JP5118945B2 - Fixing apparatus, image forming apparatus, and fixing control method for image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載される定着装置に関し、特に高速でウォーミングアップを完了する、定着装置、画像形成装置及び画像形成装置の定着制御方法に関する。 The present invention relates to a fixing device mounted on an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, and more particularly to a fixing device , an image forming apparatus, and a fixing control method for the image forming apparatus that complete warm-up at high speed.
近年電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用される誘導加熱方式の定着装置では、電源を投入時の、ウォーミングアップ時間の短縮が要望されている。このため、誘導コイルを用いて、ヒートローラ外周に設けられる熱容量の小さい金属スリーブを発熱させて、ウォーミングアップ時間の短縮を図る加熱装置がある(例えば特許文献1)。
しかしながら特許文献1では、ウォーミングアップ時間の短縮を図れるものの、ヒートローラの熱容量が小さいため、連続して画像形成を行った場合に、ヒートローラが所定の定着温度を保つことが難しくなる。このため連続画像形成時にヒートローラの温度が低下してしまうと、ヒートローラが定着可能温度まで温度上昇するのを待たなければならず、待ち時間を必要とする。これにより、定着が完了するまでに時間がかかり、画像形成速度の高速化が損なわれ、又定着性能に悪影響を生じるおそれもある。
However, in
このため、誘導加熱方式の定着装置において、ウォーミングアップ時の高速性を損なうことがなく、且つ連続画像形成時においても必要な定着温度を保つことが出来、高画質の定着画像を高速で得られる定着装置の開発が望まれている。 For this reason, in the fixing device of the induction heating method, the high-speed performance at the time of warming up is not impaired, and the necessary fixing temperature can be maintained even at the time of continuous image formation, so that a high-quality fixed image can be obtained at high speed. Development of equipment is desired.
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、連続画像形成時に、定着部材が温度低下されるのを防止して、しかもウォーミングアップ時間の短縮を損なうことが無く、高画質の定着画像を高速で得ることが出来る定着装置、画像形成装置及び画像形成装置の定着制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and prevents the fixing member from being lowered in temperature during continuous image formation, and does not impair the shortening of the warm-up time. It is an object of the present invention to provide a fixing device , an image forming apparatus, and a fixing control method for the image forming apparatus.
本発明は上記課題を解決するための手段として、第1のコントローラにより全体の動作を制御される画像形成装置に使用され、金属導電層を有する発熱部材と、熱容量が前記発熱部材より大きく前記発熱部材に加圧接触し前記発熱部材との間に被定着媒体を挟持して所定方向に搬送する対向部材と、前記金属導電層の近くに配置される誘導電流発生コイルと、前記対向部材を加熱するヒータと、前記画像形成装置の起動開始後に起動を完了したら、前記第1のコントローラの起動が完了していなくても前記ヒータに電力を供給し、前記第1のコントローラの起動が完了したら前記誘導電流発生コイルに電力を供給する第2のコントローラとを有するものである。 As a means for solving the above problems, the present invention is used in an image forming apparatus whose overall operation is controlled by a first controller, and a heat generating member having a metal conductive layer, and a heat capacity larger than that of the heat generating member. A facing member that pressurizes the member and sandwiches the medium to be fixed between the heating member and conveys the medium in a predetermined direction, an induction current generating coil disposed near the metal conductive layer, and heats the facing member When the startup is completed after starting the startup of the image forming apparatus, power is supplied to the heater even if the startup of the first controller is not completed, and when the startup of the first controller is completed, And a second controller for supplying power to the induction current generating coil .
本発明によれば、ウォーミングアップ時間の短縮を図れ、且つ、連続定着時の、熱容量の不足を解消して、画像形成速度の高速化更には定着性能の向上を得ることが出来る。 According to the present invention, it is possible to shorten the warm-up time, eliminate the shortage of heat capacity during continuous fixing, increase the image forming speed, and improve the fixing performance.
以下この発明の実施例について図1乃至図4を参照して詳細に説明する。図1はこの発明の実施例の画像形成装置1を示す概略構成図である。画像形成装置1は、原稿を読み取るスキャナ部6と、画像を形成するプリンタ部2に被定着媒体であるシート紙Pを供給する給紙部3を備えている。スキャナ部6は、上面に設けられるドキュメントフィーダ4により供給される原稿から読み取った画像情報を、アナログ信号に変換する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an
プリンタ部2は、矢印q方向に回転される転写ベルト10aに沿って、イエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ステーション18Y、18M、18C、18Kがタンデムに並べられた画像形成部である画像形成ユニット10を備える。更に画像形成ユニット10は、各色の画像形成ステーション18Y、18M、18C、18Kの感光体ドラム12Y、12M、12C、12Kに画像情報に応じたレーザビームを照射するレーザ露光装置19を備える。更にプリンタ部2は、定着装置11、排紙ローラ32を備え、定着後のシート紙Pを排紙部5に搬送する排紙搬送路33を有している。
The
画像形成ユニット10のイエロ(Y)の画像形成ステーション18Yは、矢印r方向に回転する感光体ドラム12Yの周囲に、帯電器13Y、現像装置14Y、転写ローラ15Y、クリーナ16Y、除電器17Yを配置してなっている。マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ステーション18M、18C、18Kは、イエロ(Y)の画像形成ステーション18Yと同様の構成とされる。
In the yellow (Y)
給紙部3は第1及び第2の給紙カセット3a、3bを備える。給紙カセット3a、3bから、画像形成ユニット10に至るシート紙Pの搬送路7には、給紙カセット3a、3bからシート紙Pを取り出すピックアップローラ7a、7b、分離搬送ローラ7c、7d、搬送ローラ7e及びレジストローラ8が設けられる。
The
プリント操作開始により、プリンタ部2のイエロ(Y)の画像形成ステーション18Yでは、感光体ドラム12Yが矢印r方向に回転され、帯電器13Yにより一様に帯電される。次いで感光体ドラム12Yは、レーザ露光装置19により、スキャナ部6で読取ったイエロの画像情報に対応する露光々を照射され静電潜像を形成される。この後感光体ドラム12Yは現像装置14Yによりトナーを供給され、感光体ドラム12Y上にイエロ(Y)のトナー像が形成される。このイエロ(Y)のトナー像は、転写ローラ15Y位置で、転写ベルト10a上を矢印q方向に搬送されるシート紙Pに転写される。トナー像を転写終了後、感光体ドラム12Yはクリーナ16Yにより残留トナーをクリーニングされ、除電器17Yにより感光体ドラム12Y表面を除電され、次のプリント可能とされる。
When the printing operation is started, in the yellow (Y)
マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ステーション18M、18C、18Kにおいても、イエロ(Y)の画像形成ステーション18Yと同様にして、トナー像を形成する。画像形成ステーション18M、18C、18Kで形成された各色のトナー像は、各転写ローラ15M、15C、15K位置にて、イエロのトナー像を形成されたシート紙Pに順次転写される。このようにしてカラートナー像を形成されたシート紙Pは、定着装置11により加熱加圧定着されプリント画像を完成され排紙部5に排紙される。
In the magenta (M), cyan (C), and black (K)
次に定着装置11について述べる。図2は、定着装置11を軸方向から見た概略構成図である。定着装置11は、発熱部材であるヒートローラ20と対向部材であるプレスローラ30を有する。ヒートローラ20とプレスローラ30は例えばそれぞれ直径40mmとされる。ヒートローラ20は、駆動源である駆動モータ36により矢印s方向に駆動される。プレスローラ30は、スプリング44を有する加圧機構によりヒートローラ20に加圧接触される。これによりヒートローラ20及びプレスローラ30間に一定幅のニップ37が形成される。プレスローラ30は、ヒートローラ20に従動して矢印t方向に回転される。ヒートローラ20及びプレスローラ30はニップ37にてシート紙Pを挟持して、排紙ローラ32方向に搬送する定着部材を構成する。
Next, the
ヒートローラ20は、芯金20aの周囲に、弾性体層である厚さ5mmの発泡ゴム(スポンジ)20b及び、金属導電層であるニッケル(Ni)からなる厚さ40μmの金属層20c、厚さ200μmのソリッドゴム層20d並びに、厚さ30μmの離型層20eを有している。金属層20cは、ニッケルに限らず、ステンレス、アルミニウム、あるいはステンレスとアルミニウムの複合材等であっても良い。又各層の厚さも限定されない。金属層20c及びソリッドゴム層20d並びに離型層20eは、これ等を一体として、発泡ゴム(スポンジ)20bに接着しないで、発泡ゴム(スポンジ)20bに対してスライド可能となるように構成しても良い。
The
プレスローラ30は、中空の芯金30aの周囲に、例えばシリコンゴム層30b及び、離型層30dを被覆して構成される。プレスローラ30のシリコンゴム層30bの層圧は限定されない。但し、後述する第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bを芯金30aの中空部に設けた場合の熱伝導率を考慮して、シリコンゴム層30bの内側と外側の温度差が小さくなるように、0.2mm〜3mm程度に薄くすることが好ましい。
The
ヒートローラ20の外周には、剥離爪54、発熱手段である第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50b、温度センサである第1ないし第3のサーミスタ56a、56b、56c及び、第1及び第2のサーモスタット57a、57bが設けられる。剥離爪54は、定着後のシート紙Pがヒートローラ20に巻きつくのを防止する。剥離爪54は、接触式あるいは非接触式のいずれであっても良い。第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bは、ヒートローラ20の外周に所定のギャップを介して設けられ、ヒートローラ20の金属層20cを発熱させる。
On the outer periphery of the
第1及び第3のサーミスタ56a、56cは、非接触でヒートローラ20側部の表面温度を検出し電圧に変換する。第2のサーミスタ56bは、非接触でヒートローラ20のほぼ中央の表面温度を検出し電圧に変換する。ヒートローラ20と非接触の第1ないし第3のサーミスタ56a、56b、56cとして、例えばサーモパイル式の赤外線温度センサが使用される。第1のサーモスタット57aは、ヒートローラ20の側部の表面温度の異常を検知する。第2のサーモスタット57bは、ヒートローラ20の中央の表面温度の異常を検知する。第1或いは第2のサーモスタット57a、57bが異常を検知した場合は、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bへの電力供給を強制的にオフする。
The first and
第1の誘導電流発生コイル50aは、ヒートローラ20の中央領域を発熱させ、第2の誘導電流発生コイル50bは、ヒートローラ20の両側の領域を発熱させる。第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bは、交互に切り替えて出力され、いずれも例えば200W〜1100Wまで調整可能となるように設定されている。尚、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bは、同時に出力可能であっても良い。又、同時に出力する場合に、第1の誘導電流発生コイル50aと第2の誘導電流発生コイル50bとで出力を変えることも可能である。
The first induced
第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bは、ヒートローラ20に磁束を集中させるための磁性体コア52に線材を周回して形成されている。線材として、例えば耐熱性のポリアミドイミドで被覆して、お互いに絶縁された銅線材を複数本束ねて構成されるリッツ線を用いている。線材をリッツ線とすることにより、線材の径を磁界の浸透深さより小さくすることが出来る。これにより線材に高周波電流を有効に流すことが可能になる。本実施例においては、直径0.5mmの銅線材を19本束ねてリッツ線としている。
The first and second induced current generating coils 50 a and 50 b are formed by winding a wire around a
この様なリッツ線に所定の高周波電流を供給すると、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bは磁束を発生する。この磁束により、金属層20cに、磁界の変化を妨げるように渦電流を発生させる。この渦電流と金属層20cの抵抗値によりジュール熱が発生して、ヒートローラ20は瞬時に発熱される。
When a predetermined high-frequency current is supplied to such a litz wire, the first and second induced current generating coils 50a and 50b generate magnetic flux. Due to this magnetic flux, an eddy current is generated in the metal layer 20c so as to prevent a change in the magnetic field. Joule heat is generated by the eddy current and the resistance value of the metal layer 20c, and the
プレスローラ30は、中空の芯金30a内に、ヒータである例えば第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bを有する。第1のハロゲンランプ38aは、プレスローラ30の中央領域を加熱し、第2のハロゲンランプ38bはプレスローラ30の両側部を加熱する。第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bの消費電力の合計は例えば800Wとされる。尚、ヒータは赤外線ヒータを用いても良い。プレスローラ30の外周には、剥離爪61及び、プレスローラ30の中央部の表面温度を検出する第1のプレスローラサーミスタ62a及び、プレスローラ30の側部の表面温度を検出する第2のプレスローラサーミスタ62bが設けられる。プレスローラサーミスタ62a、62bとして例えば非接触のサーモパイル式の赤外線温度センサが使用される。
The
次に定着装置11の制御を行う制御系70について図3を参照して述べる。制御系70は、二次基板70bに、第2のコントローラであるプリンタ制御回路80及び第1のコントローラであるシステム制御回路81を有する。プリンタ制御回路80は、プリンタ部2、給紙部3あるいは駆動モータ36等の動作制御を行う。システム制御回路81は、画像形成システム全体の動作を制御する。プリンタ制御回路80は、システム制御回路81と相互に通信可能となっている。即ち、プリンタ制御回路80は、システム制御回路81から、画像形成システム全体の構成や、操作モード等の情報を受ける一方、システム制御回路81に、プリンタ部2や、給紙部3の情報を出力する。但しプリンタ制御回路80は、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50b及び、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bに供給する電力を、システム制御回路81から独立して、制御可能とされる。又、システム制御回路81は、その他ドキュメントフィーダ4やフィニッシャ或はファックス等のオプション装置を含む、画像形成システム全体の制御を行う。
Next, a
一方制御系70は、一次基板70aに、ヒートローラ20及びプレスローラ30の温度制御を行うマイコンである定着コントロール回路71を有する。定着コントロール回路71は、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bに駆動電力を供給するインバータ駆動回路73及び第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bに電力を供給するランプ駆動回路76を制御する。インバータ駆動回路73及びランプ駆動回路76には、ブレーカ102、ノイズフィルタ103及び、メインスイッチ101を介して例えば商用交流電源100からの電力が入力される。
On the other hand, the
第1乃至第3のサーミスタ56a、56b、56c及び第1及び第2のプレスローラサーミスタ62a、62bによる温度検知結果は、定着コントロール回路71に入力される。また第1及び第2のサーモスタット57a、57bは、ノイズフィルタ103と、インバータ駆動回路73及びランプ駆動回路76の回路中に配置される。第1のサーモスタット57aは、ヒートローラ20の側部の表面温度の異常を検知して、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bと、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bへの電力供給を強制的にオフする。第2のサーモスタット57bは、ヒートローラ20の中央の表面温度の異常を検知して、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bと、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bへの電力供給を強制的にオフする。
The temperature detection results by the first to
次に、制御系70による定着装置11のウォーミングアップ時の制御について述べる。図4に、画像形成装置1のメインスイッチ101のオンにより、実施される定着装置11のウォーミングアップの制御のシーケンスチャートを示す。画像形成装置1の起動を開始するために、メインスイッチ101をオンすると、ウォーミングアップが開始され、ヒートローラ20及びプレスローラ30は、定着可能温度に到達される。
Next, control when the fixing
先ず、画像形成システム全体を起動開始するために、時間t1でメインスイッチ101をオンする。これにより商用交流電源100から、制御系70の一次基板70a及び二次基板70bに電力が供給される。プリンタ制御回路80は、t1の電力供給から、例えば1〜2秒後の時間t2で起動を完了される。但しこの時(時間t2)システム制御回路81は起動中である。システム制御回路81は、プログラムの解凍や、OSの立ち上げに時間を要することから、メインスイッチ101をオンしてから起動を完了するまでに10秒前後を要する。
First, in order to start the entire image forming system, the
このためプリンタ制御回路80が起動を完了した時間t2の時点では、システム制御回路81は起動を完了していない。即ち時間t2の時点では、画像形成システムの全体の状況が判っていない。このため、システム制御回路81から、プリンタ制御回路80には、プリンタ部2の動作モードが指示されていない。但し、プリンタ制御回路80は、システム制御回路81とは独立して定着装置11の制御系70の一次基板70a側の回路の制御を行うことが出来る。即ちプリンタ制御回路80は、システム制御回路81に指示されることなく、定着コントロール回路71により、ヒートローラ20或いはプレスローラ30の温度制御、或いはエラー検出を行うことが出来る。
Therefore, at the time t2 when the
従って、プリンタ制御回路80は、システム制御回路81が起動を完了するのを待たなくても、ハロゲンランプ38a、38b及び誘導電流発生コイル50a、50bに電力を供給することが出来る。他方、定着装置11において、熱容量の極めて小さいヒートローラ20に比べて、熱容量の大きいプレスローラ30は、定着可能温度に達するまでに、より長い時間を要する。このことから、ヒートローラ20及びプレスローラ30の両方を考慮して、定着装置11が、電源オンからウォーミングアップを完了するまでの時間を短縮するには、ヒートローラ20に比べて、プレスローラ30の加熱を先行して行うことが好ましい。
Therefore, the
このため、プリンタ制御回路80は、時間t2で起動を完了したら、システム制御回路81の起動が完了されておらず、プリンタ制御回路80にプリンタ部2の動作モードが指示されないにもかかわらず、先に第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bに電力を供給するよう、定着コントロール回路71を介してランプ駆動回路76を制御する。この時、定着装置11では、画像形成システム全体で使用可能な総電力量から、プリンタ制御回路80及びシステム制御回路81の起動電力を引いた残りの電力を使用可能となっている。即ち、画像形成システム全体として、プレスローラ30側の第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bの両方に供給可能な電力量が残されている。従って、ランプ制御回路76は、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bの両方に所要の電力を供給して、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bの両方を点灯するように制御する。これにより時間t3で、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bが点灯される。即ちプレスローラ30は、システム制御回路81がプリンタ制御回路80に対してウォーミングアップモードを指示する前に、加熱を開始される。
Therefore, when the
この様にして、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bによりプレスローラ30が加熱される間に、メインスイッチ101のオンから例えば約10秒を経過して時間t4に達すると、システム制御回路81は起動を完了する。これにより、システム制御回路81は、画像形成システム全体の構成を見て、或いはオプションがダウンしているか等の、画像形成システム全体の状況を見る。画像形成システムが正常であれば、プリンタ制御回路80にウォーミングアップモードを指示する。
In this way, when the
システム制御回路81によりウォーミングアップモードが指示されると、プリンタ制御回路80は、駆動モータ36にヒートローラ20の回転を指示すると共に、定着コントロール回路71を介して、インバータ駆動回路73により、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bに電力を供給するよう制御する。これによりヒートローラ20は発熱を開始する。
When the warm-up mode is instructed by the
但し商用交流電源100から、画像形成システム全体に供給可能な総電力が限定されることから、ウォーミングアップモードのために、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bと第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bとの両方に供給される電力は、限定される。このため、定着コントロール回路71は、定着装置11の温度制御に使用可能な電力の範囲で、より高速でのウォーミングアップを実現するように、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bと第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bに供給する電力量を、最適に配分し、フィードバック制御する。
However, since the total power that can be supplied from the commercial
尚、システム制御回路81の起動が完了された時(t4)に、画像形成システムにエラー等を生じていた場合、システム制御回路81は、プリンタ制御回路80に直ちに定着装置11への電力供給を遮断するよう指示する。
When an error or the like occurs in the image forming system when the activation of the
一方、ウォーミングアップモードの指示により、定着コントロール回路71には、第1ないし第3のサーミスタ56a、56b、56c及び第1及び第2のプレスローラサーミスタ62a、62bの温度検知結果が入力される。この温度検知結果を用いて、インバータ駆動回路73及びランプ駆動回路76は、ヒートローラ20及びプレスローラ30が、所定の定着可能温度に到達するように、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38b及び第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bに供給する電力をフィードバック制御する。
On the other hand, the temperature detection results of the first to
このシステム制御回路81の起動が完了した時間t4の時点では、プレスローラ30は、時間t3〜t4までの間に、既に第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bにより加熱されている。従ってこの後、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38b及び第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bへの電力量をフィードバック制御することにより、ヒートローラ20及びプレスローラ30は、高速で所定の定着可能温度に到達し、待機モード(プリント指示があった場合、直ちに印刷可能となる状態)となる。
At the time t4 when the activation of the
時間t5で待機モードとなった後は、定着コントロール回路71は、ヒートローラ20及びプレスローラ30が定着可能温度を保つように、例えば、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bに低電力を交互に供給し又、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bをオン/オフ制御する。
After entering the standby mode at time t5, the fixing control circuit 71 sets the first and second induced current generating coils 50a and 50b to a low level, for example, so that the
この様に待機モードとなっている間に、システム制御回路81からプリントモードが指示されると、プリンタ制御回路80は、プリント制御を行う。これにより定着コントロール回路71は、ヒートローラ20及びプレスローラ30をプリントモードでフィードバック制御する。即ち、定着コントロール回路71は、例えばシート紙Pサイズが、JIS規格A・4サイズであれば、第1の誘導電流発生コイル50aに電力を供給し、又第1のハロゲンランプ38aをオン/オフ制御する。
In this way, when the print mode is instructed from the
プリントモード終了後に、待機モードの状態を保持して所定時間を経過した後は、消費電力節約のために、システム制御回路81は例えばプリンタ制御回路80に、スリープモード(第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bと、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bへの電力供給を遮断し、プリント指示があった場合には、直ちにヒートローラ20とプレスローラ30を定着可能温度まで立ち上げる状態)を指示する。時間t6で、システム制御回路81からプリンタ制御回路80にスリープモードが指示されると、インバータ駆動回路73及び、ランプ駆動回路76が停止され、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bへの電力供給および、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bがオフされる。この後、時間t7でプリンタ制御回路80もオフされる。但し、システム制御回路81は、画像形成システム全体をスリープモードとした状態で、起動を保持している。
After the print mode is completed, after the predetermined time has elapsed after the standby mode state is maintained, the
従って、このスリープモードの間にプリントの指示があった場合には、システム制御回路81は、例えば時間t8で、画像形成システム全体にスリープモードの解除を指示する。これによりプリンタ制御回路80は、オフ状態からただちに起動を完了(t9)し、駆動モータ36の回転と同時(t10)に、インバータ駆動回路73及びランプ駆動回路76を通電する。これによりヒートローラ20及びプレスローラ30は、直ちに定着可能温度に達するよう温度制御される。
Therefore, when there is a print instruction during the sleep mode, the
この実施例の定着装置11によれば、ヒートローラ20にあっては金属導電層20cの厚さを薄くして、ヒートローラ20の熱容量を極めて小さくしている。これにより、ウォーミングアップ時、ヒートローラ20は、短時間で所望の定着可能温度に到達することが出来、ウォーミングアップ速度、ひいては定着速度の高速化を図っている。これと共に、熱容量の大きいプレスローラ30を第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bで加熱している。これによりプレスローラ30は、連続定着時のヒートローラ20側の熱容量の不足を補い、連続定着時にヒートローラ20が温度低下してしまうのを防止出来る。従って、連続定着時にヒートローラ20が温度低下した場合に、ヒートローラ20が再び定着可能温度まで復帰するのを待つための待ち時間が不要となる。この結果、連続定着時にあっても、定着速度が低下されるのを防止することが出来る。
According to the fixing
しかもこの実施例の定着装置11によれば、画像形成装置1の電源オン後に、システム制御回路81の起動が完了していない状態であっても、プリンタ制御回路80が立ち上がっていたら、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bに先に電力を供給している。即ち、プリンタ制御回路80は、システム制御回路81からウォーミングアップを指示されるより前に、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bへの電力供給を指示している。これにより熱容量の大きいプレスローラ30は、システム制御回路81による、ウォーミングアップの指示の前に加熱を開始されていて、システム制御回路81により、ウォーミングアップを指示される時間t4では、既に加熱されている。この結果プレスローラ30は、ヒートローラ20に比べて熱容量が大きいにも関わらず、システム制御回路81によるウォーミングアップ指示後の立ち上がりの遅れを抑えることが出来、定着装置11のウォーミングアップ時間の短縮を得られる。
In addition, according to the fixing
尚この発明は、上記実施例に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変更可能である。例えば定着装置の構造は限定されず、発熱部材或いは対向部材部材はベルト状であっても良い。又第1のコントローラ或は第2のコントローラの起動開始から起動完了までの時間も任意であるし、ヒータの電力量あるいは誘導電流発生コイルに供給可能な電力量の範囲も必要に応じて任意である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the structure of the fixing device is not limited, and the heat generating member or the opposing member may be belt-shaped. In addition, the time from the start of the first controller or the second controller to the completion of the start is also arbitrary, and the range of the amount of power of the heater or the amount of power that can be supplied to the induction current generating coil is also arbitrary as required. is there.
又、第1のコントローラによる動作の制御も限定されない。例えば上記実施例の図4のシーケンスチャートでは、システム制御回路81は、時間t6にて、スリープモードを指示するがこれに限らない。例えば、プリントモード終了後に待機モードの状態で所定時間を経過した後、システム制御回路81は、時間t6で、先ず予熱モード(定着部材を定着可能温度より低い所定の予熱温度に保ち、プリント指示があった場合には、定着部材を直ちに定着可能温度まで立ち上げる。)を指示し、この後スリープモードを指定する等しても良い。
Further, the operation control by the first controller is not limited. For example, in the sequence chart of FIG. 4 of the above embodiment, the
更に定着部材を定着可能温度にウォーミングアップするためのシーケンスも変更可能である。例えば図5に示す変形例のようにしても良い。この変形例では、時間t2でプリンタ制御回路80の起動が完了された後の、時間t3で、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bを点灯すると同時に、駆動モータ36を回転し、第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bに電力を供給する。これによりシステム制御回路81が起動を完了する前であって、ウォーミングアップモードを指示する前に、ヒートローラ20及びプレスローラ30を、共に加熱開始することとなる。但し商用交流電源100から、画像形成システム全体に供給可能な総電力量が限定されていることから、時間t3で、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bと第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bのそれぞれに供給される電力量は、限定的となる。
Further, the sequence for warming up the fixing member to the fixing temperature can be changed. For example, the modification shown in FIG. 5 may be used. In this modification, the first and
即ち、この変形例の時間t3で、定着装置11の温度制御に使用可能な電力量は、画像形成システム全体で使用可能な総電力量から、プリンタ制御回路80及びシステム制御回路81の起動電力を引き、更に、少なくとも駆動モータ36に供給する電力を引いた後の残りの電力となる。そして、この残りの電力を、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bと第1及び第2の誘導電流発生コイル50a、50bとに割り当てることとなる。従ってこの変形例では、時間t3にて、第1及び第2のハロゲンランプ38a、38bに供給可能な電力量が前述の実施例に比べて、低減されてしまう。この結果、システム制御回路81によりウォーミングアップモードが指示される前に、熱容量の大きいプレスローラ30を加熱する場合の加熱効率が多少低減される可能性を有する。
That is, at time t3 of this modification, the amount of power that can be used for temperature control of the fixing
1…画像形成装置
2…プリンタ部
10…画像形成ユニット
10a…転写ベルト
11…定着装置
20…ヒートローラ
20c…金属導電層
30…プレスローラ
36…定着モータ
38a、38b…第1及び第2のハロゲンランプ
44…スプリング
50a、50b…第1および第2の誘導加熱コイル
56a、56b、56c…第1乃至第3のサーミスタ
57a、57b…第1及び第2のサーモスタット
62a、62b…第1及び第2のプレスローラサーミスタ
70…制御系
70a…一次基板
70b…二次基板
71…定着コントロール回路
73…インバータ駆動回路
76…ランプ駆動回路
80…プリンタ制御回路
81…システム制御回路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
熱容量が前記発熱部材より大きく前記発熱部材に加圧接触し前記発熱部材との間に被定着媒体を挟持して所定方向に搬送する対向部材と、
前記金属導電層の近くに配置される誘導電流発生コイルと、
前記対向部材を加熱するヒータと、
前記画像形成装置の起動開始後に起動を完了したら、前記第1のコントローラの起動が完了していなくても前記ヒータに電力を供給し、前記第1のコントローラの起動が完了したら前記誘導電流発生コイルに電力を供給する第2のコントローラとを具備することを特徴とする定着装置。 A heating member used in an image forming apparatus whose overall operation is controlled by a first controller and having a metal conductive layer ;
A facing member that has a heat capacity larger than that of the heat generating member and pressurizes and contacts the heat generating member and sandwiches a medium to be fixed between the heat generating member and conveys the medium in a predetermined direction;
An induction current generating coil disposed near the metal conductive layer;
A heater for heating the facing member;
When the startup is completed after the start of the image forming apparatus, the heater is supplied with power even if the startup of the first controller is not completed, and when the startup of the first controller is completed, the induction current generating coil And a second controller for supplying power to the fixing device.
画像形成装置全体の動作を制御する第1のコントローラと、A first controller that controls the operation of the entire image forming apparatus;
金属導電層を有する発熱部材と、A heat generating member having a metal conductive layer;
熱容量が前記発熱部材より大きく前記発熱部材に加圧接触し前記発熱部材との間に前記被定着媒体を挟持して所定方向に搬送する対向部材と、A counter member that has a heat capacity larger than that of the heat generating member and pressurizes and contacts the heat generating member and sandwiches the fixing medium between the heat generating member and conveys it in a predetermined direction;
前記金属導電層の近くに配置される誘導電流発生コイルと、An induction current generating coil disposed near the metal conductive layer;
前記対向部材を加熱するヒータと、A heater for heating the facing member;
前記画像形成装置の起動開始後に起動を完了したら、前記第1のコントローラの起動が完了していなくても前記ヒータに電力を供給し、前記第1のコントローラの起動が完了したら前記誘導電流発生コイルに電力を供給する第2のコントローラとを具備することを特徴とする画像形成装置。When the startup is completed after the start of the image forming apparatus, the heater is supplied with power even if the startup of the first controller is not completed, and when the startup of the first controller is completed, the induction current generating coil And a second controller for supplying power to the image forming apparatus.
前記画像形成装置の起動開始後に第2のコントローラの起動を開始する工程と、
前記画像形成装置の全体の動作を制御する第1のコントローラの起動が完了していなくても、対向部材を加熱するヒータに電力を供給する工程と、
前記第1のコントローラの起動が完了したら、熱容量が前記対向部材より小さく前記対向部材と加圧接触可能な発熱部材の金属導電層を発熱させる誘導電流発生コイルに電力を供給する工程とを具備することを特徴とする画像形成装置の定着制御方法。 Starting the image forming apparatus; and
Starting the second controller after starting the image forming apparatus ;
Supplying power to a heater that heats the opposing member even if activation of the first controller that controls the overall operation of the image forming apparatus is not completed ;
A step of supplying electric power to an induction current generating coil for generating heat in a metal conductive layer of a heat generating member having a heat capacity smaller than that of the facing member and capable of being in pressure contact with the facing member when the activation of the first controller is completed. A fixing control method for an image forming apparatus.
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