JP2019204053A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置と、に関する。 The present invention relates to a fixing device that fixes a toner image on a recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device.
従来、電子写真方式の画像形成装置は、用紙等の記録媒体にトナー像を定着させる定着装置を備えている。この定着装置は、例えば、記録媒体にトナー像を定着させる定着部材と、定着部材の中央部を加熱するメインヒーターと、定着部材の両端部を加熱するサブヒーターと、定着部材の中央部の温度を検知するメイン検知部と、定着部材の一端部の温度を検知するサブ検知部と、を備えている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus includes a fixing device that fixes a toner image on a recording medium such as paper. The fixing device includes, for example, a fixing member that fixes a toner image on a recording medium, a main heater that heats the central portion of the fixing member, a sub-heater that heats both ends of the fixing member, and a temperature at the central portion of the fixing member. And a sub-detecting unit that detects the temperature of one end of the fixing member (see Patent Document 1).
上記のような定着装置では、サブヒーターの発熱量分布にばらつきが存在するため、サブヒーターによって加熱される定着部材の温度分布にもばらつきが存在する。定着部材の一端部の温度は、サブ検知部の検知結果に基づいて確認することができるが、定着部材の他端部の温度は、サブ検知部の検知結果だけでは確認することができない。そのため、定着部材の他端部の温度が目標温度範囲を上回ってトナーオフセットが発生したり、定着部材の他端部の温度が目標温度範囲を下回って定着不良が発生したりする恐れがある。 In the fixing device as described above, since there is a variation in the calorific value distribution of the sub heater, there is also a variation in the temperature distribution of the fixing member heated by the sub heater. The temperature at one end of the fixing member can be confirmed based on the detection result of the sub detection unit, but the temperature at the other end of the fixing member cannot be confirmed only by the detection result of the sub detection unit. Therefore, there is a possibility that the temperature of the other end of the fixing member exceeds the target temperature range and toner offset occurs, or the temperature of the other end of the fixing member falls below the target temperature range and fixing failure occurs.
なお、定着部材の他端部の温度を検知するサブ検知部を新たに設置すれば、上記のようなトナーオフセットや定着不良の発生を抑制することができる。しかしながら、このような構成を採用すると、定着装置の部品点数が増加し、定着装置の製造コストが上昇する恐れがある。 Note that if a sub-detecting unit that detects the temperature of the other end of the fixing member is newly installed, it is possible to suppress the occurrence of toner offset and fixing failure as described above. However, when such a configuration is adopted, the number of parts of the fixing device increases, which may increase the manufacturing cost of the fixing device.
そこで、本発明は、定着装置の部品点数の増加を抑制しつつ、トナーオフセットや定着不良の発生を抑制することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to suppress the occurrence of toner offset and fixing failure while suppressing an increase in the number of parts of the fixing device.
本発明に係る定着装置は、記録媒体にトナー像を定着させる定着部材であって、中央部と、前記定着部材の軸方向において前記中央部の両外側に設けられる第1、第2端部と、を備えた定着部材と、前記中央部を加熱するメインヒーターと、前記第1、第2端部を加熱するサブヒーターと、前記中央部の温度を検知するメイン検知部と、前記第1端部の温度を検知するサブ検知部と、前記中央部と前記第1端部の昇温比率に基づいて、前記第2端部の推定温度を算出する制御部と、を備えている。 The fixing device according to the present invention is a fixing member for fixing a toner image on a recording medium, and includes a central portion and first and second end portions provided on both outer sides of the central portion in the axial direction of the fixing member. , A main heater for heating the central portion, a sub-heater for heating the first and second ends, a main detection portion for detecting the temperature of the central portion, and the first end A sub-detecting unit that detects the temperature of the part, and a control unit that calculates an estimated temperature of the second end part based on a temperature increase ratio of the central part and the first end part.
前記制御部は、前記中央部と前記第1端部の昇温比率に基づいて、前記第1端部と前記第2端部の温度差を推定し、この推定した温度差に基づいて、前記第2端部の推定温度を算出しても良い。 The controller estimates a temperature difference between the first end and the second end based on a temperature increase ratio between the central portion and the first end, and based on the estimated temperature difference, You may calculate the estimated temperature of a 2nd edge part.
前記制御部は、冷機状態からの立ち上げ時における前記中央部と前記第1端部の昇温比率に基づいて、前記第2端部の推定温度を算出しても良い。 The control unit may calculate an estimated temperature of the second end portion based on a temperature increase ratio between the central portion and the first end portion when starting up from a cold state.
前記制御部は、前記第1端部の温度と前記第2端部の推定温度に基づいて、前記サブヒーターを制御しても良い。 The control unit may control the sub-heater based on the temperature of the first end and the estimated temperature of the second end.
前記定着装置は、前記第1、第2端部の目標温度範囲を記憶する記憶部を更に備え、前記制御部は、前記第1端部の温度と前記第2端部の推定温度のうちで前記目標温度範囲から外れている方を前記目標温度範囲に含めるように、前記サブヒーターを制御しても良い。 The fixing device further includes a storage unit that stores a target temperature range of the first and second end portions, and the control unit is configured to include a temperature of the first end portion and an estimated temperature of the second end portion. The sub-heater may be controlled so that the one outside the target temperature range is included in the target temperature range.
前記定着装置は、前記第1、第2端部の目標温度を記憶する記憶部を更に備え、前記制御部は、前記第1端部の温度と前記第2端部の推定温度のうちで前記目標温度から離れている方を前記目標温度に近づけるように、前記サブヒーターを制御しても良い。 The fixing device further includes a storage unit that stores target temperatures of the first and second end portions, and the control unit includes the temperature of the first end portion and the estimated temperature of the second end portion. The sub-heater may be controlled so that the one that is far from the target temperature approaches the target temperature.
本発明に係る画像形成装置は、前記定着装置を備えている。 An image forming apparatus according to the present invention includes the fixing device.
本発明によれば、定着装置の部品点数の増加を抑制しつつ、トナーオフセットや定着不良の発生を抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of toner offset and fixing failure while suppressing an increase in the number of parts of the fixing device.
まず、画像形成装置1の全体の構成について説明する。 First, the overall configuration of the image forming apparatus 1 will be described.
以下、説明の便宜上、図1における紙面左側を画像形成装置1の前側とする。各図に適宜付される矢印Fr、Rr、L、R、U、Loは、それぞれ画像形成装置1の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。 Hereinafter, for the sake of convenience of explanation, the left side in FIG. 1 is the front side of the image forming apparatus 1. Arrows Fr, Rr, L, R, U, and Lo appropriately attached to the drawings indicate the front side, rear side, left side, right side, upper side, and lower side of the image forming apparatus 1, respectively.
図1を参照して、画像形成装置1は、例えば、プリンターである。画像形成装置1は、箱型の装置本体2を備えている。装置本体2の下部には、用紙S(記録媒体の一例)を収納する給紙カセット3が収容されている。装置本体2の上面には排紙トレイ4が設けられている。装置本体2の上部には、排紙トレイ4の下方に露光器5が収容されている。
Referring to FIG. 1, an image forming apparatus 1 is, for example, a printer. The image forming apparatus 1 includes a box-shaped apparatus main body 2. A paper feed cassette 3 that stores paper S (an example of a recording medium) is housed in the lower part of the apparatus main body 2. A paper discharge tray 4 is provided on the upper surface of the apparatus main body 2. An
装置本体2の内部には、用紙Sの搬送路CPが設けられている。搬送路CPの上流端部には、給紙部6が設けられている。搬送路CPの中流部には、画像形成部7が設けられている。搬送路CPの下流部には、定着装置8が設けられている。
A conveyance path CP for the paper S is provided inside the apparatus main body 2. A paper feed unit 6 is provided at the upstream end of the transport path CP. An
次に、このような構成を備えた画像形成装置1の動作について説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus 1 having such a configuration will be described.
まず、露光器5からのレーザー光(図1の二点鎖線参照)により画像形成部7において静電潜像が形成される。次に、画像形成部7において上記の静電潜像が現像され、トナー像が形成される。これにより、画像形成動作が完了する。
First, an electrostatic latent image is formed in the
一方、給紙部6によって給紙カセット3から取り出された用紙Sは、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて画像形成部7へと搬送され、画像形成部7において上記のトナー像が用紙Sに転写される。トナー像を転写された用紙Sは、定着装置8に進入し、この定着装置8において用紙Sにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Sは、排紙トレイ4に排出される。
On the other hand, the sheet S taken out from the sheet feeding cassette 3 by the sheet feeding unit 6 is conveyed to the
次に、定着装置8について更に説明する。
Next, the
図2に付される矢印Zは、定着装置8における用紙Sの搬送方向を示している。図3に付される矢印Iは、定着装置8の左右方向内側(定着装置8の左右方向中央に接近する側)を示し、図3に付される矢印Oは、定着装置8の左右方向外側(定着装置8の左右方向中央から離間する側)を示している。
An arrow Z attached to FIG. 2 indicates the conveyance direction of the sheet S in the
図2、図3を参照して、定着装置8は、ヒートローラー11(定着部材の一例)と、ヒートローラー11の下方に配置されているプレスローラー12と、ヒートローラー11に収容されているメインヒーター13及びサブヒーター14と、ヒートローラー11の前方に配置されているメイン検知部15及びサブ検知部16と、を備えている。
2 and 3, the
定着装置8のヒートローラー11は、左右方向に長い円筒状を成している。ヒートローラー11は、左右方向に沿って延びている軸Xの周りを回転する。つまり、本実施形態では、左右方向がヒートローラー11の軸方向である。ヒートローラー11は、例えば、芯金と、この芯金を被覆する離型層と、を備えている。
The
ヒートローラー11は、中央部CPと、左右方向において中央部CPの両外側に設けられる第1、第2端部EP1、EP2と、を備えている。中央部CPは、ヒートローラー11の通紙幅W(用紙Sが通過する部分の左右方向の幅)内に設けられている。第1、第2端部EP1、EP2の左右方向内側の部分は、ヒートローラー11の通紙幅W内に設けられ、第1、第2端部EP1、EP2の左右方向外側の部分は、ヒートローラー11の通紙幅W外に設けられている。
The
定着装置8のプレスローラー12は、左右方向に長い円筒状を成している。プレスローラー12は、左右方向に沿って延びている軸Yの周りを回転する。つまり、本実施形態では、左右方向がプレスローラー12の軸方向である。プレスローラー12は、例えば、芯金と、この芯金の周りに設けられる弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、を備えている。
The
プレスローラー12は、ヒートローラー11に所定の圧力で接触しており、ヒートローラー11とプレスローラー12の接触部には定着ニップNが形成されている。つまり、本実施形態では、一対のローラー11、12によって定着ニップNを形成する「熱ローラー方式」が採用されている。
The
定着装置8のメインヒーター13は、左右方向に長い形状を成している。メインヒーター13は、例えば、ハロゲンヒーターによって構成されている。メインヒーター13は、ガラス管13aと、ガラス管13aに収容される発熱部13bと、を備えている。発熱部13bは、例えば、フィラメントによって構成されている。発熱部13bの左右方向の位置は、ヒートローラー11の中央部CPの左右方向の位置と重なっている。つまり、メインヒーター13は、ヒートローラー11の中央部CPに配熱が集中している。発熱部13bは、ヒートローラー11の通紙幅W内に配置されている。
The
定着装置8のサブヒーター14は、左右方向に長い形状を成している。サブヒーター14は、例えば、ハロゲンヒーターによって構成されている。サブヒーター14は、ガラス管14aと、ガラス管14aに収容される左右一対の発熱部14bと、を備えている。各発熱部14bは、例えば、フィラメントによって構成されている。各発熱部14bの左右方向の位置は、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2の左右方向の位置とそれぞれ重なっている。つまり、サブヒーター14は、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2に配熱が集中している。各発熱部14bは、ヒートローラー11の通紙幅W内に配置されている。
The sub-heater 14 of the fixing
定着装置8のメイン検知部15は、例えば、サーミスターによって構成されている。メイン検知部15は、ヒートローラー11の中央部CPに間隔を介して対向しており、ヒートローラー11の中央部CPの温度を検知する。メイン検知部15は、ヒートローラー11の通紙幅W内に配置されている。
The
定着装置8のサブ検知部16は、例えば、サーミスターによって構成されている。サブ検知部16は、ヒートローラー11の第1端部EP1に接触しており、ヒートローラー11の第1端部EP1の温度を検知する。サブ検知部16は、ヒートローラー11の通紙幅W外に配置されている。サブ検知部16は、サブヒーター14の右側の発熱部14bよりも右側(左右方向外側)に配置されている。
The
次に、定着装置8の制御システムについて説明する。
Next, a control system for the fixing
図4を参照して、定着装置8は、制御部21を備えている。制御部21は、例えば、CPU(Central Processing Unit)によって構成されている。
Referring to FIG. 4, the fixing
制御部21は、記憶部22に接続されている。記憶部22は、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)を備えている。記憶部22は、ヒートローラー11の目標温度TXを記憶している。記憶部22は、ヒートローラー11の目標温度範囲TA(下限温度TLから上限温度THまでの温度範囲)を記憶している。
The
制御部21は、駆動源23に接続されている。駆動源23は、例えば、モーターによって構成されている。駆動源23は、ギア列(図示せず)を介してヒートローラー11に接続されている。駆動源23は、制御部21からの信号に基づいてヒートローラー11を回転させる。
The
制御部21は、メインヒーター13に接続されている。メインヒーター13は、制御部21からの信号に基づいて発熱部13bを発熱させることで、ヒートローラー11の中央部CPを加熱する。
The
制御部21は、サブヒーター14に接続されている。サブヒーター14は、制御部21からの信号に基づいて各発熱部14bを発熱させることで、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2を加熱する。
The
制御部21は、メイン検知部15に接続されている。メイン検知部15は、ヒートローラー11の中央部CPの温度を検知し、検知結果を制御部21に送信する。
The
制御部21は、サブ検知部16に接続されている。サブ検知部16は、ヒートローラー11の第1端部EP1の温度を検知し、検知結果を制御部21に送信する。
The
次に、定着装置8の動作について説明する。
Next, the operation of the fixing
定着装置8の動作時には、制御部21からの信号に基づいて、駆動源23がヒートローラー11を回転させる(図2の矢印A参照)。このようにヒートローラー11が回転すると、ヒートローラー11に接触するプレスローラー12がヒートローラー11とは逆方向に従動回転する(図2の矢印B参照)。
During operation of the fixing
また、定着装置8の動作時には、制御部21からの信号に基づいて、メインヒーター13がヒートローラー11の中央部CPを加熱すると共に、サブヒーター14がヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2を加熱する。
Further, during operation of the fixing
このような状態で用紙Sが定着ニップNに進入すると、ヒートローラー11とプレスローラー12によって用紙Sとトナー像Tが加熱及び加圧されて、用紙Sにトナー像Tが定着する。
When the sheet S enters the fixing nip N in such a state, the sheet S and the toner image T are heated and pressed by the
なお、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2は、ヒートローラー11の中央部CPと比べて、外部に熱が逃げやすく、昇温速度が遅い。そこで、本実施形態では、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2の配熱をヒートローラー11の中央部CPの配熱よりも大きくすることで、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2の発熱量をヒートローラー11の中央部CPの発熱量よりも大きくしている。
Note that the first and second end portions EP1 and EP2 of the
次に、ヒートローラー11の温度制御の一例について説明する。
Next, an example of temperature control of the
ヒートローラー11の中央部CPの温度制御に関しては、制御部21は、メイン検知部15が検知するヒートローラー11の中央部CPの温度(以下、「ヒートローラー11の中央部CPの検知温度」と称する)が目標温度TXに近づくようにメインヒーター13を制御する。例えば、定着ニップNを用紙Sが通過すると、用紙Sによってヒートローラー11の中央部CPの熱が奪われるため、ヒートローラー11の中央部CPの検知温度が目標温度TXよりも低下する。この場合には、制御部21は、ヒートローラー11の中央部CPの検知温度が目標温度TXまで上昇するように、メインヒーター13の点灯デューティを上昇させる。
Regarding the temperature control of the central portion CP of the
一方で、ヒートローラー11の第1端部EP1の温度制御に関しては、制御部21は、サブ検知部16が検知するヒートローラー11の第1端部EP1の温度(以下、「ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度」と称する)が目標温度TXに近づくようにサブヒーター14を制御する。又は、制御部21は、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度が目標温度範囲TA(下限温度TLから上限温度THまでの温度範囲)に含まれるように、サブヒーター14を制御する。例えば、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度が下限温度TLよりも低い場合には、制御部21は、サブヒーター14の点灯デューティを上昇させる。一方で、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度が上限温度THよりも高い場合には、制御部21は、サブヒーター14の点灯デューティを低下させる。
On the other hand, regarding the temperature control of the first end portion EP1 of the
次に、サブヒーター14の発熱量分布とヒートローラー11の温度分布について説明する。
Next, the calorific value distribution of the
前述のように、サブヒーター14の各発熱部14bがヒートローラー11の通紙幅W内に配置されているのに対して、サブ検知部16はヒートローラー11の通紙幅W外に配置されている。その関係で、図5に示されるように、サブ検知部16の検知位置では、サブヒーター14の発熱量が大きく変動している。
As described above, each
ところで、サブヒーター14の各発熱部14bの左右方向の位置にはサブヒーター14の個体ごとにばらつきが存在しているため、サブヒーター14の発熱量分布にもサブヒーター14の個体ごとにばらつきが存在している。そのため、サブヒーター14によって加熱されるヒートローラー11の温度分布にも、ばらつきが存在している。
By the way, since there is variation for each
図6に示されるように、設計値通りの発熱量分布を有するサブヒーター14(以下、「第1のサブヒーター14」と称する)を使用した場合、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度とヒートローラー11の第2端部EP2の温度は、いずれも目標温度範囲TAに含まれる。これに対して、設計値に対して左右方向一方側に最大限ずれた発熱量分布を有するサブヒーター14(以下、「第2のサブヒーター14」と称する)を使用した場合、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度は目標温度範囲TAに含まれるが、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度は上限温度THよりも高くなって目標温度範囲TAに含まれない。また、設計値に対して左右方向他方側に最大限ずれた発熱量分布を有するサブヒーター14(以下、「第3のサブヒーター14」と称する)を使用した場合、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度は上限温度THよりも高くなって目標温度範囲TAに含まれないが、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度は目標温度範囲TAに含まれる。
As shown in FIG. 6, when a sub-heater 14 having a calorific value distribution as designed (hereinafter referred to as “first sub-heater 14”) is used, detection of the first end EP1 of the
以上のように、サブヒーター14の発熱量分布のばらつきに応じて、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2の温度にもばらつきが存在している。ヒートローラー11の第1端部EP1の温度は、サブ検知部16の検知結果に基づいて確認することができるが、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度は、サブ検知部16の検知結果だけでは確認することができない。そのため、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度が目標温度範囲TAを上回ってトナーオフセットが発生したり、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度が目標温度範囲TAを下回って定着不良が発生したりする恐れがある。そこで、本実施形態では以下のようにして、トナーオフセットや定着不良の発生を抑制している。
As described above, there are also variations in the temperatures of the first and second end portions EP1 and EP2 of the
図7に示されるように、冷機状態(ヒートローラー11が全く加熱されていない状態)からの立ち上げ時において、メインヒーター13とサブヒーター14を点灯デューティ100%で稼働させると、ヒートローラー11の中央部CP及び第1端部EP1の温度が上昇していく。ヒートローラー11の中央部CPの昇温速度には、第1〜第3のサブヒーター14のどれを使用しても、ばらつきが存在していない。これに対して、ヒートローラー11の第1端部EP1の昇温速度には、第1〜第3のサブヒーター14のどれを使用するかによって、ばらつきが存在している。
As shown in FIG. 7, when the
図8は、冷機状態からの立ち上げ時におけるヒートローラー11の中央部CPと第1端部EP1の昇温比率P(以下、単に「昇温比率P」と称する)とヒートローラー11の第1端部EP1と第2端部EP2の温度差D(以下、単に「温度差D」と称する)の関係を示している。昇温比率Pは、ヒートローラー11の中央部CPの昇温速度をヒートローラー11の第1端部EP1の昇温速度で割ることで、算出される。温度差Dは、第1端部EP1の温度から第2端部EP2の温度を差し引くことで算出される。なお、図8に示されるような昇温比率Pと温度差Dの関係は、定着装置8の使用開始前に計測され、記憶部22に記憶されている。
FIG. 8 shows the temperature rise ratio P (hereinafter simply referred to as “temperature rise ratio P”) between the central portion CP and the first end portion EP1 of the
図8に示されるように、第1〜第3のサブヒーター14のどれを使用するかによって、昇温比率Pにはばらつきが存在している。例えば、第2のサブヒーター14を使用する場合には、第1端部EP1の昇温速度が最も遅くなるため、昇温比率Pが最も大きくなる。これに対して、第3のサブヒーター14を使用する場合には、第1端部EP1の昇温速度が最も速くなるため、昇温比率Pが最も小さくなる。
As shown in FIG. 8, the temperature increase ratio P varies depending on which of the first to third sub-heaters 14 is used. For example, when the
また、温度差Dは、昇温比率Pが大きくなるのに伴って小さくなる。つまり、温度差Dは、昇温比率Pに反比例する。例えば、第3のサブヒーター14を使用する場合には、昇温比率Pが最も小さくなるため、温度差Dは最も大きくなる。これに対して、第2のサブヒーター14を使用する場合には、昇温比率Pが最も大きくなるため、温度差Dは最も小さくなる。
Further, the temperature difference D decreases as the temperature increase ratio P increases. That is, the temperature difference D is inversely proportional to the temperature increase ratio P. For example, when the
冷機状態からの立ち上げ時において、制御部21は、ヒートローラー11の中央部CPの検知温度に基づいてヒートローラー11の中央部CPの昇温速度を算出すると共に、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度に基づいてヒートローラー11の第1端部EP1の昇温速度を算出する。その際に、ヒートローラー11の中央部CP及び第1端部EP1の検知温度は、例えば、図7の時刻t1(ヒートローラー11の中央部CPの昇温が停止する直前の時刻)において検出される。次に、制御部21は、ヒートローラー11の中央部CPの昇温速度をヒートローラー11の第1端部EP1の昇温速度で割ることで、昇温比率Pを算出する。
At the time of start-up from the cold state, the
次に、制御部21は、記憶部22に記憶された昇温比率Pと温度差Dの関係(図8参照)を参照し、昇温比率Pに基づいて温度差Dを推定する。次に、制御部21は、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度から温度差Dを差し引くことで、ヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度を算出する。
Next, the
制御部21は、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度とヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度に基づいて、サブヒーター14を制御する。具体的には、制御部21は、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度とヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度のうちで目標温度範囲TAから外れている方を目標温度範囲TAに含めるように、サブヒーター14を制御する。例えば、制御部21は、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度が目標温度範囲TAに含まれており、ヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度が下限温度TLを下回っている場合には、サブヒーター14の点灯デューティを上昇させることで、ヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度を上昇させる。
The
以上のように、本実施形態では、制御部21は、昇温比率Pに基づいてヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度を算出している。そのため、ヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度に基づいてヒートローラー11の第2端部EP2の温度を確認しながらサブヒーター14を制御することが可能となる。従って、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度が目標温度範囲TAを上回ってトナーオフセットが発生したり、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度が目標温度範囲TAを下回って定着不良が発生したりするのを抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、ヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度に基づいてヒートローラー11の第2端部EP2の温度を確認することができるため、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度を検知するサブ検知部16を新たに設置する必要が無い。そのため、定着装置8の部品点数の増加を抑制し、定着装置8の製造コストを抑えることができる。
Further, since the temperature of the second end portion EP2 of the
また、制御部21は、ヒートローラー11の中央部CPの昇温速度をヒートローラー11の第1端部EP1の昇温速度で割ることで昇温比率Pを算出している。そのため、サブヒーター14の発熱量分布のばらつき以外の要因(例えば、入力電力のばらつきや環境の変化)によって昇温比率Pがばらつくのを抑制することができ、サブヒーター14の発熱量分布のばらつきを確認しやすくなる。
Further, the
また、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度を全く確認できない状態でサブヒーター14を制御する場合には、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度が上限温度THを上回ったり下限温度TLを下回ったりしないように、下限温度TLから上限温度THまでの温度範囲よりも目標温度範囲TAを狭めてサブヒーター14を制御する必要がある。そのため、サブヒーター14を適切に制御するのに必要な目標温度範囲TAのマージンを確保するのが困難になる恐れがある。
When the
これに対して、本実施形態では、ヒートローラー11の第2端部EP2の温度を確認しながらサブヒーター14を制御することができるため、目標温度範囲TAを狭める必要が無い。そのため、サブヒーター14を適切に制御するのに必要な目標温度範囲TAのマージンを十分に確保することができる。
On the other hand, in this embodiment, since the
また、制御部21は、昇温比率Pに基づいて温度差Dを推定し、この推定した温度差Dに基づいてヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度を算出している。そのため、ヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度を正確に算出することができる。
Further, the
また、制御部21は、冷機状態からの立ち上げ時における昇温比率Pに基づいて、ヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度を算出している。そのため、ヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度を正確に算出することができる。
Moreover, the
また、制御部21は、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度とヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度に基づいて、サブヒーター14を制御している。そのため、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2の両方におけるトナーオフセットや定着不良の発生を確実に抑制することができる。
Further, the
また、制御部21は、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度とヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度のうちで目標温度範囲TAから外れている方を目標温度範囲TAに含めるように、サブヒーター14を制御している。そのため、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2の両方におけるトナーオフセットや定着不良の発生を一層確実に抑制することができる。
Moreover, the
また、画像形成装置1は、上記の定着装置8を備えている。そのため、トナーオフセットや定着不良の発生を抑制することが可能な定着装置8を備えた画像形成装置1を提供することができる。
Further, the image forming apparatus 1 includes the fixing
本実施形態では、制御部21は、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度とヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度のうちで目標温度範囲TAから外れている方を目標温度範囲TAに含めるように、サブヒーター14を制御している。一方で、他の異なる実施形態では、制御部21は、ヒートローラー11の第1端部EP1の検知温度とヒートローラー11の第2端部EP2の推定温度のうちで目標温度TXから離れている方を目標温度TXに近づけるように、サブヒーター14を制御しても良い。このような制御を実行することで、ヒートローラー11の第1、第2端部EP1、EP2の温度をより目標温度TXに近づけやすくなる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、可撓性を有しないヒートローラー11を定着部材として用いている。一方で、他の異なる実施形態では、可撓性を有するヒートベルトを定着部材として用いても良い。
In the present embodiment, the
本実施形態では、画像形成装置1がプリンターである。一方で、他の異なる実施形態では、画像形成装置1がコピー機、ファクシミリ、複合機(プリント機能、コピー機能及びファックス機能等を複合的に備えた画像形成装置)等であっても良い。 In the present embodiment, the image forming apparatus 1 is a printer. On the other hand, in another different embodiment, the image forming apparatus 1 may be a copier, a facsimile machine, a multi-function machine (an image forming apparatus having a print function, a copy function, a fax function, etc.).
1 画像形成装置
8 定着装置
11 ヒートローラー(定着部材の一例)
CP (ヒートローラーの)中央部
EP1 (ヒートローラーの)第1端部
EP2 (ヒートローラーの)第2端部
13 メインヒーター
14 サブヒーター
15 メイン検知部
16 サブ検知部
21 制御部
22 記憶部
S 用紙(記録媒体の一例)
T トナー像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
CP (heat roller) center part EP1 (heat roller) first end part EP2 (heat roller)
T Toner image
Claims (7)
前記中央部を加熱するメインヒーターと、
前記第1、第2端部を加熱するサブヒーターと、
前記中央部の温度を検知するメイン検知部と、
前記第1端部の温度を検知するサブ検知部と、
前記中央部と前記第1端部の昇温比率に基づいて、前記第2端部の推定温度を算出する制御部と、を備えていることを特徴とする定着装置。 A fixing member for fixing a toner image on a recording medium, the fixing member including a central portion and first and second ends provided on both outer sides of the central portion in the axial direction of the fixing member;
A main heater for heating the central portion;
A sub-heater for heating the first and second ends;
A main detector for detecting the temperature of the central portion;
A sub-detecting unit for detecting the temperature of the first end;
And a controller that calculates an estimated temperature of the second end portion based on a temperature increase ratio between the central portion and the first end portion.
前記制御部は、前記第1端部の温度と前記第2端部の推定温度のうちで前記目標温度範囲から外れている方を前記目標温度範囲に含めるように、前記サブヒーターを制御することを特徴とする請求項4に記載の定着装置。 A storage unit for storing the target temperature range of the first and second ends;
The control unit controls the sub-heater so that the target temperature range includes a temperature out of the target temperature range among the temperature of the first end portion and the estimated temperature of the second end portion. The fixing device according to claim 4.
前記制御部は、前記第1端部の温度と前記第2端部の推定温度のうちで前記目標温度から離れている方を前記目標温度に近づけるように、前記サブヒーターを制御することを特徴とする請求項4に記載の定着装置。 A storage unit for storing target temperatures of the first and second ends;
The control unit controls the sub-heater so that a temperature of the first end portion and an estimated temperature of the second end portion that is far from the target temperature approaches the target temperature. The fixing device according to claim 4.
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