JP7039375B2 - Image heating device and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、記録材上のトナー像を加熱する画像加熱装置、及び、画像加熱装置を備えた電子写真方式等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image heating device that heats a toner image on a recording material , and an image forming device such as an electrophotographic system provided with the image heating device .
電子写真方式の画像形成装置では、未定着のトナー画像が記録材上に形成される。そして、トナー像が形成された記録材は、定着装置(画像加熱装置)に搬送される。定着装置では、定着ニップ部において未定着のトナー像に熱と圧力が加えられ、記録材上に定着される。 In the electrophotographic image forming apparatus, an unfixed toner image is formed on the recording material. Then, the recording material on which the toner image is formed is conveyed to the fixing device (image heating device). In the fixing device, heat and pressure are applied to the unfixed toner image at the fixing nip portion, and the toner image is fixed on the recording material.
ところで、画像形成装置において、通常、カセットやフィーダに積載された記録紙(記録材)は、給紙部材により1枚ずつ取り出されて、画像形成部に搬送される。ここで、記録紙及び給紙部材のばらつきや劣化等の諸事情によっては、記録紙が複数枚同時に重なった状態で搬送される「重送」という現象が例外的に発生する場合がある。 By the way, in an image forming apparatus, usually, the recording paper (recording material) loaded on a cassette or a feeder is taken out one by one by a paper feeding member and conveyed to an image forming unit. Here, depending on various circumstances such as variation and deterioration of the recording paper and the paper feed member, a phenomenon called “double feeding” in which a plurality of recording papers are simultaneously stacked may occur exceptionally.
例えば、加熱フィルム(エンドレスベルト)と加圧ローラによって定着ニップ部を形成するフィルム加熱方式の定着装置について説明する。この定着装置おいて記録紙が重送状態で定着装置に搬送された場合、重送した記録紙の幅方向端部付近では、重なった記録材の厚みによってフィルムと加圧ローラとの間に隙間が発生する。その部分ではヒータの熱が加圧ローラに奪われにくくなり、定着部材又は加熱部材がその長手方向端部にて局所的に高温となる恐れがある。 For example, a film heating type fixing device for forming a fixing nip portion by a heating film (endless belt) and a pressure roller will be described. When the recording paper is conveyed to the fixing device in a double-feeding state in this fixing device, a gap is provided between the film and the pressure roller due to the thickness of the overlapping recording materials near the widthwise end of the double-feeding recording paper. Occurs. At that portion, the heat of the heater is less likely to be taken away by the pressurizing roller, and the fixing member or the heating member may become locally hot at the end portion in the longitudinal direction.
特許文献1では、定着部材又は加熱部材の温度を検知する温度検知部材が、記録紙の送り方向と直交する方向の異なる位置に複数個配置される。そして、少なくとも一つの温度検知部材によって、ニップ部に記録紙が通過中の所定時間内における定着部材又は加熱部材の検知温度傾きΔTを検知し、該検知温度傾きΔTを基準値と比較することにより、記録紙の重送を検知する。重送を検知した場合、直ちに加熱部材への電力供給をOFF(オフ)又は減少させている技術が提案されている。
In
すなわち、特許文献1では、検知温度に依らず、検知温度傾きΔTが基準値以上(すなわち、急峻な温度上昇の発生)に応じて直ちに加熱部材への電力供給をOFF又は減少させる構成が開示されている。
That is,
しかしながら、急峻な温度上昇が検知されたからといって、直ちに定着部材や加熱部材の破損や著しい劣化が生じる恐れがある温度(エラー温度)まで昇温するとは限らない。このような場合にも特許文献1のように急峻な温度上昇を検知したことによって直ちにヒータをOFFにしてしまうと、ニップ部の温度低下に繋がる恐れがある。
However, even if a steep temperature rise is detected, the temperature does not necessarily rise to a temperature (error temperature) at which the fixing member or the heating member may be damaged or significantly deteriorated. Even in such a case, if the heater is immediately turned off by detecting a steep temperature rise as in
また、重送されずに1枚ずつ記録材が搬送されているような状態においても、エラー温度への昇温を抑制することが求められる。しかしながら、重送されている場合と比べてエラー温度にまで一気に昇温する可能性は低い。したがって、定着性或いは生産性のためにもニップ部の温度を下げすぎないことが求められる。 Further, even in a state where the recording materials are transported one by one without being double-fed, it is required to suppress the temperature rise to the error temperature. However, it is unlikely that the temperature will rise to the error temperature at once as compared with the case of double feeding. Therefore, it is required not to lower the temperature of the nip portion too much for fixability or productivity.
本発明は、これらに鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヒータ或いはエンドレスベルトが過昇温するのを抑制しつつ、過昇温まで至りにくい範囲ではニップ部の温度低下を抑制することである。 The present invention has been made in view of these, and an object thereof is to suppress the overheating of the heater or the endless belt, and to reduce the temperature of the nip portion in a range where it is difficult to reach the overheating. It is to suppress.
本発明に係る画像加熱装置は、
ニップ部にて記録材を搬送しながら記録材上のトナー画像を加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する回転体と、
通電により発熱する発熱体を有し、前記エンドレスベルトを加熱するヒータと、
前記エンドレスベルトの長手方向に関し、前記ニップ部に搬送される記録材のうち前記長手方向のサイズが最小の記録材が通過する前記エンドレスベルトの領域である最小通過領域の外側の領域における前記発熱体の温度を検知する検知部と、
前記検知部による検知温度の単位時間当たりの温度上昇率に応じて、前記ヒータへの通電をオフにする温度を制御する制御部と、を有し、
前記温度上昇率が第1の上昇率であるとき、前記制御部は、前記検知温度が第1の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにし、前記温度上昇率が前記第1の上昇率より低い第2の上昇率であるとき、前記制御部は、前記検知温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにすることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、
記録材上にトナー画像を形成する画像形成部と、
ニップ部にて記録材を搬送しながら前記画像形成部によって記録材上に形成されたトナー画像を加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する回転体と、
通電により発熱する発熱体を有し、前記エンドレスベルトを加熱するヒータと、
前記エンドレスベルトの長手方向に関し、前記ニップ部に搬送される記録材のうち前記長手方向のサイズが最小の記録材が通過する前記エンドレスベルトの領域である最小通過領域の外側の領域における前記発熱体の温度を検知するセンサと、
前記ニップ部に複数枚の記録材が搬送されていることを検知する重送検知部と、
前記重送検知部による検知結果に応じて、前記ヒータへの通電をオフにする温度を制御する制御部と、を有し、
前記重送検知部により前記ニップ部に複数枚の記録材が搬送されていることが検知される場合、前記制御部は、前記センサによる検知温度が第1の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにし、前記重送検知部により前記ニップ部に複数枚の記録材が搬送されていることが検知されない場合、前記制御部は、前記検知温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにすることを特徴とする。
The image heating device according to the present invention is
An endless belt that heats the toner image on the recording material while transporting the recording material at the nip.
A rotating body that cooperates with the endless belt to form the nip portion,
A heater that has a heating element that generates heat when energized and heats the endless belt,
With respect to the longitudinal direction of the endless belt, the heating element in a region outside the minimum passage region, which is the region of the endless belt, through which the recording material having the smallest size in the longitudinal direction passes among the recording materials conveyed to the nip portion. With a detector that detects the temperature of
It has a control unit that controls the temperature at which the energization of the heater is turned off according to the temperature rise rate of the detection temperature per unit time by the detection unit.
When the temperature rise rate is the first rise rate, the control unit turns off the energization of the heater in response to the detection temperature reaching the first temperature, and the temperature rise rate is the first. When the rise rate is lower than the rise rate of 1, the control unit turns off the energization of the heater in response to the detection temperature reaching the second temperature higher than the first temperature. It is characterized by making it.
Further, the image forming apparatus according to the present invention is
An image forming part that forms a toner image on the recording material,
An endless belt that heats the toner image formed on the recording material by the image forming unit while transporting the recording material at the nip portion.
A rotating body that cooperates with the endless belt to form the nip portion,
A heater that has a heating element that generates heat when energized and heats the endless belt,
With respect to the longitudinal direction of the endless belt, the heating element in a region outside the minimum passage region, which is the region of the endless belt, through which the recording material having the smallest size in the longitudinal direction passes among the recording materials conveyed to the nip portion. With a sensor that detects the temperature of
A double feed detection unit that detects that a plurality of recording materials are being conveyed to the nip unit, and a double feed detection unit.
It has a control unit that controls the temperature at which the energization of the heater is turned off according to the detection result by the double feed detection unit.
When it is detected by the double feed detection unit that a plurality of recording materials are being conveyed to the nip unit, the control unit determines that the temperature detected by the sensor reaches the first temperature. When the energization of the heater is turned off and the double feed detection unit does not detect that a plurality of recording materials are being conveyed to the nip unit, the control unit has the detection temperature higher than the first temperature. It is characterized in that the energization of the heater is turned off when a high second temperature is reached.
本発明によれば、ヒータ或いはエンドレスベルトが過昇温するのを抑制しつつ、過昇温まで至りにくい範囲ではニップ部の温度低下を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress an excessive temperature rise of the heater or the endless belt, and to suppress a temperature decrease of the nip portion in a range where the excessive temperature rise is difficult to reach.
《実施例1》
[画像形成装置]
図2は本実施例における画像形成装置100の概略構成を示す模式的断面図である。この画像形成装置100は電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタである。このプリンタ100はホストコンピュータ等のデータ出力装置200からエンジンコントローラ114に入力したプリントジョブ(提供情報)に対応したプリント動作(画像形成動作)を実行して記録材Pにトナー像を形成した画像形成物を出力する。
<< Example 1 >>
[Image forming device]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the
プリントジョブは画像データ、使用する記録材の種類等に関する情報、レイアウト、枚数、部数、後処理等のプリント条件が付加されたプリント指示のことである。記録材Pは画像形成装置によりトナー像(現像剤像)が形成され得るシート状の記録媒体である。例えば、普通紙、樹脂シート、光沢紙、葉書、封筒、ラベル、転写材シート、エレクトロファックスシート、静電記録紙、OHPシート、印刷用紙、フォーマット紙等が含まれる。以下、記録材Pを記録紙或いは紙と記す。エンジンコントローラ114はプリンタ100の各種作像機器を統括的に制御してプリント動作を実行する。
A print job is a print instruction to which print conditions such as image data, information on the type of recording material to be used, layout, number of sheets, number of copies, and post-processing are added. The recording material P is a sheet-shaped recording medium on which a toner image (developer image) can be formed by an image forming apparatus. For example, plain paper, resin sheet, glossy paper, leaflet, envelope, label, transfer material sheet, electrofax sheet, electrostatic recording paper, OHP sheet, printing paper, format paper and the like are included. Hereinafter, the recording material P will be referred to as recording paper or paper. The
プリンタ100において、記録紙Pにトナー像(トナー画像)を形成する画像形成部100Aは、トナー像を形成するための像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、ドラムと記す)101を有する。ドラム101は矢印Aの時計方向に所定の周速度(プロセススピード)にて回転駆動される。更に画像形成部100Aはこのドラム101に作用する電子写真プロセス機器としての帯電ローラ102、露光装置(レーザースキャナ)115、現像装置104、転写ローラ108、クリーニング装置110を有する。
In the
露光装置115において、103は露光光としてのレーザー光である。現像装置104において、Tは現像剤としてのトナー、106はトナーtを担持した現像スリーブである。クリーニング装置110において、109は、クリーニングブレードである。以上の画像形成部100Aの作像のための動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。
In the
給紙カセット(記録材収容部)107に収容(収納)された記録紙Pは給紙ローラ112によって1枚ずつ取り出され、経路Bを通り、途中で先端がレジストローラ対113に受け止められて斜行矯正される。レジストローラ対113はその記録紙Pをドラム101と転写ローラ108との当接部である転写ニップ部においてドラム面に形成されているトナー像の先端部と記録紙先端部とが所定に同期するように転写ニップ部に向けて所定の制御タイミングにて送り出す。これにより、転写ニップ部においてドラム101側のトナー像が記録紙P側に電気的作用により順次に転写されていく。
The recording paper P stored (stored) in the paper feed cassette (recording material storage unit) 107 is taken out one by one by the
転写ニップ部を通った記録紙Pはドラム面から分離されて定着装置(画像加熱装置)111に導入され、加圧・加熱されて、担持している未定着トナー像が記録紙上(記録材上)に固着像として定着される。定着装置111を出た画像定着済みの記録紙Pはフェイスアップ(FU)排紙が選択されていれば、経路Cを通り、印字面が上になってFUトレイ116に排出される。また、フェイスダウン(FD)排紙が選択されていれば、経路Dを通り、印字面が下になってFDトレイ117に排出される。
The recording paper P that has passed through the transfer nip portion is separated from the drum surface, introduced into the fixing device (image heating device) 111, pressed and heated, and the unfixed toner image carried is on the recording paper (on the recording material). ) Is fixed as a fixed image. If face-up (FU) ejection is selected, the image-fixed recording paper P leaving the fixing
[定着装置]
図3は定着装置111の要部の概略構成を示す模式的断面図である。以下の説明において、定着装置111及び定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録紙の搬送路面において記録紙の搬送方向と直交する方向である、短手方向とは記録紙の搬送路面において記録紙の搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。記録紙に関し、幅とは記録紙の面において記録紙の搬送方向と直交する方向の寸法である。上流側と下流側は記録紙搬送方向に関して上流側と下流側である。
[Fixing device]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part of the fixing
この定着装置111は、加圧ローラ(加圧部材)302を回転駆動し、定着フィルム(定着ベルト:定着部材)303を加圧ローラ302の搬送力により回転させる、フィルム(ベルト)加熱方式、加圧ローラ駆動方式の所謂テンションレスタイプの装置である。
This fixing
この定着装置Fは、大別して、駆動回転体である加圧ローラ302と、定着フィルム(エンドレスベルト:以下、フィルムと記す)303を備えたフィルムユニット310と、これらを収容している装置フレーム(装置筐体)311を有する。一対の回転体としての加圧ローラ302とフィルム302との圧接によりニップ部(定着ニップ部)Nが形成される。加圧ローラ302はフィルム302と協働してニップ部Nを形成する回転体である。
The fixing device F is roughly classified into a
フィルム302は記録紙Pに形成された未定着トナー像tと接して加熱部材の熱を伝熱して加熱する伝熱部材である。ニップ部Nは未定着トナー像tを担持した記録紙Pを挟持搬送してトナー像tを熱と圧力で固着像として定着する部分である。taは定着後のトナー像を示している。
The
307は二ップ部Nよりも下流側でニップ部Nの記録紙出口部の近傍に配設された記録紙センサ(シートセンサ:出口センサ)であり、ニップ部Nを出た記録紙の先端到達を検知し、また後端通過を検知する。その検知信号が制御部(CPU)203に入力する。制御部203はその入力信号に基づいて記録紙Pがニップ部Nで挟持搬送されていること、ニップ部Nを抜けたことを検知する。
(1)加圧ローラ
加圧ローラ302は弾性ローラであり、芯金302aにシリコーンゴム・フッ素ゴム等の弾性層302bを設けて硬度を下げたものである。表面性及びトナーtに対する離型性を向上させるため、弾性層302bの外周面にPTFE、PFA、FEP等のフッ素樹脂層を設けても良い。
(1) Pressurized roller The
加圧ローラ302は定着フレーム311の長手方向の一端側と他端側の側板間(側板は不図示)に芯金302aの一端部と他端部がそれぞれ軸受部材を介して回転可能に保持されて配設されている。加圧ローラ302は駆動回転体として、制御部203で制御されるモータ(駆動源)Mの駆動力が駆動伝達機構部(不図示)を介して伝達されて矢印Yの反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。
In the
(2)フィルムユニット
フィルムユニット310は、フィルム303、加熱部材としてのヒータ305、加熱部材保持部材としてのヒータホルダ(以下、ホルダと記す)304、支持ステー308、一端側と他端側のフランジ部材(不図示)等による組立体である。
(2) Film unit The
フィルム303は伝熱部材として低熱容量化を図り、クイックスタート性を向上させるために、膜厚は400μm以下、好ましくは30~80μm程度の耐熱素材たるPTFE、PFA又はFEP等を主成分とする無端帯状体(エンドレスベルト)である。
As a heat transfer member, the
フィルム303は単層構造あるいは複層構造等を使用できる。複層構造としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES又はPPS等やSUS、ニッケル等の金属材を主成分とするベース層としての無端帯状体の外周面に、弾性層として厚みが300μmのシリコーンゴム層を形成する。更に弾性層上には離形層として厚みが約20μmのPTFE、PFA又はFEP等を主成分とする離型層としての無端帯状体を被覆するという複層構造等が挙げられる。
The
本実施例では、厚みが約30μmのベース層としてのニッケル合金から成る円筒形状の部材を用いている。更に、ベース層上には弾性層として厚みが約300μmのシリコーンゴム層を形成し、更に弾性層の上には離形層として厚みが約20μmのフッ素樹脂チューブを被覆している直径25mm、総厚み350μmの無端帯状フィルムを用いた。 In this embodiment, a cylindrical member made of a nickel alloy as a base layer having a thickness of about 30 μm is used. Further, a silicone rubber layer having a thickness of about 300 μm is formed on the base layer as an elastic layer, and a fluororesin tube having a thickness of about 20 μm is coated on the elastic layer as a release layer. An endless strip film having a thickness of 350 μm was used.
ヒータ305としてはセラミックヒータを用いている。このヒータ305については(4)項で詳述する。ホルダ304には高耐熱性の樹脂等が用いられる。ホルダ304は外面の短手方向中央部に長手方向に沿って設けられた溝部を有し、この溝部にヒータ305が嵌め込まれて固定保持されている。
A ceramic heater is used as the
ステー308はホルダ304の内側に配設されてホルダ304をバックアップする補強部材である。即ち、ステー308はホルダ304を介してヒータ305を支持する部材である。ステー308は大きな荷重をかけられても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においては横断面コの字形あるいはUの字形のSUS304(ステンレス鋼)型材を使用している。
The
ヒータ305、ホルダ304、ステー308はフィルム303の幅(長さ)方向に長い部材であり、フィルム303は上記のヒータ305、ホルダ304、ステー308の組立体に対してルーズに、つまり無張力に外嵌めされている。即ちフィルム303はヒータ305を内包している。
The
フィルム303内のステー308の両端部はそれぞれフィルム303の一端部と他端部から外側に突出している。このステー308の一端側と他端側の外方突出部に対してそれぞれフィルムユニットの端末部材としての一端側と他端側のフランジ部材が嵌着されている。これらのフランジ部材はフィルムユニット310におけるフィルム303の長手方向の移動(スラスト移動)、および周方向の形状を規制している。フランジ部材には耐熱性の樹脂等が用いられ、本実施例ではPPS(ポリフェニレンサルファイド)を使用している。
Both ends of the
フィルムユニット310は加圧ローラ302に対してヒータ305の側を対向させて実質平行に配列して一端側と他端側のフランジ部材をそれぞれ定着フレーム311の一端側と他端側の側板に設けたスライドスリット部に係合させて配置されている。そして、一端側と他端側のフランジ部材がそれぞれ加圧機構(不図示)の加圧バネの付勢力で加圧ローラの軸線方向に向って押圧されている。これにより、ステー308、ホルダ304を介してヒータ305がフィルム304を挟んで加圧ローラ302に対して弾性層302bの弾性に抗して圧接される。
The
本実施例においてフィルムユニット310に対する加圧力は一端側が約156.8N(16kgf)、総加圧力が約313.3N(32kgf)である。その加圧力によりフィルム303と加圧ローラ302間には記録紙の搬送方向に関して所定幅のニップ部Nが形成される。プリンタ100のスタンバイ時においては、加圧機構は圧解除機構(不図示)により加圧力が解除されてヒータ305と加圧ローラ302との圧接が解除(若しくは圧接力が低減化)されている。即ち、ニップ部Nの形成が実質解除された状態に保持される。
In this embodiment, the pressing force on the
(3)定着動作
制御部203はプリントジョブの実行シーケンスにおける所定の制御タイミングにおいて、圧解除状態の加圧機構を加圧動作させてフィルム303と加圧ローラ302と間にニップ部Nを形成させる。そして、制御部203はモータMを起動させて加圧ローラ302を矢印Yの反時計方向に所定の周速度で回転駆動する。
(3) Fixing operation The
加圧ローラ302が回転駆動されることで、ニップ部Nにおける加圧ローラ302の表面とフィルム303の表面との摩擦力によりフィルム303に回転力が作用する。そのため、フィルム303は内周面がヒータ305と密着して摺動しながらホルダ304の外周を矢印Xの時計方向に加圧ローラ302の周速度と略同じ周速度をもって従動回転する。ホルダ304は横断面が半円弧形状であり、フィルム303の回転軌道を規制する機能を備えている。
When the
また、加圧ローラ302の回転駆動と共に、ヒータ305に対して制御部203で制御されるトライアック(給電部)200から給電路(不図示)を介して電力供給される。これによりヒータ305が急峻に昇温する。ヒータ23の温度は後述するように所定の目標温度(定着温度)に立ち上げられて温調される。
Further, along with the rotational drive of the pressurizing
そして、加圧ローラ302が回転駆動され、ヒータ305が所定の目標温度に立ち上げられて温調されている状態において、画像形成部100A側から未定着トナー像tが形成された記録紙Pが定着装置111に送られてニップ部Nに導入される。記録紙Pはニップ部Nで挟持搬送されていく過程においてヒータ305の熱がフィルム303を介して付与される。未定着トナー像tはヒータ305の熱によって溶融され、且つニップ部Nにかかっている圧力によって記録紙Pに固着像taとして定着される。
Then, in a state where the pressurizing
(4)ヒータの構成と電力供給制御
図4は本実施例におけるヒータ305の構成説明図である。(a)はヒータ表面側の一部切り欠きの模式図、(b)は裏面側の模式図、(c)は(b)における(c)-(c)線矢視の拡大横断面模式図である。ヒータ305は所謂セラミックヒータであり、通電により急峻な温度立ち上がり特を示す低熱容量の横長の面状加熱体である。ヒータ305は、細長いヒータ基板305aと、その一面側(表面側:ヒータ305のフィルム303との摺動面側)に長手に沿って形成された発熱体305cを有する。
(4) Configuration of Heater and Power Supply Control FIG. 4 is an explanatory diagram of the configuration of the
ヒータ基板305aは、アルミナ(Al2O3)や窒化アルミニウム(AlN)等の良熱伝導性セラミックスを主成分とする。本実施例では、長さ350mm、幅9mm、厚み1mmの窒化アルミニウム(熱伝導率:100W/(m・K)の細長板材をヒータ基板(セラミック基板)305aとしている。
The
発熱体305cはTaSiO2、AgPd、Ta2N、RuO2又はニクロム等の電気抵抗材料をスクリーン印刷により塗工・焼成した抵抗発熱体(通電発熱層)である。本実施例では、長さ300mm、幅2mm、厚み20μmの平行2条の発熱体305cを間隔0.5mmで形成している。平行2条の発熱体305cの一端部は互いにヒータ基板面に印刷された導電材料305dで電気的に直列に繋がれている。また、平行2条の発熱体305cの他端側はそれぞれヒータ基板面に印刷された導電材料の電極305e・305fに電気的に導通している。
The
また、ヒータ基板305aの上記一面側はフィルム303との摺動等からの保護のために電極305e・305fの部分は除いて発熱体305cと導電材料305dをカバーするようにガラス又はフッ素樹脂等を主成分とする保護層305bでコートされている。
Further, on the one side of the
また、ヒータ基板305aの他面側(裏面側:ヒータ305のフィルム303との非摺動面側)にはヒータ305の温度を検知する感温素子301(温度検知体:以下、サーミスタと記す)を有する。本実施例においては、第1と第2の2つのサーミスタ301a・301bを有する。第1のサーミスタ301aは、ヒータ温調用の温度検知体として、発熱体305cの長手中央部に対応する位置に配置されている。第2のサーミスタ301aは、記録紙の重送検知用の温度検知体として、第1のサーミスタ301aからヒータ基板305aの他端側に115mm離れた位置に配置されている。
Further, on the other surface side (back surface side: the non-sliding surface side of the
ヒータ305はホルダ304の外面の短手方向中央部に長手方向に沿って設けられた溝部にヒータ表面側(ヒータ基板305aの発熱体305cを形成した一面側)を外向きにして嵌め込まれて固定保持されている。発熱体305cはトライアック200から電極305e・305fを介して電力が供給されることで全長領域が発熱する。この発熱体305cの発熱により発熱体305cの全長領域に対応するヒータ部分が加熱される。
The
本実施例のプリンタ100において記録紙Pの搬送は所謂中央基準搬送である。即ち、装置に使用可能な大小どのような幅の記録紙もその幅方向の中央部が装置の中央基準搬送線(記録材搬送中心)を通るように給送される。図3の(a)において、Oはその中央基準搬送線(仮想線)である。
In the
Wmaxは装置に使用される最大幅サイズの記録紙の通過領域幅である。本実施例においてはA3縦(297mm)の通過領域幅であり、発熱体305cの長さ300mmはこのWmaxに対応させてある。Wminは装置に使用可能な最小幅サイズの記録紙の通過領域幅(最小通過領域の幅)である。第1のサーミスタ301aは中央基準搬送線Oの位置にほぼ対応している。
Wmax is the pass area width of the maximum width size recording paper used in the device. In this embodiment, the width of the passage region is A3 length (297 mm), and the length of 300 mm of the
ヒータ305への電力供給制御について図5に基づいて説明する。図5は商用電源201からヒータ305の発熱体305cへの電力供給経路を示す模式的ブロック図である。発熱体305cはトライアック200を介して商用電源201から電力供給を受けるようになっており、商用電源201から発熱体305cへの電力供給は、制御部(電力供給制御手段)たる中央処理装置203(以下、CPUと略称する)により制御されている。
The power supply control to the
発熱体305cの発熱に伴うヒータ305の温度情報はヒータ305の最小幅サイズの記録紙の通過領域幅Wminの幅内に配置された第1のサーミスタ301aによるアナログ情報がA/D変換回路202によりデジタル情報に変換される。そのデジタル情報がCPU203に入力される。CPU203は、この入力された温度情報と所定の目標温度(定着温度)とを比較する。そして、その差分から、トライアック200を介して、商用電源201から発熱体305cへの供給電力をPID制御し、ヒータ305の通紙領域の温度が所定の目標温度になるように温調する。
The temperature information of the
CPU203はヒータ305の温度情報を所定周期毎に監視し、所定周期毎に発熱体305cへの供給電力を補正する。本実施例にあっては、所定周期期間において、商用電源201から出力される交流電源の半波毎に商用電源201から発熱体305cへの電力供給に供されるか否かを選択する波数制御を採用している。所定周期に亘る商用電源201から発熱体305cへの供給電力量の調節は、波数制御の他に、商用電源201から出力される交流電源の半波毎に、位相範囲を決定する位相制御もある。
The
第1のサーミスタ301aは定着装置111の加熱処理開始(立ち上げ)からプリントジョブの記録紙の画像定着工程において、ヒータ305を目標温度に維持するためのヒータ温調用の温度検知体である。そのため、この第1のサーミスタ301aはヒータ305の最小幅サイズの記録紙の通過領域幅Wminの幅内に位置させてあり、本実施例では中央基準搬送線Oの位置にほぼ対応している。
The
即ち、第1のサーミスタ301aは定着装置111に記録材が導入された際のニップ部Nにおける通紙部(記録紙の通過部領域)に対応する温度を検出する。制御部203はこの、第1のサーミスタ301aによって検知された温度に基づいてニップ部Nにおける通紙部の温度が所定の目標温度に維持されるようにトライアック200からヒータ305への電力供給を制御する。
That is, the
(5)記録紙の重送検知と装置制御
第2のサーミスタ301bは、記録紙の重送を検知するための温度検知体であり、第2のサーミスタ301bによるアナログ情報がA/D変換回路202によりデジタル情報に変換されてCPU203に入力される。CPU203は、この入力されたヒータ305の温度情報に基づき重送検知制御を行う。
(5) Double feeding detection of recording paper and device control The
第2のサーミスタ301bは、ニップ部Nに記録紙Pが通過中の所定時間内におけるヒータ305の検知温度傾きΔT(検知温度の経時変化の傾き(勾配))を検知するための温度検知体である。そのため、最小幅サイズの記録紙の通過領域幅Wminの領域外で、かつ発熱体305cの発熱領域内に配置されている。
The
即ち、第2のサーミスタ301bは定着装置111に記録紙が導入された際のニップ部Nにおける非通紙部(記録紙の非通過部領域)に対応する温度を検出する。制御部203はこの第2のサーミスタ301aによって検知された検知温度及び検知温度の経時変化の傾き(勾配)に応じて、本実施例においてはトライアック200からヒータ305への電力供給を停止させるように制御する。
That is, the
具体的には、後述するフローチャートのように、制御部203は、第2のサーミスタ301aによって検知された検知温度及び検知温度の経時変化の傾き(勾配)に応じて、ヒータ305への通電を強制的にOFF(オフ)にする温度の設定を変更(制御)する。検知温度の経時変化の傾き(勾配)とは、より具体的には、単位時間当たりの検知温度の温度上昇率である。
Specifically, as shown in the flowchart described later, the
そして、第2のサーミスタ301aによる検知温度が設定された温度(強制OFF温度)になるまでの間は、ヒータ305への通電を許容してヒータ305の目標温度になるように温調する。第2のサーミスタ301aによる検知温度が設定された温度(強制OFF温度)になったことに応じて、ヒータ305の通電をOFFにする。
Then, until the temperature detected by the
上記のように第2のサーミスタ301bによるアナログ情報がA/D変換回路202によりデジタル情報に変換されてCPU203に入力される。ここで、CPU203は再びデジタル情報をアナログ情報に変換してから、アナログ情報によって検知温度傾きΔTを計算する構成にすると、デジタル情報によって検知温度傾きΔTを計算する構成よりも誤差が少ない。これは、アナログ情報とデジタル情報は比例関係では無いためである。
As described above, the analog information by the
第2のサーミスタ301bで検知した検知温度傾きΔTと、検知温度Tにより、CPU203は重送紙と判断し、制御を変更する。すなわち、CPU203は、重送検知部として機能する。具体的な検知方法の一例は、後述するフローチャートの通りである。CPU203が制御を変更するとき、メモリ204に格納された情報を元に、CPU203は制御を変更する。重送検知部による検知結果に応じて制御部はヒータ305への通電をOFFする温度を制御する。
Based on the detection temperature gradient ΔT detected by the
本制御を図1のフローチャートを用いて説明する。始めに、CPU203からプリント命令が発令する(ステップS01)。プリント命令を受け取った画像形成装置は、記録紙Pを給紙する(ステップS02)。続いて、本体各部は前記説明したように動作して、レジストローラ113から給紙された記録紙Pに転写ニップ部にてトナー像が転写される(ステップS03)。
This control will be described with reference to the flowchart of FIG. First, a print command is issued from the CPU 203 (step S01). The image forming apparatus that has received the print command feeds the recording paper P (step S02). Subsequently, each part of the main body operates as described above, and the toner image is transferred to the recording paper P fed from the resist
転写像を載せた記録紙Pは、定着装置111の定着ニップ部Nに突入する(ステップS04)。記録紙Pが定着ニップ部に突入したことをCPU203が判断するためには、定着装置111に入口センサが付いていれば、入口センサの信号を使えばよい。定着装置111に入口センサが付いていなければ、搬送距離を搬送速度で割り算すれば、記録紙Pが定着ニップ部に突入したことを判断できる。
The recording paper P on which the transfer image is placed rushes into the fixing nip portion N of the fixing device 111 (step S04). In order for the
本実施例では、CPU203は記録紙Pが定着にニップ部Nに突入した時点から0.1[s]後毎に第2のサーミスタ301bの温度を読み込んでいる。CPU203は記録紙Pが定着ニップ部Nに突入したときの第2のサーミスタ301bの温度T0を読み込む(ステップS05)。そしてn[s]後(すなわち、ステップS05から0.1sec後)にCPU203は第2のサーミスタ301bの温度Tnを読み込む(ステップS06)。さらにn+1[s]後(即ち、ステップS06から0.1sec後)、CPU203は第2のサーミスタ301bの温度Tn+1を読み込む(ステップS07)。
In this embodiment, the
尚、n、n+1は符号であり、第2のサーミスタ301bの温度を読み込む間隔を1secに限定するものではない。
Note that n and n + 1 are symbols, and the interval for reading the temperature of the
検知温度傾きを検知するので、ΔTn+1=Tn+1―TnをCPU203は計算をする(ステップS08)。もちろん、CPU203は初期の温度傾きΔT1=T1―T0も計算を行う。
Since the detection temperature gradient is detected, the
CPU203は検知温度傾き(温度差)ΔTn+1がα1(所定の第1の温度差閾値)より大きく、かつ、温度Tn+1がβ1(所定の第1の温度閾値)より高いかを判断する(ステップS09)。判断した結果正しければ、CPU203はヒータ強制OFF温度をToff1[℃]に設定する(ステップS10)。判断が正しくなければ、ステップ11に移行する。
The
ヒータ強制OFF温度制御とは、第2のサーミスタ301bがヒータ強制OFF温度を検知すると、ヒータ305に対する電力の投入をゼロにする制御のことである。
The heater forced OFF temperature control is a control that makes the power input to the
ステップ11では、CPU203は検知温度傾き(温度差)ΔTn+1がα2(所定の第2の温度差閾値:α2<α1)より大きく、かつ、温度Tn+1がβ2(所定の第2の温度閾値:β2>β1)より高いかを判断する(ステップS11)。判断した結果正しければ、CPU203はヒータ強制OFF温度をToff2[℃](>Toff1[℃])に設定する(ステップS12)。判断が正しくなければ、CPU203はヒータ強制OFF温度をToff3[℃](>Toff2[℃])に設定する(ステップS13)。
In step 11, the
ここで、ステップS11~S12のいずれかにて設定されたヒータ強制OFF温度は、CPU203に内蔵されるメモリ(尚、CPU203とは別のメモリでもよい。)に記憶される。
Here, the heater forced OFF temperature set in any one of steps S11 to S12 is stored in a memory built in the CPU 203 (note that a memory different from the
次にCPU203が記録紙Pの後端が定着ニップ部Nを抜けたかを判断する(ステップS14)。
Next, the
CPU203は、1枚の記録紙Pが定着ニップ部Nを通過する間は、その間に設定されたヒータ強制OFF温度の中で一番低い温度を実際のヒータ強制OFF温度として、ヒータを強制OFFするか否かを判定する。
While one sheet of recording paper P passes through the fixing nip portion N, the
すなわち、記録紙Pの後端が抜けていなければ、CPU203はヒータ強制OFF温度を次のように採用する。その記録紙Pの先端が定着ニップ部Nに突入してからステップS14の判定を行うまでの間に設定されたヒータ強制OFF温度(Toff1、Toff2、Toff3)の内、一番低い温度を実際のヒータ強制OFF温度として採用する(ステップS15)。
That is, if the rear end of the recording paper P is not pulled out, the
尚、ステップS05~S15、S18~20に示すように、記録紙Pの先端が定着ニップ部Nに到達してから後端が抜けるまでの間に、検知温度傾きに基づくヒータ強制OFF温度の判定は繰り返し行われる。即ち、CPU203は、0.1秒毎の第2のサーミスタ301を読み込み、都度ヒータ強制OFF温度の設定を行う。
As shown in steps S05 to S15 and S18 to 20, the determination of the heater forced OFF temperature based on the detection temperature inclination is performed between the time when the tip of the recording paper P reaches the fixing nip portion N and the time when the rear end comes off. Is repeated. That is, the
そして、例えば、この間にステップS09~S13で設定されたヒータ強制OFF温度Toff1、Toff2であった場合は次の通りである。すなわち、当該記録紙Pが定着ニップ部Nを抜けるまでの間、ステップS15により、実際のヒータ強制OFF温度はToff1(S10)に設定され続けることになる(ステップS15)。 Then, for example, when the heater forced OFF temperatures Toff1 and Toff2 set in steps S09 to S13 during this period are set, the procedure is as follows. That is, the actual heater forced OFF temperature is continuously set to Toff1 (S10) by step S15 until the recording paper P passes through the fixing nip portion N (step S15).
次に、CPU203は、直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1が、ステップS15で設定した実際のヒータ強制OFF温度を超えているか否かを判定する(ステップS18)。直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1が、S15で設定した実際のヒータ強制OFF温度を超えていたら、ヒータ305に対する電力の投入をゼロにし(ヒータの強制OFF)(ステップS19)、ステップS20に移行する。
Next, the
一方、直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1が、S15で設定した実際のヒータ強制OFF温度を超えていなければ、CPU203は、ヒータ305に電力を投入しながら温度調整を続け、ステップS20に移行する。
On the other hand, if the thermistor detection temperature Tn + 1 read in the immediately preceding step S07 does not exceed the actual heater forced OFF temperature set in S15, the
そして、直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1をTnとおく(ステップS20)。そして、直前のステップS07で第2のサーミスタ301bの検知温度を読み込んでから0.1秒後に再び第2のサーミスタ301bの検知温度Tn+1を読み込む(ステップS07)。即ち、CPU203は、0.1sec毎に第2のサーミスタ301bの温度を読み込みながら、検知温度傾きを検知し続ける。
Then, the thermistor detection temperature Tn + 1 read in the immediately preceding step S07 is set to Tn (step S20). Then, 0.1 seconds after the detection temperature of the
記録紙Pの後端が定着ニップ部Nを抜けていれば、ヒータ強制OFF温度をデフォルトのToff3[℃]に設定する(ステップS016)。ステップS17で、複数枚のプリントジョブ(JOB)であり、次の記録紙Pが定着ニップ部Nに来るのかをCPU203が判断する。次の記録紙Pが定着ニップ部Nに来るならば、ステップS04に戻る。即ち、強制OFF温度に達したことに伴い、ヒータ305への通電がOFFされた場合にも、ジョブが終了していなければ、画像形成動作は続行される。
If the rear end of the recording paper P has passed through the fixing nip portion N, the heater forced OFF temperature is set to the default Toff3 [° C.] (step S016). In step S17, the
1枚目が重送紙であり、その次の紙が重送紙でない可能性があるので、ステップS16において、ヒータ強制OFF温度をToff3[℃]に戻した。ステップS17でジョブが終了であれば、本制御は終了となる。 Since the first sheet may be double-feeding and the next paper may not be double-feeding, the heater forced OFF temperature was returned to Toff3 [° C.] in step S16. If the job is completed in step S17, this control is terminated.
本制御のパラメータn、α1、α2、β1、β2、Toff1、Toff2、Toff3を以下の表1にまとめる。 The parameters n, α1, α2, β1, β2, Toff1, Toff2, and Toff3 of this control are summarized in Table 1 below.
n=0.1[s]、α1=7[℃/0.1s]、α2=5[℃/0.1s]、β1=240[℃]、β2=250[℃]、Toff1=260[℃]、Toff2=270[℃]、Toff3=285[℃]とした。 n = 0.1 [s], α1 = 7 [° C / 0.1s], α2 = 5 [° C / 0.1s], β1 = 240 [° C], β2 = 250 [° C], Toff1 = 260 [° C. ], Toff2 = 270 [° C.], Toff3 = 285 [° C.].
検知温度傾きαの値が大きいと、検知温度βが低い状態からヒータ強制OFFを変更しないといけないので、上記のように設定した。 If the value of the detection temperature slope α is large, the heater forced OFF must be changed from the state where the detection temperature β is low, so the setting is made as described above.
本実施例で説明した具体的な値は、一例であり、これに限定されるものではない。 The specific values described in this embodiment are merely examples, and the present invention is not limited thereto.
例えば、坪量が105[g/m^2]と300[g/m^2]紙で本制御を発動させる検知温度傾きの閾値を変更しても良い。坪量が大きいほど、定着ニップ部Nにおいてフィルムユニット310の端部が加圧ローラ302から浮きやすくなる。そのため坪量が大きいほど、検知温度傾きが高い値で本制御を発動させても良い。
For example, the threshold value of the detection temperature gradient that activates this control may be changed on paper having a basis weight of 105 [g / m ^ 2] and 300 [g / m ^ 2]. The larger the basis weight, the easier it is for the end portion of the
さらに、坪量、紙幅に応じて、検知温度の閾値を変更しても良い。 Further, the threshold value of the detection temperature may be changed according to the basis weight and the paper width.
また、記録紙先端が定着ニップ部Nを通過する際の検知温度に応じて、検知温度傾きの閾値を変更しても良い。記録紙先端が定着ニップ部Nを通過する際の温度高いと、エラー発令までの温度差が小さいので、検知温度傾きが低くても、本制御を発動しても良い。 Further, the threshold value of the detection temperature inclination may be changed according to the detection temperature when the tip of the recording paper passes through the fixing nip portion N. If the temperature at which the tip of the recording paper passes through the fixing nip portion N is high, the temperature difference until the error is issued is small, so that this control may be activated even if the detection temperature inclination is low.
図6に示したタイミングチャートを使って、本制御を説明する。図6の(a)は定着NIP-ON(オン)信号である。記録紙Pが定着ニップ部Nにある場合は、1となり、定着ニップ部Nにないときは0となる。(b)は検知温度である。これは、常に第2のサーミスタ301bの温度を検知している。(c)は検知温度傾きである。これは、図1のフローチャートに示したように、記録紙Pが定着ニップ部中にいるときのみ、検知温度傾きを計算している。(d)はヒータ強制OFF温度である。デフォルトは285[℃]設定となっている。 This control will be described with reference to the timing chart shown in FIG. FIG. 6A is a fixed NIP-ON signal. When the recording paper P is in the fixing nip portion N, it is 1, and when it is not in the fixing nip portion N, it is 0. (B) is the detected temperature. This always detects the temperature of the second thermistor 301b. (C) is the detection temperature slope. As shown in the flowchart of FIG. 1, the detection temperature inclination is calculated only when the recording paper P is in the fixing nip portion. (D) is the heater forced OFF temperature. The default is 285 [° C] setting.
(c)の検知温度傾きが5[℃/0.1s]より大きく、かつ、(b)の検知温度が250[℃]より高いとヒータ強制OFF温度を270[℃]に変更する。(c)の検知温度傾きが7[℃/0.1s]より大きく、かつ、(b)の検知温度が240[℃]より高いとヒータ強制OFF温度を260[℃]に変更する。また、記録紙Pが定着ニップ部Nを抜けるたびに、ヒータ強制OFF温度はデフォルトの285[℃]に戻している。 When the detection temperature slope of (c) is larger than 5 [° C./0.1s] and the detection temperature of (b) is higher than 250 [° C.], the heater forced OFF temperature is changed to 270 [° C.]. When the detection temperature slope of (c) is larger than 7 [° C./0.1s] and the detection temperature of (b) is higher than 240 [° C.], the heater forced OFF temperature is changed to 260 [° C.]. Further, every time the recording paper P passes through the fixing nip portion N, the heater forced OFF temperature is returned to the default 285 [° C.].
本制御では、一度ヒータ強制OFF条件を変更すると、通紙している記録紙が定着ニップ部を抜けるまで、その設定を継続している。それは、重送紙が定着ニップ部を抜けるまでは、検知温度が上がり続けるのを防止しているためである。 In this control, once the heater forced OFF condition is changed, the setting is continued until the recording paper passing through the paper passes through the fixing nip portion. This is because the detection temperature is prevented from continuing to rise until the double feed paper passes through the fixing nip portion.
本実施例では、ヒータ強制OFF温度の設定を、検知温度傾きを段階的に区切って段階的(例えば、285[℃]⇒270[℃])に変更をしていたが、検知温度傾きの量に応じて、連続的に変更しても良い。例えば、検知温度傾きが1[℃/0.1s]変わるごとに、ヒータ強制OFF温度を1[℃]ずつ下げても良い。 In this embodiment, the setting of the heater forced OFF temperature is changed stepwise (for example, 285 [° C.] ⇒ 270 [° C.]) by dividing the detection temperature gradient stepwise, but the amount of the detection temperature gradient is changed. It may be changed continuously depending on the situation. For example, the heater forced OFF temperature may be lowered by 1 [° C] each time the detection temperature slope changes by 1 [° C / 0.1s].
次に本実施例の効果について、図7を用いて説明する。図7においてa、bはLGLサイズ(216mm×356mm:縦送り)、坪量105[g/m^2]の4枚重送紙を通紙した場合の非通紙部領域に配置してある第2のサーミスタ301bの温度推移である。cは上記LGLサイズ記録紙の1枚の通常紙を通紙した場合のサーミスタの温度推移である。尚、aは、従来例として、検知温度傾きに関係なく強制OFF温度を一律285℃にした例である。ここで、通常紙とは、重送されずに1枚で搬送されている記録紙、という意味である。
Next, the effect of this embodiment will be described with reference to FIG. 7. In FIG. 7, a and b are arranged in a non-passing area when four sheets of LGL size (216 mm × 356 mm: vertical feed) and a basis weight of 105 [g / m ^ 2] are passed. It is a temperature transition of the
aに示したように、重送紙を従来例の制御で通紙していると、ヒータ強制OFF温度は285[℃]設定であるので、サーミスタ検知温度が285[℃]を検知するまで、発熱体305cに電力を印加し続ける。その結果、サーミスタ検知温度が285[℃]を検知して、発熱体に電力を投入しなくなっても、定着装置(サーミスタ、発熱体など)に蓄熱している熱の影響と、重送紙のため定着ニップ部の長手の端部が浮いてしまう。そのため、熱が加圧ローラ302側へ逃げずに、第2のサーミスタ301bの検知温度が297[℃]のエラー検知温度まで上昇してしまい、エラーが発令してしまう。
As shown in a, when the double feed paper is passed under the control of the conventional example, the heater forced OFF temperature is set to 285 [° C.], so that the thermistor detection temperature detects 285 [° C.] until it is detected. Continue to apply power to the
一方、bに示したように重送紙を本実施例の制御で通紙すると、第2のサーミスタ301bの検知温度傾きが6[℃/0.1s]なので、ヒータ強制OFF温度を270[℃]に変更する。サーミスタ検知温度が、ヒータ強制OFF温度を超えたら、ヒータをOFFする(投入電力を0)にしている。
On the other hand, when the double feed paper is passed under the control of this embodiment as shown in b, the detection temperature inclination of the
その為、定着装置(サーミスタ、発熱体など)に蓄熱している熱の影響と、重送紙であってもエラー検知温度の297[℃]まで、サーミスタ検知温度がいかずに、エラーが発令させることはない。 Therefore, due to the influence of heat stored in the fixing device (thermistor, heating element, etc.) and the error detection temperature of 297 [℃] even for double-feeding paper, the thermistor detection temperature does not reach and an error is issued. There is no such thing.
また、cに示した通常紙の場合は、検知温度傾きが低いので、ヒータ強制OFF温度が285[℃]であっても、エラー温度の297[℃]まで到達することはない。 Further, in the case of the normal paper shown in c, since the detection temperature slope is low, even if the heater forced OFF temperature is 285 [° C.], the error temperature of 297 [° C.] is not reached.
通常紙を流している場合、検知温度傾きは高くならない。重送紙を流した場合、定着ニップ部の長手端部が浮くので、検知温度傾きは高くなる。 When normal paper is being poured, the detection temperature slope does not increase. When the double feed paper is flown, the longitudinal end portion of the fixing nip portion floats, so that the detection temperature inclination becomes high.
また、通常紙を流している場合は、非通紙部領域に配置してある第2のサーミスタ301bは、エラー検知温度近傍まで行くことはない。
Further, when normal paper is being flown, the
そのため、検知温度傾きと検知温度で制御を変更する。これにより、仕様内の記録紙を流した場合において、誤検知を防止でき、エラー温度まで一気に昇温しにくい場合には、高温(例えば、285℃)になるまでヒータ305の通電を強制的にOFFすることがない。これによって、通常時に定着ニップ部の温度が低下してしまうのを抑制することができる。
Therefore, the control is changed according to the detection temperature inclination and the detection temperature. As a result, false detection can be prevented when the recording paper within the specifications is flown, and if it is difficult to raise the temperature to the error temperature at once, the
また、検知温度傾きと検知温度で制御を変更することにより、例えば重送紙のように、仕様外の厚みのある記録紙が流された場合には、より早い段階(例えば、270℃)でヒータ305の通電を強制的にOFFすることができる。これにより、エラーの発生を防止することができる。
In addition, by changing the control according to the detection temperature inclination and the detection temperature, when a recording paper with a thickness outside the specifications is flown, such as double feed paper, at an earlier stage (for example, 270 ° C.). The energization of the
その結果、定着装置の構成部材の破損や劣化が生じる恐れがあるエラー温度までヒータ305が昇温するのを抑制することができる。
As a result, it is possible to prevent the
本実施例では非通紙部領域に配置してある第2のサーミスタ301bに対しての説明を行ったが、さらに第1のサーミスタ301aに対しても同様の制御を行ってもよい。このような構成にすれば、たとえば、ユーザーが片側に記録紙を寄せてセットして通紙し、中央に配置している第1のサーミスタ301aが非通紙部領域になった場合でも、誤検知を防止し、重送紙が流されたときに高温エラーの発生を防止することができる。
In this embodiment, the
また、万が一、エラー温度まで昇温した場合、画像形成装置が高温エラーで止まってしまい、サービスマン等により高温エラーの状態が解除されるまでの間、ユーザーが画像形成装置を使用できなくなる。すなわち、エラー温度は、サービスマン等によってエラーが解除されるまで制御部によって画像形成動作の実行が禁止される温度である。 Further, in the unlikely event that the temperature rises to the error temperature, the image forming apparatus stops due to a high temperature error, and the user cannot use the image forming apparatus until the state of the high temperature error is canceled by a serviceman or the like. That is, the error temperature is a temperature at which the execution of the image forming operation is prohibited by the control unit until the error is cleared by a serviceman or the like.
したがって、本制御により、高温エラーの発生を抑制することができる。よって、高温エラーが生じたことにより、ユーザーがエラー解消のためにサービスマンコールをする頻度を削減することができる。よって、ユーザーの生産性が損なわれてしまう恐れを低減することができる。 Therefore, this control can suppress the occurrence of high temperature errors. Therefore, it is possible to reduce the frequency with which the user makes a serviceman call to resolve the error due to the occurrence of the high temperature error. Therefore, it is possible to reduce the risk that the productivity of the user will be impaired.
本実施例においては、1本のヒータを例にしているが、ヒータは複数本であっても構わない。例えば、メインヒータ(主に長手中央部を加熱し、端部は弱めに加熱)とサブヒータ(主に長手端部を加熱し、中央部は弱めに加熱)を使う場合である。このような例の場合も、上記の「ヒータ強制OFF」とはメインヒータとサブヒータの両方をOFFすることを指す。 In this embodiment, one heater is taken as an example, but a plurality of heaters may be used. For example, there is a case where a main heater (mainly heating the central portion of the longitudinal portion and heating the end portion weakly) and a sub heater (mainly heating the longitudinal end portion and heating the central portion weakly) are used. Even in such an example, the above-mentioned "heater forced OFF" means to turn off both the main heater and the sub heater.
トライアック200からヒータ305への電力供給を停止させる制御の為の非通紙部(通過部領域)に対応する温度は、第2のサーミスタ301bによって検知された検知温度及び検知温度の傾きに応じて複数設けることが出来る。また、使用される記録紙の紙種(種類)に応じて、トライアッツク200からヒータ305への電力供給を停止させる制御の為の検知温度の傾きの設定値を変えることが出来る。
The temperature corresponding to the non-passing portion (passing portion region) for controlling to stop the power supply from the
また、導入された記録紙の先端がニップ部Nを通過する際の第2のサーミスタ301bによって検知された検知温度に応じて、トライアッツク200からヒータ305への電力供給を停止させる制御の為の検知温度の傾きの設定値を変えることが出来る。
Further, detection for control to stop the power supply from the
《実施例2》
本実施例では、実施例1のヒータ305のヒータ強制OFF制御に加えて、さらにヒータ305に供給する最大電力量を減少させる制御を組み合わせる。これにより、重送紙が流されたときにエラーの発生をより確実に防止することができる。
<< Example 2 >>
In this embodiment, in addition to the heater forced OFF control of the
[画像形成装置と定着装置]
本実施例2において画像形成装置の構成と定着装置の構成は実施例1における画像形成装置および定着装置と同一の為、再度の説明を省略する。
[Image forming device and fixing device]
Since the configuration of the image forming apparatus and the configuration of the fixing apparatus in the second embodiment are the same as those of the image forming apparatus and the fixing apparatus in the first embodiment, the description thereof will be omitted again.
[記録紙の重送検知と装置制御]
本実施例2における制御を図8のフローチャートを用いて説明する。図8においてステップS01~S9の制御は実施例1における図1のフローチャートのステップS01~S9の制御と同じであるから再度の説明は省略する。
[Double feed detection of recording paper and device control]
The control in the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 8, the control of steps S01 to S9 is the same as the control of steps S01 to S9 in the flowchart of FIG. 1 in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted again.
ステップS09において、CPU203は検知温度傾き(温度差)ΔTn+1がα1より大きく、かつ、温度Tn+1がβ1より高いかを判断する。判断した結果正しければ、CPU203は、ヒータ強制OFF温度Toff1、最大使用可能電力値Wmax1[w]に設定する(ステップS10)。判断が正しくなければ、ステップS11に移行する。
In step S09, the
ヒータ強制OFF温度制御とは、実施例1で説明したように、第2のサーミスタ301bがヒータ強制OFF温度を検知すると、電力の投入をゼロにする制御のことである。
As described in the first embodiment, the heater forced OFF temperature control is a control in which the power input is reduced to zero when the
ステップS11では、CPU203は検知温度傾き(温度差)ΔTn+1がα2(<α1)より大きく、かつ、温度Tn+1がβ2(>β1)より高いかを判断する(ステップS11)。判断した結果正しければ、CPU203はヒータ強制OFF温度Toff2(>Toff1)、最大使用可能電力値Wmax2[w](>max1[w])に設定する(ステップS12)。判断が正しくなければ、CPU203はヒータ強制OFF温度Toff3(>Toff2)、最大使用可能電力値Wmax3[w](>max2[w])に設定する(ステップS13)。
In step S11, the
次にCPU203が記録紙Pの後端が定着ニップ部Nを抜けたかを判断する(ステップS14)。
Next, the
CPU203は、1枚の記録紙Pが定着ニップ部Nを通過する間は、その間に設定されたヒータ強制OFF温度の中で一番低い温度を実際のヒータ強制OFF温度として、ヒータを強制OFFするか否かを判定する。すなわち、記録紙Pの後端が抜けていなければ、CPU203はヒータ強制OFF温度を次のように採用する。記録紙先端がニップ部Nに突入してからS14の判定を行うまでの間に設定されたヒータ強制OFF温度ヒータ強制OFF温度(Toff1、Toff2、Toff3)の内、一番低い温度を実際のヒータ強制OFF温度として採用する(ステップS15)。
While one sheet of recording paper P passes through the fixing nip portion N, the
また、CPU203は、その記録紙Pの先端が定着ニップ部Nに突入してからステップS14の判定を行うまでの間に設定された最大使用可能電力値のうち、一番低い最大使用可能電力値を実際の最大使用可能電力値に設定する(ステップS15)。
Further, the
CPU203は、1枚の記録紙Pが定着ニップ部Nを通過する間は、その間に設定された最大使用可能電力値の中で一番低い最大使用可能電力値を、実際の最大使用可能電力値とする。すなわち、記録紙Pの後端が抜けていなければ、CPU203は次のように最大使用可能電力値として採用する。その記録紙Pの先端が定着ニップ部Nに突入してからステップS14の判定を行うまでの間に設定された最大使用可能電力値(Wmax1、Wmax2、Wmax3)の内、一番低い最大使用可能電力値を実際の最大使用可能電力値として採用する。
While one sheet of recording paper P passes through the fixing nip portion N, the
例えば記録紙Pの後端が抜ける前に、S09~S13で設定された最大使用可能電力値Wmax1、Wmax2であった場合は次の通りである。すなわち、当該記録紙Pが定着ニップ部Nを抜けるまでの間、ステップS15により、実際の最大使用可能電力値はWmax1(S10)に設定され続けることになる(ステップS15)。CPU203は、ステップS15で設定された最大使用可能電力値の範囲内でハロゲンヒータ305Aへの電力供給を制御する。
For example, if the maximum usable power values Wmax1 and Wmax2 set in S09 to S13 before the rear end of the recording paper P is pulled out, it is as follows. That is, the actual maximum usable power value is continuously set to Wmax1 (S10) by step S15 until the recording paper P passes through the fixing nip portion N (step S15). The
次に、CPU203は、直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1が、ステップS15で設定した実際のヒータ強制OFF温度を超えているか否かを判定する(ステップS18)。直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1が、S15で設定した実際のヒータ強制OFF温度を超えていたら、ヒータ305に対する電力の投入をゼロにし(ヒータの強制OFF)(ステップS19)、ステップS20に移行する。
Next, the
一方、直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1が、S15で設定した実際のヒータ強制OFF温度を超えていなければ、CPU203は、ヒータ305に最大使用可能電力の範囲で温度調整を続け、ステップS20に移行する。
On the other hand, if the thermistor detection temperature Tn + 1 read in the immediately preceding step S07 does not exceed the actual heater forced OFF temperature set in S15, the
そして、直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1をTnとおく(ステップS20)。そして、直前のステップS07で第2のサーミスタ301bの検知温度を読み込んでから0.1秒後に再び第2のサーミスタ301bの検知温度Tn+1を読み込む(ステップS07)。即ち、CPU203は、0.1sec毎に第2のサーミスタ301bの温度を読み込みながら、検知温度傾きを検知し続ける。
Then, the thermistor detection temperature Tn + 1 read in the immediately preceding step S07 is set to Tn (step S20). Then, 0.1 seconds after the detection temperature of the
記録紙Pの後端が定着ニップ部Nを抜けていれば、ヒータ強制OFF温度をデフォルトのToff3[℃]、最大使用可能電力値をデフォルトのWmax3[W]に設定する(ステップS016)。ステップS17で、複数枚のプリントジョブ(JOB)であり、次の記録紙が定着ニップ部Nに来るのかをCPU203が判断する。次の記録紙が定着ニップ部Nに来るならば、ステップS04に戻る。
If the rear end of the recording paper P has passed through the fixing nip portion N, the heater forced OFF temperature is set to the default Toff3 [° C.] and the maximum usable power value is set to the default Wmax3 [W] (step S016). In step S17, the
1枚目が重送紙であり、その次の紙が重送紙でない可能性があるので、ステップS16において、ヒータ強制OFF温度をデフォルトのToff3[℃]、最大使用可能電力値をデフォルトのWmax3に戻した。 Since the first sheet may be double-feeding and the next paper may not be double-feeding, in step S16, the heater forced OFF temperature is set to the default Toff3 [° C] and the maximum usable power value is set to the default Wmax3. Returned to.
ステップS17でジョブが終了であれば、本制御は終了となる。 If the job is completed in step S17, this control is terminated.
本制御のパラメータn、α1、α2、β1、β2、Toff1、Toff2、Toff3、Wmax1、Wmax2、Wmax3を以下の表2にまとめる。 The parameters n, α1, α2, β1, β2, Toff1, Toff2, Toff3, Wmax1, Wmax2, and Wmax3 of this control are summarized in Table 2 below.
n=0.1[s]、α1=7[℃/0.1s]、α2=5[℃/0.1s]、β1=240[℃]、β2=250[℃]、Toff1=260[℃]、Toff2=270[℃]、Toff3=285[℃]とした。Wmax1=700[W]、Wmax2=900[W]、Wmax3=1200[W]とした。 n = 0.1 [s], α1 = 7 [° C / 0.1s], α2 = 5 [° C / 0.1s], β1 = 240 [° C], β2 = 250 [° C], Toff1 = 260 [° C. ], Toff2 = 270 [° C.], Toff3 = 285 [° C.]. Wmax1 = 700 [W], Wmax2 = 900 [W], and Wmax3 = 1200 [W].
検知温度傾きαの値が大きいと、検知温度βが低い状態からヒータ強制OFF、最大使用可能電力値を変更しないといけないので、上記のように設定した。 If the value of the detection temperature slope α is large, the heater must be forcibly turned off and the maximum usable power value must be changed from the state where the detection temperature β is low, so the settings are made as described above.
本実施例では上記のパラメータを用いたが、製品仕様により、上記バラメータは適宜変更しても良い。 Although the above parameters are used in this embodiment, the above variable meters may be appropriately changed depending on the product specifications.
例えば、坪量が105[g/m^2]と300[g/m^2]紙で本制御を発動させる検知温度傾きの閾値を変更しても良い。坪量が大きいほど、定着ニップ部Nにおいてフィルムユニット310の端部が加圧ローラ302の端部が浮きやすくなる。そのため坪量が大きいほど、検知温度傾きが高い値で本制御を発動させても良い。さらに、坪量、紙幅に応じて、検知温度の閾値を変更しても良い。
For example, the threshold value of the detection temperature gradient that activates this control may be changed on paper having a basis weight of 105 [g / m ^ 2] and 300 [g / m ^ 2]. The larger the basis weight, the easier it is for the end of the
また、記録材先端が定着ニップ部Nを通過する際の検知温度に応じて、検知温度傾きの閾値を変更しても良い。記録材先端が定着ニップ部Nを通過する際の温度高いと、エラー発令までの温度差が小さいので、検知温度傾きが低くても、本制御を発動しても良い。 Further, the threshold value of the detection temperature inclination may be changed according to the detection temperature when the tip of the recording material passes through the fixing nip portion N. If the temperature at which the tip of the recording material passes through the fixing nip portion N is high, the temperature difference until the error is issued is small, so that this control may be activated even if the detection temperature inclination is low.
図9に示したタイミングチャートを使って、本制御を説明する。図9の(a)、(b)、(c)は実施例1の図6のタイミングチャートにおける(a)、(b)、(c)と同じであるから再度の説明は省略する。(d)はヒータ強制OFF温度である。デフォルトは285[℃]設定となっている。(e)は最大使用可能電力値である。デフォルトは1200[w]設定となっている。 This control will be described with reference to the timing chart shown in FIG. Since (a), (b), and (c) of FIG. 9 are the same as (a), (b), and (c) in the timing chart of FIG. 6 of the first embodiment, the description thereof will be omitted again. (D) is the heater forced OFF temperature. The default is 285 [° C] setting. (E) is the maximum usable power value. The default is 1200 [w] setting.
(c)の検知温度傾きが5[℃/0.1s]より大きく、かつ、(b)の検知温度が250[℃]より高いとヒータ強制OFF温度を270[℃]、最大使用可能電力値を900[w]に変更する。(c)の検知温度傾きが7[℃/0.1s]より大きく、かつ、(b)の検知温度が240[℃]より高いとヒータ強制OFF温度を260[℃]、最大使用可能電力値を900[w]に変更する。また、記録紙Pが定着ニップ部Nを抜けるたびに、ヒータ強制OFF温度を285[℃]、最大使用可能電力値はデフォルトの1200[w]に戻している。 When the detection temperature slope of (c) is larger than 5 [° C./0.1s] and the detection temperature of (b) is higher than 250 [° C.], the heater forced OFF temperature is set to 270 [° C.] and the maximum usable power value. Is changed to 900 [w]. When the detection temperature gradient of (c) is larger than 7 [° C./0.1s] and the detection temperature of (b) is higher than 240 [° C.], the heater forced OFF temperature is 260 [° C.] and the maximum usable power value. Is changed to 900 [w]. Further, each time the recording paper P passes through the fixing nip portion N, the heater forced OFF temperature is returned to 285 [° C.] and the maximum usable power value is returned to the default of 1200 [w].
即ち、制御部は、温度上昇率に応じて、ヒータへの通電をオフにするまでの間のヒータへの投入電力の上限値を制限する。或いは制御部は、検知温度と温度上昇率に応じて、ヒータへの通電をオフにするまでの間のヒータへの投入電力の上限値を制限する。 That is, the control unit limits the upper limit of the power input to the heater until the energization of the heater is turned off according to the temperature rise rate. Alternatively, the control unit limits the upper limit of the power input to the heater until the energization of the heater is turned off, depending on the detected temperature and the temperature rise rate.
本制御では、一度制御を変更すると、通紙している記録紙が定着ニップ部Nを抜けるまで、その設定を継続している。それは、重送紙が定着ニップ部Nを抜けるまでは、検知温度が上がり続けるのを防止しているためである。 In this control, once the control is changed, the setting is continued until the passing recording paper passes through the fixing nip portion N. This is because the detection temperature is prevented from continuing to rise until the double feed paper passes through the fixing nip portion N.
本定着装置は、12半波を1周期として、波数制御でヒータを制御している。ヒータへの通電を半波単位で切り替えて制御を行っている。例えば、12半波(半波の数が12個)中ずっとヒータをONしていた場合、投入電力は1200[w]となる。 In this fixing device, the heater is controlled by wave number control with 12 half waves as one cycle. Control is performed by switching the energization of the heater in half-wave units. For example, when the heater is turned on all the time for 12 half waves (the number of half waves is 12), the input power is 1200 [w].
本実施例では、検知温度傾き、検知温度に応じて、ヒータをONできる波数を制御している事となる。例えば最大使用可能電力Wmaxが1200[w]の場合、ヒータをONできる波数は最大12個までとなる。最大使用可能電力Wmaxが900[w]の場合、ヒータをONできる波数は最大9個までとなるように制御を変更している。最大使用可能電力Wmaxが700[w]の場合、ヒータをONできる波数は最大7個までとなるように制御を変更している。 In this embodiment, the wave number at which the heater can be turned on is controlled according to the detection temperature inclination and the detection temperature. For example, when the maximum usable power Wmax is 1200 [w], the maximum number of waves that can turn on the heater is 12. When the maximum usable power Wmax is 900 [w], the control is changed so that the maximum number of waves that can turn on the heater is nine. When the maximum usable power Wmax is 700 [w], the control is changed so that the maximum number of waves that can turn on the heater is 7.
本実施例では、ヒータ強制OFF温度、最大使用可能電力Wmaxを、所定の条件を満たすと段階的(285[℃]⇒270[℃]、1200[w]⇒900[w])に変更をしていたが、検知温度傾きに量に応じて、連続的に変更しても良い。例えば、検知温度傾きが1[℃/0.1s]変わるごとに、ヒータ強制OFF温度を1[℃]低下、最大使用可能電力Wmaxを100[W]ずつ下げても良い。 In this embodiment, the heater forced OFF temperature and the maximum usable power Wmax are changed stepwise (285 [° C.] ⇒ 270 [° C.], 1200 [w] ⇒ 900 [w]) when predetermined conditions are met. However, the detection temperature inclination may be continuously changed according to the amount. For example, every time the detection temperature slope changes by 1 [° C./0.1s], the heater forced OFF temperature may be lowered by 1 [° C.] and the maximum usable power Wmax may be lowered by 100 [W].
本制御を実施することにより、重送紙と判断されれば、ヒータ強制OFF温度、最大使用可能電力値を変更するので、エラー温度の297[℃]にサーミスタ検知温度がいかずに、エラーが発令されることはない。一方通常紙を流した場合は、高温領域で、高い温度傾きを検知することはないので、本制御を発動することなく、問題ない。 By implementing this control, if it is determined that the paper is double-fed, the heater forced OFF temperature and the maximum usable power value are changed, so the thermistor detection temperature does not reach the error temperature of 297 [° C] and an error is issued. Will not be done. On the other hand, when normal paper is flown, a high temperature gradient is not detected in the high temperature region, so that there is no problem without activating this control.
検知温度傾きと、検知温度で制御を変更することにより、実施例1と同様の効果を得ることができる。具体的には、仕様内の記録紙を流した場合において、誤検知を防止し、重送紙が流されたときにエラーの発生を防止することができる。 By changing the control according to the detection temperature inclination and the detection temperature, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Specifically, it is possible to prevent erroneous detection when the recording paper within the specifications is flown and prevent the occurrence of an error when the double feed paper is flown.
その結果、定着装置111の構成部材の破損や劣化が生じる恐れがあるエラー温度までヒータ305が昇温するのを抑制することができる。
As a result, it is possible to prevent the
本実施例では非通紙部領域に配置してある第2のサーミスタ301bに対しての説明を行ったが、さらに第1のサーミスタ301aに対しても同様の制御を行ってもよい。このような構成にすれば、たとえば、ユーザーが片側に記録紙を寄せてセットして通紙し、中央に配置している第1のサーミスタ301aが非通紙部領域になった場合でも、誤検知を防止し、重送紙が流されたときに高温エラーの発生を防止することができる。
In this embodiment, the
また、万が一、エラー温度まで昇温した場合、画像形成装置が高温エラーで止まってしまい、サービスマン等により高温エラーの状態が解除されるまでの間、ユーザーが画像形成装置を使用できなくなる。すなわち、エラー温度は、サービスマン等によってエラーが解除されるまで制御部によって画像形成動作の実行が禁止される温度である。 Further, in the unlikely event that the temperature rises to the error temperature, the image forming apparatus stops due to a high temperature error, and the user cannot use the image forming apparatus until the state of the high temperature error is canceled by a serviceman or the like. That is, the error temperature is a temperature at which the execution of the image forming operation is prohibited by the control unit until the error is cleared by a serviceman or the like.
したがって、本制御により、高温エラーの発生を抑制することができる。よって、高温エラーが生じたことにより、ユーザーがエラー解消のためにサービスマンコールをする頻度を削減することができる。よって、ユーザーの生産性が損なわれてしまう恐れを低減することができる。 Therefore, this control can suppress the occurrence of high temperature errors. Therefore, it is possible to reduce the frequency with which the user makes a serviceman call to resolve the error due to the occurrence of the high temperature error. Therefore, it is possible to reduce the risk that the productivity of the user will be impaired.
トライアック200からヒータ305への電力供給の最大値を変更する制御の為の非通紙部(非通過部領域)に対応する温度は、第2のサーミスタ301bによって検知された検知温度及び検知温度の経時変化の傾きに応じて複数設けることができる。また、使用される記録紙の紙種(種類)に応じて、トライアック200からヒータ305への電力供給の最大値を変更する制御の為の検知温度の傾きの設定値を変えることが出来る。
The temperature corresponding to the non-passing portion (non-passing portion region) for controlling to change the maximum value of the power supply from the
また、導入された記録紙の先端がニップ部Nを通過する際の第2のサーミスタ301bによって検知された検知温度に応じて、トライアック200からヒータ305への電力供給の最大値を変更する制御の為の検知温度の傾きの設定値を変えることが出来る。また、第2のサーミスタ301bによって検知された検知温度の傾きが所定値以下になるように、トライアック200からヒータ305への電力供給の最大値を変更することが出来る。
Further, the control that changes the maximum value of the power supply from the
《参考例》
本参考例においては、制御部203は、第2のサーミスタ301bによって検知された検知温度及び検知温度の経時変化の傾きに応じてトライアック200からヒータへの電力供給の最大値を変更する。
<< Reference example >>
In this reference example, the
[画像形成装置]
本参考例において画像形成装置の構成は実施例1の図2のプリンタと同一の為、再度の説明を省略する。
[Image forming device]
In this reference example, the configuration of the image forming apparatus is the same as that of the printer of FIG. 2 of the first embodiment, and therefore the description thereof will be omitted again.
[定着装置]
(1)装置構成
図10は本参考例における定着装置111の要部の概略構成を示す模式的断面図である。この定着装置111も実施例1における定着装置111と同様にフィルム(ベルト)加熱方式、加圧ローラ駆動方式の所謂テンションレスタイプの装置である。実施例1における定着装置111と異なる点は、加熱部材としてハロゲンヒータ(ハロゲンランプ)305Aを用い、温度検知素子である第1と第2のサーミスタ301a・301bはフィルム303の内面温度を検知する構成にある。以下、主としてこの異なる構成点を説明し、共通する構成部材や部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。
[Fixing device]
(1) Device Configuration FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part of the fixing
フィルムユニット310において、円筒状のフィルム303の内空部にはフィルム幅方向に長い棒状のハロゲンヒータ305Aが、その一端側と他端側の端部がそれぞれフィルムユニット310の一端側と他端側のフランジ部材間に支持されて配設されている。また、ハロゲンヒータ305Aとステー308との間にはハロゲンヒータ305Aの長手に沿って長い輻射熱反射鏡312がステー308に固定して配設されている。
In the
313はフィルムユニット310に具備させているニップ形成部材であり、摺動部材313aと保持部材313bから成っている。摺動部材313aと保持部材313bはそれぞれ実施例1の定着装置111におけるヒータ303及びホルダ304に相当している部材である。ステー308はこのニップ形成部材313の内側に配設されてニップ形成部材313をバックアップする。ニップ形成部材313を構成している摺動部材313a及び保持部材313bは耐熱性樹脂等の断熱性部材である。
省エネルギーの観点からステー308への熱伝導の少ない材料を用いるのが望ましく、例えば、耐熱ガラスや、ポリカーボネート、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂が用いられる。
From the viewpoint of energy saving, it is desirable to use a material having less heat conduction to the
ニップ形成部材313の摺動部材313aはフィルムユニット310が加圧ローラ302に加圧されてフィルム303と加圧ローラ302との間にニップ部Nが形成された状態において、ニップ部Nにおけるフィルム内面に対応して位置している。フィルム303の通紙部領域の温度を検知する温調用の温度検知体である第1のサーミスタ310aと、記録紙の重送を検知するための温度検知体である第2のサーミスタ301bは本参考例においてはニップ形成部材313の摺動部材313aに配設してある。
The sliding
図11はその配設形態を示している。摺動部材313aには、その長手方向の中央部とそこから摺動部材313aの他端側に115mm離れた位置とにそれぞれ第1と第2の切り込み穴313c・313dが形成されている。第1の切り込み穴313cに第1のサーミスタ301aが、第2の切り込み穴313dに第2のサーミスタ301bが嵌め込まれている。第1のサーミスタ301aとニップ形成部材313の保持部材313bとの間および第2のサーミスタ301aとニップ形成部材313の保持部材313bとの間にはそれぞれバネ(不図示)を介在させてある。
FIG. 11 shows the arrangement form. The sliding
フィルムユニット310が加圧機構により加圧ローラ302に加圧されてフィルム303と加圧ローラ302との間にニップ部Nが形成された状態において、第1と第2のサーミスタ301a・301bはそれぞれバネの付勢力を受ける。そのため、第1と第2のサーミスタ301a・301bはニップ部Nにおけるフィルム内面に対して弾性的に接触してそれぞれベルト303の内面の温度を検知する機能を担っている。
In a state where the
(3)定着動作
制御部203はプリントジョブの実行シーケンスにおける所定の制御タイミングにおいて、実施例1の定着装置111と同様に、圧解除状態の加圧機構を加圧動作させてフィルム303と加圧ローラ302と間にニップ部Nを形成させる。そして、制御部203はモータMを起動させて加圧ローラ302を矢印Yの反時計方向に所定の周速度で回転駆動する。
(3) Fixing operation The
加圧ローラ302が回転駆動されることで、ニップ部Nにおける加圧ローラ302の表面とフィルム303の表面との摩擦力によりフィルム303に回転力が作用する。そのため、フィルム303は内周面がニップ形成部材313の摺動部材313aと密着して摺動しながらニップ形成部材313の外周を矢印Xの時計方向に加圧ローラ302の周速度と略同じ周速度をもって従動回転する。ニップ形成部材313の横断面が半円弧形状であり、フィルム303の回転軌道を規制する機能を備えている。
When the
また、加圧ローラ302が回転駆動と共に、ハロゲンヒータ305Aに対して制御部203で制御される給電部205から給電路(不図示)を介して電力供給される。これによりハロゲンヒータ305Aが有効発熱幅の全域に渡って点灯する。その点灯によりハロゲンヒータ305Aが発する輻射熱の直接光および反射鏡312を反射した反射光がフィルム303の内面に対して主として周方向の角度αの範囲において照射される。これにより、回転しているフィルム303の全周部が加熱される。
Further, the pressurizing
ハロゲンヒータ305Aの輻射熱による加熱温度がフィルム303の最小幅サイズの記録紙の通過領域幅Wmin内に配置された第1のサーミスタ301aにより検知されてその検知温度情報がCPU203に入力する。CPU203は、このサーミスタ301aの検出温度情報に基づいてフィルム表面温度が所定の目標温度(定着温度)になるようにフィルム内面温度で調整を行う。即ち、CPU203は、給電部205からハロゲンヒータ305Aへの電力供給を後述するように波数制御にて制御してフィルム表面温度が所定の目標温度になるようにする。
The heating temperature due to the radiant heat of the
そして、加圧ローラ302が回転駆動され、ハロゲンヒータ305Aによりフィルム303の表面温度が所定の目標温度に立ち上げられて温調されている状態において、未定着トナー像tが形成された記録紙Pが定着装置111のニップ部Nに導入される。記録紙Pはニップ部Nで挟持搬送される過程においてフィルム303の熱が付与される。未定着トナー像tはフィルム303の熱によって溶融され、且つニップ部Nにかかっている圧力によって記録紙Pに固着トナー像として定着される。
Then, the recording paper P on which the unfixed toner image t is formed in a state where the
(6)記録紙の重送検知と装置制御
本参考例における制御を図12のフローチャートを用いて説明する。図12においてステップS01~S09の制御は実施例1における図1のフローチャートのステップS01~S09の制御と同じであるから再度の説明は省略する。
(6) Double feed detection of recording paper and device control The control in this reference example will be described using the flowchart of FIG. In FIG. 12, the control of steps S01 to S09 is the same as the control of steps S01 to S09 in the flowchart of FIG. 1 in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted again.
ステップS09において、CPU203は検知温度傾き(温度差)ΔTn+1がα1より大きく、かつ、温度Tn+1がβ1より高いかを判断する。判断した結果正しければ、CPU203は最大使用可能電力値Wmax1[w]に設定する(ステップS10)。判断が正しくなければ、ステップS11に移行する。
In step S09, the
ステップS11では、CPU203は検知温度傾き(温度差)ΔTn+1がα2(<α1)より大きく、かつ、温度Tn+1がβ2(>β2)より高いかを判断する(ステップS11)。判断した結果、正しければ、CPU203は最大使用可能電力値Wmax2[w](>Wmax1)に設定する(ステップS12)。判断が正しくなければ、CPU203は最大使用可能電力値Wmax3[w]](>Wmax2)に設定する(ステップS13)。
In step S11, the
次にCPU203が記録紙Pの後端が定着ニップ部Nを抜けたかを判断する(ステップS14)。
Next, the
CPU203は、1枚の記録紙Pが定着ニップ部Nを通過する間は、その間に設定された最大使用可能電力値の中で一番低い最大使用可能電力値を、実際の最大使用可能電力値とする。すなわち、記録紙Pの後端が抜けていなければ、CPU203は次のように最大使用可能電力値として採用する。その記録紙Pの先端が定着ニップ部Nに突入してからステップS14の判定を行うまでの間に設定された最大使用可能電力値(Wmax1、Wmax2、Wmax3)の内、一番低い最大使用可能電力値を実際の最大使用可能電力値として採用する。
While one sheet of recording paper P passes through the fixing nip portion N, the
例えば記録紙Pの後端が抜ける前に、S09~S13で設定された最大使用可能電力値Wmax1、Wmax2であった場合は次の通りである。すなわち、当該記録紙Pが定着ニップ部Nを抜けるまでの間、ステップS15により、実際の最大使用可能電力値はWmax1(S10)に設定され続けることになる(ステップS15)。CPU203は、ステップS15で設定された最大使用可能電力値の範囲内でハロゲンヒータ305Aへの電力供給を制御する。
For example, if the maximum usable power values Wmax1 and Wmax2 set in S09 to S13 before the rear end of the recording paper P is pulled out, it is as follows. That is, the actual maximum usable power value is continuously set to Wmax1 (S10) by step S15 until the recording paper P passes through the fixing nip portion N (step S15). The
そして、直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1をTnとおく(ステップS18)。そして、直前のステップS07で第2のサーミスタ301bの検知温度を読み込んでから0.1秒後に再び第2のサーミスタ301bの検知温度Tn+1を読み込む(ステップS07)。即ち、CPU203は、0.1sec毎に第2のサーミスタ301bの温度を読み込みながら、検知温度傾きを検知し続ける。
Then, the thermistor detection temperature Tn + 1 read in the immediately preceding step S07 is set as Tn (step S18). Then, 0.1 seconds after the detection temperature of the
記録紙Pの後端が定着ニップ部Nを抜けていれば、最大使用可能電力値をデフォルトのWmax3[W]に設定する(ステップS16)。ステップS17で、複数枚のプリントジョブ(JOB)であり、次の記録紙が定着ニップ部Nに来るのかをCPU203が判断する。次の記録紙が定着ニップ部Nに来るならば、ステップS04に戻る。
If the rear end of the recording paper P has passed through the fixing nip portion N, the maximum usable power value is set to the default Wmax3 [W] (step S16). In step S17, the
1枚目が重送紙であり、その次の紙が重送紙でない可能性があるので、ステップS16において、最大使用可能電力値をデフォルトのWmax3に戻した。 Since the first sheet may be double-feeding and the next paper may not be double-feeding, the maximum usable power value was returned to the default Wmax3 in step S16.
ステップS17でジョブが終了であれば、本制御は終了となる。 If the job is completed in step S17, this control is terminated.
本制御のパラメータn、α1、α2、β1、β2、Wmax1、Wmax2、Wmax3を以下の表3にまとめる。 The parameters n, α1, α2, β1, β2, Wmax1, Wmax2, and Wmax3 of this control are summarized in Table 3 below.
n=0.1[s]、α1=7[℃/0.1s]、α2=5[℃/0.1s]、β1=240[℃]、β2=250[℃]、Wmax1=700[W]、Wmax2=900[W]、Wmax3=1200[W]とした。 n = 0.1 [s], α1 = 7 [° C / 0.1s], α2 = 5 [° C / 0.1s], β1 = 240 [° C], β2 = 250 [° C], Wmax1 = 700 [W] ], Wmax2 = 900 [W], Wmax3 = 1200 [W].
検知温度傾きαの値が大きいと、検知温度βが低い状態から最大使用可能電力値を変更しないといけないので、上記のように設定した。 If the value of the detection temperature slope α is large, the maximum usable power value must be changed from the state where the detection temperature β is low, so the setting is made as described above.
本参考例では上記のパラメータを用いたが、製品仕様により、上記バラメータは適宜変更しても良い。 Although the above parameters are used in this reference example, the above parameter may be changed as appropriate depending on the product specifications.
例えば、坪量が105[g/m^2]と300[g/m^2]紙で本制御を発動させる検知温度傾きの閾値を変更しても良い。 For example, the threshold value of the detection temperature gradient that activates this control may be changed on paper having a basis weight of 105 [g / m ^ 2] and 300 [g / m ^ 2].
坪量が大きいほど、定着ニップ部Nにおいてフィルムユニット310の端部が加圧ローラ302の端部が浮きやすくなる。そのため坪量が大きいほど、検知温度傾きが高い値で本制御を発動させても良い。さらに、坪量、紙幅に応じて、検知温度の閾値を変更しても良い。
The larger the basis weight, the easier it is for the end of the
また、記録材先端が定着ニップ部Nを通過する際の検知温度に応じて、検知温度傾きの閾値を変更しても良い。記録材先端が定着ニップ部Nを通過する際の温度が高いと、エラー発令までの温度差が小さいので、検知温度傾きが低くても、本制御を発動しても良い。 Further, the threshold value of the detection temperature inclination may be changed according to the detection temperature when the tip of the recording material passes through the fixing nip portion N. If the temperature at which the tip of the recording material passes through the fixing nip portion N is high, the temperature difference until the error is issued is small, so that this control may be activated even if the detection temperature inclination is low.
図13に示したタイミングチャートを使って、本制御を説明する。図13の(a)、(b)、(c)は実施例1の図6のタイミングチャートにおける(a)、(b)、(c)と同じであるから再度の説明は省略する。図13の(d)は最大使用可能電力値である。デフォルトは1200[w]設定となっている。 This control will be described with reference to the timing chart shown in FIG. Since (a), (b), and (c) of FIG. 13 are the same as (a), (b), and (c) in the timing chart of FIG. 6 of the first embodiment, the description thereof will be omitted again. FIG. 13D is the maximum usable power value. The default is 1200 [w] setting.
(c)の検知温度傾きが5[℃/0.1s]より大きく、かつ、(b)の検知温度が250[℃]より高いと最大使用可能電力値を900[w]に変更する。(c)の検知温度傾きが7[℃/0.1s]より大きく、かつ、(b)の検知温度が240[℃]より高いと最大使用可能電力値を900[w]に変更する。また、記録紙Pが定着ニップ部Nを抜けるたびに、最大使用可能電力値はデフォルトの1200[w]に戻している。 If the detection temperature slope of (c) is larger than 5 [° C./0.1s] and the detection temperature of (b) is higher than 250 [° C.], the maximum usable power value is changed to 900 [w]. If the detection temperature slope of (c) is larger than 7 [° C./0.1s] and the detection temperature of (b) is higher than 240 [° C.], the maximum usable power value is changed to 900 [w]. Further, each time the recording paper P passes through the fixing nip portion N, the maximum usable power value is returned to the default 1200 [w].
本制御では、一度最大使用可能電力値を変更すると、通紙している記録紙が定着ニップ部Nを抜けるまで、その設定を継続している。それは、重送紙が定着ニップ部Nを抜けるまでは、検知温度が上がり続けるのを防止しているためである。 In this control, once the maximum usable power value is changed, the setting is continued until the recording paper passing through the paper passes through the fixing nip portion N. This is because the detection temperature is prevented from continuing to rise until the double feed paper passes through the fixing nip portion N.
本定着装置は、12半波を1周期として、波数制御でヒータを制御している。ヒータへの通電を半波単位で切り替えて制御を行っている。例えば、12半波(半波の数が12個)中ずっとヒータをONしていた場合、投入電力は1200[w]となる。 In this fixing device, the heater is controlled by wave number control with 12 half waves as one cycle. Control is performed by switching the energization of the heater in half-wave units. For example, when the heater is turned on all the time for 12 half waves (the number of half waves is 12), the input power is 1200 [w].
本参考例では、検知温度傾き、検知温度に応じて、ヒータをONできる波数を制御している事となる。例えば最大使用可能電力Wmaxが1200[w]の場合、ヒータをONできる波数は最大12個までとなる。最大使用可能電力Wmaxが900[w]の場合、ヒータをONできる波数は最大9個までとなるように制御を変更している。最大使用可能電力Wmaxが700[w]の場合、ヒータをONできる波数は最大7個までとなるように制御を変更している。 In this reference example, the wave number at which the heater can be turned on is controlled according to the detection temperature inclination and the detection temperature. For example, when the maximum usable power Wmax is 1200 [w], the maximum number of waves that can turn on the heater is 12. When the maximum usable power Wmax is 900 [w], the control is changed so that the maximum number of waves that can turn on the heater is nine. When the maximum usable power Wmax is 700 [w], the control is changed so that the maximum number of waves that can turn on the heater is 7.
本参考例では、最大使用可能電力Wmaxを、所定の条件を満たすと段階的(1200[w]⇒900[w])に変更をしていたが、検知温度傾きに量に応じて、連続的に変更しても良い。例えば、検知温度傾きが1[℃/0.1s]変わるごとに、最大使用可能電力Wmaxを100[W]ずつ下げても良い。本制御を実施することにより、重送紙と判断されれば、最大使用可能電力値を変更するので、エラー温度の297[℃]にサーミスタ検知温度がいかずに、エラーが発令される頻度を低減させることができる。 In this reference example, the maximum usable power Wmax was changed stepwise (1200 [w] ⇒ 900 [w]) when a predetermined condition was satisfied, but the detection temperature slope was continuously changed according to the amount. You may change it to. For example, the maximum usable power Wmax may be lowered by 100 [W] each time the detection temperature slope changes by 1 [° C./0.1s]. By implementing this control, if it is determined that the paper is double-fed, the maximum usable power value is changed, so the thermistor detection temperature does not reach the error temperature of 297 [° C], and the frequency of error issuance is reduced. Can be made to.
本参考例においても、重送紙が搬送された場合に、エラーが発令される頻度を低減させることができるが、ヒータをOFFにしない場合には、たとえば通紙部の温度を上げるために、最大使用可能電力でヒータをONにし続けてしまう恐れがある。したがって、上述の実施例1、2の方がより好ましい構成である。 Also in this reference example, it is possible to reduce the frequency of error issuance when double-feeding paper is conveyed, but when the heater is not turned off, for example, in order to raise the temperature of the paper-passing part, There is a risk that the heater will continue to be turned on at the maximum usable power. Therefore, the above-mentioned Examples 1 and 2 are more preferable configurations.
本参考例では非通紙部領域に配置してある第2のサーミスタ301bに対しての説明を行ったが、さらに第1のサーミスタ301aに対しても同様の制御を行ってもよい。このような構成にすれば、たとえば、ユーザーが片側に記録紙を寄せてセットして通紙し、中央に配置している第1のサーミスタ301aが非通紙部領域になった場合でも、同様の効果を得ることができる。
In this reference example, the
トライアック200からヒータ305Aへの電力供給の最大値を変更する制御の為の非通紙部(非通過部領域)に対応する温度は、第2のサーミスタ301bによって検知された検知温度及び検知温度の経時変化の傾きに応じて複数設けることができる。また、使用される記録紙の紙種(種類)に応じて、トライアック200からヒータ305Aへの電力供給の最大値を変更する制御の為の検知温度の傾きの設定値を変えることが出来る。
The temperature corresponding to the non-passing portion (non-passing portion region) for controlling to change the maximum value of the power supply from the
また、導入された記録紙の先端がニップ部Nを通過する際の第2のサーミスタ301bによって検知された検知温度に応じて、トライアック200からヒータ305Aへの電力供給の最大値を変更する制御の為の検知温度の傾きの設定値を変えることが出来る。また、第2のサーミスタ301bによって検知された検知温度の傾きが所定値以下になるように、トライアック200からヒータ305Aへの電力供給の最大値を変更することが出来る。
Further, the control for changing the maximum value of the power supply from the
《実施例3》
本実施例3は、検知温度傾きが一定になるように、最大使用可能電力を変更していく実施例である。
<< Example 3 >>
The third embodiment is an embodiment in which the maximum usable power is changed so that the detected temperature gradient becomes constant.
[画像形成装置と定着装置]
本実施例3において画像形成装置の構成と定着装置の構成は実施例1における画像形成装置および定着装置と同一の為、再度の説明を省略する。
[Image forming device and fixing device]
Since the configuration of the image forming apparatus and the configuration of the fixing device in the third embodiment are the same as those of the image forming apparatus and the fixing apparatus in the first embodiment, the description thereof will be omitted again.
[記録紙の重送検知と装置制御]
本実施例3における制御を図14のフローチャートを用いて説明する。図14においてステップS01~S9の制御は実施例1における図1のフローチャートのステップS01~S9の制御と同じであるから再度の説明は省略する。
[Double feed detection of recording paper and device control]
The control in the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 14, the control of steps S01 to S9 is the same as the control of steps S01 to S9 in the flowchart of FIG. 1 in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted again.
ステップS09において、CPU203は検知温度傾き(温度差)ΔTn+1がα1より大きく、かつ、温度Tn+1がβ1より高いかを判断する。判断した結果正しければ、CPU203は、検知温度傾きがα1以下になるように、最大使用可能電力値Wmax[n+1]=Wmax[n]-50[w]に設定する(ステップS10)。判断が正しくなければ、最大使用可能電力値Wmax[n+1]を1つまえの最大使用可能電力値Wmax[n]を引き継ぐ(ステップ11)。
In step S09, the
次にCPU203が記録紙Pの後端が定着ニップ部Nを抜けたかを判断する(ステップS12)。記録紙の後端が抜けていなければ、直前のステップS07で読み込んだサーミスタ検知温度Tn+1をTnとおく(ステップS15)。そして、直前のステップS07で第2のサーミスタ301bの検知温度を読み込んでから0.1秒後に再び第2のサーミスタ301bの検知温度Tn+1を読み込む(ステップS07)。即ち、CPU203は、0.1sec毎に第2のサーミスタ301bの温度を読み込みながら、検知温度傾きを検知し続ける。
Next, the
記録紙の後端が抜けていれば、最大使用可能電力値Wmax[0]をデフォルト設定の最大使用可能電力Wmax(ini)に設定を戻す(ステップS13)。 If the rear end of the recording paper is missing, the maximum usable power value Wmax [0] is returned to the default setting of the maximum usable power Wmax (ini) (step S13).
ステップS14において、複数枚のJOBであり、次の記録紙が定着ニップ部Nに来るのかをCPU203が判断し、次の記録紙が定着ニップ部Nに来るならば、ステップS04に戻る。
In step S14, the
1枚目が重送紙であり、その次の紙が重送紙でない可能性があるので、ステップS13において、最大使用可能電力値Wmax[0]をデフォルト設定の最大使用可能電力Wmax(ini)に戻した。 Since the first sheet may be double-feeding and the next paper may not be double-feeding, in step S13, the maximum usable power value Wmax [0] is set as the default setting and the maximum usable power Wmax (ini). Returned to.
ステップS14でジョブが終了であれば、本制御は終了となる。 If the job is completed in step S14, this control is terminated.
本制御のパラメータn、α1、β1、Wmax(ini)は以下である。n=0.1[s]、α1=5[℃/0.1s]、β1=250[℃]、Wmax(ini)=1200[W]。 The parameters n, α1, β1, and Wmax (ini) of this control are as follows. n = 0.1 [s], α1 = 5 [° C / 0.1s], β1 = 250 [° C], Wmax (ini) = 1200 [W].
本実施例では上記のパラメータを用いたが、製品仕様により、上記バラメータは適宜変更しても良い。 Although the above parameters are used in this embodiment, the above variable meters may be appropriately changed depending on the product specifications.
例えば、坪量が105[g/m^2]と300[g/m^2]紙で本制御を発動させる検知温度傾きの閾値を変更しても良い。坪量が大きいほど、定着ニップ部Nにおいてフィルムユニット310の端部が加圧ローラ302の端部が浮きやすくなる。そのため坪量が大きいほど、検知温度傾きが高い値で本制御を発動させても良い。さらに、坪量、紙幅に応じて、検知温度の閾値を変更しても良い。
For example, the threshold value of the detection temperature gradient that activates this control may be changed on paper having a basis weight of 105 [g / m ^ 2] and 300 [g / m ^ 2]. The larger the basis weight, the easier it is for the end of the
また、記録材先端が定着ニップ部Nを通過する際の検知温度に応じて、検知温度傾きの閾値を変更しても良い。記録材先端が定着ニップ部Nを通過する際の温度高いと、エラー発令までの温度差が小さいので、検知温度傾きが低くても、本制御を発動しても良い。 Further, the threshold value of the detection temperature inclination may be changed according to the detection temperature when the tip of the recording material passes through the fixing nip portion N. If the temperature at which the tip of the recording material passes through the fixing nip portion N is high, the temperature difference until the error is issued is small, so that this control may be activated even if the detection temperature inclination is low.
図15に示したタイミングチャートを使って、本制御を説明する。(a)は定着NIP-ON信号である。記録紙Pが定着ニップ部Nにある場合は、1となり、定着ニップ部Nにないときは0となる。(b)は検知温度である。これは、常に第2のサーミスタ301bの温度を検知している。(c)は検知温度傾きである。これは、図14のフローチャートに示したように、記録紙Pが定着ニップ部N中にいるときのみ、検知温度傾きを計算している。(d)は最大使用可能電力値である。デフォルトは1200[w]設定となっている。 This control will be described with reference to the timing chart shown in FIG. (A) is a fixed NIP-ON signal. When the recording paper P is in the fixing nip portion N, it is 1, and when it is not in the fixing nip portion N, it is 0. (B) is the detected temperature. This always detects the temperature of the second thermistor 301b. (C) is the detection temperature slope. As shown in the flowchart of FIG. 14, the detection temperature inclination is calculated only when the recording paper P is in the fixing nip portion N. (D) is the maximum usable power value. The default is 1200 [w] setting.
(c)の検知温度傾きが5[℃/0.1s]より大きく、かつ、(b)の検知温度が250[℃]より高いと最大使用可能電力値をデフォルトの1200[w]から50[w]ずつ低下させて、検知温度傾きが5[℃/0.1s]以下になるように変更する。 When the detection temperature slope of (c) is larger than 5 [° C./0.1s] and the detection temperature of (b) is higher than 250 [° C.], the maximum usable power value is changed from the default 1200 [w] to 50 [w]. It is lowered by [w] and changed so that the detection temperature slope becomes 5 [° C./0.1s] or less.
記録紙Pが定着ニップ部Nを抜けるたびに、最大使用可能電力値はデフォルトの1200[w]に戻している。 Each time the recording paper P passes through the fixing nip portion N, the maximum usable power value is returned to the default of 1200 [w].
本実施例では、最大使用可能電力Wmaxを、所定の条件を満たすと50[w]ずつ段階的に低下させたが、検知温度傾きに量に応じて、連続的に変更しても良い。本制御を実施することにより、重送紙と判断されれば、制御を変更するので、エラー温度の297[℃]にサーミスタ検知温度がいかずに、エラーが発令されることはない。一方通常紙を流した場合は、高温領域で、高い温度傾きを検知することはないので、本制御を発動することなく、問題ない。 In this embodiment, the maximum usable power Wmax is gradually decreased by 50 [w] when a predetermined condition is satisfied, but the detected temperature slope may be continuously changed according to the amount. By implementing this control, if it is determined that the paper is double-fed, the control is changed, so that the thermistor detection temperature does not reach the error temperature of 297 [° C.] and no error is issued. On the other hand, when normal paper is flown, a high temperature gradient is not detected in the high temperature region, so that there is no problem without activating this control.
検知温度傾きと、検知温度で制御を変更することにより、他の実施例と同様の効果を得ることができる。具体的には、仕様内の記録紙を流した場合において、誤検知を防止し、重送紙が流されたときにエラーの発生を防止することができる。 By changing the control according to the detection temperature inclination and the detection temperature, the same effect as in other embodiments can be obtained. Specifically, it is possible to prevent erroneous detection when the recording paper within the specifications is flown and prevent the occurrence of an error when the double feed paper is flown.
その結果、定着装置111の構成部材の破損、または劣化を確実に防止できる装置、又はこの装置を備える画像形成装置を提供することが出来る。
As a result, it is possible to provide a device capable of reliably preventing damage or deterioration of the constituent members of the fixing
本実施例では非通紙部領域に配置してある第2のサーミスタ301bに対しての説明を行った。ユーザーが片側に記録紙を寄せてセットして通紙し、中央に配置している第1のサーミスタが非通紙部領域になった場合でも、非通紙部領域に配置している第2のサーミスタ301bと同じ様に制御を行う。そのため、誤検知を防止し、重送紙が流されたときに高温エラーの発生を防止することができる。
In this embodiment, the
また、万が一、エラー温度まで昇温した場合、画像形成装置が高温エラーで止まってしまい、サービスマン等により高温エラーの状態が解除されるまでの間、ユーザーが画像形成装置を使用できなくなる。すなわち、エラー温度は、サービスマン等によってエラーが解除されるまで制御部によって画像形成動作の実行が禁止される温度である。 Further, in the unlikely event that the temperature rises to the error temperature, the image forming apparatus stops due to a high temperature error, and the user cannot use the image forming apparatus until the state of the high temperature error is canceled by a serviceman or the like. That is, the error temperature is a temperature at which the execution of the image forming operation is prohibited by the control unit until the error is cleared by a serviceman or the like.
したがって、本制御により、高温エラーの発生を抑制することができる。よって、高温エラーが生じたことにより、ユーザーがエラー解消のためにサービスマンコールをする頻度を削減することができる。よって、ユーザーの生産性が損なわれてしまう恐れを低減することができる。 Therefore, this control can suppress the occurrence of high temperature errors. Therefore, it is possible to reduce the frequency with which the user makes a serviceman call to resolve the error due to the occurrence of the high temperature error. Therefore, it is possible to reduce the risk that the productivity of the user will be impaired.
《その他の実施例》
(1)以上の実施例1、2では、ヒータ305の温度を検知する第2のサーミスタ301bの検知温度及びその単位時間当たりの温度上昇率に基づき、ヒータ強制OFF温度の設定を変更する場合を例に説明した。
<< Other Examples >>
(1) In Examples 1 and 2 above, the case where the heater forced OFF temperature setting is changed based on the detection temperature of the
しかしながら、フィルム303の長手方向において、最小幅サイズの記録紙の通過領域幅Wminよりも外側且つ最大通過領域幅Wmaxの内側において、フィルム303の温度を検知する温度センサ(検知部)を設ける。そして、このセンサの温度に基づいて、上述の各実施例の制御を行う構成としてもよい。この温度センサは、例えば、フィルム303の内面に当接するサーミスタである。
However, in the longitudinal direction of the
(2)以上、本発明の実施例について説明したが、各実施例で例示した寸法・条件等の数値は一例であって、この数値に限定されるものではない。本発明を適用できる範囲において、数値は適宜選択できる。また、本発明を適用できる範囲において実施例に記載の構成を適宜変更してもよい。例えばローラ定着方式、IH定着方式の定着装置を使用して実施例の様な制御を行っても良い。 (2) Although the embodiments of the present invention have been described above, the numerical values such as dimensions and conditions exemplified in each embodiment are merely examples and are not limited to these numerical values. Numerical values can be appropriately selected within the range to which the present invention can be applied. Further, the configuration described in the examples may be appropriately changed to the extent to which the present invention can be applied. For example, a roller fixing method or an IH fixing type fixing device may be used to perform the control as in the embodiment.
(3)実施例1におけるフィルム303は、ヒータ305によってその内面を支持され、加圧ローラ302によって駆動される構成に限られない。例えば、フィルム303は、複数のローラに架け渡されてこれらの複数のローラのいずれかによって駆動されるユニット方式であってもよい。しかしながら、低熱容量化の観点から実施例1~2のような構成が望ましい。
(3) The
(4)フィルム303とニップ部Nを形成するものは、ローラ302のようなローラ部材には限られない。例えば、複数のローラにベルトを架け渡した加圧ベルトユニットを用いてもよい。
(4) What forms the
(5)定着装置111として記録紙上に形成された未定着トナー像tを加熱して定着する装置を例にして説明したがこれに限られない。例えば、記録紙に仮定着されたトナー像を加熱し再定着することにより画像のグロス(光沢度)を増大させる装置(この場合も定着装置と呼ぶことにする)であってもよい。即ち、例えば、半定着済みのトナー画像を記録紙Pに定着させる装置や、定着済みの画像に対して加熱処理を施す装置であってもよい。したがって、画像形成装置に搭載される定着装置111は、例えば、画像の光沢や表面性を調節する表面加熱装置であってもよい。
(5) Although the device for heating and fixing the unfixed toner image t formed on the recording paper as the fixing
(6)プリンタ1を例に説明した画像形成装置は、モノクロの画像を形成する画像形成装置に限られず、カラーの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、FAX、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。
(6) The image forming apparatus described using the
(7)以上の説明では、便宜上、記録材(シート)Pの扱いを、通紙、給紙、排紙、通紙部、非通紙部など紙に纏わる用語を用いて説明するが記録材は紙に限定されるものではない。記録材Pは、画像形成装置によってトナー像が形成され得るシート状の記録媒体(メディア)である。例えば、定型あるいは不定型の普通紙、薄紙、厚紙、上質紙、コート紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、OHPシート、印刷用紙、フォーマット紙等が挙げられる。 (7) In the above description, for convenience, the handling of the recording material (sheet) P will be described using terms related to paper such as paper passing, paper feeding, paper ejection, paper passing portion, and non-passing portion. Is not limited to paper. The recording material P is a sheet-shaped recording medium (media) on which a toner image can be formed by an image forming apparatus. Examples thereof include standard or irregular plain paper, thin paper, thick paper, high-quality paper, coated paper, envelopes, leaflets, stickers, resin sheets, transparencies, printing papers, format papers and the like.
111・・定着装置、303・・第1の回転体(定着フィルム)、302・・第2の回転体・・加圧ローラ、N・・ニップ部、P・・記録材、t・・トナー像、305・305A・・加熱部材(セラミックヒータ、ハロゲンヒータ)、200・・給電部(トライアック)、301a・・第1の温度検知体(サーミスタ)、301b・・第2の温度検知体(サーミスタ)、203・・制御部 111 ... Fixing device, 303 ... First rotating body (fixing film), 302 ... Second rotating body ... Pressurized roller, N ... Nip part, P ... Recording material, t ... Toner image , 305 ・ 305A ・ ・ Heating member (ceramic heater, halogen heater), 200 ・ ・ Power supply unit (triac), 301a ・ ・ First temperature detector (thermistor), 301b ・ ・ Second temperature detector (thermistor) , 203 ... Control unit
Claims (15)
前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する回転体と、
通電により発熱する発熱体を有し、前記エンドレスベルトを加熱するヒータと、
前記エンドレスベルトの長手方向に関し、前記ニップ部に搬送される記録材のうち前記長手方向のサイズが最小の記録材が通過する前記エンドレスベルトの領域である最小通過領域の外側の領域における前記発熱体の温度を検知する検知部と、
前記検知部による検知温度の単位時間当たりの温度上昇率に応じて、前記ヒータへの通電をオフにする温度を制御する制御部と、を有し、
前記温度上昇率が第1の上昇率であるとき、前記制御部は、前記検知温度が第1の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにし、前記温度上昇率が前記第1の上昇率より低い第2の上昇率であるとき、前記制御部は、前記検知温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにすることを特徴とする画像加熱装置。 An endless belt that heats the toner image on the recording material while transporting the recording material at the nip.
A rotating body that cooperates with the endless belt to form the nip portion,
A heater that has a heating element that generates heat when energized and heats the endless belt,
With respect to the longitudinal direction of the endless belt, the heating element in a region outside the minimum passage region, which is the region of the endless belt, through which the recording material having the smallest size in the longitudinal direction passes among the recording materials conveyed to the nip portion. With a detector that detects the temperature of
It has a control unit that controls the temperature at which the energization of the heater is turned off according to the temperature rise rate of the detection temperature per unit time by the detection unit.
When the temperature rise rate is the first rise rate, the control unit turns off the energization of the heater in response to the detection temperature reaching the first temperature, and the temperature rise rate is the first. When the rise rate is lower than the rise rate of 1, the control unit turns off the energization of the heater in response to the detection temperature reaching the second temperature higher than the first temperature. An image heating device characterized by being.
前記温度上昇率が第1の上昇率であるとき、前記制御部は、前記検知温度が前記第1の温度に達したことに応じて前記画像形成部による画像形成動作の継続を許容した状態で前記ヒータへの通電をオフにし、前記温度上昇率が前記第2の上昇率であるとき、前記制御部は、前記検知温度が前記第2の温度に達したことに応じて前記画像形成部による画像形成動作の継続を許容した状態で前記ヒータへの通電をオフにすることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像加熱装置。 Further having an image forming portion for forming a toner image on the recording material,
When the temperature rise rate is the first rise rate, the control unit allows the image forming unit to continue the image forming operation in response to the detection temperature reaching the first temperature. When the energization of the heater is turned off and the temperature rise rate is the second rise rate, the control unit is operated by the image forming unit in response to the detection temperature reaching the second temperature. The image heating device according to claim 1 or 2, wherein the energization of the heater is turned off while the continuation of the image forming operation is allowed.
前記第1の温度及び前記第2の温度は、前記画像形成部による画像形成動作の実行が禁止される所定の温度よりも低い温度であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像加熱装置。 Further having an image forming portion for forming a toner image on the recording material,
The image according to claim 1 or 2, wherein the first temperature and the second temperature are lower than a predetermined temperature at which execution of an image forming operation by the image forming unit is prohibited. Heating device.
記録材が前記ニップ部を通過している間に前記ヒータへの通電をオフする温度が前記第1の温度に設定された場合、前記制御部は、前記記録材の後端が前記ニップ部を抜けたことに応じて前記ヒータへの通電をオフする温度を前記第1の温度より高い温度に設定することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像加熱装置。 When the temperature rise rate is the first rise rate, the control unit sets the temperature at which the energization of the heater is turned off to the first temperature, and the temperature rise rate is the second rise . When the rate is high, the temperature at which the energization of the heater is turned off is set to the second temperature, and when the detection temperature reaches the set temperature, the energization of the heater is turned off.
When the temperature at which the energization of the heater is turned off is set to the first temperature while the recording material passes through the nip portion, the control unit has the nip portion at the rear end of the recording material. The image heating device according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature at which the energization of the heater is turned off in response to the disconnection is set to a temperature higher than the first temperature.
前記検知温度が第1の検知温度であって前記温度上昇率が前記第1の上昇率であるとき、前記制御部は、前記ヒータへの通電をオフにする温度を前記第1の温度に設定し、前記検知温度が前記第1の検知温度より低い第2の検知温度であって前記温度上昇率が前記第1の上昇率であるとき、前記制御部は、前記ヒータへの通電をオフにする温度を前記第1の温度よりも高い第3の温度に設定することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像加熱装置。 The control unit controls the temperature at which the energization of the heater is turned off according to the detected temperature and the temperature rise rate.
When the detected temperature is the first detected temperature and the temperature rise rate is the first rise rate, the control unit sets the temperature at which the energization of the heater is turned off to the first temperature. Then, when the detection temperature is a second detection temperature lower than the first detection temperature and the temperature rise rate is the first rise rate, the control unit turns off the energization of the heater. The image heating device according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature is set to a third temperature higher than the first temperature.
前記制御部は、
前記温度上昇率が第1の上昇率であるとき、前記検知温度が前記第1の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにし、
前記温度上昇率が前記第2の上昇率であるとき、前記検知温度が前記第2の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにすることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の画像加熱装置。 A recording material having a size in the longitudinal direction is the first size, and the first size is a size that does not come into contact with the endless belt at the position where the detection portion is provided in the longitudinal direction. In the case of being transported
The control unit
When the temperature rise rate is the first rise rate, the energization of the heater is turned off in response to the detection temperature reaching the first temperature.
Claims 1 to 6 are characterized in that when the temperature rise rate is the second rise rate, the energization of the heater is turned off in response to the detection temperature reaching the second temperature. The image heating device according to any one of the above items.
ニップ部にて記録材を搬送しながら前記画像形成部によって記録材上に形成されたトナー画像を加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する回転体と、
通電により発熱する発熱体を有し、前記エンドレスベルトを加熱するヒータと、
前記エンドレスベルトの長手方向に関し、前記ニップ部に搬送される記録材のうち前記長手方向のサイズが最小の記録材が通過する前記エンドレスベルトの領域である最小通過領域の外側の領域における前記発熱体の温度を検知するセンサと、
前記ニップ部に複数枚の記録材が搬送されていることを検知する重送検知部と、
前記重送検知部による検知結果に応じて、前記ヒータへの通電をオフにする温度を制御する制御部と、を有し、
前記重送検知部により前記ニップ部に複数枚の記録材が搬送されていることが検知される場合、前記制御部は、前記センサによる検知温度が第1の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにし、前記重送検知部により前記ニップ部に複数枚の記録材が搬送されていることが検知されない場合、前記制御部は、前記検知温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにすることを特徴とする画像形成装置。 An image forming part that forms a toner image on the recording material,
An endless belt that heats the toner image formed on the recording material by the image forming unit while transporting the recording material at the nip portion.
A rotating body that cooperates with the endless belt to form the nip portion,
A heater that has a heating element that generates heat when energized and heats the endless belt,
With respect to the longitudinal direction of the endless belt, the heating element in a region outside the minimum passage region, which is the region of the endless belt, through which the recording material having the smallest size in the longitudinal direction passes among the recording materials conveyed to the nip portion. With a sensor that detects the temperature of
A double feed detection unit that detects that a plurality of recording materials are being conveyed to the nip unit, and a double feed detection unit.
It has a control unit that controls the temperature at which the energization of the heater is turned off according to the detection result by the double feed detection unit.
When it is detected by the double feed detection unit that a plurality of recording materials are being conveyed to the nip unit, the control unit determines that the temperature detected by the sensor reaches the first temperature. When the energization of the heater is turned off and the double feed detection unit does not detect that a plurality of recording materials are being conveyed to the nip unit, the control unit has the detection temperature higher than the first temperature. An image forming apparatus comprising turning off the energization of the heater in response to reaching a high second temperature.
前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する回転体と、
通電により発熱する発熱体を有し、前記エンドレスベルトを加熱するヒータと、
前記エンドレスベルトの長手方向に関し、前記ニップ部に搬送される記録材のうち前記長手方向のサイズが最小の記録材が通過する前記エンドレスベルトの領域である最小通過領域の外側の領域の前記エンドレスベルトの温度を検知する検知部と、
前記検知部による検知温度の単位時間当たりの温度上昇率に応じて、前記ヒータへの通電をオフにする温度を制御する制御部と、を有し、
前記温度上昇率が第1の上昇率であるとき、前記制御部は、前記検知温度が第1の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにし、前記温度上昇率が前記第1の上昇率より低い第2の上昇率であるとき、前記制御部は、前記検知温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度に達したことに応じて前記ヒータへの通電をオフにすることを特徴とする画像加熱装置。 An endless belt that heats the toner image on the recording material while transporting the recording material at the nip.
A rotating body that cooperates with the endless belt to form the nip portion,
A heater that has a heating element that generates heat when energized and heats the endless belt,
With respect to the longitudinal direction of the endless belt, the endless belt in a region outside the minimum passage region, which is the region of the endless belt through which the recording material having the smallest size in the longitudinal direction passes among the recording materials conveyed to the nip portion. With a detector that detects the temperature of
It has a control unit that controls the temperature at which the energization of the heater is turned off according to the temperature rise rate of the detection temperature per unit time by the detection unit.
When the temperature rise rate is the first rise rate, the control unit turns off the energization of the heater in response to the detection temperature reaching the first temperature, and the temperature rise rate is the first. When the rise rate is lower than the rise rate of 1, the control unit turns off the energization of the heater in response to the detection temperature reaching the second temperature higher than the first temperature. An image heating device characterized by being.
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