画像を形成する画像形成手段と、記録材上の未定着画像を永久画像として加熱定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項1から5の何れか1つに記載の像加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus having an image forming unit that forms an unfixed image on a recording material, and a fixing unit that heat-fixes an unfixed image on the recording material as a permanent image.
An image forming apparatus comprising the image heating apparatus according to claim 1 as the fixing unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9348278B2 (en) 2013-03-28 2016-05-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Fixing device having pressing members for pressing endless belt
JP2017116829A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

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