JP2015022221A - Image heating device, and image forming apparatus including the image heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置(定着器)として用いて好適な画像加熱装置、及びその画像加熱装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image heating apparatus suitable for use as a fixing device (fixing device) mounted in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer, and an image forming apparatus including the image heating apparatus.
電子写真記録方式の複写機やプリンタに搭載される定着装置(定着器)として、加熱回転体と、加熱回転体と接触してニップ部を形成する加圧回転体と、を有するものが知られている。未定着トナー画像を担持する記録材はニップ部で搬送されつつ加熱され、これによってトナー画像は記録材上に定着される。 As a fixing device (fixing device) mounted on an electrophotographic recording type copying machine or printer, a fixing device (fixing device) having a heating rotator and a pressure rotator which forms a nip portion in contact with the heating rotator is known. ing. The recording material carrying the unfixed toner image is heated while being conveyed in the nip portion, whereby the toner image is fixed on the recording material.
加熱回転体と加圧回転体の組み合わせとして、回転可能なローラ部材同士の組み合わせ、回転可能なローラ部材とエンドレスのベルト部材の組み合わせ、或いは回転可能なエンドレスのベルト部材同士の組み合わせたものも製品化されている。 Commercial combinations of rotating roller members, rotating roller members and endless belt members, or rotating endless belt members are also available as combinations of heating and pressure rotating members. Has been.
また定着装置は、加熱回転体を加熱するハロゲンヒータ、セラミックヒータ又は誘導加熱ヒータ等の加熱源と、加熱回転体の温度を検知するサーミスタ等の温度検知手段を備える。更に定着装置は、加熱回転体が所定の制御温度(温調温度)となるように温度検知手段からの出力に応じて加熱源を制御する制御手段を備える。ここで、制御手段は、異常な温度上昇による定着装置の構成部材の損傷を防止するために、通常の温調温度よりも高い所定のエラー検知温度を備えている。 The fixing device includes a heating source such as a halogen heater, a ceramic heater, or an induction heater that heats the heating rotator, and a temperature detection unit such as a thermistor that detects the temperature of the heating rotator. The fixing device further includes control means for controlling the heating source in accordance with the output from the temperature detection means so that the heating rotator has a predetermined control temperature (temperature control temperature). Here, the control means has a predetermined error detection temperature higher than the normal temperature control temperature in order to prevent damage to the components of the fixing device due to an abnormal temperature rise.
また定着装置は、温度検知手段がエラー検知温度以上の温度を検知すると、加熱源への通電を遮断するサーモスイッチ等の通電遮断部材を備える。 In addition, the fixing device includes an energization interruption member such as a thermo switch that interrupts energization to the heating source when the temperature detection unit detects a temperature equal to or higher than the error detection temperature.
特に、加熱回転体と加圧回転体とが圧接又は離間可能な構成の定着装置では、加熱回転体と加圧回転体との圧接又は離間により加熱回転体の熱容量及び放熱量が変化する。このため、加熱回転体と加圧回転体との離間状態においてエラー検知温度を検知できなくなる可能性がある。 In particular, in a fixing device having a configuration in which the heating rotator and the pressure rotator can be pressed or separated from each other, the heat capacity and the heat radiation amount of the heating rotator change due to the pressure contact or separation between the heating rotator and the pressure rotator. For this reason, there is a possibility that the error detection temperature cannot be detected in the separated state between the heating rotator and the pressure rotator.
特許文献1には、エラー検知温度の閾値を、加熱回転体と加圧回転体とが加圧状態である場合と圧解除状態である場合とで、可変とする定着装置が開示されている。特許文献1の定着装置にあっては、加圧状態である場合の第一のエラー検知温度よりも、圧解除状態である場合の第二のエラー温度を低くすることによって、圧解除状態であっても、より確実に異常を検知するというものである。 Patent Document 1 discloses a fixing device in which a threshold value of an error detection temperature is variable depending on whether a heating rotator and a pressure rotator are in a pressurized state or a pressure released state. In the fixing device disclosed in Patent Document 1, the second error temperature in the pressure release state is set lower than the first error detection temperature in the pressurization state, thereby reducing the pressure release state. However, the abnormality is detected more reliably.
また、特許文献2には、記録材を加熱中に所定のエラー温度を検知すると、加熱回転体と加圧回転体とを圧解除状態にすることによって、加熱回転体から記録材への熱伝導を低減するようにした定着装置が開示されている。 In Patent Document 2, when a predetermined error temperature is detected during heating of the recording material, the heat conduction from the heating rotator to the recording material is performed by releasing the pressure of the heating rotator and the pressure rotator. There is disclosed a fixing device which reduces the above-described problem.
ところで、画像形成装置には、プリント出力の高速化、及び厚紙やコート紙等の記録材への対応が求められている。これらの場合、記録材が通過した際のニップ部の温度低下が大きくなるため、ニップ部の温度を所定の温調温度に維持するために、加熱回転体の表面から加熱源で熱を供給する外部加熱手段を備える定着装置が提案されている。 Incidentally, the image forming apparatus is required to increase the speed of print output and to cope with recording materials such as cardboard and coated paper. In these cases, since the temperature drop of the nip portion when the recording material passes increases, heat is supplied from the surface of the heating rotator by a heating source in order to maintain the temperature of the nip portion at a predetermined temperature control temperature. A fixing device having an external heating means has been proposed.
ここで、加熱回転体の表面を所定の温調温度に維持する場合、加熱源への電力の供給及び遮断のタイミングと、温度検知手段が加熱回転体の温度を検知するタイミングには、加熱回転体と外部加熱手段の熱容量及び放熱量のために時間的なズレが生じてしまう。このため、所定の温調温度に対して、加熱回転体に温度上昇(以下、オーバーシュートともいう)、又は温度低下(以下、アンダーシュートともいう)が生じる。 Here, when the surface of the heating rotator is maintained at a predetermined temperature control temperature, the heating rotation is performed at the timing of supplying and cutting off the power to the heating source and the timing at which the temperature detecting means detects the temperature of the heating rotator. Due to the heat capacity and heat dissipation of the body and the external heating means, a time lag will occur. For this reason, a temperature rise (hereinafter also referred to as overshoot) or a temperature decrease (hereinafter also referred to as undershoot) occurs in the heating rotator with respect to a predetermined temperature control temperature.
通常、記録材を加熱していないスタンバイ状態においては、スタンバイ状態の消費電力の低減、及び加熱回転体と加圧回転体の耐久寿命を延ばすために、加熱回転体と外部加熱手段は離間されている。 Normally, in the standby state where the recording material is not heated, the heating rotator and the external heating means are separated from each other in order to reduce the power consumption in the standby state and extend the durability life of the heating rotator and the pressure rotator. Yes.
加熱回転体と外部加熱手段とを圧接又は離間可能な構成の定着装置では、圧接状態と離間状態とで外部加熱手段の熱容量と放熱量の変化が大きいため、外部加熱手段のオーバーシュートが通常の温度制御時よりもさらに大きくなる場合がある。したがって、定着装置が所定の加熱動作を正常な状態で行っていても、加熱回転体と外部加熱手段との圧接又は離間による外部加熱手段のオーバーシュートにより、温度検知手段の検知温度が上述のエラー検知温度を超えてしまう場合がある。 In the fixing device configured to be able to press-contact or separate the heating rotator and the external heating unit, the external heating unit overshoots normally due to large changes in the heat capacity and the heat radiation amount of the external heating unit between the press-contact state and the separated state. It may be larger than that during temperature control. Therefore, even if the fixing device performs a predetermined heating operation in a normal state, the detected temperature of the temperature detecting unit is not equal to the above error due to overshoot of the external heating unit due to the pressure contact or separation between the heating rotating body and the external heating unit. The detected temperature may be exceeded.
この課題に対して、特許文献1、及び特許文献2に開示されるような定着装置では、正常な着脱動作であるにもかかわらず、通電遮断部材が動作し、以降の加熱動作が不可能となってしまう恐れがある。一方で、圧接状態又は離間状態によるオーバーシュートの増加を見込んで、エラー検知温度を高く設定した場合では、異常な温度上昇による通電遮断部材の動作が遅れてしまうことになる。 With respect to this problem, in the fixing devices as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the energization cut-off member operates and the subsequent heating operation is impossible despite the normal attachment / detachment operation. There is a risk of becoming. On the other hand, when the error detection temperature is set high in anticipation of an increase in overshoot due to the pressure contact state or the separated state, the operation of the energization cutoff member due to an abnormal temperature rise is delayed.
本発明の目的は、外部加熱部材のオーバーシュートが大きい場合であっても、装置の不意な停止を抑制できるようにした画像加熱装置、及びその画像加熱装置を備える画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image heating apparatus capable of suppressing an unexpected stop of the apparatus even when the overshoot of the external heating member is large, and an image forming apparatus including the image heating apparatus. is there.
本発明の他の目的は、第1の回転体のオーバーシュートが大きい場合であっても、装置の不意な停止を抑制できるようにした画像加熱装置、及びその画像加熱装置を備える画像形成装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an image heating apparatus capable of suppressing an unexpected stop of the apparatus even when the overshoot of the first rotating body is large, and an image forming apparatus including the image heating apparatus. It is to provide.
(1)上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の構成は、画像を担持する記録材をその間のニップ部にて加熱する第1及び第2の回転体と、前記第1の回転体の外面に当接してこれを加熱する外部加熱部材と、前記外部加熱部材を加熱する加熱源と、前記外部加熱部材と前記第1の回転体とを接離させる接離手段と、前記外部加熱部材と前記第1の回転体との圧接状態及び離間状態を検知する検知手段と、前記外部加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記外部加熱部材が所定の目標温度となるように前記温度検知手段の出力に応じて前記加熱源への通電を制御する制御手段と、を有する画像加熱装置であって、前記検知手段により前記離間状態であることが検知され、かつ、前記温度検知手段により前記外部加熱部材が前記目標温度よりも高い異常温度であることが検知された場合には、前記接離手段により前記圧接状態へ移行させることを特徴とする。 (1) The configuration of the image heating apparatus according to the present invention for achieving the above object includes a first rotating body for heating a recording material carrying an image at a nip portion therebetween, and the first rotating body. An external heating member that contacts and heats the outer surface of the rotating body; a heating source that heats the external heating member; contact / separation means that contacts and separates the external heating member and the first rotating body; Detection means for detecting the pressure contact state and the separation state between the external heating member and the first rotating body, temperature detection means for detecting the temperature of the external heating member, and the external heating member so as to have a predetermined target temperature Control means for controlling energization to the heating source in accordance with the output of the temperature detection means, wherein the detection means detects that the separated state and the temperature The external heating member is detected by the detecting means. If it serial is higher abnormal temperature than the target temperature is detected, and wherein the shifting to the pressed state by the moving means.
(2)上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の他の構成は、画像を担持する記録材をその間のニップ部にて加熱する第1及び第2の回転体と、前記第1の回転体を加熱する加熱源と、前記第1の回転体と前記第2の回転体とを接離させる接離手段と、前記第1の回転体と前記第2の回転体との圧接状態及び離間状態を検知する検知手段と、前記第1の回転体の温度を検知する温度検知手段と、前記第1の回転体が所定の目標温度となるように前記温度検知手段の出力に応じて前記加熱源への通電を制御する制御手段と、を有する画像加熱装置であって、前記検知手段により前記離間状態であることが検知され、かつ、前記温度検知手段により前記第1の回転体が前記目標温度よりも高い異常温度であることが検知された場合には、前記接離手段により前記圧接状態へ移行させることを特徴とする。 (2) Another configuration of the image heating apparatus according to the present invention for achieving the above object includes a first rotating body and a second rotating body for heating a recording material carrying an image at a nip portion therebetween, and the first rotating body. A heating source for heating one rotating body, contact / separation means for contacting / separating the first rotating body and the second rotating body, and pressure contact between the first rotating body and the second rotating body Detecting means for detecting the state and the separated state, temperature detecting means for detecting the temperature of the first rotating body, and output of the temperature detecting means so that the first rotating body has a predetermined target temperature. An image heating apparatus having a control means for controlling energization to the heating source, wherein the detection means detects that the separated state is detected, and the temperature detection means detects the first rotating body. Is detected as an abnormal temperature higher than the target temperature , And wherein the shifting to the pressed state by the moving means.
(3)上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の他の構成は、画像を担持する記録材をその間のニップ部にて加熱する第1及び第2の回転体と、前記第1の回転体を加熱する加熱源と、前記第1の回転体の外面に当接して前記第1の回転体の熱を放熱する外部放熱部材と、前記外部放熱部材と前記第1の回転体とを接離させる接離手段と、前記外部放熱部材と前記第1の回転体との圧接状態及び離間状態を検知する検知手段と、前記第1の加熱体の温度を検知する温度検知手段と、前記第1の回転体が所定の目標温度となるように前記温度検知手段の出力に応じて前記加熱源への通電を制御する制御手段と、を有する画像加熱装置であって、前記検知手段により前記離間状態であることが検知され、かつ、前記温度検知手段により前記外部加熱部材が前記目標温度よりも高い異常温度であることが検知された場合には、前記接離手段により前記圧接状態へ移行させることを特徴とする。 (3) Another configuration of the image heating apparatus according to the present invention for achieving the above object includes: a first rotating body that heats a recording material carrying an image at a nip portion therebetween; A heat source that heats one rotating body, an external heat radiating member that contacts the outer surface of the first rotating body and radiates heat of the first rotating body, the external heat radiating member, and the first rotating body. Contact / separation means for contacting / separating, detection means for detecting the pressure contact state and separation state of the external heat radiating member and the first rotating body, and temperature detection means for detecting the temperature of the first heating body, An image heating apparatus comprising: control means for controlling energization to the heating source in accordance with an output of the temperature detection means so that the first rotating body has a predetermined target temperature, wherein the detection means By the temperature detecting means. When said external heating member is higher abnormal temperature than the target temperature is detected, and wherein the shifting to the pressed state by the moving means.
(4)上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の構成は、記録材に画像を形成する画像形成部と、記録材に形成された画像を加熱する画像加熱部と、を有する画像形成装置であって、前記画像加熱部が(1)乃至(3)の何れかに記載の画像加熱装置であることを特徴とする。 (4) A configuration of an image forming apparatus according to the present invention for achieving the above object includes an image forming unit that forms an image on a recording material, and an image heating unit that heats the image formed on the recording material. In the image forming apparatus, the image heating unit is the image heating apparatus according to any one of (1) to (3).
本発明によれば、外部加熱部材のオーバーシュートが大きい場合であっても、装置の不意な停止を抑制できるようにした画像加熱装置、及びその画像加熱装置を備える画像形成装置の提供を実現できる。 According to the present invention, it is possible to provide an image heating apparatus capable of suppressing an unexpected stop of the apparatus even when the overheating of the external heating member is large, and an image forming apparatus including the image heating apparatus. .
また本発明によれば、第1の回転体のオーバーシュートが大きい場合であっても、装置の不意な停止を抑制できるようにした画像加熱装置、及びその画像加熱装置を備える画像形成装置の提供を実現できる。 According to the present invention, there is also provided an image heating apparatus capable of suppressing an unexpected stop of the apparatus even when the overshoot of the first rotating body is large, and an image forming apparatus including the image heating apparatus. Can be realized.
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において種々の構成を他の公知の構成に置き換えることは可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Although the preferred embodiment of the present invention is an example of the best embodiment of the present invention, the present invention is not limited by the following examples, and various other configurations are possible within the scope of the idea of the present invention. It is possible to replace this with a known configuration.
[実施例1]
(1)画像形成装置
図1を参照して、本発明に係る画像加熱装置を定着装置として搭載した画像形成装置を説明する。図1は電子写真記録技術を用いた画像形成装置(本実施例ではフルカラープリンタ)100の一例の概略構成を表わす断面図である。
[Example 1]
(1) Image Forming Apparatus An image forming apparatus equipped with the image heating apparatus according to the present invention as a fixing device will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an example of an image forming apparatus (full color printer in this embodiment) 100 using an electrophotographic recording technique.
画像形成装置100において、記録材Pにトナー画像を形成する画像形成部101は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4つの画像形成ステーションPa,Pb,Pc,Pdを有する。各画像形成ステーションは、像担持体としての感光体ドラム1と、帯電部材2と、レーザスキャナ3と、現像器4と、感光体ドラムをクリーニングするクリーナ5と、を有する。更に各画像形成ステーションは、転写部材6と、転写部材で感光体ドラム1から転写したトナー画像を担持しつつ搬送するベルト7と、ベルトから記録材Pへトナー画像を転写する二次転写部材8と、ベルト7をクリーニングするクリーナ10と、を有する。以上の画像形成部101の動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。 In the image forming apparatus 100, an image forming unit 101 that forms a toner image on a recording material P includes four image forming stations Pa, Pb, Pc, and Pd of yellow, magenta, cyan, and black. Each image forming station includes a photosensitive drum 1 as an image carrier, a charging member 2, a laser scanner 3, a developing device 4, and a cleaner 5 for cleaning the photosensitive drum. Each image forming station further includes a transfer member 6, a belt 7 that conveys the toner image transferred from the photosensitive drum 1 by the transfer member, and a secondary transfer member 8 that transfers the toner image from the belt to the recording material P. And a cleaner 10 for cleaning the belt 7. Since the operation of the image forming unit 101 described above is well known, detailed description thereof is omitted.
画像形成装置100内のカセット11に収納された記録材Pはローラ12の回転によって搬送路13aに1枚ずつ繰り出される。その記録材Pはローラ14の回転によってベルト7と二次転写部材8とで形成された二次転写ニップ部に搬送される。二次転写ニップ部で未定着トナー画像が1面目に転写された記録材Pは画像加熱部としての定着装置9に送られ、定着装置でトナー画像は記録材に加熱定着される。定着装置9を出た記録材Pは、片面プリントの場合にフラッパ15により振り分けられトレイ17に排出される。 The recording material P stored in the cassette 11 in the image forming apparatus 100 is fed one by one to the transport path 13 a by the rotation of the roller 12. The recording material P is conveyed to the secondary transfer nip portion formed by the belt 7 and the secondary transfer member 8 by the rotation of the roller 14. The recording material P on which the unfixed toner image is transferred to the first surface in the secondary transfer nip is sent to a fixing device 9 as an image heating unit, and the toner image is heated and fixed on the recording material by the fixing device. The recording material P exiting the fixing device 9 is sorted by the flapper 15 and discharged to the tray 17 in the case of single-sided printing.
両面プリントの場合、定着装置9を出た記録材Pはフラッパ15により振り分けられ搬送路13bに案内される。搬送路13bではその記録材Pをスイッチバック搬送して搬送路13aに送り出す。この記録材Pはローラ14の回転によって二次転写ニップ部に搬送される。二次転写ニップ部で未定着トナー画像が2面目に転写された記録材Pは定着装置9に送られ、定着装置でトナー画像は記録材に加熱定着される。定着装置9を出た記録材Pはフラッパ15により振り分けられトレイ17に排出される。 In the case of duplex printing, the recording material P exiting the fixing device 9 is distributed by the flapper 15 and guided to the conveyance path 13b. In the conveyance path 13b, the recording material P is switched back and conveyed to the conveyance path 13a. The recording material P is conveyed to the secondary transfer nip portion by the rotation of the roller 14. The recording material P on which the unfixed toner image is transferred to the second surface at the secondary transfer nip portion is sent to the fixing device 9, and the toner image is heated and fixed to the recording material by the fixing device. The recording material P exiting the fixing device 9 is distributed by the flapper 15 and discharged to the tray 17.
(2)定着装置(画像加熱装置)9
図2は定着装置9の概略構成を表す長手方向中央断面図である。図3は定着装置9の加圧ローラ用の圧接・離間手段50と、外部加熱ユニット80と、外部加熱ユニット用の圧接・離間手段90の説明図である。図4は図3に示す定着装置9を記録材搬送方向下流側から表した説明図である。図5は定着装置9の定着ローラ40に対し加圧ローラと外部加熱ベルト83が離間している状態を表す図である。
(2) Fixing device (image heating device) 9
FIG. 2 is a longitudinal central sectional view showing a schematic configuration of the fixing device 9. FIG. 3 is an explanatory view of the pressure contact / separation means 50 for the pressure roller of the fixing device 9, the external heating unit 80, and the pressure contact / separation means 90 for the external heating unit. FIG. 4 is an explanatory view showing the fixing device 9 shown in FIG. 3 from the downstream side in the recording material conveyance direction. FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the pressure roller and the external heating belt 83 are separated from the fixing roller 40 of the fixing device 9.
定着装置9は、第1の回転体としての定着ローラ40と、第2の回転体としての加圧ローラ41と、定着ローラと加圧ローラとを圧接又は離間させる第1の接離手段50と、を有する。更に定着装置9は、外部加熱手段としての外部加熱ユニット80と、外部加熱ユニットの外部加熱部材としての外部加熱ベルト83と定着ローラ40とを圧接又は離間させる第2の接離手段90と、を有する。定着ローラ40と、加圧ローラ41と、外部加熱ベルト83は、それぞれ、記録材搬送方向と直交する方向(以下、長手方向と記す)に長い部材である。 The fixing device 9 includes a fixing roller 40 as a first rotating body, a pressure roller 41 as a second rotating body, and a first contact / separation unit 50 that presses or separates the fixing roller and the pressure roller. Have. Further, the fixing device 9 includes an external heating unit 80 as an external heating unit, and an external heating belt 83 as an external heating member of the external heating unit and a second contact / separation unit 90 that presses or separates the fixing roller 40. Have. The fixing roller 40, the pressure roller 41, and the external heating belt 83 are members that are long in a direction orthogonal to the recording material conveyance direction (hereinafter referred to as a longitudinal direction).
(2−1)定着ローラ(第1の回転体)40
定着ローラ40は、アルミニウムよりなる厚さ3mmの中空円筒状の芯金40aを有する。芯金40aの長手方向両側の軸部40a1,40a2間の外周面上には耐熱シリコーンゴムよりなる厚さ3mmの弾性層40bが形成され、更にこの弾性層の外周面上には耐熱フッ素樹脂よりなる厚さ50μmの離型層40cが形成されている。
(2-1) Fixing roller (first rotating body) 40
The fixing roller 40 has a hollow cylindrical cored bar 40a made of aluminum and having a thickness of 3 mm. An elastic layer 40b made of heat-resistant silicone rubber is formed on the outer peripheral surface between the shaft portions 40a1 and 40a2 on both sides in the longitudinal direction of the core metal 40a. Further, on the outer peripheral surface of the elastic layer, heat-resistant fluororesin A release layer 40c having a thickness of 50 μm is formed.
この定着ローラ40は、芯金40aの各軸部40a1,40a2が定着装置9の一対の第1側板A1,A2に回転可能に支持されている。定着ローラ40の回転中心には加熱源としてのハロゲンヒータ60が配設されており、このハロゲンヒータは芯金40aの長手方向両端に配設された側板(不図示)に固定支持されている。芯金40aの軸部40a1にはギアG1が固着され、このギアは回転手段としてのモータM1により回転される。 In the fixing roller 40, the shaft portions 40 a 1 and 40 a 2 of the core metal 40 a are rotatably supported by the pair of first side plates A 1 and A 2 of the fixing device 9. A halogen heater 60 as a heating source is disposed at the rotation center of the fixing roller 40, and this halogen heater is fixedly supported on side plates (not shown) disposed at both ends in the longitudinal direction of the cored bar 40a. A gear G1 is fixed to the shaft portion 40a1 of the cored bar 40a, and this gear is rotated by a motor M1 as a rotating means.
定着ローラ40の回転方向におけるニップ部Nの上流側には、定着ローラの外周面(外面)の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ30が定着ローラ外面と非接触に配置されている。 On the upstream side of the nip portion N in the rotation direction of the fixing roller 40, a thermistor 30 as a temperature detecting means for detecting the temperature of the outer peripheral surface (outer surface) of the fixing roller is disposed in non-contact with the outer surface of the fixing roller.
(2−2)加圧ローラ(第2の回転体)41
定着ローラ40と平行に配設された加圧ローラ41は、アルミニウムよりなる厚さ5mmの中空円筒状の芯金41aを有する。芯金41aの長手方向両側の軸部41a1,41a2間の外周面上には耐熱シリコーンゴムよりなる厚さ2mmの弾性層41bが形成され、更にこの弾性層の外周面上には耐熱フッ素樹脂よりなる厚さ50μmの離型層41cが形成されている。芯金41aの各軸部41a1,41a2は定着装置9の一対の第2側板A3,A4に回転可能に支持されている。
(2-2) Pressure roller (second rotating body) 41
The pressure roller 41 arranged in parallel with the fixing roller 40 has a hollow cylindrical cored bar 41a made of aluminum and having a thickness of 5 mm. An elastic layer 41b made of heat-resistant silicone rubber is formed on the outer peripheral surface between the shaft portions 41a1 and 41a2 on both sides in the longitudinal direction of the metal core 41a. Further, on the outer peripheral surface of the elastic layer, heat-resistant fluororesin A release layer 41c having a thickness of 50 μm is formed. The shaft portions 41a1 and 41a2 of the cored bar 41a are rotatably supported by a pair of second side plates A3 and A4 of the fixing device 9.
(2−3)接離手段50
接離手段50の構成を図3、図4を参照して説明する。接離手段50は、接離部材としての一対のカム50a1,50a2と、これらのカムを加圧ローラ41の長手方向に沿って連結するカム軸50bと、を有する。各カム50a1,50a2は図3に示すように大径部と小径部を有する楕円形状に形成されている。カム軸51は定着装置9の一対の第3側板A5,A6に回転可能に支持されている。カム軸50bの長手方向端部にはギアG2が固着され、このギアは第2の回転手段としてのモータM2により回転される。
(2-3) Contact / separation means 50
The structure of the contacting / separating means 50 will be described with reference to FIGS. The contact / separation means 50 includes a pair of cams 50a1 and 50a2 as contact / separation members, and a cam shaft 50b that connects these cams along the longitudinal direction of the pressure roller 41. Each of the cams 50a1 and 50a2 is formed in an elliptical shape having a large diameter portion and a small diameter portion as shown in FIG. The cam shaft 51 is rotatably supported by a pair of third side plates A5 and A6 of the fixing device 9. A gear G2 is fixed to the longitudinal end portion of the cam shaft 50b, and this gear is rotated by a motor M2 as a second rotating means.
上記接離手段50は、加圧ローラ41を定着ローラ40に圧接して加圧ローラと定着ローラとを加圧状態(圧接状態)とし、加圧ローラを定着ローラから離間させて加圧ローラと定着ローラとを圧解除状態(離間状態)とするようになっている。未定着トナー画像tを担持する記録材Pを加熱する際に、加圧ローラ41は図2に示されるように定着ローラ40に圧接される。定着装置9のスタンバイ状態(画像形成の待機時)では、図5に示すように加圧ローラ41は定着ローラ40から離間している。 The contact / separation means 50 presses the pressure roller 41 against the fixing roller 40 to bring the pressure roller and the fixing roller into a pressure state (pressure contact state), and separates the pressure roller from the fixing roller to The fixing roller is in a pressure release state (separated state). When the recording material P carrying the unfixed toner image t is heated, the pressure roller 41 is pressed against the fixing roller 40 as shown in FIG. In the standby state of the fixing device 9 (when waiting for image formation), the pressure roller 41 is separated from the fixing roller 40 as shown in FIG.
加圧ローラ41を定着ローラ40に圧接させる場合、モータM2はギアG2を介してカム軸50bを回転させ、カム50a1,50a2を一点鎖線にて示す位置から実線にて示す位置まで回転させる(図3参照)。そしてこのカム50a1,50a2の回転により側板A3,A4間の底板B1をカムの最大径部50a11,50a21で定着ローラ40の母線方向と直交する垂直方向に押し上げて加圧ローラ41の外周面(外面)を定着ローラ40外面に圧接させる。これによって加圧ローラ41と定着ローラ40の弾性層41b,40bが潰れて弾性変形し、加圧ローラ外面と定着ローラ外面とで所定幅のニップ部N(図2参照)が形成される。 When the pressure roller 41 is brought into pressure contact with the fixing roller 40, the motor M2 rotates the cam shaft 50b via the gear G2, and rotates the cams 50a1 and 50a2 from the position indicated by the alternate long and short dash line to the position indicated by the solid line (FIG. 3). Then, by rotation of the cams 50a1 and 50a2, the bottom plate B1 between the side plates A3 and A4 is pushed up by the cam maximum diameter portions 50a11 and 50a21 in the vertical direction perpendicular to the generatrix direction of the fixing roller 40, and the outer peripheral surface (outer surface) of the pressure roller 41 ) To the outer surface of the fixing roller 40. As a result, the elastic layers 41b and 40b of the pressure roller 41 and the fixing roller 40 are crushed and elastically deformed, and a nip portion N (see FIG. 2) having a predetermined width is formed between the pressure roller outer surface and the fixing roller outer surface.
本実施例では、加圧ローラ41を総圧約784N(約80kgf)で定着ローラ40に圧接して上記ニップ部Nを形成している。 In this embodiment, the nip portion N is formed by pressing the pressure roller 41 against the fixing roller 40 with a total pressure of about 784 N (about 80 kgf).
加圧ローラ41を定着ローラ40から離間させる場合、モータM2はギアG2を介してカム軸51を回転させ、カム50a1,50a2を実線にて示す位置から一点鎖線にて示す位置まで回転させる(図3参照)。そしてこのカム50a1,50a2の回転によって底板B1をカムの最小径部50a12,50a22で支持しつつ定着ローラ40の母線方向と直交する垂直方向に下降させて加圧ローラ41外面を定着ローラ40外面から離間させる(図5参照)。 When the pressure roller 41 is separated from the fixing roller 40, the motor M2 rotates the cam shaft 51 via the gear G2, and rotates the cams 50a1 and 50a2 from the position indicated by the solid line to the position indicated by the one-dot chain line (FIG. 3). The rotation of the cams 50a1 and 50a2 lowers the outer surface of the pressure roller 41 from the outer surface of the fixing roller 40 by lowering the bottom plate B1 in the vertical direction perpendicular to the generatrix direction of the fixing roller 40 while supporting the bottom plate B1 by the minimum diameter portions 50a12 and 50a22 of the cam. Separate (see FIG. 5).
(2−4)外部加熱ユニット80
コート紙や厚紙等の記録材Pが担持する未定着トナー画像tを高速に記録材に加熱定着する場合、定着ローラ40の弾性層40bの熱伝導性が低いため、ニップ部Nで記録材に奪われる熱量に対してハロゲンヒータ60からの熱応答が間に合わないことがある。このため、図2に示すように、定着ローラ40の外面を加熱するための外部加熱ユニット80が配置される。定着ローラ40は、芯金40aの内部に配置されるハロゲンヒータ60のみならず、外部加熱ユニット80からの熱供給を受けることができる。このため定着ローラ40は、コート紙や厚紙が担持する未定着トナー画像を高速に加熱定着しても、定着ローラ40の外面温度を一定に保つことが可能となる。
(2-4) External heating unit 80
When the unfixed toner image t carried on the recording material P such as coated paper or thick paper is heat-fixed on the recording material at high speed, the thermal conductivity of the elastic layer 40b of the fixing roller 40 is low. The thermal response from the halogen heater 60 may not be in time for the amount of heat lost. For this reason, as shown in FIG. 2, an external heating unit 80 for heating the outer surface of the fixing roller 40 is arranged. The fixing roller 40 can receive heat supply from the external heating unit 80 as well as the halogen heater 60 disposed in the cored bar 40a. Therefore, the fixing roller 40 can keep the outer surface temperature of the fixing roller 40 constant even when the unfixed toner image carried on the coated paper or the thick paper is heated and fixed at high speed.
外部加熱ユニット80は、加熱部材としての2つの中空円筒状の加熱ローラ81,82と、これらの加熱ローラに張架された外部加熱部材としてのエンドレス状の外部加熱ベルト83と、を有する。加熱ローラ81,82は長手方向に長い部材である。加熱ローラ81,82は、それぞれ、加熱源としてのハロゲンヒータ61,62を内包している。 The external heating unit 80 includes two hollow cylindrical heating rollers 81 and 82 as heating members, and an endless external heating belt 83 as an external heating member stretched around these heating rollers. The heating rollers 81 and 82 are long members in the longitudinal direction. The heating rollers 81 and 82 include halogen heaters 61 and 62 as heating sources, respectively.
加熱ローラ81,82の外周面(外面)は、熱伝導率の高いアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属の円筒材料、或いは高離型性を持つゴム、樹脂等を、金属製の円筒材料からなる基層(不図示)の表面にコートして構成される。各加熱ローラ81,82の長手方向両端部にはフランジ(不図示)が固着されており、各フランジは高耐熱性を有した断熱ブッシュを介して定着装置9の一対の第4側板A7,A8に回転可能に支持されている。各加熱ローラ81,82の回転中心に配設されたハロゲンヒータ61,62は上記フランジに固定支持されている。 The outer peripheral surfaces (outer surfaces) of the heating rollers 81 and 82 are made of a metal cylindrical material such as a metal cylinder material such as aluminum, iron, or stainless steel having a high thermal conductivity, or a rubber or resin having high releasability. It is configured by coating the surface of a base layer (not shown). Flange (not shown) is fixed to both ends in the longitudinal direction of each of the heating rollers 81, 82, and each flange is a pair of fourth side plates A7, A8 of the fixing device 9 via a heat insulating bush having high heat resistance. Is rotatably supported. Halogen heaters 61 and 62 disposed at the rotation centers of the heating rollers 81 and 82 are fixedly supported by the flanges.
各加熱ローラ81,82の外面には、加熱ローラの外面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ31,32が当接している。 Thermistors 31 and 32 as temperature detecting means for detecting the outer surface temperature of the heating roller are in contact with the outer surfaces of the heating rollers 81 and 82.
外部加熱ベルト83は、定着ローラ40の外面と当接して定着ローラ外面を加熱する部材である。この外部加熱ベルト83は、耐熱樹脂もしくは金属ベルトからなる基層(不図示)と、基層の定着ローラ40と接する側の外面に形成されたフッ素樹脂よりなる離型層(不図示)と、を有する。この外部加熱ベルト83は、加熱ローラ81,82に張架されて定着ローラ40とともに加熱部Hを形成するようになっている。このように外部加熱ベルト44を加熱ローラ81,82に張架することによって、これらの加熱ローラのみで加熱部を形成するよりも加熱部の幅を大きくとることが可能となり、定着ローラ40表面へのより高速な加熱動作が可能となる。 The external heating belt 83 is a member that contacts the outer surface of the fixing roller 40 and heats the outer surface of the fixing roller. The external heating belt 83 has a base layer (not shown) made of a heat-resistant resin or a metal belt, and a release layer (not shown) made of a fluororesin formed on the outer surface of the base layer on the side in contact with the fixing roller 40. . The external heating belt 83 is stretched around heating rollers 81 and 82 to form a heating portion H together with the fixing roller 40. By stretching the external heating belt 44 on the heating rollers 81 and 82 in this way, it becomes possible to increase the width of the heating portion as compared with the case where the heating portion is formed only with these heating rollers, and the surface of the fixing roller 40 is moved. The higher-speed heating operation becomes possible.
(2−5)接離手段90
接離手段90の構成を図3、図4を参照して説明する。接離手段90は、接離部材としての一対のカム90a1,90a2と、これらのカムを定着ローラ40の長手方向に沿って連結するカム軸90bと、を有する。カム90a1,90a2は図3に示すように大径部と小径部を有する楕円形状に形成されている。カム軸90bは第4側板A7,A8に回転可能に支持されている。カム軸90bの長手方向端部にはギアG3が固着され、このギアは第3の回転手段としてのモータM3により回転される。
(2-5) Contact / separation means 90
The structure of the contacting / separating means 90 will be described with reference to FIGS. The contact / separation means 90 includes a pair of cams 90a1 and 90a2 as contact / separation members, and a cam shaft 90b that connects these cams along the longitudinal direction of the fixing roller 40. The cams 90a1 and 90a2 are formed in an elliptical shape having a large diameter portion and a small diameter portion as shown in FIG. The cam shaft 90b is rotatably supported by the fourth side plates A7 and A8. A gear G3 is fixed to the longitudinal end of the cam shaft 90b, and this gear is rotated by a motor M3 as a third rotating means.
上記接離手段90は、外部加熱ベルト83を定着ローラ40に圧接して外部加熱ベルトと定着ローラとを加圧状態(圧接状態)とし、外部加熱ベルトを定着ローラから離間させて外部加熱ベルトと定着ローラとを圧解除状態(離間状態)とするようになっている。未定着トナー画像tを担持する記録材Pを加熱する際に、外部加熱ベルト83は図2に示されるように定着ローラ40に圧接される。定着装置9のスタンバイ状態では、図6に示すように外部加熱ベルト83は定着ローラ40から離間している。 The contact / separation means 90 presses the external heating belt 83 against the fixing roller 40 to bring the external heating belt and the fixing roller into a pressurized state (pressure contact state), and separates the external heating belt from the fixing roller to the external heating belt. The fixing roller is in a pressure release state (separated state). When heating the recording material P carrying the unfixed toner image t, the external heating belt 83 is pressed against the fixing roller 40 as shown in FIG. In the standby state of the fixing device 9, the external heating belt 83 is separated from the fixing roller 40 as shown in FIG. 6.
外部加熱ベルト83を定着ローラ40に圧接させる場合、モータM3はギアG3を介してカム軸90bを回転させ、カム90a1,90a2を一点鎖線にて示す位置から実線にて示す位置まで回転させる(図3参照)。そしてこのカム90a1,90a2の回転により側板A7,A8間の底板B2をカムの最小径部90a11,90a21で支持しつつ定着ローラ40の母線方向と直交する垂直方向に下降させて外部加熱ベルト83の外面を定着ローラ外面に圧接させる。これによって外部加熱ベルト83が外面と定着ローラ40外面とで所定幅の加熱部H(図2参照)が形成される。 When the external heating belt 83 is brought into pressure contact with the fixing roller 40, the motor M3 rotates the cam shaft 90b via the gear G3 and rotates the cams 90a1 and 90a2 from the position indicated by the alternate long and short dash line to the position indicated by the solid line (FIG. 3). Then, by rotating the cams 90a1 and 90a2, the bottom plate B2 between the side plates A7 and A8 is supported by the minimum diameter portions 90a11 and 90a21 of the cam while being lowered in the vertical direction perpendicular to the generatrix direction of the fixing roller 40. The outer surface is brought into pressure contact with the outer surface of the fixing roller. As a result, a heating portion H (see FIG. 2) having a predetermined width is formed between the outer surface of the external heating belt 83 and the outer surface of the fixing roller 40.
本実施例では、外部加熱ベルト83を総圧約78.4N(約8kgf)で定着ローラ40に圧接して上記加熱部Hを形成している。 In this embodiment, the heating portion H is formed by pressing the external heating belt 83 against the fixing roller 40 with a total pressure of about 78.4 N (about 8 kgf).
外部加熱ベルト83を定着ローラ40から離間させる場合、モータM3はギアG3を介してカム軸90bを回転させ、カム90a1,90a2を実線にて示す位置から一点鎖線にて示す位置まで回転させる(図3参照)。そしてこのカム90a1,90a2の回転により底板B1をカムの最大径部90a12,90a22で定着ローラ40の母線方向と直交する垂直方向に押し上げて外部加熱ベルト83外面を定着ローラ40外面から離間させる(図5参照)。 When the external heating belt 83 is separated from the fixing roller 40, the motor M3 rotates the cam shaft 90b via the gear G3, and rotates the cams 90a1 and 90a2 from the position indicated by the solid line to the position indicated by the one-dot chain line (FIG. 3). As the cams 90a1 and 90a2 rotate, the bottom plate B1 is pushed up in the vertical direction perpendicular to the generatrix direction of the fixing roller 40 by the cam maximum diameter portions 90a12 and 90a22 to separate the outer surface of the external heating belt 83 from the outer surface of the fixing roller 40 (FIG. 5).
本実施例の定着装置9では、定着ローラ40と外部加熱ベルト83との圧接状態又は離間状態を検知するため、定着ローラ40と外部加熱ベルト83との間に検知手段としてのフォトセンサ75を配置している(図2参照)。フォトセンサ75は、フォトセンサの発光素子75aからの射出光75lが外部加熱ベルト83で遮光されていない場合に受光素子75bがHighレベル信号(以下、H信号と記す)を後述の回転制御回路71に出力するようになっている。またフォトセンサ75は、発光素子75aからの射出光75lが外部加熱ベルト83で遮光された場合に受光素子75bがLowレベルの信号(以下、L信号と記す)を回転制御回路71に出力するようになっている。 In the fixing device 9 of the present embodiment, a photo sensor 75 as a detecting unit is disposed between the fixing roller 40 and the external heating belt 83 in order to detect the pressure contact state or the separation state between the fixing roller 40 and the external heating belt 83. (See FIG. 2). In the photosensor 75, when the light 75l emitted from the light emitting element 75a of the photosensor is not shielded by the external heating belt 83, the light receiving element 75b sends a high level signal (hereinafter referred to as H signal) to the rotation control circuit 71 described later. To output. The photo sensor 75 outputs a low level signal (hereinafter referred to as an L signal) to the rotation control circuit 71 when the light 75l emitted from the light emitting element 75a is blocked by the external heating belt 83. It has become.
(2−6)加熱定着処理動作
図2、図4、図5を参照して本実施例の定着装置9における加熱定着処理動作を説明する。未定着トナー画像tを担持する記録材Pがニップ部Nに達する前に、制御手段としての制御回路70はモータM2を回転駆動し、加圧ローラ41を定着ローラ40に圧接させてニップ部Nを形成する。
(2-6) Heat-fixing processing operation The heat-fixing processing operation in the fixing device 9 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 4, and 5. Before the recording material P carrying the unfixed toner image t reaches the nip portion N, the control circuit 70 serving as a control means rotates the motor M2 to press the pressure roller 41 against the fixing roller 40 to thereby press the nip portion N. Form.
また制御回路70はモータM1を回転駆動し定着ローラ40を矢印方向に回転する。加圧ローラ41は定着ローラ40の回転に追従して矢印方向に回転する。 Further, the control circuit 70 drives the motor M1 to rotate the fixing roller 40 in the arrow direction. The pressure roller 41 follows the rotation of the fixing roller 40 and rotates in the direction of the arrow.
次いで、制御回路70は交流電源(不図示)より通電遮断部材としてのサーモスイッチ20を介してハロゲンヒータ60,61,62に通電し各ハロゲンヒータを点灯させる。ハロゲンヒータ60は定着ローラ40を芯金40aの内面側から加熱する。一方、ハロゲンヒータ61は加熱ローラ81を基層の内面側から加熱し、ハロゲンヒータ62は加熱ローラ82を基層の内面側から加熱する。これらの加熱ローラ81,82は外部加熱ベルト83を内面側から加熱し、これによって外部加熱ベルトは定着ローラ40を定着ローラの外面側から加熱する。 Next, the control circuit 70 energizes the halogen heaters 60, 61, 62 from an AC power source (not shown) through the thermo switch 20 as an energization cut-off member to turn on each halogen heater. The halogen heater 60 heats the fixing roller 40 from the inner surface side of the cored bar 40a. On the other hand, the halogen heater 61 heats the heating roller 81 from the inner surface side of the base layer, and the halogen heater 62 heats the heating roller 82 from the inner surface side of the base layer. These heating rollers 81 and 82 heat the external heating belt 83 from the inner surface side, whereby the external heating belt heats the fixing roller 40 from the outer surface side of the fixing roller.
次に、制御回路70はサーミスタ30によって検出される定着ローラ40の外面温度が所定の温調温度(目標温度)に収束するようにハロゲンヒータ60への供給電力(通電)を調整する。また制御回路70は各サーミスタ31,32の出力する加熱ローラ81,82の温度情報に基づきハロゲンヒータ61,62への供給電力(通電)を制御することにより加熱ローラの外面温度を所定の温調温度(目標温度)に調整する。 Next, the control circuit 70 adjusts the supply power (energization) to the halogen heater 60 so that the outer surface temperature of the fixing roller 40 detected by the thermistor 30 converges to a predetermined temperature control temperature (target temperature). The control circuit 70 controls the power supplied to the halogen heaters 61 and 62 (energization) based on the temperature information of the heating rollers 81 and 82 output from the thermistors 31 and 32, thereby adjusting the outer surface temperature of the heating rollers to a predetermined temperature. Adjust to temperature (target temperature).
本実施例の定着装置9において、定着ローラ40の温調温度は170℃、各加熱ローラ81,82の温調温度は等しく200℃である。即ち、サーミスタ30が170℃より高い温度を検知している場合は、ハロゲンヒータ60への電力供給は制御回路70により遮断される。またサーミスタ31,32が200℃より高い温度を検知している場合は、ハロゲンヒータ61,62への電力供給は制御回路70により遮断される。 In the fixing device 9 of this embodiment, the temperature adjustment temperature of the fixing roller 40 is 170 ° C., and the temperature adjustment temperatures of the heating rollers 81 and 82 are equal to 200 ° C. That is, when the thermistor 30 detects a temperature higher than 170 ° C., the power supply to the halogen heater 60 is interrupted by the control circuit 70. When the thermistors 31 and 32 detect a temperature higher than 200 ° C., the power supply to the halogen heaters 61 and 62 is interrupted by the control circuit 70.
未定着トナー画像tを担持する記録材Pはニップ部Nの記録材通過領域(図4参照)に導入される。そしてこの記録材Pはニップ部Nで挟持搬送されながら未定着トナー画像tに定着ローラ40の熱とニップ部の圧力が印加され、これによりトナー画像は記録材上に加熱定着される。ニップ部Nから記録材Pが排出されると、定着装置9はスタンバイ状態となる。 The recording material P carrying the unfixed toner image t is introduced into the recording material passage region (see FIG. 4) of the nip portion N. The recording material P is nipped and conveyed at the nip portion N, and the heat of the fixing roller 40 and the pressure at the nip portion are applied to the unfixed toner image t, whereby the toner image is heated and fixed on the recording material. When the recording material P is discharged from the nip portion N, the fixing device 9 enters a standby state.
(2−7)プリント終了時の加熱ローラ81,82の異常温度の検知手順
図6に、本実施例の定着装置9におけるプリント終了時の加熱ローラ81,82の異常温度の検知手順を示す。
(2-7) Detection Procedure of Abnormal Temperature of Heating Rollers 81 and 82 at the End of Printing FIG. 6 shows a detection procedure of abnormal temperatures of the heating rollers 81 and 82 at the end of printing in the fixing device 9 of this embodiment.
画像形成装置の1ジョブのプリント動作が終了すると(S101)、制御回路70はフォトセンサ75からのL信号に基づき外部加熱ベルト83と定着ローラ40とが圧接状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40から外部加熱ベルト83を離間させる。更に制御回路70はモータM1の回転駆動を停止して定着ローラ40の回転を停止する(S102)。 When the printing operation for one job of the image forming apparatus is completed (S101), the control circuit 70 determines that the external heating belt 83 and the fixing roller 40 are in a pressure contact state based on the L signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotates the motor M3 to separate the external heating belt 83 from the fixing roller 40. Further, the control circuit 70 stops the rotation drive of the motor M1 and stops the rotation of the fixing roller 40 (S102).
次いで、制御回路70は、サーミスタ31,32の検知温度T(℃)と、加熱ローラ81,82の温調温度よりも高い第一の異常温度(本実施例においては220℃とする)と、を比較する(S103)。検知温度Tが220℃以下である場合は、通常のスタンバイ動作として外部加熱ベルト83と定着ローラ40との離間状態を継続する(S109)。一方、検知温度Tが第一の異常温度220℃を超えた場合はS104に進む。 Next, the control circuit 70 includes a detection temperature T (° C.) of the thermistors 31 and 32, a first abnormal temperature (220 ° C. in this embodiment) higher than the temperature control temperature of the heating rollers 81 and 82, Are compared (S103). When the detected temperature T is 220 ° C. or lower, the separated state between the external heating belt 83 and the fixing roller 40 is continued as a normal standby operation (S109). On the other hand, if the detected temperature T exceeds the first abnormal temperature 220 ° C., the process proceeds to S104.
S104では、制御回路70はフォトセンサ75からのH信号に基づき外部加熱ベルト83と定着ローラ40とが離間状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40に外部加熱ベルト83を圧接する。これにより加熱ローラ82,83の熱は外部加熱ベルト83から加熱部Hを通じて定着ローラ40に伝わる。つまり、加熱ローラ82,83の放熱量を増加させて、外部加熱ベルトのオーバーシュート(温度上昇)を低減させている。 In S <b> 104, the control circuit 70 determines that the external heating belt 83 and the fixing roller 40 are in a separated state based on the H signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotationally drives the motor M 3 to press the external heating belt 83 against the fixing roller 40. Accordingly, the heat of the heating rollers 82 and 83 is transmitted from the external heating belt 83 to the fixing roller 40 through the heating unit H. That is, the amount of heat released from the heating rollers 82 and 83 is increased to reduce overshoot (temperature rise) of the external heating belt.
次に、制御回路70は、検知温度Tと、第一の異常温度よりも低く加熱ローラ81,82の温調温度よりも高い復帰温度(本実施例においては215℃とする)と、を比較する(S105)。検知温度Tが復帰温度215℃以下である場合は、制御回路70はフォトセンサ75からのL信号に基づき外部加熱ベルト83と定着ローラ40とが圧接状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40から外部加熱ベルト83を離間させ(S107)、通常のスタンバイ動作に移行する(S109)。 Next, the control circuit 70 compares the detected temperature T with a return temperature lower than the first abnormal temperature and higher than the temperature adjustment temperature of the heating rollers 81 and 82 (in this embodiment, 215 ° C.). (S105). When the detected temperature T is equal to or lower than the return temperature 215 ° C., the control circuit 70 determines that the external heating belt 83 and the fixing roller 40 are in a pressure contact state based on the L signal from the photosensor 75. Then, the control circuit 70 drives the motor M3 to move the external heating belt 83 away from the fixing roller 40 (S107), and shifts to a normal standby operation (S109).
一方、検知温度Tが復帰温度215℃を超えた場合、制御回路70は、検知温度Tと、第一の異常温度よりも高い第二の異常温度(本実施例においては230℃とする)と、を比較する(S106)。検知温度Tが第二の異常温度230℃以下の場合は、S105に戻る。検知温度Tが第二の異常温度230℃を越えた場合は、制御回路70は本来のエラーと判断(S108)し、ハロゲンヒータ61,62への通電を停止してハロゲンヒータによる加熱動作を停止する。 On the other hand, when the detected temperature T exceeds the return temperature 215 ° C., the control circuit 70 determines the detected temperature T and a second abnormal temperature higher than the first abnormal temperature (230 ° C. in this embodiment). Are compared (S106). If the detected temperature T is equal to or lower than the second abnormal temperature 230 ° C., the process returns to S105. When the detected temperature T exceeds the second abnormal temperature 230 ° C., the control circuit 70 determines that this is an original error (S108), stops energization of the halogen heaters 61 and 62, and stops the heating operation by the halogen heater. To do.
上述の第二の異常温度である230℃を超えると、外部加熱ユニット50やサーミスタ31,32が高温のため故障する可能性がある。具体的には、外部加熱ベルト83が変形したり、サーミスタ31,32の故障が発生したりする可能性がある。そのため、第二の異常温度は、適用する定着装置の耐熱温度未満に設定することが望ましい。 If the temperature exceeds 230 ° C., which is the second abnormal temperature, the external heating unit 50 and the thermistors 31 and 32 may be damaged due to high temperatures. Specifically, the external heating belt 83 may be deformed, or the thermistors 31 and 32 may fail. For this reason, it is desirable to set the second abnormal temperature below the heat resistance temperature of the fixing device to be applied.
第一の異常温度に関しては、加熱ローラ81,82の温調温度よりも高く、第二の異常温度よりも低く設定することが望ましい。さらに、復帰温度は、加熱ローラ81,82の温調温度よりも高く第一の異常温度よりも低いことが望ましい。さらに、第二の異常温度はサーモスイッチ20の動作温度よりも低く設定することが望ましい。 The first abnormal temperature is desirably set higher than the temperature control temperature of the heating rollers 81 and 82 and lower than the second abnormal temperature. Further, the return temperature is preferably higher than the temperature control temperature of the heating rollers 81 and 82 and lower than the first abnormal temperature. Furthermore, it is desirable that the second abnormal temperature is set lower than the operating temperature of the thermoswitch 20.
本実施例の定着装置9を搭載する画像形成装置において、記録材Pとしての、未定着トナー画像tを担持するA3サイズの350g/cm2の厚紙をニップ部Nに連続通紙(連続して導入)した。そして連続通紙した直後のサーミスタ31,32の検知温度Tの最大値(加熱ローラ81,82のオーバーシュート温度)を測定したところ、226℃であった。このため、エラーは発生せず、プリント動作が継続可能であった。 In the image forming apparatus equipped with the fixing device 9 of this embodiment, A3 size 350 g / cm 2 thick paper carrying the unfixed toner image t as the recording material P is continuously passed through the nip portion N (continuously). Introduced). The maximum value of the detected temperature T (the overshoot temperature of the heating rollers 81 and 82) of the thermistors 31 and 32 immediately after the continuous paper passing was measured and found to be 226 ° C. For this reason, no error occurred and the printing operation could be continued.
また、制御回路70の異常を想定して、ハロゲンヒータ61,62に最大電力を投入し続けたところ、サーミスタ31,32の検知温度Tが230℃を検知すると、ハロゲンヒータ61,62による加熱動作が停止した。この場合であっても、外部加熱ベルト83、及びサーミスタ31,32には熱による損傷は認められなかった。 Further, assuming that the control circuit 70 is abnormal, the maximum power is continuously applied to the halogen heaters 61 and 62. When the detection temperature T of the thermistors 31 and 32 detects 230 ° C., the heating operation by the halogen heaters 61 and 62 is performed. Stopped. Even in this case, the external heating belt 83 and the thermistors 31 and 32 were not damaged by heat.
<比較例>
本実施例の定着装置9に対して、図7に、第一の比較例の定着装置におけるプリント終了時の加熱ローラ81,82の異常温度の検知手順を示す。図8に、第二の比較例の定着装置におけるプリント終了時の加熱ローラ81,82の異常温度の検知手順を示す。第一の比較例の定着装置と、第二の比較例の定着装置は、それぞれ、プリント終了時の加熱ローラ81,82の異常温度の検知手順が異なる点を除いて、本実施例の定着装置と同じ構成としてある。
<Comparative example>
For the fixing device 9 of this embodiment, FIG. 7 shows a procedure for detecting abnormal temperatures of the heating rollers 81 and 82 at the end of printing in the fixing device of the first comparative example. FIG. 8 shows a procedure for detecting abnormal temperatures of the heating rollers 81 and 82 at the end of printing in the fixing device of the second comparative example. The fixing device of the present embodiment is different from the fixing device of the first comparative example and the fixing device of the second comparative example, except that the procedure for detecting the abnormal temperature of the heating rollers 81 and 82 at the end of printing is different. It has the same configuration as
図7に示す第一の比較例の定着装置において、画像形成装置の1ジョブのプリント動作が終了すると(S201)、制御回路70は接離手段90によって外部加熱ベルト83を定着ローラ40から離間させる(S202)。またS202において制御回路70は定着ローラ40の回転を停止する。 In the fixing device of the first comparative example shown in FIG. 7, when the printing operation of one job of the image forming apparatus is completed (S201), the control circuit 70 separates the external heating belt 83 from the fixing roller 40 by the contact / separation means 90. (S202). In S202, the control circuit 70 stops the rotation of the fixing roller 40.
その後、制御回路70は、外部加熱ユニット80のサーミスタ31,32の検知温度Tと、異常温度(第一の比較例においては230℃とする)と、を比較する(S203)。検知温度Tが230℃以下の場合は、通常のスタンバイ動作に移行するものとする(S205)。検知温度Tが230℃を越えた場合は、エラーと判断(S204)して、ハロゲンヒータ61,62による外部加熱ベルト83の加熱動作を停止するものとする。 Thereafter, the control circuit 70 compares the detected temperature T of the thermistors 31 and 32 of the external heating unit 80 with the abnormal temperature (230 ° C. in the first comparative example) (S203). When the detected temperature T is 230 ° C. or lower, the normal standby operation is assumed (S205). If the detected temperature T exceeds 230 ° C., an error is determined (S204), and the heating operation of the external heating belt 83 by the halogen heaters 61 and 62 is stopped.
また、図8に示す第二の比較例の定着装置において、プリント動作が終了すると(S301)、制御回路70は接離手段90によって外部加熱ベルト83を定着ローラ40から離間させる(S302)。またS302において制御回路70は定着ローラ40の回転を停止する。 In the fixing device of the second comparative example shown in FIG. 8, when the printing operation is completed (S301), the control circuit 70 separates the external heating belt 83 from the fixing roller 40 by the contact / separation means 90 (S302). In S302, the control circuit 70 stops the rotation of the fixing roller 40.
その後、制御回路70は、外部加熱ユニット80のサーミスタ31,32の検知温度Tと、異常温度(第二の比較例においては240℃とする)と、を比較する(S303)。検知温度Tが240℃以下の場合は、通常のスタンバイ動作に移行するものとする(S305)。検知温度Tが240℃を越えた場合は、エラーと判断(S304)して、ハロゲンヒータ61,62による外部加熱ベルト83の加熱動作を停止するものとする。 Thereafter, the control circuit 70 compares the detected temperature T of the thermistors 31 and 32 of the external heating unit 80 with the abnormal temperature (240 ° C. in the second comparative example) (S303). When the detected temperature T is 240 ° C. or lower, the normal standby operation is assumed (S305). If the detected temperature T exceeds 240 ° C., an error is determined (S304), and the heating operation of the external heating belt 83 by the halogen heaters 61 and 62 is stopped.
第一の比較例の定着装置を搭載する画像形成装置、及び第二の比較例の定着装置を搭載する画像形成装置において、本実施例の定着装置を搭載する画像形成装置と同様に、未定着トナー画像tを担持するA3サイズの350g/cm2の厚紙を連続通紙した。そして連続通紙した直後のサーミスタ31,32の検知温度Tの最大値(加熱ローラ81,82のオーバーシュート温度)を測定したところ、233℃であった。このため、第一の比較例の定着装置を搭載する画像形成装置においては、プリント動作が正常に終了したにも関わらず、エラーと判断してしまい、プリント動作を再開出来なかった。 In the image forming apparatus equipped with the fixing device of the first comparative example and the image forming apparatus equipped with the fixing device of the second comparative example, similarly to the image forming apparatus equipped with the fixing device of this embodiment, unfixed A3 size 350 g / cm 2 thick paper carrying the toner image t was continuously passed. The maximum value of the detected temperature T (the overshoot temperature of the heating rollers 81 and 82) of the thermistors 31 and 32 immediately after continuous paper passing was measured and found to be 233 ° C. For this reason, in the image forming apparatus equipped with the fixing device of the first comparative example, although the printing operation ended normally, it was determined as an error and the printing operation could not be resumed.
一方、第二の比較例の定着装置を搭載する画像形成装置においては、プリント動作終了時にはエラーと判断しなかったため、プリント動作を再開することが出来た。 On the other hand, in the image forming apparatus equipped with the fixing device of the second comparative example, it was not determined that there was an error at the end of the printing operation, so the printing operation could be resumed.
また、本実施例の定着装置を搭載する画像形成装置と同様に、制御回路70の異常を想定して、ハロゲンヒータ61,62に最大電力を投入し続けた。すると、第一の比較例の定着装置においては、サーミスタ31,32の検知温度Tが230℃を検知すると、ハロゲンヒータ61,62による加熱動作が停止した。この時、加熱ベルト83、及びサーミスタ31,32には熱による損傷は認められなかった。 Further, similarly to the image forming apparatus equipped with the fixing device of the present embodiment, the maximum power is continuously applied to the halogen heaters 61 and 62 in consideration of the abnormality of the control circuit 70. Then, in the fixing device of the first comparative example, when the detection temperature T of the thermistors 31 and 32 detected 230 ° C., the heating operation by the halogen heaters 61 and 62 was stopped. At this time, the heating belt 83 and the thermistors 31 and 32 were not damaged by heat.
一方、第二の比較例の定着装置においては、サーミスタ31,32の検知温度Tが240℃を検知すると、ハロゲンヒータ61,62による加熱動作が停止した。この時、加熱ベルト83の変形、及びサーミスタ31,32の故障が発生した。 On the other hand, in the fixing device of the second comparative example, when the detection temperature T of the thermistors 31 and 32 detected 240 ° C., the heating operation by the halogen heaters 61 and 62 was stopped. At this time, deformation of the heating belt 83 and failure of the thermistors 31 and 32 occurred.
本実施例の定着装置9は、定着ローラ40と外部加熱ベルト83との離間状態において、サーミスタ31,32が加熱ローラ81,82の温調温度よりも高い第一の異常温度を検知すると、外部加熱ベルトと定着ローラとを圧接状態にする。外部加熱ベルト83と定着ローラ40とを圧接状態にすることにより、外部加熱ベルトの熱容量及び放熱量を増加させることができる。このため、ハロゲンヒータ61,62により加熱ローラ81,82を介して加熱される外部加熱ベルト83のオーバーシュートが大きい場合であっても、不必要な高温エラーを発生することがなく、装置の不意な停止を抑制できる。 When the thermistors 31 and 32 detect the first abnormal temperature higher than the temperature control temperature of the heating rollers 81 and 82 in the separated state of the fixing roller 40 and the external heating belt 83, the fixing device 9 of the present embodiment The heating belt and the fixing roller are brought into a pressure contact state. By bringing the external heating belt 83 and the fixing roller 40 into a pressure contact state, the heat capacity and the heat radiation amount of the external heating belt can be increased. For this reason, even when the overheating of the external heating belt 83 heated by the halogen heaters 61 and 62 via the heating rollers 81 and 82 is large, an unnecessary high temperature error does not occur, and the apparatus is unexpected. Can be prevented.
また本実施例の定着装置9は、定着ローラ40と外部加熱ベルト83との圧接状態において、サーミスタ31,32が復帰温度を検知すると、外部加熱ベルトを定着ローラから離間させる。このため、スタンバイ中に定着ローラ40と外部加熱ベルト83との必要以上の圧接状態を維持することがないため、定着ローラと外部加熱ベルトの耐久寿命を延ばすことができる。 Further, the fixing device 9 of this embodiment separates the external heating belt from the fixing roller when the thermistors 31 and 32 detect the return temperature in the pressure contact state between the fixing roller 40 and the external heating belt 83. For this reason, since the pressure contact state between the fixing roller 40 and the external heating belt 83 is not maintained more than necessary during standby, the durability life of the fixing roller and the external heating belt can be extended.
また本実施例の定着装置9は、定着ローラ40と外部加熱ベルト83との接触状態において、サーミスタ31,32が第二の異常温度を検知すると、ハロゲンヒータ61,62への通電を停止してハロゲンヒータによる加熱動作を停止する。このため、消費電力を低減でき、更に異常な温度上昇によるサーモスイッチ20の動作が遅れてしまうことを回避できる。 In the fixing device 9 of this embodiment, when the thermistors 31 and 32 detect the second abnormal temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the external heating belt 83, the energization to the halogen heaters 61 and 62 is stopped. Stop the heating operation by the halogen heater. For this reason, power consumption can be reduced, and it can be avoided that the operation of the thermoswitch 20 is delayed due to an abnormal temperature rise.
[実施例2]
定着装置9の他の例を説明する。本実施例に示す定着装置9は、実施例1の定着装置9におけるプリント終了時の加熱ローラ81,82の異常温度の検知手順が異なる点を除いて、実施例1の定着装置と同じ構成としてある。
[Example 2]
Another example of the fixing device 9 will be described. The fixing device 9 shown in the present embodiment has the same configuration as the fixing device of the first embodiment except that the detection procedure of the abnormal temperature of the heating rollers 81 and 82 at the end of printing in the fixing device 9 of the first embodiment is different. is there.
図9に、本実施例の定着装置9におけるプリント終了時の加熱ローラ81,82の異常温度の検知手順を示す。 FIG. 9 shows a procedure for detecting abnormal temperatures of the heating rollers 81 and 82 at the end of printing in the fixing device 9 of this embodiment.
S401、S402、S403、及び409の処理は、それぞれ、図6に示すS101、S102、S103、及びS109と同じであるため、S101、S102、S103、及びS109の説明を援用する。 Since the processes of S401, S402, S403, and 409 are the same as S101, S102, S103, and S109 shown in FIG. 6, the description of S101, S102, S103, and S109 is used.
S404では、制御回路70はフォトセンサ75からのH信号に基づき外部加熱ベルト83と定着ローラ40とが離間状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40に外部加熱ベルト83を圧接する。更に制御回路70はモータM1を回転駆動して定着ローラ40の回転を開始する。これにより定着ローラ40、外部加熱ベルト83、及び加熱ローラ82,83の回転状態において、加熱ローラ82,83の熱は外部加熱ベルト83から加熱部Hを通じて定着ローラ40に伝わる。更に定着ローラ40、外部加熱ベルト83及び加熱ローラ82,83を回転させることにより、これらの各部材の周囲への放熱量を増加させて、外部加熱ベルトのオーバーシュート(温度上昇)を低減させている。 In S404, the control circuit 70 determines that the external heating belt 83 and the fixing roller 40 are in a separated state based on the H signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotationally drives the motor M 3 to press the external heating belt 83 against the fixing roller 40. Furthermore, the control circuit 70 drives the motor M1 to start rotation of the fixing roller 40. Thereby, in the rotation state of the fixing roller 40, the external heating belt 83, and the heating rollers 82, 83, the heat of the heating rollers 82, 83 is transmitted from the external heating belt 83 to the fixing roller 40 through the heating unit H. Further, by rotating the fixing roller 40, the external heating belt 83, and the heating rollers 82, 83, the amount of heat released to the periphery of these members is increased, and the overshoot (temperature rise) of the external heating belt is reduced. Yes.
S405、及びS406の処理は、それぞれ、図6に示すS105、及びS106と同じであるため、S105、及びS106の説明を援用する。 Since the processes of S405 and S406 are the same as S105 and S106 shown in FIG. 6, respectively, the description of S105 and S106 is used.
S407では、制御回路70はフォトセンサ75からのL信号に基づき外部加熱ベルト83と定着ローラ40とが圧接状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40と外部加熱ベルト83を離間させる。更に制御回路70はモータM1の回転駆動を停止して定着ローラ40の回転を停止する。 In step S <b> 407, the control circuit 70 determines that the external heating belt 83 and the fixing roller 40 are in a pressure contact state based on the L signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotates the motor M3 to separate the fixing roller 40 from the external heating belt 83. Further, the control circuit 70 stops the rotation of the motor M1 and stops the rotation of the fixing roller 40.
S408では、制御回路70は本来のエラーと判断し、ハロゲンヒータ61,62への通電を停止してハロゲンヒータによる加熱動作を停止する。更に制御回路70はモータM1の回転駆動を停止して定着ローラ40の回転を停止する。 In S408, the control circuit 70 determines that this is an original error, stops energization of the halogen heaters 61 and 62, and stops the heating operation by the halogen heater. Further, the control circuit 70 stops the rotation of the motor M1 and stops the rotation of the fixing roller 40.
本実施例の定着装置9を搭載する画像形成装置において、記録材Pとしての、未定着トナー画像tを担持するA3サイズの350g/cm2の厚紙をニップ部Nに連続通紙した。そして連続通紙した直後のサーミスタ31,32の検知温度Tの最大値(加熱ローラ81,82のオーバーシュート温度)を測定したところ、218℃であった。このため、エラーは発生せず、プリント動作が継続可能であった。 In the image forming apparatus equipped with the fixing device 9 of this example, A3 size 350 g / cm 2 thick paper carrying the unfixed toner image t as the recording material P was continuously passed through the nip portion N. The maximum value of the detected temperature T (the overshoot temperature of the heating rollers 81 and 82) of the thermistors 31 and 32 immediately after the continuous paper passing was measured and found to be 218 ° C. For this reason, no error occurred and the printing operation could be continued.
また、制御回路70の異常を想定して、ハロゲンヒータ61,62に最大電力を投入し続けたところ、サーミスタ31,32の検知温度Tが230℃を検知すると、ハロゲンヒータ61,62による加熱動作が停止した。この場合であっても、外部加熱ベルト83、及びサーミスタ31,32には熱による損傷は認められなかった。 Further, assuming that the control circuit 70 is abnormal, the maximum power is continuously applied to the halogen heaters 61 and 62. When the detection temperature T of the thermistors 31 and 32 detects 230 ° C., the heating operation by the halogen heaters 61 and 62 is performed. Stopped. Even in this case, the external heating belt 83 and the thermistors 31 and 32 were not damaged by heat.
本実施例の定着装置9は、サーミスタ31,32が第一の異常温度を検知した後、定着ローラ40と外部加熱ベルト83との圧接状態において、定着ローラと外部加熱ベルトと加熱ローラ81,82が回転動作を行なう。外部加熱ベルト83と定着ローラ40とを圧接状態にすることにより、外部加熱ベルトの熱容量を増加させることができる。更に、定着ローラ40と外部加熱ベルト83と加熱ローラ81,82が回転することにより、これらの各部材の周囲への放熱量を増加させることができる。このため、ハロゲンヒータ61,62により加熱ローラ81,82を介して加熱される外部加熱ベルト83のオーバーシュートが大きい場合であっても、不必要な高温エラーを発生することがなく、装置の不意な停止を抑制できる。 In the fixing device 9 of this embodiment, after the thermistors 31 and 32 detect the first abnormal temperature, the fixing roller, the external heating belt, and the heating rollers 81 and 82 are in a pressure contact state between the fixing roller 40 and the external heating belt 83. Rotates. By bringing the external heating belt 83 and the fixing roller 40 into a pressure contact state, the heat capacity of the external heating belt can be increased. Further, by rotating the fixing roller 40, the external heating belt 83, and the heating rollers 81 and 82, it is possible to increase the amount of heat dissipated around these members. For this reason, even when the overheating of the external heating belt 83 heated by the halogen heaters 61 and 62 via the heating rollers 81 and 82 is large, an unnecessary high temperature error does not occur, and the apparatus is unexpected. Can be prevented.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ31,32が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と外部加熱ベルト83との接触状態において、サーミスタ31,32が復帰温度を検知すると、定着ローラと外部加ベルトを離間させる。このため、実施例1の定着装置9と同様の作用効果が得られる。 In the fixing device 9 of this embodiment, after the thermistors 31 and 32 detect the first abnormal temperature, when the thermistors 31 and 32 detect the return temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the external heating belt 83, Separate the fixing roller from the external belt. For this reason, the same effect as the fixing device 9 of the first embodiment can be obtained.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ31,32が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と外部加熱ベルト83との接触状態において、サーミスタ31,32が第二の異常温度を検知すると、それ以降の加熱動作を停止する。このため、実施例1の定着装置9と同様の作用効果が得られる。 In the fixing device 9 of the present embodiment, the thermistors 31 and 32 detect the first abnormal temperature, and then the thermistors 31 and 32 have the second abnormal temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the external heating belt 83. When detected, the subsequent heating operation is stopped. For this reason, the same effect as the fixing device 9 of the first embodiment can be obtained.
図10に、加熱ローラ81,82を直接に回転するための構成を示す。本実施例の定着装置9ではモータM1で定着ローラ40を回転させて加熱ローラ81,82を間接に回転しているが、図10に示すように加熱ローラ81の軸部81a1に固着したギアGを第4の回転手段としてのモータM4で直接に回転するようにしてもよい。この場合、モータM4への負荷を軽減できるようにするため、加圧ローラ41の軸部41a1にギアG1を固着し、このギアをモータM1で回転させるように構成する。 FIG. 10 shows a configuration for directly rotating the heating rollers 81 and 82. In the fixing device 9 of the present embodiment, the fixing roller 40 is rotated by the motor M1 and the heating rollers 81 and 82 are rotated indirectly, but the gear G fixed to the shaft portion 81a1 of the heating roller 81 as shown in FIG. May be directly rotated by a motor M4 as a fourth rotating means. In this case, in order to reduce the load on the motor M4, the gear G1 is fixed to the shaft portion 41a1 of the pressure roller 41, and the gear M1 is rotated by the motor M1.
[実施例3]
定着装置9の他の例を説明する。本実施例に示す定着装置9が実施例1の定着装置9と異なる点は以下の通りである。
1)外部加熱ユニット80と、接離機構90を除外した点
2)定着ローラ40と加圧ローラ41との間にフォトセンサ75を配置した点
3)プリント終了時に異常温度を検知する検知対象を定着ローラ40とした点
本実施例の定着装置9は、上記3つの点を除いて、実施例1の定着装置9と同じ構成としてある。
[Example 3]
Another example of the fixing device 9 will be described. The fixing device 9 shown in this embodiment is different from the fixing device 9 of the first embodiment as follows.
1) Point excluding external heating unit 80 and contact / separation mechanism 90 2) Point where photo sensor 75 is arranged between fixing roller 40 and pressure roller 41 3) Detection target for detecting abnormal temperature at the end of printing The fixing device 9 of the present embodiment has the same configuration as the fixing device 9 of the first embodiment except for the above three points.
図11は本実施例の定着装置9の概略構成を表す長手方向中央断面図である。図12は本実施例の定着装置9の定着ローラ40に対し加圧ローラ41が離間している状態を表す図である。 FIG. 11 is a longitudinal center sectional view showing a schematic configuration of the fixing device 9 of the present embodiment. FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which the pressure roller 41 is separated from the fixing roller 40 of the fixing device 9 according to the present exemplary embodiment.
図11を参照して本実施例の定着装置9の加熱定着処理動作を説明する。未定着トナー画像tを担持する記録材Pがニップ部Nに達する前に、制御回路70はモータM2を回転駆動し、加圧ローラ41を定着ローラ40に圧接させてニップ部Nを形成する。 With reference to FIG. 11, the heat fixing processing operation of the fixing device 9 of this embodiment will be described. Before the recording material P carrying the unfixed toner image t reaches the nip portion N, the control circuit 70 rotates the motor M2, and presses the pressure roller 41 against the fixing roller 40 to form the nip portion N.
また制御回路70はモータM1を回転駆動し定着ローラ40を矢印方向に回転する。加圧ローラ41は定着ローラ40の回転に追従して矢印方向に回転する。 Further, the control circuit 70 drives the motor M1 to rotate the fixing roller 40 in the arrow direction. The pressure roller 41 follows the rotation of the fixing roller 40 and rotates in the direction of the arrow.
次いで、制御回路70は交流電源(不図示)よりサーモスイッチ20を介してハロゲンヒータ60に通電しハロゲンヒータを点灯させる。ハロゲンヒータ60は定着ローラ40を芯金40aの内面側から加熱する。 Next, the control circuit 70 energizes the halogen heater 60 from the AC power source (not shown) via the thermo switch 20 to turn on the halogen heater. The halogen heater 60 heats the fixing roller 40 from the inner surface side of the cored bar 40a.
次に、制御回路70はサーミスタ30によって検出される定着ローラ40の外面温度が所定の温調温度(目標温度)に収束するようにハロゲンヒータ60への供給電力を調整する。 Next, the control circuit 70 adjusts the power supplied to the halogen heater 60 so that the outer surface temperature of the fixing roller 40 detected by the thermistor 30 converges to a predetermined temperature control temperature (target temperature).
本実施例の定着装置9において、定着ローラ40の温調温度は170℃である。即ち、サーミスタ30が170℃より高い温度を検知している場合は、ハロゲンヒータ60への電力供給は制御回路70により遮断される。 In the fixing device 9 of this embodiment, the temperature adjustment temperature of the fixing roller 40 is 170 ° C. That is, when the thermistor 30 detects a temperature higher than 170 ° C., the power supply to the halogen heater 60 is interrupted by the control circuit 70.
未定着トナー画像tを担持する記録材Pはニップ部Nの記録材通過領域(図4参照)に導入される。そしてこの記録材Pはニップ部Nで挟持搬送されながら未定着トナー画像tに定着ローラ40の熱とニップ部の圧力が印加され、これによりトナー画像は記録材上に加熱定着される。ニップ部Nから記録材Pが排出されると、定着装置9はスタンバイ状態となる。 The recording material P carrying the unfixed toner image t is introduced into the recording material passage region (see FIG. 4) of the nip portion N. The recording material P is nipped and conveyed at the nip portion N, and the heat of the fixing roller 40 and the pressure at the nip portion are applied to the unfixed toner image t, whereby the toner image is heated and fixed on the recording material. When the recording material P is discharged from the nip portion N, the fixing device 9 enters a standby state.
図13に、本実施例の定着装置9におけるプリント終了時の定着ローラ40の異常温度の検知手順を示す。 FIG. 13 shows a procedure for detecting an abnormal temperature of the fixing roller 40 at the end of printing in the fixing device 9 of this embodiment.
画像形成装置の1ジョブのプリント動作が終了すると(S501)、制御回路70はフォトセンサ75からのL信号に基づき加圧ローラ41と定着ローラ40とが圧接状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM2を回転駆動して加圧ローラ41を定着ローラ40から離間させる(図12参照)。更に制御回路70はモータM1の回転駆動を停止して定着ローラ40の回転を停止する(S502)。 When the printing operation for one job of the image forming apparatus is completed (S501), the control circuit 70 determines that the pressure roller 41 and the fixing roller 40 are in a pressure contact state based on the L signal from the photosensor 75. Then, the control circuit 70 drives the motor M2 to move the pressure roller 41 away from the fixing roller 40 (see FIG. 12). Further, the control circuit 70 stops the rotation driving of the motor M1 and stops the rotation of the fixing roller 40 (S502).
次いで、制御回路70は、サーミスタ30の検知温度T(℃)と、第一の異常温度(本実施例においては220℃とする)と、を比較する(S503)。検知温度Tが220℃以下である場合は、通常のスタンバイ動作として加圧ローラ41と定着ローラ40との離間状態を継続する(S509)。一方、検知温度Tが第一の異常温度220℃を超えた場合はS504に進む。 Next, the control circuit 70 compares the detected temperature T (° C.) of the thermistor 30 with the first abnormal temperature (in this embodiment, 220 ° C.) (S503). When the detected temperature T is 220 ° C. or lower, the separation state between the pressure roller 41 and the fixing roller 40 is continued as a normal standby operation (S509). On the other hand, if the detected temperature T exceeds the first abnormal temperature 220 ° C., the process proceeds to S504.
S504では、制御回路70はフォトセンサ75からのH信号に基づき加圧ローラ41と定着ローラ40とが離間状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM2を回転駆動して加圧ローラ41を定着ローラ40に圧接する。これにより定着ローラ41の熱はニップ部Nを通じて加圧ローラ41に伝わる。つまり、定着ローラ40の放熱量を増加させて、定着ローラのオーバーシュート(温度上昇)を低減させている。 In S504, the control circuit 70 determines that the pressure roller 41 and the fixing roller 40 are in a separated state based on the H signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotationally drives the motor M2 to press the pressure roller 41 against the fixing roller 40. As a result, the heat of the fixing roller 41 is transmitted to the pressure roller 41 through the nip portion N. That is, the heat release amount of the fixing roller 40 is increased, and the overshoot (temperature increase) of the fixing roller is reduced.
次に、制御回路70は、検知温度Tと、復帰温度(本実施例においては215℃とする)と、を比較する(S505)。検知温度Tが復帰温度215℃以下である場合は、制御回路70はフォトセンサ75からのL信号に基づき加圧ローラ41と定着ローラ40とが圧接状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM2を回転駆動して加圧ローラ41を定着ローラ40から離間させ(S507)、通常のスタンバイ動作に移行する(S509)。 Next, the control circuit 70 compares the detected temperature T with the return temperature (in this embodiment, 215 ° C.) (S505). When the detected temperature T is equal to or lower than the return temperature 215 ° C., the control circuit 70 determines that the pressure roller 41 and the fixing roller 40 are in a pressure contact state based on the L signal from the photosensor 75. Then, the control circuit 70 drives the motor M2 to move the pressure roller 41 away from the fixing roller 40 (S507), and shifts to a normal standby operation (S509).
一方、検知温度Tが復帰温度215℃を超えた場合、制御回路70は、検知温度Tと、第一の異常温度よりも高い第二の異常温度(本実施例においては230℃とする)と、を比較する(S506)。検知温度Tが第二の異常温度230℃以下の場合は、S505に戻る。検知温度Tが第二の異常温度230℃を越えた場合は、制御回路70は本来のエラーと判断(S508)し、ハロゲンヒータ60への通電を停止してハロゲンヒータによる加熱動作を停止する。 On the other hand, when the detected temperature T exceeds the return temperature 215 ° C., the control circuit 70 determines the detected temperature T and a second abnormal temperature higher than the first abnormal temperature (230 ° C. in this embodiment). Are compared (S506). If the detected temperature T is equal to or lower than the second abnormal temperature 230 ° C., the process returns to S505. When the detected temperature T exceeds the second abnormal temperature 230 ° C., the control circuit 70 determines that this is an original error (S508), stops energization of the halogen heater 60, and stops the heating operation by the halogen heater.
本実施例の定着装置9は、加圧ローラ41と定着ローラ40との離間状態において、サーミスタ30が定着ローラの温調温度よりも高い第一の異常温度を検知すると、加圧ローラと定着ローラとを圧接状態にする。加圧ローラ41と定着ローラ40とを圧接状態にすることにより、定着ローラの熱容量及び放熱量を増加させることができる。このため、ハロゲンヒータ60により加熱される定着ローラ40のオーバーシュートが大きい場合であっても、不必要な高温エラーを発生することがなく、装置の不意な停止を抑制できる。 When the thermistor 30 detects a first abnormal temperature higher than the temperature adjustment temperature of the fixing roller in the separated state between the pressure roller 41 and the fixing roller 40, the fixing device 9 of this embodiment And press. By bringing the pressure roller 41 and the fixing roller 40 into a pressure contact state, the heat capacity and the heat radiation amount of the fixing roller can be increased. For this reason, even when the overshoot of the fixing roller 40 heated by the halogen heater 60 is large, an unnecessary high temperature error does not occur, and the unexpected stop of the apparatus can be suppressed.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と加圧ローラ41との接触状態において、サーミスタ30が復帰温度を検知すると、定着ローラから加圧ローラを離間させる。このため、スタンバイ中に定着ローラ40と加圧ローラ41との必要以上の圧接状態を維持することがないため、定着ローラと加圧ローラの耐久寿命を延ばすことができる。 In the fixing device 9 of this embodiment, when the thermistor 30 detects the return temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the pressure roller 41 after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, the fixing roller 9 Separate the pressure rollers. For this reason, since the pressure contact state between the fixing roller 40 and the pressure roller 41 is not maintained more than necessary during standby, the durability life of the fixing roller and the pressure roller can be extended.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と加圧ローラ41との接触状態において、サーミスタが第二の異常温度を検知すると、それ以降の加熱動作を停止する。このため、消費電力を低減でき、更に異常な温度上昇によるサーモスイッチ20の動作が遅れてしまうことを回避できる。 Further, in the fixing device 9 of the present embodiment, after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, when the thermistor detects the second abnormal temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the pressure roller 41, thereafter. Stop the heating operation. For this reason, power consumption can be reduced, and it can be avoided that the operation of the thermoswitch 20 is delayed due to an abnormal temperature rise.
[実施例4]
定着装置9の他の例を説明する。本実施例に示す定着装置9は、実施例3の定着装置9におけるプリント終了時の定着ローラ40の異常温度の検知手順が異なる点を除いて、実施例3の定着装置と同じ構成としてある。
[Example 4]
Another example of the fixing device 9 will be described. The fixing device 9 shown in the present embodiment has the same configuration as the fixing device of the third embodiment, except that the detection procedure of the abnormal temperature of the fixing roller 40 at the end of printing in the fixing device 9 of the third embodiment is different.
図14に、本実施例の定着装置9におけるプリント終了時の定着ローラ40の異常温度の検知手順を示す。 FIG. 14 shows a procedure for detecting an abnormal temperature of the fixing roller 40 at the end of printing in the fixing device 9 of this embodiment.
S601、S602、S603、及び609の処理は、それぞれ、図13に示すS501、S502、S503、及び509と同じであるため、S501、S502、S503、及びS509の説明を援用する。 Since the processes of S601, S602, S603, and 609 are the same as S501, S502, S503, and 509 shown in FIG. 13, respectively, the description of S501, S502, S503, and S509 is cited.
S604では、制御回路70はフォトセンサ75からのH信号に基づき加圧ローラ41と定着ローラ40とが離間状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM2を回転駆動して加圧ローラ41を定着ローラ40に圧接する。更に制御回路70はモータM1を回転駆動して定着ローラ40の回転を開始する。これにより定着ローラ40、加圧ローラ41の回転状態において、定着ローラ40の熱はニップ部Nを通じて加圧ローラ41に伝わる。更に定着ローラ40と加圧ローラ41を回転させることにより、これらの各部材の周囲への放熱量を増加させて、定着ローラのオーバーシュート(温度上昇)を低減させている。 In S <b> 604, the control circuit 70 determines that the pressure roller 41 and the fixing roller 40 are in a separated state based on the H signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotationally drives the motor M2 to press the pressure roller 41 against the fixing roller 40. Furthermore, the control circuit 70 drives the motor M1 to start rotation of the fixing roller 40. Thereby, in the rotation state of the fixing roller 40 and the pressure roller 41, the heat of the fixing roller 40 is transmitted to the pressure roller 41 through the nip N. Further, by rotating the fixing roller 40 and the pressure roller 41, the amount of heat released to the periphery of these members is increased, and the overshoot (temperature increase) of the fixing roller is reduced.
S605、及びS606の処理は、それぞれ、図13に示すS505、及びS506と同じであるため、S505、及びS506の説明を援用する。 Since the processes of S605 and S606 are the same as S505 and S506 shown in FIG. 13, respectively, the description of S505 and S506 is cited.
S607では、制御回路70はフォトセンサ75からのL信号に基づき加圧ローラ41と定着ローラ40とが圧接状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM2を回転駆動して加圧ローラ41を定着ローラ40から離間させる。更に制御回路70はモータM1の回転駆動を停止して定着ローラ40の回転を停止する。 In S <b> 607, the control circuit 70 determines that the pressure roller 41 and the fixing roller 40 are in a pressure contact state based on the L signal from the photosensor 75. Then, the control circuit 70 drives and rotates the motor M <b> 2 to separate the pressure roller 41 from the fixing roller 40. Further, the control circuit 70 stops the rotation of the motor M1 and stops the rotation of the fixing roller 40.
S608では、制御回路70は本来のエラーと判断し、ハロゲンヒータ60への通電を停止してハロゲンヒータによる加熱動作を停止する。更に制御回路70はモータM1の回転駆動を停止して定着ローラ40の回転を停止する。 In S608, the control circuit 70 determines that the error is an original error, stops energization of the halogen heater 60, and stops the heating operation by the halogen heater. Further, the control circuit 70 stops the rotation of the motor M1 and stops the rotation of the fixing roller 40.
本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知した後、加圧ローラ41と定着ローラ40との圧接状態において、定着ローラ40と加圧ローラ41が回転動作を行なう。加圧ローラ41と定着ローラ40とを圧接状態にすることにより、定着ローラの熱容量を増加させることができる。更に、加圧ローラと定着ローラが回転することにより、これらの各部材の周囲への放熱量を増加させることができる。このため、ハロゲンヒータ60により加熱される定着ローラ40のオーバーシュートが大きい場合であっても、不必要な高温エラーを発生することがなく、装置の不意な停止を抑制できる。 In the fixing device 9 of the present embodiment, after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, the fixing roller 40 and the pressure roller 41 rotate in the pressure contact state between the pressure roller 41 and the fixing roller 40. By bringing the pressure roller 41 and the fixing roller 40 into a pressure contact state, the heat capacity of the fixing roller can be increased. Furthermore, the amount of heat released to the periphery of these members can be increased by rotating the pressure roller and the fixing roller. For this reason, even when the overshoot of the fixing roller 40 heated by the halogen heater 60 is large, an unnecessary high temperature error does not occur, and the unexpected stop of the apparatus can be suppressed.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と加圧ローラ41との接触状態において、サーミスタが復帰温度を検知すると、定着ローラと加圧ローラを離間させる。このため、実施例3の定着装置9と同様の作用効果が得られる。 In the fixing device 9 of this embodiment, when the thermistor 30 detects the return temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the pressure roller 41 after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, the fixing roller and the pressure are applied. Separate the rollers. For this reason, the same effect as the fixing device 9 of the third embodiment can be obtained.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と加圧ローラ41との接触状態において、サーミスタが第二の異常温度を検知すると、それ以降の加熱動作を停止する。このため、実施例3の定着装置9と同様の作用効果が得られる。 Further, in the fixing device 9 of the present embodiment, after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, when the thermistor detects the second abnormal temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the pressure roller 41, thereafter. Stop the heating operation. For this reason, the same effect as the fixing device 9 of the third embodiment can be obtained.
[実施例5]
定着装置9の他の例を説明する。本実施例に示す定着装置9が実施例1の定着装置9と異なる点は以下の通りである。
1)外部加熱ユニット80に代えて外部放熱部材としての外部放熱ローラ85を用いた点
2)接離機構90を用いて外部放熱ローラ85を定着ローラ40に圧接又は離間させている点
2)外部放熱ローラ85と定着ローラ40との間にフォトセンサ75を配置した点
4)プリント終了時に異常温度を検知する検知対象を定着ローラ40とした点
本実施例の定着装置9は、上記4つの点を除いて、実施例1の定着装置9と同じ構成としてある。
[Example 5]
Another example of the fixing device 9 will be described. The fixing device 9 shown in this embodiment is different from the fixing device 9 of the first embodiment as follows.
1) A point in which an external heat radiation roller 85 as an external heat radiation member is used instead of the external heating unit 80 2) A point in which the external heat radiation roller 85 is pressed against or separated from the fixing roller 40 by using a contact / separation mechanism 90 2) External 4) The photo sensor 75 is disposed between the heat radiating roller 85 and the fixing roller 40. 4) The detection target for detecting the abnormal temperature at the end of printing is the fixing roller 40. The fixing device 9 of this embodiment has the above four points. Except for the fixing device 9 of the first embodiment.
図15は本実施例の定着装置9の概略構成を表す長手方向中央断面図である。図16は本実施例の定着装置9の定着ローラ40に対し加圧ローラ41が離間し、外部放熱ローラ85を定着ローラに圧接させた状態を表す図である。 FIG. 15 is a longitudinal center sectional view showing a schematic configuration of the fixing device 9 of the present embodiment. FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which the pressure roller 41 is separated from the fixing roller 40 of the fixing device 9 of the present exemplary embodiment and the external heat radiating roller 85 is in pressure contact with the fixing roller.
外部放熱ローラ85は熱伝導性を有する金属材料を用いて形成されている。この外部放熱ローラ85は長手方向に長い部材であり、外部放熱ローラの長手方向両側の軸部が定着装置9の一対の第4側板A7,A8(図4参照)に回転可能に支持されている。 The external heat radiation roller 85 is formed using a metal material having thermal conductivity. The external heat radiation roller 85 is a member that is long in the longitudinal direction, and the shaft portions on both sides in the longitudinal direction of the external heat radiation roller are rotatably supported by a pair of fourth side plates A7 and A8 (see FIG. 4) of the fixing device 9. .
接離機構90で外部放熱ローラ85を定着ローラ40に圧接させる場合、モータM3はギアG3を介してカム軸90bを回転させ、カム90a1,90a2(図3参照)を一点鎖線にて示す位置から実線にて示す位置まで回転させる。そしてこのカム90a1,90a2の回転により側板A7,A8間の底板B2をカムの最小径部90a11,90a21で支持しつつ定着ローラ40の母線方向と直交する垂直方向に下降させて外部放熱ローラ85の外周面(外面)を定着ローラ外面に圧接させる。これによって外部放熱ローラ85外面と定着ローラ40外面とで所定幅の伝熱用圧接部R(図16参照)が形成される。 When the external heat dissipation roller 85 is brought into pressure contact with the fixing roller 40 by the contact / separation mechanism 90, the motor M3 rotates the cam shaft 90b via the gear G3, and the cams 90a1 and 90a2 (see FIG. 3) are moved from the position indicated by the one-dot chain line. Rotate to the position indicated by the solid line. Then, by rotating the cams 90a1 and 90a2, the bottom plate B2 between the side plates A7 and A8 is supported by the minimum diameter portions 90a11 and 90a21 of the cam while being lowered in the vertical direction perpendicular to the generatrix direction of the fixing roller 40. The outer peripheral surface (outer surface) is pressed against the outer surface of the fixing roller. As a result, a heat transfer pressure contact portion R (see FIG. 16) having a predetermined width is formed between the outer surface of the external heat radiating roller 85 and the outer surface of the fixing roller 40.
外部放熱ローラ85を定着ローラ40から離間させる場合、モータM3はギアG3を介してカム軸90bを回転させ、カム90a1,90a2を実線にて示す位置から一点鎖線にて示す位置まで回転させる(図3参照)。そしてこのカム90a1,90a2の回転により底板B1をカムの最大径部90a12,90a22で定着ローラ40の母線方向と直交する垂直方向に押し上げて外部放熱ローラ85外面を定着ローラ40外面から離間させる(図15参照)。 When the external heat radiating roller 85 is separated from the fixing roller 40, the motor M3 rotates the cam shaft 90b via the gear G3 and rotates the cams 90a1 and 90a2 from the position indicated by the solid line to the position indicated by the alternate long and short dash line (FIG. 3). Then, by rotation of the cams 90a1 and 90a2, the bottom plate B1 is pushed up in the vertical direction perpendicular to the generatrix direction of the fixing roller 40 by the cam maximum diameter portions 90a12 and 90a22 to separate the outer surface of the external heat radiating roller 85 from the outer surface of the fixing roller 40 (FIG. 15).
本実施例の定着装置9の加熱定着処理動作は実施例3の定着装置9と同じであるため、実施例3の定着装置9の加熱定着処理動作の説明を援用する。 Since the heat fixing processing operation of the fixing device 9 of the present embodiment is the same as that of the fixing device 9 of the third embodiment, the description of the heat fixing processing operation of the fixing device 9 of the third embodiment is cited.
図17に、本実施例の定着装置9におけるプリント終了時の定着ローラ40の異常温度の検知手順を示す。 FIG. 17 shows a procedure for detecting an abnormal temperature of the fixing roller 40 at the end of printing in the fixing device 9 of this embodiment.
画像形成装置の1ジョブのプリント動作が終了すると(S701)、制御回路70はフォトセンサ75からのL信号に基づき外部放熱ローラ85と定着ローラ40とが圧接状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40と外部放熱ローラ85を離間させる。更に制御回路70はモータM1の回転駆動を停止して定着ローラ40の回転を停止させる(S702)。 When the printing operation of one job of the image forming apparatus is completed (S701), the control circuit 70 determines that the external heat radiating roller 85 and the fixing roller 40 are in a pressure contact state based on the L signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotates the motor M3 to separate the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85 from each other. Further, the control circuit 70 stops the rotation of the motor M1 and stops the rotation of the fixing roller 40 (S702).
次いで、制御回路70は、サーミスタ30の検知温度T(℃)と、第一の異常温度(本実施例においては220℃とする)と、を比較する(S703)。検知温度Tが220℃以下である場合は、通常のスタンバイ動作として外部放熱ローラ85と定着ローラ40との離間状態を継続する(S709)。一方、検知温度Tが第一の異常温度220℃を超えた場合はS704に進む。 Next, the control circuit 70 compares the detected temperature T (° C.) of the thermistor 30 with the first abnormal temperature (in this embodiment, 220 ° C.) (S703). When the detected temperature T is 220 ° C. or lower, the separated state between the external heat radiation roller 85 and the fixing roller 40 is continued as a normal standby operation (S709). On the other hand, if the detected temperature T exceeds the first abnormal temperature 220 ° C., the process proceeds to S704.
S704では、制御回路70はフォトセンサ75からのH信号に基づき外部放熱ローラ85と定着ローラ40とが離間状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40と外部放熱ローラ85を圧接する。これにより定着ローラ40の熱は伝熱用圧接部Rを通じて外部放熱ローラ85に伝わる。つまり、定着ローラ40の放熱量を増加させて、定着ローラのオーバーシュート(温度上昇)を低減させている。 In S <b> 704, the control circuit 70 determines that the external heat radiating roller 85 and the fixing roller 40 are in a separated state based on the H signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotationally drives the motor M3 to press-contact the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85. Thereby, the heat of the fixing roller 40 is transmitted to the external heat radiation roller 85 through the heat transfer pressure contact portion R. That is, the heat release amount of the fixing roller 40 is increased, and the overshoot (temperature increase) of the fixing roller is reduced.
次に、制御回路70は、検知温度Tと、復帰温度(本実施例においては215℃とする)と、を比較する(S705)。検知温度Tが復帰温度215℃以下である場合は、制御回路70はフォトセンサ75からのL信号に基づき外部放熱ローラ85と定着ローラ40とが圧接状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40と外部放熱ローラ85を離間させ(S707)、通常のスタンバイ動作に移行する(S709)。 Next, the control circuit 70 compares the detected temperature T with the return temperature (in this embodiment, 215 ° C.) (S705). When the detected temperature T is equal to or lower than the return temperature 215 ° C., the control circuit 70 determines that the external heat radiating roller 85 and the fixing roller 40 are in a pressure contact state based on the L signal from the photosensor 75. Then, the control circuit 70 drives and rotates the motor M3 to separate the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85 (S707), and shifts to a normal standby operation (S709).
一方、検知温度Tが復帰温度215℃を超えた場合、制御回路70は、検知温度Tと、第一の異常温度よりも高い第二の異常温度(本実施例においては230℃とする)と、を比較する(S706)。検知温度Tが第二の異常温度230℃以下の場合は、S705に戻る。検知温度Tが第二の異常温度230℃を越えた場合は、制御回路70は本来のエラーと判断(S708)し、ハロゲンヒータ60への通電を停止してハロゲンヒータによる加熱動作を停止する。 On the other hand, when the detected temperature T exceeds the return temperature 215 ° C., the control circuit 70 determines the detected temperature T and a second abnormal temperature higher than the first abnormal temperature (230 ° C. in this embodiment). Are compared (S706). If the detected temperature T is equal to or lower than the second abnormal temperature 230 ° C., the process returns to S705. If the detected temperature T exceeds the second abnormal temperature 230 ° C., the control circuit 70 determines that this is an original error (S708), stops energization of the halogen heater 60, and stops the heating operation by the halogen heater.
本実施例の定着装置9は、定着ローラ40と外部放熱ローラ85との離間状態において、サーミスタ30が温調温度Tよりも高い第一の異常温度を検知すると、外部放熱ローラと定着ローラとを圧接状態にする。そして外部放熱ローラ85と定着ローラ40とで伝熱用圧接部Rを形成することにより、定着ローラ40の熱容量及び放熱量を増加させることができる。このため、ハロゲンヒータ60により加熱される定着ローラ40のオーバーシュートが大きい場合であっても、不必要な高温エラーを発生することがなく、装置の不意な停止を抑制できる。 When the thermistor 30 detects the first abnormal temperature higher than the temperature adjustment temperature T in the separated state of the fixing roller 40 and the external heat dissipation roller 85, the fixing device 9 of the present embodiment connects the external heat dissipation roller and the fixing roller. Set to pressure contact. The heat transfer pressure contact portion R is formed by the external heat radiating roller 85 and the fixing roller 40, whereby the heat capacity and the heat radiation amount of the fixing roller 40 can be increased. For this reason, even when the overshoot of the fixing roller 40 heated by the halogen heater 60 is large, an unnecessary high temperature error does not occur, and the unexpected stop of the apparatus can be suppressed.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と外部放熱ローラ85との接触状態において、サーミスタ30が復帰温度を検知すると、定着ローラから外部放熱ローラを離間させる。このため、スタンバイ中に定着ローラ40と外部放熱ローラ85との必要以上の圧接状態を維持することがないため、定着ローラと外部放熱ローラ85の耐久寿命を延ばすことができる。 In the fixing device 9 of this embodiment, when the thermistor 30 detects the return temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85 after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, the fixing roller 9 Separate the heat dissipation roller. For this reason, since the pressure contact state between the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85 is not maintained more than necessary during standby, the durability life of the fixing roller and the external heat radiation roller 85 can be extended.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と外部放熱ローラ85との接触状態において、サーミスタ30が第二の異常温度を検知すると、それ以降の加熱動作を停止する。このため、消費電力を低減でき、更に異常な温度上昇によるサーモスイッチ20の動作が遅れてしまうことを回避できる。 In the fixing device 9 of this embodiment, when the thermistor 30 detects the second abnormal temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85 after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, Subsequent heating operation is stopped. For this reason, power consumption can be reduced, and it can be avoided that the operation of the thermoswitch 20 is delayed due to an abnormal temperature rise.
[実施例6]
定着装置9の他の例を説明する。本実施例に示す定着装置9は、実施例5の定着装置9におけるプリント終了時の定着ローラ40の異常温度の検知手順が異なる点を除いて、実施例5の定着装置と同じ構成としてある。
[Example 6]
Another example of the fixing device 9 will be described. The fixing device 9 shown in the present embodiment has the same configuration as the fixing device of the fifth embodiment, except that the detection procedure of the abnormal temperature of the fixing roller 40 at the end of printing in the fixing device 9 of the fifth embodiment is different.
図18に、本実施例の定着装置9におけるプリント終了時の定着ローラ40の異常温度の検知手順を示す。 FIG. 18 shows a procedure for detecting an abnormal temperature of the fixing roller 40 at the end of printing in the fixing device 9 of this embodiment.
S801、S802、S803、及び809の処理は、それぞれ、図17に示すS701、S702、S703、及びS709と同じであるため、S701、S702、S703、及びS709の説明を援用する。 Since the processes of S801, S802, S803, and 809 are the same as S701, S702, S703, and S709 shown in FIG. 17, respectively, the description of S701, S702, S703, and S709 is cited.
S804では、制御回路70はフォトセンサ75からのH信号に基づき外部放熱ローラ85と定着ローラ40とが離間状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40に外部放熱ローラ85を圧接する。更に制御回路70はモータM1を回転駆動して定着ローラ40の回転を開始する。これにより定着ローラ40、外部放熱ローラ85の回転状態において、定着ローラ40の熱は伝熱用圧接部Rを通じて外部放熱ローラに伝わる。更に定着ローラ40と外部放熱ローラ85を回転させることにより、これらの各部材の周囲への放熱量を増加させて、定着ローラのオーバーシュート(温度上昇)を低減させている。 In step S804, the control circuit 70 determines that the external heat radiating roller 85 and the fixing roller 40 are in a separated state based on the H signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotationally drives the motor M3 to press the external heat radiation roller 85 against the fixing roller 40. Furthermore, the control circuit 70 drives the motor M1 to start rotation of the fixing roller 40. Thereby, in the rotation state of the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85, the heat of the fixing roller 40 is transmitted to the external heat radiation roller through the heat transfer pressure contact portion R. Further, by rotating the fixing roller 40 and the external heat radiating roller 85, the amount of heat radiated to the periphery of these members is increased, and the overshoot (temperature rise) of the fixing roller is reduced.
S805、及びS806の処理は、それぞれ、図17に示すS705、及びS706と同じであるため、S705、及びS706の説明を援用する。 Since the processes of S805 and S806 are the same as S705 and S706 shown in FIG. 17, respectively, the description of S705 and S706 is cited.
S807では、制御回路70はフォトセンサ75からのL信号に基づき外部放熱ローラ85と定着ローラ40とが圧接状態にあると判断する。そして制御回路70はモータM3を回転駆動して定着ローラ40と外部放熱ローラ85を離間させる。更に制御回路70はモータM1の回転駆動を停止して定着ローラ40の回転を停止する。 In step S <b> 807, the control circuit 70 determines that the external heat radiating roller 85 and the fixing roller 40 are in a pressure contact state based on the L signal from the photosensor 75. The control circuit 70 rotates the motor M3 to separate the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85 from each other. Further, the control circuit 70 stops the rotation of the motor M1 and stops the rotation of the fixing roller 40.
S808では、制御回路70は本来のエラーと判断し、ハロゲンヒータ60への通電を停止してハロゲンヒータによる加熱動作を停止する。更に制御回路70はモータM1の回転駆動を停止して定着ローラ40の回転を停止する。 In S808, the control circuit 70 determines that this is an original error, stops energization of the halogen heater 60, and stops the heating operation by the halogen heater. Further, the control circuit 70 stops the rotation of the motor M1 and stops the rotation of the fixing roller 40.
本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知した後、定着ローラ40と外部放熱ローラ85との圧接状態において、外部放熱ローラ85、定着ローラ40が回転動作を行なう。外部放熱ローラ85と定着ローラ40とを圧接状態にすることにより、定着ローラの熱容量を増加させることができる。更に、定着ローラ40と外部放熱ローラ85が回転することにより、これらの各部材の周囲への放熱量を増加させることができる。このため、ハロゲンヒータ60により加熱される定着ローラ40のオーバーシュートが大きい場合であっても、不必要な高温エラーを発生することがなく、装置の不意な停止を抑制できる。 In the fixing device 9 of the present embodiment, after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, the external heat radiating roller 85 and the fixing roller 40 rotate in the pressure contact state between the fixing roller 40 and the external heat radiating roller 85. By bringing the external heat radiation roller 85 and the fixing roller 40 into a pressure contact state, the heat capacity of the fixing roller can be increased. Further, by rotating the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85, it is possible to increase the heat radiation amount to the surroundings of these members. For this reason, even when the overshoot of the fixing roller 40 heated by the halogen heater 60 is large, an unnecessary high temperature error does not occur, and the unexpected stop of the apparatus can be suppressed.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と外部放熱ローラ85との接触状態において、サーミスタ30が復帰温度を検知すると、定着ローラと外部放熱ローラを離間させる。このため、実施例5の定着装置9と同様の作用効果が得られる。 Further, in the fixing device 9 of this embodiment, when the thermistor 30 detects the return temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85 after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, the fixing roller and the external Separate the heat dissipation roller. For this reason, the same effect as that of the fixing device 9 of the fifth embodiment can be obtained.
また本実施例の定着装置9は、サーミスタ30が第一の異常温度を検知したのち、定着ローラ40と外部放熱ローラ85との接触状態において、サーミスタが第二の異常温度を検知すると、それ以降の加熱動作を停止する。このため、実施例5の定着装置9と同様の作用効果が得られる。 Further, in the fixing device 9 of this embodiment, after the thermistor 30 detects the first abnormal temperature, when the thermistor detects the second abnormal temperature in the contact state between the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85, the subsequent operation is performed. Stop the heating operation. For this reason, the same effect as that of the fixing device 9 of the fifth embodiment can be obtained.
本実施例の定着装置9ではモータM1で定着ローラ40を回転させて外部放熱ローラ85を間接に回転しているが、外部放熱ローラ85の軸部(不図示)に固着したギアをモータM4(図10参照)で直接に回転するようにしてもよい。この場合、モータM4への負荷を軽減できるようにするため、加圧ローラ41の軸部41a1にギアG1を固着し、このギアをモータM1で回転させるように構成する。 In the fixing device 9 of this embodiment, the fixing roller 40 is rotated by the motor M1 and the external heat radiating roller 85 is rotated indirectly. However, the gear fixed to the shaft (not shown) of the external heat radiating roller 85 is attached to the motor M4 ( You may make it rotate directly in FIG. In this case, in order to reduce the load on the motor M4, the gear G1 is fixed to the shaft portion 41a1 of the pressure roller 41, and the gear M1 is rotated by the motor M1.
[他の実施例]
1)実施例1乃至実施例6の各定着装置9を搭載する画像形成装置100は下記のような構成となっている。定着装置の外部加熱ベルトと定着ローラを接離手段により圧接状態へ移行させたのち、第2の異常温度が所定時間続く場合には、画像形成部による画像の形成を禁止するようになっている。
[Other embodiments]
1) The image forming apparatus 100 on which the fixing devices 9 according to the first to sixth embodiments are mounted has the following configuration. After the second abnormal temperature continues for a predetermined time after the external heating belt of the fixing device and the fixing roller are shifted to the pressure contact state by the contact / separation means, image formation by the image forming unit is prohibited. .
2)また実施例1乃至実施例6の各定着装置9を搭載する画像形成装置100は下記のような構成となっている。定着装置の外部加熱ベルトと定着ローラを接離手段により圧接状態へ移行させたのち、サーミスタの検知温度が第2の異常温度から所定時間内に加熱ローラの所定の温調温度に復帰した場合に、画像形成部による画像の形成を許容するようになっている。 2) The image forming apparatus 100 on which the fixing devices 9 according to the first to sixth embodiments are mounted has the following configuration. After the external heating belt of the fixing device and the fixing roller are shifted to the pressure contact state by the contact / separation means, the detected temperature of the thermistor returns to the predetermined temperature control temperature of the heating roller within the predetermined time from the second abnormal temperature The image forming unit is allowed to form an image.
3)各実施例の定着装置9では、制御回路70は加熱ローラ81,82の外面温度が所定の温調温度(目標温度)となるようにサーミスタ31,32の出力(出力信号)に応じてハロゲンヒータ61,62への供給電力を制御している。サーミスタ31,32は加熱ローラ81,82の温度検知に限られず少なくとも1つのサーミスタで外部搬送ベルトの外面温度を検知するようにしてもよい。そして外部搬送ベルト83の外面温度が加熱ローラの温調温度と略同等の所定の温調温度(目標温度)となるように制御回路70でサーミスタの出力(出力信号)に応じてハロゲンヒータ61,62への供給電力を制御するようにしてもよい。 3) In the fixing device 9 of each embodiment, the control circuit 70 responds to the outputs (output signals) of the thermistors 31 and 32 so that the outer surface temperature of the heating rollers 81 and 82 becomes a predetermined temperature control temperature (target temperature). The power supplied to the halogen heaters 61 and 62 is controlled. The thermistors 31 and 32 are not limited to the temperature detection of the heating rollers 81 and 82, and the outer surface temperature of the external conveyance belt may be detected by at least one thermistor. In accordance with the output (output signal) of the thermistor in the control circuit 70, the halogen heater 61, The power supplied to 62 may be controlled.
4)本発明の画像加熱装置は、各実施例の定着装置としての使用に限られず、未定着トナー画像を記録材に仮定着する仮定着装置、定着トナー画像を担持する記録材を再加熱してつや等の画像表面性を改質する表面改質装置等の画像加熱装置としても有効である。 4) The image heating device of the present invention is not limited to use as a fixing device in each embodiment, but is assumed to be a hypothetical fixing device that presupposes an unfixed toner image on a recording material, and reheats a recording material carrying a fixed toner image It is also effective as an image heating apparatus such as a surface modification apparatus for modifying the image surface properties such as the shine.
5)第1、及び第2の回転体の形態はローラ体に限られず、エンドレスベルト体など他の回転体形態にすることができる。また、固定もしくは回転自在の加熱部材と接触するエンドレスベルト体などの他の回転体により記録材状部材を加熱しても良い。外部加熱部材としては、外部加熱ローラのみであっても良い。加圧回転体に関しても同様に、ローラ体に限られず、エンドレスベルト体など他の回転体形態にすることができる。 5) The form of the first and second rotating bodies is not limited to the roller body, but may be another rotating body such as an endless belt body. In addition, the recording material member may be heated by another rotating body such as an endless belt that is in contact with a fixed or rotatable heating member. The external heating member may be only an external heating roller. Similarly, the pressure rotating body is not limited to the roller body, and may be in the form of another rotating body such as an endless belt body.
6)加熱源としては、ハロゲンヒータのみならず、抵抗発熱体や誘導加熱方式を用いても良い。 6) As a heating source, not only a halogen heater but also a resistance heating element or an induction heating method may be used.
7)外部加熱ベルト83と定着ローラ40、定着ローラ40と加圧ローラ41、定着ローラ40と外部放熱ローラ85が離間される条件は、プリント動作の終了時に限られない。例えば定着装置9の起動時や、画像形成装置100の各調整動作によるプリント動作の中断等、離間されるすべての条件で適用可能である。 7) The conditions for separating the external heating belt 83 and the fixing roller 40, the fixing roller 40 and the pressure roller 41, and the fixing roller 40 and the external heat radiation roller 85 are not limited to the end of the printing operation. For example, the present invention can be applied to all the separated conditions such as when the fixing device 9 is activated and when the printing operation is interrupted by each adjustment operation of the image forming apparatus 100.
30:サーミスタ、31,32:サーミスタ、40:定着ローラ、41:加圧ローラ、50:圧接・離間手段、60:ハロゲンヒータ、61,62:ハロゲンヒータ、70:制御回路、75:フォトセンサ、81,82:加熱ローラ、83:外部加熱ベルト、85:外部放熱ローラ、90:圧接・離間手段、M1,M4:モータ、P:記録材、t:未定着トナー画像 30: Thermistor, 31, 32: Thermistor, 40: Fixing roller, 41: Pressure roller, 50: Pressure contact / separation means, 60: Halogen heater, 61, 62: Halogen heater, 70: Control circuit, 75: Photo sensor, 81, 82: heating roller, 83: external heating belt, 85: external heat radiation roller, 90: pressure contact / separation means, M1, M4: motor, P: recording material, t: unfixed toner image
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JP2013151616A JP2015022221A (en) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | Image heating device, and image forming apparatus including the image heating device |
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JP2018010068A (en) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | キヤノン株式会社 | Control device |
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2013
- 2013-07-22 JP JP2013151616A patent/JP2015022221A/en active Pending
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