JP4340079B2

JP4340079B2 - Image heating apparatus, image forming apparatus, image copying apparatus, and temperature control method

Info

Publication number: JP4340079B2
Application number: JP2003030098A
Authority: JP
Inventors: 英樹立松; 建治朝倉; 勝今井; 忠文志水; 政博醒井; 圭一松崎; 和徳松尾; 生一北川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP2003323074A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁誘導により導電性ベルトを直接または金属ローラを介して間接的に加熱することで、未定着のトナー画像を定着する定着装置に好適な像加熱装置、およびかかる像加熱装置を用いた、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置、かかる画像形成装置を用いた画像複写装置、およびかかる像加熱装置、画像形成装置および画像複写装置に適用される温度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
定着装置に代表される像加熱装置としては、従来からローラ加熱方式、ベルト加熱方式等の接触加熱方式の像加熱装置が一般に用いられている。
【０００３】
近年、ウォームアップ時間の短縮や省エネルギなどの要望から、急速加熱、高効率加熱の可能性を有する電磁誘導加熱方式が注目されている。ベルト加熱方式では、ウォームアップ時間を短縮するために、より熱容量の小さい導電性のベルトが用いられる。そして、励磁コイルに高周波電流を流し、これにより生じた高周波磁界で導電性ベルトに誘導渦電流を発生させ、導電性ベルト自体をジュール発熱させる。この発熱した導電性ベルトを介して圧接される定着ローラと加圧ローラとのニップ部に、未定着のトナー画像が形成された記録媒体（用紙、ＯＨＰフィルム等）を通過させることにより、未定着のトナー画像を定着することができる。
【０００４】
また、ローラ加熱方式では、ウォームアップ時間を短縮するために、肉厚をより薄くした金属製のローラが用いられる。そして、励磁コイルに高周波電流を流し、これにより生じた高周波磁界で金属ローラに誘導渦電流を発生させ、金属ローラをジュール発熱させて、金属ローラと対向する加圧ローラとのニップ部に、または金属ローラから伝導された熱を搬送する耐熱性の樹脂ベルトを介した定着ローラと対向する加圧ローラとのニップ部に、未定着のトナー画像が形成された記録媒体（用紙、ＯＨＰフィルム等）を通過させることにより、未定着のトナー画像を定着することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１４９１０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ベルト方式（導電性ベルトまたは樹脂ベルトを用いた方式）の像加熱装置では、低熱容量の導電性ベルトを電磁誘導加熱する（ベルト直接加熱）か、または金属ローラを電磁誘導加熱して低熱容量の樹脂ベルトに熱伝導する（ベルト間接加熱）ため、ベルト自身は急速に温度が上昇するが、熱容量が大きい加圧ローラの昇温速度は遅いため、初期にはベルトが定着温度に達しても、加圧ローラの温度は低い状態にある。また、間欠印刷を続けて行うと、加圧ローラの温度が上昇し、結果的に加圧ローラの温度変動が大きくなり、先に定着させたトナー画像と後で定着させたトナー画像とで、光沢度の差が生じたり、悪くすると定着不良となってしまう。
【０００７】
このような不具合を解消するため、従来の像加熱装置では、定着温度の設定に際して加圧ローラの温度を考慮に入れるため、ベルトの温度を検知するベルト用温度センサに加えて、加圧ローラの温度を検知する加圧ローラ用温度センサを設けて、両方の温度センサにより得られたベルトの検知温度と加圧ローラの検知温度とに基づいて、ベルトと加圧ローラとの圧接部において記録媒体に与えられる熱量が所定の基準値を維持するよう、発熱部材の加熱量を制御する必要があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、トナー画像を記録媒体に圧着することが本来の役割であり、記録媒体の加熱には直接関与せず、ベルトの熱量を奪う加圧ローラの温度を検知するために、余分な温度センサを設けることは、コストアップになるため、好ましい解決方法とは言えない。
【０００９】
また、加圧ローラは通紙による温度変動が大きいため、加圧ローラに温度センサを設置する場合、用紙幅範囲内に設置する必要があるが、温度センサにより加圧ローラの表面が傷ついた場合、両面印字時に裏面の画像に傷が入るおそれがある。この問題は、カラートナー画像を定着する場合、加圧ローラにも定着ローラと同様の離型性が要求され、フッ素樹脂など堅い表面を有する加圧ローラが多いため、特に顕著になる。
【００１０】
また、金属ローラを加熱して樹脂ベルトで熱を搬送する方式では、通常、ウォームアップ時間を短縮するために、金属ローラを所定の温度まで上昇させてから、金属ローラの回転動作を開始することが多い。しかし、電磁誘導加熱方式では昇温が速く、低熱容量化した像加熱装置において金属ローラを静止させた状態で加熱すると、部分的に急激な昇温が起こり、樹脂ベルトや、樹脂ベルト上に設けられた弾性体などが変質してしまうおそれがある。
【００１１】
特に、金属ローラに樹脂ベルトを巻き付けて加熱する方式においては、金属ローラが急速に加熱されて高温になり過ぎると、樹脂ベルトが金属ローラの曲率に応じて巻き付き、永久変形するという問題がある。これは、導電性ベルトでは起こりにくく、また導電性ベルトの直線部分を加熱する構成では発生することがない。すなわち、この問題は、金属ローラを加熱し、その熱を樹脂ベルトで搬送する構成に顕著なものである。
【００１２】
また、省エネルギの観点からは、発熱部材（導電性ベルトまたは金属ローラ）は、像加熱装置を使用するときにのみ加熱されることが望ましい。通常、ローラ加熱方式の場合には、ニップ部に発熱部材が存在する。しかし、発熱部材とニップ部とが離れた構成、すなわち導電性ベルトの発熱部とニップ部、または樹脂ベルトが巻き付けられた金属ローラとニップ部とが離れている構成のベルト方式の場合、導電性ベルトの発熱部または樹脂ベルトの被加熱部における温度変化とニップ部における温度変化とに時間遅延（温度勾配）が生じることになる。
【００１３】
また、ユーザの印字要求に瞬時に応えるためには、待機時にも予備加熱を行わなければならない。しかし、静止状態で加熱すると急速に高温になり過ぎることで発生するベルトの巻き付きや変質等の問題を解消し、導電性ベルトの発熱部または樹脂ベルトの被加熱部における温度変化とニップ部における温度変化との時間遅延をできる限り短縮するためには、待機時にも導電性ベルトまたは金属ローラの回転動作を継続しなければならない。これは、省エネルギやベルトの回転動作に伴う騒音の点で好ましくない。
【００１４】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加圧ローラの温度を検知する温度センサを削除して低コスト化を図り、そのためにベルトの温度または温度変化量から加圧ローラの温度を推定し、次の像加熱時における最適な定着温度を設定することで、加圧ローラの温度変動による記録媒体毎の印刷画像の光沢度の差を解消し、また高温時のベルト巻き付き等を防止するとともに、次の像加熱開始までの待機時に、最小限のベルト回転動作しか必要としない予備加熱を行うことで、騒音の低減と省エネルギ化を考慮してファーストプリント時間を短縮することが可能な像加熱装置、かかる像加熱装置を用いた画像形成装置、かかる画像形成装置を用いた画像複写装置、およびかかる像加熱装置、画像形成装置、および画像複写装置に適用される温度制御方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
前記の目的を達成するため、本発明に係る像加熱装置は、被加熱材（記録用紙、ＯＨＰフィルム等）を直接加熱する移動可能な加熱部材（ベルト）と、加熱部材を直接または間接的に加熱する発熱手段と、加熱部材に当接する加圧手段と、加熱部材の温度を検知する温度センサと、温度センサによる検知温度に基づいて、加熱部材の温度が設定温度になるように発熱手段の発熱量を制御する制御手段とを備え、制御手段は、発熱手段による加熱部材に対する加熱を停止した後の冷却状態にあるときの冷却過程における加熱部材の検知温度の時間に対する変化量（以下の記載において「温度変化量」と呼ぶ）に基づいて、次の像加熱開始までの待機時における、加熱部材に対する予備加熱のモードを決定し、その後、決定したモードでの予備加熱を開始することを特徴とする。
【００３３】
この像加熱装置の構成によれば、加圧ローラ（加圧手段）の温度を検知する温度センサを削除して低コスト化を図るとともに、次の像加熱開始までの待機時に、ベルト（加熱手段）に対する最適な予備加熱のモードを選択してベルトを予備加熱することで、ファーストプリント時間を短縮することができる。
【００３４】
上記像加熱装置において、加熱部材は少なくとも一部が導電性を有し（導電性ベルト）、発熱手段は、電磁誘導を用いて加熱部材を直接加熱する励磁手段を含むか、あるいは発熱手段は、加熱部材に内接し、少なくとも一部が導電性を有し、加熱部材（例えば、耐熱性の樹脂ベルト）を間接的に加熱する回転可能な発熱部材（例えば、金属ローラ）と、電磁誘導を用いて発熱部材を加熱する励磁手段とを含んだ構成とすることができる。
【００３５】
また、上記像加熱装置において、加熱部材（ベルト）は６０Ｊ／Ｋ以下の熱容量を有することが好ましく、４０Ｊ／Ｋ以下の熱容量を有することが更に好ましい。
ベルトの熱容量を６０Ｊ／Ｋ以下にした場合、１０００Ｗの投入電力で発熱手段によりベルトを加熱すると、実際に加熱される部分は静止状態においてこれの１／１０以下であると考えられ、約１秒という短時間でベルトの温度を２００℃以上にすることができる。また、ベルトの熱容量を４０Ｊ／Ｋ以下にした場合、９００Ｗの投入電力で発熱手段によりベルトを加熱すると、約１秒という短時間でベルトの温度を数百℃以上にすることができる。
【００３６】
また、上記像加熱装置において、制御手段は、加熱部材（ベルト）の検知温度の時間に対する変化量が所定値より大きい（例えば、１５０℃から１２０℃までの冷却時間ｔｐが１０秒未満、すなわち温度の変化量が３ｄｅｇ／秒以上）である場合、加熱部材を移動させている状態で、温度センサからの検知温度が第１の上限温度（例えば、１３０℃）と第１の下限温度（例えば、１１０℃）との間を行き来するように、発熱手段に対する通電／非通電制御を行う第１の予備加熱モード（モード１）を選択して、開始する予備加熱のモードとして決定することが好ましい。この場合、制御手段は、加熱部材の移動状態を所定時間（例えば、５０ｍｍ／秒で１０回転）だけ継続させることが好ましい。
【００３７】
この構成によれば、前の像加熱終了からベルト温度が急速に低下している状態にある場合、加圧ローラは低温の状態にあると判断し、投入電力を最大にして且つベルトを所定回数だけ回転させて、第１の上限温度（例えば、１３０℃）と第１の下限温度（例えば、１１０℃）との間でベルトを予備加熱することで、必要最小限のベルト駆動で短時間に最適な予備加熱温度に設定することができる。
【００３８】
また、上記像加熱装置において、制御手段は、加熱部材（ベルト）の検知温度の時間に対する変化量が所定値未満（例えば、１５０℃から１２０℃までの冷却時間ｔｐが１０秒以上、すなわち温度の変化量が３ｄｅｇ／秒未満）である場合、加熱部材を停止させた状態で、温度センサからの検知温度が第２の上限温度（例えば、１００℃または９２℃）と第２の下限温度（例えば、９７℃または８７℃）との間を行き来するように、発熱手段に対する通電／非通電制御を行う第２の予備加熱モード（モード２、３、４）を選択して、開始する予備加熱のモードとして決定することが好ましい。この場合、制御手段は、環境条件（温度、湿度）に応じて第２の上限温度および第２の下限温度を異なる温度とし、加熱部材の検知温度の時間に対する変化量に応じて、発熱手段への通電時における投入電力の値を異なる値とすることが好ましい。
【００３９】
この構成によれば、前の像加熱終了からのベルト温度の低下量が小さい場合、加圧ローラはまだ温まった状態にあると判断し、投入電力を小さく（例えば、１３０Ｗ以下）し且つベルトを停止させたまま、第２の上限温度（例えば、１００℃または９２℃）と第２の下限温度（例えば、９７℃または８７℃）との間でベルトを予備加熱することで、急にベルト駆動音が発生することにより、ユーザに不要な懸念を抱かせることなく、省電力化とファーストプリント時間の短縮を両立させることができる。また、周囲環境が常温／常湿（ＮＮ環境）の場合、第２の上限温度を１００℃、第２の下限温度を９７℃に設定し、低温／低湿（ＬＬ環境）の場合、第２の上限温度を９２℃、第２の下限温度を８７℃と、ＮＮ環境の場合よりも低く設定することで、環境条件に応じた最適な予備加熱を行うことができる。また、加熱部材の検知温度の時間に対する変化量が大きい順に、第２の予備加熱モードをさらにモード２、３、４に区分し、モード２から４にかけて初期設定する投入電力（Ｐ０）をより小さくし、初期設定した投入電力Ｐ０が徐々に減少するように予備加熱制御を行うことで、さらなる省電力化を実現することができる。
【００４０】
また、上記像加熱装置において、制御手段は、発熱手段への通電／非通電が繰り返される毎に、発熱手段への通電時における投入電力の値を一定の倍率で減少させ、環境条件に応じて、発熱手段への通電時における投入電力の値を異なる値とすることが好ましい。
【００４１】
この構成によれば、上記第１の予備加熱モードと上記第２の予備加熱モードの中間として、第３の予備加熱モードを設定することで、より精度の高い予備加熱制御を行うことができる。また、周囲環境がＮＮ環境の場合とＬＬ環境の場合とで、第２の上限温度および第２の下限温度の設定を変更することで、環境条件に応じた最適な予備加熱を行うことができる。また、投入電力が徐々に減少するように予備加熱制御を行うことで、さらなる省電力化を実現することができる。
【００４２】
上記像加熱装置は、温度センサによる加熱部材の検知温度と温度センサの近傍における雰囲気温度とを略一致させるために、被加熱材の通過部を除いた、加熱部材の少なくとも一部、温度センサ、および加圧手段が占める空間を覆うカバーを備えることが好ましい。
【００４３】
この構成によれば、ベルトの検知温度とその雰囲気温度とを一致させることで、加圧ローラの温度がベルトの温度よりも高くなるのを防止することができ、加圧ローラの温度を適切に推定することができる。
【００４４】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の画像形成装置は、被加熱材である記録媒体上に未定着のトナー画像を形成担持させる画像形成手段と、トナー画像を記録媒体に熱定着させる定着装置とを備えた画像形成装置であって、定着装置が上記いずれかの構成の像加熱装置であることを特徴とする。
【００４５】
この第１の画像形成装置の構成によれば、上記像加熱装置の利点を有する、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置を実現することができる。この場合、加熱部材の検知温度と温度センサの近傍における雰囲気温度とを略一致させるためのカバーは、像加熱装置側に設けられている。
【００４６】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の画像形成装置は、被加熱材である記録媒体上に未定着のトナー画像を形成担持させる画像形成手段と、トナー画像を前記記録媒体に熱定着させる着脱可能な定着装置とを備えた画像形成装置であって、定着装置がカバーを有しない上記いずれかの構成の像加熱装置であり、画像形成装置は、定着装置が装着された際に、温度センサによる加熱部材の検知温度と温度センサの近傍における雰囲気温度とを略一致させるために、被加熱材の通過部を除いた、加熱部材の少なくとも一部、温度センサ、および加圧手段が占める空間を覆うカバーを備えたことを特徴とする。
【００４７】
この第２の画像形成装置の構成によれば、上記像加熱装置の利点を有する、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置を実現することができる。この場合、加熱部材の検知温度と温度センサの近傍における雰囲気温度とを略一致させるためのカバーは、像加熱装置を取り外した状態での画像形成装置側に設けられている。
【００４８】
前記の目的を達成するため、本発明に係る画像複写装置は、原稿画像を読み取る画像読取手段を備えた画像読取装置と、画像読取装置により読み取った原稿画像に応じてトナー画像を記録媒体に熱定着して形成する第１または第２の画像形成装置とを備えたことを特徴とする。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の温度制御方法は、被加熱材（記録用紙、ＯＨＰフィルム等）を直接加熱する移動可能な加熱部材（ベルト）と、加熱部材を直接または間接的に加熱する発熱手段と、加熱部材に当接する加圧手段と、加熱部材の温度を検知する温度センサと、温度センサによる検知温度に基づいて、加熱部材の温度が設定温度になるように発熱手段の発熱量を制御する制御手段と、温度センサによる加熱部材の検知温度と温度センサの近傍における雰囲気温度とを略一致させるために、被加熱材の通過部を除いた、加熱部材の少なくとも一部、温度センサ、および加圧手段が占める空間を覆うカバーとを有する像加熱装置に適用される温度制御方法であって、発熱手段による加熱部材に対する加熱を停止した後の冷却状態にある冷却過程における所定時間、加熱部材の温度を温度センサにより測定する加熱部材温度測定ステップと、加熱部材温度測定ステップおいて測定された加熱部材の温度の時間に対する変化量に基づいて、次の像加熱開始までの待機時における、加熱部材に対する予備加熱のモードを決定する予備加熱モード決定ステップと、予備加熱モード決定ステップにおいて決定された予備加熱のモードに応じて、加熱部材への予備加熱を開始する予備加熱ステップとを含むことを特徴とする。
【００５２】
この第１の温度制御方法の構成によれば、カバーを有する上記像加熱装置に好適な温度制御方法を実現することができる。
【００５３】
【００５４】
【００５５】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の温度制御方法は、被加熱材である記録媒体上に未定着のトナー画像を形成担持させる画像形成手段と、記録媒体（記録用紙、ＯＨＰフィルム等）を直接加熱する移動可能な加熱部材（ベルト）と、加熱部材を直接または間接的に加熱する発熱手段と、加熱部材に当接する加圧手段と、加熱部材の温度を検知する温度センサと、温度センサによる検知温度に基づいて、加熱部材の温度が設定温度になるように発熱手段の発熱量を制御する制御手段とを有し、トナー画像を記録媒体に熱定着させる着脱可能な像加熱装置と、像加熱装置が装着された際に、温度センサによる加熱部材の検知温度と温度センサの近傍における雰囲気温度とを略一致させるために、被加熱材の通過部を除いた、加熱部材の少なくとも一部、温度センサ、および加圧手段が占める空間を覆うカバーとを備えた画像形成装置に適用される温度制御方法であって、発熱手段による加熱部材に対する加熱を停止した後の冷却状態にある冷却過程における所定時間、加熱部材の温度を温度センサにより測定する加熱部材温度測定ステップと、加熱部材温度測定ステップおいて測定された加熱部材の温度の時間に対する変化量に基づいて、次の像加熱開始までの待機時における、加熱部材に対する予備加熱のモードを決定する予備加熱モード決定ステップと、予備加熱モード決定ステップにおいて決定された予備加熱のモードに応じて、加熱部材への予備加熱を開始する予備加熱ステップとを含むことを特徴とする。
【００５６】
この第２の温度制御方法の構成によれば、カバーを有さない着脱可能な上記像加熱装置と、当該像加熱装置用のカバーとを含む画像形成装置に好適な予備加熱制御を実現することができる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００５８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る像加熱装置を定着装置として用いた画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。以下、この装置の構成と動作について説明する。
【００５９】
図１において、１７は装置本体の外装板、１は電子写真感光体（以下、感光ドラムと称する）である。感光ドラム１は、矢印の方向に所定の周速度で回転駆動されながら、その表面が帯電器２によってマイナスの所定の暗電位Ｖ０に一様に帯電される。
【００６０】
３はレーザビームスキャナであり、図示しない画像読取装置やコンピュータ等のホスト装置から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビーム４を出力する。上記のように一様に帯電された感光ドラム１の表面は、このレーザビーム４によって走査露光される。これにより、感光ドラム１の露光部分は電位絶対値が低下して明電位ＶＬとなり、感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器５のマイナスに帯電したトナーによって反転現像され、顕像化される。
【００６１】
現像器５は、回転駆動される現像ローラ６を備えている。現像ローラ６は、感光ドラム１と対向して配置されており、その外周面にはトナーの薄層が形成される。現像ローラ６には、その絶対値が感光ドラム１の暗電位Ｖ０よりも小さく、明電位ＶＬよりも大きい現像バイアス電圧が印加されており、これにより現像ローラ６上のトナーが感光ドラム１の明電位ＶＬの部分にのみ転写されて、静電潜像が顕像化され、トナー像１１が形成される。
【００６２】
一方、給紙部７からは記録紙８が一枚ずつ給送され、レジストローラ対９を経て、感光ドラム１と転写ローラ１０とのニップ部へ、感光ドラム１の回転と同期した適切なタイミングで送られる。そして、感光ドラム１上のトナー像１１は、転写バイアスが印加された転写ローラ１０により、記録紙８に転写される。
【００６３】
１３は定着紙ガイドであり、この定着紙ガイド１３によって転写後の記録紙８の定着器１４への移動が案内される。トナー像１１が転写された記録紙８は、感光ドラム１から分離された後、定着器１４へ搬送され、これにより記録紙８上に転写されたトナー像１１が定着される。また、１５は排紙ガイドであり、この排紙ガイド１５によって定着器１４を通過した記録紙８が装置外部へ案内される。トナー像１１が定着された後の記録紙８は排紙トレイ１６へ排出される。１８は定着器１４の着脱や紙ジャムの処理を行うための定着扉であり、この定着扉１８はヒンジ１９を中心に回転して排紙トレイ１６と共に開閉される。そして、定着扉１８を開くことにより、定着器１４は装置本体に対して発熱ローラ２１（図２参照）の軸と直角な方向へ着脱可能となる。図１中の破線は定着器１４の脱着状態の位置を示し、実線は定着器１４の装着時の位置を示す。図１に示すように、後述する励磁コイル２５（図２参照）等の励磁手段２４を装置本体内に残して、定着器１４のみが着脱される。
【００６４】
記録紙８が分離された後の感光ドラム１は、その表面の転写残りトナー等の残留物がクリーニング装置１２によって除去され、繰り返し次の画像形成に供される。
【００６５】
図１３は、図１に示す画像形成装置を用いた画像複写装置の全体構成を示す概略断面図である。図１３において、９１は光源であり、原稿９５を露光する。非画像部から反射された光はミラー９２により反射されレンズ９３により集光されて、ＣＣＤ等の光電変換素子９４により読み取られた画像情報が、Ａ／Ｄ変換器（不図示）等により時系列のデジタル画像信号へと変換される。その後、画像信号は画像形成装置のレーザービームスキャナ３に入力され画像形成される。
【００６６】
次に、本実施形態の像加熱装置について、具体例を挙げてさらに詳細に説明する。
【００６７】
図２は、上記画像形成装置に用いられる像加熱装置としての定着装置の構成を示す断面図である。
【００６８】
図２において、２５は励磁手段２４の一部を構成する励磁コイルである。この励磁コイル２５は、細い線を束ねたリッツ線を用いて形成されており、発熱ローラ２１に巻き付いた定着ベルト２０を覆うような断面形状となっている。また、励磁コイル２５の中心と背面の一部には、フェライトからなる芯材２６が設けられている。芯材２６の材料としては、フェライトの他、パーマロイ等の高透磁率の材料を用いることもできる。励磁コイル２５は発熱ローラ２１の外側に設けられており、励磁回路７５から例えば２３ｋＨｚの励磁電流が印加される。これよって、発熱ローラ２１の一部が電磁誘導により加熱される。
【００６９】
なお、図２では、励磁コイル２５が発熱ローラ２１の外側に設けられているが、発熱ローラの内部に励磁コイルを配置しても良い。
【００７０】
定着ベルト２０の発熱ローラ２１との接触部を通り過ぎた部分には、定着ベルト２０の裏面に接触するように温度センサ４５が設けられており、これにより定着ベルト２０の温度が検知される。
【００７１】
７９は制御手段であり、制御手段７９は、温度センサ４５により検知した定着ベルトの温度および温度の時間に対する変化量（「温度変化量」と呼ぶ）に基づいて、最適な定着温度となるように、励磁回路７５を介して励磁コイル２５に供給する電力を制御し、これにより発熱ローラ２１の発熱量を制御する。この制御方法については、後ほど詳細に説明する。
【００７２】
２８は保持部材としてのコイルガイドである。このコイルガイド２８は、ＰＥＥＫ材やＰＰＳなどの耐熱温度の高い樹脂からなり、励磁コイル２５及び芯材２６と一体になっている。このようにコイルガイド２８を設けることにより、発熱ローラ２１から放射される熱が発熱ローラ２１と励磁コイル２５との間の空間に籠もって、励磁コイル２５が損傷を受けるのを回避することができる。
【００７３】
尚、図２においては、芯材２６の断面形状が半円形となっているが、芯材２６は必ずしも励磁コイル２５の形状に沿った形状とする必要はなく、その断面形状は、例えば、略Πの字状であってもよい。
【００７４】
薄肉の定着ベルト２０は、基材がガラス転移点３６０℃のポリイミド樹脂からなる直径５０ｍｍ、厚さ９０μｍのエンドレスのベルトである。定着ベルト２０の表面には、離型性を付与するために、フッ素樹脂からなる厚さ３０μｍの離型層（図示せず）が被覆されている。基材の材料としては、本実施例で用いたポリイミド樹脂の他、フッ素樹脂等の耐熱性を有する樹脂を用いることもできる。また、定着ベルト２０の基材のガラス転移点は、２００℃〜５００℃であるのが望ましい。また、定着ベルト２０の表面の離型層としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の離型性の良好な樹脂やゴムを単独であるいは混合して用いてもよい。定着ベルト２０をモノクロ画像の定着用として用いる場合には離型性のみを確保すればよいが、定着ベルト２０をカラー画像の定着用として用いる場合には弾性を付与することが望ましく、その場合にはさらに厚いゴム層を形成する必要がある。また、定着ベルト２０の熱容量は、６０Ｊ／Ｋ以下であるのが好ましく、さらに好ましくは、４０Ｊ／Ｋ以下である。
【００７５】
また、定着ベルト２０は、表面が低硬度（ＪＩＳＡ３０度）の弾力性を有する発泡体であるシリコーンゴムによって構成された直径２０ｍｍの低熱伝導性の定着ローラ２２と発熱ローラ２１とに所定の張力をもって懸架されており、矢印Ｂの方向に回転移動可能となっている。
【００７６】
発熱ローラ２１は、直径３０ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの円筒状のＳＵＳ４３０からなり、熱容量は５４Ｊ／Ｋである。尚、発熱ローラ２１の材料としては、ＳＵＳ４３０の他、鉄等の他の磁性金属を用いることもできる。また、発熱ローラ２１の熱容量は、６０Ｊ／Ｋ以下であるのが好ましく、さらに好ましくは、４０Ｊ／Ｋ以下である。
【００７７】
加圧ローラ２３は、硬度ＪＩＳＡ６５度のシリコーンゴムによって構成され、定着ベルト２０を介して定着ローラ２２に圧接してニップ部を形成している。そして、この状態で、加圧ローラ２３は、定着ローラ２２の回転に伴って回転するように支持されている。加圧ローラ２３の材料としては、他のフッ素ゴム、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂やゴムを用いてもよい。また、耐摩耗性や離型性を高めるために、加圧ローラ２３の表面には、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の樹脂あるいはゴムを単独であるいは混合して被覆することが望ましい。また、熱の放散を防ぐため、加圧ローラ２３は、熱伝導性の小さい材料によって構成されることが望ましい。
【００７８】
加圧ローラ２３は、図示しない装置本体の駆動源によって回転駆動される。また、定着ローラ２２は、定着ベルト２０を介して加圧ローラ２３の回転に伴って回転する。また、発熱ローラ２１は、定着ベルト２０を介して定着ローラ２２の回転に伴って回転する。
【００７９】
９０は、定着ベルト２０および発熱ローラ２１の一部（励磁コイル２５に対向する部分以外）、定着ローラ２２、温度センサ４５、加圧ローラ２３が占める空間を覆うカバーであり、これにより、定着ベルト２０の温度とその雰囲気温度とを一致させることで、加圧ローラ２３の温度が定着ベルト２０の温度よりも高くなるのを防止することができ、加圧ローラの温度を適切に推定することができる。
【００８０】
なお、図２では、定着ベルト２０を発熱ローラ２１と定着ローラ２２で懸架しているが、チューブ状の定着ベルトを定着ローラ上に設けた１軸構成であっても良い。その場合も加圧ローラにより駆動されるが、定着ローラもしくは定着押圧部材は固定でチューブ状の定着ベルトのみ回転する構成や、定着ローラと定着ベルトが同時に回転する構成であっても良い。その場合の励磁コイルは、定着ベルトの外側であっても、内側であっても良い。
【００８１】
１軸構成の定着装置の一例を図１０、図１１および図１２に示す。なお、図１０〜図１２において、図２と同一の構成および機能を有する部分については、同一の符号を付している。
【００８２】
図１０は、１軸外部コイル方式定着装置の一構成例を示す断面図である。
【００８３】
図１０において、定着ローラは、軸心２０４上にフェライトからなる磁気シールド層２０３と、低硬度（Asker-C４０度）の弾力性ある発泡体のシリコーンゴム層２０２とを設け、その外側に金属性定着ベルト２０１を配した構造となっている。金属性定着ベルト２０１は、定着ベルト２０の基材が電鋳で製作したニッケル等のごく薄い金属であること以外は、定着ベルト２０と同等の構造となっている。
【００８４】
この構成では、見かけの熱容量が２軸構成よりも小さくなるため昇温時間も短くなるが、より加圧ローラ温度の影響を受けやすく、本発明の温度制御が必須となる。
【００８５】
図１１は、１軸内部コイル方式定着装置の一構成例を示す断面図である。
【００８６】
図１１において、定着ローラ３０１は直径３０ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの円筒状のＳＵＳ４３０からなる。尚、定着ローラ３０１の材料としては、ＳＵＳ４３０の他、鉄等の他の磁性金属を用いることもできる。励磁コイル２５は、耐熱性樹脂からなるコイルホルダ３０２の上に巻かれ、定着ローラ３０１の内部から定着ローラ３０１を加熱する。
【００８７】
図１２は、１軸内部コイル方式ベルト定着装置の一構成例を示す断面図である。
【００８８】
図１２において、定着ベルト４０１は、基材を電鋳で製作したニッケル等のごく薄い金属からなり、弾性のあるシリコーンゴム層を挟んで表面に離型層を持つベルトである。離型層としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の離型性の良好な樹脂やゴムを単独であるいは混合して用いてもよい。
【００８９】
定着ベルト４０１は、耐熱性樹脂からなる押圧部材４０２と加圧ローラ２３の間で保持され、加圧ローラの回転に合わせ従動する。
【００９０】
本構成では、定着ベルト４０１の熱容量が小さいため、周囲温度の影響を受けやすく、定着性における加圧ローラ温度の依存性も強い。そのため、本発明の温度制御における改善効果が著しく発揮される。
【００９１】
上記のように構成された定着装置に、図１の画像形成装置でトナー像１１が転写された記録紙８を、トナー画像１１が転写された面を上側にして矢印Ｆの方向から突入させることにより、記録紙８上のトナー像１１を定着することができる。
【００９２】
図３は、本実施形態における定着ベルト２０の、印字終了時点からの経過時間ｔｐに対する閾値温度Ｔｆの冷却曲線を示す図である。この冷却曲線は、図４のフローチャートを参照して後述するが、ユーザにより印字要求が与えられた場合、前の印字終了時点から次の印字開始直前までの経過時間ｔｐにおける、温度センサ４５により検知した定着ベルト２０の温度Ｔｂ（実測値）と閾値温度Ｔｆ（基準値）との大小関係に基づいて、各種の定着温度が格納された複数の参照テーブルのうち１つを選択し、定着温度を最適に制御するために用いられる。
【００９３】
図３において、印字終了時点（ｔｐ＝０）からｔｐ＝ｔ_W（例えば、２秒）までは、温度センサ４５を例えばサーミスタにより構成した場合、定着ベルト２０の検知温度Ｔｂと閾値温度Ｔｆとの差がサーミスタの分解能以下となり、検知温度Ｔｂと閾値温度Ｔｆとの大小関係を正確に判定できないので、定着温度制御は行わず待機する。
【００９４】
時点ｔ_W（２秒）から時点ｔ_F12（例えば、１５秒）までの時間期間において、経過時間ｔｐをパラメータとした場合の閾値温度Ｔｆは、以下の数式Ｆ１で表される。
【００９５】
Ｔｆ＝０．００００２ｔｐ⁴−０．００２４ｔｐ³＋０．１０１７ｔｐ²
−２．５１１９ｔｐ＋１６７．６８ …（Ｆ１）
時点ｔ_F12（１５秒）から時点ｔ_F23（例えば、６０秒）までの時間期間において、経過時間ｔｐをパラメータとした場合の閾値温度Ｔｆは、以下の数式Ｆ２で表される。
【００９６】
Ｔｆ＝０．０００００２５ｔｐ⁴−０．０００５ｔｐ³
＋０．０３９０１ｔｐ⁴−１．５９０６ｔｐ＋１６２．５３
…（Ｆ２）
時点ｔ_F23（６０秒）から時点ｔ_F34（例えば、９０秒）までの時間期間において、経過時間ｔｐをパラメータとした場合の閾値温度Ｔｆは、以下の数式Ｆ３で表される。
【００９７】
Ｔｆ＝−０．１３１３ｔｐ＋１３９．８１ …（Ｆ３）
時点ｔ_F34（９０秒）から時点ｔ_F45（例えば、１２０秒）までの時間期間において、経過時間ｔｐをパラメータとした場合の閾値温度Ｔｆは、以下の数式Ｆ４で表される。
【００９８】
Ｔｆ＝−０．１ｔｐ＋１３６．９９ …（Ｆ４）
時点ｔ_F45（１２０秒）から時点ｔ_E（例えば、１８０秒）までの時間期間において、経過時間ｔｐをパラメータとした場合の閾値温度Ｔｆは、以下の数式Ｆ５で表される。
【００９９】
Ｔｆ＝−０．０８３１ｔｐ＋１３４．９６ …（Ｆ５）
なお、時点ｔ_E（１８０秒）以降は、閾値温度Ｔｆを用いずに、単純に定着ベルト２０の温度Ｔｂだけに基づいて、参照テーブルのうちの１つが選択される。これは、前の像加熱終了時点から１８０秒（ｔ１）が経過した場合、定着ベルト２０の温度Ｔｂは十分低くなっており、したがって加圧ローラ２３の温度も低いと判断できるためである。また、定着ベルト２０の温度Ｔｂが１２０℃以下となった場合も同様である。
【０１００】
次に、以上のような像加熱装置の構成および定着ベルト２０の冷却曲線を用いて定着温度を制御する方法について、図２および図３に加えて、図４、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して説明する。
【０１０１】
図４は、本実施形態による像加熱装置および画像形成装置に適用される定着温度制御ルーチンにおける処理工程を示すフローチャートである。図５Ａは、低温用の参照テーブル（テーブルＡ）の内容例を示す図で、図５Ｂは、中温用の参照テーブル（テーブルＢ）の内容例を示す図で、図５Ｃは、高温用の参照テーブル（テーブルＣ）の内容例を示す図である。
【０１０２】
図４において、まず、印字が終了した時点（ｔｐ＝０）で、タイマー（不図示）により、経過時間ｔｐの計時を開始する（Ｓ４０１）。印字を終了してから、ユーザによる印字要求があると（Ｓ４０２）、経過時間ｔｐがｔ_W（＝２秒）以上になるのを待った後（Ｓ４０３）、温度センサ４５により定着ベルト２０の温度Ｔｂを検知し測定する（Ｓ４０４）。
【０１０３】
次に、定着ベルト２０の温度（以下、ベルト温度と称する）Ｔｂが、図５Ｂに示す中温用のテーブルＢと図５Ｃに示す高温用のテーブルＣのいずれを選択するかの基準となる温度Ｔ_BC（＝１２０℃）よりも高いか否かを判断する（Ｓ４０５）。ステップＳ４０５における判断の結果、ベルト温度Ｔｂが１２０℃以下であった場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０６に分岐して、ベルト温度Ｔｂが、図５Ａに示す低温用のテーブルＡと図５Ｂに示す中温用のテーブルＢのいずれを選択するかの基準となる温度Ｔ_AB（＝７０℃）よりも高いか否かを判断する。ステップＳ４０６における判断の結果、ベルト温度Ｔｂが７０℃よりも高い場合（Ｙｅｓ）、テーブルＢを選択し、テーブルＢに格納されている設定温度（１６０℃または１６７℃）に基づいて、定着温度の制御を行う（「テーブルＢによる温度制御」：Ｓ４０７）。逆に、ステップＳ４０６における判断の結果、ベルト温度Ｔｂが７０℃以下である場合（Ｎｏ）、テーブルＡを選択し、テーブルＡに格納されている、テーブルＢにおける設定温度よりも高い設定温度（１６５℃または１７０℃）に基づいて、定着温度の制御を行う（「テーブルＡによる温度制御」：Ｓ４０８）。
【０１０４】
一方、ステップＳ４０５における判断の結果、ベルト温度Ｔｂが１２０℃よりも高い場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０９に進んで、タイマーにより計時している経過時間ｔｐがｔ_E（＝１８０秒）以下であるか否かを判断する。ステップＳ４０９における判断の結果、経過時間ｔｐが１８０秒を超えている場合（Ｎｏ）、ステップＳ４１３に進んで、テーブルＣを選択し、テーブルＢにおける設定温度よりも低い設定温度（１５５℃または１６３℃）に基づいて、定着温度の制御を行う（「テーブルＣによる温度制御」）。
【０１０５】
一方、ステップＳ４０９における判断の結果、経過時間ｔｐが１８０秒以内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１０に進んで、経過時間ｔｐが、上記の数式Ｆ１とＦ２のいずれを選択するかの基準となる時間ｔ_F12（＝１５秒）以内（ただし、２秒以上）であるか否かを判断する。ステップＳ４１０における判断の結果、経過時間ｔｐが１５秒以内である場合（Ｙｅｓ）、数式Ｆ１に、印字を開始する直前までの経過時間ｔｐを代入し、閾値温度Ｔｆを求める（Ｓ４１１）。
【０１０６】
次に、ベルト温度Ｔｂが、ステップＳ４１１で求めた閾値温度Ｔｆよりも高いか否かを判断し（Ｓ４１２）、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆ以下である場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０７に分岐して、中温用のテーブルＢによる温度制御を行う。一方、ステップＳ４１２における判断の結果、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆよりも高い場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１３に進んで、高温用のテーブルＣによる温度制御を行う。
【０１０７】
一方、ステップＳ４１０における判断の結果、経過時間ｔｐが１５秒を超えている場合（Ｎｏ）、ステップＳ４１４に分岐して、経過時間ｔｐが、上記の数式Ｆ２とＦ３のいずれを選択するかの基準となる時間ｔ_F23（＝６０秒）以内であるか否かを判断する。ステップＳ４１４における判断の結果、経過時間ｔｐが６０秒以内である場合（Ｙｅｓ）、数式Ｆ２に、印字を開始する直前までの経過時間ｔｐを代入し、閾値温度Ｔｆを求める（Ｓ４１５）。
【０１０８】
次に、ベルト温度Ｔｂが、ステップＳ４１５で求めた閾値温度Ｔｆよりも高いか否かを判断し（Ｓ４１６）、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆ以下である場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０７に分岐して、中温用のテーブルＢによる温度制御を行う。一方、ステップＳ４１６における判断の結果、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆよりも高い場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１３に進んで、高温用のテーブルＣによる温度制御を行う。
【０１０９】
一方、ステップＳ４１４における判断の結果、経過時間ｔｐが６０秒を超えている場合（Ｎｏ）、ステップＳ４１７に分岐して、経過時間ｔｐが、上記の数式Ｆ３とＦ４のいずれを選択するかの基準となる時間ｔ_F34（＝９０秒）以内であるか否かを判断する。ステップＳ４１７における判断の結果、経過時間ｔｐが９０秒以内である場合（Ｙｅｓ）、数式Ｆ３に、印字を開始する直前までの経過時間ｔｐを代入し、閾値温度Ｔｆを求める（Ｓ４１８）。
【０１１０】
次に、ベルト温度Ｔｂが、ステップＳ４１８で求めた閾値温度Ｔｆよりも高いか否かを判断し（Ｓ４１９）、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆ以下である場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０７に分岐して、中温用のテーブルＢによる温度制御を行う。一方、ステップＳ４１９における判断の結果、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆよりも高い場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１３に進んで、高温用のテーブルＣによる温度制御を行う。
【０１１１】
一方、ステップＳ４１７における判断の結果、経過時間ｔｐが９０秒を超えている場合（Ｎｏ）、ステップＳ４２０に分岐して、経過時間ｔｐが、上記の数式Ｆ４とＦ５のいずれを選択するかの基準となる時間ｔ_F45（＝１２０秒）以内であるか否かを判断する。ステップＳ４２０における判断の結果、経過時間ｔｐが１２０秒以内である場合（Ｙｅｓ）、数式Ｆ４に、印字を開始する直前までの経過時間ｔｐを代入し、閾値温度Ｔｆを求める（Ｓ４２１）。
【０１１２】
次に、ベルト温度Ｔｂが、ステップＳ４２１で求めた閾値温度Ｔｆよりも高いか否かを判断し（Ｓ４２２）、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆ以下である場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０７に分岐して、中温用のテーブルＢによる温度制御を行う。一方、ステップＳ４２２における判断の結果、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆよりも高い場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１３に進んで、高温用のテーブルＣによる温度制御を行う。
【０１１３】
一方、ステップＳ４２０における判断の結果、経過時間ｔｐが１２０秒を超えている場合（Ｎｏ）、数式Ｆ５に、印字を開始する直前までの経過時間ｔｐを代入し、閾値温度Ｔｆを求める（Ｓ４２３）。
【０１１４】
次に、ベルト温度Ｔｂが、ステップＳ４２３で求めた閾値温度Ｔｆよりも高いか否かを判断し（Ｓ４２４）、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆ以下である場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０７に分岐して、中温用のテーブルＢによる温度制御を行う。一方、ステップＳ４２４における判断の結果、ベルト温度Ｔｂが閾値温度Ｔｆよりも高い場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１３に進んで、高温用のテーブルＣによる温度制御を行う。
【０１１５】
以上のような定着温度制御を行うことにより、加圧ローラ２３の温度を検知する温度センサを設けなくても、定着ベルト２０の温度または温度変化量から加圧ローラ２３の温度を推定し、次の像加熱時における最適な定着温度を設定することで、低コスト化を達成し、加圧ローラ２３の温度変動による定着画像の光沢ムラや高温時の定着ベルト２０の巻き付き等を防止することができる。
【０１１６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態による像加熱装置の構成は、図２に示す第１の実施形態の構成と同じであるが、第１の実施形態では、定着ベルト２０の冷却曲線を用いて、定着温度制御を行うのに対して、本実施形態では、前の印字終了からの待機時において、定着ベルト２０の温度を１００℃前後に維持する予備加熱制御を行う点で異なる。
【０１１７】
以下、予備加熱温度を制御する方法について、図６、図７、図８Ａ、および図８Ｂを参照して説明する。
【０１１８】
図６は、本実施形態による像加熱装置および画像形成装置に適用される予備加熱制御ルーチンにおける処理工程を示すフローチャートである。
【０１１９】
図７は、図６のフローにおいて、温度の時間に対する変化量（温度変化量）に対応する(温度変化量の逆数）１５０℃から１２０℃までの冷却時間ｔｐに応じて選択される各予備加熱モード（モード１からモード４）における環境条件（ＮＮ環境、ＬＬ環境）に対応した投入電力の値Ｐ０、上限温度Ｔｈ、下限温度Ｔｌの具体的な値を示す図である。
【０１２０】
図８Ａは、図７のモード１による予備加熱温度制御を行った場合のベルト温度と投入電力の波形図で、図８Ｂは、図７のモード２、３による予備加熱温度制御を行った場合のベルト温度と投入電力の波形図である。
【０１２１】
印字が終了した時点で、図６の予備加熱制御ルーチンに入り、環境温度Ｔａが、ＮＮ環境とＬＬ環境のいずれを選択するかの基準となる温度Ｔ_NL（＝１５℃）以上であるか否かを判断する（Ｓ６０１）。ステップＳ６０１における判断の結果、環境温度ＴａがＴ_NL以上である場合（Ｙｅｓ）、図７に示すＮＮ環境の上限温度Ｔｈおよび下限温度Ｔｌを設定する（Ｓ６０２）。一方、ステップＳ６０１における判断の結果、環境温度ＴａがＴ_NLよりも低い場合（Ｎｏ）、図７に示すＬＬ環境の上限温度Ｔｈおよび下限温度Ｔｌを設定する（Ｓ６０３）。
【０１２２】
次に、定着ベルト２０の温度が１５０℃から１２０℃まで低下するのに要する冷却時間ｔｐを測定し（Ｓ６０４）、冷却時間ｔｐがモード１とモード２のいずれを選択するかの基準となる冷却時間ｔ_M12（例えば、１０秒）よりも短いか否かを判断する（Ｓ６０５）。ステップ６０５における判断の結果、冷却時間ｔｐが１０秒よりも短い場合（Ｙｅｓ）、モード１による予備加熱制御を行う（Ｓ６０６）。
【０１２３】
図８Ａに示すように、定着ベルト２０の温度が１５０℃になった時点ｔ０から１２０℃に低下する時点ｔ１までの冷却時間ｔｐが１０秒未満の場合、モード１に入る。モード１では、定着ベルト２０を５０ｍｍ／秒で１０回転だけ回転移動させながら、時点ｔ１から時点ｔ２までの間は、励磁回路７５から励磁コイル２５（図２）に、図７に示すように、波高値が９００Ｗの電力で通電を行い、時点ｔ２から時点ｔ３までの間は、通電を停止させる動作を繰り返し行う。これにより、ベルト温度が、１３０℃の上限温度Ｔｈと１１０℃の下限温度Ｔｌとの間を行き来するように、予備加熱制御が行われる。
【０１２４】
再び、図６に戻って、モード１が終了した場合、モード２に移行し、モード２による予備加熱制御を行う（Ｓ６０８）。
【０１２５】
モード２では、定着ベルト２０の回転移動を停止した状態で、図７および図８Ｂに示すように、時点ｔ１から時点ｔ２までの間は、励磁回路７５から励磁コイル２５（図２）に、波高値が１３０Ｗの電力Ｐ０で通電を行い、時点ｔ２から時点ｔ３までの間は通電を停止させ、時点ｔ３から時点ｔ４の間は、波高値を１３０×０．９６Ｗに減少させた電力Ｐ１で通電を行い、時点ｔ４から時点ｔ５までの間は通電を停止させ、時点ｔ５では、波高値を１３０×（０．９６）²Ｗに減少させた電力Ｐ２で通電を行い、というように、通電／非通電サイクル毎に投入電力を減少させる動作を繰り返し行う。これにより、ベルト温度が、ＮＮ環境の場合、１００℃の上限温度Ｔｈと９７℃の下限温度Ｔｌとの間を行き来するように、ＬＬ環境の場合、９２℃の上限温度Ｔｈと８７℃の下限温度Ｔｌとの間を行き来するように、予備加熱制御が行われる。
【０１２６】
モード２において、検知温度が、通電時の投入電力（すなわち、制御手段が供給する電力）の値を１００Ｗ以下とするような温度になった場合、モード３へと移行し、モード３による予備加熱制御を行う（Ｓ６１０）。
【０１２７】
モード３では、定着ベルト２０の回転移動を停止した状態で、図７および図８Ｂに示すように、時点ｔ１から時点ｔ２までの間は、励磁回路７５から励磁コイル２５（図２）に、値が１００Ｗの電力Ｐ０で通電を行い、時点ｔ２から時点ｔ３までの間は通電を停止させ、時点ｔ３から時点ｔ４の間は、値を１００×０．９６Ｗに減少させた電力Ｐ１で通電を行い、時点ｔ４から時点ｔ５までの間は通電を停止させ、時点ｔ５では、値を１００×（０．９６）²Ｗに減少させた電力Ｐ２で通電を行い、というように、通電／非通電サイクル毎に投入電力を減少させる動作を繰り返し行う。これにより、ベルト温度が、ＮＮ環境の場合、１００℃の上限温度Ｔｈと９７℃の下限温度Ｔｌとの間を行き来するように、ＬＬ環境の場合、９２℃の上限温度Ｔｈと８７℃の下限温度Ｔｌとの間を行き来するように、予備加熱制御が行われる。
【０１２８】
モード３において、通電時の投入電力の値が６０Ｗ以下になった場合、モード４へと移行し、モード４による予備加熱制御を行う（Ｓ６１１）。
【０１２９】
モード４では、定着ベルト２０の回転移動を停止した状態で、図７に示すように、値が６０Ｗの電力での通電と非通電を交互に行う。これにより、ベルト温度が、ＮＮ環境の場合、１００℃の上限温度Ｔｈと９７℃の下限温度Ｔｌとの間を行き来するように、ＬＬ環境の場合、９２℃の上限温度Ｔｈと８７℃の下限温度Ｔｌとの間を行き来するように、予備加熱制御が行われる。
【０１３０】
再び、図６に戻って、ステップＳ６０５における判断の結果、冷却時間ｔｐが１０秒以上である場合（Ｎｏ）、ステップＳ６０７に進んで、冷却時間ｔｐがモード２とモード３のいずれを選択するかの基準となる冷却時間ｔ_M23（例えば、２０秒）よりも短いか否かを判断する。ステップ６０７における判断の結果、冷却時間ｔｐが２０秒よりも短い場合（Ｙｅｓ）、モード２による予備加熱制御を行う（Ｓ６０８）。
【０１３１】
一方、ステップ６０７における判断の結果、冷却時間ｔｐが２０秒以上である場合（Ｎｏ）、ステップＳ６０９に進んで、冷却時間ｔｐがモード３とモード４のいずれを選択するかの基準となる冷却時間ｔ_M34（例えば、３０秒）よりも短いか否かを判断する。ステップ６０９における判断の結果、冷却時間ｔｐが３０秒よりも短い場合（Ｙｅｓ）、モード３による予備加熱制御を行う（Ｓ６１０）。
【０１３２】
一方、ステップ６０９における判断の結果、冷却時間ｔｐが３０秒以上である場合（Ｎｏ）、モード４による予備加熱制御を行う（Ｓ６１１）。
【０１３３】
以上のような予備加熱制御を行うことにより、定着ベルト２０の温度変化量に基づいて（１５０℃から１２０℃までの冷却時間に応じて、モード１、２、３、４を選択）、次の像加熱開始までの待機時に、定着ベルト２０に対する最適な予備加熱モードを選択して定着ベルト２０および発熱ローラ２１を予備加熱することで、ファーストプリント時間を短縮することができる。
【０１３４】
なお、本実施形態において、図７にモード０が示されているが、これは、予備加熱を行って待機している時に、ユーザが画像形成装置のドアを開け、再びドアを閉めて復帰した場合に対する予備加熱モードである。このような場合、ドアを開けた際に、安全のため定着装置への通電を停止させることにより、また環境温度により、画像形成装置の機内温度が低下し、ベルト温度も低下する。ベルト温度が１００℃未満の場合、モード０による予備加熱制御が行われる。
【０１３５】
モード０においては、例えばＬＬ環境の場合、０．５秒間通電、３．５秒間非通電の４秒周期（１／８のデューティー比：６３Ｗ相当の投入電力）で、またＮＮ環境の場合、０．５秒間通電、４．５秒間非通電の５秒周期（１／１０のデューティー比：５０Ｗ相当の投入電力）で、ベルト温度が１００℃以上になるまで、定着ベルト２０が徐々に加熱される。ベルト温度が１００℃に達すれば、モード２へ移行して、上述したような予備加熱温度制御が行われる。
【０１３６】
（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態として、第１または第２の実施形態による像加熱装置を定着装置として用いたカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【０１３７】
図９において、右側端部がこのカラー画像形成装置の前面であり、前面には前扉６７が設けられている。６８は転写ベルトユニットであり、中間転写ベルト６９と、中間転写ベルト６９を懸架する３本の支持軸７０と、クリーナ７１とにより構成されており、これらは一体化されてカラー画像形成装置に着脱自在に装着されている。この場合、図９に示すように、カラー画像形成装置の前扉６７を開けて、転写ベルトユニット６８を着脱することができる。
【０１３８】
カラー画像形成装置の内部の左側には、転写ベルトユニット６８に隣接してキャリッジ７３が設けられており、キャリッジ７３内には、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）用の４個の断面略扇型の像形成ユニット７２ＢＫ、７２Ｃ、７２Ｍ、７２Ｙが円環状に収容されている。ここで、キャリッジ７３は矢印の方向に回転可能となっている。
【０１３９】
像形成ユニット７２は、感光ドラム１の周りにプロセス要素を配置して一体化されており、以下の部品によって構成されている。
【０１４０】
２は感光ドラム１をマイナスに一様に帯電するコロナ帯電器、９７はそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーを内蔵し、現像ローラ６から対向する感光ドラム１上の静電潜像にマイナス帯電性のトナーを付着させて各色ごとのトナー像を形成する現像器である。尚、図２０中、３は転写ベルトユニット６８の下方に設けられたレーザビームスキャナである。
【０１４１】
像形成ユニット７２ＢＫ〜７２Ｙは、カラー画像形成装置の上面の上面扉７４を開くことにより、カラー画像形成装置の内部への着脱が可能となっている。キャリッジ７３が回転すると、像形成ユニット７２ＢＫ、７２Ｃ、７２Ｍ、７２Ｙは回転しないミラー７６の周りを回転する。像形成時において、各像形成ユニット７２ＢＫ、７２Ｃ、７２Ｍ、７２Ｙは、順次中間転写ベルト６９に対向する像形成位置Ｐに位置する。
【０１４２】
次に、上記のように構成されたカラー画像形成装置の動作について説明する。
【０１４３】
まず、キャリッジ７３を回転させて、１色目のイエロー用の像形成ユニット７２Ｙを像形成位置Ｐに移動させる（図２０の状態）。この状態で、レーザビームスキャナ３からのレーザ光４が像形成ユニット７２Ｙとマゼンタ用の像形成ユニット７２Ｍとの間を通過し、ミラー７６で反射されて像形成位置Ｐの感光ドラム１に入射し、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は対向する現像器９７の現像ローラ６に搬送されるイエロートナーによって現像され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。次いで、感光ドラム１上に形成されたイエローのトナー像は、中間転写ベルト６９に１次転写される。
【０１４４】
イエローのトナー像の形成が完成したら、キャリッジ７３を矢印方向に９０゜回転移動させて、マゼンタ用の像形成ユニット７２Ｍを像形成位置Ｐへ移動させる。そして、先のイエローの場合と同じ動作を行い、中間転写ベルト６９上のイエローのトナー像の上にマゼンタのトナー像を重ね合わせる。同様の動作をさらにシアン、ブラックの順に行い、中間転写ベルト６９上に４色のトナー像を重ね合わせたトナー像を形成する。
【０１４５】
中間転写ベルト６９上の４色目のブラックのトナー像の先端位置にタイミングを合わせて、転写ローラ１０を中間転写ベルト６９に接触させる。そして、記録紙８を転写ローラ１０と中間転写ベルト６９との間のニップ部に搬送し、４色のトナー像を記録紙８に転写（２次転写）する。トナー像が転写された記録紙８は定着器１４を通過して定着された後、装置外に排出される。２次転写残りのトナーは、タイミングを合わせて中間転写ベルト６９へ離接するクリーナ７１によって除去される。
【０１４６】
１枚の画像形成が終了したら、像形成位置Ｐへイエロー用の像形成ユニット７２Ｙを移動させ、次の画像形成に備える。
【０１４７】
本実施の形態においては、定着ベルト２０は、厚み９０μｍのポリイミド樹脂からなる基材に厚み１５０μｍのシリコーンゴムを積層して構成されている。そして、定着ベルト２０の張設方向は、定着器１４の着脱方向に一致している。
【０１４８】
図９に示すように、定着器１４は、励磁手段２４を装置本体に残して、発熱ローラ２１と定着ローラ２２と加圧ローラ２３が一体のユニットとして、装置本体に着脱可能である。ここで、定着ベルト２０の張設方向と断面略半円形の励磁手段２４の開口方向とは、定着器１４の着脱方向と一致している。その結果、励磁手段２４と発熱ローラ２１とが干渉しないので、定着器１４を容易に着脱することができる。尚、定着器１４の着脱は、定着扉１８を開閉することによって行われる。
【０１４９】
なお、上記の各実施形態においては、電磁誘導によって発熱ローラ２１を発熱させ、定着ベルト２０を間接的に加熱するようにしているが、必ずしもこの構成に限定されるものではなく、導電性を有する定着ベルト２０を用い、定着ベルト２０を電磁誘導によって直接加熱するようにしてもよい。この場合、導電性の定着ベルト２０としては、例えば厚さ３０μｍ、直径６０ｍｍのニッケル電鋳ベルト基材の表面に、カラー画像を定着するために１５０μｍのシリコーンゴムを被覆したものが用いられる。
【０１５０】
なお、上記の各実施形態においては、温度センサ４５による定着ベルト２０の検知温度と温度センサ４５の近傍における雰囲気温度とを略一致させるためのカバー９０は、像加熱装置側に装着されるものとして例示したが、像加熱装置を取り外した状態での画像形成装置側に設け、像加熱装置を装着した際に、定着ベルト２０の少なくとも一部、温度センサ４５、および加圧ローラ２３が占める空間を覆うように構成することもできる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加圧ローラの温度を検知する温度センサを削除して低コスト化を図り、そのためにベルトの温度または温度変化量から加圧ローラの温度を推定し、次の像加熱時における最適な定着温度を設定することで、加圧ローラの温度変動による記録媒体毎の印刷画像の光沢度の差を解消し、また高温時のベルト巻き付き等を防止することが可能になる。
【０１５２】
また、次の像加熱開始までの待機時に、ベルトの温度変化量に基づいて、最小限のベルト回転動作しか必要としない最適な予備加熱を行うことで、騒音の低減と省エネルギ化を考慮してファーストプリント時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る像加熱装置を定着装置として用いた画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】第１の実施形態に係る像加熱装置の構成を示す断面図
【図３】第１の実施形態における定着ベルト２０の、印字終了時点からの経過時間ｔｐに対する閾値温度Ｔｆの冷却曲線を示す図
【図４】第１の実施形態による像加熱装置および画像形成装置に適用される定着温度制御ルーチンにおける処理工程を示すフローチャート
【図５Ａ】低温用の参照テーブル（テーブルＡ）の内容例を示す図
【図５Ｂ】中温用の参照テーブル（テーブルＢ）の内容例を示す図
【図５Ｃ】高温用の参照テーブル（テーブルＣ）の内容例を示す図
【図６】本発明の第２の実施形態に係る像加熱装置および画像形成装置に適用される予備加熱制御ルーチンにおける処理工程を示すフローチャート
【図７】図６のフローにおいて、１５０℃から１２０℃までの冷却時間ｔｐに応じて選択される各予備加熱モード（モード１からモード４）における環境条件（ＮＮ環境、ＬＬ環境）に対応した投入電力の値Ｐ０、上限温度Ｔｈ、下限温度Ｔｌの具体的な値を示す図
【図８Ａ】図７のモード１による予備加熱温度制御を行った場合のベルト温度と投入電力の波形図
【図８Ｂ】図７のモード２、３による予備加熱温度制御を行った場合のベルト温度と投入電力の波形図
【図９】本発明の第３の実施形態として、第１または第２の実施形態による像加熱装置を定着装置として用いたカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図
【図１０】図２に示す定着装置の他の構成例を示す断面図
【図１１】図２に示す定着装置の他の構成例を示す断面図
【図１２】図２に示す定着装置の他の構成例を示す断面図
【図１３】図１に示す画像形成装置を用いた画像複写装置の全体構成を示す断面図
【符号の説明】
８記録媒体（被加熱材）
１１トナー画像
１４定着器（像加熱装置）
２０定着ベルト（加熱部材）
２１発熱ローラ（発熱手段）
２２定着ローラ
２３加圧ローラ（加圧手段）
２４励磁手段
２５励磁コイル
４５温度センサ
７５励磁回路
７９制御手段
９０カバー
９１光源
９２ミラー
９３レンズ
９４光電変換素子
９５原稿
２０１金属性定着ベルト
２０２シリコーンゴム層
２０３磁気シールド層
２０４軸心
３０１定着ローラ
３０２コイルホルダ
４０１定着ベルト
４０２押圧部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an image heating device suitable for a fixing device for fixing an unfixed toner image by directly heating a conductive belt by electromagnetic induction or indirectly via a metal roller, and uses such an image heating device. The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus, an image copying apparatus using the image forming apparatus, and a temperature control method applied to the image heating apparatus, the image forming apparatus, and the image copying apparatus.
[0002]
[Prior art]
  As an image heating apparatus typified by a fixing device, a contact heating type image heating apparatus such as a roller heating type or a belt heating type has been generally used.
[0003]
  In recent years, electromagnetic induction heating systems that have the potential for rapid heating and high-efficiency heating have attracted attention due to demands for shortening the warm-up time and saving energy. In the belt heating method, a conductive belt having a smaller heat capacity is used in order to shorten the warm-up time. Then, a high frequency current is passed through the exciting coil, an induced eddy current is generated in the conductive belt by the high frequency magnetic field generated thereby, and the conductive belt itself generates Joule heat. By passing a recording medium (paper, OHP film, etc.) on which an unfixed toner image is formed through a nip portion between a fixing roller and a pressure roller that are in pressure contact with each other through the heated conductive belt, unfixing is performed. The toner image can be fixed.
[0004]
  In the roller heating method, a metal roller having a thinner wall thickness is used in order to shorten the warm-up time. Then, a high-frequency current is passed through the exciting coil, an induced eddy current is generated in the metal roller by the high-frequency magnetic field generated thereby, the metal roller is caused to generate Joule heat, and a nip portion between the pressure roller facing the metal roller, or A recording medium (paper, OHP film, etc.) on which a non-fixed toner image is formed at the nip portion between the fixing roller and a pressure roller facing the fixing roller via a heat-resistant resin belt that conveys heat conducted from the metal roller By passing the toner, an unfixed toner image can be fixed.
[0005]
[Patent Document 1]
        JP-A-6-149102
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  In an image heating apparatus of a belt system (a system using a conductive belt or a resin belt), a low heat capacity conductive belt is electromagnetic induction heated (belt direct heating) or a metal roller is electromagnetic induction heated to have a low heat capacity. Because the heat is conducted to the resin belt (belt indirect heating), the temperature of the belt rises rapidly, but the temperature rise rate of the pressure roller with a large heat capacity is slow, so even if the belt reaches the fixing temperature at the beginning, The temperature of the pressure roller is in a low state. Further, if intermittent printing is continuously performed, the temperature of the pressure roller rises, and as a result, the temperature fluctuation of the pressure roller increases, and the toner image fixed earlier and the toner image fixed later If a difference in glossiness occurs or worsens, fixing failure occurs.
[0007]
  In order to eliminate such a problem, in the conventional image heating apparatus, in order to take the temperature of the pressure roller into consideration when setting the fixing temperature, in addition to the temperature sensor for the belt that detects the temperature of the belt, A pressure roller temperature sensor for detecting the temperature is provided, and a recording medium is formed at the pressure contact portion between the belt and the pressure roller based on the detected temperature of the belt and the detected temperature of the pressure roller obtained by both temperature sensors. It was necessary to control the amount of heating of the heat generating member so that the amount of heat given to (2) maintains a predetermined reference value (see, for example, Patent Document 1).
[0008]
  However, the original role is to press the toner image onto the recording medium, and it is not directly involved in the heating of the recording medium, and an extra temperature sensor is used to detect the temperature of the pressure roller that takes away the heat of the belt. Providing it is not a preferred solution because it increases costs.
[0009]
  Also, since the pressure roller has a large temperature fluctuation due to paper passing, when installing a temperature sensor on the pressure roller, it is necessary to install it within the paper width range, but the surface of the pressure roller is damaged by the temperature sensor There is a risk of scratching the back image during double-sided printing. This problem is particularly noticeable when a color toner image is fixed, because the pressure roller is also required to have the same releasability as the fixing roller, and there are many pressure rollers having a hard surface such as fluororesin.
[0010]
  In addition, in the method in which the metal roller is heated and the heat is conveyed by the resin belt, the metal roller is usually raised to a predetermined temperature and then the rotation operation of the metal roller is started in order to shorten the warm-up time. There are many. However, in the electromagnetic induction heating method, the temperature rises quickly, and if the metal roller is heated in a stationary state in a low heat capacity image heating device, the temperature rises abruptly and is provided on the resin belt or on the resin belt. There is a risk that the elastic body and the like will be altered.
[0011]
  In particular, in a method in which a resin belt is wound around a metal roller and heated, there is a problem that if the metal roller is heated rapidly and becomes too hot, the resin belt is wound according to the curvature of the metal roller and is permanently deformed. This hardly occurs in the conductive belt and does not occur in the configuration in which the linear portion of the conductive belt is heated. That is, this problem is remarkable in the configuration in which the metal roller is heated and the heat is conveyed by the resin belt.
[0012]
  Further, from the viewpoint of energy saving, it is desirable that the heat generating member (conductive belt or metal roller) is heated only when the image heating apparatus is used. Usually, in the case of the roller heating method, a heat generating member exists in the nip portion. However, in the case of a belt system in which the heat generating member and the nip part are separated, that is, the heat generating part and the nip part of the conductive belt or the metal roller around which the resin belt is wound and the nip part are separated, the conductive type A time delay (temperature gradient) occurs between the temperature change in the heat generating part of the belt or the heated part of the resin belt and the temperature change in the nip part.
[0013]
  Further, in order to respond to the user's printing request instantly, it is necessary to perform preheating even during standby. However, when heated in a stationary state, the problem of belt wrapping or deterioration caused by excessively high temperature is solved, and the temperature change in the heat generating part of the conductive belt or the heated part of the resin belt and the temperature in the nip part are solved. In order to reduce the time delay with respect to the change as much as possible, the rotating operation of the conductive belt or the metal roller must be continued even during standby. This is not preferable in terms of energy saving and noise associated with the rotation of the belt.
[0014]
  The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to reduce the cost by eliminating the temperature sensor that detects the temperature of the pressure roller. Estimating the temperature of the pressure roller and setting the optimum fixing temperature for the next image heating eliminates the difference in the glossiness of the printed image for each recording medium due to temperature fluctuations of the pressure roller. Fast print time in consideration of noise reduction and energy saving by performing preheating that requires minimal belt rotation during standby until the start of the next image heating. Heating apparatus, image forming apparatus using the image heating apparatus, image copying apparatus using the image forming apparatus, image heating apparatus, image forming apparatus, and image To provide a temperature control method applied to copy apparatus.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
[0029]
[0030]
[0031]
[0032]
  In order to achieve the above object, an image heating apparatus according to the present invention includes a movable heating member (belt) that directly heats a material to be heated (recording paper, OHP film, etc.) and a heating member directly or indirectly. Based on the temperature detected by the temperature sensor and the temperature sensor that detects the temperature of the heating member, the heating means that heats the heating member, the pressure unit that contacts the heating member, and the temperature of the heating member Control means for controlling the amount of heat generated, and the control means is in a cooling state after the heating of the heating member by the heating means is stopped.In the cooling processHeating memberInspectionAmount of change in knowledge temperature over time (referred to as “temperature change” in the following description))Based on this, a preheating mode for the heating member at the time of standby until the start of the next image heating is determined, and then preheating in the determined mode is started.
[0033]
  ThisStatue ofAccording to the configuration of the heating device, the pressure roller(Pressurizing means)The temperature sensor that detects the temperature of the belt is deleted to reduce costs, and the belt is(Heating means)Optimal preheating forofThe first print time can be shortened by selecting the mode and preheating the belt.
[0034]
  the aboveIn the image heating apparatus, at least a part of the heating member is conductive (conductive belt), and the heat generating means includes an exciting means for directly heating the heating member using electromagnetic induction, or the heat generating means is heated. A rotatable heat generating member (for example, a metal roller) that is inscribed in the member and at least partially has conductivity and indirectly heats the heating member (for example, a heat-resistant resin belt), and electromagnetic induction Excitation means for heating the heat generating memberCan be configured.
[0035]
  Also,the aboveIn the image heating apparatus, the heating member (belt) preferably has a heat capacity of 60 J / K or less, more preferably 40 J / K or less.Yes.
  When the heat capacity of the belt is set to 60 J / K or less, when the belt is heated by the heating means with an input power of 1000 W, it is considered that the part that is actually heated is 1/10 or less of this in a stationary state, and about 1 second. The temperature of the belt can be increased to 200 ° C. or higher in a short time. Further, when the belt heat capacity is 40 J / K or less, if the belt is heated by the heating means with an input power of 900 W, the temperature of the belt can be raised to several hundred degrees C or more in a short time of about 1 second.
[0036]
  Further, in the image heating apparatus, the control means has a change amount with respect to time of the detected temperature of the heating member (belt) larger than a predetermined value (for example, a cooling time tp from 150 ° C. to 120 ° C. is less than 10 seconds, that is, temperature. In the state where the heating member is moved, the detected temperature from the temperature sensor is the first upper limit temperature (for example, 130 ° C.) and the first lower limit temperature (for example, for example). 110 ° C) Select the first preheating mode (mode 1) that controls energization / non-energization of the heat generating means.And decide as the preheating mode to startIt is preferable to do. In this case, it is preferable that the control means continues the moving state of the heating member for a predetermined time (for example, 10 rotations at 50 mm / second).
[0037]
  According to this configuration, when the belt temperature has rapidly decreased since the end of the previous image heating, the pressure roller is determined to be in a low temperature state, the input power is maximized, and the belt is rotated a predetermined number of times. The belt is preheated between the first upper limit temperature (for example, 130 ° C.) and the first lower limit temperature (for example, 110 ° C.) by rotating the belt only for a short time with the minimum necessary belt drive. The optimal preheating temperature can be set.
[0038]
  Further, in the image heating apparatus, the control means has a change amount with respect to time of the detected temperature of the heating member (belt) less than a predetermined value (for example, a cooling time tp from 150 ° C. to 120 ° C. is 10 seconds or more, that is When the amount of change is less than 3 deg / sec), the temperature detected by the temperature sensor is in a state where the heating member is stopped, and the second upper limit temperature (for example, 100 ° C. or 92 ° C.) and the second lower limit temperature (for example, , 97 ° C or 87 ° C), select the second pre-heating mode (mode 2, 3, 4) that controls energization / non-energization for the heat generating meansAnd decide as the preheating mode to startIt is preferable to do. In this case, the control means sets the second upper limit temperature and the second lower limit temperature according to the environmental conditions (temperature, humidity).With different temperatureDepending on the amount of change in the detected temperature of the heating member with respect to time, the value of the input power when the heating means is energizedDifferent valueIt is preferable.
[0039]
  According to this configuration, when the decrease in the belt temperature from the end of the previous image heating is small, it is determined that the pressure roller is still warm, the input power is reduced (for example, 130 W or less), and the belt is The belt is suddenly driven by preheating the belt between the second upper limit temperature (eg, 100 ° C. or 92 ° C.) and the second lower limit temperature (eg, 97 ° C. or 87 ° C.) while stopped. By generating sound, it is possible to achieve both power saving and first print time reduction without causing unnecessary concerns to the user. When the ambient environment is normal temperature / normal humidity (NN environment), the second upper limit temperature is set to 100 ° C., the second lower limit temperature is set to 97 ° C., and when the ambient temperature is low temperature / low humidity (LL environment), the second By setting the upper limit temperature to 92 ° C. and the second lower limit temperature to 87 ° C., which are lower than in the case of the NN environment, optimum preheating according to the environmental conditions can be performed. The second preheating mode is further divided into modes 2, 3, and 4 in descending order of the amount of change in the detected temperature of the heating member with respect to time, and the input power (P0) that is initially set from mode 2 to mode 4 is further reduced. In addition, further power saving can be realized by performing the preheating control so that the initially set input power P0 gradually decreases.
[0040]
  In the above image heating apparatus, SystemEach time the energization / non-energization of the heating means is repeated, the control means decreases the value of the input power when the heating means is energized by a constant factor, and the energization of the heating means depends on the environmental conditions. Input power valueWith different valuesIt is preferable to do.
[0041]
  According to this configuration, more accurate preheating control can be performed by setting the third preheating mode as an intermediate between the first preheating mode and the second preheating mode. Further, by changing the setting of the second upper limit temperature and the second lower limit temperature depending on whether the ambient environment is an NN environment or an LL environment, it is possible to perform optimal preheating according to the environmental conditions. . Moreover, further power saving can be realized by performing the preheating control so that the input power gradually decreases.
[0042]
  the aboveThe image heating device includes at least a part of the heating member, a temperature sensor, and a temperature sensor, except for a passage portion of the material to be heated, in order to substantially match the temperature detected by the temperature sensor with the temperature sensor and the ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor. It is preferable to provide a cover that covers the space occupied by the pressurizing means.
[0043]
  According to this configurationTheBy matching the detected temperature of the belt with the ambient temperature, the temperature of the pressure roller can be prevented from becoming higher than the temperature of the belt, and the temperature of the pressure roller can be estimated appropriately.
[0044]
  In order to achieve the above object, a first image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms and supports an unfixed toner image on a recording medium that is a material to be heated, and heats the toner image on the recording medium. An image forming apparatus including a fixing device for fixing, wherein the fixing deviceAny of the above configurationsIt is an image heating apparatus.
[0045]
  According to the configuration of the first image forming apparatus,the aboveAn image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus having the advantages of an image heating apparatus can be realized. In this case, the cover for making the detected temperature of the heating member substantially coincide with the ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor is,imageIt is provided on the heating device side.
[0046]
  In order to achieve the above object, a second image forming apparatus according to the present invention comprises an image forming means for forming and carrying an unfixed toner image on a recording medium as a material to be heated, and a toner image on the recording medium. An image forming apparatus having a detachable fixing device for heat fixing, the fixing device having no coverAny of the above configurationsWhen the fixing device is mounted, the image forming apparatus is configured to pass the portion to be heated so that the temperature detected by the temperature sensor and the ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor substantially coincide with each other. A cover for covering a space occupied by at least a part of the heating member, the temperature sensor, and the pressurizing unit is provided.
[0047]
  According to the configuration of the second image forming apparatus,the aboveAn image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus having the advantages of an image heating apparatus can be realized. In this case, a cover for making the detected temperature of the heating member substantially coincide with the ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor is provided on the image forming apparatus side with the image heating apparatus removed.
[0048]
  In order to achieve the above object, an image copying apparatus according to the present invention includes an image reading apparatus including an image reading unit that reads an original image, and heats a toner image on a recording medium according to the original image read by the image reading apparatus. And a first or second image forming apparatus formed by fixing.
[0049]
[0050]
[0051]
  In order to achieve the above object, a first temperature control method according to the present invention includes a movable heating member (belt) for directly heating a material to be heated (recording paper, OHP film, etc.) and a heating member directly or Based on the heat generation means for indirectly heating, the pressure means for contacting the heating member, the temperature sensor for detecting the temperature of the heating member, and the temperature detected by the temperature sensor, the temperature of the heating member is set to the set temperature. In order to substantially match the temperature detected by the heating member by the temperature sensor and the ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor, the control means for controlling the amount of heat generated by the heat generating means, and at least the heating member excluding the passage portion of the heated material A temperature control method that is applied to an image heating apparatus that partially includes a temperature sensor and a cover that covers a space occupied by a pressurizing unit, after heating of the heating member by the heating unit is stopped In the cooling stateIn the cooling processA heating member temperature measurement step for measuring the temperature of the heating member with a temperature sensor for a predetermined time, and the heating member measured in the heating member temperature measurement stepTemperatureChange over timeTo quantityBased on the preheating mode determination step for determining the preheating mode for the heating member during standby until the start of the next image heating, and the preheating mode determined in the preheating mode determination step, the heating member And a preheating step for starting preheating.
[0052]
  This first1According to the configuration of the temperature control method, it has a coverthe aboveA temperature control method suitable for the image heating apparatus can be realized.
[0053]
[0054]
[0055]
  In order to achieve the above object, a second temperature control method according to the present invention includes an image forming means for forming and carrying an unfixed toner image on a recording medium that is a material to be heated, and a recording medium (recording paper, OHP). A movable heating member (belt) that directly heats the heating member, a heating unit that directly or indirectly heats the heating member, a pressurizing unit that contacts the heating member, and a temperature sensor that detects the temperature of the heating member And a control unit that controls the amount of heat generated by the heating unit so that the temperature of the heating member becomes a set temperature based on the temperature detected by the temperature sensor, and is a detachable image that heat-fixes the toner image on the recording medium. When the heating device and the image heating device are mounted, the heating member excluding the passage portion of the material to be heated in order to substantially match the temperature detected by the temperature sensor with the temperature sensor and the ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor. A temperature control method applied to an image forming apparatus including at least a part of a temperature sensor and a cover covering a space occupied by a pressurizing unit, wherein the heating state is stopped after heating of the heating member by the heating unit is stopped. is thereIn the cooling processA heating member temperature measurement step for measuring the temperature of the heating member with a temperature sensor for a predetermined time, and the heating member measured in the heating member temperature measurement stepTemperatureChange over timeTo quantityBased on the preheating mode determination step for determining the preheating mode for the heating member during standby until the start of the next image heating, and the preheating mode determined in the preheating mode determination step, the heating member And a preheating step for starting preheating.
[0056]
  This first2According to the configuration of the temperature control method, it is detachable without a coverthe aboveAn image heating device;ConcernedPreheating control suitable for an image forming apparatus including a cover for the image heating apparatus can be realized.
[0057]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
[0058]
  (First embodiment)
  FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of an image forming apparatus using the image heating apparatus according to the first embodiment of the present invention as a fixing device. The configuration and operation of this apparatus will be described below.
[0059]
  In FIG. 1, 17 is an exterior plate of the apparatus main body, and 1 is an electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum). The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined negative dark potential V0 by the charger 2 while being rotationally driven in the direction of the arrow at a predetermined peripheral speed.
[0060]
  A laser beam scanner 3 outputs a laser beam 4 modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of image information input from a host device such as an image reading device or a computer (not shown). The surface of the photosensitive drum 1 uniformly charged as described above is scanned and exposed by the laser beam 4. As a result, the absolute value of the potential of the exposed portion of the photosensitive drum 1 decreases to a bright potential VL, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1. This electrostatic latent image is reversely developed by the negatively charged toner of the developing device 5 to be visualized.
[0061]
  The developing device 5 includes a developing roller 6 that is rotationally driven. The developing roller 6 is disposed to face the photosensitive drum 1, and a thin layer of toner is formed on the outer peripheral surface thereof. The developing roller 6 is applied with a developing bias voltage whose absolute value is smaller than the dark potential V0 of the photosensitive drum 1 and larger than the bright potential VL. The toner is transferred only to the potential VL, and the electrostatic latent image is visualized to form a toner image 11.
[0062]
  On the other hand, the recording paper 8 is fed one by one from the paper supply unit 7 and passes through the registration roller pair 9 to the nip portion between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 10 at an appropriate timing synchronized with the rotation of the photosensitive drum 1. Sent by. The toner image 11 on the photosensitive drum 1 is transferred to the recording paper 8 by the transfer roller 10 to which a transfer bias is applied.
[0063]
  A fixing paper guide 13 guides the movement of the recording paper 8 after transfer to the fixing device 14 by the fixing paper guide 13. The recording paper 8 onto which the toner image 11 has been transferred is separated from the photosensitive drum 1 and then conveyed to the fixing device 14, whereby the toner image 11 transferred onto the recording paper 8 is fixed. A paper discharge guide 15 guides the recording paper 8 that has passed through the fixing device 14 to the outside of the apparatus. The recording paper 8 after the toner image 11 is fixed is discharged to a paper discharge tray 16. Reference numeral 18 denotes a fixing door for attaching and detaching the fixing device 14 and paper jam processing. The fixing door 18 rotates around a hinge 19 and is opened and closed together with the paper discharge tray 16. Then, by opening the fixing door 18, the fixing device 14 can be attached to and detached from the apparatus main body in a direction perpendicular to the axis of the heat generating roller 21 (see FIG. 2). The broken line in FIG. 1 indicates the position of the fixing device 14 in the detaching state, and the solid line indicates the position when the fixing device 14 is mounted. As shown in FIG. 1, only the fixing device 14 is attached and detached while the excitation means 24 such as an excitation coil 25 (see FIG. 2) described later is left in the apparatus main body.
[0064]
  The photosensitive drum 1 from which the recording paper 8 has been separated is subjected to repetitive next image formation by removing residuals such as transfer residual toner on the surface thereof by the cleaning device 12.
[0065]
  FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of an image copying apparatus using the image forming apparatus shown in FIG. In FIG. 13, reference numeral 91 denotes a light source that exposes a document 95. The light reflected from the non-image portion is reflected by the mirror 92 and collected by the lens 93, and the image information read by the photoelectric conversion element 94 such as a CCD is time-series by an A / D converter (not shown) or the like. To a digital image signal. Thereafter, the image signal is input to the laser beam scanner 3 of the image forming apparatus to form an image.
[0066]
  Next, the image heating apparatus of the present embodiment will be described in more detail with specific examples.
[0067]
  FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a fixing device as an image heating device used in the image forming apparatus.
[0068]
  In FIG. 2, reference numeral 25 denotes an exciting coil that constitutes a part of the exciting means 24. The exciting coil 25 is formed using a litz wire that is a bundle of thin wires, and has a cross-sectional shape that covers the fixing belt 20 wound around the heat roller 21.TheYes. A core material 26 made of ferrite is provided at the center of the excitation coil 25 and part of the back surface. As a material of the core material 26, a material having high magnetic permeability such as permalloy can be used in addition to ferrite. The excitation coil 25 is provided outside the heat generating roller 21, and an excitation current of 23 kHz, for example, is applied from the excitation circuit 75. Accordingly, a part of the heat generating roller 21 is heated by electromagnetic induction.
[0069]
  In FIG. 2, the exciting coil 25 is provided outside the heat generating roller 21, but the exciting coil may be disposed inside the heat generating roller.
[0070]
  A temperature sensor 45 is provided at a portion of the fixing belt 20 that has passed the contact portion with the heat generating roller 21 so as to contact the back surface of the fixing belt 20, thereby detecting the temperature of the fixing belt 20.
[0071]
  Reference numeral 79 denotes control means, which controls the temperature of the fixing belt detected by the temperature sensor 45 and the amount of change with respect to time.(Referred to as “temperature change”)Based on the above, the power supplied to the exciting coil 25 via the exciting circuit 75 is controlled so that the optimum fixing temperature is obtained, thereby controlling the heat generation amount of the heat roller 21. This control method will be described in detail later.
[0072]
  Reference numeral 28 denotes a coil guide as a holding member. The coil guide 28 is made of a resin having a high heat resistance temperature such as a PEEK material or PPS, and is integrated with the excitation coil 25 and the core material 26. By providing the coil guide 28 in this way, it is possible to avoid the heat radiated from the heat generating roller 21 from reaching the space between the heat generating roller 21 and the exciting coil 25 and damaging the exciting coil 25. .
[0073]
  In FIG. 2, the cross-sectional shape of the core material 26 is semicircular, but the core material 26 does not necessarily have a shape along the shape of the exciting coil 25, and the cross-sectional shape is, for example, approximately The shape of a heel may be sufficient.
[0074]
  The thin fixing belt 20 is an endless belt having a diameter of 50 mm and a thickness of 90 μm, whose base material is made of polyimide resin having a glass transition point of 360 ° C. The surface of the fixing belt 20 is covered with a release layer (not shown) made of a fluororesin and having a thickness of 30 μm in order to impart release properties. As a material for the substrate, in addition to the polyimide resin used in this embodiment, a heat-resistant resin such as a fluororesin can also be used. Further, the glass transition point of the base material of the fixing belt 20 is desirably 200 ° C. to 500 ° C. In addition, as the release layer on the surface of the fixing belt 20, a resin or rubber having good release properties such as PTFE, PFA, FEP, silicone rubber, and fluorine rubber may be used alone or in combination. When the fixing belt 20 is used for fixing a monochrome image, it is only necessary to ensure releasability. However, when the fixing belt 20 is used for fixing a color image, it is desirable to provide elasticity. It is necessary to form a thicker rubber layer. Further, the heat capacity of the fixing belt 20 is preferably 60 J / K or less, and more preferably 40 J / K or less.
[0075]
  Further, the fixing belt 20 has a predetermined tension on the heat roller 21 and the heat roller 21 having a low thermal conductivity 20 mm in diameter, which is made of silicone rubber which is a foam having a low hardness (JISA 30 degrees). It is suspended and can be rotated in the direction of arrow B.
[0076]
  The heat generating roller 21 is made of a cylindrical SUS430 having a diameter of 30 mm, a length of 320 mm, and a thickness of 0.5 mm, and has a heat capacity of 54 J / K. In addition, as a material of the heat generating roller 21, other magnetic metals such as iron can be used in addition to SUS430. Further, the heat capacity of the heat generating roller 21 is preferably 60 J / K or less, and more preferably 40 J / K or less.
[0077]
  The pressure roller 23 is made of silicone rubber having a hardness of JISA 65 degrees, and presses against the fixing roller 22 via the fixing belt 20 to form a nip portion. In this state, the pressure roller 23 is supported so as to rotate as the fixing roller 22 rotates. As a material for the pressure roller 23, other heat-resistant resin such as fluoro rubber or fluoro resin or rubber may be used. In order to improve wear resistance and releasability, it is desirable to coat the surface of the pressure roller 23 with a resin such as PFA, PTFE, FEP or rubber alone or in combination. In order to prevent heat dissipation, the pressure roller 23 is preferably made of a material having low thermal conductivity.
[0078]
  The pressure roller 23 is rotationally driven by a drive source of the apparatus main body (not shown). Further, the fixing roller 22 rotates with the rotation of the pressure roller 23 via the fixing belt 20. The heat generating roller 21 rotates with the rotation of the fixing roller 22 via the fixing belt 20.
[0079]
  A cover 90 covers a space occupied by a part of the fixing belt 20 and the heat generating roller 21 (other than the part facing the exciting coil 25), the fixing roller 22, the temperature sensor 45, and the pressure roller 23. By matching the temperature of 20 with the ambient temperature, the temperature of the pressure roller 23 can be prevented from becoming higher than the temperature of the fixing belt 20, and the temperature of the pressure roller can be estimated appropriately. it can.
[0080]
  In FIG. 2, the fixing belt 20 is suspended by the heat generating roller 21 and the fixing roller 22, but a uniaxial configuration in which a tube-shaped fixing belt is provided on the fixing roller may be used. In this case as well, the pressure roller is driven. However, the fixing roller or the fixing pressing member may be fixed and rotate only in a tube-shaped fixing belt, or may be configured such that the fixing roller and the fixing belt rotate simultaneously. In this case, the exciting coil may be outside or inside the fixing belt.
[0081]
  An example of a uniaxial fixing device is shown in FIGS. 10, 11 and 12. FIG. 10 to 12, parts having the same configuration and function as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
[0082]
  FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a single-axis external coil fixing device.
[0083]
  In FIG. 10, the fixing roller is provided with a magnetic shield layer 203 made of ferrite and an elastic foam silicone rubber layer 202 having low hardness (Asker-C 40 degrees) on an axis 204, and a metallic material on the outside thereof. The fixing belt 201 is arranged. The metallic fixing belt 201 has the same structure as the fixing belt 20 except that the base material of the fixing belt 20 is a very thin metal such as nickel produced by electroforming.
[0084]
  In this configuration, the apparent heat capacity is smaller than that in the biaxial configuration and the temperature raising time is shortened. However, the temperature control of the present invention is indispensable because it is more easily affected by the pressure roller temperature.
[0085]
  FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a uniaxial internal coil type fixing device.
[0086]
  In FIG. 11, the fixing roller 301 is formed of a cylindrical SUS430 having a diameter of 30 mm, a length of 320 mm, and a thickness of 0.8 mm. As the material of the fixing roller 301, other magnetic metals such as iron can be used in addition to SUS430. The exciting coil 25 is wound on a coil holder 302 made of a heat resistant resin, and heats the fixing roller 301 from the inside of the fixing roller 301.
[0087]
  FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a uniaxial internal coil belt fixing device.
[0088]
  In FIG. 12, a fixing belt 401 is a belt made of a very thin metal such as nickel whose base material is manufactured by electroforming, and having a release layer on the surface with an elastic silicone rubber layer interposed therebetween. As the release layer, resins or rubbers having good release properties such as PFA, PTFE, FEP, silicone rubber, and fluorine rubber may be used alone or in combination.
[0089]
  The fixing belt 401 is held between a pressing member 402 made of a heat resistant resin and the pressure roller 23 and is driven in accordance with the rotation of the pressure roller.
[0090]
  In this configuration, since the heat capacity of the fixing belt 401 is small, the fixing belt 401 is easily influenced by the ambient temperature, and the dependency of the pressure roller temperature on the fixing property is strong. Therefore, the improvement effect in the temperature control of the present invention is remarkably exhibited.
[0091]
  The recording paper 8 onto which the toner image 11 has been transferred by the image forming apparatus in FIG. 1 is caused to enter the fixing device configured as described above from the direction of arrow F with the surface onto which the toner image 11 has been transferred facing upward. Thus, the toner image 11 on the recording paper 8 can be fixed.
[0092]
  FIG. 3 is a diagram illustrating a cooling curve of the threshold temperature Tf with respect to the elapsed time tp from the printing end time of the fixing belt 20 in the present embodiment. This cooling curve will be described later with reference to the flowchart of FIG. 4. When a print request is given by the user, the cooling curve is detected by the temperature sensor 45 at an elapsed time tp from the end of the previous print to just before the start of the next print. Based on the magnitude relationship between the temperature Tb (actual value) of the fixing belt 20 and the threshold temperature Tf (reference value), one of a plurality of reference tables storing various fixing temperatures is selected, and the fixing temperature is set. Used for optimal control.
[0093]
  In FIG. 3, tp = t from the printing end time (tp = 0)._WFor example, when the temperature sensor 45 is composed of, for example, a thermistor (for example, 2 seconds), the difference between the detected temperature Tb of the fixing belt 20 and the threshold temperature Tf is less than the resolution of the thermistor, and the detected temperature Tb Since the magnitude relationship cannot be determined accurately, the fixing temperature control is not performed and the process waits.
[0094]
  Time t_W(2 seconds) to time t_F12In the time period up to (for example, 15 seconds), the threshold temperature Tf when the elapsed time tp is used as a parameter is represented by the following formula F1.
[0095]
    Tf = 0.00002tp^Four-0.0024tp^Three+ 0.1017tp²
          -2.5119tp + 167.68 (F1)
  Time t_F12(15 seconds) to time t_F23In the time period up to (for example, 60 seconds), the threshold temperature Tf when the elapsed time tp is used as a parameter is represented by the following formula F2.
[0096]
    Tf = 0.0000025tp^Four-0.0005tp^Three
          + 0.03901tp^Four-1.5906tp + 162.53
                                                    ... (F2)
  Time t_F23(60 seconds) to time t_F34In the time period up to (for example, 90 seconds), the threshold temperature Tf when the elapsed time tp is used as a parameter is represented by the following formula F3.
[0097]
    Tf = −0.1313tp + 139.81 (F3)
  Time t_F34(90 seconds) to time t_F45In the time period up to (for example, 120 seconds), the threshold temperature Tf when the elapsed time tp is used as a parameter is represented by the following formula F4.
[0098]
    Tf = -0.1tp + 136.99 (F4)
  Time t_F45(120 seconds) to time t_EIn the time period up to (for example, 180 seconds), the threshold temperature Tf when the elapsed time tp is used as a parameter is represented by the following formula F5.
[0099]
    Tf = −0.0831tp + 134.96 (F5)
  Note that time t_EAfter (180 seconds), one of the reference tables is selected based on only the temperature Tb of the fixing belt 20 without using the threshold temperature Tf. This is because it can be determined that the temperature Tb of the fixing belt 20 is sufficiently low and the temperature of the pressure roller 23 is also low when 180 seconds (t1) have elapsed since the end of the previous image heating. The same applies when the temperature Tb of the fixing belt 20 is 120 ° C. or lower.
[0100]
  Next, in addition to FIGS. 2 and 3, FIG. 4, FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG. This will be described with reference to 5C.
[0101]
  FIG. 4 is a flowchart showing processing steps in a fixing temperature control routine applied to the image heating apparatus and the image forming apparatus according to the present embodiment. 5A is a diagram showing an example of the contents of a low temperature reference table (table A), FIG. 5B is a diagram showing an example of the contents of a medium temperature reference table (table B), and FIG. 5C is a reference for high temperature. It is a figure which shows the example of the content of a table (table C).
[0102]
  In FIG. 4, first, at the time when printing is finished (tp = 0), the elapsed time tp is started to be measured by a timer (not shown) (S401). If the user requests printing after finishing printing (S402), the elapsed time tp is t_WAfter waiting for (= 2 seconds) or more (S403), the temperature sensor 45 detects and measures the temperature Tb of the fixing belt 20 (S404).
[0103]
  Next, the temperature Tb of the fixing belt 20 (hereinafter referred to as the belt temperature) Tb is used as a reference for selecting either the medium temperature table B shown in FIG. 5B or the high temperature table C shown in FIG. 5C._BCIt is determined whether the temperature is higher than (= 120 ° C.) (S405). If the result of determination in step S405 is that the belt temperature Tb is 120 ° C. or lower (No), the process branches to step S406, where the belt temperature Tb is for the low temperature table A shown in FIG. Temperature T used as a reference for selection of table B_ABIt is judged whether it is higher than (= 70 ° C.). If the result of determination in step S406 is that the belt temperature Tb is higher than 70 ° C. (Yes), the table B is selected, and the fixing temperature is determined based on the set temperature (160 ° C. or 167 ° C.) stored in the table B. Control is performed (“temperature control by table B”: S407). Conversely, if the result of determination in step S406 is that the belt temperature Tb is 70 ° C. or lower (No), table A is selected and set temperature (165) that is higher than the set temperature stored in table A and in table B. The fixing temperature is controlled based on the temperature (° C. or 170 ° C.) (“temperature control by table A”: S408).
[0104]
  On the other hand, if the result of determination in step S405 is that the belt temperature Tb is higher than 120 ° C. (Yes), the process proceeds to step S409 where the elapsed time tp timed by the timer is t_EIt is determined whether or not (= 180 seconds) or less. As a result of the determination in step S409, when the elapsed time tp exceeds 180 seconds (No), the process proceeds to step S413, where the table C is selected and the set temperature (155 ° C. or 163 ° C.) lower than the set temperature in the table B. ) To control the fixing temperature (“temperature control by table C”).
[0105]
  On the other hand, as a result of the determination in step S409, if the elapsed time tp is within 180 seconds (Yes), the process proceeds to step S410, and the elapsed time tp is a criterion for selecting one of the above formulas F1 and F2. Time t_F12It is determined whether it is within (= 15 seconds) (however, 2 seconds or more). As a result of the determination in step S410, if the elapsed time tp is within 15 seconds (Yes), the elapsed time tp until immediately before the start of printing is substituted into the formula F1 to obtain the threshold temperature Tf (S411).
[0106]
  Next, it is determined whether or not the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf obtained in step S411 (S412). If the belt temperature Tb is equal to or lower than the threshold temperature Tf (No), the process branches to step S407. Then, temperature control is performed by the medium temperature table B. On the other hand, if the result of determination in step S412 is that the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf (Yes), processing proceeds to step S413 and temperature control is performed using the high-temperature table C.
[0107]
  On the other hand, as a result of the determination in step S410, if the elapsed time tp exceeds 15 seconds (No), the process branches to step S414, and the criterion is whether the elapsed time tp selects any one of the above formulas F2 and F3. Time t_F23It is determined whether it is within (= 60 seconds). As a result of the determination in step S414, if the elapsed time tp is within 60 seconds (Yes), the elapsed time tp until immediately before the start of printing is substituted into the formula F2 to obtain the threshold temperature Tf (S415).
[0108]
  Next, it is determined whether or not the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf obtained in step S415 (S416). If the belt temperature Tb is equal to or lower than the threshold temperature Tf (No), the process branches to step S407. Then, temperature control is performed by the medium temperature table B. On the other hand, if the result of determination in step S416 is that the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf (Yes), processing proceeds to step S413 and temperature control is performed using the high-temperature table C.
[0109]
  On the other hand, as a result of the determination in step S414, if the elapsed time tp exceeds 60 seconds (No), the process branches to step S417, and the criterion is whether the elapsed time tp selects any one of the above formulas F3 and F4. Time t_F34It is determined whether it is within (= 90 seconds). As a result of the determination in step S417, if the elapsed time tp is within 90 seconds (Yes), the elapsed time tp until immediately before the start of printing is substituted into the formula F3 to obtain the threshold temperature Tf (S418).
[0110]
  Next, it is determined whether or not the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf obtained in step S418 (S419). If the belt temperature Tb is equal to or lower than the threshold temperature Tf (No), the process branches to step S407. Then, temperature control is performed by the medium temperature table B. On the other hand, if the result of determination in step S419 is that the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf (Yes), processing proceeds to step S413 and temperature control is performed using the high-temperature table C.
[0111]
  On the other hand, as a result of the determination in step S417, if the elapsed time tp exceeds 90 seconds (No), the process branches to step S420, and the criterion is whether the elapsed time tp selects any one of the above formulas F4 and F5. Time t_F45It is determined whether it is within (= 120 seconds). As a result of the determination in step S420, if the elapsed time tp is within 120 seconds (Yes), the elapsed time tp until immediately before the start of printing is substituted into the formula F4 to obtain the threshold temperature Tf (S421).
[0112]
  Next, it is determined whether or not the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf obtained in step S421 (S422). If the belt temperature Tb is equal to or lower than the threshold temperature Tf (No), the process branches to step S407. Then, temperature control is performed by the medium temperature table B. On the other hand, if the result of determination in step S422 is that the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf (Yes), processing proceeds to step S413 and temperature control is performed using the high-temperature table C.
[0113]
  On the other hand, as a result of the determination in step S420, if the elapsed time tp exceeds 120 seconds (No), the elapsed time tp until just before printing is substituted into the formula F5 to obtain the threshold temperature Tf (S423). .
[0114]
  Next, it is determined whether or not the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf obtained in step S423 (S424). If the belt temperature Tb is equal to or lower than the threshold temperature Tf (No), the process branches to step S407. Then, temperature control is performed by the medium temperature table B. On the other hand, if the result of determination in step S424 is that the belt temperature Tb is higher than the threshold temperature Tf (Yes), processing proceeds to step S413 and temperature control is performed using the high temperature table C.
[0115]
  By performing the fixing temperature control as described above, the temperature of the pressure roller 23 is estimated from the temperature of the fixing belt 20 or the amount of temperature change without providing a temperature sensor for detecting the temperature of the pressure roller 23. By setting the optimum fixing temperature during image heating, it is possible to reduce the cost and prevent uneven glossiness of the fixed image due to temperature fluctuations of the pressure roller 23 and winding of the fixing belt 20 at a high temperature. it can.
[0116]
  (Second Embodiment)
  The configuration of the image heating apparatus according to the second embodiment of the present invention is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 2, but in the first embodiment, the cooling curve of the fixing belt 20 is used. In contrast to the fixing temperature control, the present embodiment is different in that preheating control is performed to maintain the temperature of the fixing belt 20 at around 100 ° C. during standby from the end of the previous printing.
[0117]
  Hereinafter, a method for controlling the preheating temperature will be described with reference to FIGS. 6, 7, 8A, and 8B.
[0118]
  FIG. 6 is a flowchart showing processing steps in a preheating control routine applied to the image heating apparatus and the image forming apparatus according to the present embodiment.
[0119]
  FIG. 7 is a flow chart of FIG.Corresponds to the amount of change in temperature with respect to time (temperature change) (reciprocal of temperature change)Input power corresponding to environmental conditions (NN environment, LL environment) in each preheating mode (mode 1 to mode 4) selected according to the cooling time tp from 150 ° C. to 120 ° C.The value of theIt is a figure which shows the specific value of P0, upper limit temperature Th, and lower limit temperature Tl.
[0120]
  8A is a waveform diagram of the belt temperature and input power when the preheating temperature control is performed in mode 1 of FIG. 7, and FIG. 8B is a case where the preheating temperature control is performed in modes 2 and 3 of FIG. It is a wave form diagram of belt temperature and input electric power.
[0121]
  When the printing is finished, the preheating control routine of FIG. 6 is entered, and the environmental temperature Ta is a temperature T serving as a reference for selecting an NN environment or an LL environment._NLIt is determined whether or not (= 15 ° C.) or higher (S601). As a result of the determination in step S601, the environmental temperature Ta is T._NLWhen it is above (Yes), the upper limit temperature Th and the lower limit temperature Tl of the NN environment shown in FIG. 7 are set (S602). On the other hand, as a result of the determination in step S601, the environmental temperature Ta is T._NLIf lower than (No), the upper limit temperature Th and the lower limit temperature Tl of the LL environment shown in FIG. 7 are set (S603).
[0122]
  Next, the cooling time tp required for the temperature of the fixing belt 20 to decrease from 150 ° C. to 120 ° C. is measured (S604), and the cooling time tp is used as a criterion for selecting either mode 1 or mode 2. Time t_M12It is determined whether it is shorter than (for example, 10 seconds) (S605). If the result of determination in step 605 is that the cooling time tp is shorter than 10 seconds (Yes), preheating control in mode 1 is performed (S606).
[0123]
  As shown in FIG. 8A, mode 1 is entered when the cooling time tp from the time t0 when the temperature of the fixing belt 20 reaches 150 ° C. to the time t1 when the temperature decreases to 120 ° C. is less than 10 seconds. In mode 1, while rotating the fixing belt 20 by 10 rotations at 50 mm / second, during the period from the time point t1 to the time point t2, the excitation circuit 75 transfers to the excitation coil 25 (FIG. 2), as shown in FIG. Energization is performed with power having a peak value of 900 W, and the operation for stopping energization is repeatedly performed from time t2 to time t3. Thus, the preheating control is performed so that the belt temperature moves between the upper limit temperature Th of 130 ° C. and the lower limit temperature Tl of 110 ° C.
[0124]
  Returning to FIG. 6 again, when the mode 1 is completed, the mode is shifted to the mode 2, and the preheating control in the mode 2 is performed (S608).
[0125]
  In mode 2, with the rotational movement of the fixing belt 20 stopped, as shown in FIG. 7 and FIG. 8B, from the time point t1 to the time point t2, the excitation circuit 75 transfers the wave to the excitation coil 25 (FIG. 2). Energization is performed with the power P0 having a high value of 130 W, the energization is stopped from the time t2 to the time t3, and the power P1 with the peak value reduced to 130 × 0.96 W is energized from the time t3 to the time t4. And the energization is stopped from time t4 to time t5. At time t5, the peak value is 130 × (0.96).²Energization is performed with the power P2 reduced to W, and the operation of reducing the input power is repeated for each energization / non-energization cycle. Thus, in the case of the LL environment, the upper limit temperature Th of 92 ° C. and the lower limit of 87 ° C. are used so that the belt temperature goes back and forth between the upper limit temperature Th of 100 ° C. and the lower limit temperature Tl of 97 ° C. Preheating control is performed so as to go back and forth between the temperature Tl.
[0126]
  In mode 2,The detected temperature isInput power when energized(Ie, the power supplied by the control means)100W or lessTemperatureWhen it becomes, it transfers to mode 3 and preheating control by mode 3 is performed (S610).
[0127]
  In mode 3, with the rotational movement of the fixing belt 20 stopped, as shown in FIGS. 7 and 8B, from the time point t1 to the time point t2, the excitation circuit 75 switches to the excitation coil 25 (FIG. 2).,valueIs energized with a power P0 of 100 W, the energization is stopped from time t2 to time t3, and from time t3 to time t4.,valueIs energized with the electric power P1 reduced to 100 × 0.96 W, the energization is stopped from time t4 to time t5, and at time t5,value100 × (0.96)²Energization is performed with the power P2 reduced to W, and the operation of reducing the input power is repeated for each energization / non-energization cycle. Thus, in the case of the LL environment, the upper limit temperature Th of 92 ° C. and the lower limit of 87 ° C. are used so that the belt temperature goes back and forth between the upper limit temperature Th of 100 ° C. and the lower limit temperature Tl of 97 ° C. Preheating control is performed so as to go back and forth between the temperature Tl.
[0128]
  In mode 3, input power when energizedThe value of theWhen the power becomes 60 W or less, the mode shifts to mode 4 and preheating control in mode 4 is performed (S611).
[0129]
  In mode 4, as shown in FIG. 7, the rotational movement of the fixing belt 20 is stopped.,valueIs alternately energized and de-energized with 60W power. Thus, in the case of the LL environment, the upper limit temperature Th of 92 ° C. and the lower limit of 87 ° C. are used so that the belt temperature goes back and forth between the upper limit temperature Th of 100 ° C. and the lower limit temperature Tl of 97 ° C. Preheating control is performed so as to go back and forth between the temperature Tl.
[0130]
  Referring back to FIG. 6 again, if the result of determination in step S605 is that the cooling time tp is 10 seconds or longer (No), the flow proceeds to step S607, and the cooling time tp selects either mode 2 or mode 3. Cooling time t that is the standard for_M23It is determined whether it is shorter than (for example, 20 seconds). If the result of determination in step 607 is that the cooling time tp is shorter than 20 seconds (Yes), preheating control in mode 2 is performed (S608).
[0131]
  On the other hand, if the result of determination in step 607 is that the cooling time tp is 20 seconds or longer (No), the process proceeds to step S609, where the cooling time tp serves as a reference for selecting either mode 3 or mode 4 t_M34It is determined whether it is shorter than (for example, 30 seconds). If the result of determination in step 609 is that the cooling time tp is shorter than 30 seconds (Yes), preheating control in mode 3 is performed (S610).
[0132]
  On the other hand, if the result of determination in step 609 is that the cooling time tp is 30 seconds or longer (No), preheating control in mode 4 is performed (S611).
[0133]
  By performing the preheating control as described above, based on the temperature change amount of the fixing belt 20 (selecting modes 1, 2, 3, and 4 according to the cooling time from 150 ° C. to 120 ° C.), the following The first print time can be shortened by selecting the optimal preheating mode for the fixing belt 20 and preheating the fixing belt 20 and the heat generating roller 21 during standby until the start of image heating.
[0134]
  In this embodiment, mode 0 is shown in FIG. 7. This is because the user opened the door of the image forming apparatus and closed the door again when waiting while performing preheating. Preheating mode for the case. In such a case, when the door is opened, power supply to the fixing device is stopped for safety, and the internal temperature of the image forming apparatus is lowered due to the environmental temperature, and the belt temperature is also lowered. When the belt temperature is less than 100 ° C., preheating control in mode 0 is performed.
[0135]
  In mode 0, for example, in the case of the LL environment, it is energized for 0.5 seconds and is not energized for 3.5 seconds in a 4-second cycle (1/8 duty ratio: input power corresponding to 63 W). The fixing belt 20 is gradually heated until the belt temperature reaches 100 ° C. or more in a 5-second cycle (1/10 duty ratio: input power corresponding to 50 W) of energization for 5 seconds and non-energization for 4.5 seconds. . When the belt temperature reaches 100 ° C., the mode is shifted to mode 2 and the preheating temperature control as described above is performed.
[0136]
  (Third embodiment)
  FIG. 9 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a color image forming apparatus using the image heating apparatus according to the first or second embodiment as a fixing apparatus as a third embodiment of the present invention.
[0137]
  In FIG. 9, the right end is the front of the color image forming apparatus, and a front door 67 is provided on the front. A transfer belt unit 68 includes an intermediate transfer belt 69, three support shafts 70 for suspending the intermediate transfer belt 69, and a cleaner 71, which are integrated into and removed from the color image forming apparatus. It is installed freely. In this case, as shown in FIG. 9, the front door 67 of the color image forming apparatus can be opened and the transfer belt unit 68 can be attached and detached.
[0138]
  On the left side of the color image forming apparatus, a carriage 73 is provided adjacent to the transfer belt unit 68. In the carriage 73, black (BK), cyan (C), magenta (M), yellow ( Four image forming units 72BK, 72C, 72M, 72Y having a substantially fan-shaped cross section for Y) are accommodated in an annular shape. Here, the carriage 73 is rotatable in the direction of the arrow.
[0139]
  The image forming unit 72 is integrated by disposing process elements around the photosensitive drum 1 and includes the following parts.
[0140]
  Reference numeral 2 denotes a corona charger that uniformly charges the photosensitive drum 1 negatively, 97 includes black, cyan, magenta, and yellow toners, respectively, and is negative to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 facing the developing roller 6. It is a developing device that forms a toner image for each color by attaching a chargeable toner. In FIG. 20, reference numeral 3 denotes a laser beam scanner provided below the transfer belt unit 68.
[0141]
  The image forming units 72BK to 72Y can be attached to and detached from the inside of the color image forming apparatus by opening the upper surface door 74 on the upper surface of the color image forming apparatus. When the carriage 73 rotates, the image forming units 72BK, 72C, 72M, and 72Y rotate around the mirror 76 that does not rotate. At the time of image formation, the image forming units 72BK, 72C, 72M, and 72Y are sequentially positioned at the image forming position P that faces the intermediate transfer belt 69.
[0142]
  Next, the operation of the color image forming apparatus configured as described above will be described.
[0143]
  First, the carriage 73 is rotated to move the yellow image forming unit 72Y for the first color to the image forming position P (state shown in FIG. 20). In this state, the laser beam 4 from the laser beam scanner 3 passes between the image forming unit 72Y and the magenta image forming unit 72M, is reflected by the mirror 76, and enters the photosensitive drum 1 at the image forming position P. Then, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1. The electrostatic latent image is developed with yellow toner conveyed to the developing roller 6 of the developing device 97 facing to form a toner image on the photosensitive drum 1. Next, the yellow toner image formed on the photosensitive drum 1 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 69.
[0144]
  When the formation of the yellow toner image is completed, the carriage 73 is rotated 90 ° in the direction of the arrow, and the magenta image forming unit 72M is moved to the image forming position P. Then, the same operation as in the case of the previous yellow is performed, and the magenta toner image is superimposed on the yellow toner image on the intermediate transfer belt 69. A similar operation is further performed in the order of cyan and black to form a toner image in which four color toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 69.
[0145]
  The transfer roller 10 is brought into contact with the intermediate transfer belt 69 in synchronization with the leading end position of the fourth color black toner image on the intermediate transfer belt 69. Then, the recording paper 8 is conveyed to the nip portion between the transfer roller 10 and the intermediate transfer belt 69, and the four color toner images are transferred to the recording paper 8 (secondary transfer). The recording paper 8 onto which the toner image has been transferred passes through the fixing device 14 and is fixed, and then is discharged out of the apparatus. The remaining secondary transfer toner is removed by a cleaner 71 that comes in contact with and contacts the intermediate transfer belt 69 at the same timing.
[0146]
  When the image formation for one sheet is completed, the yellow image forming unit 72Y is moved to the image forming position P to prepare for the next image formation.
[0147]
  In the present embodiment, fixing belt 20 is configured by laminating a silicone rubber having a thickness of 150 μm on a base material made of a polyimide resin having a thickness of 90 μm. The tensioning direction of the fixing belt 20 coincides with the attaching / detaching direction of the fixing device 14.
[0148]
  As shown in FIG. 9, the fixing device 14 can be attached to and detached from the apparatus main body as a unit in which the heat generating roller 21, the fixing roller 22, and the pressure roller 23 are integrated while leaving the excitation means 24 in the apparatus main body. Here, the tensioning direction of the fixing belt 20 and the opening direction of the exciting means 24 having a substantially semicircular cross section coincide with the attaching / detaching direction of the fixing device 14. As a result, since the exciting means 24 and the heat generating roller 21 do not interfere with each other, the fixing device 14 can be easily attached and detached. The fixing device 14 is attached and detached by opening and closing the fixing door 18.
[0149]
  In each of the above embodiments, the heat generating roller 21 is heated by electromagnetic induction and the fixing belt 20 is indirectly heated. However, the present invention is not necessarily limited to this configuration, and has conductivity. The fixing belt 20 may be used and the fixing belt 20 may be directly heated by electromagnetic induction. In this case, as the conductive fixing belt 20, for example, a surface of a nickel electroformed belt base material having a thickness of 30 μm and a diameter of 60 mm is coated with 150 μm of silicone rubber for fixing a color image.
[0150]
  In each of the above-described embodiments, the cover 90 for making the temperature detected by the temperature sensor 45 of the fixing belt 20 substantially coincide with the ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor 45 is attached to the image heating apparatus side. Although illustrated, the space occupied by at least a part of the fixing belt 20, the temperature sensor 45, and the pressure roller 23 is provided on the image forming apparatus side with the image heating apparatus removed and the image heating apparatus is mounted. It can also be configured to cover.
[0151]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the temperature sensor for detecting the temperature of the pressure roller is eliminated to reduce the cost, and for that purpose, the temperature of the pressure roller is estimated from the belt temperature or the amount of temperature change. By setting the optimum fixing temperature during the next image heating, the difference in glossiness of the printed image for each recording medium due to the temperature fluctuation of the pressure roller is eliminated, and belt wrapping at high temperatures is prevented. Is possible.
[0152]
  Also, during standby until the start of the next image heating, based on the amount of belt temperature change, optimal preheating that requires only a minimum belt rotation operation is performed to reduce noise and save energy. This makes it possible to shorten the first print time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of an image forming apparatus using an image heating apparatus according to a first embodiment of the present invention as a fixing device.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the image heating apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a cooling curve of a threshold temperature Tf with respect to an elapsed time tp from the end of printing of the fixing belt 20 in the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing processing steps in a fixing temperature control routine applied to the image heating apparatus and the image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5A is a diagram showing an example of the contents of a low temperature reference table (table A)
FIG. 5B is a diagram showing an example of the contents of a reference table for medium temperature (table B)
FIG. 5C is a diagram showing an example of the contents of a high-temperature reference table (table C)
FIG. 6 is a flowchart showing processing steps in a preheating control routine applied to an image heating apparatus and an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 corresponds to the environmental conditions (NN environment, LL environment) in each preheating mode (mode 1 to mode 4) selected according to the cooling time tp from 150 ° C. to 120 ° C. in the flow of FIG. Input powerThe value of theThe figure which shows the specific value of P0, upper limit temperature Th, and lower limit temperature Tl
8A is a waveform diagram of belt temperature and input power when preheating temperature control is performed in mode 1 of FIG. 7;
8B is a waveform diagram of belt temperature and input power when preheating temperature control is performed in modes 2 and 3 of FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a color image forming apparatus using the image heating apparatus according to the first or second embodiment as a fixing apparatus as a third embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing another configuration example of the fixing device shown in FIG.
11 is a cross-sectional view showing another configuration example of the fixing device shown in FIG.
12 is a sectional view showing another configuration example of the fixing device shown in FIG.
13 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an image copying apparatus using the image forming apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
  8 Recording medium (heated material)
  11 Toner image
  14 Fixing device (image heating device)
  20 Fixing belt (heating member)
  21 Heating roller (heating means)
  22 Fixing roller
  23 Pressure roller (Pressure means)
  24 Excitation means
  25 Excitation coil
  45 Temperature sensor
  75 Excitation circuit
  79 Control means
  90 cover
  91 Light source
  92 mirror
  93 lenses
  94 Photoelectric conversion element
  95 Manuscript
  201 Metallic fixing belt
  202 Silicone rubber layer
  203 Magnetic shield layer
  204 axis
  301 Fixing roller
  302 Coil holder
  401 fixing belt
  402 Pressing member

Claims

A movable heating member that directly heats the material to be heated;
Heating means for directly or indirectly heating the heating member;
A pressurizing means contacting the heating member;
A temperature sensor for detecting the temperature of the heating member;
Control means for controlling the amount of heat generated by the heat generating means based on the temperature detected by the temperature sensor so that the temperature of the heating member becomes a set temperature;
With
Said control means, based on the amount of change with respect to time of detection known temperature of the heating member in the cooling process when in the cooled state after stopping the heating of the heating member by the heating means, until the next image heating start An image heating apparatus comprising: determining a preheating mode for the heating member during standby, and then starting preheating in the determined mode.

The image heating apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the heating member is conductive, and the heat generating unit includes an excitation unit that directly heats the heating member using electromagnetic induction.

The heat generating means is inscribed in the heating member, at least a part of which is electrically conductive, a rotatable heat generating member that indirectly heats the heating member, and an excitation that heats the heat generating member using electromagnetic induction. 2. The image heating apparatus according to claim 1, further comprising: means.

The image heating apparatus according to claim 1, wherein the heating member has a belt shape.

The image heating apparatus according to claim 1, wherein the heating member has a heat capacity of 60 J / K or less.

The image heating apparatus according to claim 1, wherein the heating member has a heat capacity of 40 J / K or less.

When the amount of change with respect to time of the detected temperature of the heating member is greater than a predetermined value, the control means moves the heating member while the detected temperature from the temperature sensor is equal to the first upper limit temperature and the first upper limit temperature. A first preheating mode for performing energization / non-energization control on the heat generating means so as to go back and forth between the lower limit temperatures of 1 is selected and determined as a preheating mode to be started. Item 7. The image heating apparatus according to any one of Items 1 to 6.

8. The image heating apparatus according to claim 7, wherein the control unit continues the moving state of the heating member for a predetermined time.

When the amount of change with respect to time of the detected temperature of the heating member is equal to or less than a predetermined value, the control means stops the heating member and the detected temperature from the temperature sensor is a second upper limit temperature and a second upper limit temperature. The second preheating mode for performing energization / non-energization control on the heat generating means is selected so as to go back and forth between the lower limit temperature and the preheating mode to be started is determined. The image heating apparatus according to any one of 1 to 6.

The image heating apparatus according to claim 9, wherein the control unit sets the second upper limit temperature and the second lower limit temperature to different temperatures according to environmental conditions.

11. The image according to claim 9, wherein the control unit sets a value of input power when the heating unit is energized to a different value in accordance with an amount of change of the detected temperature of the heating member with respect to time. Heating device.

11. The control unit according to claim 9, wherein the control unit decreases the peak value of the input power at the time of energizing the heat generating unit at a constant magnification every time energization / non-energization of the heat generating unit is repeated. The image heating apparatus described.

11. The image heating apparatus according to claim 9, wherein the control unit changes the value of the input power when energizing the heat generating unit according to environmental conditions.

The image heating device includes at least one of the heating members excluding the passage portion of the material to be heated in order to substantially match the temperature detected by the temperature sensor with the temperature sensor and the ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor. The image heating apparatus according to claim 1, further comprising a cover that covers a space occupied by the section, the temperature sensor, and the pressurizing unit.

Image forming means for forming and carrying an unfixed toner image on a recording medium as a heated material;
An image forming apparatus comprising: a fixing device that thermally fixes the toner image to the recording medium;
The image forming apparatus, wherein the fixing device is the image heating device according to claim 1.

Image forming means for forming and carrying an unfixed toner image on a recording medium as a heated material;
An image forming apparatus comprising: a detachable fixing device that thermally fixes the toner image to the recording medium,
The image fixing device according to any one of claims 1 to 13, wherein the fixing device is an image heating device.
In the image forming apparatus, when the fixing device is mounted, a passage portion of the heated material is provided so that a temperature detected by the heating member by the temperature sensor substantially matches an ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor. An image forming apparatus comprising: a cover that covers at least a part of the heating member, the temperature sensor, and a space occupied by the pressurizing unit.

An image reading apparatus provided with an image reading means for reading an original image;
17. An image copying apparatus comprising: the image forming apparatus according to claim 15 or 16, wherein a toner image is thermally fixed on a recording medium according to a document image read by the image reading apparatus.

A movable heating member that directly heats the material to be heated, a heat generating means that heats the heating member directly or indirectly, a pressure means that contacts the heating member, and a temperature sensor that detects the temperature of the heating member Control means for controlling the amount of heat generated by the heat generating means so that the temperature of the heating member becomes a set temperature based on the temperature detected by the temperature sensor, and the temperature detected by the temperature sensor and the temperature detected by the temperature sensor. A cover that covers at least a part of the heating member, the temperature sensor, and a space occupied by the pressurizing unit, excluding the passage portion of the heated material, in order to substantially match the ambient temperature in the vicinity of the sensor; A temperature control method applied to an image heating apparatus having:
A heating member temperature measuring step of measuring the temperature of the heating member by the temperature sensor for a predetermined time in a cooling process in a cooling state after stopping heating of the heating member by the heating means;
Based on the amount of change with respect to temperature of the time of the heating member temperature measurement step leave measured the heating member, in a standby state until the next image heating start, preheating for determining the mode of pre-heating of the heating member A mode decision step;
And a preheating step of starting preheating of the heating member in accordance with the preheating mode determined in the preheating mode determining step.

Image forming means for forming and carrying an unfixed toner image on a recording medium as a heated material;
A movable heating member that directly heats the recording medium, a heating unit that directly or indirectly heats the heating member, a pressurizing unit that contacts the heating member, and a temperature sensor that detects the temperature of the heating member And a control means for controlling the amount of heat generated by the heat generating means so that the temperature of the heating member becomes a set temperature based on the temperature detected by the temperature sensor, and the toner image is thermally fixed to the recording medium. A detachable image heating device,
When the image heating apparatus is mounted, the temperature of the heating member detected by the temperature sensor and the ambient temperature in the vicinity of the temperature sensor are substantially matched to each other, except for the passage portion of the heated material, A temperature control method applied to an image forming apparatus including at least a part of a heating member, the temperature sensor, and a cover covering a space occupied by the pressurizing unit,
A heating member temperature measuring step of measuring the temperature of the heating member by the temperature sensor for a predetermined time in a cooling process in a cooling state after stopping heating of the heating member by the heating means;
Based on the amount of change with respect to temperature of the time of the heating member temperature measurement step leave measured the heating member, in a standby state until the next image heating start, preheating for determining the mode of pre-heating of the heating member A mode decision step;
And a preheating step of starting preheating of the heating member in accordance with the preheating mode determined in the preheating mode determining step.