JPH01118174A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JPH01118174A
JPH01118174A JP25169687A JP25169687A JPH01118174A JP H01118174 A JPH01118174 A JP H01118174A JP 25169687 A JP25169687 A JP 25169687A JP 25169687 A JP25169687 A JP 25169687A JP H01118174 A JPH01118174 A JP H01118174A
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JP
Japan
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temperature
power supply
voltage
image forming
supply voltage
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JP25169687A
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Japanese (ja)
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Hiromitsu Hirabayashi
弘光 平林
Shunichi Masuda
増田 俊一
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Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To reduce power consumption and also to make the rising of temperature of the inside and outside of a device minimum by alternating the set temperature of a heating body of a heat fixing device according to a power source voltage. CONSTITUTION:The 2nd set temperature of the heating body 20 of the heat fixing device 19, that is, the temperature of the heating body 20 which is in a state different from usual image formation is altered according to the power source voltage. When a power source is turned on, the power source voltage of the power source 28 is detected by a voltage detection circuit 29. And a voltage detection signal is inputted in a central processing unit 30 (CPU) and a temperature detection signal detected by the thermistor 24 of the heating roller 20 is inputted in the CPU 30. By controlling on/off in terms of the action of a heater control circuit 27, the temperature of the heating roller 20 is kept within a prescribed temperature range of a constant range where the temperature is proper as a fixing temperature in the longitudinal direction even if impressed power source voltage is altered. Thus, the quantity of the power consumption can be reduced and the rising of the temperature of the inside and outside of the device can be made minimum.

Description

【発明の詳細な説明】 産 −−1 本発明は、種々の潜像形成プロセス、現像プロセス及び
転写プロセス等の一連の所定画像形成プロセスを介して
転写材に転写された像を定着させるために用いられる、
電気発熱体を有した加熱定着装置を備える画像形成装置
に関し、特に電源電圧の許容幅が大きく許容最大電圧が
許容最小電圧の2倍以上であるワイドレンジ電源で作動
する画像形成装置に関する。
Detailed Description of the Invention Production--1 The present invention provides a method for fixing an image transferred to a transfer material through a series of predetermined image forming processes such as various latent image forming processes, development processes, and transfer processes. used,
The present invention relates to an image forming apparatus equipped with a heat fixing device having an electric heating element, and particularly relates to an image forming apparatus that operates with a wide range power supply having a wide allowable range of power supply voltage, with the maximum allowable voltage being twice or more the minimum allowable voltage.

′   −とその□ 屯 従来、上記したような、種々の潜像形成プロセス、現像
プロセス及び転写プロセス等の一連の所定画像形成プロ
セスを介して転写材に転写された像を定着させるために
用いられる加熱定着装置を備える画像形成装置では、転
写材に転写された像を定着させるために電気発熱体を用
いた加熱定着装置を有するものが一般的であった。
' - and its □ ton Conventionally, it is used to fix images transferred to a transfer material through a series of predetermined image forming processes such as various latent image forming processes, development processes, and transfer processes as described above. 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses equipped with a heat fixing device generally include a heat fixing device that uses an electric heating element to fix an image transferred to a transfer material.

このような加熱定着装置に電気発熱体を用いた場合、電
源電圧によって、この電気発熱体の発熱量が著しく異な
るので、電気発熱体が用いられる加熱定着装置の熱特性
が電源電圧に大きく依存することとなる。
When an electric heating element is used in such a heating fixing device, the amount of heat generated by the electric heating element varies significantly depending on the power supply voltage, so the thermal characteristics of the heating fixing device using the electric heating element greatly depend on the power supply voltage. That will happen.

そこで、現在、各国で商用に用いられている電源′電圧
は、100Vから240vまで各種あるので、これまで
、上記したような加熱定着装置を有する画像形成装置は
、おおむね100v程度と200v程度の電圧に大別さ
れ、少なくとも2種以上の電源′屯圧別に製造されてい
た。
Therefore, since there are various power supply voltages currently used commercially in various countries from 100V to 240V, until now, image forming apparatuses with heat fixing devices such as those described above have been used with voltages of approximately 100V and 200V. There were at least two types of power supplies and they were manufactured for different pressures.

この場合、2種以上の電源電圧別に画像形成装置を製造
することは、部品点数を多くするだけではなく、製造工
程を複雑にするとともにコスト高を招くという欠点があ
り、それ故、画像形成装置に設けられる単一の電源で幅
広い電源電圧に対応して使用することができる電気発熱
体を用いた加熱定着装置を有する画像形成装置を製造す
ることが惑星であった。
In this case, manufacturing an image forming apparatus with two or more types of power supply voltages not only increases the number of parts, but also complicates the manufacturing process and increases costs. It was desirable to manufacture an image forming apparatus having a heat fixing device using an electric heating element that can be used with a single power supply installed in a wide range of power supply voltages.

このため、電気発熱体を用いた加熱定着装置を有する、
従来のこの種の画像形成装置では、加熱定着装置の熱特
性を安定させるために電源電圧の許容幅を小さくしなけ
ればならず、通常は、最小許容電圧に対する最大許容電
圧の比を1.3程度に設定する場合(例えば85V〜l
l0V)が多く、また、最大でも1.5程度(例えば8
5V〜127V)に設定するのが限界であった。しかし
ながら、近年、″frL源電圧の許容電圧範囲の一層大
きい画像形成装置が求められるようになり、例えば85
Vから264vの電源電圧の範囲で使用可能な画像形成
装置が求められてきている。
For this reason, it has a heat fixing device using an electric heating element.
In conventional image forming apparatuses of this type, the allowable range of power supply voltage must be made small in order to stabilize the thermal characteristics of the heat fixing device, and the ratio of the maximum allowable voltage to the minimum allowable voltage is usually set at 1.3. (e.g. 85V~l)
10V), and the maximum voltage is about 1.5 (for example, 8
The limit was to set it to 5V to 127V). However, in recent years, there has been a demand for image forming apparatuses with a wider permissible voltage range of the frL source voltage.
There is a growing demand for an image forming apparatus that can be used in a power supply voltage range of V to 264V.

この電源電圧の範囲は、前述した許容電圧比で3以上で
あり、前述の如く、加熱定着装置の熱特性に著しく影響
する。特に1発熱体の発8徒の差は、加熱体の昇温特性
に大きく影響するので、室温からの立ち上がり時間や、
スタンバイ)温度からの立ち上がり時間が電源電圧によ
って大きく変化することとなる。
This power supply voltage range is 3 or more in terms of the above-mentioned allowable voltage ratio, and as mentioned above, it significantly affects the thermal characteristics of the heat fixing device. In particular, the difference in power output of one heating element greatly affects the heating characteristics of the heating element, so the rise time from room temperature,
The rise time from standby (standby) temperature varies greatly depending on the power supply voltage.

しかし、近年の画像形成装置では、消費電力の低減化及
び画像形成装置内外の昇温を抑えることを目的として、
さらには加熱定着装置の周囲温度を、室温からの立ち上
がり初期でも高めることによって、放熱による温度ムラ
を少なくすること等を目的として、通常の画像形成時の
温度(以下、第1の温度という、)とは異なる温度(以
下、第2の温度という。)に加熱体の温度を維持する場
合が多い。
However, in recent years, image forming apparatuses have been designed to reduce power consumption and suppress temperature increases inside and outside the image forming apparatus.
Furthermore, by raising the ambient temperature of the heat fixing device even in the early stages of startup from room temperature, the temperature during normal image formation (hereinafter referred to as the first temperature) is In many cases, the temperature of the heating element is maintained at a different temperature (hereinafter referred to as the second temperature).

通常、この第2の温度は、画像形成工程が始まってから
、定石処理を行なうまでの時間よりも短かい時間で、第
1の温度に達するように設定されるので、通常は、最低
発熱量に合わせて設定される。ところが、許容電圧比が
2倍以上になった場合には、電源の最大容量によって、
高電圧時の最大電力が制限される為、低電圧時の最小電
力は相当小さくなるので、最小電力時の加熱体の昇温速
度が小さくなり、よって第2の設定温度と第1の設定温
度との温度差を小さくせざるをえず、前述した消費電力
の低減化及び画像形成装置内外の昇温を抑えることを目
的として、さらには加熱定着装置の周囲温度を、室温か
らの立ち上がり初期でも高めることによって、放熱によ
る温度ムラを少なくすること等の目的に対して効果が十
分でなくなるという欠点があった。
Normally, this second temperature is set so that it reaches the first temperature in a shorter time than the time from the start of the image forming process until the regular process is performed, so the minimum calorific value is usually set. is set according to the However, if the allowable voltage ratio is more than doubled, depending on the maximum capacity of the power supply,
Since the maximum power at high voltage is limited, the minimum power at low voltage becomes considerably small, so the temperature increase rate of the heating element at minimum power becomes small, and therefore the second set temperature and the first set temperature In order to reduce the power consumption mentioned above and to suppress the temperature rise inside and outside the image forming apparatus, it is necessary to reduce the temperature difference between the If the temperature is increased, there is a drawback that the effect is not sufficient for the purpose of reducing temperature unevenness due to heat radiation.

発」Lの」LD 本発明の目的は、電源電圧の許容最大電圧カー許容最小
電圧の2倍以上であっても、電源電圧に応じて加熱定着
装置の加熱体の第2の設定温度、すなわち通常の画像形
成とは異なる状態である加熱体の温度を変えるようにす
ることにより、通常の画像形成時の加熱体の温度である
第1の設定温度に対して、第2の設定温度を効果的に選
択することができる加熱定着装置を有する画像形成装置
を提供することである。
An object of the present invention is to set the second set temperature of the heating element of the heat fixing device according to the power supply voltage even if the maximum allowable power supply voltage is twice the minimum allowable voltage. By changing the temperature of the heating element, which is in a different state from normal image formation, the second set temperature can be made more effective than the first set temperature, which is the temperature of the heating element during normal image formation. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a heat fixing device that can be selectively selected.

本発明の他の目的は、TL源電圧の許容最大電圧が許容
最小電圧の2倍以上であっても、電源電圧に応じて加熱
定着装置の加熱体の第2の設定温度すなわち、通常の画
像形成とは異なる状態である加熱体の温度を変えるよう
にすることにより、消費電力量を効率的に低減化すると
共に、画像形成装置内外の昇温を最小限にする加熱定着
”J ii2を備える画像形成装置を提供することであ
る。
Another object of the present invention is to adjust the second set temperature of the heating element of the heat fixing device according to the power supply voltage even if the maximum allowable voltage of the TL source voltage is more than twice the minimum allowable voltage, that is, the normal image temperature. By changing the temperature of the heating element, which is in a state different from that of image forming, it efficiently reduces power consumption and minimizes temperature rise inside and outside the image forming apparatus. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.

本発明の他の目的は、電源電圧の許容最大電圧が許容最
小電圧の2倍以上であっても、電源電圧に応じて加熱定
着装置の加熱体の第2の設定温度すなわち、通常の画像
形成とは異なる状態である加熱体の温度を変えるように
することにより、低電圧時における温度ムラを少なくす
ることによって、画質の向上を計ることができる画像形
成装置を提供することである。
Another object of the present invention is to adjust the second set temperature of the heating element of the heat fixing device according to the power supply voltage even if the maximum allowable voltage of the power supply voltage is more than twice the minimum allowable voltage, that is, the second set temperature of the heating body of the heat fixing device, that is, the normal image forming temperature. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can improve image quality by reducing temperature unevenness at low voltage by changing the temperature of a heating body that is in a different state.

間1↑5古  ・  るための− 上記目的は、本発明に係わる画像形成装置によって達成
される。要約すれば本発明は、電源電圧の許容最大電圧
が、許容最小電圧の2倍以上であって、電気発熱体を用
いた加熱定着器を有する画像形成装置において、電源電
圧に応じて、加熱体の設定温度を変えることを特徴とす
る画像形成装置である。
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. To summarize, the present invention provides an image forming apparatus having a heat fixing device in which the maximum allowable power supply voltage is twice or more the minimum allowable voltage, and which uses an electric heating element. This is an image forming apparatus characterized by changing the set temperature of the image forming apparatus.

支ム遣 以下、本発明を、その実施例に基づいて添付図面を参照
しつつ説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described based on embodiments thereof and with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明による画像形成装置の概略断面図を示
したものである。
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to the present invention.

第1図を参照すると、本発明の画像形成装置10は感光
体ドラム11を備え、この感光体ドラム11は感光体ト
ラム11に隣接して配設された帯゛1「器12で均一に
帯電され、そして、レーザー光源13から画像信号に基
づいて発せられたレーザー光をレーザー光走査装置14
で走査して感光体ドラム11に隣接して配設された現像
器15に静′Iヒ潜像を形成し、現像器15で樹脂等よ
り成るトナーによって顕像化され、そして、この顕像化
されたトナー像は、タイミングをとって、感光ドラム1
1の上流側に配置される搬送ローラ16によって搬送さ
れる転写紙上に、感光体ドラム11に隣接して配設され
た転写器17により転写され、その後、感光体ドラム1
1は、感光体ドラム11に隣接して配設されたクリーニ
ング器18によって清浄化され再び画像形成プロセスに
供される。
Referring to FIG. 1, an image forming apparatus 10 of the present invention includes a photoreceptor drum 11, and this photoreceptor drum 11 is uniformly charged by a band device 12 disposed adjacent to the photoreceptor tram 11. Then, the laser beam emitted from the laser light source 13 based on the image signal is transmitted to the laser beam scanning device 14.
A static latent image is formed on a developing device 15 disposed adjacent to the photoreceptor drum 11, and is visualized in the developing device 15 with toner made of resin or the like. The converted toner image is transferred to the photosensitive drum 1 at the appropriate timing.
A transfer device 17 disposed adjacent to the photoconductor drum 11 transfers the image onto a transfer paper conveyed by a conveyance roller 16 disposed upstream of the photoconductor drum 1 .
The photoreceptor drum 1 is cleaned by a cleaning device 18 disposed adjacent to the photoreceptor drum 11 and subjected to the image forming process again.

トナー像の転写された転写紙は、被加熱物として、トナ
ー像の転写後、感光体ドラム11の下流側に配置される
加熱定着器gl19に進み、この加熱定着装置19を構
成する所定の温度に維持された加熱体としての加熱ロー
ラ20と、これに従動圧接する加圧ローラ21とによっ
て加熱定着され、そして、加熱定着装置19の下流側に
配置される排紙ローラ22によって画像形成装2t10
の外部に排出される。
After the toner image has been transferred, the transfer paper to which the toner image has been transferred advances to a heat fixing device gl19 disposed downstream of the photosensitive drum 11 as an object to be heated, and is heated to a predetermined temperature that constitutes this heat fixing device 19. The image forming apparatus 2t10 is heated and fixed by a heating roller 20 as a heating body maintained at
is discharged to the outside.

第2図を参照して、上記した画像形成装置10の加熱定
着装置19を、さらに詳細に述べると、本実施例におけ
る加熱定着装置19は、加熱ローラ定着方式のものであ
り、例えば、定着有効幅212mm、定着速度50mm
/5(A4サイズ毎分約8枚)、定着処理温度(第1の
設定温度)が180°C及び最低定着温度が170℃の
性能を有している。加熱定着装置19における加熱体と
しての加熱ローラ20は1例えば外径25mm、肉厚1
.4mmのアルミニラ11製の円筒を基材として、内周
面には耐熱性の黒色塗装を、又外周面には敲形層として
PFA、PTFE等のフッ素樹脂層を設けた、例えば全
長250 m mのものである。
The heat fixing device 19 of the image forming apparatus 10 described above will be described in more detail with reference to FIG. Width 212mm, fixing speed 50mm
/5 (approximately 8 A4 size sheets per minute), a fixing processing temperature (first set temperature) of 180°C, and a minimum fixing temperature of 170°C. The heating roller 20 as a heating body in the heating fixing device 19 has an outer diameter of 25 mm and a wall thickness of 1, for example.
.. A cylinder made of 4 mm aluminum 11 is used as a base material, the inner peripheral surface is coated with heat-resistant black paint, and the outer peripheral surface is provided with a fluororesin layer such as PFA or PTFE as a molded layer.For example, the total length is 250 mm. belongs to.

加熱定着装置19の加熱ローラ20の内部には、例えば
115Vで点灯した場合に400Wの′心力を示す、例
えば発熱長さ226mmのハロゲンランプヒータ23が
電気発熱体、すなわち発熱源として設けられている。又
、加熱ローラ20に対向圧接して配置される加圧ローラ
21には、シリコーンゴム等の弾性層が設けられており
、そして両ローラが協働回転することによって転写紙上
のトナー像を永久像とする定着処理が行なわれるように
なっている。
Inside the heating roller 20 of the heat fixing device 19, a halogen lamp heater 23 with a heat generation length of 226 mm, for example, which exhibits a core force of 400 W when turned on at 115 V, is provided as an electric heating element, that is, a heat generation source. . The pressure roller 21, which is placed in pressure contact with the heating roller 20, is provided with an elastic layer made of silicone rubber or the like, and when both rollers rotate together, the toner image on the transfer paper becomes a permanent image. A fixing process is performed.

加熱定着装置19の加熱ローラ20には、その温度を検
出するための温度検出塁として、サーミスタ24が配設
されている。
A thermistor 24 is disposed on the heating roller 20 of the heat fixing device 19 as a temperature detection base for detecting its temperature.

サーミスタ24を備えた加熱ローラ20のヒータ23は
、電気発熱体制御回路であるヒータ制御回路27に対し
て直列に接続されており、このヒータ制御回路27は電
源28に接続されている。
The heater 23 of the heating roller 20 including the thermistor 24 is connected in series to a heater control circuit 27 which is an electric heating element control circuit, and this heater control circuit 27 is connected to a power source 28.

この′11を源28は、例えば85Vから264■まで
の電圧を取り得るものである。
The source 28 for this '11 can take a voltage from 85V to 264V, for example.

また電源28の電源電圧を検出する電圧検出回路29が
、ヒータ23に対して並列に接続されており、この′1
ケ圧検出回路29によって検出された電圧検出信号は、
中央処理袋′j!130 (CPU)に入力される。な
お、サーミスタ24の出力、すなわちサーミスタによる
温度検出信号も、中央処理装置30 (CPU)に入力
されるようにされており、このサーミスタ24からの温
度検出信号及び前記した電圧検出信号により、中央処理
装置30(CPU)は、ヒータ制御回路27に、電源か
らヒータ23への通電をON10 F F制御する信号
を出力し、加熱ローラ20の温度を所定の温度範囲に維
持するようにされている。
Further, a voltage detection circuit 29 for detecting the power supply voltage of the power supply 28 is connected in parallel to the heater 23.
The voltage detection signal detected by the pressure detection circuit 29 is
Central processing bag'j! 130 (CPU). Note that the output of the thermistor 24, that is, the temperature detection signal from the thermistor, is also input to the central processing unit 30 (CPU), and the temperature detection signal from the thermistor 24 and the voltage detection signal described above are used to control the central processing. The device 30 (CPU) outputs a signal to the heater control circuit 27 to ON10FF control the power supply from the power source to the heater 23, thereby maintaining the temperature of the heating roller 20 within a predetermined temperature range.

このような構成になる本発明の画像形成装置では、電源
を投入すると、加熱ローラ20のヒータ23に印加され
る電源28の電源電圧が電圧検出回路29で検出され、
電圧検出回路29で検出された電圧検出信号が中央処理
袋ff130(CPU)に入力されると共に、加熱ロー
ラ20のヒータ23にも電源28の電源電圧が印加され
る。
In the image forming apparatus of the present invention having such a configuration, when the power is turned on, the voltage detection circuit 29 detects the power supply voltage of the power supply 28 applied to the heater 23 of the heating roller 20.
The voltage detection signal detected by the voltage detection circuit 29 is input to the central processing unit ff130 (CPU), and the power supply voltage of the power supply 28 is also applied to the heater 23 of the heating roller 20.

このようにして、加熱ローラ20のヒータ23に電源2
8の電源電圧が印加されると、加熱ローラ20のサーミ
スタ24が作動し、このサーミスタ24によって検出さ
れた温度検出信号は中央処理装置(CPU)30に入力
され、これらの電圧検出信号及び温度検出信号に基づい
て、中央処理装置30は、加熱ローラ20の温度が定着
温度として適切な一定範囲になるかどうかを判断し、適
切な一定範囲でない場合にはヒータ制御回路27に対し
信号を出力してヒータ制御回路27の動作をON10 
F F制御し、モしてヒータ23への電g電圧の印加を
ON10 F F して加熱ローラ20の温度を、その
長手方向において定着温度としr適切な一定範囲の所定
の温度範囲に維持する。
In this way, the power supply 2 is connected to the heater 23 of the heating roller 20.
When the power supply voltage 8 is applied, the thermistor 24 of the heating roller 20 is activated, and the temperature detection signal detected by the thermistor 24 is input to the central processing unit (CPU) 30, and these voltage detection signals and temperature detection signals are input to the central processing unit (CPU) 30. Based on the signal, the central processing unit 30 determines whether the temperature of the heating roller 20 is within a certain range appropriate for the fixing temperature, and if it is not within an appropriate certain range, outputs a signal to the heater control circuit 27. turns ON10 the operation of the heater control circuit 27.
FF control, and then turn ON10 FF the application of electric voltage to the heater 23 to maintain the temperature of the heating roller 20 in its longitudinal direction as the fixing temperature within an appropriate predetermined temperature range. .

ここで、本発明の加熱ローラ20の摩度は、印加される
電源電圧が変化しても、上記したように、その持手方向
において定着温度として適切な一定範囲の所定温度範囲
に維持されるということについて第1表及び第3図を参
照して述べる。
Here, even if the applied power supply voltage changes, the abrasion of the heating roller 20 of the present invention is maintained within a predetermined temperature range suitable for the fixing temperature in the direction of its handle, as described above. This will be discussed with reference to Table 1 and Figure 3.

すなわち、以下に示す第1表は1本実施例に用いられる
ヒータ23を85V〜264■の電源電圧で使用した場
合のヒータ実効電力と、加熱ロラ20の熱特性を示した
ものである。
That is, Table 1 shown below shows the heater effective power and the thermal characteristics of the heating roller 20 when the heater 23 used in this embodiment is used at a power supply voltage of 85V to 264V.

本実施例で用いられるハロゲンランプヒータ23の実効
電力P1は、定格電圧Vo、定格電力PO1電源電圧v
1に関して、 ニ示さレルヨうニ、85V−C’251W、264vで
1438Wと電源電圧に応じて大きく変化することがわ
かる。
The effective power P1 of the halogen lamp heater 23 used in this embodiment is the rated voltage Vo, the rated power PO1, and the power supply voltage v.
Regarding No. 1, it can be seen that the power consumption varies greatly depending on the power supply voltage, as shown in Figure 2, 85V-C'251W, and 1438W at 264V.

また、加熱ローラ20の熱特性として単位時間当たりの
温度上昇(昇温速度;deg(’C)、/S)及び20
℃の室温から前述した第1の設定温If (180℃;
TO)に達するまでに要する時1j31(昇温時間:S
)が示されており、この第1表も、:示されるように、
電源電圧によって加熱ローラの熱特性は大きく変化する
ことがわかる。
Further, as the thermal characteristics of the heating roller 20, the temperature rise per unit time (heating rate; deg ('C), /S) and 20
℃ room temperature to the above-mentioned first set temperature If (180℃;
The time required to reach TO) is 1j31 (heating time: S
) is shown, and this Table 1 also shows: As shown,
It can be seen that the thermal characteristics of the heating roller vary greatly depending on the power supply voltage.

また、第1表には、画像形成開始から定着処理開始まで
の時間的な遅れを、例えば5秒であるとした場合の第1
の設定温度と後述するスタンバイ時の加熱ローラの温度
である第2の設定温度との差の最大値が示されている。
Table 1 also shows the first time delay when the time delay from the start of image formation to the start of fixing processing is, for example, 5 seconds.
The maximum value of the difference between the set temperature and the second set temperature, which is the temperature of the heating roller during standby, which will be described later, is shown.

なお、各ヒータ電力においては、5秒以内に昇温可能な
最大値を示した。
It should be noted that each heater power showed the maximum value that could raise the temperature within 5 seconds.

なお、本実施例では、下記の第2表に示されているよう
に、スタンバイ時の加熱ローラの温度である第2の設定
温度が電源電圧に応じて段階的に設定されている( T
 +〜Ts)。本実施例の画像形成装置は、スタンバイ
状8(即時に画像形成開始可能な状態;加熱ローラは、
第2の設定温度に維持されている。)では、前述したよ
うに、画像形成開始から、定着処理開始までに5秒間を
要す第2表 そして、第1表及び第2表から理解されるように、本実
施例では、電源電圧に応じて、第2の設定温度が変えら
れており、かつ上述の5秒間で定着処理温度に到達する
ようにされている0本実施例では、第2図で示した電源
電圧検出回路29で電源の電圧を検出し、第2表に従っ
て、予め決められた第2の設定温度で、スタンバイする
。ここで、電源電圧の正分をさらに多くすることにより
、−層効率的な第2の設定温度をそれぞれ定めることが
可能である。さらに、電源電圧検出回路29を用いずと
も、使用者が判断して電圧切換えスイッチ等を用いて手
動で電源電圧に応じた信号を中央処理袋21(CPU)
30に入力し、この時の電源電圧に対応した信号を中央
処理装置から出力させ、ヒータを作動させるようにして
本発明を実施しても良い。
In this embodiment, as shown in Table 2 below, the second set temperature, which is the temperature of the heating roller during standby, is set in stages according to the power supply voltage (T
+~Ts). The image forming apparatus of this embodiment is in standby state 8 (a state in which image formation can be started immediately; the heating roller is
The temperature is maintained at the second set temperature. ), as mentioned above, Table 2 shows that it takes 5 seconds from the start of image formation to the start of fixing process, and as can be understood from Tables 1 and 2, in this embodiment, the power supply voltage is Accordingly, the second set temperature is changed, and the fixing processing temperature is reached in the aforementioned 5 seconds.In this embodiment, the power supply voltage detection circuit 29 shown in FIG. The voltage is detected and the temperature is set to standby at a predetermined second temperature according to Table 2. Here, by further increasing the positive portion of the power supply voltage, it is possible to determine the second set temperatures that are more efficient in the -layer. Furthermore, without using the power supply voltage detection circuit 29, the user can judge and manually send a signal according to the power supply voltage to the central processing bag 21 (CPU) using a voltage changeover switch or the like.
30, the central processing unit outputs a signal corresponding to the power supply voltage at this time, and the heater may be operated, thereby implementing the present invention.

上記した具体的な一例が第3図に示されている。この第
3図は、第2の設定温度をT、、T3、T5とした場合
の加熱ローラ20の温度を経時的に示したものである。
A specific example of the above is shown in FIG. FIG. 3 shows the temperature of the heating roller 20 over time when the second set temperatures are T, , T3, and T5.

第3図において、曲線■は電圧が85〜100Vの範囲
である■領域で、第2の設定温度がT1(172℃)の
場合における、室温(20℃)からの昇温特性、スタン
バイ時及びプリント時の温度変化を示しており、曲線■
は電圧が115〜187Vの範囲である■領域で、第2
の設定温度がT3  (162℃)の場合における、室
温(20℃)からの昇温特性、スタン/ζ4時及びプリ
ント時の温度変化を示し1曲線■は電圧が220〜26
4Vの範囲である■領域で、第2の設定温度がT+(1
35℃)の場合における、室温(20°C)からの昇温
特性、スタンバイ時及びプリント時の温度変化を、それ
ぞれ示している。
In Fig. 3, the curve (■) shows the temperature rise characteristics from room temperature (20°C) when the second set temperature is T1 (172°C) in the area (■) where the voltage is in the range of 85 to 100V, and during standby and It shows the temperature change during printing, and the curve ■
is the region ■ where the voltage is in the range of 115 to 187V, and the second
Curve 1 shows the temperature rise characteristics from room temperature (20℃) when the set temperature is T3 (162℃), the temperature change at STUN/ζ4 and during printing.
In the region ■ which is the range of 4V, the second set temperature is T+(1
35° C.), the temperature rise characteristics from room temperature (20° C.), and temperature changes during standby and printing are shown, respectively.

本実施例では、特に高電圧での使用時に、本発明の効果
が現われるが、toov前後の電圧でも電圧の正分を細
かくすることによって、有効である。前述の如く1本実
施例では、スタンバイ時の加熱ローラ20の温度、すな
わち第2の設定温度を電源電圧に応じて設定しているの
で1画像形成装置の消費電力量を効率的に低減すること
が可能となり、又、画像形成装置内外の昇温を最小限に
抑えることも出来る。
In this embodiment, the effects of the present invention appear particularly when used at a high voltage, but it is also effective even at voltages around toov by making the positive component of the voltage fine. As described above, in this embodiment, the temperature of the heating roller 20 during standby, that is, the second set temperature, is set according to the power supply voltage, so that the power consumption of the image forming apparatus can be efficiently reduced. It is also possible to minimize the temperature rise inside and outside the image forming apparatus.

第4図は本実施例における加熱ローラ20の温度分布を
示しており、電源電圧が85V時は、190℃、’i[
電圧が115V時は185℃、電源電圧が240V時は
180℃でそれぞれ定着処理を行なうようにされている
。第4図で示すように、電源電圧に応じて、定着処理温
度を変えることによって、低電圧時においても定着可能
最低温度を定着有効巾に亘って上回ることが可能となり
、しかも、高電圧持には、消費電力を効率的に抑えるこ
とが出来る。
FIG. 4 shows the temperature distribution of the heating roller 20 in this embodiment, and when the power supply voltage is 85V, it is 190°C, 'i[
The fixing process is performed at 185°C when the voltage is 115V, and at 180°C when the power supply voltage is 240V. As shown in Fig. 4, by changing the fixing temperature according to the power supply voltage, it is possible to exceed the minimum fixing temperature over the effective fixing width even at low voltages, and even at high voltages. can effectively reduce power consumption.

これに対し、第5図は、本実施例の比較例として、加熱
ローラを室温から立ち上げた直後に定着処理を行なった
場合の温度分布を示したものである。
On the other hand, FIG. 5 shows the temperature distribution when the fixing process was performed immediately after the heating roller was raised from room temperature, as a comparative example of the present embodiment.

第5図は、加熱ローラの中央部に温度検出器としてサー
ミスタを配置し、電源電圧が85V、115V、240
Vの各電圧での定着有効巾における温度分布を示したも
のである。
In Fig. 5, a thermistor is placed as a temperature detector in the center of the heating roller, and the power supply voltage is 85V, 115V, 240V.
3 shows the temperature distribution in the fixing effective width at each voltage of V.

なお、第5図にTNで示す温調温度は、加熱ローラの設
定温度であり、又、定着可能最低温度は、良好な定着を
行なう為に必要な加熱ローラの最低の温度である。
Note that the controlled temperature indicated by TN in FIG. 5 is the set temperature of the heating roller, and the minimum fixable temperature is the minimum temperature of the heating roller necessary for good fixing.

この第5図に示すように、ヒータ23に印加される電源
電圧によって、加熱ローラの長手方向の温度分布が大き
く異なる理由は、以下のように考えることができる。
As shown in FIG. 5, the reason why the temperature distribution in the longitudinal direction of the heating roller varies greatly depending on the power supply voltage applied to the heater 23 can be considered as follows.

すなわち、加熱ローラの温度は、発熱体であるハロゲン
ヒータの発熱量と、加熱ローラ自体の自然放熱量及び、
転写材への伝熱による放熱量とのバランスによって決定
される。ここで1発熱体の発熱量が小さい場合を考える
と、加熱ローラの単位時間当たりの放8量は変化しない
ので、加熱ローラ自体の自然放熱量の大きい加熱ローラ
の端部では実質的に温度が低下することになる。特に、
加熱定着装置周囲の温度が低い温度立ち上げ時にはヒー
タの点灯時間も長くなるので、顕著になる。したがって
1本比較例の如く、加熱ローラの中央部では、サーミス
タを配設して温度調整がなされているので、はぼ一定の
温度に維持され、第5図において電源′を圧が240V
使用時は、加熱ローラの定着有効巾全域に亘って定着可
能最低温度を上回っており良好な定着性を示すが、電源
電圧が115■使用時、85V使用時には、加熱ローラ
の定着有効山端部で、これを下回っており、定着不良が
発生するおそれがあるものである。
In other words, the temperature of the heating roller is determined by the amount of heat generated by the halogen heater as a heating element, the amount of natural heat dissipated by the heating roller itself, and
It is determined by the balance with the amount of heat radiation due to heat transfer to the transfer material. If we consider the case where the amount of heat generated by one heating element is small, the amount of heat emitted by the heating roller per unit time does not change, so the temperature will substantially increase at the end of the heating roller where the amount of natural heat radiated from the heating roller itself is large. This will result in a decline. especially,
This becomes noticeable because the heater lighting time becomes longer when the temperature around the heat fixing device is low. Therefore, as in the comparative example, a thermistor is installed in the central part of the heating roller to adjust the temperature, so the temperature is maintained at a constant level, and the voltage of the power supply 'is 240V in Fig. 5.
When in use, the temperature exceeds the minimum fixing temperature over the entire effective fixing width of the heating roller, showing good fixing performance, but when the power supply voltage is 115V or 85V, , is lower than this, and there is a possibility that fixing failure may occur.

次に他の実施例を述べる。Next, another embodiment will be described.

前記実施例において、加熱ローラ20の外径を、例えば
20mm、肉厚を1mmとし、115Vで点灯した時の
電力が350Wであるヒータを用いて電源電圧を85V
とした場合の加熱ローラ20の長平方向の温度分布が第
6図に示されている。第6図において、曲線aは、第2
の設定温度が170℃(−To)である場合、曲11 
b ハ、第2の設定温度が180℃(=T7=To)で
ある場合、曲線Cは、第2の設定温度が190℃(=T
a)である場合に、それぞれ室温(20℃)から昇温さ
せて、第2の設定温度で1分間温調した後に、第1の設
定温度(To = 180℃)で定着処理を行なった時
の加熱ローラ20の温度分布を示したものである。第7
図は、第6図に関連して説明した上記他の実施例におい
て、電源電圧を220Vとした例を示したものである。
In the above embodiment, the outer diameter of the heating roller 20 is, for example, 20 mm and the wall thickness is 1 mm, and the power supply voltage is 85 V using a heater whose power is 350 W when turned on at 115 V.
The temperature distribution in the longitudinal direction of the heating roller 20 in this case is shown in FIG. In FIG. 6, curve a is the second
If the set temperature is 170℃ (-To), song 11
b. When the second set temperature is 180°C (=T7=To), curve C shows that the second set temperature is 190°C (=T
In the case of a), when the temperature is raised from room temperature (20°C), the temperature is controlled for 1 minute at the second set temperature, and then the fixing process is performed at the first set temperature (To = 180°C). 2 shows the temperature distribution of the heating roller 20 in FIG. 7th
The figure shows an example in which the power supply voltage is 220V in the other embodiment described in connection with FIG. 6.

第6図で示すように、85Vでは加熱ローラ20の端部
の温度が低くなる傾向があり、第2の設定温度が低い場
合には画像端部で定着不良が生ずる場合がある。しかし
ながら、本発明に徒って第2の設定温度をTs=190
℃と高く設定すれば、定着有効用に亘って定着可能最低
温度を上回ることが可能であることが分かる。これに対
して、第7図に示されるように、電源電圧が220■の
場合には、第2の設定温度が低くても、定着可使最低温
度を上回っていることがわかる。
As shown in FIG. 6, at 85 V, the temperature at the end of the heating roller 20 tends to be low, and if the second set temperature is low, poor fixing may occur at the end of the image. However, according to the present invention, the second set temperature is set to Ts=190.
It can be seen that if the temperature is set as high as .degree. C., it is possible to exceed the minimum fixable temperature for effective fixing. On the other hand, as shown in FIG. 7, it can be seen that when the power supply voltage is 220 cm, even if the second set temperature is low, it exceeds the minimum usable fixing temperature.

このことから、低電圧時には、第2の設定温度を第1の
設定温度よりも高く設定することによりローラ自体の放
熱による温度低下を防止し、加熱ローラ温度立ち上がり
直後の画質を安定することが可能となり、逆に高電圧時
には、第2の設定温度を低くすることによって、消費電
力を低減することができる。又、低電圧時に限り、温度
立ち上がり直後の一定時間だけ処理温度を、第1の設定
温度よりも高い第2の設定温度で行なうようにして、定
着有効用に亘って所定の温度を維持させるようにするこ
とも出来る。この例を示したのが第8図である。この第
8図では、電源電圧が85Vである場合に、電源投入後
の立ち上がり直後は第2の設定温度T(+=190℃で
作動させ、又10分後に、T1o=185℃で、20分
後【第1の設定温度で定着処理を行なった場合の加熱ロ
ーラ20の長平方向の温度分布を示したものであり、こ
のように第2の設定温度を種々変えることによって、立
ち上がり直後の低電圧時にも定着可能最低温度を上回る
ようにさせて画質を安定することが可能となり、しかも
逆に高電圧時には、第2の設定温度を低くすることによ
って、消費電力を低減することができる。
Therefore, when the voltage is low, by setting the second set temperature higher than the first set temperature, it is possible to prevent the temperature from decreasing due to heat radiation from the roller itself, and to stabilize the image quality immediately after the heating roller temperature rises. On the other hand, when the voltage is high, power consumption can be reduced by lowering the second set temperature. Also, only when the voltage is low, the processing temperature is set at a second set temperature higher than the first set temperature for a certain period of time immediately after the temperature rises, so that the predetermined temperature is maintained throughout the effective fixing period. It is also possible to FIG. 8 shows this example. In Fig. 8, when the power supply voltage is 85V, the second set temperature T (+=190°C) is operated immediately after the power is turned on, and after 10 minutes, the operation is performed at T1o = 185°C for 20 minutes. This figure shows the temperature distribution in the longitudinal direction of the heating roller 20 when the fixing process is performed at the first set temperature. By varying the second set temperature in this way, it is possible to At times, the image quality can be stabilized by making the temperature exceed the minimum fixable temperature, and conversely, when the voltage is high, power consumption can be reduced by lowering the second set temperature.

なお、上記した実施例では発熱体としてハロゲンランプ
ヒータを用いて説明したが、これに限らず、他の電気発
熱体例えばニクロム線ヒータ等の場合でも電源電圧によ
って発熱量の変化するものであれば当然適用されるもの
である。又、発熱体の発熱量の長手方向分布に依らず本
発明が有効であることは本発明が単に発熱体の発熱量の
みに着目しておらず、発熱量と、加熱体の放熱量との関
係に基づくことから明白である。又、本実施例の如き加
熱ローラ定着方式に限らず、熱板定着方式等、加熱体の
放熱が定着有効域で一様でない場合には適用することが
できる。
In the above embodiment, a halogen lamp heater is used as the heating element, but this is not limited to this, and other electric heating elements such as nichrome wire heaters may be used as long as the amount of heat generated changes depending on the power supply voltage. Naturally, this applies. Furthermore, the fact that the present invention is effective regardless of the longitudinal distribution of the calorific value of the heating element means that the present invention does not simply focus on the calorific value of the heating element; This is obvious because it is based on relationships. Further, the present invention is not limited to the heated roller fixing method as in this embodiment, but can also be applied to a hot plate fixing method, etc., where the heat dissipation of the heating body is not uniform in the effective fixing area.

λ1二A」 以上説明したように、本発明によれば、電気発熱体を用
いた加熱定着器を有する画像形成装置において、電源電
圧の許容最大電圧が許容最小電圧の2倍以上であっても
、電源電圧に応じて、加熱定着装置の加熱体の設定温度
を変更することによって、消費電力を効率的に低減化し
1画像形成装置内外の昇温を最小限にすることができる
と共に低電圧時における温度ムラをも少なくすることに
よって、広範囲な電圧において、安定した画質を維持す
ることができる。
As described above, according to the present invention, in an image forming apparatus having a heat fixing device using an electric heating element, even if the maximum allowable power supply voltage is twice or more the minimum allowable voltage, By changing the set temperature of the heating element of the heat fixing device according to the power supply voltage, it is possible to efficiently reduce power consumption and minimize the temperature rise inside and outside the image forming apparatus, and also to reduce the temperature rise at low voltage. By reducing temperature unevenness in the image forming apparatus, stable image quality can be maintained over a wide range of voltages.

したがって、これまで各国で商用に用いられている電源
電圧、約100■から約240Vまでの各種に応じて、
これらの電源電圧に対応するように少なくとも2挿具E
の電源電圧別に製造されなげでればならなかった加熱定
着装置を有する画像形成装置は、本発明による画像形成
装置によれば、ト述実施例で述べた全ての電源電圧に対
応することができ、しかも許容最大電圧が許容最小電圧
の2倍以上にすることができ、電源電圧の変動を考慮す
ると、85Vから264Vという広範囲な電源電圧にお
いても使用可能とすることができる。
Therefore, depending on the power supply voltage used commercially in each country, from about 100V to about 240V,
At least two fittings E to correspond to these power supply voltages.
According to the image forming apparatus of the present invention, an image forming apparatus having a heat fixing device that had to be manufactured for each power supply voltage can be compatible with all the power supply voltages described in the above embodiments. Furthermore, the maximum allowable voltage can be made more than twice the minimum allowable voltage, and when fluctuations in the power supply voltage are taken into account, it can be used even in a wide range of power supply voltages from 85V to 264V.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による画像形成装置の機走説明図であ
る。 第2図は、本発明による画像形成装置において、特に加
熱定着装置に関わる電気ブロック図である。 m3図は、本発明による画像形成装置の一実施例の加熱
ローラの温度変化図である。 第4図は、本発明による画像形成装置の一実施例の加熱
ローラにおける温度分布を示す図である。 第5図は、第4図に示す、加熱ローラにおける温度分布
と比較例の温度分布を示す図である。 第6図は、本発明による画像形成装置の第2の実施例の
低電圧時の温度分布を示す図である。 第7図は、本発明による画像形成装置の第2の実施例の
高電圧時の温度分布を示す図である。 第8図は、本発明による画像形成装置の第3の実施例の
温度分布を示す図である。 1(1画像形成装置 19:加熱定着装置 20:加熱体 23:電気発熱体 24:温度検出器 27:電気発熱体制御回路 28:電源 29:電源電圧検出回路 第2図 時間(秒) 第4図 サーミスタ 第5図 (加熱ローラ長丁力向)−一會
FIG. 1 is a machine explanatory diagram of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is an electrical block diagram particularly related to the heat fixing device in the image forming apparatus according to the present invention. FIG. m3 is a temperature change diagram of the heating roller of an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the temperature distribution in the heating roller of an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 5 is a diagram showing the temperature distribution in the heating roller shown in FIG. 4 and the temperature distribution in a comparative example. FIG. 6 is a diagram showing the temperature distribution at low voltage in the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 7 is a diagram showing the temperature distribution at high voltage in the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the temperature distribution of the third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. 1 (1 Image forming device 19: Heat fixing device 20: Heating body 23: Electric heating element 24: Temperature detector 27: Electric heating element control circuit 28: Power supply 29: Power supply voltage detection circuit Figure 2 Time (seconds) Figure Thermistor Figure 5 (heating roller length direction) - one meeting

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)電源電圧の許容最大電圧が、許容最小電圧の2倍以
上であつて、電気発熱体を用いた加熱体を具備してトナ
ー像を永久像とするための加熱定着器を有する画像形成
装置において、電源電圧に応じて、前記加熱体の設定温
度を変えることを特徴とする画像形成装置。2)前記設
定温度が、転写材に転写されたトナー像の定着処理温度
である特許請求の範囲第1項に記載の画像形成装置。 3)前記設定温度が、即時に画像形成開始可能な状態と
なるスタンバイ温度である特許請求の範囲第1項に記載
の画像形成装置。
[Scope of Claims] 1) A heat fixing device in which the maximum allowable power supply voltage is at least twice the minimum allowable voltage, and is equipped with a heating element using an electric heating element to turn a toner image into a permanent image. What is claimed is: 1. An image forming apparatus having a heating element, wherein a set temperature of the heating element is changed according to a power supply voltage. 2) The image forming apparatus according to claim 1, wherein the set temperature is a fixing temperature for a toner image transferred to a transfer material. 3) The image forming apparatus according to claim 1, wherein the set temperature is a standby temperature at which image formation can be started immediately.
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DE3851671T DE3851671T2 (en) 1987-07-29 1988-07-28 Imaging device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007133247A (en) * 2005-11-11 2007-05-31 Fuji Xerox Co Ltd Fixing device and image forming apparatus using the same
JP2011133693A (en) * 2009-12-24 2011-07-07 Canon Finetech Inc Image forming apparatus

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