JP3599353B2

JP3599353B2 - Heat fixing device

Info

Publication number: JP3599353B2
Application number: JP25547392A
Authority: JP
Inventors: 康正大塚; 幸一奥田; 洋二友行
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JPH0683220A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、記録材上に形成担持させた顕画像の加熱定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱装置として、耐熱性フィルムと、該フィルムを中にしてその一方面側に固定支持して配置された加熱体と、他方面側に該加熱体に対向して配置され該加熱体に対して該フィルムを介して被加熱材を密着させる加圧部材を有し、被加熱材を該加熱体と該加圧部材の圧接で形成されるニップ部を通過させることにより被加熱材を該フィルムを介して該加熱体で加熱するフィルム加熱方式の加熱装置がある。
【０００３】
この装置は、複写機・レーザービームプリンター・ファクシミリ・マイクロフィルムリーダプリンター・画像表示（ディスプレイ）装置・記録機等の画像形成装置において、電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等より成るトナーを用いて記録材（エレクトロファックスシート・静電記録シート・転写材シート・印刷紙など）の面に直接方式もしくは間接（転写）方式で形成した目的の画像情報に対応した顕画像（未定着のトナー画像）を該画像を担持している記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する画像加熱定着装置として活用できる。
【０００４】
また、例えば画像を担持した記録材を加熱して表面性（つや出しなど）を改質する装置、仮定着処理する装置等にも使用できる。
【０００５】
従来、例えば、画像の加熱定着等のための記録材の加熱装置としては、熱ローラー方式が広く使われてきた。この方式は、内部にヒーターを備えた金属性のローラーと、それに圧接する弾性を持つ加圧ローラーを基本構成として、この一対のローラーによりできる定着ニップ部に記録材を導入通過させることにより、トナー像を加熱・加圧・定着させるものである。
【０００６】
しかし、このような熱ローラー方式では、ローラーの熱容量が大きいため、ローラー表面を定着温度まで上げるのには非常に多くの時間を要していた。
【０００７】
またこのため、画像出力動作を速やかに実行するためには、機械を使用していないときにもローラー表面をある程度の温度に温調していなければならないという問題があった。
【０００８】
即ち、ウォーミングアップに時間がかかり、又ファーストプリントを速くするためにスタンバイ状態を設けて常時定着ローラーを加熱状態に置いておくことが必要であった。
【０００９】
また、フラッシュ加熱方式、オーブン加熱方式、熱板加熱方式など種々の方式・構成のものが知られており、また実用されている。米国特許第３５７８７９７号明細書に記載されているようにベルト加熱方式も知られている。
【００１０】
最近では、前述のフィルム加熱方式の加熱定着装置、即ち固定支持された加熱体（サーマルヒーター）と、該ヒーターに対向圧接しつつ搬送される耐熱性フィルム（定着フィルム）と、該フィルムを介して記録材をヒーターに密着させる加圧部材を有し、ヒーターの熱をフィルムを介して記録材へ付与することで記録材面に形成担持されている未定着画像を記録材面に加熱定着させる加熱定着装置が利用されるようになった。
【００１１】
本出願人の先の提案に係る例えば特開昭６３−３１３１８２号公報に開示の方式・装置等がこれに属し、薄肉の耐熱フィルム（シート）と、該フィルムの移動駆動手段と、該フィルムを中にしてその一方面側に固定支持して配置された加熱体と、他方面側に該加熱体に対向して配置され該加熱体に対して該フィルムを介して画像定着すべき記録材の顕画像担持面を密着させる加圧部材を有し、該フィルムは少なくとも画像定着実行時は該フィルムと加圧部材との間に搬送導入される画像定着すべき記録材と順方向に同一速度で走行移動させて該走行移動フィルムを挟んで加熱体と加圧部材との圧接で形成される定着ニップ部を通過させることにより該記録材の顕画像担持面を該フィルムを介して該加熱体で加熱して顕画像（未定着トナー像）に熱エネルギーを付与して軟化・溶融せしめ、次いで定着点通過後のフィルムと記録材を分離点で離間させることを基本とする装置である。
【００１２】
加圧部材は一般的には耐熱性・離型性にすぐれたシリコーンゴムやフッ素ゴムのローラー体が多く利用されている。
【００１３】
このようなフィルム加熱方式の加熱定着装置においては、ヒーターとして低熱容量加熱体を用いることができる。そのため従来の接触式加熱方式である熱ローラー方式やベルト加熱方式に比べて省電力化及びウエイトタイム短縮化（クイックスタート）が可能になる。また、クイックスタートができることにより、非プリント動作時の予熱（スタンバイ時加熱）が必要なくなり、総合的な意味での省電力化もはかることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような定着装置に使われるヒーターは、供給される電力が８５〜１３５Ｖと変化すると、その昇温速度も１２ｄｅｇ／ｓｅｃ〜２００ｄｅｇ／ｓｅｃと大きく異なるものとなり、また消費電力も２５５Ｗ〜６４４Ｗと大きく異なる。このように４００Ｗを越える電力を急に消費し始めると周辺の電子機器に影響をおよぼし、例えばＣＲＴのシュリンクや、蛍光灯のちらつきといった問題を発生させる。さらには、電源のブレーカーの遮断といったことも生じ得る。
【００１５】
本発明の目的は、フィルム加熱方式の加熱定着装置における上記の問題を解消すること、更に加熱体制御温度のオーバーシュートを減少させることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする加熱定着装置である。
（１）入力電源を通電することにより発熱する加熱体と、
前記加熱体と接触しつつ移動するフィルムと、
前記加熱体と協同して記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧部材と、
前記加熱体への通電を制御する通電制御手段と、
前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
を有し、前記通電制御手段は、前記加熱体を所望の定着温度に上昇させる際に、前記入力電源の電圧が高いことに起因して前記加熱体に過大な電力が供給されてしまうことを、電力検知回路を用いることなく防止するべく、前記温度検出手段によって逐次検出される加熱体の温度に基づいて前記加熱体の温度上昇速度が所定の上限値以下になるように前記加熱体への供給電力を制御すること、また、前記加熱体を所望の定着温度へ立ち上げる際の最初の通電比率を所定の比率に設定しており、その後前記加熱体の温度上昇速度が前記所定の上限値に満たない時は前記所定の上限値に近づくように通電比率を上げることを特徴とする加熱定着装置。
【００１７】
（２）上記（１）に記載の加熱定着装置において、前記所定の上限値は、前記温度検出手段によって検出される温度又は前記加熱体への通電開始からの時間に応じて設定されていることを特徴とする加熱定着装置。
【００１９】
〈作用〉
加熱体を所望の定着温度に上昇させる際に、前記入力電源の電圧が高いことに起因して前記加熱体に過大な電力が供給されてしまうことを、電力検知回路を用いることなく防止するべく、前記温度検出手段によって逐次検出される加熱体の温度に基づいて前記加熱体の温度上昇速度が所定の上限値以下になるように上記加熱体への供給電力を制御する装置構成により、さらには温度検出手段によって検出される温度又は加熱体への通電開始からの時間に応じて設定されている装置構成により、加熱体の抵抗バラツキ、入力電源の状態によらず加熱体の出力を制御でき、蛍光灯のちらつき、ＣＲＴのシュリンク、ブレーカーの遮断といった問題を発生させることなく、ウエイトタイムの短い、そして加熱体制御温度のオーバーシュートを減少させることができる加熱定着装置を得ることができた。
また、加熱体を所望の定着温度へ立ち上げる際の最初の通電比率を所定の比率に設定しており、その後加熱体の温度上昇速度が所定の上限値に満たない時は所定の上限値に近づくように通電比率を上げる装置構成により、立ち上げ時間の長引きを抑えつつ立ち上げ開始時のラッシュ電流が抑えられ，加熱体に急な昇温を生じて破損したり、ラッシュ電流でトライアックを破損することもない。
【００２１】
【実施例】
〈実施例１〉（図１〜図５）
（１）加熱定着装置の構成
図１は加熱定着装置の一例の横断側面図である。
【００２２】
７はエンドレスベルト状の定着フィルム（耐熱性フィルム）であり、左側の駆動ローラー８と、右側の従動ローラー９と、該両ローラー８・９間の下方に配置した加熱体（ヒーター）としての低熱容量線状加熱体１の、互いに該３部材８・９・１間に懸回張設してある。
【００２３】
従動ローラー９はエンドレスベルト状の定着フィルム７のテンションローラーを兼ねさせており、該定着フィルム７は駆動ローラー８の時計方向回転駆動に伴ない時計方向に所定の周速度、即ち画像形成部Ａ側（感光体ドラム２１と転写帯器２２のみを示した）から搬送されてくる未定着トナー画像Ｔａを上面に担持した記録材（転写材シート）Ｐの搬送速度と同じ周速度をもってシワや蛇行、速度遅れなく回動駆動される。
【００２４】
１０は鉄・ステンレス等の芯金１１に、シリコーンゴム等の離型性の良いゴムに界面活性剤・カーボン・金属フィラー等を含有させて導電化した弾性層１２を形成した加圧部材としての加圧ローラーであり、前記エンドレスベルト状の定着フィルム７の下行側フィルム部分を挟ませて加熱体１の下面に対して不図示の付勢手段により例えば総圧４〜１２ｋｇの当圧接をもって対向圧接させてあり、記録材Ｐの搬送方向に順方向の反時計方向に軸１１を中心に回転する。
【００２５】
加熱体１はフィルム７の面移動方向と交差する方向を長手とする低熱容量線状加熱体であり、ヒーター基板３、通電発熱抵抗体（発熱体）４、検温素子（温度検知素子）５等よりなり、ヒーター支持体２に取付け保持させて固定支持させてある。
【００２６】
ヒーター支持体２は加熱体１を定着装置及び画像形成装置全体に対し断熱支持する断熱性・高耐熱性・剛性を有するもので構成できる。
【００２７】
ヒーター基板３は耐熱性・絶縁性・低熱容量の部材であり、一例として厚み１．０ｍｍ・巾１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのアルミナ基板である。
【００２８】
発熱体４は基板３の下面（フィルム７との対面側）の略中央部に長手に沿って、例えば、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、Ｔａ_２Ｎ等の電気抵抗材料を厚み約１０μｍ・巾１〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工し、その上に表面保護層として耐熱ガラス６を約１０μｍコートしたものである。
【００２９】
検温素子５は、基板３に当接配置した低熱容量のサーミスタ、基板３の上面（発熱体４を設けた面とは反対側の面）の略中央部にスクリーン印刷等により塗工して具備させたＰｔ膜等の低熱容量の測温抵抗体等である。
【００３０】
本例の加熱体１の場合は、線状又は帯状をなす発熱体４に対し、その長手方向両端部より通電し、発熱体４を略全長にわたって発熱させる。この発熱体４を検温素子５の検知温度に応じてトライアックを含む不図示の通電制御回路により通電する位相角を制御することにより通電電力を制御している。
【００３１】
定着フィルム７は耐熱性・離型性・耐久性等のある、一般に総厚１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の単層或いは複合層フィルムを使用できる。
【００３２】
図２は複合層フィルムの一例の層構成模型図であり、本例は２層構成フィルムである。７ｂは定着フィルムの基層（ベースフィルム）としての耐熱層、７ａは該耐熱層７ｂの外面（トナー画像に対面する側の面）に積層した離型層である。
【００３３】
耐熱層７ｂは例えばポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリパラバン酸（ＰＰＡ）、などの高耐熱性樹脂フィルムや、Ｎｉ・ＳＵＳ・Ａｌ等の金属など、強度・耐熱性に優れたものが使用できる。
【００３４】
離型層７ａは例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）・ＰＦＡ・ＦＥＰ等のフッ素樹脂、シリコン樹脂等が好ましい。この離型層７ａにカーボンブラック・グラファイト・導電性ウィスカ等の導電剤を混入する等の方法により、定着フィルム７の表面の抵抗値を下げることもできる。これにより、定着フィルム７のトナー当接面の帯電を防止できる。
【００３５】
耐熱層７ｂに対する離型層７ａの積層形成は離型層フィルムの接着ラミネート、離型層材料の静電塗装（コーティング）・蒸着・ＣＶＤ等の成膜技術による積層、耐熱層材料と離型層材料の共押し出しによる２層フィルム化などで行なうことができる。
【００３６】
（２）定着実行動作
画像形成スタート信号により画像形成部Ａが画像形成動作して定着装置へ搬送された、未定着のトナー画像Ｔａを上面に担持した記録材Ｐはガイド１８に案内されて加熱体１と加圧ローラー１０との圧接部Ｎ（定着ニップ部）の、定着フィルム７と加圧ローラー１０との間に進入して、未定着トナー画像面が記録材Ｐの搬送速度と同一速度で同方向に回動状態の定着フィルム７の下面に密着して面ズレやシワ・寄りを生じることなく定着フィルム７と一緒の重なり状態で加熱体１と加圧ローラー１０との相互圧接部Ｎ間を挟圧力を受けつつ通過していく。
【００３７】
加熱体１は画像形成スタート信号により所定のタイミングで通電加熱されるので、トナー画像Ｔａは圧接部Ｎにおいて加熱を受けて軟化・溶融像Ｔｂとなる。
【００３８】
定着フィルム７は、支持体２の曲率の大きい（曲率半径が約２ｍｍ）エッジ部Ｓにおいて、急角度（屈曲角度θが略４５゜）で走行方向が転向する。従って、定着フィルム７と重なった状態で圧接部Ｎを通過して搬送された記録材Ｐは、エッジ部Ｓにおいて定着フィルム７から曲率分離し、排紙トレイへ排紙されてゆく。排紙される時までにはトナーは十分冷却固化し記録材Ｐに完全に定着した状態（トナー画像Ｔｃ）となっている。
【００３９】
また、本例において加熱体１のうち発熱体４及び基板３の熱容量が小さく、かつこれらが支持体２により断熱支持されているので、圧接部Ｎにおける加熱体１の表面温度は短時間にトナーの融点（又は記録材Ｐへの定着可能温度）に対して十分な高温に昇温するので、加熱体１をあらかじめ昇温させておく（いわゆるスタンバイ温調）必要がなく、省エネルギーが実現でき、しかも機内昇温も防止できる。
【００４０】
なお、フィルム７及び加圧部材１０は駆動でも非駆動でも良い。
【００４１】
（３）サーミスタ５の断線（故障）検知
図３はヒーター１（より正確には発熱体４）への通電制御系のブロック図である。
【００４２】
ヒーター１に設けた温度検知素子としてのサーミスタ５の両端の電圧をＡ／Ｄ変換器（コンバータ）２７で変換してＣＰＵ２３へ取りこみ、ＡＣ電源２５から入力された電圧をＡＣドライバー２４をＣＰＵ２３で制御してヒーターへの通電をＯＮ／ＯＦＦしてヒーター１の温調がなされる。
【００４３】
サーミスタ５は表１のような温度−抵抗特性を有するものを用いた。
【００４４】

表１のような特性を有するサーミスタを用いると、０℃〜１０℃ではサーミスタ電圧は４．９４Ｖ〜４．９２Ｖになる。一方、１７０℃〜１８０℃には２．２８Ｖ〜２．０６Ｖが対応する。
【００４５】
上記のように低温ではサーミスタ５の両端電圧の温度に対する変化量が少ないため電源投入直後にサーミスタ５の電圧を読んでも、サーミスタ断線の場合のＡ／Ｄ変換器２７への入力電圧５Ｖと、０℃〜１０℃時における電圧に対するＡ／Ｄ変換後の値は１〜２ビットしかなく、誤差の領域である。
【００４６】
そこで本例では図４のような制御を行なうことで正しくサーミスタ５の断線を検知するようにした。
【００４７】
まず、制御開始とともにサーミスタ５の電圧Ｖを検知し（ステップ０）、その電圧Ｖがエラー（ＥＲＲＯＲ）検知温度におけるサーミスタ電圧Ｖ_０よりも大きい時はタイマーをスタートさせる（ステップ１）。
【００４８】
次いで、サーミスタ５の両端電圧Ｖを検知し、ヒーター１をＯＮする（ステップ２）。
【００４９】
ステップ３でｔがエラー検知電圧ｔ_０を超えていればステップ４へ進む。ｔ_０は例えば０℃から３０℃までヒーター１を加熱するのに必要な最大時間を用いる。タイマーの計測した時間がｔ_０未満の場合にはステップ２へもどる。
【００５０】
このようにしてステップ２〜３の動作をくり返し、ステップ３でｔ≧ｔ_０となるとサーミスタ５の温度が３０℃以上になっているはずなので、ステップ４でサーミスタ電圧Ｖをエラー検知温度におけるサーミスタ電圧Ｖ_０と比較する。
【００５１】
Ｖ≦Ｖ_０であればサーミスタ５の断線は無いと判断して通常のヒーター温調制御に向かう。
【００５２】
一方、ステップ４でＶ＞Ｖ_０となると、サーミスタ５の温度が上がらないので、サーミスタ断線と判断し、ステップ５でエラーを出してヒーター１への通電をオフする。
【００５３】
ここで、ｔ_０はヒーター昇温速度が、最低Ａｄｅｇ／ｓｅｃの場合にＶ_０に対応するサーミスタ温度Ｔ_０に対してＴ_０＜Ａｔ_０とする。
【００５４】
実験では、
サーミスタ温度Ｔ_０を３０℃、
Ａ＝１８ｄｅｇ／ｓｅｃ、
ｔ_０＝１．８ｓｅｃ
としたところ誤動作することなくサーミスタの断線を検知することができた。
【００５５】
ヒーター１の抵抗２８．３Ωとし、ヒーターの出力を変化させて昇温速度を測定した結果が図５である。これにより、ヒーター１の出力を４００Ｗに制限し、かつ環境変動まで考慮した場合、昇温速度の上限を６０ｄｅｇ／ｓｅｃ、より好ましくは５５ｄｅｇ／ｓｅｃにするとよいことがわかる。
【００５６】
本例はそれ以下の速度でヒーターが昇温するようにヒーターへの電力供給を位相制御（１波中の通電する位相角を変化させる方法）、あるいは波数制御を（所定の波数中のＯＮする波数とＯＦＦする波数を変える方法）によって制限する。
【００５７】
例えば、波数制御の場合、２０波単位で制御したとすると、７．５℃環境で１１５Ｖが入力されていたとすると、ヒーターの最大出力は４６７．３Ｗになるが、昇温速度を５５ｄｅｇ／ｓｅｃになるように１００ｍｓｅｃ毎に例えば１波ずつ波数を下げていくと３８０Ｗ以下まで下がることになる。すなわち２０波中１６波をＯＮする制御を４００ｍｓｅｃ以降には行ない、５５ｄｅｇ／ｓｅｃ以下（３７４Ｗ入力）で昇温するようになる。
【００５８】
この方法をとれば、ヒーターの抵抗のバラツキ、入力電源の状態によらずヒーターの出力を制御でき、蛍光灯のちらつき、ＣＲＴのシュリンク、ブレーカーの遮断といった問題が解決される。
【００５９】
なお昇温速度の測定方法として、ヒーターの最大出力時には２００ｄｅｇ／ｓｅｃ近い値になることを考えて、１００ｍｓｅｃ〜２００ｍｓｅｃ毎にヒーター温度を検出し、その差分から昇温速度を求めることが好ましい。
【００６０】
また直接、昇温速度をもとにヒーター出力を制御するため、環境が変化しても対応可能である。
【００６１】
〈実施例２〉（図６・図７）
前述実施例１ではヒーターの昇温速度の上限値は固定されていたが、上限ぎりぎりのままで制御温度まで加熱すると図６の如くオーバーシュートしてしまい、画像上に高温オフセットを発生させたり、記録材にカールを生じたりする欠点が有る。
【００６２】
本実施例においてはヒーター１の温度がある値を超えると温度上昇速度の上限を変化させてオーバーシュートを減少させるものである。
【００６３】
▲１▼．実験例１
ヒーター１の制御温度を１８０℃とし、１６０℃以下での昇温速度は６０ｄｅｇ／ｓｅｃを上限とし、１６０℃以上では４０ｄｅｇ／ｓｅｃを上限とするように制限した。
【００６４】
この結果、図７に示すようにオーバーシュートはほとんどなくすことができた。この時、昇温速度の制御は１００ｍｓｅｃ周期で行なった。
【００６５】
すなわち１６０℃〜１８０℃の差２０ｄｅｇに対し上限が４０ｄｅｇ／ｓｅｃであれば０．５ｓｅｃ間に渡って昇温速度を下げることができるから、オーバーシュートをなくすことができた。
【００６６】
▲２▼．比較例
同じく、ヒーター制御温度１８０℃とし、１７０℃以下での昇温速度を６０ｄｅｇ／ｓｅｃを上限とし、１７０℃以上では４０ｄｅｇ／ｓｅｃを上限とした。そして１００ｍｓｅｃ周期で制御を行なったが、１７０℃〜１８０℃の差１０ｄｅｇでは上限４０ｄｅｇ／ｓｅｃの場合２５０ｍｓｅｃしか余裕がなく、この間に昇温速度をみて、制御を変えても、２回しか電力を下げることができず、結果としてオーバーシュートを下げることはできなかった。この例を図７に破線で示した。
【００６７】
制御の周期を１００ｍｓｅｃ未満にしてもサーミスタの応答性、ヒーター等の熱容量から、１７０℃で切り変えたのではオーバーシュートを小さくすることはできなかった。
【００６８】
このように装置の熱容量、サーミスタの応答性を考慮して昇温速度の上限値切り換え温度は適宜設定される。またヒーターの抵抗、装置の熱容量、入力電圧によって昇温速度の上限は適宜決められる。
【００６９】
この例では温度で昇温速度の上限を切り換えたが、ヒーターへの通電が開始されてからの時間によって昇温速度の上限を切り換えても良い。
【００７０】
〈実施例３〉
前記実施例１・実施例２ではヒーターへの通電を開始した直後は最大電流が流れてしまうことまでは防止していなかった。このようなラッシュ電流が流れるとトライアック等の破損を生じたり、或はヒーターの急速な発熱による“割れ”といった問題が生じる。
【００７１】
本実施例ではヒーター通電開始時はその電圧での最大出力５０〜６０％になるように位相または波数を制御し、その後昇温速度が遅いならば、制御周期毎に出力を増加させて昇温速度上限に近づけるようにする。
【００７２】
▲１▼．実験例１
１３５Ｖをヒーターに印加するようにし、２０波単位で波数制御を行なうようにした。そしてヒーターに通電を開始し始める時は２０波中の１０波をＯＮし、残り１０波をＯＦＦするようにした。
【００７３】
この結果、３２２Ｗの出力が得られ、７．５℃での昇温速度は３９ｄｅｇ／ｓｅｃとなった。この値は５５ｄｅｇ／ｓｅｃより少ないので１００ｍｓｅｃ後に１波ＯＮ時間を増したところ３５４Ｗに出力が増した。
【００７４】
この結果、４７ｄｅｇ／ｓｅｃになった。この値も５５ｄｅｇ／ｓｅｃより少ないので、次の１００ｍｓｅｃはさらに１波増して３８４Ｗにした。これで５５ｄｅｇ／ｓｅｃにまで達した。そこでこの値で維持して制御温度まで立ち上げた。
【００７５】
この結果、ヒーター出力を常に４００Ｗ以下に保ち、かつ３００ｍｓｅｃ以内で５５ｄｅｇ／ｓｅｃに制御できるので、ヒーターの加熱所要時間に大きな影響を与えず、かつ出力を制御できる。
【００７６】
▲２▼．実験例２
８５Ｖをヒーターに印加するようにして２０波中の１０波を通電した場合、その出力は１２７Ｗしかなく、７．５℃環境下では１００ｍｓｅｃではほとんど温度が上昇しない。
【００７７】
そこで１００ｍｓｅｃ毎に１波増してゆき（１２．７Ｗずつ）、４００ｍｓｅｃを超えてから徐々に上昇し始め、１ｓｅｃ後に２５５Ｗに達して最大出力となり、２２ｄｅｇ／ｓｅｃの昇温速度に達する。
【００７８】
その後は２２ｄｅｇ／ｓｅｃで制御温度まで立ち上げた。
【００７９】
この結果、ヒーター出力が４００Ｗを超えることはなく、かつ初期よりフル通電した場合と１秒しか差を生じずにヒーターを昇温させることができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、ヒーターの昇温速度を検知し、その値を基にヒーターの出力電力を制御することで、電力検知等の回路を用いずに最大電力を制限し、ブレーカーの遮断、ＣＲＴのシュリンク、蛍光灯のチラツキといった問題を発生させることなく、ウエイトタイムの短い加熱定着装置を得ることができた。そして加熱体制御温度のオーバーシュートを減少させることができる加熱定着装置を得ることができた。
【００８１】
ヒーターに急な昇温を生じて破損したり、ラッシュ電流でトライアックを破損することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の加熱定着装置の横断側面図
【図２】複合層フィルムの一例の層構成模型図
【図３】ヒーター（加熱体）への通電制御系のブロック図
【図４】制御フローチャート
【図５】ヒーター昇温速度とヒーター出力との関係を示すグラフ
【図６】ヒーターの温度変化を示すグラフ
【図７】実施例３によるヒーターの温度変化を示すグラフ
【符号の説明】
１加熱体（ヒーター）
５温度検知素子（検温素子、サーミスタ）
７耐熱性フィルム（定着フィルム）
１０加圧部材（加圧ローラー）
Ｐ記録材
Ｔａトナー像[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a visible image heating and fixing device formed and supported on a recording material.
[0002]
[Prior art]
As a heating device, a heat-resistant film, a heating element fixedly supported and arranged on one side with the film in the middle, and a heating element disposed opposite to the heating element on the other side. A pressure member for bringing the material to be heated into close contact with the film through the film, and passing the material to be heated through the nip formed by pressing the heating member and the pressure member to form the film with the material to be heated. There is a heating device of a film heating type for heating by the heating element through the heating device.
[0003]
This equipment is used for image forming equipment such as copier, laser beam printer, facsimile, micro film reader printer, image display (display) device, recorder, etc. By means of a direct or indirect (transfer) method on the surface of a recording material (electrofax sheet, electrostatic recording sheet, transfer material sheet, printing paper, etc.) using a toner composed of a heat-meltable resin by means The present invention can be utilized as an image heating and fixing apparatus for performing a heating and fixing process on a visible image (unfixed toner image) corresponding to image information as a permanently fixed image on a recording material surface carrying the image.
[0004]
Further, for example, it can be used for a device for modifying the surface properties (such as polishing) by heating a recording material carrying an image, and a device for performing a temporary deposition process.
[0005]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a heating roller method has been widely used as a heating device for a recording material for heating and fixing an image. This system is based on a metal roller with a heater inside and a pressure roller with elasticity that presses against it, and the recording material is introduced and passed through the fixing nip formed by this pair of rollers. The image is heated, pressed and fixed.
[0006]
However, in such a heat roller method, since the heat capacity of the roller is large, it takes a lot of time to raise the roller surface to the fixing temperature.
[0007]
Therefore, in order to quickly execute the image output operation, there is a problem that the roller surface must be adjusted to a certain temperature even when the machine is not used.
[0008]
That is, it takes time to warm up, and it is necessary to provide a standby state to keep the fixing roller in a heated state at all times in order to speed up the first print.
[0009]
Also, various systems and configurations such as a flash heating system, an oven heating system, and a hot plate heating system are known and are in practical use. A belt heating system is also known as described in U.S. Pat. No. 3,578,797.
[0010]
Recently, a heating and fixing device of the above-described film heating type, that is, a fixedly supported heating element (thermal heater), a heat-resistant film (fixing film) conveyed while being pressed against the heater, and A heating member that has a pressure member for bringing the recording material into close contact with the heater, and heats and fixes an unfixed image formed and carried on the recording material surface to the recording material surface by applying heat of the heater to the recording material via a film; A fixing device has been used.
[0011]
A method and apparatus disclosed in, for example, JP-A-63-313182 according to the earlier proposal of the present applicant belong to this, and include a thin-walled heat-resistant film (sheet), a driving means for moving the film, A heating element fixedly supported and disposed on one side of the recording medium, and a recording material to be image-fixed to the heating element via the film on the other side and opposed to the heating element. A pressurizing member for bringing the visible image-carrying surface into close contact with the recording material to be conveyed and introduced between the film and the pressurizing member at the same speed in the forward direction at least during image fixing; By moving the film and moving the film through a fixing nip formed by pressing the heating element and the pressing member with the film moving therebetween, the visible image bearing surface of the recording material is moved by the heating element through the film. Heated image (unfixed toner image) And applying thermal energy allowed softened and melted, then a device that basically that are spaced from each other by a separation point of the recording material and the film after fixing points pass.
[0012]
Generally, a roller member made of silicone rubber or fluorine rubber having excellent heat resistance and release properties is often used as the pressing member.
[0013]
In such a film-heating-type heat fixing device, a low-heat-capacity heating element can be used as a heater. For this reason, it is possible to save power and shorten the wait time (quick start) as compared with the conventional contact heating method such as a heat roller method or a belt heating method. In addition, the ability to perform a quick start eliminates the need for preheating (heating during standby) during a non-printing operation, and can save power in a comprehensive sense.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the electric power supplied to the heater used in such a fixing device changes from 85 to 135 V, the temperature rising speed also greatly differs from 12 deg / sec to 200 deg / sec, and the power consumption is from 255 W to 644 W. Greatly different. When the power exceeding 400 W is suddenly started to be consumed, the surrounding electronic devices are affected, and problems such as shrinkage of a CRT and flickering of a fluorescent lamp are caused. Further, a breaker of a power supply may be cut off.
[0015]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in a film fixing type heat fixing device, and to further reduce an overshoot of a heating element control temperature .
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a heat fixing device having the following configuration.
(1) a heating element that generates heat by energizing an input power source;
A film that moves while in contact with the heating body,
A pressure member that forms a nip for pinching and conveying the recording material in cooperation with the heating element;
Energizing control means for controlling the energization of the heating body,
A temperature detecting means for detecting a temperature of said heating body,
It has the energization control means, when increasing the heating body to a desired fixing temperature, that the voltage of the input supply excessive power to the heating element due to the high will be supplied , in order to prevent without using a power detection circuit, the rate of temperature rise of the heating body based on the temperature of the sequentially sensed by the heating body to the heating element to be equal to or less than the predetermined upper limit value by said temperature detecting means The power supply is controlled, and the first energization ratio when the heating element is raised to a desired fixing temperature is set to a predetermined ratio, and thereafter, the temperature increase rate of the heating element is set to the predetermined upper limit. The heating ratio is increased so as to approach the predetermined upper limit when the temperature is less than the predetermined upper limit .
[0017]
(2) In the heat fixing apparatus according to (1), wherein the predetermined upper limit value, it is set according to the time from the energization start to temperature or the heating member detected by said temperature detecting means A heat fixing device characterized by the above-mentioned.
[0019]
<Operation>
The pressurized thermal body when increasing the desired fixing temperature, that the voltage of the input power is excessive power to the heating element due to the high will be supplied, prevent that without using a power sensing circuit Therefore, based on the temperature of the heating element sequentially detected by the temperature detecting means, the apparatus configuration for controlling the power supplied to the heating element so that the temperature rise rate of the heating element is equal to or less than a predetermined upper limit value, the have been set device configured according to the time from the energization start to temperature or heating body is detected by the temperature detecting means, the resistance variation of the pressurized hot body, an output of the heating element regardless of the state of the input power source Control, no flickering of fluorescent lamps, shrinkage of CRT, shut off of breaker, short wait time and reduced overshoot of heating element control temperature. It could be obtained heating fixing device capable Rukoto.
In addition, the initial energization ratio when the heating element is raised to a desired fixing temperature is set to a predetermined ratio, and when the temperature rising rate of the heating element is less than the predetermined upper limit value, the heating element is set to the predetermined upper limit value. The rush current at the start of start-up is suppressed while the start-up time is prolonged while the device configuration that increases the energization ratio as close as possible causes a sudden rise in the temperature of the heating element, and the rush current breaks the triac. Nothing to do.
[0021]
【Example】
<Example 1> (FIGS. 1 to 5)
(1) Configuration of the heat fixing device FIG. 1 is a cross-sectional side view of an example of the heat fixing device.
[0022]
Reference numeral 7 denotes an endless belt-shaped fixing film (heat-resistant film), which includes a driving roller 8 on the left side, a driven roller 9 on the right side, and a low heating element (heater) disposed below the rollers 8.9. The heat capacity linear heating element 1 is suspended between the three members 8.9.1.
[0023]
The driven roller 9 also serves as a tension roller for the endless belt-shaped fixing film 7, and the fixing film 7 has a predetermined peripheral speed in a clockwise direction accompanying the clockwise rotation of the driving roller 8, that is, the image forming unit A side. (Only the photosensitive drum 21 and the transfer band device 22 are shown.) The wrinkles and meandering are performed at the same peripheral speed as the transport speed of the recording material (transfer material sheet) P carrying the unfixed toner image Ta conveyed from the upper surface. It is driven to rotate without delay.
[0024]
Reference numeral 10 denotes a pressure member as a pressure member in which a conductive metal elastic layer 12 is formed by adding a surfactant, carbon, a metal filler, and the like to a rubber having good release properties, such as silicone rubber , to a core metal 11 such as iron or stainless steel. A pressure roller, which presses the lower surface of the endless belt-shaped fixing film 7 to the lower surface of the heating element 1 by a biasing means (not shown), for example, with a total pressure of 4 to 12 kg. The recording material P rotates about the shaft 11 in a counterclockwise direction in the forward direction of the transport direction of the recording material P.
[0025]
The heating element 1 is a low-heat-capacity linear heating element whose longitudinal direction extends in a direction intersecting with the plane movement direction of the film 7, such as a heater substrate 3, an energized heating resistor (heating element) 4, and a temperature detecting element (temperature detecting element) 5. And is fixedly supported by being attached to and held by the heater support 2.
[0026]
The heater support 2 can be made of a material having heat insulation properties, high heat resistance, and rigidity for thermally supporting the heating element 1 with respect to the entire fixing device and image forming apparatus.
[0027]
The heater substrate 3 is a member having heat resistance, insulation, and low heat capacity, and is, for example, an alumina substrate having a thickness of 1.0 mm, a width of 10 mm, and a length of 240 mm.
[0028]
The heating element 4 is made of an electric resistance material such as Ag / Pd (silver palladium), Ta ₂ N, or the like and has a thickness of about 10 μm and a width along the length substantially at the center of the lower surface of the substrate 3 (facing the film 7). The coating is applied to a thickness of 1 to 3 mm by screen printing or the like, and a heat-resistant glass 6 is coated thereon as a surface protective layer by about 10 μm.
[0029]
The temperature detecting element 5 is provided with a thermistor having a low heat capacity disposed in contact with the substrate 3 and applied to a substantially central portion of the upper surface of the substrate 3 (the surface opposite to the surface on which the heating element 4 is provided) by screen printing or the like. A low-heat-capacity temperature measuring resistor such as a Pt film.
[0030]
In the case of the heating element 1 of the present example, electricity is supplied to the linear or band-shaped heating element 4 from both ends in the longitudinal direction, and the heating element 4 generates heat over substantially the entire length. The energizing power is controlled by controlling the phase angle at which the heating element 4 is energized by an unillustrated energization control circuit including a triac according to the temperature detected by the temperature detecting element 5.
[0031]
As the fixing film 7, a single-layer film or a multi-layer film having a total thickness of 100 μm or less, preferably 40 μm or less, having heat resistance, releasability and durability can be used.
[0032]
FIG. 2 is a schematic diagram of a layer structure of an example of a composite layer film, and this example is a two-layer film. Reference numeral 7b denotes a heat-resistant layer as a base layer (base film) of the fixing film, and reference numeral 7a denotes a release layer laminated on the outer surface (the surface facing the toner image) of the heat-resistant layer 7b.
[0033]
The heat-resistant layer 7b is made of a highly heat-resistant resin film such as polyimide, polyetheretherketone (PEEK), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyparabanic acid (PPA), or Ni.SUS.Al. Metals with excellent strength and heat resistance, such as metals, can be used.
[0034]
The release layer 7a is preferably made of, for example, a fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA, FEP, or a silicone resin. The resistance value of the surface of the fixing film 7 can be reduced by, for example, mixing a conductive agent such as carbon black, graphite, or a conductive whisker into the release layer 7a. As a result, charging of the toner contact surface of the fixing film 7 can be prevented.
[0035]
The release layer 7a is laminated on the heat-resistant layer 7b by adhesion lamination of a release layer film, lamination by a film forming technique such as electrostatic coating (coating), vapor deposition, or CVD of the release layer material, and heat-resistant layer material and release layer. It can be carried out by forming a two-layer film by co-extrusion of the material.
[0036]
(2) Fixing execution operation The recording material P carrying the unfixed toner image Ta on the upper surface, which has been conveyed to the fixing device by the image forming section A performing the image forming operation in response to the image formation start signal, is guided by the guide 18 and heated. The pressure-contact portion N (fixing nip portion) between the body 1 and the pressure roller 10 enters between the fixing film 7 and the pressure roller 10 so that the unfixed toner image surface has the same speed as the conveyance speed of the recording material P. And the mutual pressing portion N between the heating element 1 and the pressure roller 10 in an overlapping state together with the fixing film 7 without causing surface deviation, wrinkles, or deviation due to close contact with the lower surface of the fixing film 7 rotated in the same direction. It passes through the space while receiving the sandwiching pressure.
[0037]
The heating element 1 is energized and heated at a predetermined timing by the image formation start signal, so that the toner image Ta is heated at the pressure contact portion N and becomes a softened / fused image Tb.
[0038]
The running direction of the fixing film 7 is turned at a steep angle (the bending angle θ is approximately 45 °) at the edge portion S where the curvature of the support 2 is large (the radius of curvature is about 2 mm). Therefore, the recording material P conveyed through the pressure contact portion N while overlapping the fixing film 7 is separated in curvature from the fixing film 7 at the edge portion S, and is discharged to the discharge tray. By the time the paper is discharged, the toner is sufficiently cooled and solidified, and is in a state of being completely fixed on the recording material P (toner image Tc).
[0039]
Further, in this example, since the heat capacity of the heating element 4 and the substrate 3 of the heating element 1 is small and they are adiabatically supported by the support 2, the surface temperature of the heating element 1 at the press-contact portion N can be reduced in a short time. Is raised to a sufficiently high temperature with respect to the melting point (or the temperature at which the recording material P can be fixed), the heating element 1 does not need to be heated in advance (so-called standby temperature control), and energy saving can be realized. In addition, the temperature inside the machine can be prevented from rising.
[0040]
The film 7 and the pressing member 10 may be driven or not driven.
[0041]
(3) Detection of disconnection (failure) of the thermistor 5 FIG. 3 is a block diagram of a control system for energizing the heater 1 (more precisely, the heating element 4).
[0042]
The voltage at both ends of the thermistor 5 serving as a temperature detecting element provided in the heater 1 is converted by an A / D converter (converter) 27 and taken into the CPU 23, and the voltage input from the AC power supply 25 is controlled by the CPU 23 by the AC driver 24. Then, the power supply to the heater is turned ON / OFF, and the temperature of the heater 1 is adjusted.
[0043]
The thermistor 5 used had the temperature-resistance characteristics shown in Table 1.
[0044]

When a thermistor having the characteristics shown in Table 1 is used, the thermistor voltage becomes 4.94 V to 4.92 V at 0 ° C. to 10 ° C. On the other hand, 2.28V to 2.06V corresponds to 170 ° C to 180 ° C.
[0045]
As described above, at low temperatures, the amount of change in the voltage between both ends of the thermistor 5 with respect to the temperature is small. Therefore, even if the voltage of the thermistor 5 is read immediately after the power is turned on, the input voltage 5V to the A / D converter 27 in the case of the thermistor disconnection and 0 The value after the A / D conversion with respect to the voltage at a temperature of 10 ° C. to 10 ° C. has only 1 to 2 bits, and is an error area.
[0046]
Therefore, in this example, the disconnection of the thermistor 5 is correctly detected by performing the control as shown in FIG.
[0047]
First, to detect the voltage V of the thermistor 5 together with the control starts (Step 0), time starts a timer is greater than the thermistor voltage V ₀ and the voltage V is in error (ERROR) detected temperature (step 1).
[0048]
Next, the voltage V across the thermistor 5 is detected, and the heater 1 is turned on (Step 2).
[0049]
T in Step 3 proceeds to step 4 if beyond the error detection voltage t _0. For t _0, for example, the maximum time required to heat the heater 1 from 0 ° C. to 30 ° C. is used. If the timer of the measured time is less than t ₀ returns to step 2.
[0050]
In this way, the operations of steps 2 and 3 are repeated, and if t ≧ t _{0 in} step 3, the temperature of the thermistor 5 must be 30 ° C. or more, so in step 4 the thermistor voltage V is changed to the thermistor voltage at the error detection temperature. compared with the V _0.
[0051]
If V ≦ V ₀ , it is determined that there is no disconnection in the thermistor 5 and the process proceeds to the normal heater temperature control.
[0052]
On the other hand, when the V> V ₀ at step 4, the temperature of the thermistor 5 is not increased, it is determined that the thermistor disconnection, turning off the power supply to the heater 1 with an error in step 5.
[0053]
Here, t ₀ is set to T ₀ <At ₀ with respect to the thermistor temperature T ₀ corresponding to V ₀ when the heater temperature rising rate is the lowest Adeg / sec.
[0054]
In the experiment,
Thermistor temperature T ₀ is 30 ° C.,
A = 18 deg / sec,
t ₀ = 1.8 sec
As a result, disconnection of the thermistor could be detected without malfunction.
[0055]
FIG. 5 shows the result of measuring the rate of temperature rise by changing the output of the heater while setting the resistance of the heater 1 to 28.3Ω. Thus, when the output of the heater 1 is limited to 400 W and environmental fluctuations are taken into account, it is understood that the upper limit of the heating rate should be set to 60 deg / sec, more preferably 55 deg / sec.
[0056]
In this example , the power supply to the heater is controlled by a phase control (a method of changing a phase angle to be energized in one wave) or a wave number control (turned on during a predetermined wave number) so that the heater is heated at a lower speed. (Method of changing the wave number and the wave number to be turned off).
[0057]
For example, in the case of wave number control, if control is performed in units of 20 waves, and if 115 V is input in a 7.5 ° C. environment, the maximum output of the heater is 467.3 W, but the heating rate is 55 deg / sec. Thus, if the wave number is reduced by, for example, one wave every 100 msec, the wave number will be reduced to 380 W or less. That is, control for turning on 16 of the 20 waves is performed after 400 msec, and the temperature rises at 55 deg / sec or less (374 W input).
[0058]
According to this method, the output of the heater can be controlled irrespective of the variation in the resistance of the heater and the state of the input power supply, and the problems such as the flickering of the fluorescent lamp, the shrinkage of the CRT, and the cutoff of the breaker are solved.
[0059]
As a method of measuring the heating rate, it is preferable to detect the heating temperature every 100 msec to 200 msec, and determine the heating rate from the difference, considering that the heater output will be close to 200 deg / sec at the maximum output.
[0060]
In addition, since the heater output is directly controlled based on the heating rate, it is possible to cope with changes in the environment.
[0061]
<Example 2> (FIGS. 6 and 7)
In the first embodiment , the upper limit of the heating rate of the heater was fixed. However, if the heater was heated to the control temperature while remaining at the very upper limit, overshoot would occur as shown in FIG. There is a disadvantage that the recording material is curled.
[0062]
In this embodiment, when the temperature of the heater 1 exceeds a certain value, the upper limit of the temperature rising speed is changed to reduce the overshoot.
[0063]
▲ 1 ▼. Experimental example 1
The control temperature of the heater 1 was set to 180 ° C., and the heating rate at 160 ° C. or less was limited to 60 deg / sec, and the heating rate at 160 ° C. or more was limited to 40 deg / sec.
[0064]
As a result, as shown in FIG. 7, overshoot was almost eliminated. At this time, the control of the heating rate was performed at a cycle of 100 msec.
[0065]
That because it is possible to lower the heating rate over the upper limit to the difference 20deg of 160 ° C. to 180 ° C. is between 0.5sec if 40 deg / sec, were able to eliminate the overshoot.
[0066]
▲ 2 ▼. In the same manner as in the comparative example, the heater control temperature was set to 180 ° C., and the heating rate at 170 ° C. or lower was set to 60 deg / sec as an upper limit, and 170 deg. Then, the control was performed at a cycle of 100 msec. However, if the difference is 10 deg between 170 ° C. and 180 ° C., there is only a margin of 250 msec when the upper limit is 40 deg / sec. I couldn't lower it, and as a result I couldn't lower the overshoot. This example is shown by a broken line in FIG.
[0067]
Even when the control cycle was shorter than 100 msec, overshoot could not be reduced by switching at 170 ° C. due to the response of the thermistor and the heat capacity of the heater and the like.
[0068]
In this way, the upper limit switching temperature of the heating rate is appropriately set in consideration of the heat capacity of the apparatus and the responsiveness of the thermistor. The upper limit of the heating rate is appropriately determined according to the resistance of the heater, the heat capacity of the device, and the input voltage.
[0069]
In this example, the upper limit of the heating rate is switched based on the temperature. However, the upper limit of the heating rate may be switched according to the time from the start of energization to the heater.
[0070]
<Example 3>
In the first and second embodiments, it was not prevented that the maximum current would flow immediately after the current supply to the heater was started. When such a rush current flows, a problem such as breakage of a triac or the like or "break" caused by rapid heat generation of the heater occurs.
[0071]
In this embodiment, when the heater is energized, the phase or the wave number is controlled so that the maximum output at that voltage becomes 50 to 60%, and then if the heating rate is slow, the output is increased in each control cycle to increase the heating. Try to approach the upper speed limit.
[0072]
▲ 1 ▼. Experimental example 1
135 V was applied to the heater, and the wave number was controlled in units of 20 waves. Then, when starting to energize the heater, 10 out of 20 waves were turned on, and the remaining 10 waves were turned off.
[0073]
As a result, an output of 322 W was obtained, and the heating rate at 7.5 ° C. was 39 deg / sec. Since this value was less than 55 deg / sec, the output increased to 354 W when the one-wave ON time was increased after 100 msec.
[0074]
As a result, it became 47 deg / sec. Since this value is also less than 55 deg / sec, the next 100 msec was further increased by one wave to 384 W. This has reached 55 deg / sec. Therefore, the temperature was maintained at this value and the temperature was raised to the control temperature.
[0075]
As a result, the heater output is always maintained at 400 W or less and can be controlled to 55 deg / sec within 300 msec. Therefore, the output can be controlled without significantly affecting the heating time required for the heater.
[0076]
▲ 2 ▼. Experimental example 2
When 10 out of 20 waves are energized by applying 85 V to the heater, the output is only 127 W, and the temperature hardly rises in 100 msec in a 7.5 ° C. environment.
[0077]
Therefore, one wave is added every 100 msec (12.7 W each), gradually starts to increase after exceeding 400 msec, reaches 255 W after 1 sec, reaches a maximum output, and reaches a heating rate of 22 deg / sec.
[0078]
Thereafter, the temperature was raised to the control temperature at 22 deg / sec.
[0079]
As a result, the heater output does not exceed 400 W, and the temperature of the heater can be raised without causing a difference of only one second from the case where full power is supplied from the beginning.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, by detecting the temperature rise rate of the heater and controlling the output power of the heater based on the value, the maximum power is limited without using a circuit such as power detection, and the breaker cutoff, CRT Thus, a heat fixing device with a short wait time could be obtained without causing problems such as shrinkage and flickering of a fluorescent lamp. Thus, a heat fixing device capable of reducing the overshoot of the heating element control temperature was obtained.
[0081]
The heater does not break due to a sudden rise in temperature, nor does the rush current damage the triac.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view of a heat fixing device according to a first embodiment . FIG. 2 is a schematic diagram of a layer structure of an example of a composite layer film. FIG. Control flowchart [Fig. 5] Graph showing the relationship between heater heating rate and heater output [Fig. 6] Graph showing heater temperature change [Fig. 7] Graph showing heater temperature change according to Embodiment 3 [Explanation of reference numerals]
1 heating element (heater)
5 Temperature detection element (temperature detection element, thermistor)
7 Heat resistant film (fixing film)
10 Pressure member (pressure roller)
P Recording material Ta Toner image

Claims

A heating element that generates heat when the input power supply is energized;
A film that moves while in contact with the heating body,
A pressure member that forms a nip for pinching and conveying the recording material in cooperation with the heating element,
Energizing control means for controlling the energization of the heating body,
A temperature detecting means for detecting a temperature of said heating body,
It has the energization control means, when increasing the heating body to a desired fixing temperature, that the voltage of the input supply excessive power to the heating element due to the high will be supplied , in order to prevent without using a power detection circuit, the rate of temperature rise of the heating body based on the temperature of the sequentially sensed by the heating body to the heating element to be equal to or less than the predetermined upper limit value by said temperature detecting means Controlling the supply power, and setting the first energizing ratio when the heating element is raised to a desired fixing temperature to a predetermined ratio, and thereafter, the temperature rising speed of the heating element is set to the predetermined upper limit value. The heating ratio is increased so as to approach the predetermined upper limit value when the temperature is less than the predetermined value .

In heat fixing device according to claim 1, wherein the predetermined upper limit value, characterized in that it is set according to the time from the energization start to the temperature temperature is detected by the detecting means or the heating body Heat fixing device.