JP2016048327A - Fixation device - Google Patents

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Mitsuru Hasegawa
充 長谷川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixation device capable of executing control appropriate for the actual state of the fixation device even when the minute area heat resistance at a nip position opposite to a temperature detection element changes due to aging, and capable of realizing prevention of image defects such as offset and maximizing the throughput at the time of small-sized sheet passing.SOLUTION: A fixation device comprises: a heating element that generates heat by electrification; a fixation member that has low heat capacity and is rotatable; a rotation member that rotates in pressure contact with the fixation member; and a temperature detection element that detects a temperature of the heating element. The fixation device fixes an unfixed toner image on a recording material by heating and pressing the recording material while holding and conveying the recording material by a nip part. The fixation device comprises heat resistance detection means at the position of the temperature detection element, and changes the control parameter according to the result of the heat resistance detection means.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子写真方式を採用した複写機等の画像形成装置に係り、特に、記録材上の画像を加熱、加圧する定着装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine employing an electrophotographic system, and more particularly to a fixing device that heats and pressurizes an image on a recording material.

従来、加熱定着装置としては、熱ローラ方式やベルト加熱方式の装置が広く用いられている。特にスタンバイ時に加熱定着装置に電力を供給せず、消費電力を極力抑えた方法、詳しくはヒータ部と加圧ローラの間にベルトを介して記録材上のトナー像を定着するベルト加熱方式による加熱定着方法が提案されている(特許文献1、特許文献2参照)。   Conventionally, as a heat fixing device, a heat roller type device or a belt heating type device has been widely used. In particular, a method that suppresses power consumption as much as possible without supplying power to the heat fixing device during standby, and more specifically, heating by a belt heating method in which a toner image on a recording material is fixed via a belt between a heater portion and a pressure roller. A fixing method has been proposed (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

しかしながら、従来の定着装置においては、ヒータ部とベルトとのニップ部において、経時変化により熱伝達を阻害する固着物が発生することがあった。これはフランジやベルト規制部材などの樹脂部材や、ベルト基層などの金属部材が摺動により削れたものが摺動グリスなどと混ざり合ってヒータ面に固着するものである。   However, in the conventional fixing device, there is a case where a fixed matter that inhibits heat transfer is generated due to a change with time in the nip portion between the heater portion and the belt. In this case, a resin member such as a flange or a belt regulating member, or a metal member such as a belt base layer that is scraped by sliding is mixed with sliding grease and fixed to the heater surface.

この固着物が蓄積していくと、ヒータとベルト間の熱伝達が固着物の発生箇所において局所的に低下し、光沢ムラなどの画像不良が発生しやすくなり、さらに進行すると定着不良、オフセットなどが懸念される。   As this sticking material accumulates, the heat transfer between the heater and the belt locally decreases at the place where the sticking matter occurs, and image defects such as uneven gloss are likely to occur. Is concerned.

以上のような問題を解決するために、定着装置の組み立て時に清掃を強化して、摺動による削れ粉の発生原因となるゴミの混入を抑制することや、ヒータを保持するベルト規制部材の搬送方向下流側に溝形状を設けて、削れ粉の混ざった摺動グリスをトラップする方法などが提案されている(特許文献3参照)。   In order to solve the above problems, cleaning is strengthened during the assembly of the fixing device to suppress the entry of dust that causes scraping by sliding, and the conveyance of the belt regulating member that holds the heater A method of trapping sliding grease mixed with shaving powder by providing a groove shape on the downstream side in the direction has been proposed (see Patent Document 3).

特開昭63−313182号公報JP-A-63-313182 特開平2−157878号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-157878 特開2006−178315号公報JP 2006-178315 A

上記に提案されている方法により、削れ粉のヒータ面への固着の発生をある程度抑制することは可能であり、画像の光沢ムラなどを低減することができる。しかしながら、イレギュラーな異物混入などによる微小な削れ粉固着を防止することは困難である。   With the method proposed above, it is possible to suppress the occurrence of sticking of shaving powder to the heater surface to some extent, and it is possible to reduce uneven glossiness of the image. However, it is difficult to prevent fine shavings from adhering due to irregular foreign matters.

一方、ニップと反対側のヒータ面に温度検知素子(サーミスタ)を備える構成においては、サーミスタと対向する位置に削れ粉固着が発生すると、ヒータとベルト間の熱抵抗が大きくなり、サーミスタ位置のヒータ温度が局所的に高くなり、サーミスタ検知温度と周囲の実際のヒータ温度に差が生じてしまう。   On the other hand, in the configuration in which the temperature detection element (thermistor) is provided on the heater surface opposite to the nip, if shavings adhere to the position facing the thermistor, the thermal resistance between the heater and the belt increases, and the heater at the thermistor position The temperature increases locally, and a difference occurs between the thermistor detection temperature and the actual surrounding heater temperature.

これにより、プリント時の温度制御や非通紙部の温度制御など、各種温度制御への影響が懸念される。例えばプリント時のヒータ温度が低くなり定着不良、オフセットの発生や、小サイズ通紙時に必要以上に生産性を落としてしまう可能性がある。   As a result, there are concerns about the influence on various temperature controls such as temperature control during printing and temperature control of non-sheet passing portions. For example, the heater temperature at the time of printing may become low, causing poor fixing and offset, and the productivity may be reduced more than necessary when a small-size sheet is passed.

そこで、ヒータ温度を検知するサーミスタが配置された位置におけるニップ部の熱抵抗状態(削れ粉固着が発生有無)を検知し、適正な温度制御が実現できる方法が望まれている。   Therefore, a method is desired that can detect the thermal resistance state of the nip portion at the position where the thermistor for detecting the heater temperature is disposed (whether or not chipping powder adheres) and realize appropriate temperature control.

請求項1に記載の定着装置は、通電により発熱する発熱体と、低熱容量で回転自在の定着部材と、前記定着部材に圧接して回転する回転部材と、前記発熱体の温度を検知する温度検知素子とを備え、ニップ部によって記録材を狭持搬送しながら加熱及び加圧し未定着トナー画像を前記記録材に定着する定着装置において、前記定着装置は、前記温度検知素子位置における熱抵抗検知手段を有し、前記熱抵抗検知手段の結果に応じて、制御パラメータを変更することを特徴とする。   The fixing device according to claim 1, a heating element that generates heat when energized, a fixing member that is rotatable with a low heat capacity, a rotating member that rotates in pressure contact with the fixing member, and a temperature that detects the temperature of the heating element. A fixing device for fixing an unfixed toner image on the recording material by heating and pressurizing while nipping and conveying the recording material by a nip portion, wherein the fixing device detects thermal resistance at the temperature detection element position. And a control parameter is changed according to the result of the thermal resistance detection means.

請求項2に記載の定着装置は、前記熱抵抗検知手段は、前記温度検知素子の検知結果から行うことを特徴とする請求項1に記載の定着装置である。   The fixing device according to claim 2, wherein the thermal resistance detection means is performed based on a detection result of the temperature detection element.

請求項3に記載の定着装置は、前記熱抵抗検知手段は、前記定着装置の立上時に定期的に行うことを特徴とする請求項2に記載の定着装置である。   The fixing device according to claim 3, wherein the thermal resistance detection unit is periodically performed when the fixing device is started up.

請求項4に記載の定着装置は、前記熱抵抗検知手段は、実施前の前記発熱体の温度検知結果に応じて実施可否を判断することを特徴とする請求項2に記載の定着装置である。   The fixing device according to claim 4, wherein the thermal resistance detection unit determines whether or not the thermal resistance detection unit can be implemented according to a temperature detection result of the heating element before the implementation. .

請求項5に記載の定着装置は、前記熱抵抗検知手段は、実施前の前記発熱体の温度検知結果に応じて実施可否を判断することを特徴とする請求項4に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 5, wherein the thermal resistance detection unit determines whether or not the thermal resistance detection unit can be implemented according to a temperature detection result of the heating element before the implementation.

本発明によれば、定着装置立上時のヒータに配置した温度検知素子の温度推移の検知結果から、温度検知素子に対向するニップ位置における熱抵抗を検知できるようにする。また、その検知結果に応じてプリント温度制御や小サイズ紙などの生産性の制御パラメータを変更できるようにする。   According to the present invention, the thermal resistance at the nip position facing the temperature detection element can be detected from the detection result of the temperature transition of the temperature detection element arranged in the heater when the fixing device is started up. Also, the productivity control parameters such as print temperature control and small size paper can be changed according to the detection result.

これにより、経時変化によって温度検知素子に対向するニップ位置の微小領域熱抵抗が変化しても、実際の定着装置の状態に適した制御を実施することが可能であり、オフセットなどの画像不良防止や小サイズ通紙時におけるスループットの最大化が実現できる。   As a result, even if the micro-region thermal resistance at the nip position facing the temperature sensing element changes due to changes over time, it is possible to carry out control suitable for the actual fixing device state and prevent image defects such as offset. And maximizing throughput when small-size paper is passed.

本発明の定着装置を用いた画像形成装置を説明する図FIG. 4 is a diagram illustrating an image forming apparatus using the fixing device of the present invention. 本発明の実施例1における定着装置の短手方向断面模式図FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in the short-side direction of the fixing device according to the first exemplary embodiment of the present invention. 本発明の定着装置の構成を説明する図FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device according to the present invention. 本発明のヒータと温度検知素子と記録材の模式図Schematic diagram of heater, temperature detecting element and recording material of the present invention 本発明の定着装置立上動作時における温度検知素子23−a、23−bの温度上昇カーブTemperature rise curves of the temperature detection elements 23-a and 23-b during the start-up operation of the fixing device of the present invention 温度検知素子23位置での熱伝達概念図Conceptual diagram of heat transfer at temperature sensing element 23 position 本発明の実施例1における熱抵抗検知を行う温度検知素子23−bの温度上昇カーブTemperature rise curve of temperature detection element 23-b that performs thermal resistance detection in Example 1 of the present invention 本発明の温度検知素子23−bを使用した小サイズ通紙時のスループット制御Throughput control at the time of small size paper passing using the temperature detecting element 23-b of the present invention 本発明の実施例1における熱抵抗検知手段により検知したΔTo−ΔTnと閾値温度オフセットTp´の関係Relationship between ΔTo−ΔTn detected by the thermal resistance detection means and threshold temperature offset Tp ′ in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1におけるΔTo−ΔTnに対しての温度検知素子23−bの温度と定着ベルト温度の関係Relationship between the temperature of the temperature detecting element 23-b and the fixing belt temperature with respect to ΔTo−ΔTn in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1における熱抵抗検知により制御パラメータを変更するフローチャートThe flowchart which changes a control parameter by thermal resistance detection in Example 1 of the present invention. 本発明の実施例2における熱抵抗検知を行う温度検知素子23−bの温度上昇カーブTemperature rise curve of temperature detection element 23-b that performs thermal resistance detection in Example 2 of the present invention 本発明の実施例2における熱抵抗検知手段により検知したΔT−ΔTN―1と閾値温度オフセットTp´´の関係Relationship between ΔT N −ΔT N−1 detected by the thermal resistance detecting unit and threshold temperature offset Tp ″ in Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施例2における熱抵抗検知により制御パラメータを変更するフローチャートThe flowchart which changes a control parameter by thermal resistance detection in Example 2 of the present invention. 本発明の実施例3における熱抵抗検知により制御パラメータを変更するフローチャートThe flowchart which changes a control parameter by thermal resistance detection in Example 3 of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[実施例1]
本実施例では、通電により発熱する発熱体と、低熱容量で回転自在の定着部材と、前記定着部材に圧接して回転する回転部材と、前記発熱体の温度を検知する温度検知素子とを備え、ニップ部によって記録材を狭持搬送しながら加熱及び加圧し未定着トナー画像を前記記録材に定着する定着装置において、前記定着装置は、前記温度検知素子位置における熱抵抗検知手段を有し、前記熱抵抗検知手段は、前記温度検知素子の結果から判断し、その結果に応じて、制御パラメータを変更する方法について説明する。
[Example 1]
In the present embodiment, a heating element that generates heat when energized, a fixing member that is rotatable with a low heat capacity, a rotating member that rotates in pressure contact with the fixing member, and a temperature detection element that detects the temperature of the heating element are provided. In the fixing device for fixing the unfixed toner image on the recording material by heating and pressurizing while nipping and conveying the recording material by the nip portion, the fixing device has a thermal resistance detection means at the temperature detection element position, A description will be given of a method in which the thermal resistance detection means determines from the result of the temperature detection element and changes the control parameter in accordance with the result.

●画像形成装置
図1は、本実施形態の画像形成装置の一例であるカラー電子写真プリンタの断面図であり、シートの搬送方向に沿った断面図である。本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。
Image Forming Apparatus FIG. 1 is a cross-sectional view of a color electrophotographic printer which is an example of an image forming apparatus of the present embodiment, and is a cross-sectional view along the sheet conveyance direction. In this embodiment, the color electrophotographic printer is simply referred to as “printer”.

シートは、トナー像が形成されるものである。シートの具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート状のもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用などがある。   The sheet is a sheet on which a toner image is formed. Specific examples of the sheet include plain paper, a resin sheet that is a substitute for plain paper, cardboard, and overhead projector.

図1に示すプリンタは、Y(イエロ)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)の各色の画像形成部10を備えている。感光ドラム11は、帯電器12によってあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム11は、レーザスキャナ13によって、潜像を形成されている。潜像は、現像器14によってトナー像になる。感光ドラム11のトナー像は、一次転写ブレード17によって、像担持体である例えば中間転写ベルト31に順次転写される。転写後、感光ドラム11に残ったトナーは、クリーナ15によって除去される。この結果、感光ドラム11の表面は、清浄になり、次の画像形成に備える。   The printer shown in FIG. 1 includes an image forming unit 10 for each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and Bk (black). The photosensitive drum 11 is charged in advance by a charger 12. Thereafter, a latent image is formed on the photosensitive drum 11 by the laser scanner 13. The latent image becomes a toner image by the developing device 14. The toner image on the photosensitive drum 11 is sequentially transferred by the primary transfer blade 17 to, for example, an intermediate transfer belt 31 that is an image carrier. After the transfer, the toner remaining on the photosensitive drum 11 is removed by the cleaner 15. As a result, the surface of the photosensitive drum 11 becomes clean and prepares for the next image formation.

一方、シートPは、給紙カセット20、又はマルチ給紙トレイ25から、1枚ずつ送り出されてレジストローラ対23に送り込まれる。レジストローラ対23は、シートPを一旦受け止めて、シートが斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対23は、中間転写ベルト31上のトナー像と同期を取って、シートを中間転写ベルト31と二次転写ローラ35との間に送り込む。中間転写ベルト上のカラーのトナー像は、転写体である例えば二次転写ローラ35によってシートPに転写される。その後、シートのトナー像は、シートが定着器40によって、加熱加圧されることでシートに定着される。   On the other hand, the sheets P are sent one by one from the paper feed cassette 20 or the multi paper feed tray 25 and sent to the registration roller pair 23. The registration roller pair 23 receives the sheet P once, and straightens it when the sheet is skewed. The registration roller pair 23 feeds the sheet between the intermediate transfer belt 31 and the secondary transfer roller 35 in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 31. The color toner image on the intermediate transfer belt is transferred onto the sheet P by, for example, a secondary transfer roller 35 which is a transfer body. Thereafter, the toner image on the sheet is fixed to the sheet by the sheet being heated and pressed by the fixing device 40.

シートの片面だけにトナー像を形成する場合、切り換えフラッパ61の切り換えによりシートを排紙ローラ63を介してシートを画像形成装置1の側面に配置されている排紙トレイ64に排出するか、画像形成装置1の上面に配置されている排紙トレイ65に排出される。切り換えフラッパ61が破線の位置にある場合には、シートPはフェイスアップ(トナー像が上側)で排紙トレイ64上に排出され、切り換えフラッパ61が実線の位置にある場合には、シートPは、フェイスダウン(トナー像が下側)で排紙トレイ65に排出される。   When a toner image is formed only on one side of the sheet, the sheet is discharged to the discharge tray 64 disposed on the side surface of the image forming apparatus 1 by switching the switching flapper 61 or the sheet is discharged from the image forming apparatus 1 side by side. The paper is discharged to a paper discharge tray 65 disposed on the upper surface of the forming apparatus 1. When the switching flapper 61 is at the broken line position, the sheet P is discharged face up (the toner image is on the upper side) onto the paper discharge tray 64, and when the switching flapper 61 is at the solid line position, the sheet P is Then, the sheet is discharged to the sheet discharge tray 65 face down (the toner image is on the lower side).

シートの両面にトナー像を形成する場合、定着器40によってトナー像を定着されたシートPは、実線の位置にいるフラッパ61によって上方へ案内されて、後端が反転ポイントRに達したとき、搬送路73によってスイッチバック搬送されて表裏反転される。その後、シートPは、両面搬送路70を搬送されて、片面画像形成と同様の過程をへて他方の面にトナー像を形成されて、排紙トレイ64または排紙トレイ65上に排出される。フラッパ61、スイッチバック搬送路73等で構成される部分は、反転手段の一例である。   When forming a toner image on both sides of the sheet, the sheet P on which the toner image has been fixed by the fixing device 40 is guided upward by the flapper 61 located at the solid line, and when the trailing edge reaches the reversal point R, It is switched back by the conveyance path 73 and turned upside down. Thereafter, the sheet P is conveyed through the double-sided conveyance path 70, and a toner image is formed on the other side through the same process as the single-sided image formation, and is discharged onto the paper discharge tray 64 or the paper discharge tray 65. . The portion constituted by the flapper 61, the switchback conveyance path 73, and the like is an example of a reversing unit.

●定着装置
次に、本発明の特徴部分である定着部40について説明する。図2は定着装置40の短手方向断面模式図、図3は定着装置40の概略構成図である。
Fixing Device Next, the fixing unit 40 that is a characteristic part of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the fixing device 40 in the short direction, and FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the fixing device 40.

20は発熱体を備えた円筒状の定着ベルト(エンドレスベルト)である。22は定着ベルトとの間で定着ニップを形成する加圧ローラである。
40は定着ベルト20の長手方向移動および周方向の形状を規制する規制部材としての左右の定着フランジである。17は定着ベルト20内部に配置された支持ステーであり、定着ベルト20を加圧ローラ22方向へ加圧付勢するバックアップ部材16を支持する。
Reference numeral 20 denotes a cylindrical fixing belt (endless belt) provided with a heating element. A pressure roller 22 forms a fixing nip with the fixing belt.
Reference numeral 40 denotes left and right fixing flanges as regulating members that regulate the longitudinal movement and the circumferential shape of the fixing belt 20. Reference numeral 17 denotes a support stay disposed inside the fixing belt 20, which supports the backup member 16 that pressurizes and urges the fixing belt 20 toward the pressure roller 22.

定着ベルト20はバックアップ部材16の外側にルーズに被せられ、支持ステー17の左右の外方延長腕部17aにそれぞれ左右の定着フランジ40を嵌着する。図3は一端部側の定着フランジ40と支持ステー17の左右の外方延長腕部17a部分の斜視図である。そして、左右の定着フランジ40の加圧部40bと加圧アーム41との間に加圧バネ42を縮設する。これにより、左右の定着フランジ40、支持ステー17、バックアップ部材16を介して定着ベルト20が加圧ローラ22の上面に対して所定の押圧力で加圧され、所定幅の定着ニップNが形成される。本実施例に於ける加圧力は一端側が156.8N、総加圧力が313.6N(32kgf)である。   The fixing belt 20 is loosely covered on the outer side of the backup member 16, and the left and right fixing flanges 40 are fitted to the left and right outward extending arm portions 17 a of the support stay 17, respectively. FIG. 3 is a perspective view of the fixing flange 40 on one end side and the left and right outward extending arm portions 17 a of the support stay 17. Then, the pressure spring 42 is contracted between the pressure portions 40 b and the pressure arms 41 of the left and right fixing flanges 40. As a result, the fixing belt 20 is pressed against the upper surface of the pressure roller 22 through the left and right fixing flanges 40, the support stays 17, and the backup member 16 with a predetermined pressing force, and a fixing nip N having a predetermined width is formed. The In this embodiment, the applied pressure is 156.8 N on one end side, and the total applied pressure is 313.6 N (32 kgf).

支持ステー17は高い圧力を掛けられても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においてはSUS304を用いている。   The support stay 17 is preferably made of a material that is difficult to bend even when a high pressure is applied. In this embodiment, SUS304 is used.

100は加熱体としてのとしてのセラミックヒータ(以下、ヒータと記す)である。このヒータ100は図面に垂直方向を長手とする細長薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備させた通電発熱抵抗体層を基本構成とするもので、発熱抵抗体層に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する、低熱容量のヒータである。本実施例にいては、厚み600μmのセラミック基板上に発熱抵抗層を形成させている。   Reference numeral 100 denotes a ceramic heater (hereinafter referred to as a heater) as a heating body. This heater 100 is basically composed of a thin and thin plate-like ceramic substrate whose longitudinal direction is perpendicular to the drawing, and an energization heating resistor layer provided on the surface of the substrate. It is a low heat capacity heater that raises the temperature with a good rise characteristic. In the present embodiment, a heating resistance layer is formed on a ceramic substrate having a thickness of 600 μm.

16は上記のヒータ100を固定支持させたニップ形成部材である。このニップ形成部材16は横断面略半円弧状樋型で、図面に垂直方向を長手とする耐熱性樹脂等の断熱性部材である。省エネルギーの観点から支持ステー17への熱伝導の少ない材料を用いるのが望ましく、例えば、耐熱ガラスや、ポリカーボネート、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂が用いられる。本実施例では住友化学(株)製のスミカスーパーE5204Lを用いた。ヒータ100はこのニップ形成部材16の下面に長手に沿って形成具備させた溝部にヒータ表面側を下向きに露呈させて嵌め入れて耐熱性接着剤等により固定して配設してある。   Reference numeral 16 denotes a nip forming member on which the heater 100 is fixedly supported. The nip forming member 16 has a substantially semicircular arc shape in cross section and is a heat insulating member such as a heat resistant resin having a longitudinal direction in the drawing as a longitudinal direction. From the viewpoint of energy saving, it is desirable to use a material with low heat conduction to the support stay 17, and for example, heat resistant glass, polycarbonate, liquid crystal polymer or other heat resistant resin is used. In this example, Sumika Super E5204L manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was used. The heater 100 is disposed in a groove formed along the length of the lower surface of the nip forming member 16 so that the heater surface is exposed downward and fixed with a heat resistant adhesive or the like.

加圧ローラ22は、ステンレス製の芯金上に、厚み約3mmのシリコーンゴム層、さらに厚み約50μmのPFA樹脂チューブが順に積層された多層構造とされている。この加圧ローラ22の芯金の両端部が装置フレーム24の不図示の奥側と手前側の側板間に回転可能に軸受保持されている。   The pressure roller 22 has a multilayer structure in which a silicone rubber layer having a thickness of about 3 mm and a PFA resin tube having a thickness of about 50 μm are sequentially laminated on a stainless steel core. Both end portions of the metal core of the pressure roller 22 are rotatably supported by bearings between a not-shown back side and a front side plate of the apparatus frame 24.

23は温度検知手段としてのサーミスタである。ヒータサーミスタ23はセラミックヒータの反ニップ側に当接させており、長手方向の通紙基準中央に配置される。   Reference numeral 23 denotes a thermistor as temperature detecting means. The heater thermistor 23 is in contact with the non-nip side of the ceramic heater and is arranged at the center of sheet passing reference in the longitudinal direction.

サーミスタ23は図示しないA/Dコンバータを介して制御手段としての制御回路部(CPU)に接続される。この制御回路部はサーミスタからの出力を所定の周期でサンプリングしており、得られた温度情報を発熱体への通電制御に反映させる。つまり、制御回路部は、サーミスタ23の出力をもとに、発熱体への通電制御内容を決定し、電源部から発熱体へ供給する通電を制御する。尚、本実施例の定着装置での上記制御は、記録材にトナー像を定着するための温度を鑑みて、サーミスタ23の検知温度が220℃で一定となるように制御する。   The thermistor 23 is connected to a control circuit unit (CPU) as control means via an A / D converter (not shown). This control circuit section samples the output from the thermistor at a predetermined cycle, and reflects the obtained temperature information in the energization control to the heating element. That is, the control circuit unit determines the energization control content to the heating element based on the output of the thermistor 23 and controls the energization supplied from the power supply unit to the heating element. Note that the above control in the fixing device of the present embodiment is controlled so that the temperature detected by the thermistor 23 is constant at 220 ° C. in view of the temperature for fixing the toner image on the recording material.

定着ベルト20は、熱伝導率が高く引張り強度が高い金属層に重ねて熱伝導率の高いゴム材料の弾性層を形成し、表面にフッ素樹脂の離型層を形成して内径φ25mmの無端状に形成されている。金属層は、厚さ50μmのステンレス材料、弾性層は、熱伝導率が1.0W/m・Kのシリコーンゴム、離型層は、厚さ30μmのPFAチューブである。   The fixing belt 20 is formed of an elastic layer made of a rubber material having a high thermal conductivity and superimposed on a metal layer having a high thermal conductivity and a high tensile strength, and a release layer made of a fluororesin is formed on the surface thereof. Is formed. The metal layer is a stainless material having a thickness of 50 μm, the elastic layer is a silicone rubber having a thermal conductivity of 1.0 W / m · K, and the release layer is a PFA tube having a thickness of 30 μm.

加圧ローラ22は、鉄、アルミ等の円筒材料で形成された軸部材の外側に柔軟なゴム材料の弾性層を形成している。加圧ローラ22は、弾性層の表面をPFAチューブの離型層で覆って外径φ25mm形成されている。   The pressure roller 22 forms a flexible elastic layer of rubber material on the outside of a shaft member made of a cylindrical material such as iron or aluminum. The pressure roller 22 is formed with an outer diameter of 25 mm by covering the surface of the elastic layer with a release layer of a PFA tube.

軸部材は、外径φ10mm、肉厚3mmのアルミ管を用い、弾性層は、肉厚3mm、アスカー硬度64°のシリコーンゴム、PFAチューブの厚みは50μmである。   The shaft member is an aluminum tube having an outer diameter of φ10 mm and a wall thickness of 3 mm, the elastic layer is 3 mm thick, silicone rubber having an Asker hardness of 64 °, and the thickness of the PFA tube is 50 μm.

加圧ローラ22は矢印の方向に所定の周速度で回転駆動される。これと圧接された関係にある定着ベルト20は加圧ローラ22によって従動し所定の速度で回転する。   The pressure roller 22 is rotationally driven in the direction of the arrow at a predetermined peripheral speed. The fixing belt 20 in pressure contact with the belt is driven by the pressure roller 22 and rotates at a predetermined speed.

定着ベルト20の内面にはグリスが塗布され、バックアップ部材16と定着ベルト20内面との摩擦に起因して発生する、定着ベルト20内面の磨耗を低減する。   Grease is applied to the inner surface of the fixing belt 20 to reduce wear on the inner surface of the fixing belt 20 caused by friction between the backup member 16 and the inner surface of the fixing belt 20.

加圧ローラ22が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト20が従動回転すると、ヒータ100の発熱層に通電が行われる。そして、定着ベルト20の温度が設定温度に立ち上がると、定着ニップ部Nに未定着トナー像を担持した記録材Pが入り口ガイド23に沿って案内されて導入される。   When the pressure roller 22 is driven to rotate and the cylindrical fixing belt 20 is driven to rotate, the heat generation layer of the heater 100 is energized. When the temperature of the fixing belt 20 rises to the set temperature, the recording material P carrying the unfixed toner image in the fixing nip portion N is guided and introduced along the entrance guide 23.

定着ニップ部Nにおいて、記録材Pのトナー像担持面側が定着ベルト20の外面に密着し、記録材が定着ベルト20と共に移動する。定着ニップ部Nでの挟持搬送過程において、発熱層で発生した熱が記録材Pに付与され、未定着トナー像tが記録材P上に溶融定着される。定着ニップ部Nを通過した記録材Pは定着ベルト20から曲率分離され、定着排紙ローラ26で排出される。   In the fixing nip portion N, the toner image carrying surface side of the recording material P is in close contact with the outer surface of the fixing belt 20, and the recording material moves together with the fixing belt 20. In the nipping and conveying process at the fixing nip N, heat generated in the heat generation layer is applied to the recording material P, and the unfixed toner image t is melted and fixed on the recording material P. The recording material P that has passed through the fixing nip N is separated from the fixing belt 20 by the curvature, and is discharged by the fixing discharge roller 26.

●温度検知素子と熱抵抗物質
図4にヒータと温度検知素子と記録材の模式図を示す。ヒータの裏面に温度検知素子23−a、23−bが当接されており、23−aは通紙基準中心、23−bは通紙基準中心から148mmの位置に配置している。23−aは温度制御に用いられ、23−bは小サイズ紙のスループット制御に用いられる。
● Temperature Sensing Element and Thermal Resistance Material Fig. 4 shows a schematic diagram of the heater, temperature sensing element and recording material. The temperature detection elements 23-a and 23-b are in contact with the back surface of the heater, 23-a is disposed at a position 148 mm from the sheet passing reference center, and 23-b is disposed at a position of 148 mm from the sheet passing reference center. 23-a is used for temperature control, and 23-b is used for throughput control of small size paper.

次に温度検知素子と熱抵抗物質Rの関係について説明する。図5に定着装置の立上動作時における、温度検知素子23−a、23−bの温度上昇カーブを示す。   Next, the relationship between the temperature detection element and the thermal resistance substance R will be described. FIG. 5 shows temperature rise curves of the temperature detecting elements 23-a and 23-b during the start-up operation of the fixing device.

図5(a)は温度検知素子の位置に熱抵抗となる物質などが存在せず、正常な立上時の温度上昇カーブである。温度検知素子23−a、23−bはほぼ同様の推移を示している。   FIG. 5 (a) shows a temperature rise curve at the time of normal startup without the presence of a substance that becomes a thermal resistance at the position of the temperature detection element. The temperature detection elements 23-a and 23-b show almost the same transition.

図5(b)は温度検知素子23−bの位置に対向するヒータとベルトが摺動する部分において、熱抵抗となる物質Rが存在した場合の温度上昇カーブである。温度検知素子23−aは図5(a)の温度上昇と同等であるが、温度検知素子23−bは温度上昇が大きくなっている。   FIG. 5B is a temperature rise curve in the case where the substance R serving as thermal resistance exists in the portion where the heater and the belt facing the position of the temperature detecting element 23-b slide. The temperature detection element 23-a is equivalent to the temperature rise of FIG. 5A, but the temperature rise of the temperature detection element 23-b is large.

図6に温度検知素子23位置での熱伝達概念図を示す。h1は通常のヒータとベルトの熱伝達であり、h2は熱抵抗物質Rが介在するときのヒータとベルトの熱伝達である。熱抵抗物質Rがヒータ摺動層に付着した状態でベルトとの間に保持されることにより、熱伝達h2は小さくなる。この熱抵抗物質Rが温度検知素子23の位置に存在する場合は、通電時における温度検知素子23検知結果が高くなり、定着装置立上時の温度上昇が大きくなる。その結果、小サイズ紙のスループット制御など各種温度制御に影響が出てしまう。   FIG. 6 shows a conceptual diagram of heat transfer at the position of the temperature detecting element 23. h1 is the heat transfer between the normal heater and the belt, and h2 is the heat transfer between the heater and the belt when the thermal resistance material R is interposed. The heat transfer material R is held between the heat resistance substance R and the belt while being attached to the heater sliding layer, whereby the heat transfer h2 is reduced. When this thermal resistance material R exists at the position of the temperature detection element 23, the detection result of the temperature detection element 23 at the time of energization becomes high, and the temperature rise when the fixing device is started up becomes large. As a result, various temperature controls such as throughput control for small-size paper are affected.

熱抵抗物質Rは、ベルト、バックアップ部材などの定着装置部材の削れ粉や、ヒータ摺動層に塗布した潤滑剤などが混ざり合った物質である。また、ベルトの長手方向端部において、ベルトと定着フランジが摺動するため削れ粉の発生が多い。その結果、長手方向端部に配置された温度検知素子23−bの方が、熱抵抗物質Rが発生しやすい。   The thermal resistance material R is a material in which scraping powder of fixing device members such as a belt and a backup member, a lubricant applied to the heater sliding layer, and the like are mixed. Further, since the belt and the fixing flange slide at the end portion in the longitudinal direction of the belt, a lot of scraping powder is generated. As a result, the temperature sensing element 23-b disposed at the end in the longitudinal direction is more likely to generate the thermal resistance material R.

●温度検知素子による熱抵抗検知
次に本実施例における熱抵抗検知手段の一例を説明する。本実施例では、温度検知素子が配置された位置におけるヒータとベルト内面の間の局所的な熱抵抗を正確に検知するために、定着装置立上時の温度検知素子の温度検知結果を使用する。
-Thermal resistance detection by temperature detection element Next, an example of the thermal resistance detection means in a present Example is demonstrated. In this embodiment, in order to accurately detect the local thermal resistance between the heater and the belt inner surface at the position where the temperature detection element is disposed, the temperature detection result of the temperature detection element when the fixing device is started up is used. .

図7に定着装置の立上動作時における、温度検知素子23−bの温度上昇カーブを示す。ここで23−b_newは使用前の定着装置の温度上昇カーブ、23−b_oldは長期間使用した後の温度上昇カーブである。   FIG. 7 shows a temperature rise curve of the temperature detecting element 23-b during the start-up operation of the fixing device. Here, 23-b_new is a temperature rise curve of the fixing device before use, and 23-b_old is a temperature rise curve after long-term use.

立上中のある時間t1からt2までの温度上昇の比較を行う。t1時点での使用前の温度検知素子23−b_newの温度をT1n、長期間使用後の温度検知素子23−b_oldの温度をT1oとし、t2時点での23−b_newの温度をT2n、23−b_oldの温度をT2oとする。このとき、ΔTo=(T2o−T1o)とΔTn=(T2n−T1n)を比較することにより、各使用状態での熱移動量を検知する。   Comparison of temperature rise from a certain time t1 to t2 during startup is performed. The temperature of the temperature detection element 23-b_new before use at time t1 is T1n, the temperature of the temperature detection element 23-b_old after long-term use is T1o, and the temperature of 23-b_new at time t2 is T2n, 23-b_old. Is set to T2o. At this time, by comparing ΔTo = (T2o−T1o) and ΔTn = (T2n−T1n), the amount of heat transfer in each use state is detected.

この温度検知素子の温度上昇率を比較することで、ヒータと定着ベルトの間に存在する熱抵抗を検知することが可能である。   By comparing the temperature rise rates of the temperature detecting elements, it is possible to detect the thermal resistance existing between the heater and the fixing belt.

●熱抵抗検知による制御パラメータ変更
次に熱抵抗検知結果による制御パラメータ変更について説明する。図8に温度検知素子23−bを使用した制御の一例として、小サイズ通紙時のスループット制御を示す。長手方向紙幅は主走査方向の紙幅であり、スループット変更閾値温度Tpは温度検知素子23−bの温度によって制御されるスループット制御パラメータである。
● Control parameter change by thermal resistance detection Next, control parameter change by thermal resistance detection result will be described. FIG. 8 shows throughput control when a small-size sheet is passed as an example of control using the temperature detection element 23-b. The longitudinal paper width is the paper width in the main scanning direction, and the throughput change threshold temperature Tp is a throughput control parameter controlled by the temperature of the temperature detection element 23-b.

小サイズ通紙時の非通紙部昇温に対する閾値温度Tpは、定着部材の耐熱性などの観点から予め決定されるもので、温度検知素子23−bが閾値温度に到達するとスループットを落とす。スループットが落ちると、紙が定着装置を通過していない時間が増えるため、非通紙部領域に与える平均熱量が減少し、非通紙部昇温が抑制される。   The threshold temperature Tp for the temperature increase of the non-sheet passing portion at the time of small-size sheet passing is determined in advance from the viewpoint of the heat resistance of the fixing member, and the throughput is lowered when the temperature detecting element 23-b reaches the threshold temperature. When the throughput decreases, the time during which the paper does not pass through the fixing device increases, so the average amount of heat given to the non-sheet passing portion area decreases, and the temperature rise of the non-sheet passing portion is suppressed.

ここで、定着装置を通過する紙の長手方向に非通紙部の幅が変化し、昇温のカーブの様子やピーク位置が異なる。よって紙幅に応じて異なる閾値温度Tpを設定する必要がある。図8に示した閾値Tpは実験で得られた関係から決定した値であり、耐熱性の観点から定着ベルトの温度が230℃を超えないようにしている。   Here, the width of the non-sheet passing portion changes in the longitudinal direction of the paper passing through the fixing device, and the state of the temperature rise curve and the peak position are different. Therefore, it is necessary to set a different threshold temperature Tp according to the paper width. The threshold value Tp shown in FIG. 8 is a value determined from a relationship obtained through experiments, and the temperature of the fixing belt is set not to exceed 230 ° C. from the viewpoint of heat resistance.

ただし閾値温度Tpは定着部材の耐熱性など本発明を適用する定着装置によって異なり、一意的に決まるものではない。   However, the threshold temperature Tp differs depending on the fixing device to which the present invention is applied, such as the heat resistance of the fixing member, and is not uniquely determined.

ここで、ヒータと定着ベルトの間に熱抵抗物質Rが存在すると、温度検知素子23−bで検知するヒータ温度と定着ベルトの関係が変化してしまう。よって、本実施例の熱抵抗検知手段による検知結果に応じて、閾値温度Tpのパラメータを変更することにより、定着ベルトの耐熱温度で適正にスループットを落とす制御が可能になり、必要以上のスループット低下を防ぐことが可能となる。図9に熱抵抗検知手段により検知したΔTo−ΔTnと閾値温度オフセットTp´の関係、図10に熱抵抗検知手段により検知したΔTo−ΔTnに対しての、温度検知素子23−bの温度と定着ベルト温度の関係を示す。ここではt1、t2を定着装置への通電開始を基準としてt1=6s、t2=8sとしている。   Here, if the thermal resistance material R exists between the heater and the fixing belt, the relationship between the heater temperature detected by the temperature detecting element 23-b and the fixing belt changes. Therefore, by changing the parameter of the threshold temperature Tp according to the detection result by the thermal resistance detection unit of the present embodiment, it is possible to control the throughput appropriately at the heat resistant temperature of the fixing belt, and the throughput decreases more than necessary. Can be prevented. FIG. 9 shows the relationship between ΔTo−ΔTn detected by the thermal resistance detection means and the threshold temperature offset Tp ′, and FIG. 10 shows the temperature and fixing of the temperature detection element 23-b relative to ΔTo−ΔTn detected by the thermal resistance detection means. The relationship of belt temperature is shown. Here, t1 and t2 are set to t1 = 6 s and t2 = 8 s with reference to the start of energization to the fixing device.

ただし閾値温度オフセットTp´は定着装置の構成など本発明を適用する定着装置によって異なり、一意的に決まるものではない。   However, the threshold temperature offset Tp ′ differs depending on the fixing device to which the present invention is applied, such as the configuration of the fixing device, and is not uniquely determined.

●プリント動作
図11は、実施例1における熱抵抗検知により制御パラメータを変更するフローチャートである。定着装置の立上時に熱抵抗検知を実施し、熱抵抗が一定以上変化している場合は、予め決められた値に制御パラメータを変更する。
Printing Operation FIG. 11 is a flowchart for changing control parameters by detecting thermal resistance in the first embodiment. Thermal resistance detection is performed at the time of starting up the fixing device, and if the thermal resistance changes more than a certain value, the control parameter is changed to a predetermined value.

Step1:定着装置立上時の温度検知素子23―bの温度上昇カーブを取得する。   Step 1: Obtain a temperature rise curve of the temperature detecting element 23-b when the fixing device is started up.

Step2:温度検知素子の検知結果からΔTo−ΔTnの演算を行う。   Step 2: Calculate ΔTo−ΔTn from the detection result of the temperature detection element.

Step3:ΔTo−ΔTnが0〜4℃の場合は、通常のプリント動作に移行する。   Step 3: When ΔTo−ΔTn is 0 to 4 ° C., the normal printing operation is performed.

Step4:ΔTo−ΔTnが0〜4℃でない場合は、図9に示した表に従いスループット変更閾値温度TpをTp+Tp´に変更する。   Step 4: When ΔTo−ΔTn is not 0 to 4 ° C., the throughput change threshold temperature Tp is changed to Tp + Tp ′ according to the table shown in FIG.

Step5:プリントスタート
以上、通電により発熱する発熱体と、低熱容量で回転自在の定着部材と、前記定着部材に圧接して回転する回転部材と、前記発熱体の温度を検知する温度検知素子とを備え、ニップ部によって記録材を狭持搬送しながら加熱及び加圧し未定着トナー画像を前記記録材に定着する定着装置において、前記定着装置は、前記温度検知素子位置における熱抵抗検知手段を有し、前記熱抵抗検知手段は、前記温度検知素子の結果から判断し、その結果に応じて、制御パラメータを変更する方法について説明した。
Step 5: Print start As described above, the heating element that generates heat when energized, the fixing member that is rotatable with a low heat capacity, the rotating member that rotates while being pressed against the fixing member, and the temperature detection element that detects the temperature of the heating element. A fixing device for fixing an unfixed toner image on the recording material by heating and pressurizing the recording material while nipping and conveying the recording material by a nip portion, and the fixing device has a thermal resistance detection means at the temperature detection element position. In the above description, the thermal resistance detection unit is determined from the result of the temperature detection element, and the control parameter is changed according to the result.

以上実施例によれば、ヒータと定着ベルトの間の熱抵抗を検知し、その検知結果に応じて制御パラメータを変更できるようにする。   According to the above embodiment, the thermal resistance between the heater and the fixing belt is detected, and the control parameter can be changed according to the detection result.

これにより、経時的な熱の流れの変化を正確に知ることができ、適正な制御
を実施することが可能になる。
As a result, it is possible to accurately know the change in the heat flow over time, and to perform appropriate control.

なお、本実施例の熱抵抗検知手段として、一定時間での温度上昇率の演算を例として挙げたが、一定の温度上昇に要する時間で比較演算をするなど、他の熱抵抗検知手段を用いてもよい。   As an example of the thermal resistance detection means of the present embodiment, the calculation of the rate of temperature increase over a fixed time is given as an example, but other thermal resistance detection means such as a comparison calculation is performed for the time required for a constant temperature increase. May be.

また、閾値温度Tpを変更するタイミングも任意に行ってよい。   Moreover, you may perform arbitrarily the timing which changes threshold temperature Tp.

さらに、本実施例で用いた数値は実験によって最適化されたものであり、定着装置の構成などによって一意的に決まるものではない。   Furthermore, the numerical values used in this embodiment are optimized by experiment and are not uniquely determined by the configuration of the fixing device.

[実施例2]
本実施例では、通電により発熱する発熱体と、低熱容量で回転自在の定着部材と、前記定着部材に圧接して回転する回転部材と、前記発熱体の温度を検知する温度検知素子とを備え、ニップ部によって記録材を狭持搬送しながら加熱及び加圧し未定着トナー画像を前記記録材に定着する定着装置において、前記定着装置は、前記温度検知素子位置における熱抵抗検知手段を有し、前記熱抵抗検知手段は、前記温度検知素子の結果から判断し、その結果に応じて、制御パラメータを変更することを、前記定着装置の立上時に定期的に行う方法について説明する。
[Example 2]
In the present embodiment, a heating element that generates heat when energized, a fixing member that is rotatable with a low heat capacity, a rotating member that rotates in pressure contact with the fixing member, and a temperature detection element that detects the temperature of the heating element are provided. In the fixing device for fixing the unfixed toner image on the recording material by heating and pressurizing while nipping and conveying the recording material by the nip portion, the fixing device has a thermal resistance detection means at the temperature detection element position, A description will be given of a method in which the thermal resistance detection means periodically determines at the start-up of the fixing device, based on the result of the temperature detection element, and changes the control parameter in accordance with the result.

実施例2におけるカラー電子写真プリンタは、実施例1と同じである。画像形成部の動作については、実施例1で説明した画像形成部と同様であり説明は省略する。   The color electrophotographic printer in the second embodiment is the same as that in the first embodiment. The operation of the image forming unit is the same as that of the image forming unit described in the first embodiment, and a description thereof is omitted.

実施例2の形態で実施例1の形態と異なるのは、実施例1で説明した定着装置の立上時に行う熱抵抗検知手段を定期的に行うことである。   The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the thermal resistance detection means that is performed when the fixing device described in the first embodiment is started up is periodically performed.

定着装置を構成する各部材は、経時的に劣化や形状変化してしまう。本発明において、他の経時変化の影響を最小限にして、ヒータと定着ベルトの熱抵抗を正確に検知するためには、定期的に熱抵抗検知を行うことが望ましい。   Each member constituting the fixing device deteriorates or changes shape with time. In the present invention, in order to detect the thermal resistance of the heater and the fixing belt accurately while minimizing the influence of other changes with time, it is desirable to periodically detect the thermal resistance.

図12に、定着装置の立上動作時における、温度検知素子23−bの温度上昇カーブを示す。ここで23−b(N)は現在の定着装置の温度上昇カーブ、23−b(N―1)は前回熱抵抗検知を行ったときの温度上昇カーブである。   FIG. 12 shows a temperature rise curve of the temperature detection element 23-b during the startup operation of the fixing device. Here, 23-b (N) is a temperature rise curve of the current fixing device, and 23-b (N-1) is a temperature rise curve when the previous thermal resistance detection was performed.

立上中のある時間t1からt2までの温度上昇の比較を行う。t1時点での使用前の温度検知素子23−b(N―1)の温度をT1N―1、長期間使用後の温度検知素子23−b(N)の温度をT1とし、t2時点での23−b(N―1)の温度をT2N―1、23−b(N)の温度をT2oとする。このとき、ΔT=(T2−T1)とΔTN―1=(T2N―1−T1N―1)を比較することにより、各使用状態での熱移動量を検知する。 Comparison of temperature rise from a certain time t1 to t2 during startup is performed. temperature sensing element prior to use in time t1 23-b of the temperature of the (N-1) T1 N- 1, long-term temperature sensing element 23-b after use the temperature of the (N) and T1 N, at time t2 23-b (N-1) is T2N -1 , and 23-b (N) is T2o. At this time, by comparing ΔT N = (T2 N −T1 N ) and ΔT N−1 = (T2 N−1 −T1 N−1 ), the amount of heat transfer in each use state is detected.

図13に熱抵抗検知手段により検知したΔT−ΔTN―1と閾値温度オフセットTp´´の関係を示す
ここではt1、t2を定着装置への通電開始を基準としてt1=6s、t2=8sとしている。
FIG. 13 shows the relationship between ΔT N −ΔT N−1 detected by the thermal resistance detection means and the threshold temperature offset Tp ″. Here, t 1 and t 2 are based on the start of energization to the fixing device, and t 1 = 6 s and t 2 = 8 s. It is said.

ただし閾値温度オフセットTp´´は定着装置の構成など本発明を適用する定着装置によって異なり、一意的に決まるものではない。   However, the threshold temperature offset Tp ″ differs depending on the fixing device to which the present invention is applied, such as the configuration of the fixing device, and is not uniquely determined.

図14に、実施例2における熱抵抗検知により制御パラメータを変更するフローチャートを示す。熱抵抗検知を定期的に実施するために、前回の熱抵抗検知から通紙枚数が一定以上の場合に行う。   FIG. 14 shows a flowchart for changing the control parameter by detecting the thermal resistance in the second embodiment. In order to periodically perform the thermal resistance detection, the thermal resistance detection is performed when the number of sheets to be passed is a certain number or more since the previous thermal resistance detection.

Step1:前回の熱抵抗検知からの通紙枚数が1000枚以上の場合はStep2へ。1000枚未満の場合は通常のプリント動作(Step6)へ移行する。   Step 1: If the number of sheets passed since the previous detection of thermal resistance is 1000 or more, go to Step 2. If it is less than 1000 sheets, the routine proceeds to a normal printing operation (Step 6).

Step2:定着装置立上時の温度検知素子23―bの温度上昇カーブを取得する。   Step 2: Acquire a temperature rise curve of the temperature detecting element 23-b when the fixing device is started up.

Step3:温度検知素子の検知結果からΔT−ΔTN―1の演算を行う。 Step 3: Calculate ΔT N −ΔT N−1 from the detection result of the temperature detection element.

Step4:ΔT−ΔTN―1がー4〜4℃の場合は、通常のプリント動作(Step6)に移行する。 Step 4: When ΔT N −ΔT N−1 is −4 to 4 ° C., the process proceeds to a normal printing operation (Step 6).

Step5:ΔT−ΔTN―1が−4〜4℃でない場合は、図13に示した表に従いスループット変更閾値温度TpをTp+Tp´´に変更する。 Step 5: If ΔT N −ΔT N−1 is not −4 to 4 ° C., the throughput change threshold temperature Tp is changed to Tp + Tp ″ according to the table shown in FIG.

Step6:プリントスタート
以上、通電により発熱する発熱体と、低熱容量で回転自在の定着部材と、前記定着部材に圧接して回転する回転部材と、前記発熱体の温度を検知する温度検知素子とを備え、ニップ部によって記録材を狭持搬送しながら加熱及び加圧し未定着トナー画像を前記記録材に定着する定着装置において、前記定着装置は、前記温度検知素子位置における熱抵抗検知手段を有し、前記熱抵抗検知手段は、前記温度検知素子の結果から判断し、その結果に応じて、制御パラメータを変更することを、前記定着装置の立上時に定期的に行う方法について説明した。
Step 6: Start of printing As described above, the heating element that generates heat when energized, the fixing member that is rotatable with a low heat capacity, the rotating member that rotates while being pressed against the fixing member, and the temperature detection element that detects the temperature of the heating element. A fixing device for fixing an unfixed toner image on the recording material by heating and pressurizing the recording material while nipping and conveying the recording material by a nip portion, and the fixing device has a thermal resistance detection means at the temperature detection element position. In the above description, the thermal resistance detection unit judges from the result of the temperature detection element and changes the control parameter according to the result periodically when the fixing device is started up.

なお、本実施例の熱抵抗検知手段として、一定時間での温度上昇率の演算を例として挙げたが、一定の温度上昇に要する時間で比較演算をするなど、他の熱抵抗検知手段を用いてもよい。   As an example of the thermal resistance detection means of the present embodiment, the calculation of the rate of temperature increase over a fixed time is given as an example, but other thermal resistance detection means such as a comparison calculation is performed for the time required for a constant temperature increase. May be.

本実施例の検知動作のタイミングはプリント枚数1000枚ごとにジョブ開始時に行うが、任意のプリント枚数や時間で行ってもよいし、プリント動作立上中に限らず、専用のシーケンスを持ってもよい。また閾値温度Tpを変更するタイミングも任意に行ってよい。   Although the detection operation timing of this embodiment is performed at the start of a job for every 1000 printed sheets, it may be performed at an arbitrary number of printed sheets or time, and is not limited to the start of the printing operation, but may have a dedicated sequence. Good. Moreover, you may perform arbitrarily the timing which changes threshold temperature Tp.

さらに、本実施例で用いた数値は実験によって最適化されたものであり、定着装置の構成などによって一意的に決まるものではない。   Furthermore, the numerical values used in this embodiment are optimized by experiment and are not uniquely determined by the configuration of the fixing device.

[実施例3]
本実施例では、通電により発熱する発熱体と、低熱容量で回転自在の定着部材と、前記定着部材に圧接して回転する回転部材と、前記発熱体の温度を検知する温度検知素子とを備え、ニップ部によって記録材を狭持搬送しながら加熱及び加圧し未定着トナー画像を前記記録材に定着する定着装置において、前記定着装置は、前記温度検知素子位置における熱抵抗検知手段を有し、前記熱抵抗検知手段は、前記温度検知素子の結果から判断し、その結果に応じて、制御パラメータを変更することを、前記定着装置の立上時に定期的に行い、前記熱抵抗検知手段の実施可否は、実施前の前記発熱体の検知温度に応じて判断する方法について説明する。
[Example 3]
In the present embodiment, a heating element that generates heat when energized, a fixing member that is rotatable with a low heat capacity, a rotating member that rotates in pressure contact with the fixing member, and a temperature detection element that detects the temperature of the heating element are provided. In the fixing device for fixing the unfixed toner image on the recording material by heating and pressurizing while nipping and conveying the recording material by the nip portion, the fixing device has a thermal resistance detection means at the temperature detection element position, The thermal resistance detection means is determined from the result of the temperature detection element, and the control parameter is changed periodically at the start-up of the fixing device according to the result, and the thermal resistance detection means is implemented. A method for determining whether or not it is possible according to the detected temperature of the heating element before implementation will be described.

実施例3におけるカラー電子写真プリンタは、実施例1、2と同じである。画像形成部の動作については、実施例1で説明した画像形成部と同様であり説明は省略する。   The color electrophotographic printer in the third embodiment is the same as those in the first and second embodiments. The operation of the image forming unit is the same as that of the image forming unit described in the first embodiment, and a description thereof is omitted.

実施例3の形態で実施例1、2の形態と異なるのは、実施例1、2で説明した定着装置の立上時に行う熱抵抗検知手段を実施前のヒータ温度に応じて実施可否を判断することである。   The third embodiment differs from the first and second embodiments in that the thermal resistance detection means performed at the time of starting up the fixing device described in the first and second embodiments is determined according to the heater temperature before the implementation. It is to be.

図15に実施例3における熱抵抗検知により制御パラメータを変更するフローチャートを示す。本実施例の熱抵抗検知動作の開始条件として、熱抵抗検知に用いる温度検知素子の温度が外気温度+5℃以下とする。これは、前回のプリントジョブによる温度履歴が残っていると、正確な温度上昇率による熱移動検知ができないためである。   FIG. 15 shows a flowchart for changing the control parameter by detecting the thermal resistance in the third embodiment. As a starting condition for the thermal resistance detection operation of the present embodiment, the temperature of the temperature detection element used for thermal resistance detection is set to the outside air temperature + 5 ° C. or lower. This is because if the temperature history from the previous print job remains, the heat transfer cannot be detected accurately based on the temperature rise rate.

Step1:前回の熱抵抗検知からの通紙枚数が1000枚以上の場合はStep2へ。1000枚未満の場合は通常のプリント動作(Step6)へ移行する。   Step 1: If the number of sheets passed since the previous detection of thermal resistance is 1000 or more, go to Step 2. If it is less than 1000 sheets, the routine proceeds to a normal printing operation (Step 6).

Step2:温度検知素子23−aと23−bの温度を取得。外気温度との比較により、2つとも外気温度+5℃以下の場合はStep3へ移行。どちらか1つが外気温度+5℃より高い場合は熱抵抗検知を行わず通常のプリント動作(Step6)へ移行する。   Step 2: Acquire the temperatures of the temperature detection elements 23-a and 23-b. If both of them are outside temperature + 5 ° C. or less by comparison with outside temperature, the process proceeds to Step 3. If either one is higher than the outside air temperature + 5 ° C., the thermal resistance detection is not performed and the routine proceeds to a normal printing operation (Step 6).

Step3:定着装置立上時の温度検知素子23―bの温度上昇カーブを取得する。   Step 3: Obtain a temperature rise curve of the temperature detection element 23-b when the fixing device is started up.

Step4:温度検知素子の検知結果からΔT−ΔTN―1の演算を行う。 Step 4: Calculate ΔT N −ΔT N−1 from the detection result of the temperature detection element.

Step5:ΔT−ΔTN―1がー4〜4℃の場合は、通常のプリント動作(Step6)に移行する。 Step 5: When ΔT N −ΔT N−1 is −4 to 4 ° C., the process proceeds to a normal printing operation (Step 6).

Step6:ΔT−ΔTN―1が−4〜4℃でない場合は、図13に示した表に従いスループット変更閾値温度TpをTp+Tp´´に変更する。 Step 6: When ΔT N −ΔT N−1 is not −4 to 4 ° C., the throughput change threshold temperature Tp is changed to Tp + Tp ″ according to the table shown in FIG.

Step7:プリントスタート
以上、通電により発熱する発熱体と、低熱容量で回転自在の定着部材と、前記定着部材に圧接して回転する回転部材と、前記発熱体の温度を検知する温度検知素子とを備え、ニップ部によって記録材を狭持搬送しながら加熱及び加圧し未定着トナー画像を前記記録材に定着する定着装置において、前記定着装置は、前記温度検知素子位置における熱抵抗検知手段を有し、前記熱抵抗検知手段は、前記温度検知素子の結果から判断し、その結果に応じて、制御パラメータを変更することを、前記定着装置の立上時に定期的に行い、前記熱抵抗検知手段の実施可否は、実施前の前記発熱体の検知温度に応じて判断する方法について説明した。
Step 7: Print start As described above, the heating element that generates heat when energized, the fixing member that is rotatable with a low heat capacity, the rotating member that rotates while being pressed against the fixing member, and the temperature detection element that detects the temperature of the heating element. A fixing device for fixing an unfixed toner image on the recording material by heating and pressurizing the recording material while nipping and conveying the recording material by a nip portion, and the fixing device has a thermal resistance detection means at the temperature detection element position. The thermal resistance detection means judges from the result of the temperature detection element, and periodically changes the control parameter according to the result when the fixing device is started up. The method of determining whether or not it is possible to execute according to the detected temperature of the heating element before the implementation has been described.

本実施例の検知動作の実施可否判断は外気温度+5℃で行うが、任意の温度関係、あるいは他の部材の温度で行ってもよい。   Whether or not the detection operation of the present embodiment can be performed is determined based on the outside air temperature + 5 ° C., but may be performed based on an arbitrary temperature relationship or the temperature of another member.

11 感光ドラム、12 帯電器、13 レーザースキャナ、14 現像器、
16 バックアップ部材、17 支持ステー、18 定着ベルトサーミスタ、
20 定着ベルト、22 加圧ローラ、23 ヒータサーミスタ、40 定着フランジ、
100 セラミックヒータ
11 Photosensitive drum, 12 charger, 13 laser scanner, 14 developer,
16 backup member, 17 support stay, 18 fixing belt thermistor,
20 fixing belt, 22 pressure roller, 23 heater thermistor, 40 fixing flange,
100 Ceramic heater

Claims (4)

通電により発熱する発熱体と、低熱容量で回転自在の定着部材と、前記定着部材に圧接して回転する回転部材と、前記発熱体の温度を検知する温度検知素子とを備え、ニップ部によって記録材を狭持搬送しながら加熱及び加圧し未定着トナー画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記定着装置は、前記温度検知素子位置における熱抵抗検知手段を有し、前記熱抵抗検知手段の結果に応じて、制御パラメータを変更することを特徴とする定着装置。
A heating element that generates heat when energized, a fixing member that is rotatable with a low heat capacity, a rotating member that rotates by pressing against the fixing member, and a temperature detection element that detects the temperature of the heating element are provided, and recording is performed by a nip portion. In a fixing device for fixing an unfixed toner image on the recording material by heating and pressing while nipping and conveying the material,
The fixing device includes a thermal resistance detection unit at the temperature detection element position, and changes a control parameter according to a result of the thermal resistance detection unit.
前記熱抵抗検知手段は、前記温度検知素子の検知結果から行うことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the thermal resistance detection unit is performed based on a detection result of the temperature detection element. 前記熱抵抗検知手段は、前記定着装置の立上時に定期的に行うことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 2, wherein the thermal resistance detection unit is periodically performed when the fixing device is started up. 前記熱抵抗検知手段は、実施前の前記発熱体の温度検知結果に応じて実施可否を判断することを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 2, wherein the thermal resistance detection unit determines whether or not the thermal resistance detection unit can be implemented based on a temperature detection result of the heating element before the implementation.
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