JPH09101719A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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Publication number
JPH09101719A
JPH09101719A JP15953396A JP15953396A JPH09101719A JP H09101719 A JPH09101719 A JP H09101719A JP 15953396 A JP15953396 A JP 15953396A JP 15953396 A JP15953396 A JP 15953396A JP H09101719 A JPH09101719 A JP H09101719A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
fixing
heater
fixing roll
roll
Prior art date
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Pending
Application number
JP15953396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroo Ogiwara
洋生 荻原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP15953396A priority Critical patent/JPH09101719A/en
Publication of JPH09101719A publication Critical patent/JPH09101719A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the temperature raising time irrespective of the quality of responsiveness of the thermistor and to prevent the temperature of fixing roll working during temperature raise from exceeding the set fixing temperature drastically. SOLUTION: The temperature raise time till a set fixing temperature is determined from the detected thermistor temperature at the starting time of temperature raise based on a predetermined relation between 'the time required for reaching the target temperature in temperature raise' and 'the fixing roll temperature at the start of temperature raise'. In this case, the target temperature in temperature raise is set in consideration of temperature raise width until the recording paper reaches the fixing section and after the target temperature is reached, the fixing roll is driven to reach the set temperature in temperature raise (steps 401 to 411).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、サーミスタから検
出される温度をダイレクトに制御パラメータとして用い
ずに、定着ロール温度から定着設定温度に到達するまで
の昇温時間の特性を利用して定着ロール温度を制御する
定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention utilizes the characteristic of the temperature rising time from the temperature of the fixing roll to the set fixing temperature without directly using the temperature detected by the thermistor as a control parameter. The present invention relates to a fixing device that controls temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、特開平2−161486号公報
に記載されている装置では、作業開始から定着開始まで
の時間をT0、記録材の搬送開始から定着開始までの時
間をT1とすると、T0<T1ならば作業開始を、T0>T
1ならば搬送時間を基準として加熱体を駆動することに
より、待機時間や消費電力の低減をはかっている。一般
に定着ロールの温度検出素子として用いられるサーミス
タの温度出力は、定着ロール昇温時での応答性が悪く、
実際の定着ロール温度とはかなりの温度差がある。その
ため、サーミスタから検出される温度をダイレクトに制
御パラメータとして用いると、昇温時間のロス、昇温時
でのオーバシュートが発生する。一方、静止中の定着ロ
ールがある目標温度に到達する時間は、昇温開始時の定
着ロール温度に直線的に依存し、環境温度に依存しない
ことが実験で明らかにされている。そこで、この定着ロ
ール温度から定着設定温度に到達するまでの昇温時間を
利用して定着ロール温度を制御することが考えられる。
さらに、定着設定温度到達後の温度制御法として、設定
温度以上になった場合は投入される電力を0%にし、設
定温度以下になった場合100%出力するON/OFF
制御方法がある。この制御方法では、投入されるパワー
が0%か100%の何れかなので、定着ロール温度の上
昇または下降の勾配が大きく、定着ロール温度の変動幅
(リップル)が大きくなる。なお、定着ロールの駆動の
有無によっても定着ロールの温度勾配が異なり、100
%OR0%の温度制御では、定着ロール温度の変動幅が
大きくなる。また、特開昭62−6287号公報に記載
されている装置では、画像形成装置の各動作モード毎に
少なくとも三つの制御帯幅を設けて、各制御帯幅毎に予
め定められた所定の通電率で定着期の通電制御を行うこ
とにより、簡単な構成で良好な温度制御特性を得てい
る。
2. Description of the Related Art For example, in the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-161486, the time from the start of work to the start of fixing is T 0 , and the time from the start of conveyance of recording material to the start of fixing is T 1. , T 0 <T 1 , start work, T 0 > T
If the value is 1 , the heating time is driven based on the transfer time to reduce the standby time and power consumption. Generally, the temperature output of the thermistor used as the temperature detecting element of the fixing roll has poor responsiveness when the fixing roll is heated,
There is a considerable temperature difference from the actual fixing roll temperature. Therefore, if the temperature detected by the thermistor is directly used as a control parameter, loss of temperature rise time and overshoot during temperature rise occur. On the other hand, experiments have shown that the time for a stationary fixing roll to reach a certain target temperature depends linearly on the temperature of the fixing roll at the start of temperature rise and not on the ambient temperature. Therefore, it is conceivable to control the fixing roll temperature by utilizing the temperature rising time from the fixing roll temperature to the set fixing temperature.
Further, as a temperature control method after the fixing set temperature is reached, when the temperature is higher than the set temperature, the supplied electric power is set to 0%, and when the temperature is lower than the set temperature, 100% is output.
There is a control method. In this control method, since the applied power is either 0% or 100%, the gradient of the rise or fall of the fixing roll temperature is large and the fluctuation width (ripple) of the fixing roll temperature is large. The temperature gradient of the fixing roll varies depending on whether the fixing roll is driven or not.
In the temperature control of% OR0%, the fluctuation range of the fixing roll temperature becomes large. Further, in the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 62-6287, at least three control band widths are provided for each operation mode of the image forming apparatus, and a predetermined energization predetermined for each control band width is provided. By controlling the energization during the fixing period at a rate, good temperature control characteristics are obtained with a simple configuration.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、サ
ーミスタの温度出力は定着ロール昇温時での応答性が悪
いため、サーミスタから検出される温度をダイレクトに
制御パラメータとして用いることには問題がある。ま
た、この定着ロール温度から定着設定温度に到達するま
での昇温時間の特性を利用して定着ロール温度を制御す
る場合には、昇温開始時の定着ロール温度が昇温目標温
度より高いか低いかによって、定着動作を開始するため
に条件をそれぞれ設ける必要がある。さらに、定着設定
温度到達後の温度制御法として、ON/OFF制御方法
を用いた場合には、定着ロール温度の変動幅が大きく、
定着ロール温度の低下時に安定した定着性が得られない
という問題がある。また、上記の制御方法において、定
着ロール温度を定着設定温度まで昇温終了後、ヒータの
出力を昇温中(100%)から通紙時(例えば50%)
の出力に移行するとき、定着ロール周辺(側板、駆動ギ
ア、加圧ロール)の温度が低いと、定着ロール温度の急
激な落ち込みが起こり、温度低下時の定着性が劣化する
おそれがある。さらに上記従来技術では、規格値より大
きい(あるいは小さい)電圧が装置へ投入された場合に
ついては、配慮がなされていない。例えば、規格値より
大きい電圧が装置へ投入された場合には、定着ロール表
面温度が定着設定温度を下回らず暴走するおそれがあ
る。また、規格値より小さい電圧が装置へ投入された場
合には、定着ロール表面温度が定着設定温度に達せず、
未定着画像を出力するおそれがある。
In the above prior art, since the temperature output of the thermistor is poor in response when the fixing roll is heated, there is a problem in using the temperature detected by the thermistor directly as a control parameter. is there. Further, when the fixing roll temperature is controlled by utilizing the characteristic of the temperature rising time from the fixing roll temperature to reaching the fixing set temperature, whether the fixing roll temperature at the start of the heating is higher than the target heating temperature. Depending on whether it is lower, it is necessary to set conditions for starting the fixing operation. Further, when the ON / OFF control method is used as the temperature control method after the fixing set temperature is reached, the fluctuation range of the fixing roll temperature is large,
There is a problem that stable fixing properties cannot be obtained when the temperature of the fixing roll is lowered. Further, in the above control method, after the temperature of the fixing roll is raised to the set fixing temperature, the output of the heater is being raised (100%) to when the paper is passing (for example, 50%).
When the temperature around the fixing roll (side plate, drive gear, pressure roll) is low when shifting to the output of 1, the temperature of the fixing roll sharply drops, and there is a possibility that the fixing property at the time of temperature decrease deteriorates. Furthermore, in the above-mentioned conventional technique, no consideration is given to the case where a voltage higher (or lower) than the standard value is applied to the device. For example, when a voltage higher than the standard value is applied to the apparatus, the surface temperature of the fixing roll may run below the fixing setting temperature and run away. When a voltage lower than the standard value is applied to the device, the fixing roll surface temperature does not reach the fixing set temperature,
An unfixed image may be output.

【0004】本発明の目的は、このような問題点を改善
し、サーミスタの応答性の良悪に関係なく、昇温時間を
短縮でき、昇温中実際の定着ロール温度が定着設定温度
を大幅に超えることを防ぐことができる、定着装置を提
供することにある。さらに、サーミスタの応答性の遅れ
による誤動作を防止することを目的とする。また、上記
昇温開始時の定着ロール温度から昇温時間を決めて定着
動作を行う制御において、その定着ロール温度が昇温目
標温度以上でも、定温動作を行うことを可能とし、ユー
ザの装置使用環境を向上させることを目的とする。ま
た、定着ロールの温度リップル幅を小さくすることで、
トナーの記録紙へ定着性を安定させることを目的とす
る。なお、従来のON/OFF制御で使用されている装
置についても、電気的な変更を行うことなく、制御ソフ
トを変更するだけで、定着ロールの温度リップル幅を低
減可能とすることを目的とする。さらに、装置へ投入さ
れる電源電圧の変動が大きい場合でも、定着ロール表面
温度を定着設定温度近傍で維持することを目的とする。
また、定着ロールの急激な低下を抑え、定着性の劣化を
防止することを目的とする。さらに、規格値より大きい
(あるいは小さい)電圧が装置へ投入された場合に、装
置の暴走(あるいは未定着画像の出力)を防止すること
を目的とする。
The object of the present invention is to improve such problems and to shorten the temperature raising time regardless of the response of the thermistor. It is an object of the present invention to provide a fixing device that can prevent the occurrence of the above. Further, it is intended to prevent malfunction due to delay in response of the thermistor. Further, in the control for performing the fixing operation by determining the temperature raising time from the fixing roll temperature at the start of the temperature rise, it is possible to perform the constant temperature operation even if the fixing roll temperature is equal to or higher than the temperature raising target temperature. The purpose is to improve the environment. Also, by reducing the temperature ripple width of the fixing roll,
The purpose is to stabilize the fixing property of the toner on the recording paper. It should be noted that the conventional device used for ON / OFF control is also intended to be able to reduce the temperature ripple width of the fixing roll only by changing the control software without electrically changing it. . Further, it is an object of the present invention to maintain the surface temperature of the fixing roll near the preset fixing temperature even when the power supply voltage applied to the apparatus varies greatly.
Another object is to prevent a rapid decrease of the fixing roll and prevent deterioration of the fixing property. Another object is to prevent runaway of the device (or output of an unfixed image) when a voltage higher (or lower) than the standard value is applied to the device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、定着ロール(図1の19)
を含む定着部、サーミスタ(図1の4)、ヒータ(図1
の16)等を備え、定着ロール駆動後から一定時間内に
記録紙が定着部に到達するように構成された定着装置に
おいて、定着ロール温度とヒータ点灯時間との関係(図
3参照)に基づき、昇温直前にサーミスタから検出した
定着ロール温度から、上記一定時間内に定定着設定温度
まで上昇する温度幅分を見越して予め設定した昇温目標
温度までのヒータ点灯時間を決定し、その昇温目標温度
到達後、定着ロールを駆動する制御手段(「図1の1
1、13」、「図4のステップ401〜411」)を有
することに特徴がある。また、請求項2記載の発明は、
請求項1記載の発明において、昇温直前にサーミスタか
ら検出した定着ロール温度が上記昇温目標温度に到達し
ている場合、その定着ロール温度に応じてヒータ点灯時
間を決定し、直ちに定着ロールを駆動する制御手段
(「図1の11、13」、「図4のステップ401、4
02、412〜416」)を有することに特徴がある。
また、請求項3記載の発明は、定着ロールを含む定着
部、サーミスタ、ヒータ等を備え、定着ロール温度と定
着設定温度との大小関係に基づいてヒータをON/OF
F制御するように構成された定着装置において、そのヒ
ータへ投入する平均電力を段階的に変化させて給電する
とともに、定着ロールの駆動の有無によりヒータの出力
を変化させるように制御する手段(「図1の11、1
3」、「図5のステップ421〜427」)を有するこ
とに特徴がある。また、請求項4記載の発明は、請求項
1〜3記載の発明において、ヒータの昇温終了後の出力
モードを通紙時のモードに切り替える時、サーミスタの
検出温度が定着設定温度に到達するまでヒータの出力を
段階的に下げるように制御する手段(「図1の11、1
3」、「図5のステップ417〜420」)を有するこ
とに特徴がある。また、請求項5記載の発明は、定着ロ
ールを含む定着部、サーミスタ、ヒータ等を備え、定着
ロール温度と定着設定温度との大小関係に基づいてヒー
タをON/OFF制御するように構成された定着装置に
おいて、複数のヒータ点灯サイクルのパターンをメモリ
(図8の11a、13)に保持し、ヒータに投入された
電力に合ったヒータ点灯サイクルを選択する(図10の
ステップ1001,1002)ことに特徴がある。ま
た、請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明におい
て、定着ロール温度が設定値以上になった場合に用いら
れるヒータ点灯サイクルで、サーミスタによってモニタ
された定着ロールの温度勾配がプラスであった場合は、
ヒータに投入される電力がより低下するようなヒータ点
灯サイクルに切り替える(図10のステップ1010,
1011)ことに特徴がある。また、請求項7記載の発
明は、請求項5記載の発明において、定着ロール温度が
設定値以下になった場合に用いられるヒータ点灯サイク
ルで、サーミスタによってモニタされた定着ロールの温
度勾配がマイナスであった場合は、ヒータに投入される
電力がより増加するようなヒータ点灯サイクルに切り替
える(図10のステップ1006,1007)ことに特
徴がある。また、請求項8記載の発明は、請求項6また
は7記載の発明において、サーミスタによる温度勾配検
出を複数回行い、連続した検出結果よりプラス/マイナ
スを判断する(図10のステップ1004〜1006)
ことに特徴がある。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a fixing roll (19 in FIG. 1).
Including the fixing unit, the thermistor (4 in FIG. 1), the heater (FIG. 1)
16), etc., and the recording paper reaches the fixing unit within a fixed time after the fixing roll is driven, in a fixing device, based on the relationship between the fixing roll temperature and the heater lighting time (see FIG. 3). The heater lighting time is determined from the temperature of the fixing roll detected by the thermistor just before the temperature rise to the preset temperature target temperature in anticipation of the temperature range that rises to the constant fixing set temperature within the above fixed time, and the temperature rise is determined. After the warm target temperature is reached, a control unit that drives the fixing roll (see "1 in FIG. 1").
1, 13 "," steps 401 to 411 of FIG. 4 "). The invention according to claim 2 is
In the invention according to claim 1, when the fixing roll temperature detected from the thermistor immediately before the temperature rise reaches the temperature raising target temperature, the heater lighting time is determined according to the fixing roll temperature and the fixing roll is immediately set. Control means for driving (“11, 13 in FIG. 1”, “Steps 401, 4 in FIG. 4”)
02, 412 to 416 ").
According to a third aspect of the present invention, a fixing unit including a fixing roll, a thermistor, a heater, and the like are provided, and the heater is turned ON / OF based on the magnitude relationship between the fixing roll temperature and the fixing set temperature.
In the fixing device configured to perform the F control, the average power supplied to the heater is changed stepwise to supply power, and the heater output is controlled depending on whether or not the fixing roll is driven. 11, 1 in FIG.
3 ”and“ steps 421 to 427 in FIG. 5 ”). Further, in the invention described in claim 4, in the invention described in claims 1 to 3, when the output mode after the heating of the heater is finished is switched to the mode of sheet passing, the temperature detected by the thermistor reaches the fixing set temperature. Means for controlling the heater output to be gradually reduced until
3 "," steps 417-420 of FIG. 5 "). Further, the invention according to claim 5 is provided with a fixing unit including a fixing roll, a thermistor, a heater, etc., and is configured to control ON / OFF of the heater based on the magnitude relationship between the fixing roll temperature and the fixing set temperature. In the fixing device, a plurality of heater lighting cycle patterns are held in a memory (11a and 13 in FIG. 8), and a heater lighting cycle that matches the electric power supplied to the heater is selected (steps 1001 and 1002 in FIG. 10). Is characterized by. In the invention according to claim 6, in the invention according to claim 5, in the heater lighting cycle used when the fixing roll temperature exceeds a set value, the temperature gradient of the fixing roll monitored by the thermistor is positive. If yes,
The heater lighting cycle is switched so that the electric power supplied to the heater is further reduced (step 1010 in FIG. 10,
1011) is characteristic. In the invention according to claim 7, in the invention according to claim 5, in the heater lighting cycle used when the fixing roll temperature becomes equal to or lower than a set value, the temperature gradient of the fixing roll monitored by the thermistor is negative. If there is, it is characterized by switching to the heater lighting cycle so that the electric power supplied to the heater is further increased (steps 1006 and 1007 in FIG. 10). The invention according to claim 8 is the invention according to claim 6 or 7, wherein temperature gradient detection is performed a plurality of times by a thermistor, and plus / minus is determined from consecutive detection results (steps 1004 to 1006 in FIG. 10).
It is characterized by this.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明においては、ヒータを内蔵
した定着ロールとその定着ロール温度を測定するための
サーミスタとを有する定着装置を構成する。また、予め
求めた「昇温目標温度までの到達時間」と「昇温開始時
の定着ロール温度」の関係を基にして、昇温直前のサー
ミスタ検出温度から、記録紙が定着部に到達するまでの
一定時間内に定着設定温度まで上昇する温度幅分を見越
して昇温目標温度を予め設定する。制御部にて定着ロー
ル温度を制御する際、昇温直前のサーミスタ検出温度か
ら立ち上げ時間を算出してヒータFULL出力動作を行
い、その昇温目標温度に到達させた後、定着ロールを駆
動してヒータFULL出力動作を行い、記録紙が定着部
に到達するまでに定着設定温度に到達させる。なお、昇
温直前のサーミスタ検出温度が既に昇温目標温度に到達
している場合には、その検出温度に応じてヒータをFU
LL点灯させ、記録紙が定着部に到達するまでに定着設
定温度に到達するように制御する。こうして、定着設定
温度に達するまでのヒータ出力補正動作を行うととも
に、定着設定温度到達後の段階的なヒータ出力動作によ
り、適正な定着ロール温度にて安定した定着動作を可能
とする。また本発明においては、複数通りのヒータ点灯
サイクルパターンをROMに保持し、投入された電源電
圧に合ったヒータ点灯サイクルを選択し、定着ロール温
度を設定値近傍で維持するように構成する。また、定着
ロール温度を設定値以上となった場合には、温度上昇を
抑制するようなヒータ点灯サイクルを選択し、さらにそ
のヒータ点灯サイクルにおいて、単位時間中の定着ロー
ル表面温度勾配がプラスとなった場合には、デフォルト
値よりも投入電力が低下するようなヒータ点灯サイクル
を上記ROMから選択し、装置定着部の過熱暴走を回避
する。また、定着ロール温度を設定値以下となった場合
には、温度上昇を促進するようなヒータ点灯サイクルを
選択し、さらにそのヒータ点灯サイクルにおいて、単位
時間中の定着ロール表面温度勾配がマイナスとなった場
合には、デフォルト値よりも投入電力が増大するような
ヒータ点灯サイクル上記ROMから選択し、未定着画像
の出力を回避する。なお、サーミスタを温度検出素子と
して用いる場合には、数回連続して同じ定着ロール表面
温度勾配になるような検出結果を採用することにより、
サーミスタの応答性の遅れによる誤動作を防止する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a fixing device having a fixing roll incorporating a heater and a thermistor for measuring the temperature of the fixing roll is constructed. In addition, the recording paper reaches the fixing unit from the thermistor detection temperature immediately before the temperature rise based on the relationship between the “time required to reach the temperature rise target temperature” and the “fixing roll temperature at the start of temperature rise” that is obtained in advance. The temperature increase target temperature is set in advance in anticipation of the temperature range that rises to the fixing set temperature within a certain time. When the temperature of the fixing roll is controlled by the controller, the rise time is calculated from the temperature detected by the thermistor immediately before the temperature is raised, the heater FULL output operation is performed, and the fixing roll is driven after the temperature reaches the target temperature. The heater FULL output operation is performed to reach the fixing set temperature by the time the recording paper reaches the fixing unit. If the temperature detected by the thermistor just before the temperature rise has already reached the temperature increase target temperature, the heater is turned on in accordance with the detected temperature.
The LL is turned on, and the recording paper is controlled to reach the fixing set temperature by the time it reaches the fixing unit. Thus, the heater output correction operation is performed until the preset fixing temperature is reached, and the stable fixing operation can be performed at the proper fixing roll temperature by the stepwise heater output operation after the preset fixing temperature is reached. Further, in the present invention, a plurality of heater lighting cycle patterns are held in the ROM, a heater lighting cycle that matches the supplied power supply voltage is selected, and the fixing roll temperature is maintained near the set value. When the fixing roll temperature exceeds the set value, select a heater lighting cycle that suppresses the temperature rise, and in that heater lighting cycle, the fixing roll surface temperature gradient per unit time becomes positive. In such a case, a heater lighting cycle in which the input power is lower than the default value is selected from the ROM to avoid overheating runaway of the device fixing unit. When the fixing roll temperature is below the set value, select a heater lighting cycle that promotes temperature rise, and in that heater lighting cycle, the fixing roll surface temperature gradient per unit time becomes negative. In such a case, the heater lighting cycle is selected such that the input power is increased more than the default value, and the output of the unfixed image is avoided by selecting from the ROM. When the thermistor is used as the temperature detecting element, by adopting the detection result that the same fixing roll surface temperature gradient is obtained several times in succession,
Prevents malfunction due to delayed response of the thermistor.

【0007】以下、本発明の一実施例を図面により説明
する。 (第1の実施例)図1は、本発明の一実施例における定
着装置の構成図である。図1において、11は後述する
立ち上げ時間算出式、ヒータ点灯時間等を記憶するため
のメモリ、4は定着ロールの温度を測定するためのサー
ミスタ、12はサーミスタの測定温度を検出するための
検出部、13は後述する立ち上げ時間演算、ヒータ出力
判断/制御等の処理を行うための制御部、14はヒータ
駆動部、15はメインモータ駆動部、16は定着ローラ
の熱源となるハロゲンランプヒータ、17は定着ロール
及び排紙ロールを駆動するための駆動モータ、18は排
紙ロール、19は定着ロールである。この定着ロール1
9を含む定着部の構成は図2に示す通りであり、ヒート
ロール2は加熱可能な手段(熱源3)を内蔵しており、
例えばハロゲンヒータランプによっている。ヒートロー
ル2は主としてアルミ、鉄、SUS等の金属材からな
り、加圧ロール表面にはシリコンゴム等の被覆がなされ
ている。ヒートロール2の表面にはテトラフロルエチレ
ンまたはトリフロルエチレン等のフッ化炭化水素系の有
機物を主成分とするトナー離型層が形成されている。よ
り具体的には、ヒートロール2は20φ×0.4t×2
70Lであり、加圧ロールは10φの芯金5に6tのシ
リコンゴム(JISA硬度16)1が被覆されたもので
ある。加圧は両端部でなされており、ハロゲンランプは
定格700Wのものを使用する。またヒートロール2の
一部には定着ヒートロール温度検出素子としてのサーミ
スタ4が取り付けられている。なお、この他にもガラ
ス、セラミック等を材質としたロールの表面、裏面に導
電性の層を形成したヒートロールを用いてもよい。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram of a fixing device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is a memory for storing a startup time calculation formula, heater lighting time, etc., which will be described later, 4 is a thermistor for measuring the temperature of the fixing roll, and 12 is detection for detecting the measured temperature of the thermistor. Reference numeral 13 denotes a control unit for performing processing such as start-up time calculation and heater output determination / control described later, 14 denotes a heater driving unit, 15 denotes a main motor driving unit, and 16 denotes a halogen lamp heater serving as a heat source for the fixing roller. , 17 is a drive motor for driving the fixing roll and the paper discharge roll, 18 is a paper discharge roll, and 19 is a fixing roll. This fixing roll 1
The configuration of the fixing unit including 9 is as shown in FIG. 2, and the heat roll 2 has a built-in means (heat source 3) capable of heating,
For example, a halogen heater lamp is used. The heat roll 2 is mainly made of a metal material such as aluminum, iron or SUS, and the surface of the pressure roll is covered with silicon rubber or the like. On the surface of the heat roll 2, a toner release layer containing a fluorocarbon-based organic material such as tetrafluoroethylene or trifluoroethylene as a main component is formed. More specifically, the heat roll 2 is 20φ × 0.4t × 2
The pressure roller is 70 L, and the core metal 5 of 10φ is coated with 6 t of silicon rubber (JIS A hardness 16) 1. Pressurization is applied at both ends, and a halogen lamp rated at 700 W is used. A thermistor 4 as a fixing heat roll temperature detecting element is attached to a part of the heat roll 2. In addition to this, a heat roll having a conductive layer formed on the front and back surfaces of a roll made of glass, ceramic, or the like may be used.

【0008】ここで、本実施例のメモリ11に格納され
ている立ち上げ時間算出式及びヒータ点灯時間について
述べる。図3は、ヒートロール2の「昇温目標温度まで
の到達時間」と「昇温開始時の定着ロール温度」との関
係を示すものである。図3から明らかなように、静止中
の定着ロール(ヒートロール2)が、ある温度から昇温
目標温度まで到達する時間(y:昇温時間)は、昇温開
始時の定着ロール温度(x)、つまりサーミスタ4の入
力値(℃)から直線的に求められる。そこで本実施例で
は、装置の構成(「定着ロールの材質・厚さ・ロール
径」、「加圧ロールの材質・ロール径・ロール長」、
「ロール駆動開始から定着部に記録紙が到達する時間に
定着ロールが昇温中上昇する温度幅」、及び「定着設定
温度」)を考慮して妥当な昇温目標温度を設定し、図3
に示した関係(y=ax+b)を利用して、昇温開始時
の定着ロール温度から昇温目標温度までの昇温時間(ヒ
ータ点灯時間)、あるいは昇温目標温度から定着設定温
度までのヒータ点灯時間を求める。
Now, the start-up time calculation formula and the heater lighting time stored in the memory 11 of this embodiment will be described. FIG. 3 shows the relationship between the “arrival time to the temperature raising target temperature” of the heat roll 2 and the “fixing roll temperature at the start of temperature raising”. As is clear from FIG. 3, the time (y: temperature rising time) for the stationary fixing roll (heat roll 2) to reach the temperature raising target temperature from a certain temperature is the fixing roll temperature (x ), That is, it is linearly obtained from the input value (° C.) of the thermistor 4. Therefore, in the present embodiment, the apparatus configuration (“material of fixing roll / thickness / roll diameter”, “material of pressure roll / roll diameter / roll length”,
A proper temperature increase target temperature is set in consideration of "a temperature range in which the fixing roll rises during the temperature rise from the start of roll driving to the fixing portion during temperature rise" and "fixing set temperature"), and FIG.
By using the relationship (y = ax + b) shown in (1), the temperature rise time (heater lighting time) from the fixing roll temperature to the temperature rise target temperature at the start of temperature rise or the heater from the temperature rise target temperature to the fixing set temperature Find the lighting time.

【0009】まず、昇温開始時の定着ロール温度が昇温
目標温度より低い場合の制御動作について述ベる。図4
に示すように、この場合(ステップ401、402のY
es)、立ち上げ時間算出式(y=ax+b)より立ち
上げ時間を算出し(ステップ403)、その算出結果に
従って所定電力を投入し(ステップ404〜406)、
昇温目標温度とする。この昇温目標温度から定着ロール
の駆動を開始し(ステップ407)、記録紙が定着部に
到達するまでの時間、所定電力を投入する(ステップ4
08〜411)。こうして定着ロールは定着設定温度に
到達する。より具体的には、ロール駆動開始から定着部
に記録紙が到達する時間4.5秒(記録紙の搬送経路、
搬送速度により限定される)とし、定着設定温度200
℃、昇温目標温度140℃とした場合、昇温目標温度が
設定されたら、図3のような昇温開始直前の定着ロール
温度と目標温度までの到達時間の関係のグラフを、実際
に各昇温開始温度から昇温を行い到達時間を測定値から
求めることによって作成し、定数a、bを決定してお
く。上記のロールを使用した場合には、定数a:−0.
04503、定数b:5.313275が得られる。な
お、図4のステップ401〜411は請求項1記載の発
明に対応する。
First, the control operation when the fixing roll temperature at the start of temperature rise is lower than the temperature rise target temperature will be described. FIG.
In this case (Y in steps 401 and 402)
es), the start-up time is calculated from the start-up time calculation formula (y = ax + b) (step 403), and predetermined power is supplied according to the calculation result (steps 404 to 406).
Set the target temperature for temperature rise. The driving of the fixing roll is started from this target temperature rise (step 407), and a predetermined electric power is supplied until the recording paper reaches the fixing portion (step 4).
08-411). In this way, the fixing roll reaches the fixing set temperature. More specifically, the time required for the recording paper to reach the fixing unit from the start of roll driving is 4.5 seconds (the recording paper conveyance path,
(Limited by the conveyance speed)
When the temperature raising target temperature is set, when the temperature raising target temperature is set to 140 ° C. and the temperature raising target temperature is 140 ° C., a graph of the relationship between the fixing roll temperature immediately before the temperature raising starts and the arrival time to the target temperature is shown in FIG. The constants a and b are determined in advance by raising the temperature from the temperature raising start temperature and obtaining the arrival time from the measured value. When the above roll is used, the constant a: -0.
04503 and a constant b: 5.313275 are obtained. Note that steps 401 to 411 of FIG. 4 correspond to the invention of claim 1.

【0010】次に、昇温開始時の定着ロール温度が既に
昇温目標温度に達している場合の制御動作について述べ
る。図4に示すように、この場合(ステップ401、4
02のNo)、立ち上げ時間算出式(y=cx+d)よ
り立ち上げ時間を算出し(ステップ412)、その時間
になると直ちに定着ロールを駆動開始し(ステップ41
3)、所定電力を投入する(ステップ414〜41
6)。より具体的には、例えば駆動中の定着ロールの場
合には昇温目標温度=定着設定温度であり、この場合に
おいても、図3のような昇温開始直前の定着ロール温度
と目標温度までの到達時間の関係のグラフを、実際に各
昇温開始温度から昇温を行い到達時間を測定値から求め
られることは明らかである。上記算出式(y=ax+
b)と同様に、定数c,dを決定しておく。上記のロー
ルを使用した場合には、定数c:−0.05031、定
数d:10.81579が得られる。なお、図4のステ
ップ401、402、412〜416は請求項2記載の
発明に対応する。
Next, the control operation when the fixing roll temperature at the start of temperature increase has already reached the temperature increase target temperature will be described. In this case, as shown in FIG.
No. 02), the start-up time is calculated from the start-up time calculation formula (y = cx + d) (step 412), and at that time, the fixing roll is immediately driven (step 41).
3), turning on predetermined power (steps 414-41)
6). More specifically, for example, in the case of a fixing roll that is being driven, the target temperature rise is the fixing set temperature, and even in this case, the fixing roll temperature and the target temperature just before the start of temperature rise as shown in FIG. It is clear that the graph of the arrival time can be obtained from the measured value by actually raising the temperature from each temperature rising start temperature. The above calculation formula (y = ax +
The constants c and d are determined in the same manner as in b). When the above roll is used, the constant c: -0.05031 and the constant d: 10.81579 are obtained. The steps 401, 402, 412 to 416 in FIG. 4 correspond to the invention described in claim 2.

【0011】次に、本実施例におけるヒータ出力を段階
的に下げる制御について述べる。上記のように、実際の
定着ロール温度は定着設定温度に到達しているが、サー
ミスタ4の出力は応答性能から実際の温度より低い温度
を示している。このため、本実施例では、投入電力を切
り替えるサーミスタ検出温度を数点用意して、段階的に
ヒータの出力を下げる。図4に示したように定着設定温
度に到達した後、図5に示すように、サーミスタ入力値
が所定の温度k以下の場合には(ステップ417のN
o)、所定の温度kより高くなるまでi秒間の電力投入
を繰り返し(ステップ418)、所定の温度kより高け
れば(ステップ417のYes)、次にサーミスタ入力
値が所定の温度lより高いかチェックする(ステップ4
19)。その結果、所定の温度l以下ならば(ステップ
419のNo)、所定の温度lより高くなるまでj秒間
の繰り返す(ステップ420)。このように段階的(所
定の温度k、lの2段階)にヒータ出力を低下させる。
より具体的には、上記のロールを使用した場合、サーミ
スタ検出温度k:180℃、サーミスタ検出温度l:1
90℃とし、点灯時間i:11/20秒、及び点灯時間
j:5/20秒とする。なお、図5のステップ417〜
420は請求項4記載の発明に対応する。
Next, the control for gradually decreasing the heater output in this embodiment will be described. As described above, the actual fixing roll temperature has reached the set fixing temperature, but the output of the thermistor 4 shows a temperature lower than the actual temperature from the response performance. For this reason, in this embodiment, several thermistor detection temperatures for switching the input power are prepared, and the output of the heater is lowered stepwise. After the fixing set temperature is reached as shown in FIG. 4, when the thermistor input value is equal to or lower than the predetermined temperature k as shown in FIG.
o) Repeatedly turning on the power for i seconds until the temperature becomes higher than the predetermined temperature k (step 418), and if it is higher than the predetermined temperature k (Yes in step 417), then whether the thermistor input value is higher than the predetermined temperature l. Check (Step 4)
19). As a result, if the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature 1 (No in step 419), the temperature is repeated for j seconds until the temperature becomes higher than the predetermined temperature l (step 420). In this way, the heater output is lowered stepwise (two steps of predetermined temperatures k and l).
More specifically, when the above roll is used, the thermistor detection temperature k: 180 ° C., the thermistor detection temperature l: 1
The temperature is 90 ° C., and the lighting time is i: 11/20 seconds and the lighting time is j: 5/20 seconds. In addition, step 417 of FIG.
420 corresponds to the invention of claim 4.

【0012】次に、本実施例における、記録紙通紙中の
ヒータ点灯時間の制御について述べる。本実施例では、
記録紙通紙中のヒータ点灯時間を、単位時間当たりで細
く分割し、投入される電力を段階的に変化させて、より
精密な制御を行う。上記のようにサーミスタ入力値がl
より大きい状態で(図5のステップ419のYes)、
さらにサーミスタ入力値が定着設定温度より大きいかを
チェックする(ステップ421)。その結果、サーミス
タ入力値が定着設定温度より大きく(ステップ421の
Yes)、定着ロールが駆動中であれば(ステップ42
2のYes)、e秒間電力を投入する(ステップ42
3)。またサーミスタ入力値が定着設定温度より大きく
(ステップ421のYes)、定着ロールが駆動中でな
ければ(ステップ422のNo)、f秒間電力を投入す
る(ステップ424)。一方、サーミスタ入力値が定着
設定温度以下であり(ステップ421のNo)、定着ロ
ールが駆動中であれば(ステップ425のYes)、g
秒間電力を投入する(ステップ426)。またサーミス
タ入力値が定着設定温度以下であり(ステップ421の
No)、定着ロールが駆動中でなければ(ステップ42
5のNo)、h秒間電力を投入する(ステップ42
7)。これらのステップ421〜427を、上記のステ
ップ417〜420ともども定着終了あるいは異常検出
されるまで(ステップ428)、繰り返す。このような
ヒータ点灯時間は、図6に示すような温度勾配と投入電
力の関係を求めて設定される。すなわち、定着ロールの
駆動の有無で場合分けを行い、記録紙の定着動作中の定
着ロールの温度勾配を測定し、ヒータの点灯時間を決定
する。図6においては、単位時間1秒を20分割してい
るので、例えば10/20秒の場合、1秒間当たり0.
5秒間ヒータの点灯を行うように設定されている。より
具体的には、上記のロールを使用した場合、点灯時間
e:11/20秒、点灯時間f:5/20秒、点灯時間
g:14/20秒、点灯時間h:9/20秒と設定す
る。なお、図5のステップ421〜428は請求項3記
載の発明に対応する。
Next, the control of the heater lighting time during the passage of the recording paper in this embodiment will be described. In this embodiment,
The heater lighting time during the passage of recording paper is finely divided per unit time, and the supplied electric power is changed stepwise to perform more precise control. As mentioned above, the thermistor input value is l
In a larger state (Yes in step 419 of FIG. 5),
Further, it is checked whether the thermistor input value is higher than the fixing set temperature (step 421). As a result, if the thermistor input value is higher than the preset fixing temperature (Yes in step 421) and the fixing roll is being driven (step 42).
2), power is turned on for e seconds (step 42)
3). If the thermistor input value is higher than the preset fixing temperature (Yes in step 421) and the fixing roll is not being driven (No in step 422), the power is turned on for f seconds (step 424). On the other hand, if the thermistor input value is equal to or lower than the preset fixing temperature (No in step 421) and the fixing roll is being driven (Yes in step 425), g
Power is turned on for seconds (step 426). Further, the thermistor input value is equal to or lower than the preset fixing temperature (No in step 421), and the fixing roll is not being driven (step 42).
5), power is turned on for h seconds (step 42).
7). These steps 421 to 427 are repeated until the fixing is completed or an abnormality is detected (step 428) together with the above steps 417 to 420. Such heater lighting time is set by obtaining the relationship between the temperature gradient and the input power as shown in FIG. That is, cases are determined depending on whether or not the fixing roll is driven, the temperature gradient of the fixing roll during the fixing operation of the recording paper is measured, and the lighting time of the heater is determined. In FIG. 6, since the unit time of 1 second is divided into 20, for example, 10/20 seconds, 0.
It is set to turn on the heater for 5 seconds. More specifically, when the above roll is used, lighting time e: 11/20 seconds, lighting time f: 5/20 seconds, lighting time g: 14/20 seconds, lighting time h: 9/20 seconds Set. Note that steps 421 to 428 of FIG. 5 correspond to the invention of claim 3.

【0013】図7は、本実施例の制御方法にて定着動作
を行った時の制御状況を示すものである。スタート時、
サーミスタ出力は実際の定着ロール温度よりも低く検出
されるが、定着設定温度に達するまでのヒータ出力補正
動作及び定着設定温度到達後の段階的なヒータ出力動作
により、適正な定着ロール温度にて安定した定着動作を
行うことができる。まず、サーミスタの応答性に関係な
く、定着設定温度到達と同時に定着を行え、昇温開始時
の定着ロール温度が昇温目標温度以上でも定温動作を行
うことができる。また、段階的なヒータ出力制御(17
/20秒、15/20秒に示さられるように漸減、14
/20秒、9/20秒に示されるように連続的に増減)
によって、トナーの記録紙へ定着性を安定させることが
できる。さらに定着ロール温度の急激な低下が抑えら
れ、定着性の劣化を防止できる。なお、本実施例では、
立ち上げ時間算出式によってサーミスタ入力値に応じた
立ち上げ時間を算出し、定着部までの記録紙到達時間を
考慮してヒータ点灯時間を決定しているが、サーミスタ
入力値とこれに対応するヒータ点灯時間とを登録した制
御テーブルを予め用意し、サーミスタ入力値から直ちに
ヒータ点灯時間を求めるように構成してもよい。
FIG. 7 shows the control situation when the fixing operation is performed by the control method of this embodiment. At the start
Although the thermistor output is detected to be lower than the actual fixing roll temperature, it is stabilized at the proper fixing roll temperature by the heater output correction operation until the fixing setting temperature is reached and the stepwise heater output operation after the fixing setting temperature is reached. The fixing operation can be performed. First, regardless of the responsiveness of the thermistor, fixing can be performed at the same time when the set fixing temperature is reached, and the constant temperature operation can be performed even if the fixing roll temperature at the start of temperature increase is equal to or higher than the temperature increase target temperature. In addition, stepwise heater output control (17
/ 20 seconds, taper as shown in 15/20 seconds, 14
/ 20 seconds, continuous increase and decrease as shown in 9/20 seconds)
Thus, the fixing property of the toner on the recording paper can be stabilized. Further, a sharp decrease in the fixing roll temperature can be suppressed, and the fixing property can be prevented from deteriorating. In this embodiment,
The start-up time is calculated according to the thermistor input value using the start-up time calculation formula, and the heater lighting time is determined in consideration of the recording paper arrival time to the fixing section.The thermistor input value and the corresponding heater A control table in which the lighting time is registered may be prepared in advance, and the heater lighting time may be immediately obtained from the thermistor input value.

【0014】(第2の実施例)第1の実施例に示した制
御方法(具体的には図5のステップ421〜428)で
は、定着ロール温度のリップル幅を低く押さえるため、
定着装置へ投入される電源電圧の変動が大きい場合、一
対のヒータ点灯サイクルでは、定着ロール温度を、定着
設定温度に維持できないおそれがある。そこで本実施例
では、複数のヒータ点灯サイクルをメモリに保持し、装
置に投入された電源電圧に合ったヒータの点灯サイクル
を選択する制御方法を示す。本実施例の定着装置におけ
る定着ロールを含む定着部の構成は、第1の実施例(図
2)と同様である。また、本実施例の定着装置の構成は
図8に示す通りであって、ROM11a及びRAM11
bからなるメモリを有し、ROM11a中にはヒータ点
灯サイクル値を複数格納している。またRAM11b中
には現在使用中のヒータ点灯サイクル値を格納する。ま
た制御部13には、温度勾配算出/判定機能、ROM1
1aより適宜ヒータ点灯サイクルを選択する機能、及び
選択したヒータ点灯サイクルをRAM11bに書き込む
機能、を有する。
(Second Embodiment) In the control method shown in the first embodiment (specifically, steps 421 to 428 in FIG. 5), the ripple width of the fixing roll temperature is suppressed to a low level.
When the fluctuation of the power supply voltage applied to the fixing device is large, the fixing roll temperature may not be maintained at the fixing set temperature in the pair of heater lighting cycles. In view of this, the present embodiment shows a control method in which a plurality of heater lighting cycles are held in a memory and a heater lighting cycle that matches the power supply voltage applied to the device is selected. The structure of the fixing unit including the fixing roll in the fixing device of this embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 2). The configuration of the fixing device of this embodiment is as shown in FIG.
The ROM 11a stores a plurality of heater lighting cycle values. The heater lighting cycle value currently in use is stored in the RAM 11b. Further, the control unit 13 includes a temperature gradient calculation / determination function, a ROM 1
1a has a function of appropriately selecting a heater lighting cycle and a function of writing the selected heater lighting cycle in the RAM 11b.

【0015】ROM11aに格納されるヒータの点灯サ
イクルとしては、例えば単位時間1秒を10分割し、単
位時間1秒間中のヒータの点灯時間を10通り用意す
る。より具体的には、「10/10秒:連続点灯、9/
10秒:1秒中0.9秒点灯、0.1秒消灯、…、1/
10秒:1秒中0.1秒点灯、0.9秒消灯、0/10
秒:連続消灯」の10通りを設定する。なお、前記単位
時間、分割方法、設定時間、設定数等は任意でよい。ま
た、基準電圧を定着ヒータ16に印加した場合の前記ヒ
ータ点灯サイクルと定着ロール19表面の温度勾配との
関係は図9に示す通りである。なお、ヒータ点灯サイク
ルと定着ロール表面温度の温度勾配は、装置の構成(定
着ロールの材質、定着ロール厚さ、ロール径、ロール
長、加圧ロールの材質、加圧ロール厚さ、ロール径、ロ
ール長、ヒータの定格等)で異なるので、各置によって
予め測定し、ヒータ点灯サイクルと定着ロール表面温度
勾配との関係を把握しておくものとする。
As the heater lighting cycle stored in the ROM 11a, for example, a unit time of 1 second is divided into 10 units, and 10 heater lighting times within the unit time of 1 second are prepared. More specifically, "10/10 seconds: continuous lighting, 9 /
10 seconds: 0.9 seconds on, 0.1 seconds off, ..., 1 /
10 seconds: 0.1 seconds on, 0.9 seconds off, 0/10
10 seconds of "second: continuous light off" is set. The unit time, the division method, the set time, the set number, etc. may be arbitrary. Further, the relationship between the heater lighting cycle and the temperature gradient on the surface of the fixing roll 19 when the reference voltage is applied to the fixing heater 16 is as shown in FIG. In addition, the heater lighting cycle and the temperature gradient of the fixing roll surface temperature are determined by the device configuration (fixing roll material, fixing roll thickness, roll diameter, roll length, pressure roll material, pressure roll thickness, roll diameter, Since the roll length, the heater rating, etc.) are different, it is necessary to measure in advance at each unit to understand the relationship between the heater lighting cycle and the fixing roll surface temperature gradient.

【0016】ここで図10を用い、本実施例の定着ロー
ル温度制御方法を説明する。本実施例では、サーミスタ
検出温度が設定値(定着設定温度)を超えた場合(ステ
ップ1001の以上)は、定着ロール表面温度を下げる
ように(定着ロール表面温度勾配がマイナスに振れるよ
うに)、RAM11bに格納されたデデフォルトのヒー
タ点灯サイクルに切り替える(ステップ1003)。ま
た、サーミスタ検出温度が前記設定値を下回った場合
(ステップ1001の未満)には、定着ロール表面温度
を上げるように(定着ロール表面温度勾配がプラスに振
れるように)、RAM11bに格納されたデフォルトの
ヒータ点灯サイクルに切り替える(ステップ100
2)。例えば前記「4/10秒:1秒中0.4秒点灯、
0.6秒消灯」のヒータ点灯サイクルを選択し、サーミ
スタ4より検出した定着ロール温度が定着ロール設定温
度以下となった場合には、次に「8/10秒:1秒中
0.8秒点灯、0.2秒消灯」のヒータ点灯サイクルを
選択する。以上は請求項1記載の発明の一実施例であ
る。
Here, the fixing roll temperature control method of this embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, when the thermistor detection temperature exceeds the set value (fixing set temperature) (step 1001 and above), the fixing roll surface temperature is lowered (so that the fixing roll surface temperature gradient fluctuates in the negative direction). The heater lighting cycle is switched to the dedefault heater stored in the RAM 11b (step 1003). When the temperature detected by the thermistor is lower than the set value (less than step 1001), the default stored in the RAM 11b is set so as to increase the surface temperature of the fixing roll (so that the surface temperature gradient of the fixing roll swings positive). Switch to the heater lighting cycle (step 100)
2). For example, "4/10 seconds: 0.4 seconds in 1 second,
If the fixing roller temperature detected by the thermistor 4 is lower than the fixing roll set temperature when the heater lighting cycle of "0.6 second off" is selected, then "8/10 seconds: 0.8 seconds in 1 second" The heater lighting cycle of "lighting, turning off for 0.2 seconds" is selected. The above is one embodiment of the invention described in claim 1.

【0017】次に、ヒータ点灯サイクルを切り替えた後
の単位時間(例えば0.5秒間)の温度勾配の検出を3
回行い(ステップ1004,1005、あるいはステッ
プ1008,1009)、連続して同じ結果が得られた
時点で次のステップに進む。なお、定着ヒータ表面温度
勾配の検出回数はサーミスタ4の応答性の性能に左右さ
れる。以上は請求項4記載の発明の一実施例である。
Next, the temperature gradient is detected 3 times per unit time (for example, 0.5 seconds) after the heater lighting cycle is switched.
The operation is repeated (steps 1004, 1005, or steps 1008, 1009), and when the same result is continuously obtained, the process proceeds to the next step. The number of times the fixing heater surface temperature gradient is detected depends on the response performance of the thermistor 4. The above is one embodiment of the invention described in claim 4.

【0018】さらに、ステップ1001の判断結果が
「定着設定温度以上」であって、ステップ1010の判
断結果がプラスの場合は、デフォルト値よりも、投入さ
れる電力が低下するようなヒータ点灯サイクルに切り替
え(ステップ1011)、マイナスの場合には、ヒータ
点灯サイクルはデフォルトのままにする(ステップ10
12)。より具体的には、ステップ1010において、
切り替えた後の単位時間(例えば0.5秒間)の前後で
のサーミスタ検出温度を制御部12で比較し、温度変化
率を求める。なお、定着ロール表面温度勾配を検出する
際の単位時間は、デフォルトの電圧が投入されたときの
温度変化率から判断し、例えばヒータの点灯サイクルが
切り替わってから、定着設定温度を下回るまでの時間の
1/10程度とする。前記温度変化率がプラスであれ
ば、ROM11a上の設定値からデフォルトの値より1
段階出力の落ちるヒータ点灯サイクルを選択し、制御用
のRAM11b上に書き込みヒータ点灯サイクルを切り
替える。例えば、RAM11aのデフォルトで4/10
秒であれば、3/10秒に書き換える。こうして切り替
えた後、さらに温度勾配がマイナスに変化しない場合
は、前記の制御を勾配がマイナスになるまで繰り返す。
またステップ1010において、前記温度変化率がマイ
ナスであれば、デフォルトの設定値を用いる。以上は請
求項2記載の発明の一実施例である。
Further, if the result of the determination in step 1001 is "above the set fixing temperature" and the result of the determination in step 1010 is positive, the heater lighting cycle is set so that the power input becomes lower than the default value. If the switch (step 1011) is negative, the heater lighting cycle is left at the default (step 10).
12). More specifically, in step 1010,
The thermistor detection temperature before and after the unit time (for example, 0.5 seconds) after switching is compared by the control unit 12 to obtain the temperature change rate. The unit time for detecting the surface temperature gradient of the fixing roll is determined from the rate of temperature change when the default voltage is applied, and is, for example, the time from when the lighting cycle of the heater is switched to when it falls below the fixing set temperature. 1/10 of the above. If the rate of temperature change is positive, the setting value on the ROM 11a is set to 1 from the default value.
The heater lighting cycle in which the step output decreases is selected, and the writing heater lighting cycle is switched to the control RAM 11b. For example, the default of the RAM 11a is 4/10
If it is seconds, rewrite to 3/10 seconds. After the switching, if the temperature gradient does not change to a negative value, the above control is repeated until the gradient becomes negative.
In step 1010, if the temperature change rate is negative, the default setting value is used. The above is one embodiment of the invention described in claim 2.

【0019】一方、ステップ1001の判断結果が「定
着設定温度以下」であって、ステップ1006の判断結
果(本実施例では連続3回同じ判定を受けた温度勾配)
がプラスの場合は、ヒータ点灯サイクルはデフォルトの
ままにし(ステップ1012)、マイナスの場合には、
デフォルト値よりも、投入される電力が増加するような
ヒータ点灯サイクルに切り替える(ステップ100
7)。より具体的には、ステップ1006において、切
り替えた後の単位時間(例えば0.5秒間)の前後での
サーミスタ検出温度を制御部12で比較し、温度変化率
がプラスであればデフォルトの設定値を用いる。また温
度変化率がマイナスであれば、ROM11a上の設定値
からデフォルトの値より1段階出力の上がるヒータ点灯
サイクルを選択し、制御用のRAM11b上に書き込み
ヒータの点灯サイクルを切り替える。例えば、RAM1
1b上のデフォルトで7/10秒であれば、8/10秒
に書き換える。こうして切り替えた後、さらに温度勾配
がプラスに変化しない場合は、前記の制御勾配がプラス
になるまで繰り返す。なお、定着ロール表面温度勾配を
検出する際の単位時間は、前記と同様に設定する。以上
は請求項3記載の発明の一実施例である。
On the other hand, the judgment result of step 1001 is "fixing temperature or less", and the judgment result of step 1006 (in this embodiment, the temperature gradient is judged three times in succession).
If is positive, the heater lighting cycle is left at the default (step 1012), and if negative,
The heater lighting cycle is switched so that the electric power supplied increases from the default value (step 100).
7). More specifically, in step 1006, the thermistor detection temperature before and after the unit time (for example, 0.5 seconds) after switching is compared by the control unit 12, and if the temperature change rate is positive, the default setting value is set. To use. If the rate of temperature change is negative, the heater lighting cycle in which the output is increased by one step from the default value is selected from the set value on the ROM 11a, and the lighting heater lighting cycle is switched to the control RAM 11b. For example, RAM1
If the default on 1b is 7/10 seconds, rewrite to 8/10 seconds. If the temperature gradient does not change to a positive value after switching in this manner, the above-described control gradient is repeated until it becomes a positive value. The unit time for detecting the surface temperature gradient of the fixing roll is set in the same manner as described above. The above is one embodiment of the invention described in claim 3.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、サーミスタの応答性の
良悪に関係なく、定着設定温度までの昇温時間を昇温開
始時の検出温度で決定するため、昇温時間の短縮(定着
設定温度到達と同時に定着を行える)、昇温中実際の定
着ロール温度が定着設定温度を大幅に超えることを防ぐ
ことができる。また本発明によれば、昇温開始時の定着
ロール温度から昇温時間を決めて定着動作を行う制御に
おいて、定着動作を開始できる定着ロール温度幅が、室
温から定着設定温度直前まで取れることにより、昇温目
標温度以上では定温動作を行うことができないという制
限がなくなり、ユーザの装置使用環境の向上につなが
る。また本発明によれば、定着ロールの温度リップル幅
を小さくすることで、トナーの記録紙へ定着性を安定さ
せることができる。また、従来のON/OFF制御で使
用されている装置についても、電気的な変更を行うこと
なく、制御ソフトを変更するだけで、定着ロールの温度
リップル幅の低減がはかれる。また本発明によれば、定
着ロール温度の急激な低下が抑えられ、定着性の劣化を
防止できる。また本発明によれば、ヒータの点灯サイク
ルを複数メモリに保持することで、装置に投入された電
源電圧に合ったヒータの点灯サイクルを選択することが
可能になり、定着ロール表面温度を定着設定温度近傍で
維持することができる。また本発明によれば、装置へ投
入される電源電圧が規格値より大きい場合でも、定着装
置の加熱暴走を未然に防止できる。また、電源電圧の変
動に対して、常に安定した定着性が得られる。また、電
源の仕様が異なる場合(例えば220V系と240V系
のように)においても、装置のハード的な変更を伴わな
いで対応できるので、製造コストの低減がはかれる。ま
た本発明によれば、装置へ投入される電源電圧が規格値
より小さい場合でも、未定着画像を出力することはな
く、電源電圧の変動に対して、常に安定した定着性が得
られる。また、電源の仕様が異なる場合においても、装
置のハード的な変更を伴わないで対応できるので、製造
コストの低減がはかれる。また本発明によれば、サーミ
スタの連続した温度検出結果より判断するので、誤動作
を防止することができる。
According to the present invention, the temperature rise time up to the fixing set temperature is determined by the detected temperature at the start of temperature rise regardless of the response of the thermistor. It is possible to prevent the actual fixing roll temperature from significantly exceeding the fixing set temperature during the temperature rise, while fixing can be performed at the same time when the set temperature is reached. Further, according to the present invention, in the control for performing the fixing operation by deciding the temperature rising time from the fixing roll temperature at the start of temperature increase, the fixing roll temperature range in which the fixing operation can be started can be from room temperature to just before the fixing set temperature. The restriction that the constant temperature operation cannot be performed at the temperature increase target temperature or higher is eliminated, and the user's environment for using the apparatus is improved. Further, according to the present invention, the fixing property of the toner on the recording paper can be stabilized by reducing the temperature ripple width of the fixing roll. Further, also in the device used in the conventional ON / OFF control, the temperature ripple width of the fixing roll can be reduced only by changing the control software without electrically changing it. Further, according to the present invention, it is possible to prevent a sharp decrease in the fixing roll temperature and prevent the fixing property from deteriorating. Further, according to the present invention, by holding the heater lighting cycle in a plurality of memories, it is possible to select the heater lighting cycle that matches the power supply voltage applied to the apparatus, and set the fixing roll surface temperature to the fixing setting. It can be maintained near the temperature. Further, according to the present invention, even when the power supply voltage applied to the apparatus is higher than the standard value, heating runaway of the fixing apparatus can be prevented in advance. In addition, a stable fixing property can always be obtained against the fluctuation of the power supply voltage. Further, even when the specifications of the power supply are different (for example, 220V system and 240V system), it can be dealt with without changing the hardware of the device, so that the manufacturing cost can be reduced. Further, according to the present invention, even when the power supply voltage applied to the apparatus is smaller than the standard value, an unfixed image is not output, and stable fixability can always be obtained against fluctuations in the power supply voltage. Further, even when the specifications of the power source are different, it is possible to deal with the apparatus without changing the hardware, so that the manufacturing cost can be reduced. Further, according to the present invention, since the judgment is made on the basis of the temperature detection results obtained by the thermistor continuously, it is possible to prevent malfunction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における定着装置の構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における定着部の構成を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a fixing unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における昇温開始時の定着ロ
ール温度と昇温目標温度までの到達時間との関係を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a fixing roll temperature at the start of temperature increase and an arrival time to a temperature increase target temperature in one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における定着ロール温度制御
方法を示すフローチャートの一部である。
FIG. 4 is a part of a flowchart showing a fixing roll temperature control method according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における定着ロール温度制御
方法を示すフローチャートの一部である。
FIG. 5 is a part of a flow chart showing a fixing roll temperature control method in one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例における投入電力と定着ロー
ルの温度勾配を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an applied power and a temperature gradient of a fixing roll in one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例における定着ロール温度制御
時の状態変化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a state change during fixing roll temperature control in one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例における定着装置の構成を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a fixing device according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例における基準電圧を印加した
場合の各ヒータ点灯サイクルでの定着ロール表面温度勾
配を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a fixing roll surface temperature gradient in each heater lighting cycle when a reference voltage is applied in one embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例における定着ロール温度制
御方法を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a fixing roll temperature control method according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:シリコンゴム、2:ヒートロール、3:熱源、4:
サーミスタ、5:加圧ロール芯金、11:メモリ、1
2:検出部、13:制御部、14:ヒータ駆動部、1
5:メインモータ駆動部、16:ハロゲンランプヒー
タ、17:駆動モータ、18:排紙ロール、19:定着
ロール。
1: Silicone rubber, 2: Heat roll, 3: Heat source, 4:
Thermistor, 5: pressure roll core metal, 11: memory, 1
2: detection unit, 13: control unit, 14: heater drive unit, 1
5: main motor drive unit, 16: halogen lamp heater, 17: drive motor, 18: paper discharge roll, 19: fixing roll.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 定着ロールを含む定着部と、該定着ロー
ルの一部に接して配置されたサーミスタと、該定着ロー
ルを昇温させるヒータとを備え、定着ロール駆動後から
一定時間内に記録紙が定着部に到達するように構成され
た定着装置において、 定着ロール温度とヒータ点灯時間との関係に基づき、昇
温直前にサーミスタから検出した定着ロール温度から、
上記一定時間内に定定着設定温度まで上昇する温度幅分
を見越して予め設定した昇温目標温度までのヒータ点灯
時間を決定し、該昇温目標温度到達後、定着ロールを駆
動する制御手段を有することを特徴とする定着装置。
1. A fixing unit including a fixing roll, a thermistor arranged in contact with a part of the fixing roll, and a heater for raising the temperature of the fixing roll, and recording within a fixed time after driving the fixing roll. In the fixing device configured so that the paper reaches the fixing unit, based on the relationship between the fixing roll temperature and the heater lighting time, from the fixing roll temperature detected by the thermistor immediately before the temperature rise,
A control means for determining the heater lighting time up to the preset temperature raising target temperature in anticipation of the temperature range that rises to the constant fixing set temperature within the fixed time, and driving the fixing roll after reaching the temperature raising target temperature. A fixing device having.
【請求項2】 上記昇温直前にサーミスタから検出した
定着ロール温度が上記昇温目標温度に到達している場
合、該定着ロール温度に応じてヒータ点滅時間を決定
し、直ちに定着ロールを駆動する制御手段を有すること
を特徴とする請求項1記載の定着装置。
2. When the temperature of the fixing roll detected by the thermistor just before the temperature rise reaches the target temperature of the temperature rise, the heater blinking time is determined according to the temperature of the fixing roll and the fixing roll is immediately driven. The fixing device according to claim 1, further comprising a control unit.
【請求項3】 定着ロールを含む定着部と、該定着ロー
ルの一部に接して配置されたサーミスタと、該定着ロー
ルを昇温させるヒータとを備え、定着ロール温度と定着
設定温度との大小関係に基づいてヒータをON/OFF
制御するように構成された定着装置において、 該ヒータへ投入する平均電力を段階的に変化させて給電
するとともに、定着ロールの駆動の有無によりヒータの
出力を変化させるように制御する手段を有することを特
徴とする定着装置。
3. A fixing unit including a fixing roll, a thermistor arranged in contact with a part of the fixing roll, and a heater for raising the temperature of the fixing roll. ON / OFF of heater based on relationship
In the fixing device configured to control, the average electric power supplied to the heater is changed stepwise to supply electric power, and the fixing device has means for controlling the output of the heater depending on whether or not the fixing roll is driven. Fixing device characterized by.
【請求項4】 上記ヒータの昇温終了後の出力モードを
通紙時のモードに切り替える時、サーミスタの検出温度
が定着設定温度に到達するまでヒータの出力を段階的に
下げるように制御する手段を有することを特徴とする請
求項1または2または3記載の定着装置。
4. A means for controlling so that the output of the heater is stepwise reduced until the temperature detected by the thermistor reaches a fixing set temperature when the output mode after the heating of the heater is finished is switched to the mode of paper passing. The fixing device according to claim 1, 2 or 3, further comprising:
【請求項5】 定着ロールを含む定着部と、該定着ロー
ルの一部に接して配置されたサーミスタと、該定着ロー
ルを昇温させるヒータとを備え、定着ロール温度と定着
設定温度との大小関係に基づいてヒータをON/OFF
制御するように構成された定着装置において、 定着ロール温度と対応させた複数のヒータ点灯サイクル
のパターンを保持するための記憶手段と、サーミスタよ
り検出した定着ロール温度に対応したヒータ点灯サイク
ルを、上記記憶手段から選択する制御手段と、を有する
ことを特徴とする定着装置。
5. A fixing unit including a fixing roll, a thermistor arranged in contact with a part of the fixing roll, and a heater for raising the temperature of the fixing roll. ON / OFF of heater based on relationship
In the fixing device configured to control, the storage unit for holding the pattern of the plurality of heater lighting cycles corresponding to the fixing roll temperature and the heater lighting cycle corresponding to the fixing roll temperature detected by the thermistor are And a control unit that selects from a storage unit.
【請求項6】 上記定着ロール温度が定着設定温度以上
になった場合は、上記記憶手段から所定のヒータ点灯サ
イクルを選択し、該ヒータ点灯サイクルで、サーミスタ
により検出された定着ロール温度の温度勾配が、プラス
であった場合には、上記ヒータ点灯サイクルよりもヒー
タに投入される電力が低下するように設定されたヒータ
点灯サイクルに切り替える制御手段を有することを特徴
とする請求項5記載の定着装置。
6. When the fixing roll temperature exceeds a fixing set temperature, a predetermined heater lighting cycle is selected from the storage means, and the temperature gradient of the fixing roll temperature detected by the thermistor in the heater lighting cycle is selected. However, if it is positive, the fixing means for switching to the heater lighting cycle is set so that the electric power supplied to the heater is lower than that of the heater lighting cycle. apparatus.
【請求項7】 上記定着ロール温度が定着設定温度以下
になった場合は、上記記憶手段から所定のヒータ点灯サ
イクルを選択し、該ヒータ点灯サイクルで、サーミスタ
により検出された定着ロール温度の温度勾配が、マイナ
スであった場合には、上記ヒータ点灯サイクルよりもヒ
ータに投入される電力が増加するように設定されたヒー
タ点灯サイクルに切り替える制御手段を有することを特
徴とする請求項5記載の定着装置。
7. When the fixing roll temperature becomes equal to or lower than the fixing set temperature, a predetermined heater lighting cycle is selected from the storage means, and the temperature gradient of the fixing roll temperature detected by the thermistor in the heater lighting cycle is selected. If the value is negative, the fixing means for switching to the heater lighting cycle is set so that the electric power supplied to the heater is increased more than the heater lighting cycle. apparatus.
【請求項8】 上記サーミスタにより検出された定着ロ
ール温度の温度勾配を求める場合には、複数回連続して
温度勾配を検出し、連続した検出結果をもとにして判断
する制御手段を有することを特徴とする請求項6または
7記載の定着装置。
8. When the temperature gradient of the fixing roll temperature detected by the thermistor is obtained, the temperature gradient is detected a plurality of times in succession, and a control means for making a determination based on the continuous detection result is provided. The fixing device according to claim 6, wherein:
JP15953396A 1995-08-03 1996-06-20 Fixing device Pending JPH09101719A (en)

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JP19829595 1995-08-03
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2442184A1 (en) * 2010-10-15 2012-04-18 Sagemcom Documents Sas Method for determining a time-varying temperature of at least one temperature-critical component
JP2015141408A (en) * 2014-01-30 2015-08-03 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 image forming apparatus
JP2016024398A (en) * 2014-07-23 2016-02-08 シャープ株式会社 Fixation device, image forming apparatus, and conveyance control method

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