JP2008209869A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通紙される記録紙に定着処理をする定着ローラと、前記定着ローラを誘導加熱する誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の駆動を制御する制御手段とを備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a fixing roller for fixing a recording sheet to be passed, induction heating means for induction heating the fixing roller, and control means for controlling driving of the induction heating means.
従来より、記録紙に形成されたトナー像を定着装置によって加熱して記録紙に定着させる画像形成装置が用いられている。定着装置には、記録紙に熱を付与する定着ローラと、コイルにより磁束を発生することによりこの定着ローラを誘導加熱する誘導加熱部とが設けられる。定着ローラは、磁束を受けて誘導加熱される誘導発熱体として構成される。 Conventionally, an image forming apparatus has been used in which a toner image formed on a recording sheet is heated and fixed on the recording sheet by a fixing device. The fixing device includes a fixing roller that applies heat to the recording paper, and an induction heating unit that induction-heats the fixing roller by generating a magnetic flux using a coil. The fixing roller is configured as an induction heating element that is induction-heated by receiving magnetic flux.
ここに、近年では、定着ローラを急速加熱できるように、定着ローラの部材を薄肉化するなどによって、定着ローラの熱容量が小さくなるようにされているので、定着ローラの長手方向つまり定着ローラ回転軸の方向の熱流が阻害され易く、定着ローラの長手方向の一杯に記録紙が通紙される最大サイズの記録紙の通紙ではない、小さなサイズの記録紙が通紙されるときには、長手方向の周辺部すなわち定着ローラの端部で、定着ローラの熱が記録紙へも定着ローラの他の箇所へも逃げず、かかる端部が中央部等よりも高い温度になってしまうことがあった。 In recent years, the heat capacity of the fixing roller is reduced by thinning the fixing roller member so that the fixing roller can be rapidly heated. When the recording paper of a small size is passed, not the maximum size of the recording paper that passes through the full length of the fixing roller. At the peripheral portion, that is, at the end of the fixing roller, the heat of the fixing roller does not escape to the recording paper or to other portions of the fixing roller, and the end becomes higher in temperature than the central portion or the like.
かかる温度勾配が生じた場合には、その端部でトナーが、高い温度により定着ローラへ溶着するいわゆるホットオフセットが生じるなど、定着ローラなどの各部がいたんでしまうのは勿論、高温が誘導加熱部のコイルへ伝わることによりコイルの磁束発生効率が低下する問題も生じる。 When such a temperature gradient occurs, the fixing roller and other parts are damaged, such as so-called hot offset where the toner is welded to the fixing roller at a high temperature, and the high temperature is induced by the induction heating unit. There is also a problem that the magnetic flux generation efficiency of the coil is reduced by being transmitted to the coil.
そこで、かかる定着ローラの端部が高温となることを抑制する技術が様々に考えられており、主だったものは以下の通りである。特許文献1では、かかる端部に誘導発熱における磁束を遮蔽する磁束遮蔽板を設けることを示している。また、特許文献2、3では、定着ローラを一定のキューリー点の材料のものにして定着ローラの長手方向の温度を均一化させることを示している。また、特許文献4では、定着ローラの長手方向に、磁束を発生させるコイルを複数、誘導加熱部に設けて、箇所毎に誘導加熱を制御することを示している。
Therefore, various techniques for suppressing the end of the fixing roller from becoming high temperature have been considered, and the main ones are as follows. In
なお、誘導加熱部は、定着ローラが圧ローラに押圧当接されると共に記録紙が通紙されるニップ部の近くに設けられており、定着ローラのかかるニップ部を加熱する。そして、かかる定着ローラのニップ部(以下、加熱領域と呼ぶ)の近傍には圧ローラや誘導加熱部があり、また、記録紙が通紙され、特に誘導発熱の効率の点から誘導加熱部は加熱領域の十分に近くに設ける必要があり、定着ローラの温度制御をするための温度センサはかかる加熱領域の近くに設けることがレイアウト上できない。そこで、かかる加熱領域に対して定着ローラの回転方向の下流側の位置に温度センサを設け、これにより、定着ローラの各部が回転につれて加熱領域からこの温度センサの位置に移動することで、移動した部分の温度を、下流側のその温度センサが設けられた位置で検出することにより、加熱領域の温度を検出するようにしている。
しかしながら、定着ローラの長手方向の端部の温度が高くなるのを抑制する特許文献1〜4の技術には次の欠点があった。すなわち、遮蔽板を用いる方法では(特許文献1)、用紙のサイズが大きいか小さいかその違いに合わせて磁束を遮蔽する領域を変更できる可動のものであって、複雑で大きい機構を要する。また、一定のキューリー点を有する材料を定着ローラに用いる方法では(特許文献2,3)、かかる特別な構成を実現することが困難であるし、実現できてもキューリー点の精度が悪くて適切に温度の均一化を図れないし、また、コストが高くなる。また、複数のコイルを設ける場合(特許文献4)、構成が大掛かりになってしまい、コスト高となるのに加えて、コイル間で相互誘導が生じることにより、一様な温度分布を生じる的確な磁束生成の制御をすることが困難である。また、各コイルの間での干渉音で騒音も生じる。1つのコイルでの発熱の間は、別のコイルでの発熱を行なわないことも考えられるが、これでは却ってコイル毎に温度差を生じてしまう。
However, the techniques of
また、加熱領域の下流側で温度を検出することには、次の欠点があった。つまり、機械ロックが生じるなどの原因により、定着ローラの回転が停止してしまうと、加熱領域の温度に関係なく、温度センサの位置では放熱により温度が低下してゆくので、かかる不正確な温度が検出されて、加熱を停止させることができないのは勿論、誤って、定着ローラを加熱してしまうことがあった。また、かかる機械ロックが生じないときでも、記録紙が通常の速度ではなく半速モードで通紙されるときにも、定着装置の回転が半分になり、加熱領域から温度センサの位置までの定着ローラ各部の移動時間が長くなり、加熱領域の温度の検出が遅れて、現在の正確な温度が分からなくなる。 Moreover, there existed the following faults in detecting temperature in the downstream of a heating area | region. In other words, if rotation of the fixing roller stops due to a mechanical lock or other cause, the temperature will decrease due to heat dissipation at the temperature sensor regardless of the temperature in the heating area. As a result, the fixing roller may be heated by mistake, as well as being unable to stop the heating. Even when such mechanical lock does not occur, even when the recording paper is passed in half speed mode instead of normal speed, the fixing device rotates in half and the fixing from the heating area to the position of the temperature sensor is performed. The moving time of each part of the roller becomes longer, and the detection of the temperature of the heating area is delayed, so that the current accurate temperature is not known.
本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、簡便に、コスト低く、かつ騒音を生じさせることもなく、記録紙が通紙されない定着ローラの領域があっても、かかる非通紙領域の温度を的確に制御でき、しかも、定着ローラの速度に関らずに定着ローラの加熱領域の正しい温度に基づいた温度制御をできるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and is simply, low-cost, no noise is generated, and even if there is a fixing roller region through which the recording paper does not pass, such non-passing paper is provided. It is an object of the present invention to be able to accurately control the temperature of the region and to perform temperature control based on the correct temperature of the heating region of the fixing roller regardless of the speed of the fixing roller.
請求項1記載の画像形成装置は、通紙される記録紙に定着処理をする定着ローラと、磁束を生成するコイルを有し、当該コイルにより生成する磁束により前記定着ローラを誘導加熱する誘導加熱手段と、前記コイルに直列に接続された第二のコイルを備えており、当該第二のコイルにより生成する磁束によって誘導発熱をする模擬発熱手段と、前記定着ローラの温度と予め定められた温度関係にある、前記模擬発熱手段による誘導発熱の温度を、予め定められた温度以下に保つべく前記誘導加熱手段の駆動を制御する制御手段とを備える画像形成装置である。
The image forming apparatus according to
この構成にすれば、定着ローラの温度は通紙領域・非通紙領域で温度差が生じるため、定着ローラの温度を検出することにより定着ローラの温度を適正に保つ制御は困難であるが、かかる通紙領域・非通紙領域の影響を受けないため、かかる模擬発熱手段の誘導発熱による温度に基づいた誘導加熱手段の駆動制御による温度制御により、定着ローラの各領域のうち非通紙領域の温度を的確に制御することができる。 With this configuration, the temperature of the fixing roller varies between the paper passing area and the non-paper passing area, so it is difficult to control the fixing roller temperature appropriately by detecting the fixing roller temperature. In order not to be affected by the sheet passing area / non-sheet passing area, the non-sheet passing area in each area of the fixing roller is controlled by the temperature control by the driving control of the induction heating means based on the temperature by the induction heat generation of the simulated heating means. The temperature can be controlled accurately.
なお、かかる構成であれば、機械的な可動部等を有した複雑な構成を必要せず、また、特別なキューリ点を有する特殊な材料が必要となることもなく、また、複数のコイルの複雑な駆動制御が必要になることもなく、簡単な構成で安価かつ容易に装置を実現でき、また、複数のコイルの同時駆動による干渉音などの、騒音が生じてしまうこともなく、静かに動作させることができる。そして、模擬発熱手段は、定着ローラを加熱するコイルを複数設けることをする場合等と比べて、簡単な構成で装置を実現し、装置を低いコストで実現することができる。 With such a configuration, a complicated configuration having a mechanical movable part or the like is not required, a special material having a special curie point is not required, and a plurality of coils are not required. No complicated drive control is required, the device can be realized easily and inexpensively with a simple configuration, and noise such as interference sound due to simultaneous drive of multiple coils is not generated, and it is quiet It can be operated. The simulated heat generating means can realize the apparatus with a simple configuration, and can realize the apparatus at a low cost, compared with the case where a plurality of coils for heating the fixing roller are provided.
また、この構成であれば、前記誘導加熱手段の誘導加熱で加熱される定着ローラの加熱領域の温度に対応した温度制御を当該加熱領域の温度変化に対して遅れなく的確にでき、定着ローラがロックにより停止しているか否かや、定着ローラが半速モードで回転されているかなどに拘わらずに、要するに定着ローラの回転速度に拘わらずに、確実に遅れなく、定着ローラの加熱領域の正しい温度に対応した適切な温度制御をできる。 In addition, with this configuration, the temperature control corresponding to the temperature of the heating region of the fixing roller heated by the induction heating of the induction heating means can be accurately performed without delay with respect to the temperature change of the heating region. Regardless of whether it is stopped by locking or not, whether the fixing roller is rotated in the half speed mode, in other words, regardless of the rotation speed of the fixing roller, the heating area of the fixing roller is surely correct without delay. Appropriate temperature control corresponding to the temperature can be performed.
制御手段は、たとえば、前記温度関係を特定する温度関係特定情報を記憶する記憶部を備え、定着ローラの温度の目標温度に対して、当該記憶部に記憶された前記温度関係が対応させる温度を、模擬発熱手段の温度の目標温度として、前記誘導加熱手段の駆動の制御を行なう。 The control unit includes, for example, a storage unit that stores temperature relationship specifying information that specifies the temperature relationship, and sets a temperature that the temperature relationship stored in the storage unit corresponds to the target temperature of the fixing roller. The drive of the induction heating means is controlled as a target temperature of the temperature of the simulated heating means.
請求項2記載の画像形成装置は、前記第一および第二のコイルに直列に接続され、前記模擬発熱手段による誘導発熱の温度が予め定められた温度以上のときに当該各コイルへの通電を切る過電流防止器を備える請求項1記載の画像形成装置である。
The image forming apparatus according to
この構成にすれば、過電流防止器により、模擬発熱手段における誘導発熱での温度が予め定められた温度になると、定着ローラの誘導加熱を停止させることができ、定着ローラの過昇温を抑制して、画像形成装置の安全性を向上させることができる。 According to this configuration, when the temperature of the induction heat generation in the simulated heating means reaches a predetermined temperature by the overcurrent preventer, the induction heating of the fixing roller can be stopped, and the excessive temperature increase of the fixing roller is suppressed. Thus, the safety of the image forming apparatus can be improved.
なお、過電流防止器は、サーモスタットまたは温度ヒューズの少なくともいずれか一方を含むものであってもよい。 The overcurrent protector may include at least one of a thermostat and a thermal fuse.
請求項3記載の画像形成装置は、前記模擬発熱手段は、前記誘導加熱手段の前記コイルが生成する磁束が届かない位置に設けられた請求項1または2記載の画像形成装置である。 The image forming apparatus according to claim 3, wherein the simulated heat generation unit is provided at a position where the magnetic flux generated by the coil of the induction heating unit does not reach.
この構成にすれば、誘導加熱手段の発生させた磁束によって模擬発熱手段で不測の誘導発熱が生じることにより、模擬発熱手段による誘導発熱の温度が不正確となり、ひいては誘導加熱手段の加熱の制御が不正確となることにより、定着ローラの温度制御が不正確になる事態を回避することができ、確実に適切な温度制御をすることができる。 With this configuration, unexpected induction heat generation occurs in the simulated heating means due to the magnetic flux generated by the induction heating means, so that the temperature of the induction heat generation by the simulated heating means becomes inaccurate, and consequently, the heating control of the induction heating means is controlled. The inaccuracy can avoid a situation in which the temperature control of the fixing roller is inaccurate, and the appropriate temperature control can be surely performed.
請求項4記載の画像形成装置は、前記制御手段は、前記定着ローラに当該定着ローラの長手方向に当該定着ローラよりも小さいサイズの記録紙が通紙されるときに、当該定着ローラの前記記録紙が通紙されない非通紙領域の温度に対して予め定められた温度関係のある、前記模擬発熱手段による誘導発熱の温度が、予め定められた温度を超えたときに、前記誘導加熱手段の駆動を抑制する請求項1記載の画像形成装置である。
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the control unit causes the recording of the fixing roller when a recording sheet having a size smaller than the fixing roller passes through the fixing roller in a longitudinal direction of the fixing roller. When the temperature of the induction heat generated by the simulated heat generation unit, which has a predetermined temperature relationship with the temperature of the non-sheet passing region where the paper is not passed, exceeds a predetermined temperature, the induction heating unit The image forming apparatus according to
この構成にすれば、小さいサイズの記録紙が通紙されたときに、模擬発熱手段による誘導発熱の温度が予め定められた温度を超えると、誘導加熱手段の駆動を抑制することにより、非通紙領域で過昇温が生じることを抑制することができる。 With this configuration, when a small size of recording paper is passed, if the temperature of the induction heat generated by the simulated heat generation unit exceeds a predetermined temperature, the induction heating unit is inhibited from being driven, thereby preventing non-passage. It is possible to suppress the occurrence of excessive temperature rise in the paper region.
請求項5記載の画像形成装置は、前記制御手段は、前記定着ローラに前記小さいサイズの記録紙が通紙されるときに、前記模擬発熱手段による誘導発熱の温度が前記予め定められた温度を超えると、当該定着ローラの前記記録紙が通紙される通紙領域と、前記記録紙が通紙がされない非通紙領域との間の温度勾配を、当該定着ローラへの記録紙の通紙間隔を通常時よりも長くさせることにより解消させる請求項4記載の画像形成装置である。 6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein when the small size recording sheet is passed through the fixing roller, the control unit sets the temperature of the induction heat generated by the simulated heat generation unit to the predetermined temperature. If the temperature exceeds the temperature gradient between the sheet passing area of the fixing roller through which the recording paper is passed and the non-passing area through which the recording paper is not passed, the recording paper passes through the fixing roller. 5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is eliminated by making the interval longer than normal.
この構成にすれば、模擬発熱手段による誘導発熱の温度が予め定められた温度を超えると、単に誘導加熱手段の駆動を抑制することにより非通紙領域の温度上昇を抑制するのに止まらずに、非通紙領域の温度と通紙領域の温度との間に生じた温度勾配を解消させることができ、通紙領域の温度を制御するのに誘導加熱手段を駆動しても非通紙領域で過昇温が生じないように定着ローラの温度分布を均一に戻させて、定着ローラによる定着処理を続けても非通紙領域での過昇温が生じ難くなるようにできる。 According to this configuration, when the temperature of the induction heat generation by the simulated heat generation unit exceeds a predetermined temperature, the temperature of the non-sheet passing region is not limited by simply suppressing the drive of the induction heating unit. The temperature gradient generated between the temperature of the non-sheet-passing area and the temperature of the sheet-passing area can be eliminated, and the non-sheet-passing area can be controlled even if the induction heating means is driven to control the temperature of the sheet-passing area. Thus, even if the fixing roller temperature distribution is returned uniformly so as not to cause an excessive temperature rise and the fixing process by the fixing roller is continued, the excessive temperature rise in the non-sheet passing region is less likely to occur.
ここに、「(温度勾配を)解消させる」とは、完全に解消させる場合のみでなく、ある程度解消させることも含まれるし、「定着ローラの温度分布を均一に戻させ」というのも、完全に戻させる場合のみでなく、ある程度、戻させる場合が含まれる。 Here, “resolving (temperature gradient)” includes not only completely eliminating, but also eliminating to some extent, and “returning the temperature distribution of the fixing roller uniformly” This includes not only the case of returning to a certain level but also the case of returning to a certain extent.
また、「通常時」とは、前記定着ローラに前記小さいサイズの記録紙が通紙されるときにおいて、前記模擬発熱手段による誘導発熱の温度が前記予め定められた温度を超えていない時をいう。 The “normal time” refers to a time when the temperature of the induction heat generated by the simulated heat generating unit does not exceed the predetermined temperature when the small size recording paper is passed through the fixing roller. .
本発明によれば、簡便に、コスト低く、かつ騒音を生じさせることもなく、記録紙が通紙されない定着ローラの領域があっても、かかる非通紙領域の温度を的確に制御でき、また、定着ローラの速度に関らずに定着ローラの加熱領域の正しい温度に基づいた定着ローラの温度制御をすることができる。 According to the present invention, the temperature of the non-sheet passing area can be accurately controlled even if there is a fixing roller area through which the recording sheet does not pass, easily, at a low cost and without causing noise. Regardless of the speed of the fixing roller, the temperature of the fixing roller can be controlled based on the correct temperature of the heating area of the fixing roller.
以下、本発明の一実施形態に係る複写機1について図面を参照して説明する。
Hereinafter, a copying
図1は、本発明の一実施形態に係る複写機1を概略的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a copying
複写機1は、特許請求の範囲の記載における「画像形成装置」の一例である。
The copying
複写機1は、画像形成機構Iと、記録紙搬送経路Lと、定着装置300と、制御部100とを備える。
The copying
記録紙搬送経路Lは、複写機1の下部に設けられた給紙装置から記録紙搬送経路Lへ当該給紙装置に積載された記録紙Pを搬入させ、搬入された記録紙Pを、記録紙搬送経路Lの下流側へと搬送する。
The recording paper transport path L allows the recording paper P loaded on the paper feeding apparatus to be carried into the recording paper transport path L from the paper feeding apparatus provided at the lower part of the copying
画像形成機構Iは、この記録紙搬送経路Lの途中に設けられ、感光体ドラムなどを備えており、この感光体ドラム等によって、記録紙搬送経路Lにより当該画像形成機構Iの位置に搬送されてくる記録紙Pに、複写機1が印刷を行なう画像のトナー像を形成する。
The image forming mechanism I is provided in the middle of the recording paper conveyance path L and includes a photosensitive drum. The photosensitive drum is conveyed to the position of the image forming mechanism I by the recording paper conveyance path L. A toner image of an image to be printed by the
定着装置300は、記録紙搬送経路Lにおけるこの画像形成機構Iよりも下流側に設けられており、画像形成機構Iによりトナー像が形成されてから、記録紙搬送経路Lにより当該定着装置300へ搬送されてくる記録紙Pに定着処理を施し、つまり、記録紙Pを加熱することにより、画像形成機構Iにより記録紙Pに形成されたトナー像を当該記録紙Pへ定着させる。
The fixing
定着装置300は、定着ローラ310と、圧ローラ310pとを備える。
The fixing
定着ローラ310は、特許請求の範囲の記載における「定着ローラ」の一例である。
The fixing
定着ローラ310は、定着装置300内部に設けられた誘導加熱部320(図2)により加熱されて、記録紙搬送経路Lにより当該定着ローラ310へ通紙される記録紙Pに熱を付与することにより、記録紙Pに定着処理をする。
The fixing
他方、圧ローラ310pは、記録紙搬送経路Lを挟んで定着ローラ310に対向配置され、定着ローラ310に押圧当接して、押圧当接する定着ローラ310との間に記録紙搬送経路Lにより記録紙Pが通紙されると、通紙される記録紙Pを定着ローラ310に密着させて、定着ローラ310により記録紙Pに定着処理をさせる。
On the other hand, the
制御部100は、この定着装置300など、複写機1各部の動作を制御する情報処理装置であり、たとえば、CPU、ROM、RAM等を備えたプログラム内蔵方式のコンピュータや、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などによって構成される。
The
制御部100は、定着装置300と制御信号線により接続し、定着装置300の温度センサ等から情報を取得すると共に、定着装置300に対して制御信号を入力することにより、定着装置300に適切な動作をさせる。
The
図2は、定着装置300(図1)が備える本体部300aと模擬発熱部300bとを示す図である。図2は、図1の下側(記録紙搬送経路Lの上流側)から図1の上側(記録紙搬送経路Lの下流側)への記録紙搬送方向(y方向:図1,図2)を図2における右から左への方向(y方向:図2)として、そして、図2の上側に定着ローラ310が、下側に他方の圧ローラ310pがくるように図示をしている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a
定着装置本体部300aは、定着ローラ310および圧ローラ310pと共に、誘導加熱部320と、温度センサ(第一の温度センサ)310sとを備える。そして、誘導加熱部320は、加熱コイル(第一の加熱コイル)320cと、高誘電率保持部材320hとを備える。
The fixing device
誘導加熱部320は、特許請求の範囲の記載における「誘導加熱手段」の一例である。そして、第一の加熱コイル320cは、特許請求の範囲の記載における「(第一の)コイル」の一例である。
The
第一の加熱コイル320cは、定着ローラ310の内部に設けられており、配線Cから電力を受けて磁束を発生して、この磁束によって定着ローラ310に誘導電流を生じさせることで、定着ローラ310を誘導加熱する。ここで、この第一の加熱コイル320cは、加熱効率をよくするため、加熱を行なう、定着ローラ310の加熱領域310rのごく近傍に設けられる。ここで加熱領域310rは、定着ローラ310が圧ローラ310pから押圧されて、記録紙Pが通過する、定着ローラ310のニップ部である。
The
温度センサ(第一の温度センサ)310sは、定着ローラ310の温度を検出する。ここで、第一の温度センサ310sは、定着ローラ310が記録紙Pに定着処理をする温度を制御部100が検出し、この温度を適切に制御するために用いられるので、定着ローラ310が定着処理をする上述した加熱領域310rの温度を的確に検出するようにしたいが、加熱領域310rの近傍には、上述した加熱コイル320cや高誘電率保持部材320h、圧ローラ310p、記録紙Pの搬送経路Lなどがあるので、レイアウトの制約がきつく、第一の温度センサ310sは、かかる加熱領域310rからから少し離れた位置、より具体的には、加熱領域310rから、記録紙が通紙される回転方向(図2における時計回り方向)の側に向けて、定着ローラ310が少し離れた位置に設けられている。
The temperature sensor (first temperature sensor) 310 s detects the temperature of the fixing
このため、この第一の温度センサ310sは、定着ローラ310が加熱領域310rから第一の温度センサ310sまで回転する時間だけズレて、現在は第一の温度センサ310sの位置にあるが、このズレの時間分だけ過去には、加熱領域310rにあった定着ローラ310の部分の温度を検出することにより、このズレ時間分だけズレた過去の加熱領域310rの温度を検出する。ただし、定着ローラ310の回転速度が通常の速度であれば、このズレ時間は小さく、第一の温度センサ310sは実質的に現在の加熱領域310rの温度を検出することができる。
For this reason, the
ただし、第一の温度センサ310sは、たとえば、記録紙搬送経路Lの少なくとも一部が機械的なロックにより停止した場合など、定着ローラ310の駆動機構がロック等どの何らかの原因により停止したときには、上述したような定着ローラ310の回転がなくなるので、正しい現在の加熱領域310rの温度を遅れなく検出することができなくなる。このときには、定着ローラ310のこの第一の温度センサ310sの位置は、熱が定着ローラ310から放熱することにより、しだいに低い温度となるので、第一の温度センサ310sはかかる温度低下を検出する。このとき、かかる温度低下は、加熱領域310rが誘導加熱部320から誘導加熱され続けていても起きる。
However, the
そして、また、記録紙搬送経路Lにより記録紙Pの搬送が半分の速度で行なわれる半速モードで複写機1が動作しているときも、定着ローラ310が通常のときの半分の速度でしか回転されず、第一の温度センサ310sは、通常時の2倍の時間まで遅れたかなり古い加熱領域310rの温度を検出することとなる。このときにも、第一の温度センサ310sは、誤った温度を検出する。
Further, when the copying
なお、高誘電率保持部材320hは、加熱コイル320cの磁束により無駄な電波が出てしまうことを抑制する。
The high dielectric
他方、模擬発熱部300bは、第二の加熱コイル350cと、発熱体350hと、第二の温度センサ350sと、サーモスタット350Swとを備える。
On the other hand, the
模擬発熱部300bは、特許請求の範囲の記載における「模擬発熱手段」の一例である。そして、第二の加熱コイル350は、特許請求の範囲の記載における「第二のコイル」の一例である。
The simulated
模擬発熱部300bは、配線Cにより先に説明した本体部300aの誘導加熱部320に直列に接続されており、接続されたこの誘導加熱部320が定着ローラ310を誘導加熱するときに、この誘導加熱と同時に、誘導発熱を行なう。
The
第二の加熱コイル350cは、模擬発熱部300bに接続する配線Cにつなげられており、これにより、上述した、本体部300a側の誘導加熱部320が有する第一の加熱コイル320cと共に、第一の加熱コイル320cに対して直列に配線Cにつながれ、この第一の加熱コイル320cが磁束を発生して誘導加熱部320が定着ローラ310に誘導加熱を行なうときに、同時に磁束を発生する。
The
発熱体350hは、第二の加熱コイル350cが発生するこの磁束を受けて誘導電流を生じて誘導発熱を行なう。
The
模擬発熱部300bは、これら第二の加熱コイル350cおよび発熱体350hにより、本体部300a側で誘導加熱部320が定着ローラ310に誘導加熱をするときに同時に、第二の加熱コイル350cで磁束を生じて、発熱体350hに誘導電流を流れることによって誘導発熱を行なう。
The
なお、模擬発熱部300bは、定着装置本体部300a側の上述した第一の加熱コイル320cの生じる磁束による影響を受けず、特に、第一の加熱コイル320cの磁束によって発熱体350hが誘導発熱をしない位置に設けられている。
The
以下では、模擬発熱部300bのこの発熱体350hの温度のことを、定着ローラ310の加熱領域310r等の温度と対比して、単に、模擬発熱部300bの温度と呼ぶ。
Hereinafter, the temperature of the
模擬発熱部300bの温度(発熱体350hの温度)は、定着ローラ310が誘導加熱部320から誘導加熱されるのと同時に模擬発熱部300bで誘導発熱がされることにより、定着ローラ310の加熱領域310rに加えられる熱量の変化に合わせて温度変化して、定着ローラ310の加熱領域310rに加えられる熱量に対して、たとえば略比例や、あるいは略線型などの一定の相関関係を有する温度となり、これにより、模擬発熱部300bの温度は、加熱領域310rの(非通紙部の)温度を特定する温度になる。ここに、「特定する」とは、完全に特定することだとしてもよいのは勿論、ある程度の誤差を含んで特定する場合、一定の範囲内に特定する場合などを含む。
The temperature of the
第二の温度センサ350sは、かかる加熱領域310rの温度を特定する模擬発熱部300bの温度を検出する。
The
サーモスタット350Swは、自己の温度が一定の温度(以下、安全装置動作温度と呼ぶ)以上であるとオフ状態になるスイッチである。そして、サーモスタット350Swは模擬発熱部300bの温度を検出して、模擬発熱部300bの温度が安全装置動作温度以上であるとオフ状態になる。そして、サーモスタット350Swは、上述した2つの加熱コイル320cおよび350cを直列に接続する配線Cに、これら2つの加熱コイル320cおよび350cと共に直列に接続されており、模擬発熱部300bの温度がその安全装置動作温度以上であるときには、配線Cによるこれら2つの加熱コイル320cおよび350cへの電力供給を切り、これによって、誘導加熱部320による定着ローラ310の誘導加熱を停止させる。
The thermostat 350Sw is a switch that is turned off when its own temperature is equal to or higher than a certain temperature (hereinafter referred to as a safety device operating temperature). Then, the thermostat 350Sw detects the temperature of the simulated
サーモスタット350Swは、「過電流防止器」の一例である。 The thermostat 350Sw is an example of an “overcurrent preventer”.
第二の温度センサ350sおよびサーモスタット350Swは、第一の温度センサ310sが、定着ローラ310の加熱領域310rの近傍に設けることができないのと違い、この模擬発熱部300bの近傍ではレイアウト上の制約少なく、自由にこの模擬発熱部300bの近傍で、それら第二の温度センサ350sおよびサーモスタット350Swを設ける位置をそれぞれ選ぶことができる。このため、これら第二の温度センサ350sおよびサーモスタット350Swは、それらの検出温度が、模擬発熱部300bの温度に対して遅れなく、模擬発熱部300bの温度が変化するとこれら検出温度も即時に同一の変化をする位置を選んで配置されている。
The
そして、上述の通り、模擬発熱部300bの温度は、定着ローラ310の加熱領域310rの温度変化に合わせて同時に変化して、略比例などの相関関係が加熱領域310rの温度に対してある温度となるので、これらの検出温度も、定着ローラ310の加熱領域310rの温度変化に合わせて同時に変化して、略比例などの相関関係ある温度となる。
As described above, the temperature of the simulated
図3は、小さいサイズの記録紙Ps(図4参照)が定着ローラ310に通紙された場合における、定着ローラ310の記録紙Psが通紙される領域310cおよび通紙がされない領域310tを示す図である。
FIG. 3 shows a
図3を参照して、更に、第二の温度センサ350sおよびサーモスタット350Swの検出温度について説明する。
With reference to FIG. 3, the detected temperature of the
記録紙Psは、様々な種類の記録紙Pのうちで比較的、小さいサイズの記録紙である。 The recording sheet Ps is a recording sheet having a relatively small size among various types of recording sheets P.
記録紙Psは、定着ローラ310の長手方向、つまり定着ローラ310の回転軸が伸びる方向(z方向:図3)の幅w1が、定着ローラ310の当該長手方向の長さw2よりも短い。このため、記録紙Psが定着ローラ310に通紙されるときには、定着ローラ310は長手方向に記録紙Psの幅w1の領域310cに記録紙Psが通紙されるだけとなり、この通紙がされる領域310cよりも長手方向に外側の、定着ローラ310全体の長手方向の幅w2から、この中央部の領域310cの幅w1を引いた、「幅w2−幅w1」の長さの幅である端部(周辺部)の領域310tには記録紙Psが通紙されない。
In the recording paper Ps, the width w1 in the longitudinal direction of the fixing
そして、かかる端部の領域310tでは、誘導加熱部320の誘導加熱(図2参照)により定着ローラ310に与えられる熱が、通紙される記録紙Psに奪われず、つまり記録紙Psにより定着ローラ310のかかる端部の領域310tは冷却されず、この端部の領域310tでは、中央部の領域310cよりも温度が相対的に高くなる。これにより、端部の領域310tでは温度が高く、中央部の領域310cでは温度が低い温度勾配が定着ローラ310において長手方向に生じる。
In the
図4は、定着ローラ310に生じる温度勾配と、かかる温度勾配を解消させる動作をする複写機1の各構成とを示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a temperature gradient generated in the fixing
図4の下部のグラフでは、小さいサイズの記録紙Ps(図3参照)が定着ローラ310に通紙された場合に定着ローラ310で長手方向に生じる温度勾配を示している。
The lower graph in FIG. 4 shows a temperature gradient that occurs in the longitudinal direction of the fixing
図4のグラフでは、横軸に、定着ローラ310の長手方向の各位置をとり、また、縦軸に、各位置での定着ローラ310の温度をとり、そして、データSmlTとして、小さいサイズの記録紙Psが定着ローラ310に通紙される場合の定着ローラ310の温度を、また、データBigTとして、この記録紙Psよりも大きく、定着ローラ310に対して、当該定着ローラ310の長手方向の幅w2一杯に通紙される大きなサイズの記録紙が定着ローラ310に通紙される場合の定着ローラ310の温度を、それぞれ、示している。
In the graph of FIG. 4, the horizontal axis represents each position in the longitudinal direction of the fixing
そして、このグラフでは、横軸に示した定着ローラ310の長手方向の各部の位置のうちで、上述した図3を参照して説明した定着ローラ310の端部の領域310tと、中央部の領域310cとの位置がどの位置であるかをそれぞれ二点差線および破線により区分して図示している。
In this graph, among the positions of the respective portions in the longitudinal direction of the fixing
このグラフにおいて、大きいサイズの記録紙のデータBigTに示されているように、大きいサイズの記録紙が通紙されるときには、長手方向に全ての位置で、どこでも同じく、定着ローラ310の熱が記録紙へ逃げるので、どの位置でも定着ローラ310は略均一の温度になる。
In this graph, as shown in the large-size recording paper data BigT, when a large-size recording paper is passed, the heat of the fixing
これに対して、小さいサイズの記録紙Ps(図3)のデータSmlTに示されているように、小さいサイズの記録紙Psが通紙されるときには、図4で破線により示す位置の、定着ローラ310の中央部の領域310cでは、上述の大きなサイズの記録紙のデータBigTのデータとおよそ同じ温度になるものの、図4で二点鎖線により示す位置の端部の領域310tのデータでは、中央部の領域310cのかかる温度よりも高い温度となる。
On the other hand, as shown in the data SmlT of the small size recording paper Ps (FIG. 3), when the small size recording paper Ps is passed, the fixing roller at the position indicated by the broken line in FIG. In the
このため、小さいサイズの記録紙Psが定着ローラ310に通紙される場合には、本体部300aの第一の温度センサ310sは(図3、図4参照)、中央部の領域310cの長手方向の位置に設けられていてかかる温度勾配のうちで中央部の領域310cにおける温度を検出することから、端部の領域310tにおける上述した高い温度に対して、正しくない、誤った低い温度を検出することとなる。
For this reason, when recording paper Ps of a small size is passed through the fixing
このような第一の温度センサ310sの誤った低い検出温度T1に対して、第二の温度センサ350sやサーモスタット350Swの検出温度は次のようになる。
With respect to such an erroneously low detection temperature T1 of the
先述の通り、模擬発熱部300bの温度は、定着ローラ310の温度を特定するものであるが、図4のグラフで示したように、定着ローラ310で温度勾配が生じたときには、模擬発熱部300bには記録紙Ps(P)が通紙されず、熱が記録紙Psへ奪われることがなくて、端部の領域310tと同じようになり、端部の領域310tの温度を特定するものとなる。
As described above, the temperature of the simulated
このため、模擬発熱部300bの温度は、図4のグラフで示したように、定着ローラ310で温度勾配が生じたときには、図4のデータSmlTに示した温度勾配のうちで高い温度の部分を構成する定着ローラ310の端部の領域310tの温度に相関した変化をして、相関した温度となる。つまり、模擬発熱部300bの温度を検出した第二の温度センサ350sおよびサーモスタット350Swの検出温度T2は、それぞれ、記録紙Psが通紙されない端部の領域310tの温度に対して、たとえば略比例などの相関関係のある変化をして、相関関係のある温度になる。
For this reason, as shown in the graph of FIG. 4, when the temperature gradient of the
結局、検出温度は、定着ローラ310の加熱領域310rに対して遅れなく相関した温度であると共に、図3、図4を参照して上記に説明した、小さいサイズの記録紙Psが定着ローラ310に通紙されるときには、単に、定着ローラ310の加熱領域310rの温度に相関するというだけでなく、温度勾配が生じると、温度勾配により高い温度となった端部の領域310tの温度に特に相関するものとなる。
Eventually, the detected temperature is a temperature correlated with the
サーモスタット350Sw(図2〜4)は、かかる自己の検出温度に基づいて、検出温度が安全装置動作温度未満であるときのみ、誘導加熱部320(図2参照)に定着ローラ310の誘導加熱をさせ、検出温度が安全装置動作温度以上のときには、誘導加熱部320(図2)への通電を切り、誘導加熱部320による定着ローラ310の誘導加熱を停止させる。
The thermostat 350Sw (FIGS. 2 to 4) causes the induction heating unit 320 (see FIG. 2) to perform induction heating of the fixing
図5は、高周波ON/OFF回路100xを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the high-frequency ON /
他方、図4、図5に示した高周波ON/OFF回路100xは、配線C上に設けられ、配線Cを通じた2つの加熱コイル320c,350cへの商用電源からの電力供給をオン状態とオフ状態との間で切り替える。
On the other hand, the high-frequency ON /
また、通紙用モータMtr(図4)は、定着ローラ310に記録紙を通紙させるモータ
であり、たとえば、記録紙搬送経路L(図1)の一部などに設けられている。
Further, the paper passing motor Mtr (FIG. 4) is a motor that passes the recording paper to the fixing
そして、制御部100には、ローラ温度制御機能部100fが実現される。
The
このローラ温度制御機能部100fは、制御部100が有する、定着ローラ310の温度制御をする機能の機能ブロックである。
The roller temperature control function unit 100 f is a functional block of the function of the
制御部100は、「制御手段」の一例を構成する。
The
ここで、制御部100は、たとえば従来品を用いて、従来品のソフトウェアを書き換えるだけなどで構成してもよい。この点については、図4においても、単に制御部100だけを示すのでなく、かかる書き換えにより制御部100に実現される機能の機能ブロックである、ローラ温度制御機能部100fを明示して、明確にしている。
Here, the
この実施形態でローラ温度制御機能部100fが有する性質、機能、実行する動作などは、全て、制御部100fがこれを有したり、実行したりして、実現するものである。 In this embodiment, the properties, functions, operations to be executed, and the like of the roller temperature control function unit 100f are all realized by the control unit 100f having or executing it.
ローラ温度制御機能部100fは、高周波ON/OFF回路100xを用いて誘導加熱部320による定着ローラ310の誘導加熱を制御する。また、ローラ温度制御機能部100fは、通紙用モータMtrにより定着ローラ310への記録紙の通紙を制御する。ローラ温度制御機能部100fは、これらの制御をすることにより、定着ローラ310の温度制御を行なう。
The roller temperature control function unit 100f controls induction heating of the fixing
ローラ温度制御機能部100fが定着ローラ310の温度制御に用いるこれら高周波ON/OFF回路100xおよび通紙用モータMtrのことを、温度変化装置100mと呼ぶ。これら温度変化装置100mに含まれる、高周波ON/OFF回路100xおよび通紙用モータMtrは、ローラ温度制御機能部100fが動作を制御して、定着ローラ310の温度を変化させることができるものである。
The high-frequency ON /
図6は、ローラ温度制御機能部100fが定着ローラ310の温度制御をするタイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing the timing at which the roller temperature control function unit 100 f controls the temperature of the fixing
図6では、上段(A)に、定着装置本体部300aにおいて第一の温度センサ310sに検出される検出温度T1を、また、下段(B)には、第二の温度センサ350sおよびサーモスタット350Swによって検出される模擬発熱部300bの温度の検出温度T2を示している。
In FIG. 6, the detected temperature T1 detected by the
タイミングt0は、複写機1が、ユーザにより印刷開始ボタンが押される等によって、定着装置300の立ち上げを開始するタイミングである。
The timing t0 is a timing at which the copying
タイミングt1は、複写機1が、この立ち上げを完了したタイミングである。このときには、図6の上段(A)に示すように、定着ローラ310は、記録紙への定着処理を適切にできる温度つまり定着温度(例えば180℃)になっている。
Timing t1 is timing when the copying
複写機1は、このタイミングt1から、画像形成機構I(図1)等により記録紙Pへの印字を開始する。
The copying
図7は、ローラ温度制御機能部100fが行なう、定着ローラ310の温度を180℃に保つ温度制御処理を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a temperature control process performed by the roller temperature control function unit 100f to keep the temperature of the fixing
図7における、タイミングt1〜t3は、ローラ温度制御機能部100fが、このステップS1の処理により、定着ローラ310の温度を180℃に維持させた期間を示している。
In FIG. 7, timings t1 to t3 indicate a period during which the roller temperature control function unit 100f maintains the temperature of the fixing
ステップS11においては、ローラ温度制御機能部100fは、複写機1が行なっている印刷が、半速モードではない通常のモードでの印刷か、半速モードでの印刷かいずれであるかを特定する。
In step S11, the roller temperature control function unit 100f specifies whether printing performed by the copying
ステップS12では、ローラ温度制御機能部100fは、ステップS11で複写機1が半速モードではない通常モードでの印刷をしていると特定された場合に(ステップS11:NO)、定着ローラ310の温度制御を、定着装置本体部300aの第一の温度センサ310sの検出温度T1に基づいて行なう。このときには、通常の速度で定着ローラ310が回転しているので、第一の温度センサ310sの検出温度T1は、遅れなく、正しく定着ローラ310の加熱領域310rの温度を検出した温度となる。そこで、このときには、ローラ温度制御機能部100fは、第一の温度センサ310sの検出温度T1に基づいて、高周波ON/OFF回路100x(図4参照)を用いて誘導加熱部320による定着ローラ310の誘導加熱を制御することにより、加熱領域310rが180℃になるようにする。
In step S12, when it is determined in step S11 that the copying
他方、ステップS13では、ローラ温度制御機能部100fが、先のステップS11で、複写機1が半速モードでの印刷をしていることが特定された場合に(ステップS11:YES)、定着ローラ310を180℃に維持させる処理を行なう。
On the other hand, in step S13, the roller temperature control function unit 100f determines in step S11 that the copying
このときには、先述の通り、第一の温度センサ310sの検出温度T1は、定着ローラ310の加熱領域310rの現在の正しい温度とは異なった、遅れのある不正確な温度となっている。
At this time, as described above, the detected temperature T1 of the
また、半速モード時の場合、1枚の用紙に対して必要な熱量は一定であるのに、搬送速度は半分になって、定着時間が2倍になり、単位時間内に通紙領域の記録紙により奪われる熱量が減少することにより、定着ローラ310の非通新領域と通紙領域との温度差が小さくなる。
In the half speed mode, the amount of heat required for one sheet is constant, but the conveyance speed is halved and the fixing time is doubled. By reducing the amount of heat taken away by the recording paper, the temperature difference between the non-new passing area and the paper passing area of the fixing
そこで、ローラ温度制御機能部100fは、このステップS13では、第二の温度センサ310sの検出温度T2を用いる。
Therefore, the roller temperature control function unit 100f uses the detected temperature T2 of the
ローラ温度制御機能部100fは、定着ローラ310の加熱領域310rの温度を180℃とする第二の温度センサ310sの目標温度(たとえば90℃)を予め記憶しており、第二の温度センサ310sの検出温度T2がこの目標温度(90℃)以上になると、高周波ON/OFF回路100x(図4参照)により、誘導加熱部320による定着ローラ310の誘導加熱を停止させて、これにより、模擬発熱部300bの温度を当該目標温度100℃に維持させて、定着ローラ310の加熱領域310rの温度を目標温度(90℃)に対応する定着ローラ310側の温度である、定着温度(180℃)に維持させる。
The roller temperature control function unit 100f stores in advance a target temperature (for example, 90 ° C.) of the
図6下段のタイミングt1〜t2における、第二の温度センサ310sの検出温度T2が上述した目標温度(90℃)の期間は、ローラ温度制御機能部100fが、このステップS13の処理をして、定着ローラ310の加熱領域310rの温度を定着温度(180℃)に維持させた期間を示しており、加熱領域310rの温度(定着温度:180℃)が、定着ローラ310の回転による検出遅れの時間分遅れながら(図2の説明を参照)、第一の温度センサ310sにより180℃(定着温度)と、図6上段のタイミングt1〜t2に示すように検出される。
At the timing t1 to t2 in the lower part of FIG. 6, during the period of the target temperature (90 ° C.) detected by the
ステップS1rは、ローラ温度制御機能部100fが、以上、説明したステップS11〜S13の処理を繰り返し実行させて(ステップS1r:NO)、定着ローラ310の温度を継続して定着温度180度に維持する繰り返し制御処理を示している。
In step S1r, the roller temperature control function unit 100f repeatedly executes the processes in steps S11 to S13 described above (step S1r: NO), and continuously maintains the temperature of the fixing
図8は、ローラ温度制御機能部100fが、定着ローラ310の温度勾配を抑制する温度制御処理を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a temperature control process in which the roller temperature control function unit 100 f suppresses the temperature gradient of the fixing
ステップS21で、ローラ温度制御機能部100fは、小さなサイズの記録紙Ps(図3参照)が定着ローラ310に通紙されているか否かを特定し、小サイズの記録紙Psが通紙されていることが特定されると(ステップS21:YES)、ステップS22〜S23の処理をする。
In step S21, the roller temperature control function unit 100f specifies whether or not a small size recording paper Ps (see FIG. 3) is passed through the fixing
ステップS22で、ローラ温度制御機能部100fは、第二の温度センサ350sの検出温度が定着ローラ許容温度限界(例えば100℃)よりも高い温度か否かを判定する。
In step S22, the roller temperature control function unit 100f determines whether or not the temperature detected by the
ここで、この定着ローラ許容温度限界とは、定着ローラ310の端部の領域310tの温度が許容限度レベル(例えば200℃)まで高くなったときに、その温度上昇に合わせた模擬発熱部300bでの誘導発熱による温度上昇で模擬発熱部300bがなる温度である。
Here, the allowable temperature limit of the fixing roller is the simulated
そして、ここで、定着ローラ310の温度の許容限度レベルとは、たとえば、定着ローラ310においていわゆるホットオフセットが生じない限度の温度である。
Here, the allowable limit level of the temperature of the fixing
定着ローラ許容温度限界は、特許請求の範囲の請求項4の記載における「予め定められた温度」の一例である。 The fixing roller allowable temperature limit is an example of a “predetermined temperature” in claim 4 of the claims.
ローラ温度制御機能部100fは、第二の温度センサ350sの検出温度T2がこの定着ローラ310の許容温度限界(100℃)より高い温度のときには(ステップS22:YES)、次のステップS23の処理を実行する。
When the temperature T2 detected by the
ステップS23で、ローラ温度制御機能部100fは、誘導加熱部320による定着ローラ310の誘導加熱を抑制することにより、定着ローラ許容温度限界になった定着ローラ310の端部の領域310tが更に昇温することを防ぐ。
In step S23, the roller temperature control function unit 100f suppresses induction heating of the fixing
そして、このステップS23で、ローラ温度制御機能部100fは、通紙用モータMtrを制御して、定着ローラ310への記録紙Psへの通紙間隔を通常時の通紙間隔よりも広い通紙間隔にさせる。ここで、通常時の通紙間隔とは、ステップS22でローラ温度制御機能部100fが第二の温度センサ350sの検出温度T2が定着ローラ許容温度限界以下と判定した場合(ステップS22:NO)の時に、通紙がされる間隔である。ローラ温度制御機能部100fは、これにより、温度勾配により端部の領域310tに多く蓄積された熱が(図4下段のグラフのデータSmlTを参照)、中央部の領域310cへ移ることができる時間を長くしてやることにより、端部の領域310tから中央部の領域310cへ熱を移させるとともに、小さな記録紙Psが通紙され、小さな記録紙Psに定着処理を実行するために多くの熱量の必要な中央部の領域310cに、端部の領域310tから熱を補給させる。
In step S23, the roller temperature control function unit 100f controls the paper passing motor Mtr so that the paper passing interval of the recording paper Ps to the fixing
ローラ温度制御機能部100fは、第二の温度センサ350sの検出温度T2が上述した定着ローラ許容温度限界(100℃)以下となるまで、誘導加熱部320による誘導加熱を停止させると共に、定着ローラ310への次の記録紙Psの通紙をさせず、通紙間隔を広げさせることにより、定着ローラ310の温度勾配を解消させつつ、端部の領域310tの温度を許容温度レベル(200℃)以下とさせる。
The roller temperature control function unit 100f stops the induction heating by the
図8の下段のタイミングt3〜t4では、ローラ温度制御機能部100fが、かかる図8のステップS2の処理を繰り返し実行することにより(ステップS2r:NO)、第二の温度センサ350sの検出温度T2が100℃近辺で推移し、これにより端部の領域310tの温度が許容温度レベルを超えないときのことを示している。そして、このときには、上述したように、ローラ温度制御機能部100fにより通紙間隔が長くされて、端部の領域310tおよび中央部の領域310cの温度勾配が解消されているので、タイミングt3〜t4の上段の温度T1に示されているように、継続して中央部の領域310cの温度が定着温度(180℃)に維持される。
At timings t3 to t4 in the lower part of FIG. 8, the roller temperature control function unit 100f repeatedly executes the process of step S2 of FIG. 8 (step S2r: NO), thereby detecting the temperature T2 detected by the
図9は、サーモスタット350Swの動作を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the thermostat 350Sw.
図9を参照して、サーモスタット350Swの動作について詳しく説明する。 The operation of the thermostat 350Sw will be described in detail with reference to FIG.
図6のタイミングt4は、たとえば定着ローラ310と通紙用モータMtr(図4)との間にあるギア等がロックすることなど、定着ローラ310の駆動機構でロックが生じて、定着ローラ310が停止したタイミングを示している。
At timing t4 in FIG. 6, the fixing
このときには、定着ローラ310が停止しているので、第一の温度センサ310sの検出温度T1が低下する。この温度低下の一例を、図7上段(A)のタイミングt4〜t5に示した。
At this time, since the fixing
サーモスタット350Swは、このときに、このような検出温度の低下につれて、定着ローラ310の温度を回復させるべく誤って複写機1において誘導加熱部320が定着ローラ310の誘導加熱を続けたタイミングt4以降の図7下段(B)に示す、当該サーモスタット350Swの温度上昇により、自己の温度つまり自己の検出温度T2が、先述した安全装置動作温度(図6では125℃)になると(タイミングt5、ステップS31:YES)、誘導加熱部320による定着ローラ310への誘導加熱を停止させる(ステップS32)。サーモスタット350Swは、サーモスタット350Swの検出温度T2が安全装置動作温度の間は、継続して、誘導加熱を停止させ続ける(ステップS3r:NO、ステップS31:YES)。
At this time, the thermostat 350 </ b> SW erroneously recovers the temperature of the fixing
サーモスタット350Swには、安全装置動作温度として、タイミングt4〜t5の期間に示したように、ロックにより定着ローラ310が誤って停止して、第一の温度センサ310sの検出温度T1が下がることから(図6上段(A))、無闇に誘導加熱部320による定着ローラ310の誘導加熱が続けられた結果、当該誘導加熱と同時の模擬発熱部300bの誘導発熱により模擬発熱部300bがなる温度(たとえば125℃:図6下段(B)参照)が選ばれている。
As shown in the period of the timing t4 to t5, the thermostat 350Sw has the fixing
特許請求の請求項2の記載における「(通電が切られる)温度」は、かかるサーモスタット350Swの安全装置動作温度に設定される温度により、一例が示される。
An example of the “(temperature at which the power is turned off)” in
なお、サーモスタット350Swは、当該サーモスタット350Swの検出温度がこの安全装置動作温度となると(ステップS31:YES)、第一の温度センサ310sの検出温度T1が定着温度(180℃)以下でも(図6のタイミングt3〜t4を参照)、かかる第一の温度センサ310sの検出温度に応じた制御部100の動作等に拘わらずに、誘導加熱部320の誘導加熱を停止させるものとする。
Note that when the detected temperature of the thermostat 350Sw becomes the operating temperature of the safety device (step S31: YES), the thermostat 350Sw is detected even if the detected temperature T1 of the
最後に、他の実施形態について説明する。 Finally, another embodiment will be described.
(A)サーモスタット350Swに代えて、温度ヒューズを用いるものとしてもよい。この温度ヒューズも、第一および第二の加熱コイル320c,350cに対して直列に接続され、そして、上述したサーモスタット350Swの場合と同様に、そのサーモスタット350Sw自身の温度が安全装置動作温度になると(ステップS31:YES)、誘導加熱部320による誘導加熱を停止させるものとする(ステップS32)。
(A) A thermal fuse may be used instead of the thermostat 350Sw. This thermal fuse is also connected in series to the first and second heating coils 320c and 350c, and, similarly to the above-described thermostat 350Sw, when the temperature of the thermostat 350Sw itself becomes the safety device operating temperature ( Step S31: YES), induction heating by the
(B)ローラ温度制御機能部100fが、図9の説明におけるサーモスタット350Swの安全装置動作温度に基づいて、定着ローラ310の温度制御をしてもよい。たとえば、ローラ温度制御機能部100fは、第一の温度センサ310sの検出温度T1が定着温度180℃より低くとも(図6上段(A)のタイミングt4〜t5など)、第二の温度センサ350sの検出温度T2が、この安全装置動作温度以上であると(図9のステップS31:YES参照)、高周波ON/OFF回路100xにより、誘導加熱部320による定着ローラ310の誘導加熱を停止させるものとする(図9のステップS32参照)。こうすれば、サーモスタット350Swが誘導加熱を停止させる場合と異なり、停止される温度を、ローラ温度制御機能部100fの設定によって容易に変更して微調整などの調整を容易に行なうことができる。
(B) The roller temperature control function unit 100f may control the temperature of the fixing
なお、サーモスタット350Swの安全装置動作温度を、図8の説明で述べた定着ローラ許容温度限界にしてもよい。そして、このサーモスタット350Swは、制御部100によるスイッチ操作などにより、小サイズの紙が通紙されているときのみ、配線Cに接続されて(図8のステップS21参照)、誘導加熱部320による定着ローラ310の誘導加熱を停止可能になるものとする。こうすれば、サーモスタット350Swにより、簡便に、温度勾配が生じることを抑制することができる。
Note that the operating temperature of the safety device of the thermostat 350Sw may be set to the fixing roller allowable temperature limit described in the explanation of FIG. The thermostat 350Sw is connected to the wiring C only when a small-size sheet is passed by a switch operation by the control unit 100 (see step S21 in FIG. 8), and is fixed by the
BigT 大きいサイズの記録紙が通紙される場合の定着ローラの温度
SmlT 小さいサイズの記録紙が通紙される場合の定着ローラの温度
C 配線
I 画像形成機構
L 記録紙搬送経路
Mtr 通紙用モータ
P 記録紙
Ps 小さいサイズの記録紙
w1 記録紙Psの幅
w2 定着ローラ310の幅
1 複写機(画像形成装置)
100 制御部(制御手段)
100f ローラ温度制御機能部
100m 温度変化装置
100x 高周波ON/OFF回路
300 定着装置
300a 定着装置本体部
300b 模擬発熱部(模擬発熱手段)
310 定着ローラ(定着ローラ)
310p 圧ローラ
310r 加熱領域
310c 定着ローラ310の通紙がされる領域(通紙領域)
310t 定着ローラ310の通紙がされない領域(非通紙領域)
310s 第一の温度センサ
320 誘導加熱部(誘導加熱手段)
320c 第一の加熱コイル((第一の)コイル)
320h 高誘電率保持部材
350c 第二の加熱コイル(第二のコイル)
350h 発熱体
350s 第二の温度センサ
350Sw サーモスタット(過電流防止器)
BigT Fixing roller temperature when large size recording paper is passed SmlT Fixing roller temperature when small size recording paper is passed C Wiring I Image forming mechanism L Recording paper transport path Mtr Passing motor P recording paper Ps small size recording paper w1 width of recording paper Ps w2 width of fixing
100 Control unit (control means)
100f Roller temperature
310 Fixing roller (fixing roller)
310t Area where the fixing
310s
320c first heating coil ((first) coil)
320h High dielectric
Claims (5)
磁束を生成するコイルを有し、当該コイルにより生成する磁束により前記定着ローラを誘導加熱する誘導加熱手段と、
前記コイルに直列に接続された第二のコイルを備えており、当該第二のコイルにより生成する磁束によって誘導発熱をする模擬発熱手段と、
前記定着ローラの温度と予め定められた温度関係にある、前記模擬発熱手段による誘導発熱の温度を、予め定められた温度以下に保つべく前記誘導加熱手段の駆動を制御する制御手段とを備える画像形成装置。 A fixing roller for fixing the recording paper to be passed;
An induction heating means having a coil for generating magnetic flux, and induction heating the fixing roller by the magnetic flux generated by the coil;
A second heating coil connected in series to the coil, and a simulated heating means for generating induction heat by a magnetic flux generated by the second coil;
An image provided with control means for controlling the drive of the induction heating means so as to keep the temperature of the induction heat generated by the simulated heat generation means which is in a predetermined temperature relationship with the temperature of the fixing roller below a predetermined temperature. Forming equipment.
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