JP2007212536A - Image heating device - Google Patents

Image heating device Download PDF

Info

Publication number
JP2007212536A
JP2007212536A JP2006029723A JP2006029723A JP2007212536A JP 2007212536 A JP2007212536 A JP 2007212536A JP 2006029723 A JP2006029723 A JP 2006029723A JP 2006029723 A JP2006029723 A JP 2006029723A JP 2007212536 A JP2007212536 A JP 2007212536A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
current value
energization
control
heating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006029723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Sakai
宏明 酒井
Susumu Tsukada
将 塚田
Hiroshi Takami
洋 高見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2006029723A priority Critical patent/JP2007212536A/en
Publication of JP2007212536A publication Critical patent/JP2007212536A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image heating device which rises rapidly by improving the control accuracy of a current value in course of energizing control for an energized heating element and applying more currents when starting up the energized heating element. <P>SOLUTION: The image heating device has: the energized heating elements 302a and 302b for heating a developed image formed on a recording medium P; a current detection means 507 for detecting the current applied to the energized heating elements; and a control means 501 for controlling the energizing of the energized heating element. On the basis of a current value Is detected based on an output signal from the current detection means in a current value detection period before starting energizing control for the energized heating element, the control means obtains an energizing condition for controlling the energized heating element at a target current value It larger than the current value Is in a current control period when the energizing control for the energized heating element is performed, and changes a control state from the current value detection period to the current control period. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着器として用いれば好適な像加熱装置に関する。   The present invention relates to an image heating apparatus suitable for use as a fixing device mounted on an electrophotographic image forming apparatus.

電子写真方式の複写機・プリンター等の画像形成装置において、電源を投入した後に記録紙等の記録媒体上に形成した未定着のトナー像(現像像)を加熱定着させるには、定着装置(定着器)の温度を所定温度(目標温度)に昇温させなくてはならない。定着装置の温度を急速に上昇させるためには、記録媒体上に形成した未定着トナー像を加熱するためのヒータ(通電発熱体)への供給電流量を多くする必要がある。   In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or printer, a fixing device (fixing) is used to heat and fix an unfixed toner image (developed image) formed on a recording medium such as recording paper after the power is turned on. Must be raised to a predetermined temperature (target temperature). In order to rapidly increase the temperature of the fixing device, it is necessary to increase the amount of current supplied to a heater (electric heating element) for heating the unfixed toner image formed on the recording medium.

しかしながら、商用交流電源を用いる画像形成装置においてはコンセントの電流定格による規制があり、定格電流以下の電流しか使用することはできない。   However, in an image forming apparatus using a commercial AC power supply, there is a restriction due to the current rating of the outlet, and only a current less than the rated current can be used.

そこで、特許文献1で開示されているように、定着装置に流れる電流を検出する手段を設け、定格電流以下でより多くの電流を定着装置に供給する制御が行なわれている。
特開平10−274901号公報
In view of this, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133620, a means for detecting a current flowing through the fixing device is provided, and control is performed to supply a larger amount of current to the fixing device below the rated current.
JP-A-10-274901

しかしながら、前述した電流検出手段を有する画像形成装置においては、定着装置におけるヒータ抵抗のバラツキや、入力電圧のバラツキにより、任意の使用条件において正確に電流値を導出することができなかった。よって、商用交流電源において使用可能な上限の電流値を設定する場合においても、規格上の設定値に対して、コンポーネントのバラツキを含めたマージンを設ける必要があるため、ヒータの使用可能な電流値が制限されるものであった。   However, in the image forming apparatus having the above-described current detection means, the current value cannot be accurately derived under any use conditions due to variations in heater resistance and input voltage in the fixing device. Therefore, even when setting the upper limit current value that can be used in a commercial AC power supply, it is necessary to provide a margin that includes component variations with respect to the standard setting value. Was limited.

本発明は、上記のバラツキを考慮して為されたものであり、通電発熱体の通電制御中における電流値の制御精度を向上できてより多くの電流を通電発熱体の立上げ時に投入でき、立ち上がりの速い像加熱装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described variations, and can improve the control accuracy of the current value during the energization control of the energization heating element, and can supply more current when the energization heating element is started up. An object of the present invention is to provide an image heating apparatus that rises quickly.

本発明に係る像加熱装置の代表的な構成は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられる像加熱装置であって、記録媒体上に形成された現像像を加熱するための通電発熱体と、前記通電発熱体に通電される電流を検出する電流検出手段と、前記通電発熱体の通電を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記通電発熱体の通電制御を開始する前の電流値検出期間において前記電流検出手段の出力信号に基づいて検出される電流値Isをもとに、前記通電発熱体の通電制御を行う電流制御期間において、前記電流値Isよりも大きい目標電流値Itで前記通電発熱体を制御する為の通電条件を求め、制御状態を前記電流値検出期間から前記電流制御期間へと変更することを特徴とする像加熱装置である。
A typical configuration of an image heating apparatus according to the present invention is an image heating apparatus used in an image forming apparatus that forms an image on a recording medium, and is energized heat generation for heating a developed image formed on the recording medium. A current detection means for detecting a current supplied to the energization heating element, and a control means for controlling energization of the energization heating element,
The control means controls the energization of the energization heating element based on the current value Is detected based on the output signal of the current detection means in the current value detection period before the energization control of the energization heating element is started. In the current control period in which the current value is applied, an energization condition for controlling the energization heating element with a target current value It larger than the current value Is is obtained, and the control state is changed from the current value detection period to the current control period. This is an image heating apparatus.

本発明によれば、通電発熱体の通電制御中における電流値の制御精度を向上できてより多くの電流を通電発熱体の立上げ時に投入でき、立ち上がりの速い像加熱装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the control accuracy of the current value during energization control of the energization heating element, and to supply a larger amount of current when the energization heating element is started up, and to provide an image heating apparatus that rises quickly. .

以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(1)画像形成装置
図1は本発明に係る像加熱装置を画像加熱定着装置として搭載できる画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は電子写真方式を用いたレーザビームプリンタである。このプリンタにおいて、記録紙(記録媒体)の搬送基準は、記録紙の面において記録紙の搬送方向と直交する長手方向幅の中心と定着装置に設けられるヒータ(加熱源)の長手方向長さの中心とを一致させた状態に記録紙を搬送する中央基準搬送である。
(1) Image Forming Apparatus FIG. 1 is a structural model diagram of an example of an image forming apparatus in which the image heating apparatus according to the present invention can be mounted as an image heating fixing apparatus. This image forming apparatus is a laser beam printer using an electrophotographic system. In this printer, the conveyance reference of the recording paper (recording medium) is the center of the longitudinal width orthogonal to the recording paper conveyance direction on the surface of the recording paper and the longitudinal length of the heater (heating source) provided in the fixing device. This is a central reference transport for transporting the recording paper in a state in which the center coincides.

本実施例のプリンタは、プリンタの筐体を構成するプリンタ本体(画像形成装置本体)100の下部に記録媒体としての記録紙Pを収納するデッキ101を有する。デッキ101の周囲には、デッキ101内の記録紙Pの有無を検知するデッキ紙有無センサ102と、デッキ101内の記録紙Pのサイズを検知する紙サイズ検知センサ103と、デッキ101から記録紙Pを繰り出すピックアップローラ104が設けられている。そして、記録紙Pの搬送方向に沿って、ピックアップローラ104によって繰り出された記録紙Pを搬送するデッキ給紙ローラ105と、この給紙ローラ105と対をなし、記録紙Pの重送を防止するためのリタードローラ106が設けられている。そして、給紙ローラ105の記録紙P搬送方向の下流には、後述する両面反転部からの給紙搬送状態を検知する給紙センサ107と、さらに下流へと記録紙Pを搬送するための給紙搬送ローラ108が配設されている。さらに、記録紙Pを印刷タイミングと同期して搬送するレジストローラ対109と、このレジストローラ対109への記録紙Pの搬送状態を検知するレジ前センサ110が配設されている。   The printer of this embodiment includes a deck 101 that stores a recording sheet P as a recording medium at a lower portion of a printer main body (image forming apparatus main body) 100 constituting a housing of the printer. Around the deck 101, a deck paper presence sensor 102 that detects the presence or absence of the recording paper P in the deck 101, a paper size detection sensor 103 that detects the size of the recording paper P in the deck 101, and the recording paper from the deck 101. A pickup roller 104 for feeding out P is provided. A deck paper feed roller 105 that transports the recording paper P fed by the pickup roller 104 along the transport direction of the recording paper P is paired with the paper feed roller 105 to prevent double feeding of the recording paper P. A retard roller 106 is provided. A sheet feeding sensor 107 that detects a sheet feeding conveyance state from a double-side reversing unit, which will be described later, and a sheet feeding sensor for conveying the recording sheet P further downstream are provided downstream of the sheet feeding roller 105 in the recording sheet P conveying direction. A paper conveyance roller 108 is provided. Further, a registration roller pair 109 that conveys the recording paper P in synchronization with the printing timing, and a pre-registration sensor 110 that detects the conveyance state of the recording paper P to the registration roller pair 109 are provided.

また、レジストローラ対109の記録紙P搬送方向の下流には、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)と、この感光ドラム1に作用するプロセス手段と、を一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジ112を有する。カートリッジ112は、プリンタ本体100に対して取り外し可能に装着されている。このカートリッジ112は、プロセス手段として、感光ドラム1の外周面(表面)を一様に帯電する帯電ローラ(帯電手段)2と、感光ドラム1表面に形成される静電潜像を現像する現像装置(現像手段)136などを有している。現像装置136は、トナー(現像剤)を収容するトナー収容容器135と、トナー収容容器135内のトナーを感光ドラム1表面に転移させる現像ローラ134などを有している。感光ドラム1表面には画像信号に応じたレーザ光が後述のレーザスキャナ部111から照射されることで静電潜像が形成される。そしてこの静電潜像に現像装置136の現像ローラ134によりトナーを転移させることで潜像が可視像化(顕像化)される。そして、上記静電潜像の形成と同期させてレジストローラ対109により記録紙Pが感光ドラム1表面と転写ローラ113(転写手段)表面との間の転写部に送り込まれる。記録紙Pが転写部を通過する過程で転写ローラ113は感光ドラム1表面のトナー像を記録紙P上に転写する。114は記録紙P上の電荷を除去し感光ドラム1表面からの記録紙Pの分離を促進するための放電部材(以後除電針と記す)である。   Further, on the downstream side of the registration roller pair 109 in the conveyance direction of the recording paper P, a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) as an image carrier, process means acting on the photosensitive drum 1, and The process cartridge 112 is integrated into a cartridge. The cartridge 112 is detachably attached to the printer main body 100. The cartridge 112 serves as process means, a charging roller (charging means) 2 that uniformly charges the outer peripheral surface (surface) of the photosensitive drum 1, and a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1. (Developing means) 136 and the like. The developing device 136 includes a toner container 135 that stores toner (developer), a developing roller 134 that transfers the toner in the toner container 135 to the surface of the photosensitive drum 1, and the like. An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1 by irradiating a laser beam corresponding to an image signal from a laser scanner unit 111 described later. The latent image is visualized (developed) by transferring toner to the electrostatic latent image by the developing roller 134 of the developing device 136. Then, in synchronization with the formation of the electrostatic latent image, the recording paper P is sent to the transfer portion between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the transfer roller 113 (transfer means) by the registration roller pair 109. The transfer roller 113 transfers the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 onto the recording paper P while the recording paper P passes through the transfer portion. Reference numeral 114 denotes a discharge member (hereinafter referred to as a charge eliminating needle) for removing charges on the recording paper P and promoting separation of the recording paper P from the surface of the photosensitive drum 1.

さらに、除電針114の記録紙P搬送方向の下流には、搬送ガイド115と、記録紙P上に転写されたトナー像を熱定着する定着装置200が配設されている。そして、定着装置200からの搬送状態を検知する定着排紙センサ119と、定着装置200から搬送されてきた記録紙Pを排紙部か両面反転部に行き先を切り替えるための両面フラッパ120が配設されている。排紙部側の記録紙P搬送方向の下流には、排紙部の記録紙Pの搬送状態を検知する排紙センサ121と、記録紙Pを排紙する排紙ローラ対122が配設されている。   Further, a conveyance guide 115 and a fixing device 200 that thermally fixes the toner image transferred onto the recording paper P are disposed downstream of the static elimination needle 114 in the recording paper P conveyance direction. A fixing paper discharge sensor 119 for detecting a conveyance state from the fixing device 200 and a double-sided flapper 120 for switching the destination of the recording paper P conveyed from the fixing device 200 to a paper discharge unit or a double-side reversing unit are provided. Has been. A paper discharge sensor 121 that detects the conveyance state of the recording paper P in the paper discharge unit and a paper discharge roller pair 122 that discharges the recording paper P are disposed downstream of the paper discharge unit in the conveyance direction of the recording paper P. ing.

一方、記録紙Pの両面に印字するために片面印字終了後の記録紙Pを表裏反転させ、再度画像形成部へと給紙するための両面反転部側には、正逆転によって記録紙Pをスイッチバックさせる反転ローラ対123が配設されている。さらに、反転ローラ対123への記録紙Pの搬送状態を検知する反転センサ124と、記録紙Pの長手方向幅の位置を合わせるための横方向レジスト部(不図示)から記録紙Pを搬送するためのDカットローラ125が配設されている。さらに、両面反転部の記録紙Pの搬送状態を検知する両面センサ126と、両面反転部から給紙部へと記録紙Pを搬送するための両面搬送ローラ対127が配設されている。   On the other hand, the recording paper P after one-sided printing is reversed in order to print on both sides of the recording paper P, and the recording paper P is fed to the double-side reversing part side for feeding again to the image forming part by forward / reverse rotation. A reversing roller pair 123 to be switched back is provided. Further, the recording paper P is transported from a reversing sensor 124 that detects the transport state of the recording paper P to the pair of reversing rollers 123 and a lateral registration portion (not shown) for aligning the longitudinal width of the recording paper P. For this purpose, a D-cut roller 125 is provided. Further, a double-sided sensor 126 for detecting the conveyance state of the recording paper P in the double-side reversing unit and a double-sided conveyance roller pair 127 for conveying the recording paper P from the double-side reversing unit to the paper feeding unit are provided.

レーザスキャナ部111は、ホストコンピュータ等の外部装置128から送出される画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット129を有する。そしてこのユニット129からのレーザ光を感光ドラム1表面に走査するためのポリゴンミラー130と、このミラー130を回転するスキャナモータ131と、結像レンズ群132と、折り返しミラー133とを備えている。   The laser scanner unit 111 includes a laser unit 129 that emits laser light modulated based on an image signal sent from an external device 128 such as a host computer. A polygon mirror 130 for scanning the surface of the photosensitive drum 1 with the laser beam from the unit 129, a scanner motor 131 that rotates the mirror 130, an imaging lens group 132, and a folding mirror 133 are provided.

3は高電圧電源であり、後述する電力供給制御回路500の他に、帯電ローラ2と、現像ローラ134と、転写ローラ113と、除電針114にそれぞれ所定のバイアスを印加する高電圧回路を有する。M1はメインモータであり、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像ローラ134、転写ローラ113、及び、記録紙Pを搬送するためのローラ等をギア列を介して回転させる。   Reference numeral 3 denotes a high voltage power supply, which has a high voltage circuit for applying a predetermined bias to the charging roller 2, the developing roller 134, the transfer roller 113, and the charge eliminating needle 114, in addition to a power supply control circuit 500 described later. . A main motor M1 rotates the photosensitive drum 1, the charging roller 2, the developing roller 134, the transfer roller 113, a roller for transporting the recording paper P, and the like via a gear train.

4はプリンタ全体を制御するプリンタ制御部であり、RAMやROMなどのメモリ、タイマ、I/Oポート等を具備するMPU、及び各種入出力制御回路(不図示)等で構成されている。プリンタ制御部4はインターフェース136を介して外部装置128と接続されている。   A printer control unit 4 controls the entire printer, and includes a memory such as a RAM and a ROM, a timer, an MPU having an I / O port, and various input / output control circuits (not shown). The printer control unit 4 is connected to the external device 128 via the interface 136.

(2)定着装置200
図2はフィルム加熱方式の定着装置200の一例の横断面側面模型図である。
(2) Fixing device 200
FIG. 2 is a cross-sectional side view of an example of a film heating type fixing device 200.

本実施例の定着装置200は加圧ローラ駆動式である。   The fixing device 200 of this embodiment is a pressure roller drive type.

この定着装置200は、セラミックヒータ(加熱源)205を保持させたガイド部材(加熱源支持部材)204を、可撓性を有するスリーブ状の定着フィルム(移動部材)201を介して加圧ローラ(加圧部材)202に所定の押圧力をもって圧接させている。これによって、定着フィルム201と加圧ローラ202との間にニップ部(圧接ニップ部、定着ニップ部)Nを形成している。上記のフィルム201と、ガイド部材204と、ヒータ205と、加圧ローラ202は、それぞれ記録紙Pの搬送方向と直交する方向を長手とする細長い部材である。   In this fixing device 200, a guide member (heating source support member) 204 holding a ceramic heater (heating source) 205 is passed through a sleeve-like fixing film (moving member) 201 having flexibility and a pressure roller (moving member). The pressurizing member 202 is brought into pressure contact with a predetermined pressing force. Thus, a nip portion (pressure nip portion, fixing nip portion) N is formed between the fixing film 201 and the pressure roller 202. The film 201, the guide member 204, the heater 205, and the pressure roller 202 are elongated members each having a longitudinal direction in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording paper P.

フィルム201は、定着処理の高速化の一環としての熱容量低減のために、耐熱性のPTFE、PFA又はFEP等を主成分とする無端状の単層で構成され、全層厚が100μm以下、好ましくは40μm以上80μm以下に採られている。或いは、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES又はPPS等を主成分とする無端状の基体の外周面にPTFE、PFA又はFEP等をコーティングした複合層に構成され、全層厚が100μm以下、好ましくは40μm以上80μm以下に採られている。   The film 201 is composed of an endless single layer mainly composed of heat-resistant PTFE, PFA, FEP or the like for reducing heat capacity as part of speeding up the fixing process, and the total layer thickness is preferably 100 μm or less. Is taken to be 40 μm or more and 80 μm or less. Alternatively, it is composed of a composite layer in which PTFE, PFA or FEP is coated on the outer peripheral surface of an endless substrate mainly composed of polyimide, polyamideimide, PEEK, PES or PPS, and the total layer thickness is preferably 100 μm or less, preferably The thickness is 40 μm or more and 80 μm or less.

ガイド部材204は、PPS、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂材等により横断面略半円形樋型に形成してある。このガイド部材204は、ヒータ301を支持するとともにフィルム201の内面を長手方向全域にわたってガイドする機能をもつ。   The guide member 204 is formed into a substantially semicircular saddle shape with a cross section made of a high heat resistant resin material such as PPS or liquid crystal polymer. The guide member 204 has a function of supporting the heater 301 and guiding the inner surface of the film 201 over the entire longitudinal direction.

加圧ローラ202は、鉄、アルミニウム等を主成分とする円柱状若しくは略円柱状の芯金203の外周面に、耐熱性及び離型性を有するシリコーンゴム等を主成分とする円筒状の弾性層204を被覆することによって構成されている。この加圧ローラ202は、芯金203の一端部に設けた駆動ギア(不図示)が定着モータM2から回転力を受けることによって矢印方向へ回転されるようになっている。   The pressure roller 202 has a cylindrical elasticity mainly composed of heat-resistant and releasable silicone rubber on the outer peripheral surface of a columnar or substantially columnar core 203 mainly composed of iron, aluminum or the like. It is constituted by coating the layer 204. The pressure roller 202 is rotated in the direction of the arrow when a driving gear (not shown) provided at one end of the core metal 203 receives a rotational force from the fixing motor M2.

(3)セラミックヒータ205
図3はヒータ205の概略構成模型図である。
(3) Ceramic heater 205
FIG. 3 is a schematic configuration model diagram of the heater 205.

ヒータ205は、アルミナ等に代表されるセラミックスを主成分とする薄板状基板301を有する。この基板301は記録紙Pの搬送方向と直交する方向を長手とする細長い部材である。この基板301の片面には、基板301の長手方向に沿ってAg/Pd(銀パラジウム)等を主成分とする発熱体パターン(通電発熱体)302a,302bがスクリーン印刷等により塗工してある。そして、この発熱パターン302a,302bの一端部にはAgを主成分とする給電電極303a,303bが、他端部には共通電極303cがそれぞれスクリーン印刷等により塗工してある。そして、この発熱パターン302a,302bをガラス或いはフッ素等を主成分とする絶縁保護層304で被覆している。   The heater 205 includes a thin plate substrate 301 whose main component is ceramics typified by alumina. The substrate 301 is an elongated member having a longitudinal direction in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording paper P. On one surface of the substrate 301, heating element patterns (conducting heating elements) 302a and 302b mainly composed of Ag / Pd (silver palladium) are applied along the longitudinal direction of the substrate 301 by screen printing or the like. . The heating patterns 302a and 302b are coated with power supply electrodes 303a and 303b mainly composed of Ag on one end and the common electrode 303c on the other end by screen printing or the like. The heat generation patterns 302a and 302b are covered with an insulating protective layer 304 mainly composed of glass or fluorine.

以下、発熱体パターン302aにより形成されたヒータ部をメインヒータ、発熱体パターン302bにより形成されたヒータ部をサブヒータと記す。この2つのメインヒータ302aとサブヒータ302bは発熱分布が大きく異なる。メインヒータ302aの発熱分布は、ヒータ205長手方向のヒータ中心位置Cに対し基板301中央部で左右対称である。一方、サブヒータ302bの発熱分布は、上記のヒータ中心位置Cに対し基板301中央部と一部重複する基板301端部で左右対称である。   Hereinafter, the heater unit formed by the heating element pattern 302a is referred to as a main heater, and the heater unit formed by the heating element pattern 302b is referred to as a sub-heater. The two main heaters 302a and sub heaters 302b have greatly different heat distributions. The heat distribution of the main heater 302a is bilaterally symmetric at the center of the substrate 301 with respect to the heater center position C in the longitudinal direction of the heater 205. On the other hand, the heat distribution of the sub-heater 302b is symmetrical with respect to the heater center position C at the end of the substrate 301 that partially overlaps the central portion of the substrate 301.

(4)サーミスタTH1,TH2,TH3
ヒータ205の基板301には、メインヒータ302a及びサブヒータ302b側の面とは反対側の面に3つのサーミスタ(温度検知手段)TH1,TH2,TH3が当接して配置されている。各サーミスタTH1,TH2,TH3の配置を矢印E,F,Gで示す。各サーミスタTH1,TH2,TH3は基板301の短手方向(記録紙Pの搬送方向)でメインヒータ302aとサブヒータ302bを跨ぐように配置してある。サーミスタTH1はメインヒータ302aの発熱分布と対応する位置に配置してある。サーミスタTH2,TH3はサブヒータ302bの発熱分布と対応する位置に配置してある。各サーミスタTH1,TH2,TH3はヒータ205温度を検知し、その検知信号(温度情報)St1,St2,St3をCPU(制御手段)501に出力する。
(4) Thermistor TH1, TH2, TH3
On the substrate 301 of the heater 205, three thermistors (temperature detection means) TH1, TH2, TH3 are disposed in contact with the surface opposite to the surface on the main heater 302a and sub heater 302b side. The arrangement of the thermistors TH1, TH2, TH3 is indicated by arrows E, F, G. Each thermistor TH1, TH2, TH3 is arranged so as to straddle the main heater 302a and the sub heater 302b in the short direction of the substrate 301 (the conveyance direction of the recording paper P). The thermistor TH1 is disposed at a position corresponding to the heat distribution of the main heater 302a. The thermistors TH2 and TH3 are arranged at positions corresponding to the heat distribution of the sub heater 302b. Each thermistor TH1, TH2, TH3 detects the temperature of the heater 205, and outputs detection signals (temperature information) St1, St2, St3 to a CPU (control means) 501.

(5)電力供給制御回路500
図4はヒータ205に電力を供給する電力供給制御回路500の一例を表す図である。
(5) Power supply control circuit 500
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a power supply control circuit 500 that supplies power to the heater 205.

ヒータ205への電力制御はメインヒータ302aとサブヒータ302bで独立して制御する構成となっている。   The power control to the heater 205 is controlled independently by the main heater 302a and the sub heater 302b.

電力供給制御回路500は、CPU(中央演算装置)510と、第1のトライアック502と、第2のトライアック503と、AC電源504と、電流検出回路507と、を有する。   The power supply control circuit 500 includes a CPU (Central Processing Unit) 510, a first triac 502, a second triac 503, an AC power source 504, and a current detection circuit 507.

電力供給制御回路500において、第1のトライアック502とメインヒータ302aとを直列接続し、また第2のトライアック503とサブヒータ302bとを直列接続し、それらを並列にAC電源504に対して接続させてある。第1と第2のトライアック502,503は、CPU501が外部装置128から出力されるプリント指示信号を取り込むことによって出力する第1と第2のヒータ駆動信号S1・S2のON/OFFによってON・OFF制御される。   In the power supply control circuit 500, the first triac 502 and the main heater 302a are connected in series, the second triac 503 and the sub heater 302b are connected in series, and they are connected to the AC power source 504 in parallel. is there. The first and second triacs 502 and 503 are turned ON / OFF by turning ON / OFF the first and second heater drive signals S1 and S2 output when the CPU 501 takes in a print instruction signal output from the external device 128. Be controlled.

電流検出回路507は、第1と第2のトライアック502、503と、AC電源504との間に挿入してある。電流検出回路507については後述する。なお、ヒータ302a,302bへの電流印加量の調整は、AC電源の1半波内の位相角で通電のON/OFFを行なうことでヒータ302a,302bへの印加電流を制御する位相制御によって実現する。   The current detection circuit 507 is inserted between the first and second triacs 502 and 503 and the AC power source 504. The current detection circuit 507 will be described later. The adjustment of the amount of current applied to the heaters 302a and 302b is realized by phase control that controls the current applied to the heaters 302a and 302b by turning on and off the energization at a phase angle within one half wave of the AC power supply. To do.

CPU501は、AC電源504のゼロクロスタイミングを検知するゼロクロス検知回路(不図示)から出力されるゼロクロス信号を用いてヒータ302a,302bへの通電を制御する。図5(a)にゼロクロス信号とヒータ駆動信号S1,S2の駆動タイミングを表す図である。ゼロクロス信号の立下りのタイミングから所定時間t1,t2後にヒータ駆動信号S1をONしてヒータ302a,302bへの通電を制御する。これにより、図示のような波形のヒータ電流を得ている。図5(b)にヒータ駆動信号S1がONしたときのタイミングt1,t2と、そのタイミングt1,t2でヒータ302a,302bに印加される電流Irmsの関係を表すテーブルを示す。このテーブルはAC電源504の周波数が50Hzの場合のものであり、全位相で通電した場合の印加電流を100%として表している。   The CPU 501 controls energization to the heaters 302 a and 302 b using a zero cross signal output from a zero cross detection circuit (not shown) that detects the zero cross timing of the AC power source 504. FIG. 5A is a diagram illustrating the driving timing of the zero cross signal and the heater driving signals S1 and S2. The heater drive signal S1 is turned on after a predetermined time t1, t2 from the falling timing of the zero cross signal to control energization to the heaters 302a, 302b. Thereby, a heater current having a waveform as shown in the figure is obtained. FIG. 5B shows a table representing the relationship between the timings t1 and t2 when the heater driving signal S1 is turned ON and the current Irms applied to the heaters 302a and 302b at the timings t1 and t2. This table is for the case where the frequency of the AC power source 504 is 50 Hz, and represents the applied current when energized in all phases as 100%.

(6)電流検出回路507
電流検出回路507の構成および動作について説明する。図6は電流検出回路507の一例を表す図である。図7は回路内各部の波形図である。
(6) Current detection circuit 507
The configuration and operation of the current detection circuit 507 will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the current detection circuit 507. FIG. 7 is a waveform diagram of each part in the circuit.

電流検出回路507ではメインヒータ302aとサブヒータ302bに流れる電流の合計電流値を検出し、所定電流値すなわち後述の電流レベル検出信号S6を出力する。   The current detection circuit 507 detects the total current value of the current flowing through the main heater 302a and the sub heater 302b, and outputs a predetermined current value, that is, a current level detection signal S6 described later.

図7において、(a)は各ヒータ302a,302bに全波の電流が流れた場合の波形、(b)は1半波内の位相角で通電のON/OFFを行なうことで各ヒータ302a,302bへの印加電流を制御する位相制御を行なった場合の波形を示している。   In FIG. 7, (a) shows a waveform when a full-wave current flows through each heater 302a, 302b, and (b) shows each heater 302a, 302a, by turning ON / OFF energization at a phase angle within one half wave. The waveform in the case of performing phase control for controlling the current applied to 302b is shown.

図6において、端子646と647はAC電源504の間に接続されている。645はカレントトランスであり、入力端子である1番端子と2番端子にはメインヒータ302aとサブヒータ302bに通電される電流(ヒータ電流)I601が印加される。カレントトランス645の出力端子である3番端子及び4番端子には、抵抗640、643、及びダイオード642、644で構成された整流回路が接続されている。整流回路の出力部には電流I601のレベルに応じた半波の交流電圧Vtが発生する。641,639は整流回路の出力部に接続された抵抗である。   In FIG. 6, terminals 646 and 647 are connected between an AC power source 504. Reference numeral 645 denotes a current transformer. A current (heater current) I601 that is applied to the main heater 302a and the sub heater 302b is applied to the first terminal and the second terminal which are input terminals. A rectifier circuit composed of resistors 640 and 643 and diodes 642 and 644 is connected to terminals 3 and 4 which are output terminals of the current transformer 645. A half-wave AC voltage Vt corresponding to the level of the current I601 is generated at the output of the rectifier circuit. Reference numerals 641 and 639 denote resistors connected to the output portion of the rectifier circuit.

整流回路の出力部はオペアンプ633、FET636、コンデンサ634、抵抗635、638で構成された積分回路に接続されている。積分回路では交流電圧の1周期の積分動作が行なわれ、コンデンサ634の端子間には積分値に相当する電圧が発生する。コンデンサ634間の電圧はRST信号で駆動されたFET636の動作によって、1周期毎に0Vにクリアされる。637はFET636のRST信号入力部に接続された抵抗である。RST信号はAC電源504のゼロクロス点に対し所定タイミングでCPU501から出力される信号である。オペアンプ633の出力端子の電圧Vintは下記の式で表すことができる。   The output part of the rectifier circuit is connected to an integrating circuit composed of an operational amplifier 633, an FET 636, a capacitor 634, and resistors 635 and 638. In the integrating circuit, an AC voltage is integrated in one cycle, and a voltage corresponding to the integrated value is generated between the terminals of the capacitor 634. The voltage across the capacitor 634 is cleared to 0V every cycle by the operation of the FET 636 driven by the RST signal. Reference numeral 637 denotes a resistor connected to the RST signal input portion of the FET 636. The RST signal is a signal output from the CPU 501 at a predetermined timing with respect to the zero cross point of the AC power source 504. The voltage Vint at the output terminal of the operational amplifier 633 can be expressed by the following equation.

ここでΣVtは整流回路の出力電圧Vtの積分値である。オペアンプ633の出力はオペアンプ628、抵抗631、632、630、629、及びダイオード627で構成した差動回路に入力される。差動回路内の抵抗は、抵抗630と抵抗631、及び抵抗629と抵抗632がそれぞれ同じ抵抗値に設定されている。前記差動回路には積分回路の出力電圧Vintと整流回路の出力電圧Vtが入力される。差動回路の出力電圧Vcsは下記で表される。   Here, ΣVt is an integral value of the output voltage Vt of the rectifier circuit. An output of the operational amplifier 633 is input to a differential circuit including an operational amplifier 628, resistors 631, 632, 630, and 629, and a diode 627. As for the resistors in the differential circuit, the resistors 630 and 631, and the resistors 629 and 632 are set to the same resistance value. The differential circuit receives the output voltage Vint of the integrating circuit and the output voltage Vt of the rectifying circuit. The output voltage Vcs of the differential circuit is expressed as follows.

ここでR631は抵抗631の抵抗値、R632は抵抗632の抵抗値である。差動回路の出力電圧Vcsはコンデンサ626によってピークホールドされるが、RST信号で駆動されたFET625の動作によって、1周期毎に0Vにクリアされる。624はFET625のRST信号入力部に接続された抵抗である。差動回路の出力電圧Vcsはメインヒータ302aとサブヒータ302bに流れる電流の半周期区間の平均値に相当するレベルとなる。   Here, R 631 is the resistance value of the resistor 631, and R 632 is the resistance value of the resistor 632. Although the output voltage Vcs of the differential circuit is peak-held by the capacitor 626, it is cleared to 0V every cycle by the operation of the FET 625 driven by the RST signal. Reference numeral 624 denotes a resistor connected to the RST signal input portion of the FET 625. The output voltage Vcs of the differential circuit is at a level corresponding to the average value of the half cycle section of the current flowing through the main heater 302a and the sub heater 302b.

差動回路の出力電圧Vcsはオペアンプ622を介し、電流レベル検出信号S6として出力されCPU501のアナログ入力ポートに入力される。623,620は抵抗である。651は電流検出回路507の出力端子である。   The output voltage Vcs of the differential circuit is output as the current level detection signal S6 via the operational amplifier 622 and input to the analog input port of the CPU 501. Reference numerals 623 and 620 denote resistors. Reference numeral 651 denotes an output terminal of the current detection circuit 507.

(7)CPU501のヒータ電流算出処理
CPU501は、電流検出回路507から出力された電流レベル検出信号S6に基づいて電流の絶対値を算出する演算処理を行なう。
(7) Heater current calculation process of CPU501 CPU501 performs the calculation process which calculates the absolute value of an electric current based on the current level detection signal S6 output from the current detection circuit 507.

図8は電流値検出期間における電流値演算処理のフローチャートである。この電流値検出期間における電流値演算処理(電流値検出期間に係わる動作)は、プリンタのプリント(画像形成)動作に関わる動作以外の期間に実行される。   FIG. 8 is a flowchart of the current value calculation process in the current value detection period. The current value calculation process (operation related to the current value detection period) in the current value detection period is executed in a period other than the operation related to the printing (image formation) operation of the printer.

まず、S902で電流レベル検出信号S6のサンプリングを行なう。図9は、印加電流Irms[%]と位相角θの関係を表す図である。   First, the current level detection signal S6 is sampled in S902. FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the applied current Irms [%] and the phase angle θ.

図9に示すように、所定位相角102.8°で通電を開始することにより、100%通電時の60%に相当する電流が印加される。本実施例においては、50HzのAC入力に対して、5波(100msec)のサンプリングを行う。サンプリングは図7(a)及び(b)に示される波形の1周期内の所定区間S内で行なうことにより、ヒータ電流に応じたレベル信号Vsをサンプリングすることができる。   As shown in FIG. 9, by starting energization at a predetermined phase angle of 102.8 °, a current corresponding to 60% at 100% energization is applied. In the present embodiment, sampling of 5 waves (100 msec) is performed for a 50 Hz AC input. Sampling is performed within a predetermined section S within one cycle of the waveforms shown in FIGS. 7A and 7B, whereby the level signal Vs corresponding to the heater current can be sampled.

次にS903でレベル信号Vsの5回分の平均化処理を行い、S904の電流演算処理に移行する。図10にヒータ電流に応じたレベル信号Vsとヒータ302a,302bに通電される平均電流値Isの関係を示す。これらは比例関係にあり、本実施例ではレベル信号Vs=0.1Aが平均電流値Is=1.0Aに相当するように設定してある。したがって、レベル信号Vsの測定結果から平均電流値Isを算出することができる。   Next, in S903, the level signal Vs is averaged five times, and the process proceeds to the current calculation process in S904. FIG. 10 shows the relationship between the level signal Vs corresponding to the heater current and the average current value Is supplied to the heaters 302a and 302b. These are in a proportional relationship, and in this embodiment, the level signal Vs = 0.1 A is set to correspond to the average current value Is = 1.0 A. Therefore, the average current value Is can be calculated from the measurement result of the level signal Vs.

次にS905では電流の補正処理を行なう。S904で算出した電流値はヒータ302a,302bに印加されている交流波形の平均電流値である。一方、ヒータ302a,302bに発生する電力量は実効電流値で決まることから、S904で算出した平均電流値Isを実効電流値Is’に変換する処理を行なう。変換は図11に示すテーブルで決まる係数RMSCONVを用いる。係数RMSCONVは実効電流値Is’と平均電流値Isの比率を示すものであり、位相制御を行なった場合には通電を開始する位相角によって値が変わる。図11に示すテーブルは位相制御時の印加電流Irms[%]に対しての係数RMSCONVの関係を示したものである。補正は下記式を用いて行なう。   In step S905, current correction processing is performed. The current value calculated in S904 is the average current value of the AC waveform applied to the heaters 302a and 302b. On the other hand, since the amount of electric power generated in the heaters 302a and 302b is determined by the effective current value, the average current value Is calculated in S904 is converted into the effective current value Is'. The conversion uses a coefficient RMSCONV determined by the table shown in FIG. The coefficient RMSCONV indicates the ratio between the effective current value Is ′ and the average current value Is. When phase control is performed, the value changes depending on the phase angle at which energization is started. The table shown in FIG. 11 shows the relationship of the coefficient RMSCONV to the applied current Irms [%] during phase control. Correction is performed using the following equation.

S903において5回の平均化処理を行った電流レベル信号がVs=0.6Aの場合、平均電流値はIs=6.0Aとなる。一方、電流値検出期間における印加電流がIrms=60%のとき、図11に示すテーブルよりRMSCONV=1.39であることから、平均電流値Is=6.0Aを実効電流に変換するとIs´=8.34Aになる。   If the current level signal that has been averaged five times in S903 is Vs = 0.6A, the average current value is Is = 6.0A. On the other hand, when the applied current in the current value detection period is Irms = 60%, RMSCONV = 1.39 according to the table shown in FIG. 11. Therefore, when the average current value Is = 6.0 A is converted into the effective current, Is ′ = It becomes 8.34A.

次にS906の電流値切換処理に移行する。本実施例においては、ヒータ302a,302bに投入できるターゲット電流値(目標電流値)Itを12.5Aとする。実効電流値Is´との関係から、ターゲット電流値Itを印加する場合の印加電流Irms[%]は、下式で求められる。   Next, the process proceeds to the current value switching process of S906. In this embodiment, the target current value (target current value) It that can be input to the heaters 302a and 302b is 12.5A. From the relationship with the effective current value Is ′, the applied current Irms [%] when the target current value It is applied is obtained by the following equation.

Irms=60%×12.5A/8.34A=89.9%
図9に示す印加電流Irms[%]と位相角θの関係より、60°の位相角で通電制御することにより、12.5Aの電流を通電可能である。よって、図8に示す電流値検出期間終了後は、後述のようにヒータ温度が所定温度(目標温度)に到達するまで、位相角60°の電流にてヒータ302a,302bを通電制御する。
Irms = 60% × 12.5A / 8.34A = 89.9%
From the relationship between the applied current Irms [%] and the phase angle θ shown in FIG. 9, a current of 12.5 A can be supplied by performing energization control at a phase angle of 60 °. Therefore, after the end of the current value detection period shown in FIG. 8, the heaters 302a and 302b are energized and controlled at a phase angle of 60 ° until the heater temperature reaches a predetermined temperature (target temperature) as will be described later.

(8)定着装置200の加熱定着動作
本実施例の定着装置200は、CPU501がプリント指示信号を取り込むと、図2に示すように、定着モータM2が加圧ローラ202を矢印方向に回転させる。すると、加圧ローラ202の回転によるフィルム201表面との摺動摩擦力により、フィルム201に回転力が作用してフィルム201がガイド部材204の外回りを矢印方向に回転する。そして、サーミスタTH1,TH2,TH3の検知信号St1,St2,St3に基づいてヒータ205の温度が所定温度になるようにCPU501がトライアック502,503をON/OFF制御する。これによってヒータ302a,302bは所定温度に温調制御される。この状態でニップ部Nに記録紙Pが導入され、ニップ部Pで記録紙Pを挟持搬送しつつフィルム201を介してヒータ205の熱を記録紙Pに付与することにより、記録紙P上の未定着トナー像tを記録紙Pに加熱定着させる。そしてこの記録紙Pはフィルム30表面から曲率分離されて排紙される。
(8) Heat Fixing Operation of Fixing Device 200 In the fixing device 200 of this embodiment, when the CPU 501 takes in a print instruction signal, the fixing motor M2 rotates the pressure roller 202 in the direction of the arrow as shown in FIG. Then, due to the sliding frictional force with the surface of the film 201 due to the rotation of the pressure roller 202, the rotational force acts on the film 201 and the film 201 rotates around the guide member 204 in the direction of the arrow. Then, based on the detection signals St1, St2, St3 of the thermistors TH1, TH2, TH3, the CPU 501 performs ON / OFF control of the triacs 502, 503 so that the temperature of the heater 205 becomes a predetermined temperature. Thus, the heaters 302a and 302b are temperature-controlled to a predetermined temperature. In this state, the recording paper P is introduced into the nip N, and the heat of the heater 205 is applied to the recording paper P through the film 201 while the recording paper P is nipped and conveyed at the nip P, whereby the recording paper P The unfixed toner image t is heat-fixed on the recording paper P. The recording paper P is separated from the surface of the film 30 by the curvature and discharged.

本実施例の電力供給制御回路500では、CPU501において、ヒータ302a,302bの通電制御を開始する前に、所定位相角の電流を通電してレベル信号Vsを5波分(100msec)サンプリングする電流値検出期間を設けている。そしてこのサンプリングしたレベル信号Vsに基づいて平均電流値Isを求め、この平均電流値Isに基づきヒータ302a,302bの通電制御を行う位相角とヒータ302a,302bに投入できるターゲット電流Itとの関係を確認する。つまり、平均電流値Isよりも大きいターゲット電流Itでヒータ302a,302bを制御する為の通電条件を求める。これにより、ターゲット電流Itに対する位相角を正確に算出することができる。そして、このターゲット電流Itに応じた使用可能な最大電流を印加できる位相角を求め、その位相角の電流値にてヒータ302a,302bの通電制御を行う。つまり、制御状態を電流値検出期間からヒータ302a,302bの通電制御を行うための電流制御期間へと変更する。これにより、任意の使用環境において、ヒータへの通電開始100msec後には、様々なコンポーネントのバラツキを考慮して使用可能な最大電流をヒータに印加することができる。これによって、ヒータ立上げを最短にすることが可能となる。   In the power supply control circuit 500 of this embodiment, the CPU 501 energizes a current having a predetermined phase angle and starts sampling the level signal Vs for 5 waves (100 msec) before starting energization control of the heaters 302a and 302b. A detection period is provided. The average current value Is is obtained based on the sampled level signal Vs, and the relationship between the phase angle for controlling the energization of the heaters 302a and 302b based on the average current value Is and the target current It that can be supplied to the heaters 302a and 302b. Check. That is, the energization condition for controlling the heaters 302a and 302b with the target current It larger than the average current value Is is obtained. Thereby, the phase angle with respect to the target current It can be accurately calculated. Then, the phase angle at which the maximum usable current according to the target current It can be applied is obtained, and the energization control of the heaters 302a and 302b is performed with the current value of the phase angle. That is, the control state is changed from the current value detection period to a current control period for performing energization control of the heaters 302a and 302b. As a result, in an arbitrary use environment, a maximum usable current can be applied to the heater in consideration of variations in various components after 100 msec of starting energization of the heater. This makes it possible to minimize the heater startup.

すなわち、本実施例の電力供給制御回路は、ヒータへの通電開始初期において電流値検出期間を設け、所定位相角で通電したときの印加電流を計測する。この計測された電流値と、供給可能な最大電流の目標値から、供給可能な最大電流を投入できる位相角を算出する。そして、その位相角により、ヒータ立上げ時に供給可能な最大の電流をヒータに印加することで、ヒータ立上げ時間を極力削減することができる。この処理を短縮することで、プリント信号受信から1枚目の排紙完了までの時間(First Print Out Time:FPOT)を短縮することができるため、ユーザがプリントを行う際の待ち時間が短縮される。   That is, the power supply control circuit of the present embodiment provides a current value detection period at the beginning of energization of the heater, and measures the applied current when energized at a predetermined phase angle. From the measured current value and the target value of the maximum current that can be supplied, a phase angle at which the maximum current that can be supplied can be input is calculated. Then, the heater startup time can be reduced as much as possible by applying the maximum current that can be supplied when the heater is started up to the heater based on the phase angle. By shortening this processing, it is possible to shorten the time from receiving the print signal to the completion of the first sheet discharge (First Print Out Time: FPOT), so the waiting time when the user performs printing is shortened. The

本実施例では、電流値検出期間においてレベル信号のサンプリング回数は5回としたが、検出精度によってはレベル信号のサンプリング回数は5回に限定されるものではない。   In this embodiment, the number of level signal samplings is 5 in the current value detection period, but the number of level signal samplings is not limited to 5 depending on the detection accuracy.

実施例1においては、ヒータに対する通電初期において、電流値検出期間を設け、電流制御期間に移行した場合に供給可能な最大電流を投入するための位相角の算出方法を説明した。   In the first embodiment, the method for calculating the phase angle for supplying the maximum current that can be supplied when the current value detection period is provided in the initial energization of the heater and the current control period is shifted has been described.

本実施例においては、その応用例として、電流値検出期間のタイミングについて説明する。実施例1と共通する部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。後述の実施例3も同様とする。   In this embodiment, the timing of the current value detection period will be described as an application example. Members / portions common to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The same applies to Example 3 described later.

本実施例に示す定着装置では、ヒータ立上げ時に供給可能な最大の電流をヒータに印加し、ヒータ立上げ時間を極力削減することを目的としている。それは、ヒータ立上げ時間を短縮することで、FPOTを短縮することができるため、ユーザがプリントを行う際の待ち時間を短縮できるからである。   The fixing device shown in the present embodiment aims to reduce the heater start-up time as much as possible by applying the maximum current that can be supplied when the heater is started up to the heater. This is because FPOT can be shortened by shortening the heater start-up time, so that the waiting time when the user performs printing can be shortened.

定着装置200の動作は次の4つの処理に大別できる。   The operation of the fixing device 200 can be roughly divided into the following four processes.

1)電源投入時、あるいは、スリープモード(待機モード)復帰時における、ウォームアップ処理。   1) Warm-up processing when power is turned on or when returning to sleep mode (standby mode).

2)プリント開始時における、ヒータ立上げ処理(前回転)。   2) Heater start-up process (pre-rotation) at the start of printing.

3)プリント中における、プリント処理。   3) Print processing during printing.

4)記録紙排出時のヒータ立ち下げ処理(後回転)。   4) Heater lowering process (post-rotation) when recording paper is discharged.

実施例1で説明した電流値検出期間については、電流を絞った状態で電流値Isの測定を行い、最大供給電流を算出する。この処理を毎回上記2)のヒータ立上げ処理の最初に行うのは、投入電力的に制約が生じる。   For the current value detection period described in the first embodiment, the current value Is is measured while the current is reduced, and the maximum supply current is calculated. Performing this process at the beginning of the heater start-up process in 2) is limited in terms of input power.

そこで、本実施例においては、電流値検出期間を上記1)のウォームアップ処理の中、好ましくは、ウォームアップ処理の最初に行い、最大電流を供給可能な位相角を不図示の記憶手段に記憶しておく。この位相角の記憶場所は、CPU501内のメモリでもかまわないし、別の記憶手段を用いても良い。そして、上記2)のヒータ立上げ処理においては、記憶された位相角において、ヒータ通電初期から最大電流を供給するものである。つまり、CPU501は、記憶手段に記憶された位相角θを用いて、画像形成装置のプリント動作開始時に、印加電流Irmsよるヒータ302a,302bへの通電制御を開始する。   Therefore, in the present embodiment, the current value detection period is preferably performed at the beginning of the warm-up process in the above 1), and the phase angle at which the maximum current can be supplied is stored in a storage unit (not shown). Keep it. The storage location of the phase angle may be a memory in the CPU 501 or another storage means may be used. In the heater start-up process of 2), the maximum current is supplied from the initial stage of heater energization at the stored phase angle. That is, the CPU 501 uses the phase angle θ stored in the storage unit to start energization control of the heaters 302a and 302b with the applied current Irms when the printing operation of the image forming apparatus starts.

これにより、プリント動作時においては、常に最短のFPOTを実現できる定着装置(定着器)を提供することができる。   Accordingly, it is possible to provide a fixing device (fixing device) that can always realize the shortest FPOT during a printing operation.

図12に定着装置の他の例の横断面側面模型図を示す。この定着装置は、いわゆる熱ローラ方式の定着装置であり、実施例1の定着装置200に代えて画像形成装置に搭載できる。   FIG. 12 shows a cross-sectional side view of another example of the fixing device. This fixing device is a so-called heat roller type fixing device, and can be mounted on the image forming apparatus instead of the fixing device 200 of the first embodiment.

本実施例の定着装置200Aは、ハロゲンヒータ730を内部に備える細長い円筒状の定着ローラ700と、この定着ローラ700の外周面(表面)と接してニップ部Nを形成する加圧ローラ(加圧部材)720と、を有する。   The fixing device 200 </ b> A of this embodiment includes an elongated cylindrical fixing roller 700 having a halogen heater 730 therein, and a pressure roller (pressure) that contacts the outer peripheral surface (surface) of the fixing roller 700 to form a nip portion N. Member) 720.

定着ローラ700は、アルミニウムを芯金701とし、表層にはPFAの離型層702を被覆している。   The fixing roller 700 has a core metal 701 made of aluminum and a PFA release layer 702 coated on the surface layer.

ヒータ730は、ガラス製のバルブ730a内に通電発熱体としてのフィラメント730bを有している。そして、ヒータ730は、実施例1の電力供給制御回路500において第1のトライアック502によりCPU501から出力される第1のヒータ駆動信号S1のON/OFFによってON/OFF制御される。電力供給制御回路500のよるヒータ730のフィラメント730bへの電流値検出期間に係る動作、及び、通電制御に係る動作は実施例1の場合と同じである。このヒータ730のヒータ配光は通紙基準に対して左右対称な分布になっている。   The heater 730 has a filament 730b as an energization heating element in a glass bulb 730a. The heater 730 is ON / OFF-controlled by the ON / OFF of the first heater drive signal S1 output from the CPU 501 by the first triac 502 in the power supply control circuit 500 of the first embodiment. The operation related to the current value detection period for the filament 730b of the heater 730 and the operation related to the energization control by the power supply control circuit 500 are the same as those in the first embodiment. The heater light distribution of the heater 730 has a symmetrical distribution with respect to the sheet passing reference.

加圧ローラ(加圧部材)720は、アルミニウム芯金721上にシリコーンゴムの弾性層722、表層にPFAの離型層723を有しており、所定の加圧力をかけることで定着ローラ700との間にニップ部Nを形成している。   The pressure roller (pressure member) 720 has an elastic layer 722 of silicone rubber on an aluminum cored bar 721 and a release layer 723 of PFA on the surface layer. A nip portion N is formed between the two.

本実施例の定着装置200Aにおいて、記録紙Pは入り口ガイド705によりニップ部Nに導かれる。そして、記録紙Pはヒータ730によって加熱された定着ローラ700と加圧ローラ720とにより加熱および加圧される。これにより、記録紙P上のトナー像tが記録紙Pに固着される。この記録紙Pは、定着ローラ700の外周面(表面)と接触する分離爪706、もしくは加圧ローラ720の外周面(表面)と接触する分離爪707より剥離された後、排紙ガイド708を介して排紙ローラ709に導かれ、機外に排出される。   In the fixing device 200 </ b> A of this embodiment, the recording paper P is guided to the nip portion N by the entrance guide 705. The recording paper P is heated and pressed by the fixing roller 700 and the pressure roller 720 heated by the heater 730. As a result, the toner image t on the recording paper P is fixed to the recording paper P. The recording paper P is peeled off from the separation claw 706 that contacts the outer peripheral surface (front surface) of the fixing roller 700 or from the separation claw 707 that contacts the outer peripheral surface (front surface) of the pressure roller 720, and then the paper discharge guide 708 is removed. Through the paper discharge roller 709 and discharged outside the apparatus.

メインサーミスタ740は定着ローラ700表面に当接している。このサーミスタ740は定着ローラ700表面の検知信号をCPU501に出力する。CPU501はその信号に基づいてヒータ730の温度が所定温度になるようにトライアック502をON・OFF制御する。例えば、定着ローラ700として、芯金701が1mm以下の薄肉(低熱容量)の定着ローラを使用する場合、定着ローラ温度の立ち上がりスピードは、実施例1で示したフィルム方式のオンデマンド定着装置200と類似の振る舞いとなる。そのため、ヒータ730に対して実施例1と同様な通電制御を行うことで、定着ローラ700温度の立ち上がりスピードを早くすることができ、同時にFPOTを早くする効果が大きい。   The main thermistor 740 is in contact with the surface of the fixing roller 700. The thermistor 740 outputs a detection signal on the surface of the fixing roller 700 to the CPU 501. Based on the signal, the CPU 501 performs ON / OFF control of the triac 502 so that the temperature of the heater 730 becomes a predetermined temperature. For example, when a thin (low heat capacity) fixing roller having a core metal 701 of 1 mm or less is used as the fixing roller 700, the rising speed of the fixing roller temperature is the same as that of the film-type on-demand fixing device 200 shown in the first embodiment. Similar behavior. Therefore, the same energization control as in the first embodiment is performed on the heater 730, so that the rising speed of the fixing roller 700 can be increased, and at the same time, the effect of increasing the FPOT is great.

一方、実施例1で説明したように、使用可能な最大の電流をヒータ730に投入することが可能である場合、熱容量の大きな定着ローラ730を用いた定着装置200Aにおいても、立上げ時間の短縮という観点において、大きな効果が得られる。   On the other hand, as described in the first embodiment, when the maximum usable current can be input to the heater 730, the start-up time is shortened also in the fixing device 200A using the fixing roller 730 having a large heat capacity. In this respect, a great effect can be obtained.

画像形成装置の一例の構成模型図Configuration model diagram of an example of an image forming apparatus 実施例1に係る定着装置の一例の横断面側面模型図Cross-sectional side view of an example of a fixing device according to Embodiment 1 ヒータの概略構成模型図Schematic model diagram of heater 電力供給制御回路の一例を表す図The figure showing an example of a power supply control circuit (a)はゼロクロス信号とヒータ駆動信号の駆動タイミングを表す図、(b)はヒータ駆動信号がONしたときのタイミングと、そのタイミングt1,t2でヒータに印加される電流Irmsの関係を表す図(A) is a diagram showing the drive timing of the zero cross signal and the heater drive signal, (b) is a diagram showing the relationship between the timing when the heater drive signal is turned on and the current Irms applied to the heater at the timings t1 and t2. 電流検出回路の一例を表す図Diagram showing an example of current detection circuit 電流検出回路内各部の波形図Waveform diagram of each part in the current detection circuit 電流値検出期間における電流値演算処理のフローチャートFlow chart of current value calculation processing in current value detection period 印加電流Irms[%]と位相角θの関係を表す図The figure showing the relationship between the applied current Irms [%] and the phase angle θ ヒータ電流に応じたレベル信号Vsとヒータに通電される平均電流値Isの関係を表す図The figure showing the relationship between the level signal Vs according to the heater current and the average current value Is energized to the heater 位相制御時の印加電流Irms[%]に対しての係数RMSCONVの関係を表す図The figure showing the relation of coefficient RMSCONV with respect to applied current Irms [%] at the time of phase control 実施例3に係る定着装置の一例の横断面側面模型図Cross-sectional side view of an example of a fixing device according to Embodiment 3

符号の説明Explanation of symbols

200:定着装置、201:定着フィルム、202:加圧ローラ、
205:セラミックヒータ、302a:メインヒータ、302b:サブヒータ、
501:CPU、507:電流検出回路、200A:定着装置、700:定着ローラ、
720:加圧ローラ、730:ハロゲンランプ、730b:フィラメント、P:記録紙
200: fixing device, 201: fixing film, 202: pressure roller,
205: Ceramic heater, 302a: Main heater, 302b: Sub heater
501: CPU, 507: current detection circuit, 200A: fixing device, 700: fixing roller,
720: Pressure roller, 730: Halogen lamp, 730b: Filament, P: Recording paper

Claims (7)

記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられる像加熱装置であって、
記録媒体上に形成された現像像を加熱するための通電発熱体と、
前記通電発熱体に通電される電流を検出する電流検出手段と、
前記通電発熱体の通電を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記通電発熱体の通電制御を開始する前の電流値検出期間において前記電流検出手段の出力信号に基づいて検出される電流値Isをもとに、前記通電発熱体の通電制御を行う電流制御期間において、前記電流値Isよりも大きい目標電流値Itで前記通電発熱体を制御する為の通電条件を求め、制御状態を前記電流値検出期間から前記電流制御期間へと変更することを特徴とする像加熱装置。
An image heating apparatus used in an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
An energization heating element for heating the developed image formed on the recording medium;
Current detection means for detecting a current supplied to the energization heating element;
Control means for controlling energization of the energization heating element;
Have
The control means controls the energization of the energization heating element based on the current value Is detected based on the output signal of the current detection means in the current value detection period before the energization control of the energization heating element is started. In the current control period in which the current value is applied, an energization condition for controlling the energization heating element with a target current value It larger than the current value Is is obtained, and the control state is changed from the current value detection period to the current control period. An image heating apparatus.
前記制御手段は、前記電流値検出期間において、所定の位相角θrefで通電するときの電流値Isを検出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 control unit detects a current value Is when energizing at a predetermined phase angle θref in the current value detection period. 前記制御手段が前記電流値検出期間中に検出する電流値Isは平均電流値であ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。   The image heating apparatus according to claim 1, wherein the current value Is detected by the control unit during the current value detection period is an average current value. 前記制御手段が前記電流値検出期間中に通電発熱体に対し位相角θrefでIrmsref[%]の電流を印加したとき、検知される平均電流値Isを、実効電流値Is´に変換した後、目標電流値Itとの関係より、電流制御期間中の位相角θに対応する印加電流Irms[%]を下式の関係から求めることを特徴とする請求項3に記載の像加熱装置。
Irms=Irmsref×It/Is´
When the controller applies a current of Irmsref [%] at a phase angle θref to the energization heating element during the current value detection period, after converting the detected average current value Is into an effective current value Is ′, 4. The image heating apparatus according to claim 3, wherein an applied current Irms [%] corresponding to the phase angle θ during the current control period is obtained from the relationship of the following equation based on the relationship with the target current value It.
Irms = Irmsref × It / Is´
さらに、電流制御期間中の位相角θを記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項4に記載の像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 4, further comprising storage means for storing the phase angle θ during the current control period. 前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された位相角θを用いて、前記画像形成装置の画像形成動作開始時に、前記印加電流Irmsよる前記通電発熱体への通電制御を開始することを特徴とする請求項5に記載の像加熱装置。   The control means uses the phase angle θ stored in the storage means to start energization control to the energization heating element by the applied current Irms at the start of an image forming operation of the image forming apparatus. The image heating apparatus according to claim 5. 前記制御手段は、前記電流値検出期間に係わる動作を、前記画像形成装置の画像形成動作に関わる動作以外の期間に実行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 control unit executes an operation related to the current value detection period in a period other than an operation related to an image forming operation of the image forming apparatus.
JP2006029723A 2006-02-07 2006-02-07 Image heating device Pending JP2007212536A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006029723A JP2007212536A (en) 2006-02-07 2006-02-07 Image heating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006029723A JP2007212536A (en) 2006-02-07 2006-02-07 Image heating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007212536A true JP2007212536A (en) 2007-08-23

Family

ID=38491069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006029723A Pending JP2007212536A (en) 2006-02-07 2006-02-07 Image heating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007212536A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009070682A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Omron Corp Heater control device
JP2014153520A (en) * 2013-02-08 2014-08-25 Konica Minolta Inc Image forming apparatus and control method thereof
US10401767B2 (en) 2017-09-29 2019-09-03 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
US10663900B2 (en) 2018-03-30 2020-05-26 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus, method, and computer-readable medium for controlling timings to supply electric power to heaters

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009070682A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Omron Corp Heater control device
JP2014153520A (en) * 2013-02-08 2014-08-25 Konica Minolta Inc Image forming apparatus and control method thereof
US10401767B2 (en) 2017-09-29 2019-09-03 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
US10663900B2 (en) 2018-03-30 2020-05-26 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus, method, and computer-readable medium for controlling timings to supply electric power to heaters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9665048B2 (en) Image forming apparatus having a temperature setting portion to control a target temperature
JP5839839B2 (en) Fixing device
JP4795039B2 (en) Fixing device
JP2007212589A (en) Heating body, heating device and image forming apparatus
JP2007199485A (en) Image forming apparatus
JP2005209493A (en) Heating device and image forming device
JPH0830125A (en) Heater and image formning device
JP2002040870A (en) Fixing device and image forming device provided with the same
JP5550263B2 (en) Image forming apparatus
JPH11143291A (en) Image forming device
JP3796337B2 (en) Image forming apparatus
JP2007212536A (en) Image heating device
JP2011107447A (en) Image forming apparatus
JP2004253177A (en) Heating device
JP2002296954A (en) Heater and image forming device provided with it
JP2007298553A (en) Image heating apparatus and image forming apparatus
JP2003337484A (en) Heating device and image forming apparatus
JP3796350B2 (en) Heating device and image forming apparatus provided with the heating device
JP2008123709A (en) Heating body, fixing device, and image forming device
JP2006047630A (en) Heating body, fixing device, and image forming apparatus
JP3919693B2 (en) Image forming apparatus
JP4642213B2 (en) Image forming apparatus
JPH06118838A (en) Heating device and image forming device
JPH11316507A (en) Heating device and image forming device
JP2000235325A (en) Thermal fixing device and image forming device