JP2017044953A - Image heating device - Google Patents

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JP2017044953A
JP2017044953A JP2015169003A JP2015169003A JP2017044953A JP 2017044953 A JP2017044953 A JP 2017044953A JP 2015169003 A JP2015169003 A JP 2015169003A JP 2015169003 A JP2015169003 A JP 2015169003A JP 2017044953 A JP2017044953 A JP 2017044953A
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宏樹 河合
Hiroki Kawai
宏樹 河合
秀介 三浦
Shusuke Miura
秀介 三浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image heating device with reduced latency time irrespective of completion timing of an image heating operation by controlling temperature difference between a paper passing area and a non-paper passing area until completion of a job.SOLUTION: An image heating device has: first and second rotors; first and second detection means for detecting temperature of the first rotor in a first area in which a recording material with predetermined width passes through a nip part and a second area outside the first area; heating means for heating the first rotor so that detected temperature of the first detection means becomes first temperature and second temperature (higher than the first temperature) when basis weight of the recording material with the predetermined width is first basis weight and second basis weight larger than the first basis weight; and cooling means for cooling the first rotor in the second area so that the detected temperature of the second detection means becomes third temperature higher than the first temperature and fourth temperature higher than the third temperature when the basis weight of the recording material with the predetermined width is the first and second basis weight.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電子写真方式などの複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に好適な画像加熱装置に関するものである。   The present invention relates to an image heating apparatus suitable for an image forming apparatus such as a multifunction peripheral such as an electrophotographic system, a copying machine, a printer, and a fax machine.

画像形成装置で、電子写真方式など画像形成部で形成された未定着画像(トナー画像)を定着させる手段として、発熱源を有する定着部材と定着部材に押し当てられる加圧部材からなる定着手段によってトナーを記録材に溶着させる熱定着が広く用いられている。ここで、記録材としては、転写シート・エレクトロファックスシート・静電記録紙・OHPシート・印刷用紙・フォーマット紙などが用いられる。   As a means for fixing an unfixed image (toner image) formed in an image forming unit such as an electrophotographic method in an image forming apparatus, a fixing means comprising a fixing member having a heat source and a pressure member pressed against the fixing member Thermal fixing in which toner is welded to a recording material is widely used. Here, as the recording material, a transfer sheet, electrofax sheet, electrostatic recording paper, OHP sheet, printing paper, format paper, or the like is used.

近年では、クイックスタートや省エネルギーの観点からフィルム加熱方式の定着装置が実用化されている。例えば、加熱部材としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に伝熱部材としての薄肉の定着フィルムを挟ませて圧接ニップ部を形成させ、ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間に未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入する。   In recent years, a film heating type fixing device has been put into practical use from the viewpoint of quick start and energy saving. For example, a pressure contact nip is formed by sandwiching a thin fixing film as a heat transfer member between a ceramic heater as a heating member and a pressure roller as a pressure member, and pressurizing with the fixing film in the nip portion A recording material on which an unfixed toner image is formed and supported between the rollers is introduced.

そして、定着フィルムと一緒に挟持搬送させることで、定着フィルムを介してセラミックヒータの熱を与えながら、定着ニップ部の加圧力で未定着トナー画像を記録材面に定着させるものである。さらには、定着ローラに対向するようにベルトを介して加圧部材を配置する定着方式も提案されている。   The unfixed toner image is fixed on the surface of the recording material by applying pressure at the fixing nip portion while applying heat of the ceramic heater through the fixing film by being nipped and conveyed together with the fixing film. Furthermore, a fixing method has been proposed in which a pressure member is disposed through a belt so as to face the fixing roller.

上記のようなクイックスタート性の向上を求める市場の要求の背景には、市場での使用方法において、少数部数の複数ジョブを出力する状況が多くを占めていることが挙げられる。上記のような使用法の場合、定着装置の立ち上げの為の待ち時間や、ジョブ間での待ち時間が発生することは現状避けられず、ユーザーに対しストレスを与えてしまっているのが実情である。   The background of the market demand for improving the quick start property as described above is that, in the usage method in the market, a situation in which a plurality of jobs with a small number of copies are output dominates. In the case of the above usage, waiting time for starting up the fixing device and waiting time between jobs are unavoidable at present, and it is actually stressing the user. It is.

よって、上記理由から、ユーザー満足度の向上の為には、立ち上げ動作時間の短縮や、ジョブ間の待ち時間(Wait Time)の短縮が強く求められている。特に時間が長くなり易く、且つ発生頻度の多い上記待ち時間の短縮は急務である。   Therefore, in order to improve user satisfaction, there is a strong demand for shortening the startup operation time and shortening the waiting time between jobs. In particular, it is urgent to shorten the waiting time, which tends to be long and frequently occurs.

上記市場の要求に対応すべく、上記待ち時間の低減に貢献する技術として定着装置に送風ファンを設け、定着部材または加圧部材に送風することにより、部材冷却する構成が知られている。特許文献1では、定着装置の定着部材を冷却する冷却ファンを設け、定着動作終了後にファンを動作させ、次ジョブの受け入れ可能温度へ速やかに定着部材温度を移行させる制御を行っている。   In order to meet the demands of the market, as a technology that contributes to the reduction of the waiting time, there is known a configuration in which a blower fan is provided in the fixing device and the member is cooled by blowing air to the fixing member or the pressure member. In Patent Document 1, a cooling fan for cooling the fixing member of the fixing device is provided, and after the fixing operation is completed, the fan is operated to perform control to quickly shift the fixing member temperature to an acceptable temperature for the next job.

また、特許文献2では、定着部材の用紙の非通紙域通過表面の温度が過度に上昇することを防ぐ為に、定着非通紙域を冷却する冷却ファンを設け、定着動作中に定着部材非通紙域を冷却する制御を行っている。即ち、通紙中での定着非通紙域を冷却する制御によって、定着動作中の定着部材の通紙域と非通紙域の過度な温度差を一様にする制御が提案されている。   Further, in Patent Document 2, in order to prevent the temperature of the surface of the fixing member passing through the non-sheet passing area of the fixing member from being excessively increased, a cooling fan for cooling the fixing non-passing area is provided. Control is performed to cool the non-sheet passing area. That is, there has been proposed control for uniforming an excessive temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area of the fixing member during the fixing operation by cooling the fixing non-sheet passing area during the sheet passing.

特開2006−171237号公報JP 2006-171237 A 特開2007−187816号公報JP 2007-187816 A

しかしながら、特許文献1で提案されているような定着動作終了後に定着部材を冷却する制御では、通紙中での定着部材の過度な温度上昇による影響に対応することが難しい。過度な温度上昇の例として、最大サイズ紙より幅の小さい小サイズ紙を定着領域で連続定着した場合が挙げられる。この場合、定着部材の非通紙域通過表面の温度が通紙域表面温度に対し過度に上昇する。これは、用紙の通過しない非通紙域では、紙に熱が奪われない分だけ部分的に蓄熱されるためである(非通紙部昇温)。   However, in the control for cooling the fixing member after completion of the fixing operation as proposed in Patent Document 1, it is difficult to cope with the influence due to the excessive temperature rise of the fixing member during the sheet passing. As an example of excessive temperature rise, there is a case where small size paper having a width smaller than the maximum size paper is continuously fixed in the fixing region. In this case, the temperature of the non-sheet passing area passing surface of the fixing member is excessively increased with respect to the sheet passing area surface temperature. This is because in the non-sheet passing area where the sheet does not pass, heat is partially stored as much as heat is not taken away by the paper (temperature increase of the non-sheet passing portion).

このような非通紙部昇温が生じた場合、定着動作が終了した後でも定着部材の非通紙領域を冷却するのには時間を要し、次ジョブへの移行に多くの待ち時間(Wait Time)を必要としてしまう。   When such a non-sheet passing portion temperature rise occurs, it takes time to cool the non-sheet passing area of the fixing member even after the fixing operation is finished, and a lot of waiting time ( Wait Time) is required.

また、特許文献2で提案されているような所定の温度での冷却ファンのON−OFF制御では、次のような課題がある。即ち、通紙条件によっては、ファンがOFFの状態の時に非通紙領域の定着部材温度が急激な温度上昇をし、ファンをONするタイミングの温度近傍での制御は難しく、オーバーシュートを許してしまう。   Further, the ON / OFF control of the cooling fan at a predetermined temperature as proposed in Patent Document 2 has the following problems. That is, depending on the sheet passing conditions, the fixing member temperature in the non-sheet passing area rapidly increases when the fan is in the OFF state, and it is difficult to control the temperature near the timing when the fan is turned on. End up.

また、上記冷却ファンのON−OFF制御では、定着部材の温度の振れ幅が大きい為、例えば定着非通紙域の温度がファンをONする温度に到達する前に定着動作を終了した場合、定着通紙域と非通紙域とで相当な温度差を生じさせてしまう場合がある(図10)。   In the cooling fan ON-OFF control, since the temperature fluctuation range of the fixing member is large, for example, when the fixing operation is finished before the temperature of the fixing non-sheet passing area reaches the temperature at which the fan is turned ON, the fixing is performed. There is a case where a considerable temperature difference is caused between the sheet passing area and the non-sheet passing area (FIG. 10).

本発明の目的は、通紙域と非通紙域の温度差をジョブ終了まで制御することにより、画像加熱動作の終了タイミングに依らず、待ち時間が低減された画像加熱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 in which the waiting time is reduced by controlling the temperature difference between the paper passing area and the non-paper passing area until the end of the job, regardless of the end timing of the image heating operation. is there.

上記目的を達成するため、本発明に係る画像加熱装置は、画像が形成された記録材を加熱するためのニップ部を形成する第1及び第2の回転体と、前記第1の回転体の長手方向において装置に導入可能な最大の幅サイズの記録材よりも幅狭な所定幅の記録材が前記ニップ部を通過する第1の領域で前記第1の回転体の温度を検知する第1の検知手段と、前記長手方向において前記第1の領域よりも外側の第2の領域で前記第1の回転体の温度を検知する第2の検知手段と、前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記所定幅の記録材の坪量が第1の坪量である場合は前記第1の検知手段の検知温度が第1の温度となるように前記第1の回転体を加熱し且つ前記所定幅の記録材の坪量が前記第1の坪量よりも大きな第2の坪量である場合は前記第1の検知手段の検知温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度となるように前記第1の回転体を加熱する加熱手段と、前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記所定幅の記録材の坪量が前記第1の坪量である場合は前記第2の検知手段の検知温度が前記第1の温度よりも高い第3の温度となるように前記第2の領域において前記第1の回転体を冷却し且つ前記所定幅の記録材の坪量が前記第2の坪量である場合は前記第2の検知手段の検知温度が前記第3の温度よりも高い第4の温度となるように前記第2の領域において前記第1の回転体を冷却する冷却手段と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image heating apparatus according to the present invention includes first and second rotating bodies that form a nip portion for heating a recording material on which an image is formed, and the first rotating body. A first recording medium that detects a temperature of the first rotating body in a first region in which a recording material having a predetermined width narrower than a recording material having a maximum width size that can be introduced into the apparatus in the longitudinal direction passes through the nip portion. Detecting means, a second detecting means for detecting the temperature of the first rotating body in a second region outside the first region in the longitudinal direction, and heating the recording material having a predetermined width. When the basis weight of the recording material of the predetermined width is the first basis weight, the first rotating body is heated so that the detection temperature of the first detection means becomes the first temperature, and the When the basis weight of the recording material having a predetermined width is a second basis weight larger than the first basis weight, Heating means for heating the first rotating body so that the detection temperature of the detection means becomes a second temperature higher than the first temperature, and when the recording material of the predetermined width is heated, the predetermined width When the basis weight of the recording material is the first basis weight, in the second region, the detection temperature of the second detection means is a third temperature higher than the first temperature. When the first rotating body is cooled and the basis weight of the recording material having the predetermined width is the second basis weight, the detection temperature of the second detection means is higher than the third temperature. And cooling means for cooling the first rotating body in the second region so as to reach a temperature.

また、本発明に係る別の画像加熱装置は、画像が形成された記録材を加熱するためのニップ部を形成する第1及び第2の回転体と、前記第1の回転体の長手方向において装置に導入可能な最大の幅サイズの記録材よりも幅狭な所定幅の記録材が前記ニップ部を通過する第1の領域で前記第1の回転体の温度を検知する第1の検知手段と、前記長手方向において前記第1の領域よりも外側の第2の領域で前記第1の回転体の温度を検知する第2の検知手段と、前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記所定幅の記録材の坪量が第1の坪量である場合は前記第1の検知手段の検知温度が第1の温度となるように前記第1の回転体を加熱し且つ前記所定幅の記録材の坪量が前記第1の坪量よりも大きな第2の坪量である場合は前記第1の検知手段の検知温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度となるように前記第1の回転体を加熱する加熱手段と、前記第1の回転体に向けて送風を行うためのファンと、前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記ファンからの送風を前記第2の領域に案内する案内手段と、前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記所定幅の記録材の坪量が前記第1の坪量である場合は前記第2の検知手段の検知温度が前記第1の温度よりも高い第3の温度以上となってから前記ファンが駆動を開始するように且つ前記所定幅の記録材の坪量が前記第2の坪量である場合は前記第2の検知手段の検知温度が前記第3の温度よりも高い第4の温度以上となってから前記ファンが駆動を開始するように前記ファンを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。   Further, another image heating apparatus according to the present invention includes first and second rotating bodies that form a nip portion for heating a recording material on which an image is formed, and a longitudinal direction of the first rotating body. First detection means for detecting the temperature of the first rotating body in a first region in which a recording material having a predetermined width narrower than a recording material having a maximum width size that can be introduced into the apparatus passes through the nip portion. And a second detection means for detecting the temperature of the first rotating body in a second region outside the first region in the longitudinal direction, and when heating the recording material having the predetermined width, When the basis weight of the recording material having the predetermined width is the first basis weight, the first rotating body is heated so that the detection temperature of the first detection means becomes the first temperature, and the predetermined width of the recording material is set. If the basis weight of the recording material is a second basis weight that is larger than the first basis weight, the first detecting means Heating means for heating the first rotating body so that the known temperature is a second temperature higher than the first temperature, a fan for blowing air toward the first rotating body, When heating the recording material of a predetermined width, the basis weight of the recording material of the predetermined width when the recording material of the predetermined width when the recording means for guiding the air blown from the fan to the second region is heated. In the case of the first basis weight, the fan starts to be driven after the detected temperature of the second detection means becomes equal to or higher than a third temperature higher than the first temperature, and the predetermined width is reached. When the basis weight of the recording material is the second basis weight, the fan starts to be driven after the detection temperature of the second detection means becomes equal to or higher than a fourth temperature higher than the third temperature. Control means for controlling the fan as described above.

本発明によれば、通紙域と非通紙域の温度差をジョブ終了まで制御することにより、定着動作の終了タイミングに依らず、待ち時間が低減される。   According to the present invention, by controlling the temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area until the end of the job, the waiting time is reduced regardless of the end timing of the fixing operation.

本発明の第1の実施形態に係る画像加熱装置を搭載した画像形成装置の断面図Sectional drawing of the image forming apparatus carrying the image heating apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention 第1の実施形態に係る画像加熱装置の断面図(図1のA−A)Sectional drawing of the image heating apparatus which concerns on 1st Embodiment (AA of FIG. 1) 第1の実施形態に係る画像加熱装置の断面図(図2のB−B)Sectional drawing (BB of FIG. 2) of the image heating apparatus which concerns on 1st Embodiment 第1の実施形態におけるコントローラのブロック図Block diagram of the controller in the first embodiment 第1の実施形態における画像加熱ヒータの動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the image heating heater in 1st Embodiment. 第1の実施形態における冷却ファンの動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the cooling fan in 1st Embodiment. 第1の実施形態における非通紙部昇温とファンの送風回り込み模式図Non-sheet passing portion temperature rise and fan wraparound schematic diagram in the first embodiment 第1の実施形態におけるサーミスタの温度推移と冷却ファンの投入電力量割合の推移図Transition diagram of thermistor temperature transition and cooling fan input power ratio in the first embodiment 第1の実施形態における非通紙部の冷却推移の検知温度図Detection temperature chart of cooling transition of non-sheet passing portion in the first embodiment 従来制御による冷却ファンのON−OFF制御時の検知温度図Detected temperature chart during cooling fan ON-OFF control by conventional control

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

《第1の実施形態》
(画像形成装置)
図1は、本発明の実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置を搭載した画像形成装置400の断面図である。上下斜め方向に並設した4個のカートリッジ7(7a〜7d)は、電子写真感光体としての感光体ドラム1(1a〜1d)を有する感光体ドラムユニット26(26a〜26d)と、現像ユニット4(4a〜4d)を備える。
<< First Embodiment >>
(Image forming device)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus 400 equipped with a fixing device as an image heating apparatus according to an embodiment of the present invention. Four cartridges 7 (7a to 7d) arranged side by side in the vertical direction are a photosensitive drum unit 26 (26a to 26d) having a photosensitive drum 1 (1a to 1d) as an electrophotographic photosensitive member, and a developing unit 4. (4a-4d).

感光体ドラム1は、駆動部材(不図示)によって、図2中の時計回り(Q方向)に回転駆動される。また、感光体ドラム1の周囲には、その回転方向の順に、クリーニング部材6(6a〜6d)、帯電ローラ2(2a〜2d)、現像ユニット4が配置される。クリーニング部材6は、感光体ドラム1上に形成されたトナー像を中間転写ベルト5上に転写した後、感光体ドラム1上に残留したトナー剤を除去するものである。クリーニング部材6によって除去されたトナー剤は、感光体ユニット26(26a〜26d)内の除去トナー室に回収される。   The photosensitive drum 1 is rotationally driven clockwise (Q direction) in FIG. 2 by a driving member (not shown). Further, around the photosensitive drum 1, a cleaning member 6 (6a to 6d), a charging roller 2 (2a to 2d), and a developing unit 4 are arranged in the order of the rotation direction. The cleaning member 6 removes the toner agent remaining on the photosensitive drum 1 after transferring the toner image formed on the photosensitive drum 1 onto the intermediate transfer belt 5. The toner agent removed by the cleaning member 6 is collected in a removed toner chamber in the photoreceptor unit 26 (26a to 26d).

また、帯電ローラ2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電するものである。帯電ローラ2によって感光体ドラム1の表面が帯電された後、スキャナユニット(露光手段)3からユニット開口32(32a〜32d)を通じて、感光体ドラム1の表面にレーザ光が露光される。これにより、感光体ドラム1の表面に静電潜像が形成される。尚、本実施形態においては、スキャナユニット3は、カートリッジ7の下方に配置されている。   The charging roller 2 charges the surface of the photosensitive drum 1 uniformly. After the surface of the photosensitive drum 1 is charged by the charging roller 2, laser light is exposed to the surface of the photosensitive drum 1 from the scanner unit (exposure unit) 3 through the unit openings 32 (32 a to 32 d). As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1. In the present embodiment, the scanner unit 3 is disposed below the cartridge 7.

また、現像ユニット4は、感光ドラム1の上に形成された静電潜像にトナー剤を供給して、静電潜像をトナー像として現像するためのものである。現像ユニット4には、感光体ドラム1と当接して感光体ドラム1の表面にトナー剤を供給する現像ローラ25(25a〜25d)と現像ローラ25に当接して現像ローラ25にトナー剤を供給する供給ローラ34(34a〜34d)が備えられる。   The developing unit 4 supplies toner agent to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 and develops the electrostatic latent image as a toner image. The developing unit 4 is in contact with the photosensitive drum 1 to supply a toner agent to the surface of the photosensitive drum 1, and a developing roller 25 (25a to 25d) that supplies the toner agent to the surface of the photosensitive drum 1, and the developing roller 25 is in contact with the developing roller 25 Supply rollers 34 (34a to 34d) are provided.

ここで、記録材Sに画像を形成する際は、まずスキャナユニット3によって感光体ドラム1の表面に形成された静電潜像がカートリッジ7によってトナー像として現像され、中間転写ベルト5に転写される。   Here, when forming an image on the recording material S, first, the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 by the scanner unit 3 is developed as a toner image by the cartridge 7 and transferred to the intermediate transfer belt 5. The

中間転写ベルト5は、駆動ローラ10、テンションローラ11に張架され、図2中の矢印R方向に駆動する。また、各感光体ドラム1に対向して、中間転写ベルト5の内側に一次転写ローラ12(12a〜12d)が配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスが印加される構成となっている。例えば負極性に帯電したトナー剤を用いる場合は、一次転写ローラ12に正極性のバイアスを印加することにより、順次、中間転写ベルト5上にトナー像が一次転写される。   The intermediate transfer belt 5 is stretched around a driving roller 10 and a tension roller 11 and is driven in the direction of arrow R in FIG. Further, a primary transfer roller 12 (12a to 12d) is disposed inside the intermediate transfer belt 5 so as to face each photosensitive drum 1, and a transfer bias is applied by a bias applying unit (not shown). It has become. For example, in the case of using a negatively charged toner agent, a toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 5 sequentially by applying a positive bias to the primary transfer roller 12.

そして、中間転写ベルト5に4色のトナー像が重なった状態で二次転写部15まで搬送される。この際、記録材Sへの二次転写後に中間転写ベルト5上に残ったトナー剤は、転写ベルトクリーニング装置23によって除去され、除去されたトナー剤は、廃トナー搬送路(不図示)を通過し、廃トナー回収容器(不図示)で回収される。   Then, the four-color toner images are conveyed to the secondary transfer unit 15 in a state where the intermediate transfer belt 5 is overlaid. At this time, the toner agent remaining on the intermediate transfer belt 5 after the secondary transfer to the recording material S is removed by the transfer belt cleaning device 23, and the removed toner agent passes through a waste toner conveyance path (not shown). The toner is collected in a waste toner collecting container (not shown).

一方、上記で説明した画像形成動作と同期して、給送装置13やレジストローラ対17等からなる搬送機構によって、記録材Sが二次転写部15へ向けて給送される。給送装置13は、複数の記録材Sを収納する給送カセット24と、記録材Sを給送する給送ローラ8と、給送された記録材Sを搬送する搬送ローラ対16とを有している。   On the other hand, in synchronization with the image forming operation described above, the recording material S is fed toward the secondary transfer unit 15 by the conveyance mechanism including the feeding device 13 and the registration roller pair 17. The feeding device 13 includes a feeding cassette 24 that stores a plurality of recording materials S, a feeding roller 8 that feeds the recording materials S, and a transport roller pair 16 that transports the fed recording materials S. doing.

給送カセット24は、画像形成装置1から着脱自在に構成されている。ユーザは給送カセット24を引き抜き、画像形成装置1から取り外した後、記録材Sをセットし画像形成装置1へ挿入することで記録材Sの補給が完了する。   The feeding cassette 24 is configured to be detachable from the image forming apparatus 1. The user pulls out the feeding cassette 24 and removes it from the image forming apparatus 1, and then sets the recording material S and inserts it into the image forming apparatus 1 to complete the replenishment of the recording material S.

給送カセット24に収納された記録材Sのうち、最上位に位置する記録材Sには、給送ローラ8が圧接し、給送ローラ8の回転とともに分離パッド9によって一枚ずつ分離されて(摩擦片分離方式)記録材Sが搬送される。そして、給送装置13から搬送された記録材Sは、レジストローラ対17によって二次転写部15に搬送される。二次転写部15においては、二次転写ローラ18に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された記録材Sに、中間転写ベルト5上の4色のトナー像を二次転写することが可能である。   Among the recording materials S stored in the feeding cassette 24, the feeding roller 8 is pressed against the recording material S located at the uppermost position, and is separated one by one by the separation pad 9 as the feeding roller 8 rotates. (Friction piece separation method) The recording material S is conveyed. The recording material S conveyed from the feeding device 13 is conveyed to the secondary transfer unit 15 by the registration roller pair 17. In the secondary transfer unit 15, a four-color toner image on the intermediate transfer belt 5 can be secondarily transferred onto the conveyed recording material S by applying a positive bias to the secondary transfer roller 18. Is possible.

そして、記録材Sは二次転写部15から給送されて定着装置40へと搬送され、記録材Sに転写された画像に熱、圧力を加えて画像を記録材S上に定着させる。その後、トナー像が定着された記録材Sは、排出ローラ対19によって排出トレイ20に排出される。   Then, the recording material S is fed from the secondary transfer unit 15 and conveyed to the fixing device 40, and heat and pressure are applied to the image transferred to the recording material S to fix the image on the recording material S. Thereafter, the recording material S on which the toner image is fixed is discharged to the discharge tray 20 by the discharge roller pair 19.

なお、図1に示す60は冷却ファン、500は制御部としての制御回路であり、定着装置40と共に、後に詳述する。なお、図1で550はプリンタ400の制御回路500にプリントジョブ信号を送信する外部情報端末である。   1 is a cooling fan, and 500 is a control circuit as a control unit, which will be described in detail later together with the fixing device 40. In FIG. 1, reference numeral 550 denotes an external information terminal that transmits a print job signal to the control circuit 500 of the printer 400.

(画像加熱装置)
次に、本実施形態における画像加熱装置としての定着装置40の構成について、詳細に説明する。記録材上のトナー画像をニップ部にて加熱して定着する本実施形態における定着装置40は、トナー画像を備えた記録材が挟持搬送されるニップ部を形成する第1及び第2の定着部材として、定着フィルム101及び加圧ローラ106を有する。そして、定着の方式としては、円筒状の薄肉金属の基層上に弾性層が形成された無端状のベルトとしての定着フィルム101を用いたベルト(フィルム)加熱方式、加圧ローラ駆動方式である。
(Image heating device)
Next, the configuration of the fixing device 40 as the image heating device in the present embodiment will be described in detail. The fixing device 40 according to this embodiment that fixes a toner image on a recording material by heating at the nip portion includes first and second fixing members that form a nip portion where the recording material including the toner image is nipped and conveyed. As a fixing film 101 and a pressure roller 106. The fixing method includes a belt (film) heating method using a fixing film 101 as an endless belt in which an elastic layer is formed on a cylindrical thin metal base layer, and a pressure roller driving method.

図2に本実施形態における定着装置40の断面図(図1のA−A断面図)、図3に定着装置40の断面図(図2のB−B断面)を示す。   2 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1) of the fixing device 40 in the present embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2) of the fixing device 40.

図3において、定着装置40は、加圧部材として加圧ローラ106と、加熱部材あるいは発熱体としてセラミックヒータ100と、定着部材として円筒状の定着フィルム101を備える。また、円筒状の定着フィルム両端部に設置され、フィルム長手方向の移動量を規制する定着フランジ104と、定着フィルム101を挟んで加圧ローラ106との間にニップ部Nを形成させる圧接部材103を備える。更に、圧接部材103の強度を確保するために定着フィルム内面側に配置されるステー102を備える。   In FIG. 3, a fixing device 40 includes a pressure roller 106 as a pressure member, a ceramic heater 100 as a heating member or a heating element, and a cylindrical fixing film 101 as a fixing member. In addition, a pressure contact member 103 that is installed at both ends of the cylindrical fixing film and forms a nip portion N between the fixing flange 104 that restricts the moving amount in the film longitudinal direction and the pressure roller 106 with the fixing film 101 interposed therebetween. Is provided. Further, a stay 102 is provided on the inner surface side of the fixing film in order to ensure the strength of the pressure contact member 103.

(フィルムユニット)
ここで、この定着フィルム101、セラミックヒータ(以下、ヒータと記す)100、圧接部材103、ステー102、定着フランジ104をまとめたものをフィルムユニット111とする。
(Film unit)
Here, a film unit 111 is a combination of the fixing film 101, a ceramic heater (hereinafter referred to as a heater) 100, a pressure contact member 103, a stay 102, and a fixing flange 104.

1)定着フィルム
第1の回転体としての定着フィルム101は、円筒状の薄肉金属の基層上に弾性層が形成され、記録材Pに熱を伝達する発熱部材として耐熱性のフィルム(ベルト)であり、圧接部材103にルーズに外嵌させてある。定着フィルム101は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は100μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上の耐熱性のあるものが望ましい。具体的には、PTFE、PFA、FEPの単層、あるいはポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等の外周表面にPTFE、PFA、FEP等をコーティングした複合層フィルムが使用できる。また、金属製のものにすることもできる。
1) Fixing Film A fixing film 101 as a first rotating body is a heat-resistant film (belt) as a heat generating member that transfers heat to the recording material P, with an elastic layer formed on a cylindrical thin metal base layer. Yes, the pressure contact member 103 is loosely fitted. In order to reduce the heat capacity and improve the quick start property, the fixing film 101 has a film thickness of 100 μm or less, preferably 50 μm or less and preferably 20 μm or more. Specifically, a single layer of PTFE, PFA, FEP or a composite layer film in which PTFE, PFA, FEP or the like is coated on the outer peripheral surface of polyimide, polyamideimide, PEEK, PES, PPS or the like can be used. It can also be made of metal.

2)ヒータ
100は加熱手段としてのヒータである。このヒータ100は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。このヒータ100は、圧接部材103の下面に長手方向に沿って具備された嵌め込み溝103a内に嵌め込まれ支持される。
2) Heater 100 is a heater as a heating means. The heater 100 is basically composed of an elongated thin plate-like ceramic substrate and an energization heating resistor layer provided on the substrate surface, and the temperature rises with a steep rise characteristic as a whole by energization of the heating resistor layer. It is a low heat capacity heater. The heater 100 is fitted and supported in a fitting groove 103 a provided on the lower surface of the pressure contact member 103 along the longitudinal direction.

3)圧接部材
圧接部材103は記録材搬送方向に交差する方向を長手方向とする横断面略半円弧状の耐熱性・断熱性の部材である。圧接部材103は、定着フィルム101のバックアップ、加圧ローラ106と圧接することで形成されるニップ部Nの加圧、定着フィルム101の回転時の搬送安定性を図る役目をする。そして、圧接部材103は、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂、PFA樹脂、PTFE樹脂、LCP樹脂等の絶縁性及び耐熱性の良い材料が用いられる。
3) Press-contact member The press-contact member 103 is a heat-resistant and heat-insulating member having a substantially semicircular cross section whose longitudinal direction is the direction intersecting the recording material conveyance direction. The pressure contact member 103 serves to back up the fixing film 101, pressurize the nip portion N formed by pressure contact with the pressure roller 106, and transport stability when the fixing film 101 rotates. The pressure contact member 103 is made of a material having good insulation and heat resistance such as phenol resin, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, PEEK resin, PES resin, PPS resin, PFA resin, PTFE resin, and LCP resin. .

4)ステー
ステー102は、比較的柔軟な樹脂製の圧接部材103の裏面に押し当てることで圧接部材103に長手強度を持たせ、かつ圧接部材103を矯正させるための部材である。
4) Stay The stay 102 is a member for imparting longitudinal strength to the pressure contact member 103 by pressing against the back surface of the relatively flexible resin pressure contact member 103 and for correcting the pressure contact member 103.

5)定着フランジ
図3および図1に示す定着フランジ104は、圧接部材103とステー102との組立体の両端に嵌め込まれ、定着フィルム101の回転を案内すると共に、定着フィルム101の抜け出しを防止している。図1で、定着フィルム101の両端に配置された定着フランジ104には、定着フレーム112に対して回転可能に取り付けられた加圧板(不図示)により加圧力が与えられ、フィルムユニット111と加圧ローラ106とを図1の矢印P方向に加圧する。
5) Fixing flange The fixing flange 104 shown in FIGS. 3 and 1 is fitted to both ends of the assembly of the pressure contact member 103 and the stay 102 to guide the rotation of the fixing film 101 and prevent the fixing film 101 from coming off. ing. In FIG. 1, the fixing flanges 104 disposed at both ends of the fixing film 101 are applied with pressure by a pressure plate (not shown) that is rotatably attached to the fixing frame 112, and pressurizes with the film unit 111. The roller 106 is pressed in the direction of arrow P in FIG.

(サーミスタ)
温度検知手段としてのサーミスタ105は、定着ベルト(フィルム)の幅方向(長手方向)における所定位置の温度を定着ベルト内側において検知するもので、定着フィルム内面温度を検出して制御部としての制御回路500(図1)へフィードバックする。
(Thermistor)
The thermistor 105 as temperature detecting means detects the temperature at a predetermined position in the width direction (longitudinal direction) of the fixing belt (film) on the inner side of the fixing belt. Feedback to 500 (FIG. 1).

そして、図3に示すように、サーミスタ105は、定着フィルム内面に接触して温度を検知する温度検知素子部105aと、温度検知素子部105aを所定の接触圧で定着フィルムに付勢するための弾性を有する板バネ部105bを備える。更にサーミスタ105は、圧接部材103に固定して取付け保持するための保持部105cを備える。この板バネ部105bはステンレス製であり、温度検知素子部105aの導通経路にもなっている。   As shown in FIG. 3, the thermistor 105 contacts the inner surface of the fixing film to detect the temperature, and a temperature detecting element portion 105a for biasing the temperature detecting element portion 105a to the fixing film with a predetermined contact pressure. A leaf spring portion 105b having elasticity is provided. Furthermore, the thermistor 105 includes a holding portion 105 c for fixing and attaching to the pressure contact member 103. The leaf spring portion 105b is made of stainless steel and also serves as a conduction path for the temperature detection element portion 105a.

本実施形態において、サーミスタ105は、図2において破線で示した定着フィルム101の長手方向に沿って3つ配置され、長手方向(幅方向)F側を105F、中央を105C、長手方向R側を105Rとする。また、サーミスタ115はヒータ100の長手方向中央部に配置されている。   In the present embodiment, three thermistors 105 are arranged along the longitudinal direction of the fixing film 101 indicated by a broken line in FIG. 2, and the longitudinal direction (width direction) F side is 105F, the center is 105C, and the longitudinal direction R side is. 105R. Further, the thermistor 115 is arranged at the center in the longitudinal direction of the heater 100.

第1の検知手段としてのサーミスタ105C(図2)は、定着装置40の温調を制御する役割のサーミスタである。後に詳述するが、検知温度が定着目標温度(第1の温度)を維持するように、制御回路500(図1)を介してヒータ100への通電が制御される(加熱制御)。また、第2の検知手段としてのサーミスタ105F、105Rは、定着フィルム101の長手方向の中心部に対し両端側に対称配置される。そして、検知温度が定着目標温度以上の所定温度(端部目標温度)を維持するよう、制御回路500を介して冷却ファン60の回転数が制御される(冷却制御)。なお、温度検知手段としてのサーミスタはサーモパイルで代用することもできる。   The thermistor 105 </ b> C (FIG. 2) as the first detection unit is a thermistor that controls the temperature control of the fixing device 40. As will be described in detail later, energization to the heater 100 is controlled via the control circuit 500 (FIG. 1) so that the detected temperature maintains the fixing target temperature (first temperature) (heating control). The thermistors 105 </ b> F and 105 </ b> R as the second detection means are symmetrically arranged on both end sides with respect to the center portion in the longitudinal direction of the fixing film 101. Then, the rotational speed of the cooling fan 60 is controlled via the control circuit 500 (cooling control) so that the detected temperature is maintained at a predetermined temperature (end target temperature) equal to or higher than the fixing target temperature. The thermistor as the temperature detecting means can be replaced with a thermopile.

(加圧部材)
図3で、加圧部材としての第2の回転手段である加圧ローラ106は、画像形成装置500内に取付けられた不図示の定着モータによって駆動を伝達されることで駆動回転する。そして、定着フィルム101が加圧ローラ106に対して従動することで図3の矢印E方向に回転させられる。
(Pressure member)
In FIG. 3, the pressure roller 106, which is a second rotating means as a pressure member, is driven to rotate by being transmitted with a fixing motor (not shown) attached in the image forming apparatus 500. Then, the fixing film 101 is rotated in the direction of arrow E in FIG.

加圧ローラ106は、金属製の芯金106aと、芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層とで構成されており、表層に離型層を設けてある。例えば、離型層はフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、PFA、PTFE、FEP等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。   The pressure roller 106 is composed of a metal cored bar 106a and a heat-resistant and elastic material layer such as silicone rubber, fluororubber, and fluororesin that is concentrically formed and coated around the cored bar in a roller shape. A release layer is provided on the surface layer. For example, the release layer may be made of a material having good release properties and heat resistance such as fluororesin, silicone resin, fluorosilicone rubber, fluororubber, silicone rubber, PFA, PTFE, FEP.

芯金106aの両端部にPEEK、PPS、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂よりなる軸受部材113(図1)を装着し、定着フレーム112の側板に回転自由に保持させて配設してある。   Bearing members 113 (FIG. 1) made of heat-resistant resin such as PEEK, PPS, liquid crystal polymer, and the like are attached to both ends of the cored bar 106a, and are rotatably held on the side plate of the fixing frame 112.

(冷却ファンおよびシャッタ)
定着フィルム101の長手方向(幅方向)の両端部に設けられた冷却手段としての冷却ファン60F、60Rは、画像形成装置400内に取付けられる(図1)。そして、定着フィルム101の非通紙部領域(記録材の非通過部である端部領域)を図2の矢印d方向に風を当てて冷却する。具体的には、画像形成装置400内の制御部としての制御回路500(図1)からの信号によって、定着フィルム101の非通紙部領域(端部領域)に送風し冷却する。
(Cooling fan and shutter)
Cooling fans 60F and 60R as cooling means provided at both ends in the longitudinal direction (width direction) of the fixing film 101 are mounted in the image forming apparatus 400 (FIG. 1). Then, the non-sheet-passing area of the fixing film 101 (the end area that is the non-passing portion of the recording material) is cooled by blowing air in the direction of arrow d in FIG. Specifically, air is sent to the non-sheet passing area (end area) of the fixing film 101 and cooled by a signal from a control circuit 500 (FIG. 1) as a control section in the image forming apparatus 400.

また、冷却ファン60と定着フィルム101の間に配置されるシャッター61(図3)は、定着装置40に取付られる。そして、画像形成装置400内の制御回路500(図1)からの信号で、不図示の駆動手段により定着フィルム101の長手方向(図2のc方向)に沿って開閉する。即ち、非通紙部を端部の冷却ファン60F、60Rで冷却するときは、シャッター61が紙サイズに応じた位置に移動する。ここで、最大通紙サイズではシャッター61が閉じて、端部の冷却ファン60F、60Rが停止する。   A shutter 61 (FIG. 3) disposed between the cooling fan 60 and the fixing film 101 is attached to the fixing device 40. Then, a signal from the control circuit 500 (FIG. 1) in the image forming apparatus 400 is opened and closed along the longitudinal direction (c direction in FIG. 2) of the fixing film 101 by a driving unit (not shown). That is, when the non-sheet passing portion is cooled by the cooling fans 60F and 60R at the end portions, the shutter 61 moves to a position corresponding to the paper size. Here, at the maximum sheet passing size, the shutter 61 is closed and the cooling fans 60F and 60R at the ends are stopped.

端部の冷却ファン60F、60Rにより吹き付けられる領域は、以下の通りである。図2で、通紙時において、シャッター端部(61F、61R)と定着フレームの112F、112R間で形成される領域(112F−61F間)、(112R−61R間)に冷却ファン60F、60Rからの風が吹き付けられる。これにより、定着フィルム101の非通紙部領域を冷却するように形成されている。ここで、112F−61F間、112R−61R間の距離は、通紙される紙幅によって制御され、本実施形態ではA5R〜SRA3サイズまで対応するものとする。   The areas blown by the cooling fans 60F and 60R at the end are as follows. In FIG. 2, the cooling fans 60F and 60R are inserted into the area (between 112F and 61F) formed between the shutter end portions (61F and 61R) and the fixing frames 112F and 112R (between 112F and 61R) and between the 112R and 61R. The wind is blown. Thus, the non-sheet passing portion region of the fixing film 101 is formed to be cooled. Here, the distance between 112F-61F and 112R-61R is controlled by the width of the paper to be passed, and in the present embodiment, it corresponds to A5R to SRA3 sizes.

(定着装置の温調温度制御(加熱制御))
図4は、本実施形態に係る定着装置の定着部材における通紙部(記録材の通過部)の温調温度制御(加熱制御)におけるコントローラのブロック図、図5は加熱制御の動作を示すフローチャートである。定着装置40におけるヒータ100の温度制御(加熱制御)を行う制御部としての制御回路500は、サーミスタ105Cから入力される検知温度情報を定着目標温度(第1の温度)に維持するようにヒータ100の加熱量を制御する。
(Fixing device temperature control (heating control))
FIG. 4 is a block diagram of the controller in the temperature control (heating control) of the sheet passing portion (recording material passage portion) in the fixing member of the fixing device according to the present embodiment, and FIG. It is. A control circuit 500 serving as a control unit that performs temperature control (heating control) of the heater 100 in the fixing device 40 maintains the detected temperature information input from the thermistor 105C at the fixing target temperature (first temperature). The amount of heating is controlled.

即ち、図5において、複写動作により作像動作が開始されると(S100)、外部ホスト装置150から作像情報が通知される(S101)。定着目標温度(第1の温度)は変更可能であるが、その作像情報に応じた動作モード毎に、目標温度決定部503において定着目標温度(第1の温度)を決定する(S102)。そして、サーミスタ105Cから検知温度を入力し(S103)、差分算出部504において定着目標温度(第1の温度)と検知温度の差分を算出する(S104)。算出した差分に応じて、ヒータ100に要求される熱量をヒータ要求熱量決定部505において決定する(S105)。   That is, in FIG. 5, when an image forming operation is started by a copying operation (S100), image forming information is notified from the external host device 150 (S101). Although the fixing target temperature (first temperature) can be changed, the target temperature determining unit 503 determines the fixing target temperature (first temperature) for each operation mode corresponding to the image forming information (S102). Then, the detected temperature is input from the thermistor 105C (S103), and the difference calculation unit 504 calculates the difference between the fixing target temperature (first temperature) and the detected temperature (S104). In accordance with the calculated difference, the heater required heat amount determination unit 505 determines the amount of heat required for the heater 100 (S105).

そして、サーミスタ115から検知温度を入力し(S106)、ヒータ実供給熱量決定部506でヒータ100への実供給熱量を決定する(S107)。決定された実供給熱量をヒータ電力供給量決定部507にて電力量に変換し(S108)、ヒータ駆動回路へ供給電力量を通知する(S109)。これにより、通紙のジョブ終了まで、ヒータ100に所望の電力が供給され、サーミスタ105Cの検知温度が定着目標温度(第1の温度)を維持するようにヒータ100の加熱量が制御される。   Then, the detected temperature is input from the thermistor 115 (S106), and the actual supply heat amount determining unit 506 determines the actual supply heat amount to the heater 100 (S107). The determined actual supply heat amount is converted into an electric energy by the heater electric power supply determining unit 507 (S108), and the supplied electric energy is notified to the heater drive circuit (S109). Thus, until the end of the paper passing job, desired power is supplied to the heater 100, and the heating amount of the heater 100 is controlled so that the temperature detected by the thermistor 105C maintains the fixing target temperature (first temperature).

(冷却ファンの回転数制御(冷却制御))
次に、本実施形態に係る定着装置における冷却ファンの回転数制御(冷却制御)について、図4のコントローラブロック図と、図6の冷却制御の動作を示すフローチャートを用いて説明する。上述したヒータ100の温度制御(加熱制御)の他に、冷却ファン60の回転数制御を行う制御部としての制御回路500は、サーミスタ105F、Rから入力される検知温度情報が所定の目標温度(端部目標温度)を維持するように制御する。
(Cooling fan speed control (cooling control))
Next, the rotational speed control (cooling control) of the cooling fan in the fixing device according to the present embodiment will be described with reference to the controller block diagram of FIG. 4 and the flowchart of the cooling control operation of FIG. In addition to the temperature control (heating control) of the heater 100 described above, the control circuit 500 serving as a control unit that controls the rotational speed of the cooling fan 60 has detected temperature information input from the thermistors 105F and R as a predetermined target temperature ( (End target temperature) is maintained.

即ち、図6において、温調温度制御(加熱制御)同様、作像動作が開始され、その情報に応じた動作モード毎に定着目標温度(第1の温度)が決定される(S200〜S202)。そして、定着目標温度(第1の温度)を基に、所定の温度高温側へオフセットした値をサーミスタ105F,Rが温度検知している部分(定着非通紙部)の目標温度(端部目標温度)として、端部目標温度決定部508において設定する(S203)。   That is, in FIG. 6, the image forming operation is started as in the temperature control temperature control (heating control), and the fixing target temperature (first temperature) is determined for each operation mode corresponding to the information (S200 to S202). . Then, based on the fixing target temperature (first temperature), the target temperature (end target) of the portion (fixing non-sheet passing portion) where the thermistors 105F, R detect the temperature offset to the predetermined temperature high temperature side. Temperature) is set in the end target temperature determination unit 508 (S203).

ここで、端部目標温度は、定着目標温度(第1の温度)より所定温度高いまたは定着目標温度(第1の温度)と等しい温度である。そして、定着目標温度(第1の温度)は異なる値に変更可能であり、端部目標温度は定着目標温度(第1の温度)が異なる値に変更されるとき定着目標温度(第1の温度)に応じて変更可能である。   Here, the end target temperature is a predetermined temperature higher than the fixing target temperature (first temperature) or equal to the fixing target temperature (first temperature). The fixing target temperature (first temperature) can be changed to a different value, and the end target temperature can be changed when the fixing target temperature (first temperature) is changed to a different value. ) Can be changed.

次に、サーミスタ105F、Rからの検知温度を入力し(S204)、差分算出部509において端部目標温度と検知温度の差分を算出する(S205)。算出した差分に応じて、冷却ファン60の回転数をファン回転数決定部510において決定する(S206)。ファンの必要回転数が決定されたら、その回転数になるよう、冷却ファン60への供給電力量をファン電力供給量決定部511によって決定する(S207)。そして、決定された供給電力量をファン駆動回路へ通知する(S208)。   Next, the detected temperatures from the thermistors 105F and R are input (S204), and the difference calculation unit 509 calculates the difference between the end target temperature and the detected temperature (S205). According to the calculated difference, the rotational speed of the cooling fan 60 is determined by the fan rotational speed determination unit 510 (S206). When the required number of rotations of the fan is determined, the amount of power supplied to the cooling fan 60 is determined by the fan power supply amount determination unit 511 so as to be the number of rotations (S207). Then, the determined power supply amount is notified to the fan drive circuit (S208).

これにより、通紙のジョブ終了まで、冷却ファン60が所望の回転数になるよう電力が供給され、定着非通紙部の温度が所定の端部目標温度(定着目標温度(第1の温度)にリンクした温度)を維持するように制御する。このとき、本実施形態では、冷却手段としての冷却ファンは、後に詳述するように冷却強度を多段階で可変制御することとなる。   As a result, power is supplied until the cooling fan 60 reaches a desired rotational speed until the end of the paper passing job, and the temperature of the fixing non-sheet passing portion is set to the predetermined end target temperature (fixing target temperature (first temperature)). To maintain the temperature linked to At this time, in this embodiment, the cooling fan as the cooling means variably controls the cooling intensity in multiple stages as will be described in detail later.

(端部目標温度の設定の適否)
ここで、端部目標温度の設定には、次の要求を満たすことが望ましい。(1)端部定着性を満たすこと、(2)定着部材非通紙域部の温度が通紙域部温度に対し乖離していないこと、(3)定着フィルム101や定着ヒータ100などが破損しない温度域にすることである。
(Adequacy of setting the end target temperature)
Here, it is desirable to satisfy the following requirements for setting the end target temperature. (1) Satisfying edge fixability, (2) The temperature of the non-sheet passing area of the fixing member is not deviated from the temperature of the sheet passing area, (3) The fixing film 101 or the fixing heater 100 is damaged. The temperature range should not be.

まず(1)を満たす為には、少なくとも端部目標温度が定着目標温度(第1の温度)以上である必要がある。但し、非通紙域の温度は非通紙部昇温の影響により、ほとんどの場合、通紙域よりも高い温度状態にあるが、通紙域部における端部側は、冷却ファン60の風の回り込みの影響を僅かに受ける為、通紙域中央部に比べ温度が若干低くなる傾向がある(図7)。よって、本実施形態の定着構成では、端部目標温度は少なくとも定着目標温度(第1の温度)より10℃程度高い温度に設定する。   First, in order to satisfy (1), at least the end target temperature needs to be equal to or higher than the fixing target temperature (first temperature). However, the temperature of the non-sheet passing area is almost always higher than that of the sheet passing area due to the effect of the temperature rise of the non-sheet passing section. The temperature tends to be slightly lower than that at the center of the paper passing area (FIG. 7). Therefore, in the fixing configuration of this embodiment, the end target temperature is set to a temperature that is at least about 10 ° C. higher than the fixing target temperature (first temperature).

次に、(2)に関しては、端部目標温度を可能な限り定着目標温度(第1の温度)に近づけることが求められる。ここで、より望ましい要求として、上記(1)および(2)を満たすことを考慮すると、端部目標温度は定着目標温度(第1の温度)から10℃高温側へオフセットした温度近傍で制御することが好ましい。   Next, regarding (2), it is required that the end target temperature be as close to the fixing target temperature (first temperature) as possible. Here, as a more desirable requirement, considering that the above (1) and (2) are satisfied, the end target temperature is controlled in the vicinity of a temperature offset from the fixing target temperature (first temperature) to the high temperature side by 10 ° C. It is preferable.

更には、定着目標温度(第1の温度)から10℃高温側へオフセットした温度近傍での制御の中でも、以下の制御がより好ましい。即ち、低温側へ振れると記録材(用紙)端部の定着不良を発生させてしまう可能性があるので、定着目標温度(第1の温度)から10℃高温側へオフセットした温度を下限とする(前記オフセットした温度より下げないように維持する)制御がより好ましい。   Furthermore, the following control is more preferable among the controls near the temperature offset from the fixing target temperature (first temperature) to the high temperature side by 10 ° C. That is, if the temperature is shifted to the low temperature side, there is a possibility that a fixing defect at the end of the recording material (paper) may occur. Control (maintaining so as not to lower the offset temperature) is more preferable.

最後に、(3)に関しては、端部目標温度として定着フィルム101やその周辺部材の耐熱温度を越えない温度で制御することが望ましい。本実施形態の定着フィルム101の耐熱温度は約230℃程度であり、220℃以上の温度を継続すると、弾性層の劣化が進んでしまう。よって、端部温度を220℃以上の温度で推移させないことが望ましい。   Finally, regarding (3), it is desirable to control the end target temperature at a temperature that does not exceed the heat resistance temperature of the fixing film 101 and its peripheral members. The heat-resistant temperature of the fixing film 101 of this embodiment is about 230 ° C., and if the temperature of 220 ° C. or higher is continued, the elastic layer will deteriorate. Therefore, it is desirable not to change the end temperature at a temperature of 220 ° C. or higher.

ここで、図10に示すように、非通紙部昇温の急激な昇温に対応する為にも約20℃のマージンを設ける必要があり、端部温度が上限温度200℃に至ると冷却ファン60の回転数を最大にして昇温を抑えることが好ましい。   Here, as shown in FIG. 10, it is necessary to provide a margin of about 20 ° C. in order to cope with the rapid temperature rise of the non-sheet passing portion. When the end temperature reaches the upper limit temperature of 200 ° C., cooling is performed. It is preferable to suppress the temperature rise by maximizing the rotation speed of the fan 60.

以上総括すると、端部目標温度は、定着目標温度(第1の温度)から10℃高温側へオフセットした値を下限とする制御温度(第1の温度プラス10℃以上)であって、各動作モード一律200℃を上限とすることが望ましい。   In summary, the end target temperature is a control temperature (first temperature plus 10 ° C. or higher) whose lower limit is a value offset from the fixing target temperature (first temperature) to the high temperature side by 10 ° C. It is desirable to make the mode uniform 200 ° C. as the upper limit.

ここで、上述した端部目標温度で制御する為に、本実施形態では、冷却手段としての冷却ファンに関し、冷却強度を多段階で可変制御する。以下、冷却ファン60の動作の制御について説明する。本実施形態では、サーミスタ105F、Rによる非通紙域(非通紙部)の検知温度が、端部目標温度に到達する時に冷却ファン60の動作を開始する。そして、サーミスタ105F、Rによる非通紙域(非通紙部)の検知温度が200℃以上に達した場合は冷却ファン60を最大回転数で動作させる。   Here, in order to control at the above-described end target temperature, in the present embodiment, the cooling intensity is variably controlled in multiple stages with respect to the cooling fan as the cooling means. Hereinafter, control of the operation of the cooling fan 60 will be described. In the present embodiment, the operation of the cooling fan 60 is started when the temperature detected by the thermistors 105F, R reaches the end target temperature. When the temperature detected by the thermistors 105F and R in the non-sheet passing area (non-sheet passing portion) reaches 200 ° C. or more, the cooling fan 60 is operated at the maximum rotation speed.

そして、サーミスタ105F、Rによる非通紙域(非通紙部)の検知温度が上限温度としての200℃に達しない温度では、冷却ファン60の回転数を非通紙域(非通紙部)の検知温度に合わせて連続的に変更する。ここで、定着目標温度(第1の温度)は異なる値に変更可能であり、端部目標温度は定着目標温度(第1の温度)が異なる値に変更されるとき定着目標温度(第1の温度)に応じて変更可能であるが、上限温度は変更しないものとする。   When the temperature detected by the thermistors 105F and R does not reach 200 ° C. as the upper limit temperature, the rotational speed of the cooling fan 60 is set to the non-sheet passing area (non-sheet passing section). Change continuously according to the detected temperature. Here, the fixing target temperature (first temperature) can be changed to a different value, and the end target temperature can be changed when the fixing target temperature (first temperature) is changed to a different value. It can be changed according to the temperature), but the upper limit temperature is not changed.

(冷却ファンへの投入電力設定)
冷却ファンの回転数は、ファン駆動回路515へ投入する電力量によって規定される。冷却ファン60の回転数は、最大回転数を出力するのに必要な電力量を100%として(本実施形態の装置では10W)、サーミスタ105F、Rの入力値の大きい方に対して必要な投入電力量の割合を演算して決定する。
(Setting power input to cooling fan)
The number of rotations of the cooling fan is defined by the amount of power input to the fan drive circuit 515. The number of revolutions of the cooling fan 60 is 100% (10 W in the apparatus of the present embodiment) necessary for outputting the maximum number of revolutions, and the input required for the larger input value of the thermistors 105F, R Calculate and determine the percentage of energy.

1℃当りの投入電力量割合は、設定される定着目標温度(第1の温度)によって異なり、次の式に従う。   The ratio of the input power amount per 1 ° C. differs depending on the set fixing target temperature (first temperature), and follows the following equation.

投入電力量割合(%/℃)=100(%)/[200(℃)−(定着目標温度+10℃)]
・・・(式1)
なお、上記(式1)における温度値200(℃)は、サーミスタ105F、Rの検知温度である。
Input power ratio (% / ° C.) = 100 (%) / [200 (° C.) − (Fixing target temperature + 10 ° C.)]
... (Formula 1)
The temperature value 200 (° C.) in the above (Equation 1) is the detected temperature of the thermistors 105F and R.

ここで、もし定着目標温度(第1の温度)が、上限温度に等しいまたは上限温度を超えるときは、端部目標温度を上限温度と同値にして、冷却ファン60を最大回転数で動作させることが望ましい。   Here, if the fixing target temperature (first temperature) is equal to or exceeds the upper limit temperature, the end target temperature is set equal to the upper limit temperature, and the cooling fan 60 is operated at the maximum rotational speed. Is desirable.

(制御実行における温度推移)
図8は、上述の制御を画像形成装置400に実装して通紙動作させた時の各サーミスタの温度推移と冷却ファンの投入電力量割合の推移を示した図である。条件は、普通紙A4サイズ80gsmの連続通紙で、定着目標温度(第1の温度)は170℃に設定している。
(Temperature transition in control execution)
FIG. 8 is a diagram showing a change in the temperature of each thermistor and a change in the ratio of the input power amount of the cooling fan when the above-described control is mounted on the image forming apparatus 400 and the sheet is passed. The condition is plain paper A4 size 80 gsm continuous paper feed, and the fixing target temperature (first temperature) is set to 170 ° C.

サーミスタ105Cが定着目標温度(第1の温度)に到達した後、サーミスタ105F、Rは非通紙部昇温の影響を受け、昇温していく。サーミスタ105F、Rが180℃(第1の温度プラス10℃)以上を検知したタイミングで、冷却ファン60に電力が投入され、冷却ファンの回転動作が開始する。非通紙部昇温によって端部温度が高くなろうとする程、上式(式1)の演算結果による電力量割合が大きくなる為、冷却ファン60の回転数が上がり冷却効果が大きくなる。   After the thermistor 105C reaches the fixing target temperature (first temperature), the thermistors 105F and R are affected by the temperature rise of the non-sheet passing portion, and the temperature rises. At the timing when the thermistors 105F and R detect 180 ° C. (first temperature plus 10 ° C.) or more, power is supplied to the cooling fan 60, and the cooling fan starts rotating. As the end temperature increases as the temperature of the non-sheet passing portion increases, the ratio of the amount of electric power according to the calculation result of the above equation (Equation 1) increases, so the rotation speed of the cooling fan 60 increases and the cooling effect increases.

結果、非通紙部温度は、上限温度(200℃)以下で、且つ、端部目標温度(第1の温度プラス10℃である180℃)を下限とする、端部目標温度(第1の温度プラス10℃である180℃)近傍で制御することが出来ている。   As a result, the non-sheet passing portion temperature is equal to or lower than the upper limit temperature (200 ° C.) and the end target temperature (the first temperature plus 180 ° C. which is 10 ° C.) is the lower limit. The temperature can be controlled in the vicinity of 180.degree.

(制御有効性の確認)
図9は、制御有効性の確認のために行ったテスト結果(普通紙A4サイズ80gsmの連続通紙を3分間出力させた後、定着フィルム101の表面温度の冷却推移)を示している。本テストでは、非通紙域温度(サーミスタ105F、Rの検知部)を、上述した制御を用いて、180℃近傍で制御した場合(テスト1)と、上限温度の200℃近傍で推移した場合(テスト2)の2通りを実験した。200℃近傍で制御した実験(テスト2)は、冷却ファンによる冷却制御をしない場合や、冷却ファンをON−OFFする従来制御の場合を模している。
(Confirmation of control effectiveness)
FIG. 9 shows the results of a test performed to confirm the effectiveness of control (cooling transition of the surface temperature of the fixing film 101 after outputting continuous paper A4 size 80 gsm for 3 minutes for 3 minutes). In this test, when the non-sheet-passing area temperature (thermistor 105F, R detection unit) is controlled around 180 ° C. using the above-described control (test 1), and when the upper limit temperature is around 200 ° C. Two tests (test 2) were conducted. The experiment (test 2) controlled in the vicinity of 200 ° C. simulates the case where the cooling control is not performed by the cooling fan and the case where the cooling fan is turned on and off.

本テストの結果、端部温度が定着動作終了後に定着目標温度(第1の温度としての170℃)付近まで低下するまでにかかった時間は、180℃近傍制御(テスト1)の場合約3秒程度、200℃近傍制御(テスト2)の場合約12秒程度であった。   As a result of this test, the time taken for the edge temperature to decrease to near the fixing target temperature (170 ° C. as the first temperature) after completion of the fixing operation is about 3 seconds in the case of control near 180 ° C. (test 1). In the case of control near 200 ° C. (test 2), it was about 12 seconds.

現状での立ち上げ制御に必要な時間としては15秒前後、装置の休止状態から復帰して即時プリントに掛かる時間が5秒前後ということを考慮すると、本制御(テスト1)は待ち時間(Wait Time)の低減に対して有効であると言える。   Considering that the current startup control time is around 15 seconds, and that the time required for immediate printing after returning from the machine's hibernation state is around 5 seconds, this control (Test 1) is a waiting time (Wait It can be said that this is effective for reducing the (Time).

(紙種に対応した加熱制御および冷却制御)
本実施形態においては、紙種に対応した加熱制御および冷却制御がなされる。
(Heating control and cooling control corresponding to the paper type)
In the present embodiment, heating control and cooling control corresponding to the paper type are performed.

1)紙種に対応した加熱制御
第1の回転体である定着フィルムの長手方向において装置に導入可能な最大の幅サイズの記録材よりも幅狭な所定幅の記録材がニップ部を通過する第1の領域(中央部領域)で定着フィルムの温度を検知する第1の検知手段としてのサーミスタ105Cをそなえる。そして、所定幅の記録材を加熱するとき、記録材の坪量が第1の坪量である場合はサーミスタ105Cの検知温度が第1の温度となるように定着フィルムを加熱する。且つ、所定幅の記録材の坪量が第1の坪量よりも大きな第2の坪量である場合はサーミスタ105Cの検知温度が第1の温度よりも高い第2の温度となるように定着フィルムを加熱する。
1) Heating control corresponding to paper type A recording material having a predetermined width narrower than the recording material of the maximum width size that can be introduced into the apparatus in the longitudinal direction of the fixing film as the first rotating body passes through the nip portion. A thermistor 105C is provided as a first detection means for detecting the temperature of the fixing film in the first region (central region). When the recording material having a predetermined width is heated, if the basis weight of the recording material is the first basis weight, the fixing film is heated so that the temperature detected by the thermistor 105C becomes the first temperature. In addition, when the basis weight of the recording material having a predetermined width is a second basis weight larger than the first basis weight, fixing is performed so that the temperature detected by the thermistor 105C is a second temperature higher than the first temperature. Heat the film.

2)紙種に対応した冷却制御
所定幅の記録材を加熱するとき、所定幅の記録材の坪量が第1の坪量である場合はサーミスタ105F、Rの検知温度が第1の温度よりも高い第3の温度となるように第2の領域(長手方向で第1の領域の外側の端部領域)において定着フィルムを冷却する。且つ、所定幅の記録材の坪量が第2の坪量である場合はサーミスタ105F、Rの検知温度が第3の温度よりも高い第4の温度となるように第2の領域において定着フィルムを冷却する。
2) Cooling control corresponding to the paper type When the recording material having a predetermined width is heated and the basis weight of the recording material having the predetermined width is the first basis weight, the detected temperatures of the thermistors 105F and R are higher than the first temperature. The fixing film is cooled in the second region (the end region outside the first region in the longitudinal direction) so that the third temperature becomes higher. In addition, when the basis weight of the recording material having the predetermined width is the second basis weight, the fixing film in the second region so that the temperature detected by the thermistors 105F and R is a fourth temperature higher than the third temperature. Cool down.

ここで、表1に、紙種に対応した温調温度(定着目標温度)および端部ファンの動作開始温度(端部目標温度)、並びに端部ファンのMAX動作温度を示す。   Here, Table 1 shows the temperature control temperature (fixing target temperature) corresponding to the paper type, the operation start temperature of the end fan (end target temperature), and the MAX operating temperature of the end fan.

上記の表1に示すように、第1の坪量である場合はサーミスタ105Cの検知温度が第1の温度、また第2の坪量である場合はサーミスタ105Cの検知温度が第1の温度よりも高い第2の温度となるように、中央部領域(第1の領域)を加熱する。   As shown in Table 1 above, the detected temperature of the thermistor 105C is the first temperature when it is the first basis weight, and the detected temperature of the thermistor 105C is higher than the first temperature when it is the second basis weight. The central region (first region) is heated so that the second temperature becomes higher.

例えば、第1の坪量としての坪量80のA4の普通紙における温調温度(第1の温度として170℃)に対し、第1の坪量よりも大きな第2の坪量としての坪量100のA4の普通紙における温調温度(第2の温度として180℃)は高い。   For example, the basis weight as the second basis weight, which is larger than the first basis weight, with respect to the temperature adjustment temperature (170 ° C. as the first temperature) in the A4 plain paper with the basis weight of 80 as the first basis weight The temperature control temperature of 100 A4 plain paper (180 ° C. as the second temperature) is high.

そして、第1の坪量である場合はサーミスタ105F、Rの検知温度が第1の温度よりも高い第3の温度となるように端部領域を端部ファンで冷却する。また、第2の坪量である場合はサーミスタ105F、Rの検知温度が第2の温度よりも高い第4の温度となるように、端部領域を端部ファンで冷却する。   And when it is 1st basic weight, an edge part area | region is cooled with an edge part fan so that detection temperature of the thermistors 105F and R may become 3rd temperature higher than 1st temperature. In the case of the second basis weight, the end region is cooled by the end fan so that the detected temperature of the thermistors 105F and R becomes a fourth temperature higher than the second temperature.

端部目標温度としての第3の温度(第1の坪量として180℃)もしくは第4の温度(第2の坪量として190℃)に到達する時に、端部ファンの動作を開始する。表1において、坪量80のA4の普通紙における端部ファン動作開始温度は、坪量100のA4の普通紙における端部ファン動作開始温度よりも低い。これは、坪量が大きいほど温調温度が高いため、非通紙温度も高いからである。   When the third temperature (180 ° C. as the first basis weight) or the fourth temperature (190 ° C. as the second basis weight) as the end target temperature is reached, the operation of the end fan is started. In Table 1, the end fan operation start temperature for A4 plain paper with a basis weight of 80 is lower than the end fan operation start temperature for A4 plain paper with a basis weight of 100. This is because the higher the basis weight, the higher the temperature control temperature, and the higher the non-sheet passing temperature.

また、坪量80のB5の普通紙における端部ファン動作開始温度は、坪量80のA4の普通紙における端部ファン動作開始温度よりも低い。これは、紙幅が狭いほど、端部サーミスタと紙端部との距離が大きく、端部サーミスタと紙端部に温度差が生じるためであり、マイナス2℃程度の補正値を加えている。   Further, the end fan operation start temperature of the B5 plain paper with a basis weight of 80 is lower than the end fan operation start temperature of the A4 plain paper with the basis weight of 80. This is because the narrower the paper width, the greater the distance between the edge thermistor and the paper edge, and a temperature difference between the edge thermistor and the paper edge. A correction value of about minus 2 ° C. is added.

なお、坪量80のB5の普通紙における端部サーミスタが180℃のときのファンの回転速度は、坪量80のA4の普通紙における端部サーミスタが180のときのファンの回転速度よりも速い。これは、紙幅が狭いほど、シャッタが大きく開くため、送風による非通紙部への動圧が低下する。そのため、非通紙部を冷ますためにファンをより多く回す必要があるからである。   The rotation speed of the fan when the edge thermistor of B5 plain paper with a basis weight of 80 is 180 ° C. is faster than the rotation speed of the fan when the edge thermistor of A4 plain paper with a basis weight of 80 is 180 ° C. . This is because, as the paper width is narrower, the shutter opens more widely, so that the dynamic pressure on the non-sheet passing portion due to air blowing decreases. Therefore, it is necessary to rotate the fan more in order to cool the non-sheet passing portion.

ここで、用紙の坪量によらず、端部サーミスタが200℃となったら端部ファンを全開で駆動する。高温環境下などで連続通紙(500枚程度)が行われた場合、端部ファンの風量(回転速度)を徐々に増加させても、非通紙部が次第に温度上昇してしまう場合がある。そのような場合、200℃となったら最終的には端部ファンを全開で動作させる。   Here, regardless of the basis weight of the paper, when the end thermistor reaches 200 ° C., the end fan is driven fully open. When continuous paper feeding (about 500 sheets) is performed in a high temperature environment, the temperature of the non-paper passing part may gradually increase even if the air flow (rotational speed) of the end fan is gradually increased. . In such a case, when the temperature reaches 200 ° C., the end fan is finally fully opened.

(本実施形態の効果)
以上、本実施形態を適用した画像加熱装置としての定着装置では、小サイズの連続通紙時においても、定着部材表面の通紙域と非通紙域の温度差を所定の温度差で制御可能であり、且つ通紙ジョブが終了した時点においても上記関係を継続している事が可能となる。そのため、定着動作終了時点からの非通紙域(非通過部)の温度を速やかに次ジョブの目標温度へ移行することが可能となり、待ち時間(Wait Time)の低減を達成することができる。
(Effect of this embodiment)
As described above, in the fixing device as the image heating device to which the present embodiment is applied, the temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area on the surface of the fixing member can be controlled with a predetermined temperature difference even when a small size is continuously passed. In addition, the above relationship can be continued even when the paper passing job is completed. For this reason, the temperature of the non-sheet passing area (non-passing portion) from the end of the fixing operation can be quickly transferred to the target temperature of the next job, and the waiting time can be reduced.

(変形例)
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
(Modification)
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in the above-described embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist.

(変形例1)
上述した実施形態では、第1及び第2の定着部材の少なくとも一方における冷却手段の冷却を最大にするときの上限温度を設け、端部目標温度は上限温度より低いように制御したが、本発明はこれに限られない。即ち、このような上限制御は行わず、もし上限温度を超えて破損する部材が生じた場合には、その部材を交換する考えに基づく画像加熱装置とすることもできる。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the upper limit temperature for maximizing the cooling of the cooling unit in at least one of the first and second fixing members is provided, and the end target temperature is controlled to be lower than the upper limit temperature. Is not limited to this. That is, such an upper limit control is not performed, and if a member that breaks beyond the upper limit temperature is generated, an image heating apparatus based on the idea of replacing the member can be obtained.

(変形例2)
上述した実施形態では、非通紙部昇温を抑制するために定着フィルム側の端部を冷却したが、加圧ローラ側の端部を冷却しても良く、あるいは定着フィルム側、加圧ローラ側の両方を冷却しても良い。また、非通過部の温度を検知する温度検知手段も定着フィルム側、加圧ローラ側の少なくとも一方側に配置される構成で良い。同様に、通過部の温度を検知する温度検知手段も定着フィルム側、加圧ローラ側の少なくとも一方側に配置される構成で良い。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the end portion on the fixing film side is cooled in order to suppress the temperature rise of the non-sheet passing portion. However, the end portion on the pressure roller side may be cooled, or the fixing film side, the pressure roller Both sides may be cooled. Further, the temperature detecting means for detecting the temperature of the non-passing portion may be arranged on at least one side of the fixing film side and the pressure roller side. Similarly, the temperature detecting means for detecting the temperature of the passage portion may be arranged on at least one side of the fixing film side and the pressure roller side.

(変形例3)
上述した実施形態では、冷却手段は、回転数あるいは投入電力量の変更によって冷却強度を可変とする送風ファンであったが、本発明はこれに限られない。例えば、印加する電圧の単位時間当たりにオン−オフする回数と、オン−オフする時間間隔の少なくとも一方の変更によって冷却強度を可変とする送風ファンであっても良い。更には、印加する電圧の強度の変更によっても冷却強度を可変とする送風ファンであっても良い。
(Modification 3)
In the embodiment described above, the cooling means is a blower fan whose cooling intensity is variable by changing the number of revolutions or the amount of input power, but the present invention is not limited to this. For example, it may be a blower fan in which the cooling strength is variable by changing at least one of the number of times the voltage to be applied is turned on / off per unit time and the time interval of turning on / off. Further, it may be a blower fan that makes the cooling intensity variable by changing the intensity of the applied voltage.

また、冷却手段としては冷却ファンに限らず、ヒートポンプやペルチェ素子を用いたものなど任意の冷却手段を用いることができる。   Further, the cooling means is not limited to the cooling fan, and any cooling means such as a heat pump or a device using a Peltier element can be used.

また、上述した実施形態では、加熱手段としてヒータを用いたが、本発明はこれに限らず、電磁誘導を利用した自己発熱型の加熱手段など任意の加熱手段を用いることができる。   In the above-described embodiment, the heater is used as the heating unit. However, the present invention is not limited to this, and any heating unit such as a self-heating type heating unit using electromagnetic induction can be used.

(変形例4)
本発明に係る画像加熱装置は、定着部材表面の通紙域と非通紙域の温度差を所定の温度差で制御する制御部を備えるものである。そして、この制御部は画像形成に係る制御と画像加熱に係る制御を兼用する制御部(画像形成装置に備わるCPU)である場合に限られない。即ち、専ら画像加熱に係る制御を行う制御部であっても良い。
(Modification 4)
The image heating apparatus according to the present invention includes a control unit that controls the temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area on the surface of the fixing member with a predetermined temperature difference. And this control part is not restricted to the case where it is a control part (CPU with which an image forming apparatus is equipped) which combines control concerning image formation, and control concerning image heating. That is, it may be a control unit that exclusively performs control relating to image heating.

そして、本発明に係る画像加熱装置は、画像形成装置の内部に固設されているものに限らず、ユニット化されて画像形成装置の外部へ取り外し交換できるものであっても良い。この場合、制御部を含めて取り外し交換されるものでも良いし、制御部を除いて取り外し交換されるものでも良い。また、本発明に係る画像加熱装置は、画像形成装置とは独立して、画像加熱装置単独で用いられるものであっても良い。   The image heating apparatus according to the present invention is not limited to one fixed inside the image forming apparatus, but may be a unit that can be removed and replaced outside the image forming apparatus. In this case, it may be removed and replaced including the control unit, or may be removed and replaced except for the control unit. In addition, the image heating apparatus according to the present invention may be used alone by the image heating apparatus independently of the image forming apparatus.

(変形例5)
上述した実施形態では、無端ベルトが第1の回転体に設けられたが、無端ベルトが第1の回転体に対向する第2の回転体に設けられても良い。また、無端ベルトが第1の回転体、第2の回転体の双方に設けられても良い。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the endless belt is provided on the first rotating body. However, the endless belt may be provided on the second rotating body facing the first rotating body. An endless belt may be provided on both the first rotating body and the second rotating body.

また、上述した実施形態では、回転体および加圧体としての加圧用回転体(加圧ローラ)が定着回転体(定着ベルト)を加圧する場合を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、加圧体としてでなく対向体としての回転体が定着回転体としての定着ベルト(フィルム)から加圧される場合にも同様に適用できる。ここで、対向体とは、定着回転体に対向し、定着回転体と圧接して定着ニップ部を形成し、移動する記録材を定着ニップ部で挟持する部材である。   In the above-described embodiment, the case where the rotating body (pressure roller) as the rotating body and the pressing body presses the fixing rotating body (fixing belt) is shown. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied to a case where a rotating body as an opposing body is pressed from a fixing belt (film) as a fixing rotating body, not as a pressing body. Here, the opposing body is a member that faces the fixing rotator, presses against the fixing rotator, forms a fixing nip portion, and clamps the moving recording material at the fixing nip portion.

また、上述した実施形態では、加圧体として定着回転体と共に回転する加圧用回転体(加圧ローラ)を示したが、本発明はこれに限られず、加圧体として固定された平板状の加圧パッドに適用可能である。   In the above-described embodiment, the pressure rotating body (pressure roller) that rotates together with the fixing rotating body is shown as the pressure body. However, the present invention is not limited to this, and a flat plate shape fixed as the pressure body. Applicable to pressure pad.

また、上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、OHPシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材(シート)Pの扱いを通紙、通紙部、非通紙部などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the recording paper is described as the recording material. However, the recording material in the present invention is not limited to paper. Generally, a recording material is a sheet-like member on which a toner image is formed by an image forming apparatus. For example, regular or irregular plain paper, cardboard, thin paper, envelope, postcard, seal, resin sheet, OHP sheet, Includes glossy paper. In the above-described embodiment, for the sake of convenience, the recording material (sheet) P has been described using terms such as passing paper, paper passing portion, and non-paper passing portion. It is not limited.

また、上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置(この場合も画像加熱装置)にも同様に適用可能である。   In the above-described embodiment, the fixing device that fixes an unfixed toner image on the sheet has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the toner that is assumed on the sheet in order to improve the gloss of the image. The present invention can be similarly applied to an apparatus for heating and pressurizing an image (also an image heating apparatus in this case).

60、60F、60R・・冷却ファン、100・・セラミックヒータ、101・・定着フィルム、106・・加圧ローラ、500・・制御回路(制御部)
60, 60F, 60R ... Cooling fan, 100 ... Ceramic heater, 101 ... Fixing film, 106 ... Pressure roller, 500 ... Control circuit (control unit)

Claims (6)

画像が形成された記録材を加熱するためのニップ部を形成する第1及び第2の回転体と、前記第1の回転体の長手方向において装置に導入可能な最大の幅サイズの記録材よりも幅狭な所定幅の記録材が前記ニップ部を通過する第1の領域で前記第1の回転体の温度を検知する第1の検知手段と、
前記長手方向において前記第1の領域よりも外側の第2の領域で前記第1の回転体の温度を検知する第2の検知手段と、
前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記所定幅の記録材の坪量が第1の坪量である場合は前記第1の検知手段の検知温度が第1の温度となるように前記第1の回転体を加熱し且つ前記所定幅の記録材の坪量が前記第1の坪量よりも大きな第2の坪量である場合は前記第1の検知手段の検知温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度となるように前記第1の回転体を加熱する加熱手段と、
前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記所定幅の記録材の坪量が前記第1の坪量である場合は前記第2の検知手段の検知温度が前記第1の温度よりも高い第3の温度となるように前記第2の領域において前記第1の回転体を冷却し且つ前記所定幅の記録材の坪量が前記第2の坪量である場合は前記第2の検知手段の検知温度が前記第3の温度よりも高い第4の温度となるように前記第2の領域において前記第1の回転体を冷却する冷却手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
First and second rotating bodies that form a nip portion for heating the recording material on which an image is formed, and a recording material having a maximum width size that can be introduced into the apparatus in the longitudinal direction of the first rotating body. A first detecting means for detecting the temperature of the first rotating body in a first region in which a recording material having a narrow predetermined width passes through the nip portion;
Second detection means for detecting the temperature of the first rotating body in a second region outside the first region in the longitudinal direction;
When the recording material having the predetermined width is heated, when the basis weight of the recording material having the predetermined width is the first basis weight, the detection temperature of the first detection unit is set to the first temperature. When the basis weight of the recording material having the predetermined width is a second basis weight that is larger than the first basis weight, the temperature detected by the first detection means is the first detection unit. Heating means for heating the first rotating body so as to have a second temperature higher than the temperature;
When the recording material having the predetermined width is heated, when the basis weight of the recording material having the predetermined width is the first basis weight, the detection temperature of the second detection unit is higher than the first temperature. When the basis weight of the recording material having the predetermined width is the second basis weight in the second region, the second detecting means Cooling means for cooling the first rotating body in the second region such that the detected temperature becomes a fourth temperature higher than the third temperature;
An image heating apparatus comprising:
画像が形成された記録材を加熱するためのニップ部を形成する第1及び第2の回転体と、前記第1の回転体の長手方向において装置に導入可能な最大の幅サイズの記録材よりも幅狭な所定幅の記録材が前記ニップ部を通過する第1の領域で前記第1の回転体の温度を検知する第1の検知手段と、
前記長手方向において前記第1の領域よりも外側の第2の領域で前記第1の回転体の温度を検知する第2の検知手段と、
前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記所定幅の記録材の坪量が第1の坪量である場合は前記第1の検知手段の検知温度が第1の温度となるように前記第1の回転体を加熱し且つ前記所定幅の記録材の坪量が前記第1の坪量よりも大きな第2の坪量である場合は前記第1の検知手段の検知温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度となるように前記第1の回転体を加熱する加熱手段と、
前記第1の回転体に向けて送風を行うためのファンと、
前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記ファンからの送風を前記第2の領域に案内する案内手段と、
前記所定幅の記録材を加熱するとき、前記所定幅の記録材の坪量が前記第1の坪量である場合は前記第2の検知手段の検知温度が前記第1の温度よりも高い第3の温度以上となってから前記ファンが駆動を開始するように且つ前記所定幅の記録材の坪量が前記第2の坪量である場合は前記第2の検知手段の検知温度が前記第3の温度よりも高い第4の温度以上となってから前記ファンが駆動を開始するように前記ファンを制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像加熱装置。
First and second rotating bodies that form a nip portion for heating the recording material on which an image is formed, and a recording material having a maximum width size that can be introduced into the apparatus in the longitudinal direction of the first rotating body. A first detecting means for detecting the temperature of the first rotating body in a first region in which a recording material having a narrow predetermined width passes through the nip portion;
Second detection means for detecting the temperature of the first rotating body in a second region outside the first region in the longitudinal direction;
When the recording material having the predetermined width is heated, when the basis weight of the recording material having the predetermined width is the first basis weight, the detection temperature of the first detection unit is set to the first temperature. When the basis weight of the recording material having the predetermined width is a second basis weight that is larger than the first basis weight, the temperature detected by the first detection means is the first detection unit. Heating means for heating the first rotating body so as to have a second temperature higher than the temperature;
A fan for blowing air toward the first rotating body;
Guiding means for guiding the air blown from the fan to the second region when the recording material having the predetermined width is heated;
When the recording material having the predetermined width is heated, when the basis weight of the recording material having the predetermined width is the first basis weight, the detection temperature of the second detection unit is higher than the first temperature. When the basis weight of the recording material having the predetermined width is the second basis weight so that the fan starts driving after the temperature becomes 3 or more, the detected temperature of the second detection means is the first temperature. An image heating apparatus comprising: control means for controlling the fan so that the fan starts driving after reaching a fourth temperature higher than a temperature of 3.
前記第2の坪量の前記所定幅の記録材を加熱する際に前記第2の検知手段の検知温度が前記第4の温度であるとき、前記制御手段は単位時間あたりの回転数が第1の値となるように前記ファンを駆動させ、
前記第1の坪量の前記所定幅の記録材を加熱する際に前記第2の検知手段の検知温度が前記第4の温度であるとき、前記制御手段は単位時間あたりの回転数が第1の値よりも大きな第2の値となるように前記ファンを駆動させることを特徴とする請求項2に記載の画像加熱装置。
When the temperature detected by the second detection means is the fourth temperature when the recording material having the predetermined width of the second basis weight is heated, the control means has a first rotation speed per unit time. Drive the fan so that the value of
When the temperature detected by the second detection means is the fourth temperature when the recording material having the predetermined width with the first basis weight is heated, the control means has a first rotation speed per unit time. The image heating apparatus according to claim 2, wherein the fan is driven so as to have a second value larger than the value of the image heating device.
前記所定幅の記録材を加熱する際に前記第2の検知手段の検知温度が前記第4の温度よりも高い第5の温度以上である場合、
前記制御手段は記録材の坪量によらず単位時間あたりの回転数が第2の値よりも大きな第3の値となるように前記ファンを駆動させることを特徴とする請求項3に記載の画像加熱装置。
When the detection temperature of the second detection means is equal to or higher than a fifth temperature higher than the fourth temperature when heating the recording material of the predetermined width,
The said control means drives the said fan so that the rotation speed per unit time may become a 3rd value larger than a 2nd value irrespective of the basic weight of a recording material. Image heating device.
前記所定幅の記録材よりも幅狭な記録材を加熱するとき、前記案内手段は、前記長手方向において前記幅狭な記録材が前記ニップ部を通過する領域よりも外側の第3の領域に前記ファンからの送風を案内し、
前記第2の坪量で且つ前記幅狭な記録材を加熱する際に前記第2の検知手段の検知温度が前記第4の温度であるとき、前記制御手段は単位時間あたりの回転数が前記第1の値よりも大きな第3の値となるように前記ファンを駆動させることを特徴とする請求項3に記載の画像加熱装置。
When the recording material narrower than the recording material having the predetermined width is heated, the guide means is arranged in a third region outside the region in which the narrow recording material passes through the nip portion in the longitudinal direction. Guide the air flow from the fan,
When the detection temperature of the second detection means is the fourth temperature when the recording material having the second basis weight and the narrow width is heated, the control means has the number of rotations per unit time. The image heating apparatus according to claim 3, wherein the fan is driven so as to have a third value larger than the first value.
前記所定幅の記録材よりも幅狭な記録材を加熱するとき、前記案内手段は、前記長手方向において前記幅狭な記録材が前記ニップ部を通過する領域よりも外側の第3の領域に前記ファンからの送風を案内し、
前記第1の坪量で且つ前記幅狭な記録材を加熱するとき、前記制御手段は前記第2の検知手段の検知温度が前記第1の温度よりも高くて且つ前記第3の温度よりも低い第6の温度となってから前記ファンが駆動を開始するよう前記ファンを制御することを特徴とする請求項2に記載の画像加熱装置。
When the recording material narrower than the recording material having the predetermined width is heated, the guide means is arranged in a third region outside the region in which the narrow recording material passes through the nip portion in the longitudinal direction. Guide the air flow from the fan,
When heating the recording material having the first basis weight and the narrow width, the control means has a temperature detected by the second detection means higher than the first temperature and higher than the third temperature. The image heating apparatus according to claim 2, wherein the fan is controlled so that the fan starts to be driven after a low sixth temperature is reached.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7447705B2 (en) 2020-06-30 2024-03-12 株式会社リコー Heating device, fixing device and image forming device

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