JP5516310B2 - Heating control method for fixing process, fixing device for implementing the heating control method, and image forming apparatus - Google Patents
Heating control method for fixing process, fixing device for implementing the heating control method, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5516310B2 JP5516310B2 JP2010231455A JP2010231455A JP5516310B2 JP 5516310 B2 JP5516310 B2 JP 5516310B2 JP 2010231455 A JP2010231455 A JP 2010231455A JP 2010231455 A JP2010231455 A JP 2010231455A JP 5516310 B2 JP5516310 B2 JP 5516310B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- fixing member
- fixing
- temperature
- rotation direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはそれらの機能を併せ持った複合機等の画像形成装置に関し、とりわけ像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置およびそれを用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine having both functions, and more particularly, a fixing device for fixing a toner image formed on an image carrier onto a recording medium and the same. The present invention relates to an image forming apparatus.
従来の電子写真式画像形成装置においては、像担持体から記録媒体に転写された未定着画像を加熱定着することで複写物や記録物を得ている。定着処理に際しては、未定着画像を担持する記録媒体を狭持加圧しながら加熱することで、未定着画像中に含まれる現像剤、特にトナーの溶融軟化及び記録媒体への浸透を行わせることにより記録媒体にトナーを定着させている。 In a conventional electrophotographic image forming apparatus, a copy or a recorded material is obtained by heat-fixing an unfixed image transferred from an image carrier to a recording medium. During the fixing process, the recording medium carrying the unfixed image is heated while nipping and pressing, so that the developer contained in the unfixed image, in particular, the toner is melted and softened and penetrated into the recording medium. Toner is fixed on the recording medium.
定着処理での記録媒体の加圧加熱は、内蔵する定着ヒータ若しくは外側配置された定着ヒータによって加熱された定着ローラあるいは定着ベルト等の定着部材に対して加圧ローラあるいは加圧ベルトを押し当てて、ニップ部を形成し、そのニップ部に記録媒体を通過させることで実現する。その際、定着装置には、定着部材の温度を安定して制御するという課題がある。従来の定着装置では、サーミスタ等の温度検知手段により定着部材の表面温度を検知し、検知温度が所定温度よりも低い場合には定着ヒータをOnにし、検知温度が所定温度よりも高くなると定着ヒータをOffにする、On/Off制御によって定着部材を設定温度に制御していた。しかしながら、定着ヒータを内蔵する定着部材の場合には加熱源のOn/Offのタイミングと定着部材の表面温度変化に時間的なズレが発生し易く、また外部加熱方式では定着部材の表面温度にムラが生じ易く、それに伴う定着不良、光沢ムラ、ホットオフセットが発生するという問題があった。 The pressure heating of the recording medium in the fixing process is performed by pressing the pressure roller or the pressure belt against a fixing member such as a fixing roller or a fixing belt heated by a built-in fixing heater or a fixing heater arranged outside. This is realized by forming a nip portion and passing a recording medium through the nip portion. At that time, the fixing device has a problem of stably controlling the temperature of the fixing member. In the conventional fixing device, the surface temperature of the fixing member is detected by a temperature detection means such as a thermistor. When the detected temperature is lower than the predetermined temperature, the fixing heater is turned on. When the detected temperature is higher than the predetermined temperature, the fixing heater is turned on. The fixing member is controlled to the set temperature by On / Off control. However, in the case of a fixing member with a built-in fixing heater, there is a tendency for time deviation to occur between the timing of turning on / off the heating source and the change in the surface temperature of the fixing member, and in the external heating method, the surface temperature of the fixing member is uneven. There is a problem that fixing is likely to occur, resulting in fixing failure, gloss unevenness, and hot offset.
そこで、電源交流を整流器で整流した電源電圧を、ヒータの負荷にスイッチング素子を直列接続したインバータに供給し、パルス幅を変調させてヒータのOn/Offの時間割合によって被加熱部材を所望の温度に制御する「PWM制御」が採用されるようになってきている(例えば特許文献1、特許文献2)。 Therefore, the power supply voltage obtained by rectifying the AC power supply with a rectifier is supplied to an inverter in which a switching element is connected in series to the heater load, the pulse width is modulated, and the heated member is heated to a desired temperature according to the heater on / off time ratio. The “PWM control” for controlling the above has been adopted (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
また近年、省エネの観点から熱容量の小さい定着装置が次々と開発されている。このような低熱容量の定着装置は、投入した電力に対し温度を均一化できる蓄熱部材が小さいか、あるいは蓄熱部材を有さないため、電力の入力の仕方がそのまま定着装置の温度に反映される傾向がある。特に誘導加熱方式のような熱応答が早く、しかも定着部材の局部を加熱するような定着装置では定着部材の周方向温度ムラが顕著に現れる。この現象によって定着性や紙面内光沢度等、画像面での悪影響が発生する。また周方向の温度ムラ分、設定温度を上げる必要が生じ、必要以上のエネルギーを消費するような使い方にせざるを得なかった。 In recent years, fixing devices having a small heat capacity have been developed one after another from the viewpoint of energy saving. In such a low heat capacity fixing device, the heat storage member capable of making the temperature uniform with respect to the input electric power is small or does not have the heat storage member. Therefore, the method of inputting the electric power is directly reflected in the temperature of the fixing device. Tend. In particular, in a fixing device that has a fast thermal response as in the induction heating method and heats a local portion of the fixing member, uneven temperature in the circumferential direction of the fixing member appears remarkably. This phenomenon causes adverse effects on the image surface such as fixability and glossiness in the paper surface. In addition, it is necessary to increase the set temperature because of the temperature unevenness in the circumferential direction, and it has been necessary to use it in such a way as to consume more energy than necessary.
このように局部加熱をする定着装置、特に立ち上がりが早く消費電力の小さい低熱容量の定着装置で、熱源が点灯しているときとしていないときで定着部材の周方向の温度ムラが問題になることを鑑み、本発明の課題は、定着部材の周方向の温度ムラを低減する定着装置のための加熱制御方法を提案することにあり、そのような加熱制御方法を採用する定着装置によって、精密な制御で良好な画像を得て且つ省エネを実現することにある。 In such a fixing device that performs local heating, particularly a low heat capacity fixing device that quickly rises and consumes less power, uneven temperature in the circumferential direction of the fixing member becomes a problem when the heat source is not lit. In view of the above, an object of the present invention is to propose a heating control method for a fixing device that reduces temperature unevenness in the circumferential direction of the fixing member, and precise control is performed by the fixing device employing such a heating control method. It is to obtain a good image and realize energy saving.
上記課題は、加圧手段と共に定着ニップを形成する定着部材をPWM駆動方式にて局部加熱し、定着ニップで挟持搬送される記録媒体を加熱加圧して定着する定着装置のための加熱制御方法において、定着部材の回転方向における加熱オンオフを検出し、検出された回転方向オンオフの情報に基づいて、次の温度制御周期での加熱位置を決定するように制御することによって解決される。 The above-described problem is a heating control method for a fixing device in which a fixing member that forms a fixing nip together with a pressure unit is locally heated by a PWM drive system, and a recording medium sandwiched and conveyed by the fixing nip is heated and pressed. This is solved by detecting heating on / off in the rotation direction of the fixing member, and controlling to determine the heating position in the next temperature control cycle based on the detected information on the rotation direction on / off.
加圧手段と共に定着ニップを形成する定着部材を局部加熱し、その定着部材の温度情報を入手し、得られた定着部材の温度情報に基づき以後の温度制御周期の必要電力を決定する、定着装置のための加熱制御方法において、局部加熱がPWM駆動方式で行われるものであり、定着部材の回転方向における加熱オンオフを検出し、検出された回転方向オンオフの情報を加味して、次の温度制御周期での加熱オンオフを修正すれば、上記課題を確実に解決できる。その際、定着部材の回転方向における加熱オンオフのパターンを定着部材の1周分以上にわたって記憶すること、さらには局部加熱が誘導加熱方式で行われることが想定される。 A fixing device that locally heats a fixing member that forms a fixing nip together with a pressure unit, obtains temperature information of the fixing member, and determines a required power for a subsequent temperature control cycle based on the obtained temperature information of the fixing member. In the heating control method for the above, local heating is performed by a PWM drive method, and heating on / off in the rotation direction of the fixing member is detected, and information on the detected rotation direction on / off is taken into account, and the next temperature control is performed. If the heating on / off in the cycle is corrected, the above problem can be solved reliably. At this time, it is assumed that the heating on / off pattern in the rotation direction of the fixing member is stored for one or more rotations of the fixing member, and that local heating is performed by an induction heating method.
定着部材と、前記定着部材を局部加熱する手段と、前記定着部材とで定着ニップを形成する加圧手段と、前記定着部材の温度情報を入手する手段と、得られた定着部材の温度情報に基づき定着部材加熱のための温度制御周期の必要電力を決定する制御部とを備える定着装置において、局部加熱手段がPWM駆動方式で作動するものであり、定着部材の回転方向における加熱オンオフを検出し、検出された回転方向オンオフの情報に基づいて、次の温度制御周期でのオンオフタイミングを決定するように局部加熱手段を制御すれば、装置的に上記課題を解決できる。 A fixing member; means for locally heating the fixing member; pressure means for forming a fixing nip with the fixing member; means for obtaining temperature information of the fixing member; and temperature information of the obtained fixing member. And a controller that determines the required power of the temperature control cycle for heating the fixing member, the local heating means operates in a PWM drive system, and detects heating on / off in the rotation direction of the fixing member. If the local heating means is controlled so as to determine the on / off timing in the next temperature control cycle based on the detected rotation direction on / off information, the above problem can be solved in terms of apparatus.
定着部材と、前記定着部材を局部加熱する手段と、前記定着部材とで定着ニップを形成する加圧手段と、前記定着部材の温度情報を入手する手段と、得られた定着部材の温度情報に基づき定着部材加熱のための温度制御周期の必要電力を決定する制御部とを備える定着装置において、局部加熱手段がPWM駆動方式で作動するものであり、定着部材の回転方向における加熱オンオフを検出し、検出された回転方向オンオフの情報を加味して、次の温度制御周期でのオンオフタイミングを修正するように局部加熱手段を制御すれば、装置的に上記課題を確実に解決できる。 A fixing member; means for locally heating the fixing member; pressure means for forming a fixing nip with the fixing member; means for obtaining temperature information of the fixing member; and temperature information of the obtained fixing member. And a controller that determines the required power of the temperature control cycle for heating the fixing member, the local heating means operates in a PWM drive system, and detects heating on / off in the rotation direction of the fixing member. If the local heating means is controlled so as to correct the on / off timing in the next temperature control cycle in consideration of the detected rotational direction on / off information, the above-mentioned problem can be reliably solved in terms of apparatus.
加圧手段と共に定着ニップを形成する定着部材をPWM駆動方式にて局部加熱し、定着ニップで挟持搬送される記録媒体を加熱加圧して定着する定着装置のための加熱制御方法において、定着部材の回転方向における加熱オンオフを検出し、検出された回転方向オンオフの情報に基づいて、あるいは、その情報を加味して、オンあるいはオフであった定着部材部分が回転移動して加熱部に戻ってくるまでの間記憶しておき、1周前の点灯がOffであったところを優先的に加熱できるように、次の温度制御周期での加熱パターンを決定すれば、定着部材の周方向における温度ムラを低減できる。温度制御周期で必要な電力計算は、基本的に従来通り温度を見て次の周期にどのくらいの電力が必要かを計算するフィードバック制御を用いる。 In a heating control method for a fixing device, a fixing member that forms a fixing nip together with a pressing unit is locally heated by a PWM drive system, and a recording medium sandwiched and conveyed by the fixing nip is heated and pressed to fix the fixing member. Heating on / off in the rotation direction is detected, and based on the detected rotation direction on / off information or in consideration of the information, the fixing member portion that is on or off rotates and returns to the heating unit. If the heating pattern in the next temperature control cycle is determined so that the place where the previous lighting was off can be preferentially heated, the temperature unevenness in the circumferential direction of the fixing member Can be reduced. The power calculation required in the temperature control cycle basically uses feedback control that calculates how much power is required in the next cycle by looking at the temperature as usual.
定着部材の回転方向における加熱オンオフのパターンを定着部材の1周分を越えて記憶すれば、定着部材が連続回転する際に連続してOffして加熱されない部分が発生する事態を回避できる。 If the heating on / off pattern in the rotation direction of the fixing member is stored beyond one rotation of the fixing member, it is possible to avoid a situation in which a portion where the fixing member is continuously turned off and not heated is generated.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて以下に説明する。先ず図1に、発明に係る定着装置を備えた電子写真式画像形成装置の一例であるカラー複写機の概略構成を示す。このカラー複写機の画像形成装置全体の機構としては、従来と基本的に同じであり、感光体の周りに画像を形成するために必要な所定の装置、例えば帯電装置、露光装置、現像装置等が設けられており、さらに原稿の画像情報読取装置や給紙ユニットを備えている。周知構成・動作であるので、以下では、簡単な説明にとどめるが、説明されていない点についても周知構成、動作であると認識される限り、その内容を含むものである。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a schematic configuration of a color copying machine which is an example of an electrophotographic image forming apparatus provided with a fixing device according to the invention. The mechanism of the entire image forming apparatus of this color copying machine is basically the same as the conventional one, and a predetermined apparatus necessary for forming an image around the photosensitive member, such as a charging device, an exposure device, a developing device, And an image information reading device for a document and a paper feeding unit. Since it is a well-known configuration and operation, only a brief description will be given below, but the contents are also included as long as it is recognized that the configuration and operation are well-known in terms of not being described.
カラ−複写機(以下、単に複写機という)1は、装置本体中央部にイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの4つの画像形成手段を横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成手段である画像形成手段が配置されている。個々の画像形成手段においては、潜像担持体としてのドラム状の感光体11Y,11M,11C,11K(以下、表示簡略化のため、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックを示すY,M,C,Kを省略する)の周りに、帯電装置12、現像装置13、感光体クリーニング装置15等を備えている。
A color copying machine (hereinafter simply referred to as a copying machine) 1 forms a tandem image forming unit by arranging four image forming units of yellow, cyan, magenta, and black side by side at the center of the apparatus main body. In the tandem image forming unit, image forming means as individual toner image forming means are arranged. In each of the image forming means, drum-
また、タンデム画像形成部の下に、潜像形成手段としての光書込ユニット2が設けられている。この光書込ユニット2は、複写機上部の原稿読取部4からの画像データに基づいて、各感光体11の表面にレーザ光を照射して各色ごとの静電潜像を形成する。原稿読取部4は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備えており、コンタクトガラス5に配された原稿Dを照射して、画像データを電気信号に変換して光書込ユニット2へ伝達する。
An
タンデム画像形成部の直ぐ上には、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト17を設けている。この中間転写ベルト17は、複数の支持ローラに掛け回され、これら支持ローラのうち駆動ローラ(例えば2次転写部に配された転写ローラ)の回転軸には、駆動源としての図示しない駆動モータが連結されている。中間転写ベルト17のタンデム画像形成部の上流側にベルト用クリーニング装置16を備えている。駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト17が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な支持ローラが回転する。中間転写ベルト17の内側には、感光体11上に形成されたトナー像を中間転写ベルト17上に転写するための1次転写装置を設けている(図示せず)。
An
1次転写装置より中間転写ベルト17の駆動方向下流側に2次転写装置としての2次転写ローラ6を設ける。この2次転写ローラ6と中間転写ベルト17を挟んで反対側には、転写支持ローラ18が配置されており、押部材としての機能を果たしている。
A secondary transfer roller 6 as a secondary transfer device is provided downstream of the primary transfer device in the driving direction of the
また、複写機1は、その下部に、給紙カセット7、給紙コロ8、レジストローラ等を備えている。さらに、2次転写ローラ6によりトナー像を転写された記録媒体Pの進行方向に関して2次転写ローラ6の下流には、記録媒体P上の画像を定着する定着装置19、排紙ローラ9を備えている。
In addition, the copying machine 1 includes a paper feeding cassette 7, a paper feeding roller 8, a registration roller, and the like at the lower part thereof. Further, a fixing
つぎに、上記複写機の動作を説明する。個々の画像形成手段で感光体11を回転し、感光体の回転に伴って、帯電装置12で感光体11の表面を一様に帯電する。次いで光書込ユニット2からの書込み光を照射することによって感光体11上に静電潜像を形成する。その後、現像装置13によりトナーを付着することで静電潜像を可視像化して各感光体ドラム11上にそれぞれ、イエロー・マゼンダ・シアン・ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで駆動ローラを回転駆動して他の支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト17を回転搬送して、その可視像を1次転写装置で中間転写ベルト17上に順次転写する。これによって中間転写ベルト17上に合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体11の表面は感光体クリーニング装置15で残留トナーを除去することで清掃して再度の画像形成に備える。
Next, the operation of the copying machine will be described. The photosensitive member 11 is rotated by individual image forming means, and the surface of the photosensitive member 11 is uniformly charged by the charging
また、上記画像形成のタイミングに合わせて、給紙カセット7からは記録媒体P先端が給紙コロ8により繰り出され、レジストローラまで搬送され、一旦停止する。そして、上記画像形成動作とタイミングを取りながら、転写支持ローラ(2次転写対向ローラ)18と中間転写ベルト17の間に搬送される。ここで、中間転写ベルト17と転写支持ローラ18とは記録媒体Pを挟んで所謂2次転写ニップを形成し、2次転写ローラ6にて中間転写ベルト17上のトナー像を記録媒体P上に2次転写する。2次転写された記録媒体Pは分離部材(図示せず)により中間転写ベルト17、転写支持ローラ18から分離された後、排紙ローラ9を経て機外に排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト17は、ベルト用クリーニング装置16で、画像転写後に中間転写ベルト17上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。
In accordance with the timing of image formation, the leading edge of the recording medium P is fed from the paper feed cassette 7 by the paper feed roller 8, conveyed to the registration rollers, and temporarily stops. Then, the sheet is conveyed between the transfer support roller (secondary transfer counter roller) 18 and the
画像転写後の記録媒体Pが送り込まれる定着装置19は、図2に詳細を示すように、定着ローラ20と加圧ローラ30を備えている。定着ローラ20は、誘導過熱方式(IH方式)で加熱される定着スリーブ21、その内周側のスポンジ部材22、最内周の芯金23から構成されており、加圧ローラ30は芯金32とゴム部材31から構成され、ハロゲンヒータ33を内蔵しており、定着ローラ20と加圧ローラ30とが対向して圧接することでニップ部を形成する。定着ローラ20が発泡体であるスポンジ部材22を、加圧ローラ30が弾性体であるゴム部材31を有するのは、両ローラを圧接する際に適当な面圧とニップ幅を有するためである。本例では、定着ローラ20のスポンジ部材22が硬度35Hs程度、加圧ローラ30のゴム部材31は表面に3mmほどの厚みで硬度60Hs程度のものであり、各ローラの径は共に40mm程度である。
The fixing
ニップ部と反対側の定着ローラ20に対向する位置にIHヒータ25が配置されている。IHヒータ25は、定着ローラ20に近い側のカバー内側28とカバー外側27の間にIHコイル26を備えており、このIHヒータ25によって定着スリーブ21が局部加熱されながら回転する。定着スリーブ21は、例えば、発熱のための金属体(15μm)とシリコーンゴム(200μm)とPFAの表層(30μm)で構成されている。2次転写部から加圧ガイド板41で案内され未定着トナーTを載置する記録媒体Pを定着ローラ20と加圧ローラ30で挟持搬送することで、記録媒体上のトナー像を加熱加圧して定着し、しかる後に、分離板43と定着装置カバー50の間の排出路から記録媒体Pを排出する。定着装置カバー50は支点50aを中心に回動して定着装置を開放できるようになっている。
An
定着スリーブ21の表面は所定の温度域に維持されるべく拍車42に支持された温度検知手段62によって温度を検知される。本例では、温度検知手段62として、サーモパイルを使用している。一方、加圧ローラ30は加圧サーミスタ61によって表面温度を検知され、ハロゲンヒータ33が制御される。サーモパイルは、熱電対を多数直列につないだ温接合部に対象物から放射される赤外線を集光することにより、冷接合部との温度差に応じた起電力を発生する、時間応答良好なセンサである。サーモパイル自体の温度(特に冷接合部の温度)変化を補うために雰囲気センサを有している(図示せず)。
The temperature of the surface of the fixing
本例ではサーモパイルを1つとしているが、紙幅ごとに温度センサを備えるなど増やしてもよい。非通紙部の温度上昇を防ぐため、定着スリーブ21に入ってゆく磁束密度を打ち消すようにキャンセルするためのコイルを備えている(図示せず)。このキャンセルコイルは紙幅に応じて発熱を抑える部分を変更できる。
In this example, there is one thermopile, but it may be increased by providing a temperature sensor for each paper width. In order to prevent a temperature rise in the non-sheet passing portion, a coil for canceling out the magnetic flux density entering the fixing
さらに、定着スリーブ21は端部に寄り防止のためのサイドガイド(図示せず)を備えており、定着スリーブ21が定着ローラ20の長手方向どちらかに寄っていったときにサイドガイドが接触し、それ以上の寄りを規制する構造を有している。寄り自体が起きないようにスポンジ部材22に接着していてもよい。
Further, the fixing
以上のような構成を有する定着装置19において、定着スリーブ21の表面温度を検知したサーモパイル62の出力に応じて、制御部(図示せず)においてIHヒータ25の点灯率を制御する(On/Off制御)ことにより、定着プロセスに必要な温度制御を行う。
In the fixing
ところがこのような局部加熱であり特に熱容量が小さく熱伝導率の小さい定着装置においては、周方向の熱伝導率も低いため、IHヒータへの入力電力がそのまま定着スリーブ21の表面温度として表れ、点灯率制御ではOffしている部分の温度が下がってしまい、定着スリーブ周方向に温度ムラが発生し易いという問題を抱えている。
However, in such a fixing device that is a local heating and particularly has a small heat capacity and a low thermal conductivity, the thermal conductivity in the circumferential direction is also low, so that the input power to the IH heater appears as it is as the surface temperature of the fixing
PID制御などの温度制御プロセスで現在の温度を検出しながら次の温度制御周期の電力を計算する場合には、長期的な視点で定着部材を或る一定の温度域に維持するのには優れているが、定着ローラの周方向の温度ムラをなくすよう制御できるほどには熱応答性が速くはないため、周方向の温度ムラをなくすことには限界がある。そのため温度を検出してフィードバックする制御よりも時間的に早く制御することが必要になる。 When calculating the power of the next temperature control period while detecting the current temperature in a temperature control process such as PID control, it is excellent for maintaining the fixing member in a certain temperature range from a long-term viewpoint. However, since the thermal response is not fast enough to control the temperature unevenness in the circumferential direction of the fixing roller, there is a limit in eliminating the temperature unevenness in the circumferential direction. Therefore, it is necessary to perform control earlier in time than control for detecting and feeding back the temperature.
そこで温度フィードバック制御を行う従来の制御方法に加え、時間的に早く操作する制御方法を加えることで周方向の温度ムラを低減することができる。被加熱部材の或る表面域が加熱部を通過するときの加熱源の点灯状態が温度制御周期の中でOn状態だったかOff状態だったかを、被加熱部材が回転してその或る表面域が加熱部に戻ってくるまでの間記憶しておき、被加熱部材1周前の点灯がOff状態だったところを優先的に加熱するように温度制御周期内で点灯パターンを決めて、周方向の温度ムラを低減する。温度フィードバック制御とそれよりも時間的に早く作用する、1周前の点灯パターンを覚えておきOFFの部分を優先的に加熱する制御を組み合わせる制御方法である。これに対して、現実の温度を計測してその計測温度結果を次の制御周期に反映させる温度制御プロセスだけでは、温度として反映されるのに時間がかかるために、一定以上の回転速度になると間に合わず、適正な温度制御が困難になる。 Therefore, in addition to the conventional control method that performs temperature feedback control, a temperature control in the circumferential direction can be reduced by adding a control method that operates earlier in time. Whether the lighting state of the heating source when a certain surface area of the member to be heated passes through the heating part is an On state or an Off state in the temperature control cycle, the member to be heated rotates and the certain surface region Until it returns to the heating section, determine the lighting pattern within the temperature control cycle so that the place where the lighting before the heated member was turned off is preferentially heated, and the circumferential direction To reduce temperature unevenness. This is a control method that combines temperature feedback control and control that preferentially heats the OFF portion by remembering the lighting pattern one round before and that works earlier in time. On the other hand, if only the temperature control process that measures the actual temperature and reflects the measured temperature result in the next control cycle, it takes time to be reflected as the temperature. Proper temperature control becomes difficult without being in time.
例えばソフトタイマの精度より最小40msでOn/Offを切り替えることができる場合を考える。温度制御周期が200msであり点灯60%とすると、温度制御周期200msのうち120ms(最小点灯時間3個分)点灯させ、残りの80ms(最小点灯時間2個分)をOffすることで単位時間当たりの点灯率60%を実現することになる。最小の点灯時間40msは点灯の最小単位であり、温度制御周期200msの間に5個存在し、この最小単位40msでOn/Offを自由にできる。定着部材の回転1周分前がOffしている被加熱場所が加熱部に来たときに優先的にOnするように温度制御周期内5個の最小単位での点灯パターンを決めることで定着部材周方向の温度ムラを低減する。
For example, consider a case where On / Off can be switched in a minimum of 40 ms from the accuracy of the soft timer. If the temperature control cycle is 200 ms and the lighting is 60%, the unit is turned on for 120 ms (minimum lighting time 3 times) in the
つまり本発明でのOn/Off制御は、温度制御周期200msのOn/Offを自由にできる5個の時間のうちどれを点灯させるかという点灯パターンを、定着ローラ1周前の点灯パターンがどのような点灯であったかを基準に決める制御である。例えば今回の温度制御では温度フィードバック制御により60%の点灯が必要だったとする。温度制御周期内の最小単位5個のうち3個を点灯させればよいことになる。このとき定着ローラ1周の周期が320msだとすると、図3に示すように、400msを基点に320ms前から120ms前までの5個の最小点灯単位がどのような点灯であったかを参照する。この5個の最小単位の点灯がOn・Off・Off・On・Onだったとすると基点400ms後の制御周期では最小単位2番目と3番目を優先的にOnと決める。最小単位2番目と3番目の位置は定着ローラ1周前ではOffになっており、Onの部分より温度が低いと予測されるため、今回の制御周期では優先的にOnとするのである。残りの1個分をどこで点灯させるのは最小単位1番目、4番目、5番目のうちどこでもよいが、点灯するべき2番目と3番目に一番遠い5番目を点灯させるのが理想である。このようにして定着ローラ周方向の温度ムラを抑制する。このような制御を行うことにより、定着性の良好でかつ最小限のエネルギーで定着工程を終了させることができる。
In other words, the on / off control according to the present invention uses a lighting pattern that indicates which of the five times during which the on / off of the
定着装置を或る温度域に維持するにあたり温度フィードバック制御により40%の点灯のみを要する低電力の場合、5個の最小点灯単位のうち2個点灯させることで40%点灯となるため、定着ローラ1周期前のOff部分をOn状態にできないことがある(前周期も40%点灯ならOff部分は5個のうち3個あるため)。この場合、定着ローラ1周前の点灯パターンだけで制御周期の点灯パターンを決めてもよいが、さらに回転1周期前の点灯パターンまで参照してOffの部分をOnするようにすればより好適である。回転1周期前がOffでも2周期前はOn状態とOff状態の両方があり、2周期連続でOffしているところを優先的にOnにすべきだからである。したがって、必要電力が小さく、あるいは最小点灯単位がさらに小さい場合には、2周前以上の回転周期の点灯パターンを参照する場合もあり得る。 In the case of low power, which requires only 40% lighting by temperature feedback control to maintain the fixing device in a certain temperature range, it is possible to turn on 40% by lighting two of the five minimum lighting units. In some cases, the Off part one cycle before cannot be turned on (because the previous part is also lighted 40%, there are 3 of the Off parts). In this case, the lighting pattern of the control cycle may be determined only by the lighting pattern one rotation before the fixing roller, but it is more preferable to turn on the Off portion with reference to the lighting pattern one cycle before the rotation. is there. This is because even if one cycle before the rotation is Off, both the On state and the Off state exist two cycles before, and the place that is off for two consecutive cycles should be turned on preferentially. Therefore, when the required power is small or the minimum lighting unit is even smaller, a lighting pattern having a rotation period of two or more revolutions may be referred to.
1 複写機
2 光書込ユニット
4 原稿読取部
5 コンタクトガラス
6 2次転写ローラ
7 給紙カセット
8 給紙コロ
9 排紙ローラ
11 感光体
12 帯電装置
13 現像装置
15 感光体クリーニング装置
16 ベルトクリーニング装置
17 中間転写ベルト
18 転写支持ローラ
19 定着装置
20 定着ローラ
21 定着スリーブ
22 スポンジ部材
23 芯金
25 IHヒータ
26 IHコイル
27 カバー外側
28 カバー内側
30 加圧ローラ
31 ゴム部材
32 芯金
33 ハロゲンヒータ
41 加圧ガイド板
42 拍車
43 分離板
50 定着装置カバー
61 加圧サーミスタ
62 サーモパイル(定着スリーブ用温度検知手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
定着部材の回転方向における加熱オンオフを検出し、検出された回転方向オンオフの情報に基づいて、次の温度制御周期での加熱位置を決定するように制御することを特徴とする加熱制御方法。 In a heating control method for a fixing device in which a fixing member that forms a fixing nip together with a pressure unit is locally heated by a PWM drive system, and a recording medium that is nipped and conveyed by the fixing nip is heated and pressed to fix it.
A heating control method comprising: detecting heating on / off in a rotation direction of a fixing member; and controlling to determine a heating position in a next temperature control cycle based on the detected rotation direction on / off information.
局部加熱がPWM駆動方式で行われるものであり、定着部材の回転方向における加熱オンオフを検出し、検出された回転方向オンオフの情報を加味して、次の温度制御周期での加熱オンオフを修正することを特徴とする加熱制御方法。 A fixing device that locally heats a fixing member that forms a fixing nip together with a pressure unit, obtains temperature information of the fixing member, and determines a required power for a subsequent temperature control cycle based on the obtained temperature information of the fixing member. In the heating control method for
The local heating is performed by the PWM drive method. The heating on / off in the rotation direction of the fixing member is detected, and the heating on / off in the next temperature control cycle is corrected in consideration of the information on the detected rotation direction on / off. The heating control method characterized by the above-mentioned.
局部加熱手段がPWM駆動方式で作動するものであり、定着部材の回転方向における加熱オンオフを検出し、検出された回転方向オンオフの情報に基づいて、次の温度制御周期でのオンオフタイミングを決定するように局部加熱手段を制御することを特徴とする定着装置。 A fixing member; means for locally heating the fixing member; pressure means for forming a fixing nip with the fixing member; means for obtaining temperature information of the fixing member; and temperature information of the obtained fixing member. A fixing unit including a control unit that determines a required power of a temperature control cycle for heating the fixing member based on
The local heating means operates in a PWM drive system, detects heating on / off in the rotation direction of the fixing member, and determines the on / off timing in the next temperature control cycle based on the detected rotation direction on / off information. The fixing device is characterized by controlling the local heating means.
局部加熱手段がPWM駆動方式で作動するものであり、定着部材の回転方向における加熱オンオフを検出し、検出された回転方向オンオフの情報を加味して、次の温度制御周期でのオンオフタイミングを修正するように局部加熱手段を制御することを特徴とする定着装置。 A fixing member; means for locally heating the fixing member; pressure means for forming a fixing nip with the fixing member; means for obtaining temperature information of the fixing member; and temperature information of the obtained fixing member. A fixing unit including a control unit that determines a required power of a temperature control cycle for heating the fixing member based on
The local heating means operates in the PWM drive system, detects heating on / off in the rotation direction of the fixing member, and corrects the on / off timing in the next temperature control cycle by taking into account the information on the detected rotation direction on / off. A fixing device characterized by controlling local heating means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010231455A JP5516310B2 (en) | 2010-10-14 | 2010-10-14 | Heating control method for fixing process, fixing device for implementing the heating control method, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010231455A JP5516310B2 (en) | 2010-10-14 | 2010-10-14 | Heating control method for fixing process, fixing device for implementing the heating control method, and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012083648A JP2012083648A (en) | 2012-04-26 |
JP5516310B2 true JP5516310B2 (en) | 2014-06-11 |
Family
ID=46242559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010231455A Active JP5516310B2 (en) | 2010-10-14 | 2010-10-14 | Heating control method for fixing process, fixing device for implementing the heating control method, and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5516310B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104656010B (en) * | 2013-11-15 | 2018-01-19 | 西门子公司 | The detecting system and its detection method of earth leakage protective device |
JP6627584B2 (en) * | 2016-03-09 | 2020-01-08 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming device |
-
2010
- 2010-10-14 JP JP2010231455A patent/JP5516310B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012083648A (en) | 2012-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5625924B2 (en) | Electromagnetic induction heating type fixing device and image forming apparatus | |
US9316971B2 (en) | Image forming method for forming toner image on recording medium | |
JP6423994B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
EP2136267B1 (en) | Image Forming Apparatus | |
JP6003619B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5454254B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5850391B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5963105B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5948923B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6160227B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus having the same | |
JP7229461B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
JP6127580B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5407953B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5516310B2 (en) | Heating control method for fixing process, fixing device for implementing the heating control method, and image forming apparatus | |
JP5720341B2 (en) | Temperature sampling method | |
JP6319468B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6848371B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
JP2016109901A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5233540B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
US6934483B2 (en) | Image heating device, image forming apparatus, image copying machine, and method for controlling temperature | |
JP2023034497A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2003098866A (en) | Image-heating apparatus and image forming apparatus | |
JP6617580B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2021032994A (en) | Roller member, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2022120412A (en) | Fixing device and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130903 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140317 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5516310 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |