JP3979422B2 - Thermal fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、熱定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a thermal fixing device and an image forming apparatus.
画像形成装置の熱定着装置は、温度検知部材の故障、又は、加熱源に供給する電力のOn/Off又は電圧を制御する制御装置の故障により加熱ロールが過度に加熱されること(過昇温)を防止するために、サーモスタットまたは温度フューズ等の過昇温防止装置を加熱源と直列に備えている。 In the heat fixing device of an image forming apparatus, a heating roll is excessively heated due to a failure of a temperature detection member or a failure of a control device that controls On / Off of electric power supplied to a heating source or voltage (overheating). ) Is provided in series with a heating source such as a thermostat or a temperature fuse.
過昇温時に、加熱ロールを支持するベアリング又はフレームが軟化することによって、加熱ロールと過昇温防止装置の距離が近付くように構成し、急激な過昇温を防止する技術が開示されている。この技術では、加熱ロールの肉厚を薄くした場合、薄肉にするほど加熱ロールの軸方向の熱伝導が悪くなるので、加熱ロールを支持するベアリング等の温度は上昇しにくく軟化が起こりにくいため、所期の効果が得られないという問題がある(例えば、特許文献1、2参照。)。
A technique for preventing a sudden overheating by configuring the distance between the heating roll and the overheating prevention device to be closer by softening the bearing or frame that supports the heating roll at the time of overheating is disclosed. . In this technology, when the thickness of the heating roll is reduced, the heat conduction in the axial direction of the heating roll becomes worse as the thickness of the heating roll is reduced. There is a problem that an expected effect cannot be obtained (for example, refer to
過昇温防止装置を加熱ロールの軸方向端部に設置し、加熱ロールが軸方向に熱膨張したときに、加熱ロールと過昇温防止装置の距離が近付くように構成することによって、急激な過昇温を防止する技術が示されている。この技術では、加熱ロールを薄肉にするほど加熱ロールの軸方向の熱伝導が悪くなるので、急激な過昇温では加熱ロール端部の温度が低すぎて過昇温防止装置が動作しないという問題がある(例えば、特許文献3参照。)。 By installing an over-temperature prevention device at the axial end of the heating roll so that the distance between the heating roll and the over-temperature prevention device is closer when the heating roll is thermally expanded in the axial direction, Techniques for preventing overheating are shown. In this technology, the thinner the heating roll, the worse the heat conduction in the axial direction of the heating roll, so that the temperature at the end of the heating roll is too low and the overheating prevention device does not operate at a sudden overheating. (For example, refer to Patent Document 3).
では、温度制御を行う回路と、過昇温時にヒータヘの電力を遮断する回路を、別々にもつ技術を示しているが、コストアップにつながることが問題である(例えば、特許文献4参照。)。 The technique of separately having a circuit for performing temperature control and a circuit for cutting off the power to the heater at the time of excessive temperature rise is a problem that leads to an increase in cost (see, for example, Patent Document 4). .
画像形成装置の熱定着装置の加熱源としては、ハロゲンヒータを用いるのが一般的である。ハロゲンヒータはタングステンを主成分とする線材を、適当な疎密をもつコイル状に巻いてフィラメントを形成し、このフィラメントをハロゲン混合ガスと共に石英ガラスコラム中に封入したヒータである。 Generally, a halogen heater is used as a heating source of the heat fixing device of the image forming apparatus. The halogen heater is a heater in which a filament composed of tungsten as a main component is wound into a coil having an appropriate density to form a filament, and this filament is enclosed in a quartz glass column together with a halogen mixed gas.
画像形成装置では始動時のウォーミングアップ時間の短縮、省エネルギー化を図ることを目的として、加熱ロールの薄肉化を図り、加熱ロールの熱容量を小さくすることが進んでいる。また最近では、薄肉化した場合の強度を補うために、鉄を材料とした加熱ロールも多く実用化されている。薄肉化することも、材料として鉄を選択することも、加熱ロールの熱伝導を低下させ、加熱ロールの軸方向の温度ムラを大きくする原因になっている。
画像形成装置の加熱ロールは、ウォーミングアップ時間の短縮、省エネルギー化のために、薄肉にすることによって熱容量を小さくする技術が進んでいる。加熱ロールの小熱容量化により、異常昇温した場合の加熱ロールの温度上昇が大きくなり過ぎて、過昇温防止装置の動作前に発火等の危険な状態に陥りやすくなるという問題がある。 In order to shorten the warm-up time and save energy in the heating roll of the image forming apparatus, a technique for reducing the heat capacity by making it thin is advancing. Due to the small heat capacity of the heating roll, there is a problem that the temperature rise of the heating roll becomes excessive when the temperature rises abnormally, and it becomes easy to fall into a dangerous state such as ignition before the operation of the excessive temperature rise prevention device.
加熱ロールに軸方向の温度ムラが生じた場合の1つの問題として、ハロゲンヒータを構成するフィラメントと温度検知部材の相対的な位置関係が変わったときに、温度検知不良が発生するという問題がある。これは、加熱ロールの表面温度分布が、フィラメントの疎密に合せて場所ごとに変化することによるものである。フィラメントが密な部分では、加熱ロールの表面温度はその周囲に比べ高くなるが、フィラメントが疎な部分では、加熱ロールの表面温度はその周囲に比べ低くなる。従って、温度検知部材の存在する部分にフィラメントの疎密のどの部分がくるかによって、温度検知部材によって制御される温度が加熱ロール全体として異なってしまう。これは、ハロゲンヒータの量産時の品質のバラツキ、ハロゲンヒータ取付部分の公差によるバラツキ等を考慮すると無視できない値である。 One problem when axial temperature irregularities occur in the heating roll is that a temperature detection failure occurs when the relative positional relationship between the filament constituting the halogen heater and the temperature detection member changes. . This is because the surface temperature distribution of the heating roll changes from place to place according to the density of the filament. In the portion where the filament is dense, the surface temperature of the heating roll is higher than the surrounding area, but in the portion where the filament is sparse, the surface temperature of the heating roll is lower than the surrounding area. Therefore, the temperature controlled by the temperature detection member varies as a whole of the heating roll depending on which part of the filament density is present in the portion where the temperature detection member exists. This is a value that cannot be ignored in consideration of variations in the quality of halogen heaters during mass production, variations due to the tolerance of the halogen heater mounting portion, and the like.
もう1つの問題としては、幅の狭い用紙をプリントした場合に非通紙部の温度が上昇しすぎることが挙げられる。これを防ぐために、配光の異なる複数のハロゲンヒータを選択的に切り替えながらプリントする技術が知られている。しかしこの技術でも、加熱ロールの回転方向及び温度検知部材とハロゲンヒータの相対的な位置関係によって、ハロゲンヒータ切替時の定着不良やホットオフセットが発生することがあり、画質上の問題となってしまう。 Another problem is that the temperature of the non-sheet passing portion rises too much when a narrow sheet is printed. In order to prevent this, a technique for printing while selectively switching a plurality of halogen heaters having different light distributions is known. However, even with this technique, fixing failure or hot offset may occur when switching between halogen heaters depending on the rotation direction of the heating roll and the relative positional relationship between the temperature detection member and the halogen heater, resulting in image quality problems. .
本発明の目的は、加熱ロールの薄肉化を図り加熱ロールの熱容量を小さくする場合に、加熱源の配置を工夫することによって上記問題点を解消し、不具合を生ずることのない、優れた熱定着装置及び画像形成装置を、簡単な構成の改善によって実現することである。 The object of the present invention is to provide an excellent heat fixing solution that eliminates the above-described problems by devising the arrangement of the heating source when the heat capacity of the heating roll is reduced by reducing the thickness of the heating roll and causing no problems. An apparatus and an image forming apparatus are realized by improving a simple configuration.
本発明は上記目的を達成するためになされたもので、複数のハロゲンヒータを内蔵した加熱ロールと、加熱ロールに圧接するように設置された加圧部材と、加熱ロールの表面温度を検知する温度検知部材と、温度検知部材で検知した温度に基づき該ハロゲンヒータに供給する電力を制御する温度制御装置とを備えた熱定着装置において、
前記ハロゲンヒータは、前記温度検知部材によって検知される前記加熱ロールの表面から見て加熱ロールの回転方向上流側及び下流側に配置されると共に、前記上流側にあるハロゲンヒータは軸方向の局所的な配光リップルの谷底を温度検知部材に対応する位置に配置し、前記下流側にあるハロゲンヒータは、軸方向の局所的な配光リップルの山頂を温度検知部材に対応する位置に配置したことを特徴とする熱定着装置である。
The present invention has been made to achieve the above object, and includes a heating roll incorporating a plurality of halogen heaters, a pressure member installed so as to be in pressure contact with the heating roll, and a temperature for detecting the surface temperature of the heating roll. In a thermal fixing device including a detection member and a temperature control device that controls electric power supplied to the halogen heater based on the temperature detected by the temperature detection member.
The halogen heaters are disposed upstream and downstream in the rotation direction of the heating roll as viewed from the surface of the heating roll detected by the temperature detection member, and the halogen heater on the upstream side is locally localized in the axial direction. the root of the Do light distribution ripple disposed at a position corresponding to the temperature sensing member, the halogen heater in the downstream, to the arrangement of the summit of the local light distribution ripple in the axial direction at a position corresponding to the temperature detection member Is a heat fixing device.
さらに本発明は、上記熱定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。 Furthermore, the present invention provides an image forming apparatus comprising the above-described heat fixing device.
本発明によれば、配光分布の異なる複数のハロゲンヒータを選択的に切り替えながら点灯制御する場合に、加熱ロールの回転方向及び温度検知部材とハロゲンヒータの相対的位置関係を適正化することによって、ハロゲンヒータ切り替え時の定着不良やホットオフセットの発生を防止することが可能になった。 According to the present invention, when lighting control is performed while selectively switching a plurality of halogen heaters having different light distributions, the rotation direction of the heating roll and the relative positional relationship between the temperature detection member and the halogen heater are optimized. In addition, it has become possible to prevent the occurrence of fixing failure and hot offset when switching halogen heaters.
さらに、長手方向で発光量に差がある加熱源を用い、加熱ロールの肉厚を薄肉にしたとき、加熱源の取付精度が多少の誤差を含んでいる場合であっても加熱ロールの温度制御が適切な範囲内にすることが可能になった。 Furthermore, when a heating source with a difference in light emission in the longitudinal direction is used and the thickness of the heating roll is made thin, even if the mounting accuracy of the heating source includes some errors, temperature control of the heating roll Can be within the proper range.
本発明において、温度検知部材で検知した温度に基づいて加熱源に供給する電力を制御する手段としては、例えば電源のOn/Off、又は電圧もしくはデューティ一等を制御する手段を用いるとよい。 In the present invention, as means for controlling the power supplied to the heating source based on the temperature detected by the temperature detecting member, for example, means for controlling On / Off of the power source, voltage or duty, etc. may be used.
ハロゲンヒータは長手方向に粗密を有するフィラメントから成っているのでこれに対応する外部温度がヒータ長手方向で波状の分布を生ずる現象がある。ハロゲンヒータの長手方向の局所的な配光リップルとは、この温度の分布形状を言う。波の頂点を山頂と言い、波の間の低い部分を谷底という。 Since the halogen heater is composed of filaments that are dense in the longitudinal direction, there is a phenomenon in which the external temperature corresponding to this has a wave-like distribution in the longitudinal direction of the heater . The longitudinal direction of the local light distribution ripple Ha Rogenhita, refers to the distribution shape of the temperature. The top of the wave is called the mountain peak, and the lower part between the waves is called the valley bottom .
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Referring to hereinafter drawings illustrating the embodiments of the present invention.
図17は本発明の適用される画像形成装置200の全体を示す説明図である。画像形成装置200は、感光体ドラム202に静電ロール204から静電気を付与して帯電させ、露光装置206からレーザ等の光を照射して感光体ドラム202上に潜像を形成し、現像器208の現像ロール210で粉体を供給して感光体ドラム202上に画像を現出させる。用紙供給路228を経て供給された紙を感光体ドラム202と転写ロール212の間を通過させ、紙に画像を転写させ、ついで定着ロール214が画像を紙に定着させる。用紙供給経路は給紙カセット220から用紙を引き出し、フィードロール222、224で前進させ、レジロール226で位置決めを行い、送紙タイミングに用紙供給路228を経て感光体ロール202と転写ロール212との間に供給する。画像を転写された紙は、定着ロール214で定着され、排出ロール240により排出される。230、232は用紙送出レバーである。本発明はこの画像形成装置200の熱定着装置250の部分に特徴のある発明を提供する。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the entire
図16は本発明の適用されるシステムを示す回路図で、加熱源としてハロゲンヒータ12を内蔵した加熱ロール10と、加熱ロール10に圧接するように設置された加圧部材20と、加熱ロールの温度を検知する温度検知部材22と、加熱源に電力を供給する電源のコネクタ32と、、加熱ロール10が過度に加熱されることを防止し、加熱源(ハロゲンヒータ12)と直列に結合した過昇温防止装置30とを備えた熱定着装置である。温度検知部材22は検知した温度に基づき加熱源に供給する電力を制御する温度制御装置(図示省略)を備えている。本発明の第1の発明では加熱源(ハロゲンヒータ12)は、加熱ロール10の中央よりも過昇温防止装置30寄りに設置されている。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a system to which the present invention is applied. A
図2は従来例の説明図で、ハロゲンヒータ10及びこのハロゲンヒータを内蔵した加熱ロール214、及びその軸方向に沿う表面温度分布グラフを示す曲線120(配光リップル120)を併せて描いたものである。表面温度グラフはハロゲンヒータ10の長手方向を横軸にとり、これと直角の方向を縦軸にし、縦軸は温度レベルをE(%)表示としてある。ハロゲンヒータ10は、タングステン線を疎密螺旋状に巻いたフィラメント92が封入管94中に封入され、ハロゲンガス96と共に密閉され、フィラメント92の端部は電力供給端子100に接続されている。曲線120(配光リップル)はこのハロゲンヒータを収納した加熱ロールの軸方向に沿う表面温度分布(配光リップル120)を示すグラフである。配光リップル120は局所的に上下しており、山頂122と谷底124が形成されている。図2では温度検知部材110は、加熱ロール214の外面に接して加熱ロール214の表面温度を検出している。図2ではこの温度検知部材110の温度検知部112の位置が、配光リップル120の山頂122および谷底124の何れにも対応しない位置にある。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional example, in which a
図1は、本発明の実施例を説明する説明図で、図2で説明したと同様のハロゲンヒータ10及び加熱ロールの表面温度分布を示す配光リップル120を示している。各参照番号は図2と同様である。図1では温度検知部材110の位置は、配光リップル120の谷底124に対応する位置に一致している。このようにすると、温度検知部材110の検知温度によって加熱ロールの温度制御を行う場合に、検出温度が何を測定しているかが明確となる。従って温度制御の精度を向上させることができる。図1では温度検知部材110の位置に対応する部位がハロゲンヒータの軸方向の局所的な配光リップル120の谷底124に一致しているが、山頂122に一致するようにしてもよい。
Figure 1 is an explanatory view for explaining an embodiment of the present onset Akira shows a
配光リップル120の山頂122または谷底124に相当する部分では、加熱ロール軸方向の温度変化が小さい。そのため、本発明のように、ハロゲンヒータ10が、温度検知部材110の位置において、長手方向の局所的な配光リップル120の山頂122または谷底124に位置するように構成することによって、取り付けガタなどによりハロゲンヒータ10の配光リップル120の山頂122または谷底124の位置が多少ばらついた場合でも、温度検知素子110の検知する加熱ロール温度は配光リップル120の影響を受けにくい。
In the portion corresponding to the
次に、複数のハロゲンヒータを用いて、用紙サイズ又はプリント枚数等のプリント条件に応じてハロゲンヒータを切り替えながら定着を行う場合を、図3を参照して説明する。図3は加熱ロール130と加圧部材140の横断面図である。加熱ロール130は2本のハロゲンヒータ90A,90Bを内蔵している。例えば、ハロゲンヒータ90Aは加熱領域が狭く、幅の狭い用紙に対応するものであり、ハロゲンヒータ90Bは加熱領域が広く、幅の広い用紙に対応するものである。そして、プリント条件に応じてハロゲンヒータ90A,90Bを切り替えて使用する。加熱ロール130は回転方向132の方向に回転し、加圧部材140はこれに従動する。加熱ロール130と加圧部材140とは圧着されており、そのニップ134に用紙を挟んで2つのロール(加熱ロール130と加圧部材140)間を通過させ、ニップ134を通過する時に用紙上のトナーが用紙に熱定着される。温度検知部材110は温度検出部112を加熱ロール130の外表面に接触させている。このような配置において、従来のように、ハロゲンヒータ90A、90B共に配光リップルの谷に温度センサ110を設置した場合、ニップ134の部分の温度114は図5に示すようになる。すなわち、ハロゲンヒータ90Bを用いたとき、ロール周上温度最低の部分(ハロゲンヒータの上流)をモニタして制御するためニップ部の温度114は高くなる。逆にハロゲンヒータ90Aを用いたとき、図4に示すようにロール周上温度の最高の部分(ハロゲンヒータの下流)をモニタして制御するため、ニップ部の温度116は低くなる。
Next, using a halogen heater of multiple, rows cormorants If the fixing while switching the halogen heater in accordance with the printing conditions such as sheet size or the number of prints will now be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the
上記配置において、温度検知部材110から見て加熱ロール130の回転方向上流側にあるハロゲンヒータ90Aは、軸方向の局所的な配光リップルの谷底を温度検知部材に対応する位置に位置させ、下流側にあるハロゲンヒータ90Bは、軸方向の局所的な配光リップルの山頂に対応する位置に位置させる。
In the above SL arrangement, the
図5はハロゲンヒータ90Aの作る配光リップルによる温度ムラ曲線126を示すもので、温度センサ110の位置はその谷底に相当しており、制御温度127によって制御する。従って、温度センサ110の測定温度よりロール全体が平均的に高い角度となる。図4はハロゲンヒータ90Bの作る配光リップルによる温度ムラ曲線128を示す。温度センサ110の位置は山頂に相当しており、制御温度127によってニップ温度を制御する。従って、温度センサ110の測定温度よりロール全体が平均的に低い温度となる。つまり、上流側のハロゲンヒータ90Aは総体的に温度が低く、加熱ロールは温度検知部材を通ってからニップに達する。下流側のハロゲンヒータ90Bは総体的に温度が高く、加熱ロールはすぐニップに達する。従って、上記のようにそれぞれ配光リップルの山頂と谷底とを用いることにより、上記図5、図6で説明した効果が相乗されニップ温度が適正化される。その結果、検知温度が制御温度を適正化させる方向に作用し、定着不良を防止し、ニップの温度の最適化を達成することができる。
FIG. 5 shows a
図7は加熱源であるハロゲンヒータ90の部分図である。このハロゲンヒータ90はフィラメント92が封入管94内に封入されており、フィラメント92は発光部150と非発光部152とがほぼ等間隔に交互にヒータ90の長手方向に沿って配置され、長手方向で発光量に差がある。実施例では発光部150と非発光部152のヒータ長手方向寸法はそれぞれ約10mmである。ハロゲンヒータ90の長手方向のほぼ中央部に温度検知部材110が配設されている。その位置は一方の端子100から一定距離154の位置にある。温度検知部材110はヒータ90を内蔵している加熱ロールの外面の温度を検知する。この検知に基づいてヒータの電力を制御する温度制御装置を備えている。
FIG. 7 is a partial view of a
図8は、ハロゲンヒータ90とその長手方向に沿う温度分布曲線160を併記した図である。温度分布はE(%)で表示されている。ハロゲンヒータ90の中央部の一定区間の温度分布が一定値162となるようにしており、その中央に温度検知部材が配置されている。
FIG. 8 is a diagram in which the
図9は加熱ロール130の中央部の通紙領域の横断面を示す断面図である。近年、加熱ロール130の通紙領域の筒体136は肉厚138を薄くし、ウォーミングアップ時間の短縮、省エネルギーを図る技術が採用されている。加熱ロール130の肉厚138は従来0.7mm程度であったが、通紙領域の中で最も薄い部分の肉厚が0.5mm以下とし、さらに最近は0.2mm程度まで薄肉化されている。この肉厚は、温度検知部材が配置された近傍の加熱ロール長手方向で加熱源(ハロゲンヒータ)の発光量の差に基づいた温度勾配が現れる程度の肉厚となっている。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross section of the sheet passing area at the center of the
図10、図11は、ハロゲンヒータ90のフィラメント92の長手方向の位置と温度検知部材110との位置関係を拡大して模式的に示すと共に、フィラメント92の発光部150と非発光部152に対応する配光リップル120を併せて示した説明図である。図10では、温度検知部材110はフィラメント92の発光部150に対向しており、配光リップル120の山頂122に対向している。図11では、温度検知部材110はフィラメント92の発光部150からはずれた位置に対向しており、配光リップル120の山頂122と谷底124との間に対向している。配光リップル120の山頂122、谷底124ではフィラメント92の長手方向に沿う温度勾配が緩やかであり、山頂122と谷底124との間ではフィラメント92の長手方向に沿う温度勾配が急変化している。
10 and 11 schematically show an enlarged positional relationship between the position of the
図12〜図15は、時間経過に対するロール温度変化の推移を示すチャートである。同一のハロゲンヒータに同一のパルス入力170を付与したときのロール温度推移172、174を示したものである。なお、図面にLampと記載されているのは、ハロゲンヒータを示すもので、パルス入力170はそのON/OFF動作を示している。上側がONで下側がOFFである。
12 to 15 are charts showing changes in roll temperature change over time. The
図12は参考例を示すもので、加熱ロールの肉厚が0.2mmで、温度検知部材を配光リップルの山頂に対向させて配置し、対向位置が山頂と一致しているとき(ズレ=0mm)の加熱ロール表面の温度推移172と、これから位置ずれが生じたとき(ズレ=3mm)の加熱ロール表面の温度推移174を示している。
FIG. 12 shows a reference example. When the thickness of the heating roll is 0.2 mm, the temperature detection member is arranged to face the peak of the light distribution ripple, and the facing position matches the peak (deviation = The
図13は参考例を示すもので、加熱ロールの肉厚が0.2mmで、温度検知部材を配光リップルの中腹(山頂と谷底の中間)に対向させて配置し、対向位置が中腹と一致しているとき(ズレ=0mm)の加熱ロール表面の温度推移172と、これから位置ずれが生じたとき(ズレ=3mm)の加熱ロール表面の温度推移174を示している。
FIG. 13 shows a reference example, in which the thickness of the heating roll is 0.2 mm, the temperature detection member is arranged facing the middle of the light distribution ripple (middle of the peak and valley bottom), and the facing position is the same as the middle. A
図14、図15はそれぞれ図12、図13に対応する従来例を示すもので、加熱ロールの肉厚が0.7mmで、温度検知部材を配光リップルの山頂に対向させて配置した場合、及び中腹に対向させて配置した場合の、それぞれ対向位置が一致しているとき(ズレ=0mm)の加熱ロール表面の温度推移172と、これから位置ずれが生じたとき(ズレ=3mm)の加熱ロール表面の温度推移174を示したものである。図14、図15に示すように、加熱ロールの肉厚が0.7mmの場合、すなわち厚い時は、温度検知部材が予め定められた位置からずれて設置されても検出温度に大きな変化は見られない。
FIG. 14 and FIG. 15 show conventional examples corresponding to FIG. 12 and FIG. 13, respectively, where the thickness of the heating roll is 0.7 mm and the temperature detection member is arranged facing the peak of the light distribution ripple. When the opposed positions coincide with each other (displacement = 0 mm), the
これに対し、加熱ロールの肉厚が0.2mmの場合、すなわち薄い時は、温度検知部材とハロゲンヒータとの関係位置により検出温度に大きな誤差が生ずる。図13に示すように、温度検知部材をリップルの中腹(温度勾配の傾きが大きい位置)に設置すると、温度検知部材が予め定められた位置からずれて設置されると検出温度に大きな変化が見られる。図13では、温度検出部材がリップルの山側(温度の高い方)に3mmずれたとき、温度検知部材の検知温度が高くなっている。この場合、温度検知部材の高い検知温度に基づいて温度コントロールが行われるため、実際の加熱ロールの表面温度は下がってしまう。一方、温度検出部材がリップルの谷側(温度の低い方)にずれた場合は、実際の加熱ロールの表面温度はズレ=0mmの場合より高い温度に制御される。 On the other hand, when the thickness of the heating roll is 0.2 mm, that is, when it is thin, a large error occurs in the detected temperature due to the position of the temperature detecting member and the halogen heater. As shown in FIG. 13, when the temperature detection member is installed in the middle of the ripple (a position where the gradient of the temperature gradient is large), if the temperature detection member is installed with a deviation from a predetermined position, a large change in the detected temperature is observed. It is done. In FIG. 13, when the temperature detection member is shifted by 3 mm to the ripple peak side (the higher temperature side), the detection temperature of the temperature detection member is high. In this case, since temperature control is performed based on a high detection temperature of the temperature detection member, the actual surface temperature of the heating roll is lowered. On the other hand, when the temperature detection member deviates to the ripple valley side (the lower temperature side), the actual surface temperature of the heating roll is controlled to a higher temperature than when the deviation = 0 mm.
これに対し、図12に示すように、温度検知部材を温度勾配の傾きが小さい位置、すなわち配光リップルの山頂に対向させて設置すれば、温度検知部材が予め定められた位置からずれて設置されても検出温度に大きな変化は見られない。温度検知部材をリップルの谷底に対向させて設置しても、温度勾配の傾きが小さいから、同様の結果となる。 On the other hand , as shown in FIG. 12, if the temperature detecting member is installed at a position where the gradient of the temperature gradient is small, that is, facing the peak of the light distribution ripple, the temperature detecting member is shifted from a predetermined position. Even if it is done, a big change is not seen in detection temperature. Even if the temperature detection member is installed facing the valley of the ripple, the same result is obtained because the gradient of the temperature gradient is small.
以上のように、温度検出部材とハロゲンヒータとの相対的な取付け位置精度が製作や取付けの誤差等によって、たとえ予め定められた設置関係位置から3mmもずれてしまう場合であっても、温度検出部材をハロゲンヒータの配光リップルの温度勾配の傾きが低い位置に対向させて設置すれば、温度検知部材の検知温度に大きな差が現れることなく、加熱ロールの表面温度を予め狙っている温度に制御することができる。 As described above, even if the relative mounting position accuracy between the temperature detecting member and the halogen heater deviates by 3 mm from a predetermined installation-related position due to manufacturing or mounting errors, etc., temperature detection is possible. If the member is placed facing a position where the gradient of the temperature gradient of the light distribution ripple of the halogen heater is low, the surface temperature of the heating roll will be set to the target temperature without causing a large difference in the detection temperature of the temperature detection member. Can be controlled.
10 ハロゲンヒータ
90、90A、90B ハロゲンヒータ(加熱源)
92 フィラメント
94 封入管
96 ハロゲンガス
98 蓋
100 端子
110 温度検知部材
112 温度検知部
114、116 ニップ部の温度
120 配光リップル(曲線)
122 山頂
124 谷底
126 温度ムラ曲線
127 制御温度
128 温度ムラ曲線
130 加熱ロール
132 回転方向
134 ニップ
136 筒体
138 肉厚
140 加圧部材
150 発光部
152 非発光部
154 一定距離
160 温度分布曲線
162 一定値
170 パルス入力
172、174 温度推移
200 画像形成装置
202 感光体ドラム
204 静電ロール
206 露光装置
208 現像器
210 現像ロール
212 転写ロール
214 加熱ロール
220 給紙カセット
222,224 フィードロール
226 レジロール
228 用紙供給路
230,232 用紙送出レバー
240 排出ロール
250 熱定着装置
10
92
122
Claims (2)
前記ハロゲンヒータは、前記温度検知部材によって検知される前記加熱ロールの表面から見て加熱ロールの回転方向上流側及び下流側に配置されると共に、前記上流側にあるハロゲンヒータは軸方向の局所的な配光リップルの谷底を温度検知部材に対応する位置に配置し、前記下流側にあるハロゲンヒータは、軸方向の局所的な配光リップルの山頂を温度検知部材に対応する位置に配置したことを特徴とする熱定着装置。 A heating roll containing a plurality of halogen heaters, a pressure member installed so as to be in pressure contact with the heating roll, a temperature detection member for detecting the surface temperature of the heating roll, and the halogen based on the temperature detected by the temperature detection member In a thermal fixing device including a temperature control device that controls electric power supplied to a heater,
The halogen heaters are disposed upstream and downstream in the rotation direction of the heating roll as viewed from the surface of the heating roll detected by the temperature detection member, and the halogen heater on the upstream side is locally localized in the axial direction. the root of the Do light distribution ripple disposed at a position corresponding to the temperature sensing member, the halogen heater in the downstream, to the arrangement of the summit of the local light distribution ripple in the axial direction at a position corresponding to the temperature detection member A heat fixing device characterized by the above.
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