JPH11102129A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JPH11102129A
JPH11102129A JP26237597A JP26237597A JPH11102129A JP H11102129 A JPH11102129 A JP H11102129A JP 26237597 A JP26237597 A JP 26237597A JP 26237597 A JP26237597 A JP 26237597A JP H11102129 A JPH11102129 A JP H11102129A
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JP
Japan
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image forming
heating
forming apparatus
transfer material
heater
Prior art date
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Application number
JP26237597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanobu Taira
昌宣 平
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the rising time of a device and to optimally distribute consumed power in the midst of the standby of the device and in the midst of forming an image. SOLUTION: This device is provided with at least two exothermic resistors 42a and 42b in the heater 31 of the fixing device 20, and a controller 101 controls to switch energizing so that the resistors 42a and 42b are energized when the device rises (at the time of warm-up) and only either resistor 42a is energized when the device stands by and when the image is formed.

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、電子写真プロセス
を利用して画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成装置に係り、特に転写材に転写された
トナー画像を加熱して定着させる定着装置を備えた画像
形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., which forms an image using an electrophotographic process, and more particularly, to a method of heating a toner image transferred to a transfer material to fix the toner image. The present invention relates to an image forming apparatus provided with a fixing device for performing the fixing.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真プロセスを利用した画像形成装
置は、画像形成時には、電子写真感光体の表面を帯電装
置によって一様に帯電処理し、帯電された電子写真感光
体表面を露光装置によって露光して静電潜像を形成す
る。そして、この静電潜像を現像装置で現像してトナー
画像を形成し、このトナー画像を転写装置によって用紙
などの転写材に転写して、定着装置によりトナー画像が
転写材上に永久固着画像として定着され、出力される。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus utilizing an electrophotographic process, during image formation, the surface of an electrophotographic photosensitive member is uniformly charged by a charging device, and the charged surface of the electrophotographic photosensitive member is exposed by an exposing device. To form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is developed by a developing device to form a toner image, the toner image is transferred to a transfer material such as paper by a transfer device, and the toner image is permanently fixed on the transfer material by a fixing device. Is fixed and output.

【0003】従来、前記定着装置によるトナー画像の定
着には熱ローラ方式が一般に用いられていたが、近年、
省電力化及び電源投入から画像出力までの時間短縮を実
現するためにフィルム加熱定着装置が提案されている
(例えば、特開昭63−313182号公報、特開平2
−157878号公報等)。
Conventionally, a heat roller system has been generally used for fixing a toner image by the fixing device.
In order to save power and shorten the time from power-on to image output, a film heating and fixing device has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-313182, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 1577878).

【0004】フィルム加熱定着装置は、発熱抵抗体(ヒ
ータ等)を備えた加熱体と、該加熱体と片面で接触摺動
する耐熱性の定着フィルムと、該定着フィルムを介して
転写材を前記加熱体に密着させる加圧ローラとを備え、
加熱体と加圧ローラにより形成されるニップ部に定着フ
ィルムと転写材とを一緒に挟持搬送して転写材を加熱す
ることにより、トナー像を転写材上に永久固着画像とし
て定着させることができる。
[0004] The film heating and fixing apparatus comprises a heating element provided with a heating resistor (heater, etc.), a heat-resistant fixing film that slides in contact with the heating element on one side, and a transfer material via the fixing film. A pressure roller that is in close contact with the heating element,
The toner image can be fixed as a permanently fixed image on the transfer material by heating the transfer material by nipping and transporting the fixing film and the transfer material together in the nip formed by the heating element and the pressure roller. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記定着装置を備えた
従来の画像形成装置では、定着装置の加熱体と加圧ロー
ラにより形成されるニップ部(定着部)の温度を早く目
標温度に到達させるために、加熱体の発熱抵抗体(ヒー
タ等)の出力を大きくするように抵抗値を設定してい
る。
In a conventional image forming apparatus provided with the above fixing device, the temperature of a nip (fixing portion) formed by a heating element and a pressure roller of the fixing device quickly reaches a target temperature. Therefore, the resistance value is set so as to increase the output of the heating resistor (heater or the like) of the heating element.

【0006】しかしながら、画像形成装置の全消費電力
のうち、定着装置の発熱抵抗体(ヒータ等)に割り振る
ことができる電力は、モーター、クラッチ等の駆動系負
荷の電力を除いた分であり、この駆動系負荷の電力が大
きくなればなるほど発熱抵抗体に割り振られる電力が小
さくなり、画像形成装置のウォームアップ時間(立ち上
げ時間)が長くなるという問題点があった。
However, of the total power consumption of the image forming apparatus, the power that can be allocated to the heating resistor (heater or the like) of the fixing device is the amount excluding the power of the drive system load such as a motor and a clutch. As the power of the drive system load increases, the power allocated to the heating resistor decreases, and the warm-up time (start-up time) of the image forming apparatus increases.

【0007】また、上記従来の画像形成装置では、ウォ
ームアップ時(立ち上げ時)に費やされる電力と、画像
形成時と装置待機中に費やされる電力とが等しく、画像
形成時と装置待機中に無駄な電力が浪費されるという問
題点があった。
In the above-described conventional image forming apparatus, the power consumed at the time of warm-up (start-up) is equal to the power consumed at the time of image formation and at the time of standby of the apparatus. There is a problem that wasteful power is wasted.

【0008】そこで、本発明は、ウォームアップ時間
(立ち上げ時間)の短縮化と、画像形成時と装置待機中
での電力を低減することができる画像形成装置を提供す
ることを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of shortening a warm-up time (start-up time) and reducing power during image formation and during standby of the apparatus.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、通電により発熱する発熱抵抗
体を備えた加熱体と、該加熱体と一方側の面に接触摺動
し他方側の面で表面にトナー画像が転写された転写材と
接触する回転自在な無端状の耐熱性の定着フィルムと、
該定着フィルムを介して前記転写材を前記加熱体に密着
させる回転自在な加圧部材と、を備え、前記加熱体と前
記加圧部材により形成される圧接ニップ部に前記定着フ
ィルムと前記転写材が一緒に挟持搬送されることによっ
て前記転写材を加熱する定着装置を有する画像形成装置
において、前記加熱体は少なくとも2つ以上の複数の前
記発熱抵抗体を有し、該複数の発熱抵抗体への通電を前
記画像形成装置の状態に応じて切り替え制御する制御手
段を具備した、ことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a heating element provided with a heating resistor which generates heat by energization, and a sliding contact between the heating element and one surface. A rotatable endless heat-resistant fixing film that contacts the transfer material on which the toner image has been transferred on the other surface,
A rotatable pressure member for bringing the transfer material into close contact with the heating element via the fixing film, and a fixing nip portion formed by the heating element and the pressure member; In the image forming apparatus having a fixing device for heating the transfer material by being pinched and conveyed together, the heating element has at least two or more of the heating resistors, and Control means for controlling switching of energization according to the state of the image forming apparatus.

【0010】また、前記制御手段は、前記画像形成装置
の立ち上げ時には前記複数の発熱抵抗体へ通電を行い、
前記画像形成装置の待機時と画像形成時には前記立ち上
げ時よりも少ない数の前記発熱抵抗体へ通電を行うよう
通電切り替え制御する、ことを特徴としている。
[0010] Further, the control means energizes the plurality of heating resistors when the image forming apparatus is started up,
At the time of standby and image formation of the image forming apparatus, power supply switching control is performed so as to supply power to a smaller number of the heating resistors than at the time of startup.

【0011】また、前記複数の発熱抵抗体の抵抗値比率
がそれぞれ異なる、ことを特徴としている。
Further, the plurality of heating resistors have different resistance value ratios.

【0012】(作用)本発明の構成によれば、電源投入
後の装置立ち上げ時には、定着装置の複数の発熱抵抗体
へ通電を行い、定着温度が目標温度に達した後の待機時
と画像形成時には、前記立ち上げ時よりも少ない数の発
熱抵抗体へ通電を行うよう通電切り替え制御することに
より、立ち上げ時間を短縮することができ、かつ待機時
と画像形成時に費やされる電力を低減させることができ
る。
(Operation) According to the configuration of the present invention, when the apparatus is started up after the power is turned on, the plurality of heating resistors of the fixing apparatus are energized, and the standby state after the fixing temperature reaches the target temperature and the image forming operation. At the time of formation, by controlling the energization switching so as to energize a smaller number of heating resistors than at the time of startup, the startup time can be reduced, and the power consumed during standby and during image formation is reduced. be able to.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は、本実施の形態に係る画像形成装置
(本実施の形態では転写式電子写真方式、原稿台−光学
系移動型の複写機)を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to the present embodiment (in the present embodiment, a copying machine of a transfer type electrophotographic type, a platen-optical system moving type).

【0015】図1において、1は固定の原稿台ガラスで
あり、原稿(不図示)をこの原稿台ガラス1上に所定の
載置基準に従って複写すべき画像面を下向きにして載置
し、その上から原稿押さえ板2を被せてセットするよう
になっている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a fixed platen glass, and a document (not shown) is placed on the platen glass 1 with an image surface to be copied facing downward according to a predetermined placing reference. The original pressing plate 2 is set from above.

【0016】原稿のセット後にコピースタートボタン
(不図示)を押下すると、コピースタート信号が出力さ
れ、このコピースタート信号に基づいて原稿露光ランプ
3aが点灯し、この原稿露光ランプ3aと第1ミラー3
bが原稿台ガラス1の下面に沿って、左方のホームポジ
ションから右方へ所定の速度Vで往動し、第2ミラー3
c及び第3ミラー3dが原稿露光ランプ3a及び第1ミ
ラー3bと同方向にV/2の速度で往動することによ
り、原稿台ガラス1上にセットされた原稿の下向き画像
面が、左辺側から右辺側に照明走査される。
When a copy start button (not shown) is depressed after the original is set, a copy start signal is output. Based on the copy start signal, the original exposure lamp 3a is turned on, and the original exposure lamp 3a and the first mirror 3 are turned on.
b moves forward from the home position on the left side to the right side at a predetermined speed V along the lower surface of the platen glass 1, and the second mirror 3
c and the third mirror 3d reciprocate at the speed of V / 2 in the same direction as the original exposure lamp 3a and the first mirror 3b, so that the downward image surface of the original set on the original table glass 1 is shifted to the left side. Is scanned from the right side to the right side.

【0017】この照明走査光の原稿面反射光Lは、結像
レンズ3e、第4ミラー3f、第5ミラー3g、及び第
6ミラー3hを介してドラム型電子写真感光体(以下、
感光ドラムという)4の表面に照射され、この表面の所
定の露光位置においてスリット結像露光が行われる。
The original surface reflection light L of the illumination scanning light is transmitted through a drum lens 3e, a fourth mirror 3f, a fifth mirror 3g, and a sixth mirror 3h through a drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter, referred to as a drum type electrophotographic photosensitive member).
Irradiation is performed on the surface of a photosensitive drum 4), and slit image formation exposure is performed at a predetermined exposure position on this surface.

【0018】感光ドラム4は、時計方向に所定の周速度
にて回転駆動されており、上記露光を受ける前に一次帯
電器5により所定の極性・電位に一様に帯電処理されて
いる。従って、感光ドラム4の帯電面に上記露光がなさ
れることにより、感光ドラム4の表面に原稿画像に対応
した静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置6に
よりトナー画像として現像される。
The photosensitive drum 4 is rotationally driven in a clockwise direction at a predetermined peripheral speed, and is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a primary charger 5 before receiving the exposure. Accordingly, by performing the above-described exposure on the charged surface of the photosensitive drum 4, an electrostatic latent image corresponding to the original image is formed on the surface of the photosensitive drum 4, and the electrostatic latent image is developed as a toner image by the developing device 6. Is done.

【0019】一方、転写材Pは給紙カセット7から給紙
ローラ8と分離爪9とで1枚分離給送され、シートパス
10、搬送ローラ11,12、レジストローラ13の経
路で感光ドラム4と転写装置14の間の転写部に所定の
タイミングにて導入される。もしくは、転写材Pはマル
チ手差し給紙部15から差し込まれ、給紙ローラ16、
搬送ローラ12、レジストローラ13の経路で上記転写
部に所定のタイミングにて導入される。
On the other hand, the transfer material P is separated and fed one by one from a paper feed cassette 7 by a paper feed roller 8 and a separation claw 9, and is transferred along a path of a sheet path 10, transport rollers 11 and 12, and a registration roller 13. It is introduced at a predetermined timing into a transfer portion between the transfer device 14 and the transfer device 14. Alternatively, the transfer material P is inserted from the multi-manual paper feeding unit 15,
The toner is introduced into the transfer unit at a predetermined timing along the path of the conveying roller 12 and the registration roller 13.

【0020】上記転写部に搬送される転写材Pに、感光
ドラム4の表面に形成されたトナー画像が転写される。
トナー画像が転写された転写材Pは、感光ドラム4から
分離されて搬送装置19のベルト上に載り、後述する定
着装置20へ導入されてヒータ31によりトナー画像の
加熱定着処理を受け、排紙ローラ21により排紙トレイ
22へ排出される。
The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 4 is transferred to the transfer material P conveyed to the transfer section.
The transfer material P on which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 4 and placed on the belt of the transport device 19, introduced into a fixing device 20 to be described later, subjected to a heating and fixing process of the toner image by the heater 31, and discharged. The paper is discharged to the paper discharge tray 22 by the rollers 21.

【0021】転写材Pへのトナー画像転写後の感光ドラ
ム4の表面は、クリーニング装置17により転写残りト
ナー等の残存付着物の除去を受けて清浄面化され、ま
た、前露光ランプ18により残留電位が除電されて繰り
返して作像に供される。
After the transfer of the toner image onto the transfer material P, the surface of the photosensitive drum 4 is cleaned by a cleaning device 17 to remove remaining deposits such as untransferred toner and the like. The potential is removed, and the image is repeatedly provided for image formation.

【0022】なお、上記画像形成装置においては、給紙
部、搬送部、感光ドラム、定着部等を、メイン駆動源と
してのDCブラシレスモータM1にて駆動し、光学系
(画像を読みとるための機構を含む)は、ステッピング
モータM2の各相Aa、A*、B、B*に印加する相励
磁信号の出力を、負荷に設定される速度情報により、2
相励磁方式、1−2相励磁方式の2種類に切り替えて行
っている。
In the above-described image forming apparatus, a paper feed unit, a transport unit, a photosensitive drum, a fixing unit, and the like are driven by a DC brushless motor M1 as a main drive source, and an optical system (a mechanism for reading an image) is used. The output of the phase excitation signal applied to each phase Aa, A *, B, B * of the stepping motor M2 is determined by the speed information set in the load for 2 times.
The two types of phase excitation method and 1-2 phase excitation method are switched.

【0023】また、給紙方式は、上述したように給紙カ
セット7からの給紙と、マルチ手差し給紙部15からの
給紙が選択できる。
As described above, the sheet feeding method can be selected from sheet feeding from the sheet feeding cassette 7 and sheet feeding from the multi-manual sheet feeding section 15.

【0024】給紙カセット7からの給紙の場合、給紙カ
セット7の有無を検知すると共に、給紙カセット7内の
転写材P(用紙)のサイズを検知するスイッチ群23
と、給紙カセット7内の転写材Pの有無を検知するスイ
ッチ24により転写材Pの状態が管理されており、上記
スイッチ23、24で異常を検出した場合には、表示部
(不図示)にその旨の表示がなされる。また、マルチ手
差しの場合、マルチ手差し給紙部15の状態を検知する
スイッチ(不図示)によって状態を管理し、異常を検出
すると表示部(不図示)にその旨の表示がなされる。
In the case of paper feeding from the paper cassette 7, a switch group 23 for detecting the presence or absence of the paper cassette 7 and detecting the size of the transfer material P (paper) in the paper cassette 7.
The state of the transfer material P is managed by a switch 24 for detecting the presence or absence of the transfer material P in the paper feed cassette 7, and when an abnormality is detected by the switches 23 and 24, a display unit (not shown) Is displayed to that effect. In the case of multi-manual feed, the state is managed by a switch (not shown) for detecting the state of the multi-manual feed unit 15, and when an abnormality is detected, a display to that effect is displayed on a display unit (not shown).

【0025】次に、定着装置20について詳しく説明す
る。本実施の形態の定着装置20はフィルム加熱定着装
置である。図2は、この定着装置20の概略構成を示す
断面図、図3はその斜視図、図4は加熱体の一部切り欠
き斜視図である。
Next, the fixing device 20 will be described in detail. The fixing device 20 of the present embodiment is a film heat fixing device. FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the fixing device 20, FIG. 3 is a perspective view thereof, and FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of a heating element.

【0026】これらの図において、31は加熱体(以
下、ヒータという)であり、発熱面側を下向きにして耐
熱性のプラスチックサポータ32の下面に固定支持させ
てある。33、34はフィルム駆動ローラとフィルムテ
ンションローラであり、この2本のローラ33、34と
ヒータ31のプラスチックサポータ32は互いに略平行
に配設してあり、これらのプラスチックサポータ32と
ローラ33、34間にエンドレスベルト状の耐熱性フィ
ルム(以下、定着フィルムと記す)35を懸回張設して
ある。
In these figures, reference numeral 31 denotes a heating element (hereinafter, referred to as a heater), which is fixedly supported on the lower surface of a heat-resistant plastic supporter 32 with the heat-generating surface side facing downward. Reference numerals 33 and 34 denote a film drive roller and a film tension roller. The two rollers 33 and 34 and the plastic supporter 32 of the heater 31 are disposed substantially parallel to each other. An endless belt-like heat-resistant film (hereinafter, referred to as a fixing film) 35 is stretched and stretched therebetween.

【0027】36は定着フィルム35を挟ませてヒータ
31の下面に圧接させた加圧ローラであり、定着フィル
ム35を挟んでヒータ31と加圧ローラ36との間に圧
接ニップ部(定着ニップ部、加熱ニップ部)Nが形成さ
れている。
Reference numeral 36 denotes a pressure roller which is pressed against the lower surface of the heater 31 with the fixing film 35 interposed therebetween, and has a pressure contact nip portion (fixing nip portion) between the heater 31 and the pressure roller 36 with the fixing film 35 interposed therebetween. , Heating nip portion) N is formed.

【0028】定着フィルム35は、駆動ローラ33の時
計方向回転駆動に伴い時計方向に所定の周速度、すなわ
ち上記転写部から搬送装置10で定着装置20へ導入さ
れる転写材Pの搬送速度と略同じ周速度を持って回転駆
動されており、皺や蛇行、速度遅れがないように、補正
制御されている。例えば、本実施の形態においては、図
3に示すようにフィルム寄り移動を検知し、もしくは寄
り移動を規制する規制部材37が設けられており、該規
制部材37からの信号に基づいてフィルム寄り移動制御
機構(図示せず)により、定着フィルム35の蛇行が防
止されるようになっている。
The fixing film 35 has a predetermined peripheral speed in the clockwise direction with the clockwise rotation of the driving roller 33, that is, substantially equal to the transport speed of the transfer material P introduced into the fixing device 20 by the transport device 10 from the transfer section. It is driven to rotate at the same peripheral speed, and is subjected to correction control so as to prevent wrinkles, meandering, and speed delay. For example, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, a regulating member 37 that detects the movement of the film or restricts the movement of the film is provided, and the movement of the film is controlled based on a signal from the regulating member 37. A meandering of the fixing film 35 is prevented by a control mechanism (not shown).

【0029】加圧ローラ36は、シリコーンゴム等の離
型性の良いゴム弾性層を有するローラであり、例えば、
総圧4〜10kgの当接圧を持ってヒータ31の下面と
対向圧接させてある。なお、加圧ローラ36は、この定
着フィルム35に従動回転するようになっている。
The pressure roller 36 is a roller having a rubber elastic layer having good releasability such as silicone rubber.
The heater 31 is pressed against the lower surface of the heater 31 with a contact pressure of 4 to 10 kg in total. The pressure roller 36 is driven to rotate by the fixing film 35.

【0030】そして、定着フィルム35が回転駆動さ
れ、また、ヒータ31が発熱状態にあるときに、転写材
Pが定着フィルム35と加圧ローラ36の間に形成され
る圧接ニップ部Nに導入されると、転写材Pは定着フィ
ルム35面に密着してフィルム35と一緒に狭持搬送さ
れ、ヒータ31の熱を定着フィルム35を介して受けて
加熱され、転写材P上の未定着トナー画像Tが転写材P
面に加熱・加圧される。圧接ニップ部Nを通った転写材
Pは、定着フィルム35の面から曲率分離される。
Then, when the fixing film 35 is driven to rotate and the heater 31 is in a heating state, the transfer material P is introduced into the press-contact nip N formed between the fixing film 35 and the pressure roller 36. Then, the transfer material P comes into close contact with the surface of the fixing film 35, is conveyed while being held together with the film 35, is heated by receiving the heat of the heater 31 via the fixing film 35, and is heated by the unfixed toner image on the transfer material P. T is transfer material P
The surface is heated and pressurized. The transfer material P that has passed through the pressure nip N is separated from the surface of the fixing film 35 by a curvature.

【0031】定着フィルム35は繰り返してトナー画像
の加熱定着に供されるから、耐熱性、離型性、耐久性等
に優れ、一般的には総厚100μm以下、好ましくは4
0μm以下の薄肉のものを使用する。
Since the fixing film 35 is repeatedly subjected to heat fixing of the toner image, it is excellent in heat resistance, releasability, durability and the like, and generally has a total thickness of 100 μm or less, preferably 4 μm or less.
Use a thin material of 0 μm or less.

【0032】定着フィルム35としては、例えばポリイ
ミド・ポリエーテルイミド・PES・PFA(4フッ化
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体樹脂)等の耐熱樹脂の単層フィルム、あるいは複合層
フィルム、例えば20μm層フィルムの少なくとも被加
熱材としての転写材Pの画像当接面側にPTFE(4フ
ッ化エチレン樹脂)・PAF等のフッ素樹脂に導電材を
添加した離型性コート層を10μm厚に施したもの等を
用いることができる。
As the fixing film 35, a single-layer film of a heat-resistant resin such as polyimide, polyetherimide, PES, PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer resin) or a composite layer film, for example, 20 μm A release coating layer having a conductive material added to a fluororesin such as PTFE (tetrafluoroethylene resin) or PAF with a thickness of 10 μm was provided on at least the image contacting surface side of the transfer material P as the material to be heated of the layer film. What can be used.

【0033】加熱体としてのヒータ31は、図2、図4
に示すように、定着フィルム35もしくは転写材Pの移
動方向に対して直角方向を長手方向とする細長の耐熱
性、絶縁性、良熱伝導性のヒータ基板41と、該ヒータ
基板41の表面側の短手方向中央部に基板長手方向に沿
って形成具備させた発熱抵抗体42a,42b(抵抗値
はそれぞれRa、Rb(Ra<Rb)である)と、該発
熱抵抗体42a,42bの長手両端部の給電用電極43
a,43bと、発熱抵抗体42a,42bを形成したヒ
ータ表面を保護させた耐熱性オーバーコート層44等か
ら構成されており、全体に低熱容量の線状加熱体であ
る。
The heater 31 as a heating element is shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, an elongated heater substrate 41 having heat resistance, insulation, and good thermal conductivity whose longitudinal direction is perpendicular to the moving direction of the fixing film 35 or the transfer material P, and a surface side of the heater substrate 41 Heating resistors 42a and 42b (resistive values are Ra and Rb (Ra <Rb), respectively) formed at the center in the short side direction along the substrate longitudinal direction, and the longitudinal sides of the heating resistors 42a and 42b. Power supply electrodes 43 at both ends
a, 43b, and a heat-resistant overcoat layer 44 that protects the surface of the heater on which the heating resistors 42a, 42b are formed.

【0034】ヒータ基板41の長手方向の片側の面は、
図4に示すようにC面形状となるように研磨されてお
り、図2に示すように圧接ニップ部N側に前記C面がく
るようにしてある。これは、転写材Pが急激に熱を与え
られてカールを起こすことを防ぐ役目をしている。ま
た、発熱抵抗体42a,42bの位置はヒータ基板41
の短手方向に対して中央にはなく、前記C面側に寄って
いる。つまり、このヒータ31は、発熱抵抗体42a,
42bを形成具備させたヒータ基板41の表面側を下向
き(加圧ローラ36側)に露呈させ、プラスチックサポ
ータ32に保持させて固定配設している。
One surface of the heater substrate 41 in the longitudinal direction is
As shown in FIG. 4, it is polished so as to have a C-plane shape, and as shown in FIG. 2, the C-plane comes to the pressure contact nip N side. This serves to prevent the transfer material P from being rapidly heated and curled. The positions of the heating resistors 42a and 42b are
Are not located at the center with respect to the short side direction, but are closer to the C-plane side. That is, the heater 31 includes the heating resistor 42a,
The surface side of the heater substrate 41 provided with 42b is exposed downward (toward the pressure roller 36), and is fixedly disposed while being held by the plastic supporter 32.

【0035】プラスチックサポータ32としては、例え
ばPPS(ポリフェニレンサルファイド)、PAI(ポ
リアミドイミド)、PI(ポリイミド)、PEEK(ポ
リエーテルエーテルケントン)、液晶ポリマー等の高耐
熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス金属・ガラス
等との複合材料等を用いることができる。
Examples of the plastic supporter 32 include high heat-resistant resins such as PPS (polyphenylene sulfide), PAI (polyamide imide), PI (polyimide), PEEK (polyether ether kentone), liquid crystal polymer, etc. A composite material with metal, glass, or the like can be used.

【0036】ヒータ基板41は、例えばアルミナや窒素
化アルミニウム等の厚み1mm、幅10mm、長さ24
0mmの絶縁性、良熱伝導性で構成されている。
The heater substrate 41 is made of, for example, alumina or aluminum nitride having a thickness of 1 mm, a width of 10 mm, and a length of 24 mm.
It is configured with 0 mm insulation and good thermal conductivity.

【0037】発熱抵抗体42a,42bは、例えばAg
/Pb、RuO2 、Ta2 N等を用いて、幅数mm、厚
さ数10μmのスクリーン印刷パターン層で構成されて
いる。給電電極43a,43bは、例えばAg、Cu、
Au等からなる導電材パターン層で構成されている。
The heating resistors 42a and 42b are made of, for example, Ag.
/ Pb, RuO 2 , Ta 2 N or the like, and is composed of a screen printing pattern layer having a width of several mm and a thickness of several 10 μm. The power supply electrodes 43a and 43b are made of, for example, Ag, Cu,
It is composed of a conductive material pattern layer made of Au or the like.

【0038】そして、ヒータ31の各給電電極43a,
43bに電圧が印加されると、発熱抵抗体42a,42
bに電力が供給され、これにより該発熱抵抗体42a,
42bが発熱し、この発熱抵抗体42a,42bを含む
ヒータ31が迅速に昇温加熱状態となる。
The power supply electrodes 43a, 43a,
When a voltage is applied to 43b, the heating resistors 42a, 42
b, power is supplied to the heating resistors 42a, 42b,
42b generates heat, and the heater 31 including the heat generating resistors 42a and 42b is quickly brought into the heating state.

【0039】そして、プラスチックサポータ32を補強
するために取り付けられた金属ステー(不図示)には、
ヒータ31の温度を検出する第1、第2の温度検出素子
(サーミスタ)45、46が取り付けられており、ヒー
タ31の裏面(ヒータ基板41の裏面)に直接接触して
いる。
A metal stay (not shown) attached to reinforce the plastic supporter 32 includes:
First and second temperature detecting elements (thermistors) 45 and 46 for detecting the temperature of the heater 31 are attached, and are in direct contact with the back surface of the heater 31 (the back surface of the heater substrate 41).

【0040】第1の温度検出素子45は、図3に示すよ
うに、通紙使用可能な最小サイズの転写材Pの通紙領域
幅に対応するヒータ長さ領域(大小どのサイズの転写材
Pも通紙領域となる領域)のヒータ裏面部分に対応位置
させてある。また、第2の温度検出素子46は、小サイ
ズの転写材Pを通紙したときの非通紙領域に対応するヒ
ータ長さ領域のヒータ裏面部分に対応位置させてある。
すなわち、ヒータ31の通紙基準側端部とは反対側端部
よりのヒータ裏面部分に対応して配置させてある。
As shown in FIG. 3, the first temperature detecting element 45 has a heater length area (large or small size transfer material P) corresponding to the width of the paper passing area of the transfer material P of the minimum size that can be used. (The area which also becomes the paper passing area) corresponding to the heater back surface. Further, the second temperature detecting element 46 is located at a position corresponding to the heater back surface portion of the heater length area corresponding to the non-sheet passing area when the small-sized transfer material P is passed.
That is, the heater 31 is disposed corresponding to the heater back surface from the end opposite to the paper passing reference side end.

【0041】次に、発熱抵抗体42a,42bに対する
通電制御を、図5を参照して説明する。
Next, control of energization of the heating resistors 42a and 42b will be described with reference to FIG.

【0042】図5において、101はヒータ31の温度
制御、切り替え電力制御をコントロールするコントロー
ラ、102は電力供給源としての商用交流電源S及び入
力電圧を検知する入力電圧検知回路、103a,103
bはヒータ31の発熱抵抗体42a,42bに印加する
電圧をそれぞれスイッチングするスイッチング回路、1
04は操作部である。
In FIG. 5, reference numeral 101 denotes a controller for controlling the temperature control and switching power control of the heater 31; 102, a commercial AC power source S as a power supply source; and an input voltage detection circuit for detecting an input voltage.
b is a switching circuit for switching the voltage applied to the heating resistors 42a and 42b of the heater 31, respectively.
Reference numeral 04 denotes an operation unit.

【0043】コントローラ101は、AC入力電圧値を
入力電圧検知回路102からその入力電圧A/Dに入力
する。これが入力電圧の実効値Ermsである。また、
第1、第2の温度検出素子(サーミスタ)45、46の
出力もコントローラ101のA/Dに入力される。一
方、ヒータ31の発熱抵抗体42a、42bの抵抗値
は、常温環境で予め測定されたものが用いられているの
で、その抵抗値を操作部104を用いてコントローラ1
01内の不揮発性メモリ(不図示)に入力する。
The controller 101 inputs the AC input voltage value from the input voltage detection circuit 102 to the input voltage A / D. This is the effective value Erms of the input voltage. Also,
The outputs of the first and second temperature detecting elements (thermistors) 45 and 46 are also input to the A / D of the controller 101. On the other hand, since the resistance values of the heating resistors 42 a and 42 b of the heater 31 are measured in advance in a normal temperature environment, the resistance values are determined by the controller 1 using the operation unit 104.
01 to a non-volatile memory (not shown).

【0044】また、入力電圧検知回路102は、AC入
力からゼロクロス信号を作成して、コントローラ101
に割り込みとして入力されており、このトリガ信号は、
発熱抵抗体42a,42bに対する給電を位相制御する
ためのタイミング信号となる。
The input voltage detecting circuit 102 generates a zero-cross signal from the AC input, and
The trigger signal is
This is a timing signal for controlling the phase of the power supply to the heating resistors 42a and 42b.

【0045】そして、本発明では、コントローラ101
の制御により、画像形成装置の電源(不図示)を投入し
た直後のウォームアップ時(立ち上げ時)には、目標温
度に到達するまでヒータ31の発熱抵抗体42a,42
bの両方に通電を行い、目標温度に到達した後の装置の
待機中及び画像形成動作中には一方の発熱抵抗体42a
にのみ通電を行うようにする。これにより、この画像形
成装置で消費される電力は、 (ウォームアップ時) Wwarmup=(Vh)2 /Ra+(Vh)2 /Rb+α1…(1) (装置待機中) Wstanby=(Vh)2 /Ra+α1…(2) (画像形成中) Wcopy=(Vh)2 /Ra+α1+α2…(3) となる。
In the present invention, the controller 101
During the warm-up (start-up) immediately after the power supply (not shown) of the image forming apparatus is turned on, the heating resistors 42a, 42a of the heater 31 until the target temperature is reached.
b, the heating resistor 42a is turned on during standby of the apparatus after reaching the target temperature and during the image forming operation.
Power is supplied only to As a result, the power consumed by the image forming apparatus is as follows: (Warmup) = Wwarmup = (Vh) 2 / Ra + (Vh) 2 / Rb + α1 (1) (Waiting for the apparatus) Wstandby = (Vh) 2 / Ra + α1 (2) (During image formation) Wcopy = (Vh) 2 / Ra + α1 + α2 (3)

【0046】ここで、Vh:ヒータ31への印加電圧 Ra:発熱抵抗体42aの抵抗値 Rb:発熱抵抗体42bの抵抗値 α1:装置の制御系等の消費電力 α2:装置の駆動系(モータ、クラッチ、ソレノイド
等)の消費電力(α1<α2) このように本実施の形態では、装置のウォームアップ時
においては、定着装置20のヒータ31に割り振られる
電力を装置の駆動系(モータ、クラッチ、ソレノイド
等)の消費電力の分増やして、ウォームアップ時間を短
縮することが可能となり、かつ装置待機中及び画像形成
中の定着装置20のヒータ31での消費電力を最適に配
分することができる。
Here, Vh: applied voltage to the heater 31 Ra: resistance value of the heating resistor 42a Rb: resistance value of the heating resistor 42b α1: power consumption of a control system of the device α2: drive system of the device (motor , Clutch, solenoid, etc.) (α1 <α2) As described above, in the present embodiment, at the time of warm-up of the apparatus, the power allocated to the heater 31 of the fixing device 20 is transferred to the drive system (motor, clutch, etc.) of the apparatus. , Solenoids, etc.), the warm-up time can be reduced, and the power consumption of the heater 31 of the fixing device 20 during the standby and during the image formation can be optimally distributed. .

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定着装置の加熱体に少なくとも2つ以上の複数の発熱抵
抗体を設けて、複数の発熱抵抗体への通電を画像形成装
置の状態に応じて切り替え制御する制御手段を具備した
ことにより、制御手段で、装置の立ち上げ時には複数の
発熱抵抗体へ通電を行い、装置の待機時と画像形成時に
は立ち上げ時よりも少ない数の発熱抵抗体へ通電を行う
よう通電切り替え制御することによって、立ち上げ時
(ウォームアップ時)に加熱体に割り振られる電力を増
やすことができるので、立ち上げ時間(ウォームアップ
時間)を短縮することが可能となり、かつ装置待機中及
び画像形成中の消費電力を最適に配分することが可能と
なる。
As described above, according to the present invention,
A control unit that includes at least two or more heating resistors provided on a heating element of the fixing device and that controls switching of energization to the plurality of heating resistors according to a state of the image forming apparatus; Therefore, when the apparatus is started up, power is supplied to a plurality of heating resistors, and when the apparatus is on standby and an image is formed, power supply switching control is performed so that power is supplied to a smaller number of heating resistors than during startup. Power (at the time of warm-up) can be increased, so that the start-up time (warm-up time) can be shortened, and the power consumption during standby of the apparatus and during image formation can be optimized. It is possible to allocate.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略
構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の定着
装置の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a fixing device of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の定着
装置の斜視図。
FIG. 3 is a perspective view of a fixing device of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図4】定着装置の加熱体の一部切り欠き斜視図。FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of a heating element of the fixing device.

【図5】定着装置のヒータ制御系のブロック図。FIG. 5 is a block diagram of a heater control system of the fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原稿台ガラス 4 感光ドラム 5 一次帯電器 6 現像装置 14 転写装置 20 定着装置 31 ヒータ(加熱体) 35 定着フィルム 36 加圧ローラ(加圧部材) 42a,42b 発熱抵抗体 101 コントローラ(制御手段) REFERENCE SIGNS LIST 1 platen glass 4 photosensitive drum 5 primary charger 6 developing device 14 transfer device 20 fixing device 31 heater (heating body) 35 fixing film 36 pressure roller (pressing member) 42a, 42b heating resistor 101 controller (control means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通電により発熱する発熱抵抗体を備えた
加熱体と、該加熱体と一方側の面に接触摺動し他方側の
面で表面にトナー画像が転写された転写材と接触する回
転自在な無端状の耐熱性の定着フィルムと、該定着フィ
ルムを介して前記転写材を前記加熱体に密着させる回転
自在な加圧部材と、を備え、前記加熱体と前記加圧部材
により形成される圧接ニップ部に前記定着フィルムと前
記転写材が一緒に挟持搬送されることによって前記転写
材を加熱する定着装置を有する画像形成装置において、 前記加熱体は少なくとも2つ以上の複数の前記発熱抵抗
体を有し、 該複数の発熱抵抗体への通電を前記画像形成装置の状態
に応じて切り替え制御する制御手段を具備した、 ことを特徴とする画像形成装置。
1. A heating element provided with a heating resistor that generates heat when energized, and a sliding contact with the heating element on one surface and a transfer material having a toner image transferred to the surface on the other surface. A rotatable endless heat-resistant fixing film, and a rotatable pressure member for bringing the transfer material into close contact with the heating member via the fixing film, formed by the heating member and the pressing member An image forming apparatus having a fixing device that heats the transfer material by sandwiching and transporting the fixing film and the transfer material together in a pressing nip portion to be pressed, wherein the heating element includes at least two or more of the plurality of heat sources. An image forming apparatus comprising: a resistor; and a control unit that controls switching of energization to the plurality of heating resistors according to a state of the image forming apparatus.
【請求項2】 前記制御手段は、前記画像形成装置の立
ち上げ時には前記複数の発熱抵抗体へ通電を行い、前記
画像形成装置の待機時と画像形成時には前記立ち上げ時
よりも少ない数の前記発熱抵抗体へ通電を行うよう通電
切り替え制御する、 請求項1記載の画像形成装置。
2. The control device according to claim 1, wherein the control unit supplies power to the plurality of heating resistors when the image forming apparatus is started up, and a smaller number of the heating resistors during standby and image formation of the image forming apparatus than at the time of startup. The image forming apparatus according to claim 1, wherein energization switching control is performed so as to energize the heating resistor.
【請求項3】 前記複数の発熱抵抗体の抵抗値比率がそ
れぞれ異なる、 請求項1記載の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of heating resistors have different resistance value ratios.
JP26237597A 1997-09-26 1997-09-26 Image forming device Pending JPH11102129A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018060235A (en) * 2018-01-18 2018-04-12 株式会社リコー Fixation device and image formation device

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