JP3318114B2 - Fixing device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、光プリンタ等、電子写真作像プロセスにより画像形
成を行なう画像形成装置の定着部に用いられる定着装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in a fixing section of an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, an optical printer, etc. for forming an image by an electrophotographic image forming process.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電子写真作像プロセスにより画像
形成を行なう画像形成装置の定着部に用いられる定着装
置としては、所定の温度に維持された加熱ローラと、弾
性層を有して該加熱ローラに圧接する加圧ローラとによ
って、未定着のトナー画像が形成された記録剤を挾持搬
送しつつ加熱する熱ローラー定着方式が多用されてい
た。しかしながら、熱ローラー定着方式においては、加
熱ローラーにトナーが転移するオフセット現象の問題が
あり、これを防止するためには、加熱ローラーを常に最
適な温度に維持する必要があり、加熱ローラーあるいは
加熱体の熱容量を大きくしなければならなかった。しか
し、加熱ローラーの熱容量を大きくすると、加熱ローラ
ーを所定の温度まで昇温するための時間が長くなり、装
置の使用の際に待機時間が長くなり、消費電力も多くな
るという別の問題が生ずる。そこで、上記問題を解消す
る新規な定着方式として、定着フィルムを介した局部加
熱による定着方式(特開昭63−313182号等)
や、導電性の耐熱フィルムからなる定着フィルム(以
下、導電性定着フィルムと記す)を用い、フィルムの自
己発熱により熱定着を行なう定着方式(特開平3−14
4676号)が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a fixing device used in a fixing unit of an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic image forming process has a heating roller maintained at a predetermined temperature and an elastic layer. A hot roller fixing system in which a recording material on which an unfixed toner image is formed is heated while being nipped and conveyed by a pressure roller which is in pressure contact with the roller has been used in many cases. However, in the heat roller fixing method, there is a problem of an offset phenomenon in which the toner is transferred to the heat roller, and to prevent this, it is necessary to always maintain the heat roller at an optimum temperature. Had to increase its heat capacity. However, when the heat capacity of the heating roller is increased, the time required to raise the temperature of the heating roller to a predetermined temperature becomes longer, and the standby time becomes longer when the apparatus is used, which causes another problem that power consumption is increased. . Therefore, as a new fixing method for solving the above-mentioned problem, a fixing method by local heating via a fixing film (Japanese Patent Laid-Open No. 63-313182).
Or a fixing method using a fixing film made of a conductive heat-resistant film (hereinafter, referred to as a conductive fixing film) and performing heat fixing by self-heating of the film (Japanese Patent Laid-Open No. 3-14).
No. 4676) has been proposed.
【0003】ここで導電性定着フィルムを用いた電子写
真プロセス定着部の構成例を図12に示す。図12にお
いてこの定着部は、一対の電極1dが配置された電極支
持体1aと、該電極支持体1aの電極面に接した状態で
搬送される導電性定着フィルム1bと、前記電極支持体
1aに対向して配置され該電極支持体1aと共に導電性
定着フィルム1b及び未定着トナー画像1eが形成され
た記録紙1hを挾持加圧する加圧ローラー1cとから構
成されている。上記導電性定着フィルム1bとその搬送
方式としては、図13に示すように導電性定着フィルム
1bにシームレスベルトを用い駆動ローラー1fとテン
ションローラー1gで回動するエンドレスタイプのもの
や、図示しないが、導電性定着フィルムが巻回された送
り出しロールと巻き取りロールを用いて、導電性定着フ
ィルムを巻き取りロールで巻き取りながら搬送する非エ
ンドレスタイプのものが考えられている。尚、本技術を
用いた定着装置は様々に検討されているが未だ商品化さ
れた例はない。FIG. 12 shows a configuration example of an electrophotographic process fixing unit using a conductive fixing film. In FIG. 12, the fixing unit includes an electrode support 1a on which a pair of electrodes 1d are arranged, a conductive fixing film 1b conveyed in contact with the electrode surface of the electrode support 1a, and the electrode support 1a. And a pressure roller 1c for sandwiching and pressing the recording paper 1h on which the conductive fixing film 1b and the unfixed toner image 1e are formed, together with the electrode support 1a. As the conductive fixing film 1b and the transport method thereof, as shown in FIG. 13, an endless type rotating with a driving roller 1f and a tension roller 1g using a seamless belt as the conductive fixing film 1b, or not shown, A non-endless type in which a conductive fixing film is transported while being wound up by a winding roll using a feeding roll and a winding roll around which the conductive fixing film is wound has been considered. Note that various studies have been made on a fixing device using the present technology, but there is no example of commercialization yet.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な導電性定着フィルムによる定着プロセスを検討した結
果、以下の不具合が明らかとなった。すなわち、上記の
ような定着プロセスにおいては、発熱体(導電性定着フ
ィルム)が被定着トナーと直接接しているため、予熱時
間の全く不要な定着が可能であるが、その反面、発熱部
(導電性定着フィルム)の温度を直接検出できないため
に、従来全ての定着プロセスで行なわれていたような測
温部の温度を一定にコントロールするように供給電力を
制御する方法では、連続定着動作時にフィルム温度が不
必要に上昇してしまい無駄な電力消費となるばかりでな
く、導電性定着フィルムの耐久性にも影響してしまうと
いう問題が生じる。As a result of studying the fixing process using the conductive fixing film as described above, the following problems were found. That is, in the fixing process as described above, since the heating element (conductive fixing film) is in direct contact with the toner to be fixed, it is possible to perform the fixing without any preheating time. Since the temperature of the fixing film cannot be directly detected, the method of controlling the power supply so as to keep the temperature of the temperature measurement unit constant as in all the fixing processes in the past has been difficult. Not only does the temperature rise unnecessarily, resulting in wasteful power consumption, but also affects the durability of the conductive fixing film.
【0005】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、導電性定着フィルムを用いた定着方式における上
記問題点を解決し、導電性定着フィルムによる定着に過
不足の無い常に適正な電力供給を可能にした定着装置を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and solves the above-mentioned problems in a fixing system using a conductive fixing film. It is an object of the present invention to provide a fixing device which enables the fixing.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係る定着装置
は、筒型導電性定着フィルムと、その導電性定着フィル
ムの内側に設けられた一対の電極と、その一対の電極を
支持する支持体と、前記導電性定着フィルムを前記一対
の電極とで挾持する位置に設けられた弾性体ローラー
と、導電性定着フィルムを一対の電極の回りに所定の線
速で回転駆動する駆動手段とを有し、弾性体ローラーと
導電性定着フィルムとに未定着トナー画像が形成された
記録媒体が挾持される位置で搬送され、記録媒体の定着
部通過時に一対の電極を通じて導電性定着フィルムへの
電力供給が行なわれ、導電性定着フィルム上に発生する
ジュール熱で記録媒体上のトナーの加熱定着が行なわれ
る構成である。 A fixing device according to the present invention.
Is a cylindrical conductive fixing film, a pair of electrodes provided inside the conductive fixing film, a support for supporting the pair of electrodes, and the conductive fixing film sandwiched between the pair of electrodes. An elastic roller provided at a position to be rotated, and a driving unit for driving the conductive fixing film to rotate around a pair of electrodes at a predetermined linear velocity, and the unfixed toner is fixed to the elastic roller and the conductive fixing film. The recording medium on which the image is formed is conveyed at the position where it is clamped, and the recording medium is fixed.
To the conductive fixing film through a pair of electrodes
In this configuration, power is supplied , and the toner on the recording medium is heated and fixed by Joule heat generated on the conductive fixing film .
【0007】そして、請求項1の発明では、上記定着装
置において、前記一対の電極またはその支持体の少なく
とも一部の温度を検知する手段と、被定着記録媒体の先
端が定着部に到達した時刻を検知する手段と、その時刻
から現在までの経過時間を算出する手段と、通紙開始か
らの経過時間と供給電力との関係を定着部通紙開始時点
での測温部の温度毎にテーブル化した制御情報を記憶し
ておく記憶手段と、前記制御情報に基づいて被定着記録
媒体の先端が定着部に到達した時刻の前記検出温度と通
紙が開始され電力供給が為されてからの経過時間とから
適正な実効電流値を決定する手段と、その決定結果に基
づいて導電性定着フィルムに供給される実効電流の大き
さを位相制御する手段を有することを特徴としている。In the first aspect of the present invention, the fixing device
In location, means for sensing the temperature of at least a portion of said pair of electrodes or a support, a means for detecting a time at which the leading end of the fixing recording medium reaches the fixing unit, the elapsed time from that time until now means for calculating, fixing unit paper feed start time the relationship between the elapsed time and the power supplied from the paper feeding start
Storage means for storing control information tabulated for each temperature of the temperature measuring section at the time of fixing, and fixing recording based on the control information.
The detected temperature at the time when the leading edge of the medium reaches the fixing section is communicated with the detected temperature.
Means for determining an appropriate effective current value from the elapsed time from when the paper is started and power is supplied, and phase control of the magnitude of the effective current supplied to the conductive fixing film based on the determination result. It is characterized by having means.
【0008】請求項2の発明は、請求項1の定着装置に
おいて、被定着記録媒体の定着処理を連続して行なう場
合には、前記温度検知手段により検知した温度を前記記
憶手段により所定の時間記憶保持し、記憶された温度デ
ータに基づいて現在の測定温度結果を補正する手段を有
し、その補正された温度から前記制御情報の適正な制御
テーブルを選択し、その制御情報に基づいて適正な実効
電流値を決定し、その決定結果に基づいて導電性定着フ
ィルムに供給される実効電流の大きさを位相制御するこ
とを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided the fixing device of the first aspect, wherein the fixing process of the recording medium to be fixed is continuously performed.
In this case, there is provided a means for storing and holding the temperature detected by the temperature detecting means for a predetermined time by the storage means, and correcting the current measured temperature result based on the stored temperature data.
And correct control of the control information based on the corrected temperature.
Select the table to determine the appropriate effective current value on the basis of the control information, Turkey <br/> and to phase control the magnitude of the effective current supplied to the conductive fixing film based on the determination result It is characterized by.
【0009】[0009]
【作用】本発明の定着装置においては、弾性体ローラー
と導電性定着フィルムとにより、未定着トナー画像が形
成された記録媒体を挾持搬送し、記録媒体の定着部通過
時に一対の電極を通じて導電性定着フィルムへの電力供
給を行ない、導電性定着フィルム上に発生するジュール
熱で記録媒体上のトナーの加熱定着を行なうため、加熱
体(フィルム)の熱容量を小さくでき且つ導電性定着フ
ィルムへの電力供給は被定着物が通過するときのみでよ
く、待機時間、消費電力の少ない定着装置を実現でき
る。さらに、本発明の定着装置においては、一対の電極
またはその支持体の少なくとも一部の温度を検知する手
段と、被定着記録媒体の先端が定着部に到達した時刻を
検知する手段と、その時刻から現在までの経過時間を算
出する手段と、通紙開始からの経過時間と供給電力との
関係を定着部通紙開始時点での測温部の温度毎にテーブ
ル化した制御情報を記憶しておく記憶手段を有し、その
検知された温度と、通紙開始からの経過時間、記憶手段
に記憶された制御情報とに基づいて請求項1,2の制御
手段により制御を行なうため、導電性定着フィルムによ
る定着に過不足の無い適正な電力供給を行なうことが可
能となる。According to the fixing device of the present invention, the recording medium on which the unfixed toner image is formed is conveyed by the elastic roller and the conductive fixing film, and the recording medium passes through the fixing section.
Sometimes power is supplied to the conductive fixing film through a pair of electrodes.
Performs supply, to perform the heat-fixing of the toner on the recording medium by the Joule heat generated in the conductive fixing film on the heating body power supply is the fixation of the and conductive fixing film heat capacity can the small (film) The fixing device may be used only when the paper passes, and a fixing device with low standby time and low power consumption can be realized. Further, in the fixing device of the present invention, a means for detecting a temperature of at least a part of the pair of electrodes or its support, and a time when the leading end of the recording medium to be fixed reaches the fixing section.
Detecting means and calculating the elapsed time from that time to the present
Output means, the elapsed time from the start of paper passing, and the supply power.
The relationship is tabulated for each temperature of the temperature measurement unit at the start of paper passing through the fixing unit.
A storage means for storing the Le of control information, and the sensed temperature, elapsed time from the paper feeding start control according to claim 1, 2 based on the control information stored in the storage means Since the control is performed by the means, it is possible to supply an appropriate amount of power without excess or deficiency in the fixing by the conductive fixing film.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例を示す定着装置の
概略的要部断面図であって、符号2aは電極支持体、2
bは一対の電極、2cは導電性定着フィルム、2dは未
定着トナー画像が形成された記録紙、2eは少なくとも
表層部が弾性体(シリコンゴム等)からなる加圧ローラ
ー、2fは温度検出センサー(測温センサー)を示して
おり、以下の各請求項の実施例における構成、動作の説
明においては、図1に示すように電極支持体2a中に温
度検出センサー2f(ここではサーミスタを用いる)を
埋め込むかあるいは電極支持体2aの裏面等にセンサー
を固定し、且つ、図13と同様に、エンドレスタイプの
筒型導電性定着フィルム2cを駆動ローラーとテンショ
ンローラーで回動する構成としている。尚、電極2b及
び電極支持体2aそして図示していない電極支持体の補
強板を含めてヘッドと呼ぶ。また、導電性定着フィルム
2cとしては、カーボン添加のポリイミドベルトで、厚
さ20μm、周長190mm、幅270mm、シート抵
抗値2000Ω/mm2 のものを用いている。また、図
1においてDで示された電極間距離は1mm、主走査方
向(紙面に垂直な方向)の電極長さは257mmであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a schematic sectional view of an essential part of a fixing device according to an embodiment of the present invention.
b is a pair of electrodes, 2c is a conductive fixing film, 2d is a recording paper on which an unfixed toner image is formed, 2e is a pressure roller having at least a surface layer made of an elastic body (such as silicon rubber), and 2f is a temperature detection sensor. (Temperature sensor) is shown, and in the following description of the configuration and operation in the embodiment of each claim, as shown in FIG. 1, a temperature detection sensor 2f (here, a thermistor is used) in the electrode support 2a. Or a sensor is fixed to the back surface of the electrode support 2a or the like, and the endless type cylindrical conductive fixing film 2c is rotated by a driving roller and a tension roller as in FIG. The head including the electrode 2b, the electrode support 2a, and the reinforcing plate of the electrode support (not shown) is referred to as a head. As the conductive fixing film 2c, a carbon-added polyimide belt having a thickness of 20 μm, a circumference of 190 mm, a width of 270 mm, and a sheet resistance of 2000 Ω / mm 2 is used. The distance between the electrodes indicated by D in FIG. 1 is 1 mm, and the electrode length in the main scanning direction (the direction perpendicular to the paper surface) is 257 mm.
【0011】図2は本発明の定着装置を用いた画像形成
装置の要部構成及び記録紙の搬送経路を示す図であっ
て、図中符号2は図1に示した構成の定着装置、10は
感光体ベルト、11は転写チャージャ、12はレジスト
センサー、13は給紙カセット、14は給紙コロ、15
は搬送ローラー、16はレジストローラーを示してい
る。また、図示していないが、上記感光体ベルト10の
周囲には帯電装置、露光装置(例えば、レーザー光を用
いた光書込装置等)、現像装置、上記転写チャージャ1
1、クリーニング装置、除電装置等が配設されている。
そして、画像形成時には、帯電装置により感光体ベルト
10を一様に帯電した後、レーザー光を用いた光書込装
置等により光書込を行って静電潜像を形成し、この潜像
を現像装置のトナーで現像して顕像化し、このトナー像
を、給紙カセット13から給紙コロ14、搬送ローラー
15、レジストローラー16を介して転写部に搬送され
て来た記録紙2dに転写チャージャ11により転写す
る。トナー像が転写された記録紙2dは定着装置2に送
られ、定着装置2の加圧ローラー2eと導電性定着フィ
ルム2cとにより未定着トナー画像が形成された記録紙
が挾持される位置で搬送され、一対の電極2bを通じて
導電性定着フィルム2c上に発生するジュール熱で記録
紙上のトナーの加熱定着が行なわれた後、図示しない排
紙トレイ上に排紙される。一方、転写後の感光体ベルト
10はクリーニング装置でクリーニングされた後、除電
装置で残留電荷が除去される。FIG. 2 is a diagram showing a main portion of an image forming apparatus using the fixing device of the present invention and a conveyance path of a recording sheet. In FIG. 2, reference numeral 2 denotes a fixing device having the configuration shown in FIG. Is a photoreceptor belt, 11 is a transfer charger, 12 is a registration sensor, 13 is a paper feed cassette, 14 is a paper feed roller, 15
Denotes a transport roller, and 16 denotes a registration roller. Although not shown, a charging device, an exposure device (for example, an optical writing device using a laser beam), a developing device, and the transfer charger 1 are provided around the photoreceptor belt 10.
1. A cleaning device, a static elimination device, and the like are provided.
Then, at the time of image formation, the photoreceptor belt 10 is uniformly charged by a charging device, and then optically written by an optical writing device or the like using laser light to form an electrostatic latent image. The toner image is developed by the toner of the developing device to be visualized, and the toner image is transferred to the recording paper 2d conveyed to the transfer unit from the paper supply cassette 13 via the paper supply roller 14, the conveyance roller 15, and the registration roller 16. The image is transferred by the charger 11. The recording paper 2d on which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 2, and is conveyed at a position where the recording paper on which the unfixed toner image is formed is sandwiched by the pressure roller 2e of the fixing device 2 and the conductive fixing film 2c. Then, after the toner on the recording paper is heated and fixed by Joule heat generated on the conductive fixing film 2c through the pair of electrodes 2b, the recording paper is discharged onto a discharge tray (not shown). On the other hand, the photoreceptor belt 10 after the transfer is cleaned by the cleaning device, and the residual charge is removed by the charge removing device.
【0012】ところで、図2に示す画像形成装置では、
転写部手前に通紙検知のためのレジストセンサー12が
設けられている。このレジストセンサー12は一般的に
は被定着記録紙2dの搬送位置と感光体ベルト10への
レーザー書き込みの同期を取るために設けられたもの
で、レジストセンサー位置へ記録紙先端が到達した時刻
を検出し、その時刻から適正な時間経過後に各頁のレー
ザー書き込みを開始することによって記録紙の所定位置
に転写画像を形成することをならしめるものである。
尚、本実施例では、このレジストセンサー出力を被定着
記録紙の定着部到達時刻の検知手段としても用いてい
る。すなわち、レジストセンサー位置に記録紙先端が到
達した時刻を検知した制御部は、被定着記録紙の線速と
レジストセンサー位置から定着部までの通紙経路の長さ
で決まる所定の時間をカウントし、カウントアップ時点
を被定着記録紙先端の定着部到達時刻とする。勿論、定
着部直前に別途メカニカルセンサーを設けても良いし、
制御部の時間カウントはハードタイマーでもソフトウェ
アタイマーでもかまわない。By the way, in the image forming apparatus shown in FIG.
A registration sensor 12 for detecting paper passing is provided in front of the transfer unit. The registration sensor 12 is generally provided to synchronize the conveyance position of the recording paper 2d to be fixed with the laser writing on the photoreceptor belt 10, and detects the time when the leading end of the recording paper reaches the registration sensor position. The detection is performed, and after an appropriate time has elapsed from that time, laser writing of each page is started, thereby forming a transfer image at a predetermined position on the recording paper.
In this embodiment, the output of the registration sensor is also used as a means for detecting the arrival time of the recording sheet to be fixed at the fixing portion. That is, the control unit that detects the time when the leading end of the recording paper arrives at the registration sensor position counts a predetermined time determined by the linear velocity of the recording paper to be fixed and the length of the paper passage path from the registration sensor position to the fixing unit. The count-up time is defined as the time at which the leading end of the recording paper to be fixed reaches the fixing section. Of course, a mechanical sensor may be separately provided immediately before the fixing unit,
The time count of the control unit may be a hard timer or a software timer.
【0013】図3は本発明による定着装置の制御部の概
略構成例を示すものであり、定着装置2の一対の電極2
bまたはその支持体2aの少なくとも一部の温度を検知
する温度検出センサー2fの出力はAD変換部21を介
してデジタル信号に変換され制御装置20に送られる。
また、上記レジストセンサー12出力も制御装置20に
入力される。また、定着装置2の導電性定着フィルム2
cへの電力供給は制御装置20からの信号に基づいて位
相制御部22の電力制御回路により行なわれ、50Hz
の100V交流を図5に示すような位相制御により実効
電力をコントロールしている。尚、導電性定着フィルム
への電力供給は被定着記録紙が通過するときのみ行なわ
れる。また、上記制御装置20は、公知のマイクロコン
ピュータやメモリ、カウンタ、各種制御回路等を備えた
構成となっており、定着装置の他、画像形成装置の各部
の制御をも行うものであり、制御装置内のメモリーには
各種制御用のプログラムや各種データテーブル等が記憶
されている。また、制御装置20には別途にメモリ(I
CカードやRAMボード等)23やタイマー24を接続
してもよく、上記メモリー23には、温度検出センサー
2fにより測定された所定時間内の温度情報等や、後述
する各種制御用の制御情報が記憶される。そして、制御
装置20のマイクロコンピュータにより制御情報が選択
され、その制御情報と検知温度等に基づいて定着部の導
電性定着フィルム2cに供給される実効電流値(供給電
力)が後述する各実施例の方式で決定され、その決定結
果に基づいて位相制御部22が制御され、導電性定着フ
ィルム2cへの供給電力が適正に制御される。以下、本
発明の定着装置の制御動作の実施例について述べる。FIG. 3 shows an example of a schematic configuration of a control unit of the fixing device according to the present invention.
The output of the temperature detection sensor 2f that detects the temperature of at least part b or the support 2a thereof is converted into a digital signal via the AD converter 21 and sent to the control device 20.
The output of the registration sensor 12 is also input to the control device 20. Further, the conductive fixing film 2 of the fixing device 2
c is supplied by a power control circuit of the phase control unit 22 based on a signal from the control device 20.
The effective power of the 100 V AC is controlled by phase control as shown in FIG. The power supply to the conductive fixing film is performed only when the recording paper to be fixed passes. Further, the control device 20 has a configuration including a known microcomputer, a memory, a counter, various control circuits, and the like. The control device 20 controls each unit of the image forming apparatus in addition to the fixing device. A memory in the apparatus stores various control programs, various data tables, and the like. The control device 20 has a separate memory (I
A C card, a RAM board, or the like) 23 or a timer 24 may be connected. The memory 23 stores temperature information within a predetermined time measured by the temperature detection sensor 2f and control information for various controls described later. It is memorized. Then, control information is selected by the microcomputer of the control device 20, and an effective current value (supplied power) supplied to the conductive fixing film 2c of the fixing unit based on the control information and the detected temperature is used in each of the embodiments described later. The phase control unit 22 is controlled based on the determination result, and the power supply to the conductive fixing film 2c is appropriately controlled. Hereinafter, embodiments of the control operation of the fixing device of the present invention will be described.
【0014】[実施例1]図1において、本実施例では
電極支持体2aとして厚さ0.6mmのセラミック基板
を用い、その裏面に温度検出センサーを設けた。また、
被定着記録紙2dの搬送速度は30mm/secであ
り、記録紙上のトナーとしては1成分系トナーを用いて
いる。同一電力を導電性定着フィルム2cに供給した場
合、排紙側電極付近でのフィルムの上昇温度は図9の実
線に示すようなものとなることが熱伝導解析より判っ
た。また同時にヘッド(支持体2a)のフィルムと接触
する表面での排紙側電極近傍での温度とセンサー位置で
の温度について計算,測温を行なったところ各々図9に
示す点線、破線のような結果となった。この場合、ヘッ
ドと導電性定着フィルム2cが接する面の温度とセンサ
ー位置での温度の挙動が比較的一致している。Embodiment 1 In FIG. 1, in this embodiment, a ceramic substrate having a thickness of 0.6 mm was used as an electrode support 2a, and a temperature detection sensor was provided on the back surface thereof. Also,
The conveying speed of the recording paper 2d to be fixed is 30 mm / sec, and a one-component toner is used as the toner on the recording paper. The heat conduction analysis revealed that when the same power was supplied to the conductive fixing film 2c, the temperature of the film rising near the discharge-side electrode was as shown by the solid line in FIG. At the same time, calculation and measurement of the temperature near the discharge side electrode on the surface of the head (support 2a) in contact with the film and the temperature at the sensor position were performed. The result was. In this case, the temperature behavior at the surface where the head and the conductive fixing film 2c are in contact with each other and the temperature behavior at the sensor position relatively match.
【0015】ここで、導電性定着フィルム2cの上昇温
度は、ヘッド上のフィルムとの接触面の温度から主とし
て影響を受けるが、図9の結果からヘッド測温部の温度
検出結果から導電性定着フィルムへの供給電力を決定す
ることが可能であることが判った。より詳しく説明する
と、導電性定着フィルムを用いた定着装置では、図1に
示した電極間距離Dでのみフィルムが発熱しているが、
このときのフィルムの温度上昇カーブはある供給電流値
に対しては、フィルムを挾持している記録紙の被定着面
の温度とヘッドとフィルムが接するヘッド表面の温度で
ほぼ決まる。記録紙自体はほぼ室温でニップ部(図1の
D部)に搬送されるし、フィルム自体もその熱容量は記
録紙の数分の1以下しかないために、結果としてニップ
内でのフィルムの温度上昇カーブはヘッドとフィルムが
接するヘッド表面の温度で決定される。このニップ内で
のフィルムの温度上昇カーブによって記録紙被定着面へ
の供給熱量は一律に決まり、定着性が決定するわけであ
る。言い換えれば、フィルムが接するヘッド表面の温度
が毎時正確に検出できれば、対応した適切な電流値設定
を行なうことでフィルムの上昇温度カーブを一定に保つ
ことが可能である。このことは、フィルムの温度が高す
ぎるとフィルムの耐久性に問題が生じやすいこの定着方
式では特に重要なポイントである。Here, the temperature rise of the conductive fixing film 2c is mainly affected by the temperature of the contact surface of the film with the film on the head. It has been found that it is possible to determine the power supplied to the film. More specifically, in the fixing device using the conductive fixing film, the film generates heat only at the distance D between the electrodes shown in FIG.
At this time, the temperature rise curve of the film is substantially determined by the temperature of the surface to be fixed of the recording paper sandwiching the film and the temperature of the head surface where the head and the film are in contact with each other for a certain supply current value. The recording paper itself is conveyed to the nip portion (D part in FIG. 1) at almost room temperature, and the heat capacity of the film itself is less than a fraction of that of the recording paper. The rising curve is determined by the temperature of the head surface where the head comes in contact with the film. The amount of heat supplied to the recording paper fixing surface is uniformly determined by the temperature rise curve of the film in the nip, and the fixing property is determined. In other words, if the temperature of the surface of the head in contact with the film can be accurately detected every hour, it is possible to keep the rising temperature curve of the film constant by setting a corresponding appropriate current value. This is a particularly important point in this fixing system, in which if the temperature of the film is too high, the durability of the film is likely to cause a problem.
【0016】前述したように、図9では、ヘッドと導電
性定着フィルム2cが接する面の温度とセンサー位置で
の温度の挙動が比較的一致しており、”センサー位置で
の温度”と”ヘッドとフィルムが接する面の温度”とが
通電開始から極めて短い時間でその差が僅少になってい
る。これはヘッド材料として熱伝導性の良いセラミック
を用いたためにヘッド内温度勾配がほとんど発生しない
ことを意味している。この平衡に達する時間は熱計算上
数msec程度であり、ウォームアップ時間として考えても
問題のない時間である。計算上では”センサー位置での
温度”と”ヘッドとフィルムが接する面の温度”との差
は1度以下であるから、温度センサー測定値を”ヘッド
とフィルムが接する面の温度”として見做せるために、
温度センサー測定値と対応した適切な電流値設定を行な
うことでフィルムの上昇温度を一定に保つことが可能で
ある。すなわち、ヘッド測温部の温度検出結果からフィ
ルムへの供給電力を決定することが可能である。As described above, in FIG. 9, the temperature at the surface where the head and the conductive fixing film 2c are in contact with each other and the temperature behavior at the sensor position relatively agree with each other. And the temperature of the surface in contact with the film "are very small in a very short time from the start of energization. This means that a temperature gradient in the head hardly occurs because a ceramic having good thermal conductivity is used as the head material. The time to reach this equilibrium is about several milliseconds in terms of thermal calculation, and is a time that does not cause any problem even when considered as a warm-up time. Since the difference between the "temperature at the sensor position" and the "temperature at the surface where the head and the film come into contact" is less than 1 degree in the calculation, the measured value of the temperature sensor is regarded as "the temperature at the surface where the head and the film come into contact". To make
By setting an appropriate current value corresponding to the measured value of the temperature sensor, it is possible to keep the rising temperature of the film constant. That is, it is possible to determine the power supplied to the film from the temperature detection result of the head temperature measuring unit.
【0017】従って、図4に示すヘッド検知温度(支持
体温度)と、フィルム上昇温度が一定になる供給電流と
の関係をテーブル化して制御情報として図3に示した制
御部のメモリー23に記憶しておけば、制御装置20
は、このテーブルに基づいて温度センサー2fにより検
知した温度から適正な実効電流値を決定し、その決定結
果に基づいて位相制御部22を制御して導電性定着フィ
ルム2cに供給される実効電流の大きさを制御する。そ
して、この制御方式にて連続定着動作を行なったところ
良好な結果を得た。このように、比較的通紙速度が遅く
ヘッド内の温度勾配が小さい場合には、上記制御方式に
より導電性定着フィルムによる加熱定着を過不足のない
供給電力で制御可能となる。尚、図4は、フィルムのニ
ップ間での上昇温度を、供給電流と電極支持体(ヘッ
ド)温度を振って、本実施例の条件で計算した結果か
ら、”各ヘッド温度”に対して、”フィルムの上昇到達
温度が適正な一定の値になるのに必要な供給電流値”を
プロットしたものである。Accordingly, the relationship between the head detection temperature (support member temperature) shown in FIG. 4 and the supply current at which the film rising temperature becomes constant is tabulated and stored as control information in the memory 23 of the control unit shown in FIG. Otherwise, the control device 20
Determines an appropriate effective current value from the temperature detected by the temperature sensor 2f based on this table, and controls the phase control unit 22 based on the determined result to determine the effective current value supplied to the conductive fixing film 2c. Control the size. When a continuous fixing operation was performed by this control method, good results were obtained. As described above, when the sheet passing speed is relatively low and the temperature gradient in the head is small, the above-described control method enables the heating and fixing by the conductive fixing film to be controlled with sufficient and sufficient power supply. FIG. 4 shows the results of calculating the temperature rise between the nips of the film under the conditions of the present embodiment by varying the supply current and the temperature of the electrode support (head). It is a plot of "supply current value required for the film reaching temperature to reach an appropriate constant value".
【0018】[実施例2]次に第2の実施例として、記
録紙2dの搬送速度を60mm/secと実施例1の倍
にし、電極支持体2aとしてポリイミド樹脂成形品(厚
さ2.0mm)を用い、この電極支持体内の導電性定着
フィルム2cとヘッドの接触面から1mmの深さの位置
に温度検出センサー2fを埋設したところ、フィルム温
度、ヘッド表面温度、ヘッド測温部温度の関係が図6の
ようになった。この場合、電極支持体2aが比較的熱伝
導の悪い樹脂成形品からなるため、ヘッド表面温度とヘ
ッド測温部での温度差がセラミックを用いた場合より大
きく、また環境温度(例えばヘッド近傍の周辺部材等の
温度)が変動した場合、ヘッド測温部での温度は環境温
度に従って比較的大きく変動するが、フィルム温度の環
境温度変化による影響は比較的小さいことが判った(フ
ィルム自体が発熱するため)。そのため、実施例1のよ
うなヘッド測温部での温度で一律に供給電力を決めるこ
とができなくなった。しかし、環境温度ごとに図4記載
の関係をテーブルにして制御情報としてメモリ23に記
憶したり、環境温度検知手段を別途設けることにより適
切な制御を行なうことは可能であるが、この方法では、
コストアップにつながる。[Embodiment 2] Next, as a second embodiment, the conveyance speed of the recording paper 2d is 60 mm / sec, which is double that of the first embodiment, and a polyimide resin molded product (2.0 mm thick) is used as the electrode support 2a. ), A temperature detection sensor 2f was buried at a depth of 1 mm from the contact surface between the conductive fixing film 2c and the head in the electrode support. Was as shown in FIG. In this case, since the electrode support 2a is made of a resin molded product having relatively poor thermal conductivity, the temperature difference between the head surface temperature and the head temperature measuring unit is larger than that when ceramic is used, and the environmental temperature (for example, the temperature near the head) is low. When the temperature of the peripheral members fluctuates, the temperature at the head temperature measuring unit fluctuates relatively largely in accordance with the environmental temperature, but it is found that the influence of the environmental temperature change of the film temperature is relatively small (the film itself generates heat). To do). For this reason, the supply power cannot be determined uniformly based on the temperature at the head temperature measuring unit as in the first embodiment. However, it is possible to perform appropriate control by storing the relationship shown in FIG. 4 in the form of a table for each environmental temperature in the memory 23 as control information or separately providing an environmental temperature detecting unit.
This leads to higher costs.
【0019】そこで本実施例においては、記録紙の搬送
速度は速いが、定着を通る記録紙間の間隔が比較的長い
場合には、被定着記録紙が定着部に到達した時点では比
較的長い時間発熱が休止していた直後であるためヘッド
内の温度分布が比較的均一であり、その後のフィルム発
熱による温度上昇は初期温度(記録紙先端が定着部に到
達した時点での温度)でほぼ決定されることから(全く
同じ時間間隔で記録紙を通紙した場合でも、周辺部材等
の温度が異なると上記初期温度は変動するという意味で
あり、この後の供給電力と被定着面に与えられるエネル
ギーは上記初期温度で決めてしまっても構わない程度の
差であるということである。これは定着系の定着ニップ
部近傍の蓄熱量が、測温部の温度が同じであれば環境が
異なっても大差無いという意味である)、図7に示すよ
うに、通紙開始からの経過時間と供給電力の関係を、定
着部通紙開始時点でのヘッド測温部の温度(図7の初期
温度T1〜T3)毎に作成してテーブル化し、制御情報
として図3に示す制御部のメモリー23に記憶してお
き、制御装置20により、その制御情報に基づいて被定
着記録紙の先端が定着部に到達した時刻の温度検出セン
サー2fによる検出温度(初期温度)と、通紙が開始さ
れ電力供給が為されてからの経過時間によって所定の供
給電力(導電性定着フィルムに供給される実効電流値)
を定めて制御を行なった。すなわち、メモリー23に記
憶されている制御情報から通紙開始時に検出された初期
温度に対応するテーブルを選択し、そのテーブルを参照
して通紙開始からの経過時間によって所定の供給電力を
決定し、その決定結果に基づいて導電性定着フィルムに
供給される実効電流の大きさを制御するわけであり、こ
の制御方式によって良好な結果を得ることができた。こ
のように、比較的通紙速度が速い場合にも、上記制御方
式を選択することにより導電性定着フィルムによる加熱
定着を過不足のない供給電力で制御可能となる。Therefore, in the present embodiment, the conveying speed of the recording paper is high, but when the interval between the recording papers passing through the fixing is relatively long, the recording paper to be fixed reaches a relatively long time when it reaches the fixing section. The temperature distribution in the head is relatively uniform because the heating has just stopped for a while, and the subsequent temperature rise due to the heating of the film is almost equal to the initial temperature (the temperature when the leading edge of the recording paper reaches the fixing section). (This means that even if the recording paper is passed at exactly the same time interval, if the temperature of the peripheral members and the like is different, the above initial temperature will fluctuate. This means that the amount of energy that can be determined at the above initial temperature is such that the amount of heat stored in the vicinity of the fixing nip of the fixing system is the same if the temperature of the temperature measuring unit is the same. No difference even if different As shown in FIG. 7, the relationship between the elapsed time from the start of sheet feeding and the supply power is determined by the temperature of the head temperature measuring unit at the start of the fixing unit sheet feeding (initial temperatures T1 to T3 in FIG. 7). 3), a table is prepared, and stored as control information in the memory 23 of the control unit shown in FIG. 3, and the control device 20 causes the leading end of the recording paper to reach the fixing unit based on the control information. Predetermined supply power (effective current value supplied to the conductive fixing film) according to the temperature detected by the temperature detection sensor 2f at the time (initial temperature) and the elapsed time from the start of paper supply and the supply of power.
And control was performed. That is, a table corresponding to the initial temperature detected at the start of paper passing is selected from the control information stored in the memory 23, and a predetermined power supply is determined based on the elapsed time from the start of paper passing with reference to the table. The magnitude of the effective current supplied to the conductive fixing film is controlled based on the result of the determination, and good results were obtained by this control method. As described above, even when the paper passing speed is relatively high, by selecting the above-described control method, it is possible to control the heating and fixing by the conductive fixing film with a sufficient supply power.
【0020】尚、本実施例では、前述したように、レジ
ストセンサー12の出力を被定着記録紙の定着部到達時
刻の検知手段として用いており、レジストセンサー位置
に記録紙先端が到達した時刻を制御装置20で検知し、
被定着記録紙の線速とレジストセンサー位置から定着部
までの通紙経路の長さで決まる所定の時間をタイマー2
4からの信号によりカウントし、カウントアップ時点を
被定着記録紙先端の定着部到達時刻としている。また、
通紙開始からの経過時間もタイマー24からの信号によ
り検出している。In this embodiment, as described above, the output of the registration sensor 12 is used as a means for detecting the arrival time of the recording sheet to be fixed at the fixing section, and the time when the leading end of the recording sheet arrives at the registration sensor position is detected. Detected by the control device 20,
A predetermined time determined by the linear speed of the recording paper to be fixed and the length of the paper passing path from the registration sensor position to the fixing unit is set to a timer 2.
The recording time is counted as the time when the leading edge of the recording sheet reaches the fixing section. Also,
The elapsed time from the start of sheet passing is also detected by a signal from the timer 24.
【0021】[実施例3]実施例2の構成・動作と同じ
定着部の構成及び通紙速度で、画像形成装置のデータ処
理系の速度が速く記録紙が連続して定着処理されるよう
な場合においては、被定着記録紙に印字出力する間隔
(すなわち定着部を通る記録紙間の間隔)が短くなるた
め、前の記録紙に対する定着動作が終了し、ヘッド内で
の温度分布が均一になる前に次の被定着記録紙が定着部
に到達する事態が発生した。この場合は、被定着記録紙
毎の定着動作開始時における温度分布状態により、その
後のフィルムの上昇温度の割合が変化するために、実施
例2の方式では、一律に適正な電力供給量を決めること
ができない。すなわち、測温部の初期温度のみで制御テ
ーブルを選択できない。その結果、記録紙の始めの部分
に定着不足が発生した。そこで本実施例では、過去のヘ
ッド測温部での温度測定結果の履歴から現在の測定温度
結果を補正し適正な電力供給量の決定を行なった。すな
わち、図3に示す制御装置20は、温度検出センサー3
fにより所定の周期で検出した温度検出値をバスを介し
てメモリー23に所定の時間記憶保持し、記憶された温
度データに基づいて現在の測定温度結果を補正し、以後
は実施例2と同様にしてその補正された温度から適正な
制御テーブルを選択して実効電流値を決定し、その決定
結果に基づいて導電性定着フィルムに供給される実効電
流の大きさを制御する。尚、メモリー23に所定時間分
の温度検出値を格納した場合、それ以降の検出値は最初
のメモリーアドレスに戻って格納されるため、所定時間
経過後のデータがメモリーを占有することを防止でき
る。以下、本実施例についてより詳しく説明する。[Embodiment 3] With the same fixing unit configuration and sheet passing speed as the configuration and operation of the second embodiment, the speed of the data processing system of the image forming apparatus is high, and the recording paper is continuously fixed. In such a case, the interval at which printing is performed on the recording paper to be fixed (that is, the interval between recording papers passing through the fixing unit) is shortened, so that the fixing operation on the previous recording paper is completed, and the temperature distribution in the head becomes uniform. Before that, the situation where the next recording paper to be fixed reached the fixing section occurred. In this case, the rate of the subsequent temperature rise of the film changes depending on the temperature distribution state at the start of the fixing operation for each recording sheet to be fixed. Therefore, in the method of the second embodiment, the appropriate power supply amount is uniformly determined. Can not do. That is, the control table cannot be selected only by the initial temperature of the temperature measuring unit. As a result, insufficient fixing occurred at the beginning of the recording paper. Therefore, in the present embodiment, the current measured temperature result is corrected from the history of the temperature measurement results of the past head temperature measuring unit, and the appropriate power supply amount is determined. That is, the control device 20 shown in FIG.
f, a temperature detection value detected at a predetermined cycle is stored and held in the memory 23 via the bus for a predetermined time, and the current measured temperature result is corrected based on the stored temperature data. Then, an appropriate control table is selected from the corrected temperature to determine the effective current value, and the magnitude of the effective current supplied to the conductive fixing film is controlled based on the determined result. When the temperature detected value for a predetermined time is stored in the memory 23, the detected value after that is stored by returning to the first memory address, so that it is possible to prevent data after a predetermined time from occupying the memory. . Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail.
【0022】本実施例では、実効電流値の決定は実施例
2と同様の手段で行なわれる。ただし、被定着記録紙先
端の定着部到達時刻における検出温度に補正を施して適
用する点が異なっている。これを説明する前に、もう一
度実施例2による制御の特徴を述べておく。ここで、図
10は、導電性定着フィルム層3a、電極支持体3c、
及び金属からなる補強板3dの構成に対応して様々な場
合の温度分布を示したものである。フィルム層3aが通
電発熱している場合、その到達温度はほぼ一定になるべ
くコントロールされているから、電力供給中は一定温度
とみなして良い。分布曲線,,,は各々、ヘッ
ド内温度分布がほぼ定常状態に達した場合,電力供給が
始まったばかりの状態,電力供給停止後間のない場合の
状態(フィルムの反対側には図示していない加圧ローラ
ーのシリコンゴム層が有りそちらへも熱が逃げる),長
時間記録が行なわれずヘッド内温度分布がほぼ一定にな
った状態をそれぞれ示しており、実施例2のように定着
部における通紙間隔が比較的長い場合には、ヘッド内温
度分布は→→→→→・・・ と変化するものと
考えられる。In this embodiment, the determination of the effective current value is performed by the same means as in the second embodiment. However, the difference is that the detected temperature at the time when the leading end of the recording paper to be fixed reaches the fixing section is corrected and applied. Before describing this, the characteristics of the control according to the second embodiment will be described once again. Here, FIG. 10 shows the conductive fixing film layer 3a, the electrode support 3c,
And temperature distributions in various cases corresponding to the configuration of the reinforcing plate 3d made of metal. When the film layer 3a is generating heat when energized, the temperature reached is controlled so as to be substantially constant. Therefore, the temperature may be regarded as constant during power supply. The distribution curves indicate a state in which the temperature distribution in the head has almost reached a steady state, a state in which power supply has just started, and a state in which there is no time after power supply is stopped (not shown on the opposite side of the film). There is a silicone rubber layer of the pressure roller, and the heat escapes to that area), and the recording is not performed for a long time, and the temperature distribution in the head is almost constant. When the paper interval is relatively long, the temperature distribution in the head is considered to change in the order of →→→→→.
【0023】実施例2では被定着記録紙先端の定着部到
達時点の温度以外は、その記録紙が定着部から排出され
るまで温度センサー検出温度は参照していない(勿論、
場合によっては参照してもよい)。これは何故かと言う
と、図10の及びのように、フィルム3aに接して
いる電極ヘッド(電極支持体)3cの表面と内部とでは
通電中(定着中)は温度勾配ができてしまい、同図3b
のセンサー位置の温度は電極ヘッド表面の温度と大きな
差が生じるからである。図6はその関係を示したもので
ある。これは図9に示した実施例1の場合と異なり、実
施例2では、記録紙が高速に搬送されるために高いフィ
ルム温度が必要で且つ単位時間当り記録紙の奪う熱量が
大きいために、ウェートタイムレスな定着系を得る手段
として、電極ヘッド(電極支持体)3cの材料に熱伝導
性の悪い高耐熱樹脂(ポリイミド系樹脂)を用いている
ことが災いしているわけである。この材料にアルミナな
どのセラミックを用いると、セラミックは樹脂よりも熱
伝導性が良いため図6のような大きな温度差は発生しな
いが、図10の3aの通電フィルムで発熱した熱がセラ
ミックを通じてどんどん逃げてしまうために大きな供給
電力が必要となってしまい、実用的で無くなる。In the second embodiment, the temperature detected by the temperature sensor is not referred to until the recording paper is discharged from the fixing unit, except for the temperature at the time when the leading end of the recording paper reaches the fixing unit.
It may be referred in some cases). This is because, as shown in FIGS. 10 and 10, a temperature gradient is generated between the surface and the inside of the electrode head (electrode support) 3c in contact with the film 3a during energization (during fixing). FIG. 3b
This is because there is a large difference between the temperature at the sensor position and the temperature at the electrode head surface. FIG. 6 shows the relationship. This is different from the case of the first embodiment shown in FIG. 9. In the second embodiment, the recording paper is conveyed at a high speed, a high film temperature is required, and the amount of heat taken by the recording paper per unit time is large. As a means for obtaining a fixing system with no wait time, the use of a high heat-resistant resin (polyimide resin) having poor thermal conductivity as a material of the electrode head (electrode support) 3c is a disaster. When a ceramic such as alumina is used as this material, the ceramic has better thermal conductivity than resin, so that a large temperature difference as shown in FIG. 6 does not occur. However, the heat generated by the current-carrying film 3a in FIG. A large power supply is required to escape, making it impractical.
【0024】この温度差はヘッド自体の温度やそれを支
持する金属支持体(補強板)3dの温度(これらは系自
体の蓄熱や環境温度による)で変動するために、定着動
作中の検出温度は制御参照値として使うには極めて当て
にできないものとなっている。フィルム温度やヘッドと
フィルムが接するヘッド表面近傍の温度は、それらが環
境温度に比べてかなり高いために、センサー位置の温度
とは異なり環境の影響は受けにくいが、ヘッドの蓄熱に
よる温度上昇は値が大きいために無視できない。前述し
たように、ニップ内でのフィルムの温度上昇カーブはヘ
ッドとフィルムが接するヘッド表面の温度で決定され
る。そしてヘッド表面の温度は供給電流が一定であれ
ば、初期温度と通紙開始後の経過時間でほぼ一律にきま
る。そこで熱計算と定着性の確認実験から、通紙開始後
の経過時間に対する最適な供給電流を示すカーブを通電
開始時のヘッド温度(初期温度)毎に図7のように求め
ておき、実際の定着時には測温部の初期温度と定着開始
からの時間経過で実効電流値を制御しているのが実施例
2である。ただし、図7では定着開始時点での初期温度
として3点(例えば、10℃、25℃、40℃等)しか
例示されていないが、これでは不足する場合、外挿や内
挿処理を行なうか開始温度を追加してより多くのテーブ
ルを作成する必要がある。This temperature difference varies depending on the temperature of the head itself and the temperature of the metal support (reinforcing plate) 3d that supports it (these depend on the heat storage of the system itself and the environmental temperature). Is extremely unreliable for use as a control reference value. The temperature of the film and the temperature near the head surface where the head and the film come into contact are significantly higher than the ambient temperature, so unlike the temperature at the sensor position, they are not easily affected by the environment. Cannot be ignored because it is large. As described above, the temperature rise curve of the film in the nip is determined by the temperature of the head surface where the head contacts the film. If the supply current is constant, the temperature on the head surface is almost uniformly determined by the initial temperature and the elapsed time after the start of sheet feeding. Therefore, a curve showing the optimum supply current with respect to the elapsed time after the start of paper feeding is determined for each head temperature (initial temperature) at the start of energization as shown in FIG. In the second embodiment, at the time of fixing, the effective current value is controlled based on the initial temperature of the temperature measuring section and the lapse of time from the start of fixing. However, FIG. 7 shows only three points (for example, 10 ° C., 25 ° C., 40 ° C., etc.) as initial temperatures at the start of fixing, but if this is insufficient, whether extrapolation or interpolation processing should be performed. More tables need to be created with additional starting temperatures.
【0025】このヘッド内温度勾配は、通電を停止して
数秒(この時間は設計に依存するが)のオーダーの時間
経過で、図10のからの温度分布を経てほぼ均一に
なる。しかし、通電停止(つまり前の記録紙が排紙され
た時)からすぐに次の被定着記録紙が定着部に到達する
場合はヘッド内の温度勾配が大きく、その時検出された
温度とその後の電極ヘッド表面(通電フィルムとの接触
面)の温度上昇曲線との対応が、温度勾配の無いとき
(あるいは温度勾配が図10の程度かそれより小さい
時)と異なってしまう。したがって、温度勾配が無い場
合と温度勾配が図10ののように比較的大きい場合と
で同じ制御を行なうと、適正な電力供給から外れる結果
になってしまう。例えば図10に示したような例では、
センサーが電極ヘッドの支持体3cの内部に埋め込まれ
ているが、の状態のように冷却過程にある場合には、
ヘッド内部は表面(フィルム側)や補強板3d側よりも
冷却が送れているために実際のヘッド表面温度よりも高
い温度を示しているので、測温点3bでの検出温度をそ
のまま初期温度として実施例2の方式で制御テーブルを
選択すると、実際に必要な供給電力よりも小さい側のテ
ーブルが選択されてしまい定着不足になってしまう。そ
こで検出温度を補正する、つまり別の温度で置き換えて
この不具合を防止しているのがこの実施例3である。こ
の置き換える温度をここでは仮想温度と呼ぶ。The temperature gradient in the head becomes substantially uniform through the temperature distribution shown in FIG. 10 after a lapse of time on the order of several seconds (this time depends on the design) after the energization is stopped. However, if the next recording sheet to be fixed reaches the fixing section immediately after the power supply is stopped (that is, when the previous recording sheet is discharged), the temperature gradient in the head is large, and the temperature detected at that time and the subsequent temperature are fixed. The correspondence with the temperature rise curve of the electrode head surface (the contact surface with the conductive film) is different from when there is no temperature gradient (or when the temperature gradient is about or smaller than that in FIG. 10). Therefore, if the same control is performed in the case where there is no temperature gradient and in the case where the temperature gradient is relatively large as shown in FIG. For example, in the example shown in FIG.
When the sensor is embedded inside the support 3c of the electrode head, but is in the process of cooling as shown in FIG.
Since the inside of the head is cooled more than the surface (film side) and the reinforcing plate 3d side, the temperature is higher than the actual head surface temperature. Therefore, the detected temperature at the temperature measuring point 3b is used as the initial temperature. When the control table is selected by the method of the second embodiment, a table smaller than the actually required power supply is selected, resulting in insufficient fixing. Therefore, the third embodiment corrects the detected temperature, that is, replaces the detected temperature with another temperature to prevent this problem. This replacement temperature is called a virtual temperature here.
【0026】以下、定着開始時(記録紙先端が定着ニッ
プ部に到達した時点)の実測温度と、それ以前の実測温
度履歴からヘッド内温度分布を推定して、適正な供給電
力(制御テーブル)を求めるための仮想温度を決定する
方法の一例について説明する。測温部の温度は、通電中
すなわち記録紙が定着部を通過中はほぼ単調に増加す
る。また、通電停止とほぼ同時に測温部の温度は単調に
減少する。すなわち、測温部の温度履歴の時間微分値が
正の時刻では加熱通電が行なわれており、負の時刻では
通電が停止されている。従って、温度履歴において各時
刻での時間微分値から通電停止から現在時刻迄の経過時
間が求められる。尚、この温度測定間隔は制御装置のラ
インシンクと同等であるが、記憶時間間隔はそれでは短
すぎてメモリーを喰いすぎるので、例えば0.5秒間隔
等、適宜の時間間隔(これはラインシンクの整数倍の時
間になる)とする。The temperature distribution in the head is estimated from the measured temperature at the start of fixing (at the time when the leading edge of the recording sheet reaches the fixing nip) and the measured temperature history before that, and an appropriate power supply (control table) An example of a method for determining a virtual temperature for obtaining the temperature will be described. The temperature of the temperature measuring section increases almost monotonously during energization, that is, while the recording paper passes through the fixing section. Also, almost at the same time as the power supply is stopped, the temperature of the temperature measuring section monotonously decreases. That is, heating is energized when the time derivative of the temperature history of the temperature measuring section is positive, and energization is stopped at a negative time. Therefore, the elapsed time from the stop of energization to the current time is obtained from the time differential value at each time in the temperature history. Note that the temperature measurement interval is equivalent to the line sink of the control device, but the storage time interval is too short and consumes too much memory. (Integral time).
【0027】より具体的に述べると、時刻tにおいて被
定着記録紙が定着部に達したとする。ここで、図3に示
す制御部のメモリ23に記憶された図8に示す時刻t−
nから現時点tまでの温度テーブル(測温データ)よ
り、時刻t−n+1から現時点までの温度の時間勾配
(時間微分値)を調べる。ここでnはヘッド内温度勾配
が均一になるまでに要する時間とする。記憶されたデー
タによる温度勾配が全て負であれば通電停止から十分な
時間定着動作の休止があったとみなすことができ、この
場合は、請求項2の実施例に記載の手段で以後の供給電
力制御が可能である。また、t−m(m:現在までの経
過時間)の時刻まで計算された温度勾配が正であれば通
電停止からの休止時間経過が少ないため、この時点でヘ
ッド内の温度勾配が均一でないと判定する。ただし、こ
こでn>mである。この場合、現時点でのヘッド内温度
分布を予想できれば導電性定着フィルムと接するヘッド
表面温度が予想でき供給電力を一律に定めることができ
る。More specifically, it is assumed that the recording sheet to be fixed reaches the fixing section at time t. Here, the time t- shown in FIG. 8 and stored in the memory 23 of the control unit shown in FIG.
From the temperature table (temperature measurement data) from n to the present time t, a time gradient (time differential value) of the temperature from the time t−n + 1 to the present time is examined. Here, n is the time required until the temperature gradient in the head becomes uniform. If the temperature gradients according to the stored data are all negative, it can be considered that the fixing operation has been suspended for a sufficient time since the stop of the energization. Control is possible. Further, if the temperature gradient calculated up to the time of tm (m: elapsed time up to the present) is positive, the pause time from the stop of energization is small, and if the temperature gradient in the head is not uniform at this time. judge. Here, n> m. In this case, if the current temperature distribution in the head can be predicted, the head surface temperature in contact with the conductive fixing film can be predicted, and the power supply can be determined uniformly.
【0028】ここで、記録紙の通紙間隔(定着部を通る
記録紙間の間隔)が短い場合、時刻tでの温度分布は図
10のの状態とみなせるが、このの状態は、電力供
給停止からの経過時間mと、時刻tの測定温度Tと、熱
容量が大きいため時間mの範囲では変動の少ない補強板
温度(補強板3dは熱伝導性の高い金属でできており、
内部温度はほぼ一定とみなして良い)と、導電性定着フ
ィルムのヘッドと反対側に接している加圧ローラーの温
度できまる。ただし、加圧ローラーの表層部はシリコン
ゴムからできており、その熱伝導率がポリイミド樹脂に
比べて一桁小さいため、ヘッド内フィルム側の熱の落ち
こみのヘッド全体の熱分布への寄与は小さくほぼ無視で
きる。従って、補強板3d側の温度が推測できればヘッ
ド内の温度分布がおおよそ推定可能である。Here, if the recording paper passing interval (interval between recording paper passing through the fixing unit) is short, the temperature distribution at time t can be regarded as the state shown in FIG. The elapsed time m from the stop, the measured temperature T at the time t, and the reinforcing plate temperature that has a small variation in the range of the time m due to the large heat capacity (the reinforcing plate 3d is made of a metal having high thermal conductivity,
The internal temperature may be regarded as substantially constant), and is determined by the temperature of the pressure roller in contact with the conductive fixing film on the side opposite to the head. However, the surface layer of the pressure roller is made of silicon rubber, and its thermal conductivity is one order of magnitude smaller than that of polyimide resin.Therefore, the contribution of the heat sink on the film side in the head to the heat distribution of the entire head is small. Almost negligible. Therefore, if the temperature on the reinforcing plate 3d side can be estimated, the temperature distribution in the head can be roughly estimated.
【0029】ところで、前回の通電停止時(これは前回
の記録紙が定着部から排紙された瞬間のことである)の
ヘッド蓄熱量には限界がある。そして、その時刻におけ
るヘッド内温度分布にも限界があり、ある時間放置する
ことでほぼ均一になることが期待できる。例えば、フィ
ルム側のヘッド表面温度が定着温度と等しく、補強板の
温度が室温の場合が温度分布が最も大きい場合である
が、この場合ですら、一定の時間加熱無しに放置される
ことでほぼ均一な温度分布(図10のの状態)にな
る。例えば本実施例のヘッド部の構成では、ほぼ7秒経
過していれば実施例2の制御方式で均一な定着性が得ら
れているので、通紙間隔が7秒以上であれば実施例2の
制御方式で十分であるが、本実施例の場合は、前回の記
録紙排紙から7秒以内に次の被定着記録紙が搬送されて
きた場合を想定しており、温度分布は図10の→→
のように時間経過とともに変動し、の状態に落ち着
く前に次の定着動作が開始されるため、この場合には、
測温部の実測温度→仮想温度変換を行なって、近似的に
制御するわけである。By the way, there is a limit to the amount of heat stored in the head at the time when the current supply was stopped last time (this is the moment when the previous recording paper was discharged from the fixing unit). There is also a limit in the temperature distribution in the head at that time, and it can be expected that the temperature distribution will be substantially uniform after being left for a certain time. For example, the case where the head surface temperature on the film side is equal to the fixing temperature and the temperature of the reinforcing plate is room temperature is the case where the temperature distribution is the largest, but even in this case, it is almost impossible to leave it without heating for a certain period of time. A uniform temperature distribution (the state shown in FIG. 10) is obtained. For example, in the configuration of the head unit of the present embodiment, if approximately seven seconds have elapsed, uniform controllability is obtained by the control method of the second embodiment. Is sufficient, but in the case of the present embodiment, it is assumed that the next recording sheet to be fixed is conveyed within 7 seconds from the previous sheet ejection, and the temperature distribution is shown in FIG. →→
Since the following fixing operation starts before the state fluctuates with time and the state is settled,
The actual temperature of the temperature measuring unit is converted to the virtual temperature, and the temperature is approximately controlled.
【0030】この仮想温度は、1)現在(記録紙先端が定
着部に到達した時刻t)の測定温度T,2)前回の記録紙
排紙時刻t−m(m:記録紙排紙から現在までの経過時
間),3)前回の記録紙排紙時刻から現在迄の測定温度履
歴、4)補強板温度(ヘッド内の温度分布)から決められ
るが、本実施例では、3)の測定温度履歴を、前回の記録
紙排紙時刻における測定温度で近似して(代表参照し
て)いる。また、ポリイミド樹脂からなる電極支持体3
cの厚みを2.0mmとする。まず前回定着の記録紙の
排紙時点での補強板温度をその時点での測定温度Tmか
ら一律に近似予測する。この近似は排紙時には供給電力
量がほぼ一定となっており、ヘッド内の温度プロファイ
ルがほぼ平衡に達していると見なした結果である。この
場合、フィルム側表面温度はほぼ一定で170度と予測
されており(定着フィルム到達温度180〜190度の
場合)、電極支持体の深さ1mmのところに温度センサ
ーが設けられていると、図10ののような温度プロフ
ァイルでは、 170−(170−Tm)×2=2×Tm−170 ・・・(1) がほぼ補強板温度となる。この温度は実測した範囲でほ
ぼ室温〜50度程度である。補強板3dの熱容量は電極
支持体3cに比べると大きく、通電停止した際にも電極
支持体から若干の熱流入があるがそれで温度が上昇する
には至らない。従って、温度は徐々に対流、放射等の熱
拡散によって低下して行く。ただし、この温度低下は、
測温部に比べると緩やかで10秒程度の時間では数度変
化する程度である。これ対して測温部の温度低下は変化
が大きく、これは補強板(放熱板として作用する)の温
度に依存する。The virtual temperature is 1) the measured temperature T at the present time (the time t when the leading edge of the recording paper reaches the fixing portion), 2) the previous recording paper discharge time tm (m: the current time from the recording paper discharge to the present time). 3) Measured temperature history from the previous recording paper discharge time to the present, 4) Reinforcement plate temperature (temperature distribution in the head), but in this embodiment, 3) Measured temperature The history is approximated by the measured temperature at the previous recording paper discharge time (see the representative). The electrode support 3 made of a polyimide resin
The thickness of c is 2.0 mm. First, the temperature of the reinforcing plate at the time of discharge of the recording paper of the previous fixing is approximately uniformly predicted from the measured temperature Tm at that time. This approximation is a result of assuming that the power supply amount is substantially constant at the time of paper ejection, and that the temperature profile in the head has almost reached equilibrium. In this case, the film-side surface temperature is predicted to be almost constant at 170 degrees (when the fixing film reaches a temperature of 180 to 190 degrees). If a temperature sensor is provided at a depth of 1 mm of the electrode support, In the temperature profile as shown in FIG. 10, 170− (170−Tm) × 2 = 2 × Tm−170 (1) is almost the reinforcing plate temperature. This temperature is about room temperature to about 50 degrees in the actually measured range. The heat capacity of the reinforcing plate 3d is larger than that of the electrode support 3c. Even when power supply is stopped, a small amount of heat flows from the electrode support, but the temperature does not rise. Therefore, the temperature gradually decreases due to thermal diffusion such as convection and radiation. However, this temperature drop
Compared to the temperature measuring unit, it is slow and changes by several degrees in about 10 seconds. On the other hand, the temperature drop of the temperature measuring section varies greatly and depends on the temperature of the reinforcing plate (acting as a heat sink).
【0031】ここで、通電停止からの経過時間m後に次
の被定着記録紙が搬送された時点迄の測定温度の低下の
割合は、近似的に、 (T−Tm)/m=f(Tm,Tdm,Td) ・・・(2) で表わされる。 尚、T :次の被定着記録しが搬送された時刻におけ
る測定温度, Tm :前回の被定着記録紙が排出された(通電停止し
た)時刻の測定温度, Td :次の被定着記録しが搬送された時刻における補
強板温度, Tdm:前回の被定着記録紙が排出された(通電停止し
た)時刻の補強板温度, である。時間経過mにおける補強板温度の変化を全く無
視すれば(1)式で補強板温度を近似でき、そうでなけれ
ば(1)式と(2)式から補強板温度が計算できる。ここ
で、(2)式の関数fの近似式として、 (T−Tm)/m=A×(T+Tm−2×Td) ・・・(3) を用いることができる。(3)式でAは比例定数であり一
定としたが、近似を更に良くするためTの関数としても
良い。この(3)式からおおよその補強板の温度Tdが求
まり、T,m,Td,Tmからヘッド内の現在の温度分
布が推定できる。尚、補強板の温度Tdを直接測定する
センサーを設置すればより確実にヘッド内の現在の温度
分布を推定できるが、センサーを支持体や補強板に複数
設けることはAD変換器等も複数設けることになり、コ
ストや製作の面から実用的でない。Here, the rate of decrease in the measured temperature until the point at which the next recording paper to be fixed is conveyed after the lapse of time m from the stop of energization is approximately (T−Tm) / m = f (Tm , Tdm, Td) (2) Here, T: measured temperature at the time when the next fixed recording paper is conveyed, Tm: measured temperature at the time when the previous recording paper to be fixed was discharged (power supply was stopped), and Td: the next recording to be fixed. Reinforcement plate temperature at the time of conveyance, Tdm: Reinforcement plate temperature at the time when the previous recording paper to be fixed was discharged (power supply was stopped). If the change in the temperature of the reinforcing plate over time m is completely ignored, the temperature of the reinforcing plate can be approximated by the expression (1). Otherwise, the temperature of the reinforcing plate can be calculated from the expressions (1) and (2). Here, (T−Tm) / m = A × (T + Tm−2 × Td) (3) can be used as an approximate expression of the function f in the expression (2). In equation (3), A is a constant of proportionality and is constant, but may be a function of T to further improve the approximation. The approximate temperature Td of the reinforcing plate is obtained from the equation (3), and the current temperature distribution in the head can be estimated from T, m, Td, and Tm. In addition, if a sensor for directly measuring the temperature Td of the reinforcing plate is provided, the current temperature distribution in the head can be more reliably estimated. However, providing a plurality of sensors on the support or the reinforcing plate requires providing a plurality of AD converters and the like. Therefore, it is not practical in terms of cost and production.
【0032】本実施例では、このようにして推定された
温度分布から検知温度Tを補正して仮想温度T’を求め
(仮想温度は、T,m,Td,Tmより求まるが、(3)
式で近似した場合TdはT,m,Tmで決まるから、結
果としてT,m,Tmで置き換えて求めることができ
る)、この仮想温度T’を基に制御情報を選択し、以後
の制御は実施例2と同様に行なった。すなわち、制御装
置20により、現在の温度センサーによる通紙開始時の
温度Tを検知し、この検知温度Tとメモリーに記憶され
た温度データ(測温履歴情報:前回定着記録紙排紙時の
測定温度Tmと記録紙排紙から現在までの経過時間m)
とにより推定された温度分布に基づいて検知温度Tを補
正して仮想温度T’を求め、この仮想温度T’を初期温
度としてメモリー23内の制御情報(通紙開始からの経
過時間と供給電力の関係(図7))を選択し、その制御
情報に基づいて通紙開始からの経過時間によって所定の
供給電力を決定し、その決定結果に基づいて導電性定着
フィルムに供給される実効電流の大きさを制御する。
尚、以上の動作をまとめると図11のようなフローチャ
ートとなる。以上のように、本実施例においては比較的
通紙速度が速く定着周期(定着部を通る記録紙間の間
隔)が短い場合にも、上記制御方式により導電性定着フ
ィルムによる加熱定着を過不足のない供給電力で制御可
能となる。In this embodiment, the detected temperature T is corrected from the temperature distribution estimated in this manner to obtain a virtual temperature T '(the virtual temperature is obtained from T, m, Td, and Tm, but (3)
When approximated by the equation, Td is determined by T, m, and Tm, and as a result, it can be obtained by replacing with T, m, and Tm.) Based on this virtual temperature T ′, control information is selected. Performed in the same manner as in Example 2. That is, the control device 20 detects the temperature T at the start of sheet feeding by the current temperature sensor, and detects the detected temperature T and the temperature data stored in the memory (temperature measurement history information: measurement at the time of the previous fixing recording sheet ejection. Temperature Tm and elapsed time from recording paper ejection to the present time m)
The virtual temperature T 'is obtained by correcting the detected temperature T on the basis of the temperature distribution estimated by using the control information in the memory 23 (elapsed time from the start of sheet feeding and power supply). (FIG. 7)), a predetermined power supply is determined based on the elapsed time from the start of sheet feeding based on the control information, and the effective current supplied to the conductive fixing film is determined based on the determination result. Control the size.
The above operations are summarized in a flowchart as shown in FIG. As described above, in the present embodiment, even when the paper passing speed is relatively high and the fixing cycle (the interval between the recording sheets passing through the fixing unit) is short, the heat fixing by the conductive fixing film is excessively or insufficiently performed by the above control method. It can be controlled with the supplied power without.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、導電性定着フィル
ムを用いた定着方式の定着装置において、一対の電極ま
たはその支持体の少なくとも一部の温度を検知する手段
と、測温部の温度と導電性定着フィルムへの供給電流と
の関係等の制御情報を記憶しておく記憶手段と、前記制
御情報に基づいて検知した温度から適正な実効電流値を
決定する手段と、その決定結果に基づいて導電性定着フ
ィルムに供給される実効電流の大きさを制御する手段を
有する構成とした場合には、比較的通紙速度の遅い場合
の導電性定着フィルムによる加熱定着を過不足のない供
給電力で制御可能となる。As described above, in a fixing device of a fixing system using a conductive fixing film, means for detecting the temperature of at least a part of a pair of electrodes or its support, Storage means for storing control information such as the relationship between the current supplied to the conductive fixing film and the like, means for determining an appropriate effective current value from a temperature detected based on the control information, and a result of the determination. In the case where the apparatus has a means for controlling the magnitude of the effective current supplied to the conductive fixing film on the basis of the above, the heating and fixing by the conductive fixing film when the paper passing speed is relatively low can be supplied without excess or shortage. It can be controlled by electric power.
【0034】そして、請求項1の発明によれば、導電性
定着フィルムを用いた定着方式の定着装置において、一
対の電極またはその支持体の少なくとも一部の温度を検
知する手段と、被定着記録媒体の先端が定着部に到達し
た時刻を検知する手段と、その時刻から現在までの経過
時間を算出する手段と、通紙開始からの経過時間と供給
電力との関係を定着部通紙開始時点での測温部の温度毎
にテーブル化した制御情報を記憶しておく記憶手段と、
前記制御情報に基づいて被定着記録媒体の先端が定着部
に到達した時刻の前記検出温度と通紙が開始され電力供
給が為されてからの経過時間とから適正な実効電流値を
決定する手段と、その決定結果に基づいて導電性定着フ
ィルムに供給される実効電流の大きさを位相制御する手
段を有する構成としたことにより、比較的通紙速度の速
い場合の導電性定着フィルムによる加熱定着も過不足の
ない供給電力で制御可能となる。 According to the first aspect of the present invention, in a fixing device of a fixing system using a conductive fixing film, means for detecting a temperature of at least a part of a pair of electrodes or a support thereof, and a recording medium to be fixed. means for detecting a time at which the leading end of the medium reaches the fixing unit, and means for calculating the elapsed time from that time to the present, the elapsed time and the fixing unit paper feed start time the relationship between the power supplied from the paper feeding start Temperature of the temperature measuring section at
Storage means for storing the control information tabulated in
Based on the control information, the leading end of the recording medium to be fixed
When the paper reaches the detected temperature at the time when
Means for determining a proper effective current value from the time elapsed since made paper has a configuration having a means for phase-controlling the magnitude of the effective current supplied to the conductive fixing film based on the determination result This makes it possible to control the heating and fixing by the conductive fixing film when the sheet passing speed is relatively high, with the supplied power that is sufficient and sufficient.
【0035】また請求項2の発明によれば、請求項1の
定着装置において、被定着記録媒体の定着処理を連続し
て行なう場合には、前記温度検知手段により検知した温
度を前記記憶手段により所定の時間記憶保持し、記憶さ
れた温度データに基づいて現在の測定温度結果を補正す
る手段を有し、その補正された温度から前記制御情報の
適正な制御テーブルを選択し、その制御情報に基づいて
適正な実効電流値を決定し、その決定結果に基づいて導
電性定着フィルムに供給される実効電流の大きさを位相
制御する構成としたことにより、比較的通紙速度が速く
定着周期(定着部を通る記録紙間の間隔)が短い場合の
導電性定着フィルムによる加熱定着も過不足のない供給
電力で制御可能となり、処理速度の速い画像形成装置の
実現に寄与することができる。According to a second aspect of the present invention, in the fixing device of the first aspect , the fixing process of the recording medium to be fixed is continuously performed.
In the case where the temperature is detected by the temperature detecting means , the temperature detected by the temperature detecting means is stored and held for a predetermined time by the storage means , and the current measured temperature result is corrected based on the stored temperature data .
Means for obtaining the control information from the corrected temperature.
Select the appropriate control table to determine the appropriate effective current value on the basis of the control information to the phase <br/> control the magnitude of the effective current supplied to the conductive fixing film based on the determination result With this configuration, when the paper passing speed is relatively high and the fixing cycle (the interval between the recording sheets passing through the fixing unit) is short, the heat fixing by the conductive fixing film can be controlled with sufficient power supply. This can contribute to the realization of an image forming apparatus having a high processing speed.
【図1】本発明の一実施例を示す定着装置の概略的要部
断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a main part of a fixing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の定着装置を用いた画像形成装置の要部
構成及び記録紙の搬送経路を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a main configuration of an image forming apparatus using a fixing device of the present invention and a conveyance path of a recording sheet.
【図3】本発明による定着装置の制御部の概略構成を示
すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control unit of the fixing device according to the present invention.
【図4】電極支持体温度と供給電流の関係を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an electrode support temperature and a supply current.
【図5】位相制御による通電制御の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of energization control by phase control.
【図6】実施例2の定着装置におけるフィルム温度、ヘ
ッド表面温度、ヘッド測温部温度の関係を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship among a film temperature, a head surface temperature, and a head temperature measuring unit temperature in the fixing device according to the second embodiment .
【図7】通紙開始時の初期温度が異なる場合の各初期温
度に対する通紙開始からの経過時間と供給電力との関係
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the elapsed time from the start of sheet passing and the supply power for each initial temperature when the initial temperature at the start of sheet passing is different.
【図8】時刻t−nから現時点tまでの温度テーブルの
説明図であるFIG. 8 is an explanatory diagram of a temperature table from time t-n to present time t.
【図9】実施例1の定着装置におけるフィルム温度、ヘ
ッド表面温度、ヘッド測温部温度の関係を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship among a film temperature, a head surface temperature, and a head temperature measuring unit temperature in the fixing device according to the first exemplary embodiment .
【図10】導電性定着フィルム層、電極支持体、及び金
属からなる補強板の構成に対応して様々な場合の温度分
布を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing temperature distributions in various cases corresponding to the configuration of a conductive fixing film layer, an electrode support, and a reinforcing plate made of metal.
【図11】実施例3の定着装置における制御動作を示す
フローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a control operation in the fixing device according to the third exemplary embodiment .
【図12】導電性定着フィルムを用いた電子写真プロセ
ス定着部の構成例を示す概略的要部断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a principal part showing a configuration example of an electrophotographic process fixing unit using a conductive fixing film.
【図13】導電性定着フィルムを用いた電子写真プロセ
ス定着部のフィルム搬送手段の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a film conveying means of an electrophotographic process fixing section using a conductive fixing film.
2 :定着装置 2a:電極支持体 2b:一対の電極 2c:導電性定着フィルム 2d:記録紙 2e:加圧ローラー(弾性体ローラー) 2f:温度検出センサー 3a:導電性定着フィルム層 3b:測温点 3c:電極支持体 3d:補強板 10:感光体ベルト 11:転写チャージャ 12:レジストセンサー 16:レジストローラー 20:制御装置 21:AD変換部 22:位相制御部 23:メモリー 24:タイマー D :電極間距離 H :電極高さ 2: Fixing device 2a: Electrode support 2b: Pair of electrodes 2c: Conductive fixing film 2d: Recording paper 2e: Pressure roller (elastic roller) 2f: Temperature detection sensor 3a: Conductive fixing film layer 3b: Temperature measurement Point 3c: Electrode support 3d: Reinforcement plate 10: Photoreceptor belt 11: Transfer charger 12: Registration sensor 16: Registration roller 20: Control device 21: AD conversion unit 22: Phase control unit 23: Memory 24: Timer D: Electrode Distance H: electrode height
Claims (2)
着フィルムの内側に設けられた一対の電極と、その一対
の電極を支持する支持体と、前記導電性定着フィルムを
前記一対の電極とで挾持する位置に設けられた弾性体ロ
ーラーと、導電性定着フィルムを一対の電極の回りに所
定の線速で回転駆動する駆動手段とを有し、弾性体ロー
ラーと導電性定着フィルムとに未定着トナー画像が形成
された記録媒体が挾持される位置で搬送され、記録媒体
の定着部通過時に一対の電極を通じて導電性定着フィル
ムへの電力供給が行なわれ、導電性定着フィルム上に発
生するジュール熱で記録媒体上のトナーの加熱定着が行
なわれる定着装置において、前記一対の電極またはその
支持体の少なくとも一部の温度を検知する手段と、被定
着記録媒体の先端が定着部に到達した時刻を検知する手
段と、その時刻から現在までの経過時間を算出する手段
と、通紙開始からの経過時間と供給電力との関係を定着
部通紙開始時点での測温部の温度毎にテーブル化した制
御情報を記憶しておく記憶手段と、前記制御情報に基づ
いて被定着記録媒体の先端が定着部に到達した時刻の前
記検出温度と通紙が開始され電力供給が為されてからの
経過時間とから適正な実効電流値を決定する手段と、そ
の決定結果に基づいて導電性定着フィルムに供給される
実効電流の大きさを位相制御する手段を有することを特
徴とする定着装置。1. A cylindrical conductive fixing film, a pair of electrodes provided inside the conductive fixing film, a support for supporting the pair of electrodes, and the conductive fixing film And a driving means for rotating the conductive fixing film around a pair of electrodes at a predetermined linear speed. The elastic roller and the conductive fixing film It is conveyed at a position where the recording medium on which the unfixed toner image has been formed is pinched, the recording medium
Conductive fixing film through a pair of electrodes
In a fixing device in which electric power is supplied to the recording medium and the toner on the recording medium is heated and fixed by Joule heat generated on the conductive fixing film, the temperature of at least a part of the pair of electrodes or its support is controlled. and means for detecting, Hijo
Hand that detects the time when the leading edge of the recording medium reaches the fixing unit
Step and means for calculating the elapsed time from that time to the present
And the relationship between the elapsed time since the start of paper passing and the power supply
A storage unit for storing control information tabulated for each temperature of the temperature measuring unit at the time of start of sheet feeding, and the leading end of the recording medium to be fixed reaches the fixing unit based on the control information. Before the time
After the detected temperature and paper feeding have been started and power has been supplied,
A fixing device comprising: means for determining an appropriate effective current value from elapsed time; and means for controlling the phase of the magnitude of the effective current supplied to the conductive fixing film based on the result of the determination.
記録媒体の定着処理を連続して行なう場合には、前記温
度検知手段により検知した温度を前記記憶手段により所
定の時間記憶保持し、記憶された温度データに基づいて
現在の測定温度結果を補正する手段を有し、その補正さ
れた温度から前記制御情報の適正な制御テーブルを選択
し、その制御情報に基づいて適正な実効電流値を決定
し、その決定結果に基づいて導電性定着フィルムに供給
される実効電流の大きさを位相制御することを特徴とす
る定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein
When the fixing process of the recording medium is performed continuously,
The temperature detected by the temperature detection means is stored in the storage means.
Hold for a certain period of time, based on the stored temperature data
Means for compensating the current measured temperature result,
Select the appropriate control table of the control information from the temperature
And determines an appropriate effective current value based on the control information.
Supply to the conductive fixing film based on the determination result
A phase control unit that controls the magnitude of the effective current to be applied .
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