JP4482606B2 - Fixing device - Google Patents
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Description
本発明は、複写機,レーザプリンタ等のカラー画像形成装置において被定着部材にトナー像(画像)を定着する定着装置、特に誘導加熱方式を用いた定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device for fixing a toner image (image) on a member to be fixed in a color image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer, and more particularly to a fixing device using an induction heating method.
例えば、カラー画像形成装置における定着装置は、被定着部材上に重ねて顕像化されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)等のカラートナー画像を加熱して各トナーを溶融させ、被定着部材に固着するもので、被定着部材とトナーに所定の圧力を加える一対の定着ローラ(ヒートローラとプレスローラ)と、ヒートローラを加熱する熱源とを備えている。 For example, a fixing device in a color image forming apparatus heats a color toner image such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) that is visualized by being superimposed on a member to be fixed. Each toner is melted and fixed to a member to be fixed, and includes a member to be fixed, a pair of fixing rollers (heat roller and press roller) for applying a predetermined pressure to the toner, and a heat source for heating the heat roller. Yes.
この種の定着装置において、熱源として誘導加熱コイルを用いたものが知られている。その一例として、ヒートローラの軸方向の中央部と両端部にそれぞれ誘導加熱コイルを配置したものが提案されている。 In this type of fixing device, one using an induction heating coil as a heat source is known. As an example, there has been proposed one in which induction heating coils are arranged at the center and both ends in the axial direction of the heat roller.
この提案のものは、ヒートローラ中央部の表面温度を検知するセンタサーミスタと、一方の端部の表面温度を検知するサイドサーミスタとを設けている。そして、誘導加熱コイルへの電源投入時にセンタサーミスタによって検知される中央部温度とサイドサーミスタによって検知される端部温度とを比較し、低い方を加熱する誘導加熱コイルの通電時間を高い方を加熱する誘導加熱コイルの通電時間よりも長く設定して先に通電させ、ヒートローラの発熱をその中央部と両端部とでほぼ均一化するというものであった。(例えば、特許文献1参照)。 This proposal is provided with a center thermistor for detecting the surface temperature of the central portion of the heat roller and a side thermistor for detecting the surface temperature of one end. The center temperature detected by the center thermistor when the power to the induction heating coil is turned on is compared with the end temperature detected by the side thermistor, and the energization time of the induction heating coil that heats the lower one is heated. It is set to be longer than the energizing time of the induction heating coil to be energized first, and the heat generation of the heat roller is made substantially uniform at the center and both ends. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、定着装置は、熱源により加熱されたヒートローラの表面温度を所定の定着温度領域内に維持する必要がある。このため従来は、センタサーミスタによって検知されるヒートローラ中央部の表面温度と、定着温度領域の上限近傍に設定したOFF基準温度及び下限近傍に設定したON基準温度とを随時比較し、表面温度がOFF基準温度まで上昇したならば各誘導加熱コイルへの通電を不許可とし、ON基準温度まで下降したならば各誘導加熱コイルへの通電を許可するように、各誘導加熱コイルの通電オン,オフを制御していた。 Incidentally, the fixing device needs to maintain the surface temperature of the heat roller heated by the heat source within a predetermined fixing temperature region. Therefore, conventionally, the surface temperature of the center portion of the heat roller detected by the center thermistor is compared with the OFF reference temperature set near the upper limit of the fixing temperature region and the ON reference temperature set near the lower limit, and the surface temperature is Energization on / off of each induction heating coil so that energization to each induction heating coil is not permitted if the temperature rises to the OFF reference temperature, and energization to each induction heating coil is permitted if the temperature falls to the ON reference temperature. Was controlling.
従来の制御によるセンタサーミスタの検知温度CSTとサイドサーミスタの検知温度SSTの一例を図7に示す。同図において、パルス信号EPSは、各誘導加熱コイルの通電制御信号であり、パルス信号CDSは、ヒートローラの中央部を加熱する誘導加熱コイルの通電信号であり、パルス信号SDSは、ヒートローラの両端部を加熱する誘導加熱コイルの通電信号である。CPUの温度モニタタイミングt1,t2,t3……に同期して出力されるデューティ信号DUTYは、検知温度CSTが検知温度SSTより低いときには“H”→“L”、検知温度CSTが検知温度SSTより高いときには“L”→“H”となる。また、温度レベルOFFLはOFF基準温度であり、温度レベルONLはON基準温度である。 An example of the detected temperature CST of the center thermistor and the detected temperature SST of the side thermistor by conventional control is shown in FIG. In the figure, a pulse signal EPS is an energization control signal for each induction heating coil, a pulse signal CDS is an energization signal for an induction heating coil that heats the center of the heat roller, and a pulse signal SDS is It is the energization signal of the induction heating coil which heats both ends. The duty signal DUTY output in synchronization with the CPU temperature monitoring timings t1, t2, t3... Is “H” → “L” when the detected temperature CST is lower than the detected temperature SST, and the detected temperature CST is higher than the detected temperature SST. When it is high, “L” → “H”. The temperature level OFFL is the OFF reference temperature, and the temperature level ONL is the ON reference temperature.
図示するように、センタサーミスタの検知温度CSTがOFF基準温度OFFLに上昇する時点T1までは、ヒートローラの中央部に設けられた誘導加熱コイルと両端部に設けられた誘導加熱コイルとが交互に通電される。両誘導加熱コイルを同時に通電することは、消費電力が大きくなって規格外となる。このため、両コイルを同時に通電することはできない。センタサーミスタの検知温度CSTがOFF基準温度OFFLに達すると、通電制御信号EPSがオフする。これにより、誘導加熱コイルへの通電が不許可となり、ヒートローラの表面温度は全面的に低下する。その後、センタサーミスタの検知温度CSTがON基準温度ONLまで低下すると、その時点T2で通電制御信号EPSがオンして、誘導加熱コイルへの通電が許可される。このとき、温度モニタタイミングt5の時点で検知温度SSTより高く、時点T6ではデューティ信号DUTYが“H”なので、ヒートローラの中央部に設けられた誘導加熱コイルが先に通電される。 As shown in the figure, the induction heating coil provided at the center of the heat roller and the induction heating coil provided at both ends alternately until the time T1 when the detected temperature CST of the center thermistor rises to the OFF reference temperature OFFL. Energized. Energizing both induction heating coils simultaneously increases power consumption and is out of specification. For this reason, both coils cannot be energized simultaneously. When the detected temperature CST of the center thermistor reaches the OFF reference temperature OFFL, the energization control signal EPS is turned off. As a result, energization of the induction heating coil is not permitted, and the surface temperature of the heat roller is reduced entirely. Thereafter, when the detected temperature CST of the center thermistor decreases to the ON reference temperature ONL, the energization control signal EPS is turned on at that time T2, and energization of the induction heating coil is permitted. At this time, the temperature is higher than the detected temperature SST at the time of the temperature monitoring timing t5, and the duty signal DUTY is “H” at the time T6, so that the induction heating coil provided at the center of the heat roller is energized first.
上述したように、従来のこの種の定着装置においては、センタサーミスタによって検知されるヒートローラ中央部の表面温度のみで誘導加熱コイルの通電オン(許可),オフ(不許可)を制御していたので、次のような課題があった。 As described above, in this type of conventional fixing device, energization on (permitted) and off (not permitted) of the induction heating coil are controlled only by the surface temperature of the center portion of the heat roller detected by the center thermistor. So there were the following problems.
すなわちヒートローラは、通常、中央部よりも両端部の方が加熱されにくいので、ヒートローラ両端部の表面温度がOFF基準温度OFFLまで上昇する前にヒートローラ中央部の表面温度がOFF基準温度OFFLまで上昇して、通電制御信号EPSがオフされる。このため、ヒートローラ中央部の表面温度がON基準温度ONLまで低下した時点では、ヒートローラ両端部の表面温度がON基準温度ONLより低くなっているので、ヒートローラ両端部を加熱する誘導加熱コイルから先に通電されることになる。(図7の時点T4)。したがって、ヒートローラ中央部を加熱する誘導加熱コイルの通電が始まる時点では、ヒートローラ中央部の表面温度がON基準温度ONLよりさらに低下しており、ヒートローラ中央部、つまりは定着部の温度リップルが大きくならざるを得なかった。 That is, since both ends of the heat roller are usually harder to heat than the center, the surface temperature at the center of the heat roller rises to the OFF reference temperature OFFL before the surface temperature at the both ends of the heat roller rises to the OFF reference temperature OFFL. And the energization control signal EPS is turned off. For this reason, when the surface temperature of the center portion of the heat roller is lowered to the ON reference temperature ONL, the surface temperature of both ends of the heat roller is lower than the ON reference temperature ONL. It will be energized first. (Time point T4 in FIG. 7). Therefore, at the time when energization of the induction heating coil for heating the center portion of the heat roller starts, the surface temperature of the center portion of the heat roller is further lower than the ON reference temperature ONL, and the temperature ripple of the heat roller center portion, that is, the fixing portion. Had to be big.
モノクロの画像形成装置に用いられる定着装置であれば、温度リップルの許容範囲が大きいので従来の制御でも問題はないが、被定着部材上にカラートナー画像を重ねて形成するカラー画像形成装置においては、温度リップルが大きいと重ねられたカラートナー画像が高温側では逆定着となり、低温側では未定着となるなどの現象が生じ、画質が低下する懸念があった。 A fixing device used in a monochrome image forming apparatus has a large allowable range of temperature ripple, so there is no problem with conventional control. However, in a color image forming apparatus that forms a color toner image on a fixing member, When the temperature ripple is large, the superimposed color toner images may be reversely fixed on the high temperature side and unfixed on the low temperature side, which may cause a deterioration in image quality.
本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、定着部の温度リップルを低減できる定着装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made based on such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fixing device capable of reducing the temperature ripple of the fixing portion.
本発明は、ヒートローラを加熱し定着を行なう定着装置において、ヒートローラの近傍に当該ヒートローラの軸方向に分割して配置され、ヒートローラの第1の領域を加熱する第1の誘導加熱コイル及び第1の領域とは異なる第2の領域を加熱する第2の誘導加熱コイルと、第1の誘導加熱コイルによって加熱される第1の領域の温度を検知する第1の温度検知手段と、第2の誘導加熱コイルによって加熱される第2の領域の温度を検知する第2の温度検知手段と、第1の温度検知手段により検知される第1の領域の温度と第2の温度検知手段により検知される第2の領域の温度との温度差に応じて、第1の誘導加熱コイルと第2の誘導加熱コイルとに対する通電のタイミングを交互に切り換えるデューティ信号の出力タイミングとその通電時間に相当するデューティ幅の比率とを決定するデューティ信号生成手段と、第1の温度検知手段により検知される第1の領域の温度を、予め設定される第1の誘導加熱コイルへの通電オン温度及びこの通電オン温度より高い通電オフ温度と比較する第1の温度比較手段と、第2の温度検知手段により検知される第2の領域の温度を、予め設定される第2の誘導加熱コイルへの通電オン温度及びこの通電オン温度より高い通電オフ温度と比較する第2の温度比較手段と、第1の温度比較手段による比較結果と第2の温度比較手段による比較結果とにより、第1の領域の温度と第2の領域の温度のいずれか一方がそれぞれの通電オン温度より低くなると第1及び第2の誘導加熱コイルへの通電を許可し、第1の領域の温度と第2の領域の温度の両方がそれぞれの通電オフ温度より高くなると第1及び第2の誘導加熱コイルへの通電を許可しなくなる通電制御信号を生成する通電制御信号生成手段と、通電制御信号とデューティ信号とを入力し、通電制御信号により通電が許可されているときにはデューティ信号に応じて第1及び第2の誘導加熱コイルへの通電を交互に行い、通電が許可されていないときには第1及び第2の誘導加熱コイルへの通電を止める通電制御手段とを備え、通電制御手段は、通電制御信号により通電を許可されると、第1の領域と第2の領域のうち温度の低い方の領域を加熱する誘導加熱コイルから先に加熱するものである。 The present invention relates to a fixing device that heats and fixes a heat roller, and is arranged in the vicinity of the heat roller in the axial direction of the heat roller so as to heat the first region of the heat roller. And a second induction heating coil for heating a second region different from the first region, and a first temperature detection means for detecting the temperature of the first region heated by the first induction heating coil, Second temperature detecting means for detecting the temperature of the second region heated by the second induction heating coil, temperature of the first region detected by the first temperature detecting means, and second temperature detecting means depending on the temperature difference between the temperature of the second region to be detected by its electrical communication with the output timing of the duty signal for switching alternately the timing of energization of the first induction heating coil and the second induction heating coil A duty signal generator means for determining the ratio of the duty width corresponding to between energization on the temperature of the first region detected by the first temperature sensing means, the first induction heating coil is set in advance The second induction heating coil in which the temperature and the temperature in the second region detected by the second temperature detecting means are compared with the first temperature comparing means for comparing the temperature and the energized off temperature higher than the energized on temperature. a second temperature comparing means for comparing the current on temperatures and high excitation-off temperatures than the current on the temperature of the, more the result of the comparison by the comparison result and the second temperature comparison means of the first temperature comparison means, the When one of the temperature of the first region and the temperature of the second region becomes lower than the energization on temperature, the first and second induction heating coils are energized, and the first region and the second region The temperature of the region It is entered with energization control signal generating means for generating a current control signal no longer allow the power supply to the higher than each of the excitation-off temperature first and second induction heating coils, and a power supply control signal and the duty signal, When energization is permitted by the energization control signal, energization of the first and second induction heating coils is alternately performed according to the duty signal, and when energization is not permitted, the first and second induction heating coils are energized. An induction heating coil that heats the lower temperature region of the first region and the second region when energization is permitted by the energization control signal. Is heated first .
以上詳述したように本発明によれば、ヒートローラ中央部の温度が基準温度よりも大きく低下することに起因する温度リップルを低減できる効果を奏し得る。 As described above in detail, according to the present invention, it is possible to reduce the temperature ripple caused by the temperature at the center of the heat roller being significantly lower than the reference temperature.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
なお、この実施の形態は、被定着部材上に重ねて顕像化されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)等のカラートナー画像を加熱して各トナーを溶融させ、被定着部材に固着するカラー画像形成装置用の定着装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, color toner images such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), which are visualized by being superimposed on a fixing member, are heated to form each toner. Is a fixing device for a color image forming apparatus that melts and adheres to a fixing member.
図1は、本実施の形態における定着装置の概略構成を示す縦断面図である。また、図2は、図1に示した定着装置の定着ローラにより用紙に定着処理が行なわれる様子を示した斜視図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a fixing device according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing how the fixing process is performed on the sheet by the fixing roller of the fixing device shown in FIG.
図1および図2に示されるように、定着装置1は、ヒートローラ2とプレスローラ3とからなる一対の定着ローラ4によって構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ヒートローラ2は、図示しない駆動モータにより、矢印方向に駆動される。なお、プレスローラ3は、ヒートローラに従動して矢印方向に回転する。また、両ローラ間を、トナー像を支持している被定着材である用紙Pが通過される。
The
ヒートローラ2は、例えば肉厚1mmの鉄製の円筒すなわち導体で構成された金属層を有するエンドレス部材であり、表面に、テフロン(登録商標)等の離型層が形成されている。なお、ヒートローラ2には、他にも、ステンレス鋼、アルミニウム、ステンレス鋼とアルミニウムの合金等が利用可能である。
The
プレスローラ3は、芯金3aの周囲に、シリコンゴムやフッ素ゴム等の弾性体が被覆されたもので、図示しない加圧機構によりヒートローラ2に対して所定の圧力で圧接されることで、両ローラが接する位置で、所定幅のニップ(圧接によりプレスローラ3の外周面が弾性変形する)Nを提供する。
The
これにより、ニップNを用紙Pが通過することで、用紙P上のトナーが用紙Pに溶融されて定着される。 As a result, when the paper P passes through the nip N, the toner on the paper P is melted and fixed on the paper P.
ヒートローラ2の周上であってニップNよりも回転方向の下流側には、用紙Pをヒートローラ2から剥離させる剥離爪5、ヒートローラ2の外周面にオフセット転写されたトナーや用紙からの紙粉等を除去するクリーニング部材6、ヒートローラ2の外周面にトナーが付着することを防止するために離型剤を塗布する離型剤塗布装置8、およびヒートローラ2の外周面の温度を検出する2つのサーミスタ9a,9bが設けられている。
On the periphery of the
一方のサーミスタ9aはヒートローラ2の軸方向の略中央部に設けられており、他方のサーミスタ9bは一方の端部に設けられている。ここに、サーミスタ9aは、ヒートローラ2の中央部の温度を検知するセンタ温度検知手段として機能するもので、センタサーミスタと称する。またサーミスタ9bは、ヒートローラ2の少なくとも一方の端部の温度を検知するサイド温度検知手段として機能するもので、サイドサーミスタと称する。
One
ヒートローラ2の内部には、加熱手段としての誘導加熱コイル10が設けられている。
Inside the
図3は、誘導加熱コイル10の制御ブロック図である。図示するように、ヒートローラ2の内部に設けられた誘導加熱コイル10は、ヒートローラ2の中央部を加熱する中央コイル10Cと、左端部を加熱する左端コイル10Lと、右端部を加熱する右端コイル10Rとに3分割されている。
FIG. 3 is a control block diagram of the
なお、誘導加熱コイル10を分割する構造は本発明において特に限定されるものではない。例えば、本願出願人は、誘導加熱コイル10をヒートローラの軸方向に複数に分割する構造として、特願2001−159449に第1〜第15の実施形態を示したが、これら実施形態のいずれのものであっても本発明を適用することができる。
The structure for dividing the
直流電源21、スイッチング回路22a,22b及びコンデンサ23a,23bからなる駆動回路20は、中央コイル10Cをスイッチング回路22aとコンデンサ23aによって駆動し、左端コイル10L及び右端コイル10Rをスイッチング回路22bとコンデンサ23bによって駆動する。
The
メインCPU30は、定着装置1の全般を制御するものであり、図示しないが、ROM,RAM等とバス接続されている。特に、メインCPU30は、センタサーミスタ9a及びサイドサーミスタ9bから出力されるアナログ信号を、A/Dコンバータ31を介してディジタルデータとして取込む。そして、センタサーミスタ9aによって検知されるヒートローラ中央部の温度とサイドサーミスタ9bによって検知されるヒートローラ端部の温度とを比較し、その温度差に応じてデューティ信号DUTYの出力タイミングとデューティ幅の比率を決定している(デューティ信号生成手段)。
The
通電制御部40は、センタサーミスタ9aによって検知されるヒートローラ中央部の温度とサイドサーミスタ9bによって検知されるヒートローラ端部の温度とから通電許可,不許可を制御する通電制御信号EPSを生成し、IH制御部32に供給する。
The
IH制御部32は、通電制御信号EPSがオン、つまりは通電が許可されている状態のとき、デューティ信号DUTYが“H”であれば通電信号CDSを中央コイル10C側のスイッチング回路22aに出力し、デューティ信号DUTYが“L”であれば通電信号SDSを端部コイル10L,10R側のスイッチング回路22bに出力して、誘導加熱コイル10の通電を制御する。
When the energization control signal EPS is on, that is, energization is permitted, the
図4は、通電制御部40の構成を機能的に示すブロック図である。通電制御部40は、センタ基準電圧発生部41,サイド基準電圧発生部42,センタ側比較部43,サイド側比較部44,通電制御信号生成部45及び通電制御信号出力部46によって構成している。
FIG. 4 is a block diagram functionally showing the configuration of the
センタ基準電圧発生部41は、センタサーミスタ9aによって検知されるヒートローラ2の温度に相当する測定電圧と比較される基準電圧を発生するもので、CPU30からの制御若しくは比較部43の出力のフィードバック制御によりON基準電圧とOFF基準電圧とを発生させる。
The center reference voltage generation unit 41 generates a reference voltage to be compared with a measurement voltage corresponding to the temperature of the
サイド基準電圧発生部42は、サイドサーミスタ9bによって検知されるヒートローラ2の温度に相当する測定電圧と比較される基準電圧を発生するもので、CPU30からの制御若しくは比較部44の出力のフィードバック制御によりON基準電圧とOFF基準電圧とを発生させる。
The side reference
因みに、本実施の形態では、各カラートナー画像を安定に被定着部材(用紙P)に定着させることができる定着温度領域が例えば180℃〜220℃であるとき、若干の余裕を持ってOFF基準電圧を210℃とし、ON基準電圧を190℃としている。なお、各基準電圧を固定的に発生させるのでなく、CPU30のソフトウェア制御によって適宜微調整するようにしてもよい。
Incidentally, in this embodiment, when the fixing temperature range in which each color toner image can be stably fixed on the fixing member (paper P) is, for example, 180 ° C. to 220 ° C., the OFF reference with a slight margin. The voltage is 210 ° C., and the ON reference voltage is 190 ° C. Instead of generating each reference voltage fixedly, the reference voltage may be finely adjusted as appropriate by software control of the
センタ側比較部43は、センタサーミスタ9aの検知温度に相当する測定電圧とセンタ基準電圧発生部41から与えられる基準電圧とを比較し、その比較結果に応じた出力を通電制御信号生成部45に与えるもので、本実施の形態では、測定温度が基準温度より低いときには“L”(ロー)レベルの出力を与え、測定温度が基準温度より高いときには“H”(ハイ)レベルの出力を与える(第1の温度比較手段)。
The center
サイド側比較部44は、サイドサーミスタ9bの検知温度に相当する測定電圧とサイド基準電圧発生部42から与えられる基準電圧とを比較し、その比較結果に応じた出力を通電制御信号生成部45に与えるもので、本実施の形態では、測定温度が基準温度より低いときには“L”レベルの出力を与え、測定温度が基準温度より高いときには“H”レベルの出力を与える(第2の温度比較手段)。
The
通電制御信号生成部45は、センタ側比較部43からの負論理入力Aとサイド側比較部44からの負論理入力Bとの論理和否定を演算し、その結果を出力Cとして通電制御信号出力部46に与える。
The energization control
通電制御信号生成部45の具体的動作を図5の流れ図を用いて説明する。すなわち、通電制御信号生成部45は、負論理入力Aと負論理入力Bとを監視する。そして、いずれか一方の負論理入力AまたはBが“L”レベルとなったならば、出力Cを“L”レベルとする。また、両方の負論理入力A及びBがいすれも“H”レベルとなったならば、出力Cを“H”レベルとする。
A specific operation of the energization control
通電制御信号出力部46は、通電制御信号生成部45からの入力Cが“L”レベルになるとオンし、“H”レベルになるとオフする通電制御信号EPSをIH制御部32に出力する。
The energization control
ここに、通電制御部40のセンタ基準電圧発生部41,サイド基準電圧発生部42,センタ側比較部43及びサイド側比較部44は、センタサーミスタ9aによる検知温度とサイドサーミスタ9bによる検知温度とを監視する温度監視手段として機能する。
Here, the center reference voltage generation unit 41, the side reference
通電制御信号生成部45及び通電制御信号出力部46は、温度監視手段によりいずれか一方の検知温度が予め設定されたON基準温度まで低下したことを検知すると、誘導加熱コイル10の通電をオンする通電制御手段として機能する。また、通電制御信号生成部45及び通電制御信号出力部46は、温度監視手段により両方の検知温度がON基準温度より高いOFF基準温度まで上昇したことを検知すると、誘導加熱コイル10の通電をオフする手段も有している。
The energization control
このように構成された本実施の形態の定着装置1においては、図6に示すように、ウォームアップ期間は、通電制御信号EPSがON状態にあるので、中央コイル10C用の通電信号CDSと端部コイル10L,10R用の通電信号SDSとが交互に駆動回路20に出力され、中央コイル10Cと端部コイル10L,10Rとが交互に通電される。これにより、ヒートローラ2が加熱され、その表面温度が上昇する。
In the
そして、センタサーミスタ9aによって検知されるヒートローラ2の中央部の温度CSTと、サイドサーミスタ9bによって検知されるヒートローラ2の端部の温度SSTがいずれもOFF基準電圧OFFLに達すると(図6の時点T1)、各比較部43,44の出力(通電制御信号生成部45の負論理入力A,B)がいずれも“H”レベルとなり、通電制御信号生成部の出力Cが“H“レベルとなるので、通電制御信号EPSがオフ(通電不許可)する。これにより、通電信号CDS及びSDSが駆動回路20に出力されなくなり、中央コイル10Cと端部コイル10L,10Rがいずれも通電されなくなる。
When the temperature CST at the center of the
その後、センタサーミスタ9aによって検知されるヒートローラ2の中央部の温度CST及びサイドサーミスタ9bによって検知されるヒートローラ2の端部の温度SSTのどちらか一方がON基準電圧ONLまで下降すると、該当する側の比較部43または44の出力AまたはBが“L”となり、通電制御信号生成部の出力Cが“L“レベルとなるので、通電制御信号EPSがオン(通電許可)する。
After that, when one of the temperature CST at the center of the
一般に、ヒートローラ2は、中央部よりも両端部の方が加熱されにくいので、端部の温度SSTがOFF基準電圧OFFLに達した時点(図6中T1)では中央部の温度CSTが端部の温度SSTより上昇している。このため、端部の温度SSTの方が中央部の温度CSTよりも先にON基準電圧ONLまで下降する(図6中T2)。このとき、端部の温度SSTの方が中央部の温度CSTよりも低いので、端部コイル10L,10R用の通電信号SDSの方が中央コイル10C用の通電信号CDSよりも先に駆動回路20に与えられる。このため、この通電信号SDSが出力されている間は、ヒートローラ2の中央部の温度CSTは低下するが、通電信号SDSがOFFし、通電信号CDSが駆動回路20に与えられる時点では、ON基準電圧ONLを大きく下回ることはない(図では、ON基準電圧ONLよりも高いレベルにある)。したがって、ヒートローラ2の中央部である定着部の温度リップルを低減させることができる。
Generally, the
また、本実施の形態では、ヒートローラ2の中央部の温度CSTと端部の温度SSTの両方がOFF基準電圧OFFLに達するまで通電制御信号EPSをオンし、達したならばオフするようにしている。したがって、ヒートローラ2の中央部の温度CSTと端部の温度SSTのいずれか一方がON基準電圧ONLに達した時点で通電許可信号EPSをオンする制御を導入した場合でも、通電許可信号EPSのオン,オフが頻繁に繰返されることは無く、フリッカも少なくできる。
In the present embodiment, the energization control signal EPS is turned on until both the center temperature CST and the end temperature SST of the
なお、前記実施の形態では、通電制御部40をコンパレータやNORゲート等のハードウェアによって構成したが、センタサーミスタ9a及びサイドサーミスタ9Bの出力をディジタルデータに変換して、ソフトウェア処理により通電制御信号EPSのオン,オフを制御するようにしてもよいものである。
In the above-described embodiment, the
1…定着装置、2…ヒートローラ、3…プレスローラ、4…定着ローラ、9a…センタサーミスタ、9b…サイドサーミスタ、10…誘導加熱コイル、20…駆動回路、30…メインCPU、32…IH制御部、40…通電制御部、41…センタ基準電圧発生部、42…サイド基準電圧発生部、43…センタ側比較部、44…サイド側比較部、45…通電制御信号生成部、46…通電制御信号出力部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ヒートローラの近傍に当該ヒートローラの軸方向に分割して配置され、前記ヒートローラの第1の領域を加熱する第1の誘導加熱コイル及び前記第1の領域とは異なる第2の領域を加熱する第2の誘導加熱コイルと、
前記第1の誘導加熱コイルによって加熱される前記第1の領域の温度を検知する第1の温度検知手段と、
前記第2の誘導加熱コイルによって加熱される前記第2の領域の温度を検知する第2の温度検知手段と、
前記第1の温度検知手段により検知される前記第1の領域の温度と前記第2の温度検知手段により検知される前記第2の領域の温度との温度差に応じて、前記第1の誘導加熱コイルと第2の誘導加熱コイルとに対する通電のタイミングを交互に切り換えるデューティ信号の出力タイミングとその通電時間に相当するデューティ幅の比率とを決定するデューティ信号生成手段と、
前記第1の温度検知手段により検知される前記第1の領域の温度を、予め設定される前記第1の誘導加熱コイルへの通電オン温度及びこの通電オン温度より高い通電オフ温度と比較する第1の温度比較手段と、
前記第2の温度検知手段により検知される前記第2の領域の温度を、予め設定される前記第2の誘導加熱コイルへの通電オン温度及びこの通電オン温度より高い通電オフ温度と比較する第2の温度比較手段と、
前記第1の温度比較手段による比較結果と前記第2の温度比較手段による比較結果とにより、前記第1の領域の温度と前記第2の領域の温度のいずれか一方がそれぞれの前記通電オン温度より低くなると前記第1及び第2の誘導加熱コイルへの通電を許可し、前記第1の領域の温度と前記第2の領域の温度の両方がそれぞれの前記通電オフ温度より高くなると前記第1及び第2の誘導加熱コイルへの通電を許可しなくなる通電制御信号を生成する通電制御信号生成手段と、
前記通電制御信号と前記デューティ信号とを入力し、前記通電制御信号により通電が許可されているときには前記デューティ信号に応じて前記第1及び第2の誘導加熱コイルへの通電を交互に行い、通電が許可されていないときには前記第1及び第2の誘導加熱コイルへの通電を止める通電制御手段と、を具備し、
前記通電制御手段は、前記通電制御信号により通電が許可されると、前記第1の領域と前記第2の領域のうち温度の低い方の領域を加熱する誘導加熱コイルから先に加熱することを特徴とする定着装置。 In a fixing device for fixing by heating a heat roller,
A first induction heating coil that is arranged in the vicinity of the heat roller in the axial direction of the heat roller and that heats the first region of the heat roller, and a second region that is different from the first region. A second induction heating coil for heating;
First temperature detection means for detecting the temperature of the first region heated by the first induction heating coil;
Second temperature detecting means for detecting the temperature of the second region heated by the second induction heating coil;
The first induction according to a temperature difference between the temperature of the first area detected by the first temperature detecting means and the temperature of the second area detected by the second temperature detecting means. Duty signal generation means for determining a duty signal output timing for alternately switching the timing of energization to the heating coil and the second induction heating coil and a ratio of a duty width corresponding to the energization time ;
The first region temperature detected by the first temperature detecting means is compared with a preset energization on temperature to the first induction heating coil and an energization off temperature higher than the energization on temperature. 1 temperature comparison means;
The second region temperature detected by the second temperature detecting means is compared with a preset energization on temperature to the second induction heating coil and an energization off temperature higher than the energization on temperature. 2 temperature comparison means;
The comparison result of the first temperature comparing means more and comparison result by the second temperature comparing means, said current-on one of the respective one of the temperature of said temperature and said second region of the first region When lower than the temperature , energization of the first and second induction heating coils is permitted, and when both the temperature of the first region and the temperature of the second region are higher than the respective energization off temperatures, the first Energization control signal generating means for generating an energization control signal that does not permit energization of the first and second induction heating coils ;
The energization control signal and the duty signal are input, and when energization is permitted by the energization control signal, energization is alternately performed to the first and second induction heating coils according to the duty signal, and energization is performed. Energization control means for stopping energization of the first and second induction heating coils when the operation is not permitted ,
When energization is permitted by the energization control signal, the energization control means heats the induction heating coil that heats the lower one of the first region and the second region first. A fixing device characterized.
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