JP4792341B2 - Fixing device and warm-up method of image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真式印刷装置等の画像形成装置に用いる定着装置に係り、特に熱ロールを使用する定着装置のウォーミングアップ方法に関するものである。 The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic printing apparatus, and more particularly to a warming-up method of a fixing apparatus using a heat roll.
図6は、電子写真式印刷装置の概略構成図である。同図において1は帯電器、2はドラム状の感光体、3は露光装置(図示せず)から出力されるレーザ光、4はトナーを収容した現像機、5は記録媒体搬送ユニット、6は連続紙からなる記録媒体、7はトナー像を定着させる熱ロール、8は定着時に記録媒体6を熱ロール7側に押しつける加圧ロール、9は記録媒体6を排出するプラーローラ、10は排出された記録媒体6を収納する記録媒体巻き取り装置、11はトナー像を記録媒体6に転写するコロナ転写器、12はリトラクタ、15は記録媒体供給装置である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the electrophotographic printing apparatus. In the figure, 1 is a charger, 2 is a drum-shaped photoconductor, 3 is a laser beam output from an exposure device (not shown), 4 is a developing machine containing toner, 5 is a recording medium transport unit, and 6 is A recording medium made of continuous paper, 7 is a heat roll for fixing the toner image, 8 is a pressure roll for pressing the
この印刷装置において、帯電器1により帯電された感光体2へレーザ光3により書き込まれた静電潜像は現像機4により現像され、記録媒体6が記録媒体搬送ユニット5より送り出され、リトラクタ12を通過する時、感光体2上のトナーがコロナ転写器11により記録媒体6に転写される。その後送り出された記録媒体6は熱ロール7と加圧ロール8の間を通りトナーが定着され、プラーローラ9により記録媒体巻き取り装置10に送り出される仕組みになっている。
In this printing apparatus, the electrostatic latent image written by the
このような印刷装置の熱ロール7付近の構成を図7と図8に示す。
図7は検温素子としてサーモライトチップを用いた構成であり、20a,20b,20cは熱ロール7の表面温度を検出する非接触式温度センサ、21は検温素子であるサーモライトチップ22の温度を検出するセンサヘッド、23a,23b,23c,23dは熱ロール7に内蔵された加熱ヒータである。
A configuration in the vicinity of the
FIG. 7 shows a configuration using a thermolite chip as a temperature measuring element. 20a, 20b and 20c are non-contact temperature sensors for detecting the surface temperature of the
図8は前記センサヘッド21・サーモライトチップ22の代わりにサーミスタセンサ24を用いた構成であり、そのサーミスタセンサ24は熱ロール7の両端部に接触するように配置している。
FIG. 8 shows a configuration in which a
図7,図8に示されているように前記加熱ヒータ23dは熱ロール7の軸方向に延びる定着領域(通紙領域)Xのほぼ全長に亘って加熱部を有する長加熱部ヒータ、加熱ヒータ23aは定着領域Xの図面に向かって右端側に加熱部を有する短加熱部ヒータ、加熱ヒータ23bは定着領域Xの中央部に加熱部を有する短加熱部ヒータ、加熱ヒータ23cは定着領域Xの図面に向かって左端側に加熱部を有する短加熱部ヒータであり、この場合4本のヒータ23が内蔵されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
そして非接触式温度センサ20aは加熱ヒータ23aの加熱部と、非接触式温度センサ20bは加熱ヒータ23bの加熱部と、非接触式温度センサ20cは加熱ヒータ23cの加熱部と、それぞれ対応するように設置されている。高解像度印刷装置では、定着装置のトナー像の押し潰し軽減のために前記定着領域Xのほぼ全長に亘って耐熱性ゴムなどからなる耐熱性の弾性膜を形成する場合もある。図中の25は過熱センサである。
The
非接触式温度センサ20a,20b,20cとしてサーモパイルなどの赤外線検出素子を使用した場合、飛散したトナーや紙粉などによるセンサの汚れや測定対象物の放射率の変化などによる検出温度のばらつきが生じ、またサーミスタセンサ24を使用した場合、取り付けギャップのばらつきによる検出温度のばらつきが生じる。
When an infrared detector such as a thermopile is used as the
このようなばらつきを補正するため、図7の場合はセンサヘッド21、図8の場合は接触式サーミスタ24の検出値を基準温度として用いている。即ち、センサヘッド21や接触式サーミスタ24の検出値(基準温度)に対応した各非接触式温度センサ20a,20b,20cの標準温度と、各非接触式温度センサ20a,20b,20cが実際に検出する検出温度との差分を補正している。
In order to correct such variations, the detected value of the
なお、この種の定着装置に関しては、例えば下記のような特許文献を挙げることができる。
前述の定着装置において、基準となるセンサヘッド21はサーモライトチップ22を熱ロール7の金属表面に直接貼り付けるため、また接触式サーミスタ24は熱ロール7の磨耗や汚れを回避するため、これらは熱ロール7の前記加熱ヒータ23a,23b,23c,23dが内蔵されている定着領域Xから外れた端部側に設けられている。
In the above-described fixing device, the
このためセンサヘッド21や接触式サーミスタ24は、非接触式温度センサ20と比較して熱応答性が悪く、温度が安定するのに時間を要する。つまり、熱ロール7のウォーミングアップ時の状態(例えばウォーミングアップ開始前の温度)により、ウォーミングアップ直後のセンサヘッド21や接触式サーミスタ24の出力に大きな格差が生じるため、非接触式温度センサ20の補正精度は低い。
For this reason, the
また前記特許文献2には熱ロール7のウォーミングアップ前の温度により温度補正する方法が記載されているが、ある程度温度が安定するまで待たなくてはならないという問題がある。
Further, although Patent Document 2 describes a method of correcting the temperature based on the temperature before warming up of the
本発明の目的は、温度制御の信頼性を向上させ、ウォーミングアップ時間を短縮することが可能な定着装置ならびに画像形成装置のウォーミングアップ方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fixing device capable of improving the reliability of temperature control and shortening the warm-up time and a warm-up method of the image forming apparatus.
前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、加熱手段を備えた熱ロールと、その熱ロールに圧接する加圧ロールと、前記熱ロールの定着に関与する定着領域に対向して熱ロールと非接触の状態で配置した非接触式の第1の熱ロール温度検出手段と、前記定着領域外の熱ロールの領域上に配置した第2の熱ロール温度検出手段とを備え、
前記第1の熱ロール温度検出手段からの検出信号に基いて前記加熱手段のオン/オフ制御を行ない、前記熱ロールの温度を所定の温度に維持しながら、前記熱ロールと加圧ロールとの圧接部で記録媒体上に転写されたトナー像を当該記録媒体に熱定着する定着装置のウォーミングアップ方法において、
前記定着装置のウォーミングアップ時、前記第2の熱ロール温度検出手段により検出される第2の検出温度が一定となっている期間に、前記第1の熱ロール温度検出手段により検出される第1の検出温度の時間間隔に伴う変化量を取得し、
その第1の検出温度の時間間隔に伴う変化量から、収束すると予測される第1の検出温度の予測収束温度を演算し、
予め記憶されている標準温度と前記予測収束温度との差分を演算して、
その差分値により前記第1の熱ロール温度検出手段により検出される第1の検出温度を補正して、
その後補正された第1の検出温度に基いて前記加熱手段のオン/オフ制御を行なうことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the first means of the present invention includes a heat roll provided with a heating means, a pressure roll that is in pressure contact with the heat roll, and a fixing roll that is involved in fixing of the heat roll. Non-contact type first heat roll temperature detecting means arranged in a non-contact state with the roll, and second heat roll temperature detecting means arranged on the area of the heat roll outside the fixing area,
Based on a detection signal from the first heat roll temperature detection means, on / off control of the heating means is performed, and while maintaining the temperature of the heat roll at a predetermined temperature, the heat roll and the pressure roll In a warming-up method of a fixing device for thermally fixing a toner image transferred onto a recording medium at a pressure contact portion to the recording medium,
When the fixing device is warmed up, the first temperature detected by the first heat roll temperature detecting means during a period in which the second temperature detected by the second heat roll temperature detecting means is constant. Obtain the amount of change with time interval of the detected temperature,
From the amount of change with the time interval of the first detection temperature, the predicted convergence temperature of the first detection temperature that is predicted to converge is calculated,
Calculate the difference between the standard temperature stored in advance and the predicted convergence temperature,
By correcting the first detected temperature detected by the first heat roll temperature detecting means by the difference value,
Thereafter, on / off control of the heating means is performed based on the corrected first detected temperature.
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記加熱手段は、前記定着領域の軸方向の異なる位置に個別に加熱部を有する複数本の短加熱部ヒータと、前記定着領域の軸方向のほぼ全長に亘って加熱部を有する少なくとも1本の長加熱部ヒータとを有し、
前記第2の検出温度を一定に制御するために設定された第2の温度制御用設定値よりも高いコントロール温度を設定し、
定着装置のウォーミングアップ開始当初は、前記短加熱部ヒータならびに長加熱部ヒータに通電して、前記コントロール温度を目標値として前記第1の熱ロール温度検出手段により温度制御を行ない、
前記第2の検出温度が第2の温度制御用設定値に到達すると、前記短加熱部ヒータへの通電を停止して、前記長加熱部ヒータへの通電を継続し、前記第2の温度制御用設定値を目標値とする前記第2の熱ロール温度検出手段による温度制御に切り替えることを特徴とするものである。
According to a second means of the present invention, in the first means, the heating means includes a plurality of short heating section heaters each having a heating section at a different position in the axial direction of the fixing area, and an axis of the fixing area. Having at least one long heating part heater having a heating part over almost the entire length in the direction,
Setting a control temperature higher than a second temperature control set value set to control the second detected temperature to be constant;
At the beginning of warming-up of the fixing device, the short heating unit heater and the long heating unit heater are energized, and the temperature is controlled by the first hot roll temperature detecting means with the control temperature as a target value.
When the second detected temperature reaches the second temperature control set value, the energization to the short heating section heater is stopped, the energization to the long heating section heater is continued, and the second temperature control is performed. The temperature control is switched to the temperature control by the second heat roll temperature detecting means using the set value as a target value.
本発明の第3の手段は前記第1の手段において、前記加熱手段は複数本の加熱ヒータを備え、各加熱ヒータは定着領域の軸方向の異なる位置に個別に加熱部を有し、
前記第1の熱ロール温度検出手段が前記各加熱部と対向して複数設置されて、
各第1の熱ロール温度検出手段に対して個別に前記第1の検出温度が補正されて、
その補正された第1の検出温度に基いて前記複数本の加熱ヒータを個別にオン/オフ制御することを特徴とするものである。
According to a third means of the present invention, in the first means, the heating means includes a plurality of heaters, each heater having an individual heating unit at a different position in the axial direction of the fixing region,
A plurality of the first heat roll temperature detection means are installed to face each of the heating units,
The first detection temperature is individually corrected for each first heat roll temperature detection means,
The plurality of heaters are individually turned on / off based on the corrected first detected temperature.
本発明の第4の手段は前記第1の手段において、前記第1の検出温度の予測収束温度Yが、下式により演算されることを特徴とするものである。 According to a fourth means of the present invention, in the first means, the predicted convergence temperature Y of the first detected temperature is calculated by the following equation.
Y=A×(Pn−P(n−1))/(Tn−T(n−1))+Pn
式中A:第1の熱ロール温度検出手段固有の定数
P:第1の熱ロール温度検出手段の出力
n:データの取得数
T:データの取得時刻
本発明の第5の手段は前記第2の手段において、前記補正された第1の検出温度に基いて前記加熱手段のオン/オフ制御を行ない、前記第1の検出温度が前記コントロール温度に到達するとウォーミングアップを完了することを特徴とするものである。
Y = A * (Pn-P (n-1)) / (Tn-T (n-1)) + Pn
In the formula, A: a constant specific to the first heat roll temperature detection means P: an output of the first heat roll temperature detection means n: number of data acquisitions T: data acquisition time The heating means is controlled to be turned on / off based on the corrected first detected temperature, and warming up is completed when the first detected temperature reaches the control temperature. It is.
本発明の第6の手段は前記第1または第4の手段において、前記第1の検出温度の予測収束温度と予め設定されている標準温度とを比較して、その差分が規定された範囲を外れた場合に第1の熱ロール温度検出手段の異常エラーと判断することを特徴とするものである。 According to a sixth means of the present invention, in the first or fourth means, the predicted convergence temperature of the first detected temperature is compared with a preset standard temperature, and a range in which the difference is defined is determined. When it comes off, it is judged as an abnormal error of the first heat roll temperature detecting means.
本発明の第7の手段は前記第6の手段において、前記第1の熱ロール温度検出手段の異常エラーと判断されると、その第1の熱ロール温度検出手段の清掃または交換をオペレータに報知することを特徴とするものである。 The seventh means of the present invention notifies the operator of cleaning or replacement of the first heat roll temperature detecting means when the sixth means determines that the first heat roll temperature detecting means is an abnormal error. It is characterized by doing.
本発明の第8の手段は、帯電器により帯電された感光体上に書き込まれた静電潜像を現像機で現像してトナー像を形成し、搬送されてきた記録媒体に前記感光体上のトナー像を転写器により転写して、定着装置の熱ロールと加圧ロールの間に前記記録媒体を通すことにより前記トナーを記録媒体に熱定着する画像形成装置のウォーミングアップ方法において、
前記定着装置のウォーミングアップを前記第1ないし7のいずれか1つの手段で前記定着装置のウォーミングアップ方法で実行することを特徴とするものである。
According to an eighth means of the present invention, an electrostatic latent image written on a photosensitive member charged by a charger is developed by a developing machine to form a toner image, and a recording medium that has been conveyed is transferred onto the photosensitive member. In the warming-up method of the image forming apparatus, the toner image is transferred by a transfer device, and the toner is thermally fixed to the recording medium by passing the recording medium between a heat roll and a pressure roll of the fixing device.
The fixing device is warmed up by the warming-up method of the fixing device by any one of the first to seventh means.
本発明は前述のような構成になっており、温度制御の信頼性を向上させ、ウォーミングアップ時間を短縮することが可能となる。 The present invention is configured as described above, and can improve the reliability of temperature control and shorten the warm-up time.
次に本発明の実施形態を図とともに説明する。図1は、前述した図7の定着装置に使用する温度制御部の概略構成図である。なお、同図において非接触式温度センサ20a,20b,20c、センサヘッド21、サーモライトチップ22、加熱ヒータ23a,23b,23c,23dの配置や構成などは図7で説明したものと同様なので説明は省略する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a temperature control unit used in the fixing device of FIG. 7 described above. In the figure, the arrangement and configuration of the
同図に示すようにセンサヘッド21からの信号をセンサヘッド信号受信回路31で受信するようになっており、例えばサーモライトチップ22が170℃検出用であれば、熱ロール7の表面温度(サーモライトチップ22の温度)が170℃より低い場合は、センサヘッド信号受信回路31から「High」の信号が出力され、熱ロール7の表面温度(サーモライトチップ22の温度)が170℃より高い場合は、センサヘッド信号受信回路31から「Low」の信号が出力される。この信号はマイクロコンピュータ30に入力され、認識される。本実施形態では170℃検出用サーモライトチップ22を使用し、この設定温度をサーモライトチップ検出温度K3という。
As shown in the figure, the signal from the
非接触式温度センサ20a,20b,20cからのアナログ信号は、A/D変換器32でデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ30に入力され、認識される。
Analog signals from the
マイクロコンピュータ30は、センサヘッド信号受信回路31からの信号、又はA/D変換器32からの信号に基づき、ドライバ34を介して加熱ヒータ23a,23b,23c,23dを個別にオン/オフ制御する。また、マイクロコンピュータ30にはメモリ33が接続され、後述する計測時間や温度センサデータなどが記憶できる。
The
この温度制御部による熱ロール7のウォーミングアップ方法の一例を図2に基いて説明する。同図は熱ロール7の温度が室温である状態からのウォーミングアップにて、非接触式温度センサ20a,20b,20cのうち何れか一つとサーモライトチップ22の温度遷移を示している。
An example of a method for warming up the
印刷装置の電源を投入し、時刻Taで非接触式温度センサ20による温度制御を開始する(ウォーミングアップ開始)。非接触式温度センサ20の検出温度が予め設定されたコントロール温度K1(本実施形態では200℃に設定)になるように全ての加熱ヒータ23a〜23dに通電して、熱ロール7を昇温する。このときコントロール温度K1は、サーモライトチップ22の実際の温度が短時間にサーモライトチップ検出温度K3(本実施形態では170℃に設定)に到達するように、サーモライトチップ検出温度K3よりも十分に高い温度(本実施形態では30℃高い温度)に設定されている。
The printer is turned on, and temperature control by the
熱ロール7の定着領域Xから外れた端部側に設置されているサーモライトチップ22の温度は、熱ロール7の定着領域Xと対応する位置に設置されている非接触温度センサ20の出力よりも応答性が悪いため、先ず第1ステップとしてコントロール温度K1を目標値にして非接触式温度センサ20による温度制御を行なう。図中のA領域は、この第1ステップでのコントロール温度K1を目標値とした非接触式温度センサ20による温度制御領域を示している。また線Dは非接触温度センサ20の出力を、線Eはサーモライトチップ22の実際の温度を、それぞれ示している。
The temperature of the
このように高いコントロール温度K1を目標値とした非接触式温度センサ20による温度制御で、ウォーミングアップ開始当初の立ち上がりを速くすることができる。
Thus, by the temperature control by the
そしてサーモライトチップ22の実際の温度がサーモライトチップ検出温度K3に到達して、センサヘッド信号受信回路31から「Low」の信号が出力されたことをマイクロコンピュータ30が認識したら、センサヘッド21による温度制御に切り替える(時刻Tb)。このとき、熱ロール7の加熱量と放熱量の関係が均一になるように、例えば加熱ヒータ23a〜23cは非通電にして、熱ロール全幅を加熱できる加熱ヒータ23dのみを使用して温度制御を行う。図中のB領域は、この第2ステップでのサーモライトチップ検出温度K3を目標値としたセンサヘッド21による温度制御領域を示している。
When the
図に示しているように、サーモライトチップ22の温度上昇が非接触式温度センサ20の温度上昇よりも遅れているため、センサヘッド21による温度制御に切り替えた後は、徐々に非接触式温度センサ20の出力は下降することになる(図中に複数の●印で示している)。この間の非接触式温度センサ20の出力により補正を行う必要があるが、その補正方法については後述する。
As shown in the figure, since the temperature rise of the
補正が完了すると、第3ステップとして非接触式温度センサ20による温度制御に切り換え(時刻Tc)、非接触式温度センサ20がコントロール温度K1に達したところでヒータのウォーミングアップを完了する(時刻Td)。図中のC領域は、この第3ステップでのコントロール温度K1を目標値とした非接触式温度センサ20による温度制御領域を示しており、全ての加熱ヒータ23a〜23dに通電して、それの通電オン/オフ制御を行なう。この加熱ヒータ23a〜23dの通電オン/オフ制御は、印刷時も継続して行なわれる。
When the correction is completed, the third step is switched to temperature control by the non-contact temperature sensor 20 (time Tc), and when the
前記時刻Tdの時点で出力されるウォーミングアップ完了信号は印刷装置の制御部本体(図示せず)に送信されて、このウォーミングアップ完了信号に基いて制御部本体は印刷許可信号を印刷装置の各部に出力する。 The warm-up completion signal output at the time Td is transmitted to the control unit body (not shown) of the printing apparatus, and the control body outputs a print permission signal to each part of the printing apparatus based on the warm-up completion signal. To do.
一方、例えば印刷終了直後に電源をオフし、すぐオンしたような場合、熱ロール7は高温状態からウォーミングアップされることになる。この場合の非接触式温度センサ20とサーモライトチップ22の温度遷移は図3のようになる。
On the other hand, for example, when the power is turned off immediately after the printing is finished and turned on immediately, the
すなわち、すでにサーモライトチップ22の温度(線E)がサーモライトチップ検出温度K3を超えているため、始めからセンサヘッド21による温度制御を行うことになるが、サーモライトチップ22の温度下降が非接触式温度センサ20の温度下降より遅れているため、センサヘッド21による温度制御に切り替わった後は、図2とは逆に非接触式温度センサ20の出力は複数の●印で示すように徐々に上昇することになる。
That is, since the temperature of the thermolite chip 22 (line E) has already exceeded the thermolite chip detection temperature K3, temperature control by the
図2、図3のようにウォーミングアップ開始時の状態により、基準となるセンサヘッド21が同じ温度を示しても、非接触温度センサ20の出力が大きくばらつくことになる。熱ロール7の最終的な収束温度Yは等しい温度になるはずであるが、収束するためには数十分から数時間かかってしまう。ウォーミングアップ時間を短縮するためには、非接触温度センサ20の出力が収束する前に前述の補正を完了する必要があり、且つその補正には高精度が要求される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the output of the
そこで本発明の実施形態に係る補正方法を図5を用いて説明する。同図は図3の時刻Tb以降をより詳細に示したものである。時刻Tbで非接触式温度センサ20による温度制御からセンサヘッド21による温度制御に切り替えた時の非接触式温度センサ20(線D)の出力P0と時刻T0を共にメモリ33に記憶し、周期的に非接触式温度センサ20の出力P1,P2,P3と、その時の時刻T1,T2,T3をメモリ33に記憶する。ここでは4点のデータを採取しているが、複数点であれば4点で無くとも良い。またここでは、最初の出力P0を時刻Tbで採取しているが、時刻Tb以降であればどこでも良い。
Therefore, a correction method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This figure shows the time after time Tb in FIG. 3 in more detail. The output P0 of the non-contact temperature sensor 20 (line D) and the time T0 when the temperature control by the
これらのデータ(昇温速度データ)を用いて収束温度を予測する訳であるが、この予測収束温度Yは諸種の実験により、下記の式1で予測できることが分かった。
Although the convergence temperature is predicted using these data (temperature increase rate data), it has been found that the predicted convergence temperature Y can be predicted by the following
Y=A×(Pn−P(n−1))/(Tn−T(n−1))+Pn ・・・式1
式中のAは、非接触式温度センサ20a,20b,20cそれぞれ固有の定数で、実験により決定される。
Y = A × (Pn−P (n−1)) / (Tn−T (n−1)) +
A in the equation is a constant specific to each of the
よって、メモリ33に記録されたPn,Tnを式1に代入し、3点の収束温度Yを算出して、更にその平均値を採ることで予測精度を向上させることができる。
Therefore, the prediction accuracy can be improved by substituting Pn and Tn recorded in the
このようにして求められた予測収束温度Yと、予めメモリ33に格納されている標準温度K4を比較し、その差分から補正量K2を導き出す。以降、非接触式温度センサ20にて温度制御を行う際には、非接触式温度センサ20の出力に対し補正量K2を反映させて(例えば補正量K2を加算して)、非接触式温度センサ20の温度データとすればよい。
The predicted convergence temperature Y obtained in this way is compared with the standard temperature K4 stored in advance in the
ここで標準温度K4は、例えば印刷装置の組立完了時などのように非接触式温度センサ20a,20b,20cがまだ汚れていない新しい状態で個別に測定して設定した値である。
Here, the standard temperature K4 is a value that is individually measured and set in a new state in which the
次に、非接触式温度センサ20の出力異常検出方法について図5を用いて説明する。諸種の実験により予め求めた有効範囲の情報がメモリ33に予め格納されている。この有効範囲は同図に示すように標準温度K4を中心にして、例えば±5℃〜±10℃の範囲内に設定されており、前述のようにして演算された予測収束温度Yがこの有効範囲内に入っておればその補正量K2は有効と判断されて、前述の補正処理が実行される。一方、演算された予測収束温度Yがこの有効範囲内から出ている場合はその予測収束温度Yは無効と判断されて、補正処理は実行されず、異常エラーを例えば印刷装置の操作面上での文字や絵による表示、音による報知など適宜な手段でオペレータに報知し、非接触式温度センサ20の清掃又は交換を促すように構成されている。
Next, an output abnormality detection method of the
以上のように、本発明により、定着装置のウォーミングアップを短時間で完了し、非接触式温度センサの温度補正や異常検出を簡単な演算により高精度に実現することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the warm-up of the fixing device can be completed in a short time, and temperature correction and abnormality detection of the non-contact temperature sensor can be realized with high accuracy by simple calculation.
前記実施形態では図7の構成について述べたが、図8に示す構成のものにも適用可能である。この場合センサヘッド21の出力を接触式サーミスタ24の出力に置き換えることで、簡単に適用が可能である。
Although the configuration of FIG. 7 has been described in the above embodiment, the configuration shown in FIG. 8 can also be applied. In this case, the output can be easily applied by replacing the output of the
1…帯電器、2…感光体、3…レーザ光、4…現像機、5…記録媒体搬送ユニット、6…記録媒体、7…熱ロール、8…加圧ロール、9…プラーローラ、10…記録媒体巻き取り装置、11…コロナ転写器、12…リトラクタ、15…記録媒体供給装置、20a,20b,20c…非接触式温度センサ、21…センサヘッド、22…サーモライトチップ、23a,23b,23c,23d…加熱ヒータ、24…接触式サーミスタ、30…マイクロコンピュータ、31…センサヘッド信号受信回路、32…A/D変換器、33…メモリ、34…ドライバ、X…定着領域(通紙領域)。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
その熱ロールに圧接する加圧ロールと、
前記熱ロールの定着に関与する定着領域に対向して熱ロールと非接触の状態で配置した非接触式の第1の熱ロール温度検出手段と、
前記定着領域外の熱ロールの領域上に配置した第2の熱ロール温度検出手段とを備え、
前記第1の熱ロール温度検出手段からの検出信号に基いて前記加熱手段のオン/オフ制御を行ない、前記熱ロールの温度を所定の温度に維持しながら、前記熱ロールと加圧ロールとの圧接部で記録媒体上に転写されたトナー像を当該記録媒体に熱定着する定着装置のウォーミングアップ方法において、
前記定着装置のウォーミングアップ時、前記第2の熱ロール温度検出手段により検出される第2の検出温度が一定となっている期間に、前記第1の熱ロール温度検出手段により検出される第1の検出温度の時間間隔に伴う変化量を取得し、
その第1の検出温度の時間間隔に伴う変化量から、収束すると予測される第1の検出温度の予測収束温度を演算し、
予め記憶されている標準温度と前記予測収束温度との差分を演算して、
その差分値により前記第1の熱ロール温度検出手段により検出される第1の検出温度を補正して、
その後補正された第1の検出温度に基いて前記加熱手段のオン/オフ制御を行なうことを特徴とする定着装置のウォーミングアップ方法。 A heat roll provided with heating means;
A pressure roll in pressure contact with the heat roll;
Non-contact type first heat roll temperature detecting means arranged in a non-contact state with the heat roll so as to face the fixing region involved in the fixing of the heat roll;
A second heat roll temperature detecting means disposed on the heat roll area outside the fixing area,
Based on a detection signal from the first heat roll temperature detection means, on / off control of the heating means is performed, and while maintaining the temperature of the heat roll at a predetermined temperature, the heat roll and the pressure roll In a warming-up method of a fixing device for thermally fixing a toner image transferred onto a recording medium at a pressure contact portion to the recording medium,
When the fixing device is warmed up, the first temperature detected by the first heat roll temperature detecting means during a period in which the second temperature detected by the second heat roll temperature detecting means is constant. Obtain the amount of change with time interval of the detected temperature,
From the amount of change with the time interval of the first detection temperature, the predicted convergence temperature of the first detection temperature that is predicted to converge is calculated,
Calculate the difference between the standard temperature stored in advance and the predicted convergence temperature,
By correcting the first detected temperature detected by the first heat roll temperature detecting means by the difference value,
A fixing apparatus warming-up method, wherein the heating means is turned on / off based on the corrected first detected temperature.
前記加熱手段は、前記定着領域の軸方向の異なる位置に個別に加熱部を有する複数本の短加熱部ヒータと、前記定着領域の軸方向のほぼ全長に亘って加熱部を有する少なくとも1本の長加熱部ヒータとを有し、
前記第2の検出温度を一定に制御するために設定された第2の温度制御用設定値よりも高いコントロール温度を設定し、
定着装置のウォーミングアップ開始当初は、前記短加熱部ヒータならびに長加熱部ヒータに通電して、前記コントロール温度を目標値として前記第1の熱ロール温度検出手段により温度制御を行ない、
前記第2の検出温度が第2の温度制御用設定値に到達すると、前記短加熱部ヒータへの通電を停止して、前記長加熱部ヒータへの通電を継続し、前記第2の温度制御用設定値を目標値とする前記第2の熱ロール温度検出手段による温度制御に切り替えることを特徴とする定着装置のウォーミングアップ方法。 The fixing device warm-up method according to claim 1,
The heating means includes a plurality of short heating unit heaters having heating units individually at different positions in the axial direction of the fixing region, and at least one heating unit having substantially the entire length in the axial direction of the fixing region. A long heating part heater,
Setting a control temperature higher than a second temperature control set value set to control the second detected temperature to be constant;
At the beginning of warming-up of the fixing device, the short heating unit heater and the long heating unit heater are energized, and the temperature is controlled by the first hot roll temperature detecting means with the control temperature as a target value.
When the second detected temperature reaches the second temperature control set value, the energization to the short heating section heater is stopped, the energization to the long heating section heater is continued, and the second temperature control is performed. A method for warming up the fixing device, wherein the temperature control is performed by the second heat roll temperature detecting means using the set value as a target value.
前記加熱手段は複数本の加熱ヒータを備え、各加熱ヒータは定着領域の軸方向の異なる位置に個別に加熱部を有し、
前記第1の熱ロール温度検出手段が前記各加熱部と対向して複数設置されて、
各第1の熱ロール温度検出手段に対して個別に前記第1の検出温度が補正されて、
その補正された第1の検出温度に基いて前記複数本の加熱ヒータを個別にオン/オフ制御することを特徴とする定着装置のウォーミングアップ方法。 The fixing device warm-up method according to claim 1,
The heating means includes a plurality of heaters, and each heater has a heating unit individually at a different position in the axial direction of the fixing region,
A plurality of the first heat roll temperature detection means are installed to face each of the heating units,
The first detection temperature is individually corrected for each first heat roll temperature detection means,
A fixing apparatus warming-up method, wherein the plurality of heaters are individually turned on / off based on the corrected first detected temperature.
前記第1の検出温度の予測収束温度Yが、下式により演算されることを特徴とする定着装置のウォーミングアップ方法。
Y=A×(Pn−P(n−1))/(Tn−T(n−1))+Pn
式中A:第1の熱ロール温度検出手段固有の定数
P:第1の熱ロール温度検出手段の出力
n:データの取得数
T:データの取得時刻 The fixing device warm-up method according to claim 1,
A fixing apparatus warming-up method, wherein the predicted convergence temperature Y of the first detected temperature is calculated by the following equation.
Y = A * (Pn-P (n-1)) / (Tn-T (n-1)) + Pn
In the formula, A: constant specific to the first heat roll temperature detection means P: output of the first heat roll temperature detection means n: number of data acquisitions T: time of data acquisition
前記補正された第1の検出温度に基いて前記加熱手段のオン/オフ制御を行ない、前記第1の検出温度が前記コントロール温度に到達するとウォーミングアップを完了することを特徴とする定着装置のウォーミングアップ方法。 The fixing device warming-up method according to claim 2.
A warming-up method for a fixing device, wherein on / off control of the heating means is performed based on the corrected first detected temperature, and the warm-up is completed when the first detected temperature reaches the control temperature. .
前記第1の検出温度の予測収束温度と予め設定されている標準温度とを比較して、その差分が規定された範囲を外れた場合に第1の熱ロール温度検出手段の異常エラーと判断することを特徴とする定着装置のウォーミングアップ方法。 In the fixing device warming-up method according to claim 1 or 4,
The predicted convergence temperature of the first detected temperature is compared with a preset standard temperature, and when the difference is outside the specified range, it is determined as an abnormal error of the first heat roll temperature detecting means. A method for warming up a fixing device.
前記第1の熱ロール温度検出手段の異常エラーと判断されると、その第1の熱ロール温度検出手段の清掃または交換をオペレータに報知することを特徴とする定着装置のウォーミングアップ方法。 The method of warming up a fixing device according to claim 6.
A warming-up method for a fixing device, comprising: notifying an operator of cleaning or replacement of the first heat roll temperature detecting means when it is determined that the first heat roll temperature detecting means is abnormal.
前記定着装置のウォーミングアップを請求項1ないし7のいずれか1項記載の定着装置のウォーミングアップ方法で実行することを特徴とする画像形成装置のウォーミングアップ方法。 The electrostatic latent image written on the photoconductor charged by the charger is developed by a developing machine to form a toner image, and the toner image on the photoconductor is transferred to the conveyed recording medium by a transfer device. In the warm-up method of the image forming apparatus, the toner is thermally fixed to the recording medium by passing the recording medium between the heat roll and the pressure roll of the fixing device.
8. A method for warming up an image forming apparatus, wherein the warming up of the fixing device is executed by the method for warming up the fixing device according to claim 1.
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