JPS63129378A - Heat roll fixing device for electrophotography - Google Patents
Heat roll fixing device for electrophotographyInfo
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Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子写真用ヒートロール定e機、特にウオーミ
ングアツプ時間が短く、紙のばくり特性の良い定着機に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a heat roll fixing machine for electrophotography, and particularly to a fixing machine with short warming-up time and good paper release characteristics.
従来、ヒートロール定着機の加熱状態を検知するには、
サーミスタあるいは測温半導体などを接触させるか、ま
たはわずかなギャップをあけて設置し、これらの検知素
子の信号によっていた。そして、必要な温度に達した後
は、これらの信号より判断し、0N−OFF等により温
度を一定に保つように制御するのが普通であった。とこ
ろがこれらのセンサーは応答性が悪く、このためもあり
、小径でウオーミングアツプ時間が非常に短いヒートロ
ールを使用した定着機は商品化(至っていない。Conventionally, to detect the heating status of a heat roll fuser,
Thermistors or temperature-measuring semiconductors were placed in contact with each other or with a slight gap between them, and the signals from these sensing elements were detected. After the required temperature has been reached, it has been common practice to judge based on these signals and control the temperature by turning ON-OFF or the like to keep the temperature constant. However, these sensors have poor responsiveness, and for this reason, fusers using heat rolls with small diameters and extremely short warm-up times have not yet been commercialized.
C発明が解決しようとする問題点〕
近年、表面に発熱体を有するヒートロール(例えば実開
昭55−60159号公報)や誘導加熱を利用したヒー
トロール(例えば特開昭58−72179号公報)が開
発され、従来のハロゲンランプを内部に有するヒートロ
ールでは困難であった20φ以下の径のヒートロールも
十分製造可能となった。このため、常温から定着温度(
通常160〜200℃)に達する時間を20秒以下とす
ることは容易に行えるようになった。特に10φ以下で
は数秒で所定の温度に到達させることが可能である。Problems to be solved by the invention C] In recent years, heat rolls having a heating element on the surface (for example, JP-A-55-60159) and heat rolls using induction heating (for example, JP-A-58-72179) have been developed. was developed, and it has now become possible to manufacture heat rolls with a diameter of 20φ or less, which was difficult to do with conventional heat rolls having a halogen lamp inside. For this reason, the fixing temperature (
It has now become possible to easily reduce the time required to reach the temperature (usually 160 to 200°C) to 20 seconds or less. Particularly when the diameter is 10φ or less, it is possible to reach a predetermined temperature in a few seconds.
ところが、従来のサーミスタや測温半導体は、その応答
性が悪く、温度差の2/3まで上昇する時間が市販品で
早いもので1〜3秒、遅いものでは8〜10秒であり、
これらを使用した場合には定着ローラーの昇温特性を温
度検知機素子の検知性能が下回ることから、温度検知素
子が所定の温度と判断した時点では、実際のロール温度
はこれを大き、く上回る、いわゆるオーバーシュートの
現象が発生する。この現像は20φを越える従来のロー
ラーでも生じているが、それらは通常40℃程度以内に
あり、大きな問題を生じない。しかし、所定の温度まで
の到達時間が20秒以下のもの、特にロール径が20φ
以下で10秒以内の立上がり特性を有するものでは特に
この現象は激しく、場合によっては100℃にも達し、
紙のこげや、最表面のオフセット防止層の損傷を生じる
。However, conventional thermistors and temperature-measuring semiconductors have poor responsiveness, and the time it takes for commercially available products to rise to 2/3 of the temperature difference is between 1 to 3 seconds for fast ones and 8 to 10 seconds for slow ones.
When these are used, the detection performance of the temperature detector element is lower than the temperature rise characteristic of the fixing roller, so when the temperature detection element determines that the temperature is the specified temperature, the actual roll temperature will be much higher than this. , a so-called overshoot phenomenon occurs. Although this development occurs even with conventional rollers having a diameter exceeding 20 φ, the temperature thereof is usually within about 40° C. and does not cause any major problems. However, those that take less than 20 seconds to reach the specified temperature, especially those with a roll diameter of 20φ
This phenomenon is particularly severe for products with rise characteristics of less than 10 seconds, and in some cases it can reach up to 100°C.
This may cause burnt paper or damage to the outermost anti-offset layer.
これに対して赤外線センサー等の非接触検知素子を用い
て検知遅れを防ぐ方法もあるが、紙のまきつき等が発生
した場合にはその効果がなく火災発生の原因となる。ま
た、20φを越えるヒートロールを使用する場合には紙
がまきつく確率が高くなる。On the other hand, there is a method to prevent the detection delay by using a non-contact detection element such as an infrared sensor, but this method is ineffective if paper gets stuck and can cause a fire. Furthermore, if a heat roll exceeding 20φ is used, there is a high probability that the paper will get stuck.
(問題点を解決するための手段〕
以上述べた問題点の解決には次のような手段のうちの一
つまたは二つ以上を組み合せて使用することが有効であ
る。(Means for Solving the Problems) To solve the problems described above, it is effective to use one or a combination of two or more of the following methods.
(1)使用している検知素子のスイッチ投入直後の出力
またはその他のヒートロール温度調査用に設けた検知素
子の出力によりヒートロールの初期温度を推定し、これ
から、あらかしめ決定した計算方式により通電加熱時間
を設定して、その時間後に一旦通電を中止し、その後は
あらかじめ定めた温度制御方式で制御を行う。(1) The initial temperature of the heat roll is estimated based on the output of the detection element being used immediately after the switch is turned on, or the output of another detection element installed to investigate the temperature of the heat roll, and from this, electricity is applied using a predetermined calculation method. A heating time is set, and after that time, electricity is temporarily stopped, and thereafter the temperature is controlled using a predetermined temperature control method.
(2)所定の温度到達後は到達直前の電力量より少ない
あらかじめ設定した電力量として0N−OFF時のオー
バーシュートを少くする。(2) After reaching a predetermined temperature, the overshoot during ON-OFF is reduced by setting a preset amount of power smaller than the amount of power immediately before reaching the predetermined temperature.
(3)加熱方式として直接加熱方式を用いることにより
ロール径を20φ以下とする。より速いウオーミングア
ツプのためには10φ以下とする。(3) By using a direct heating method as the heating method, the roll diameter is set to 20φ or less. For faster warming-up, the diameter should be 10φ or less.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は電子写真用ヒートロール定着機の略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a heat roll fixing machine for electrophotography.
第2図はその断面図である。ヒートロール1は表面に抵
抗発熱体を有するもの(特願昭61−54463号に示
す構造を有するもの)であり、外径10φ、内径7φで
ブラシ2間の距離は235 mi1ゴムローラー4の径
は20φである。FIG. 2 is a sectional view thereof. The heat roll 1 has a resistance heating element on its surface (having the structure shown in Japanese Patent Application No. 61-54463), has an outer diameter of 10φ, an inner diameter of 7φ, and the distance between the brushes 2 is 235 mil. The diameter of the rubber roller 4 is is 20φ.
ブラシ2より給電を受け、表面近傍の抵抗層が発熱し、
急速に加熱される。サーミスタ3はヒートロール表面に
接触しており市販の温度制御装置(図示せず)に接続さ
れている。ヒートロール1の抵抗値はブラシ2間で10
.4Ω(常温)に整えられている。Power is supplied from the brush 2, and the resistance layer near the surface generates heat.
heats up rapidly. The thermistor 3 is in contact with the heat roll surface and is connected to a commercially available temperature control device (not shown). The resistance value of heat roll 1 is 10 between brushes 2
.. It is adjusted to 4Ω (at room temperature).
応答遅れのほとんどない赤外線センサーで表面温度の検
出を行った。ヒートロール1に加える電圧を変化させて
20℃から180℃の立上がり時間を測定した。第3図
は950W (100V)での昇温カーブを示す。また
、第4図は電力と立上がり時間の関係を示す。このよう
に10φのヒートロールでは10秒以下の立上がり時間
を通常の配線の電流容量15A以下で容易に得ることが
出来る。また、立上がり時間の設定は初期温度と立上が
りまでの時間を第3図より決定出来る。Surface temperature was detected using an infrared sensor with almost no response delay. The voltage applied to the heat roll 1 was varied and the rise time from 20°C to 180°C was measured. Figure 3 shows the temperature rise curve at 950W (100V). Further, FIG. 4 shows the relationship between power and rise time. As described above, with a heat roll of 10φ, a rise time of 10 seconds or less can be easily obtained with a current capacity of 15 A or less of normal wiring. Furthermore, the setting of the rise time can be determined from the initial temperature and the time until rise.
次に、本発明の電子写真用ヒートロール定着機を用いて
温度制御を行った結果について述べる。Next, the results of temperature control using the electrophotographic heat roll fixing device of the present invention will be described.
第5図は950W(100V)にて立上がる場合につい
てのものである。本図は20℃より立上がる場合の例で
あるが、他の場合にも同様の傾向となる。本発明の手段
1はまず、初期の温度の状態をコントローラーから読み
取る(この場合は20℃)。次に、第3図より立上がり
予想時間を設定する(この場合は約5.5秒)。あらか
じめ所定温度180℃よりやや高く上がるように通常時
間をタイマーにセットしておき、また、次にサーミスタ
の検出が追いつくまでの時間(この場合約3秒)を非通
電時間としてタイマーにセットする。FIG. 5 shows the case where the power is turned on at 950W (100V). This figure shows an example where the temperature rises above 20°C, but the same tendency occurs in other cases as well. Means 1 of the present invention first reads the initial temperature state from the controller (20° C. in this case). Next, the expected rise time is set from FIG. 3 (about 5.5 seconds in this case). A normal time is set in advance on a timer so that the temperature rises slightly higher than a predetermined temperature of 180° C., and a time (about 3 seconds in this case) until the detection of the thermistor catches up is set on the timer as a non-energizing time.
その後通電を開始した。赤外線検出装置による温度の変
化は第4図に示す通りで、従来の方法と比較して立上が
り時のオーバーシュートは大幅に少くなり、表面のオフ
セット防止層もの劣化も少くなり、通紙時の紙こげも減
少した。しかし、また制御時のリップル幅が大きい状態
であった。そこで、非通電のタイマーセットの終了時に
ヒートロール1への通電電圧を60Vに下げたものが本
発明の手段2である。この結果、ヒートロール1に付加
される電力は36.OWとなりリップル幅は大幅に減少
した。立上がり中に電力を変更しても同様の効果が1q
られる。なお、立上がり接すぐ通紙する場合にはOFF
タイマーは作動しないようにする。After that, power was started. The temperature change caused by the infrared detection device is shown in Figure 4. Compared to the conventional method, the overshoot at startup is significantly reduced, the deterioration of the anti-offset layer on the surface is also reduced, and the paper is Burnt spots also decreased. However, the ripple width during control was also large. Accordingly, in the second embodiment of the present invention, the voltage applied to the heat roll 1 is lowered to 60V at the end of the timer set in which no electricity is applied. As a result, the electric power added to the heat roll 1 is 36. It became OW and the ripple width decreased significantly. Even if you change the power during startup, the same effect will be 1q.
It will be done. In addition, when passing paper immediately after the rising edge, turn OFF.
Prevent the timer from running.
本実滴例においてはタイマーを用いたが、これらは予め
マイクロコンピュータに記憶させておいたり、シーケン
スを設定することにより、容易に電子回路を構築するこ
とができる。Although a timer was used in this actual droplet example, an electronic circuit can be easily constructed by storing the timer in advance in a microcomputer or by setting a sequence.
本発明は立上がり時間が短く、小型で紙のばくり性が良
好であるという効果を有する。The present invention has the advantage of short rise time, small size, and good paper release properties.
電子複写機、光プリンター、ファクシミリ等の小型化に
役立ち、産業界に大きく貢献するものである。It will help miniaturize electronic copying machines, optical printers, facsimile machines, etc., and will greatly contribute to industry.
第1図は電子写真用ヒートロール定着機の略図、第2図
は第1図の断面図、第3図は使用したヒートロールの昇
温の状況を示す図、第4図は使用したヒートロールの電
力と立上がり時間の関係を示す図、第5図は本発明によ
る温度制御手段の効果を示す図である。
1・・・ヒートロール、2・・・ブラシ、3・・・サー
ミスタ、4・・・ゴムロール。
第3図
第4図Figure 1 is a schematic diagram of a heat roll fixing machine for electrophotography, Figure 2 is a sectional view of Figure 1, Figure 3 is a diagram showing the temperature rise of the heat roll used, and Figure 4 is the heat roll used. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between power and rise time, and FIG. 5 is a diagram showing the effect of the temperature control means according to the present invention. 1...Heat roll, 2...Brush, 3...Thermistor, 4...Rubber roll. Figure 3 Figure 4
Claims (4)
有する電子写真用ヒートロール定着機において、スイッ
チ投入直後のヒートロール温度により立ち上がりまでの
時間をあらかじめ設定し、通電時間を設定する機構を有
することを特徴とする電子写真用ヒートロール定着機。(1) In an electrophotographic heat roll fixing machine having at least one heat roll temperature detection means, it is preferable that the heat roll fixing machine for electrophotography has a mechanism for presetting the time until startup based on the heat roll temperature immediately after the switch is turned on, and setting the energization time. Features: Heat roll fixing machine for electrophotography.
にヒートーロールに供給する電力を変更する機構を有す
る特許請求の範囲第1項記載の電子写真用ヒートロール
定着機。(2) The heat roll fixing machine for electrophotography according to claim 1, further comprising a mechanism for changing the electric power supplied to the heat roll immediately before or after the end of the set temperature rising time.
請求の範囲第1項または第2項記載の電子写真用ヒート
ロール定着機。(3) The heat roll fixing machine for electrophotography according to claim 1 or 2, wherein the diameter of the heat roll is 20φ or less.
求の範囲第1項または第2項記載の電子写真用ヒートロ
ール定着機。(4) The heat roll fixing machine for electrophotography according to claim 1 or 2, wherein the heat roll has a diameter of 10φ or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27541686A JPS63129378A (en) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | Heat roll fixing device for electrophotography |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27541686A JPS63129378A (en) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | Heat roll fixing device for electrophotography |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63129378A true JPS63129378A (en) | 1988-06-01 |
Family
ID=17555198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27541686A Pending JPS63129378A (en) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | Heat roll fixing device for electrophotography |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63129378A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0244385A (en) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Toshiba Corp | Temperature controller |
JPH04282677A (en) * | 1991-03-12 | 1992-10-07 | Mita Ind Co Ltd | Image forming device |
-
1986
- 1986-11-20 JP JP27541686A patent/JPS63129378A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0244385A (en) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Toshiba Corp | Temperature controller |
JPH04282677A (en) * | 1991-03-12 | 1992-10-07 | Mita Ind Co Ltd | Image forming device |
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