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JP2004258550A - Image forming apparatus - Google Patents

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Publication number
JP2004258550A
JP2004258550A JP2003051890A JP2003051890A JP2004258550A JP 2004258550 A JP2004258550 A JP 2004258550A JP 2003051890 A JP2003051890 A JP 2003051890A JP 2003051890 A JP2003051890 A JP 2003051890A JP 2004258550 A JP2004258550 A JP 2004258550A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
fixing
set value
unit
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003051890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Miyamura
博昭 宮村
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.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Mita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Mita Corp filed Critical Kyocera Mita Corp
Priority to JP2003051890A priority Critical patent/JP2004258550A/en
Publication of JP2004258550A publication Critical patent/JP2004258550A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable highly reliable temperature control free of a decrease in fixing performance etc., even when forms of specially small size are successively fed. <P>SOLUTION: A CPU 20 computes the temperature difference TX between temperature detected by an upper thermistor 9c and temperature detected by a lower thermistor 9d. When the temperature difference TX is smaller than a 1st set value (TI) (TX<T1), a heater h1 is controlled by using the temperature of the upper thermistor 9c to reach predetermined temperature Ti. When the temperature difference TX is larger than the 1st set value (T1) (T1<TX), the heater h1 is controlled by using the temperature of the lower thermistor 9d to reach the predetermined temperature Ti. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものであり、特に熱定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的に未定着のトナー像を用紙等の転写材に定着する手段として、加熱ローラ(又はベルト)と、これに圧接する圧接ローラ(又はベルト)との間に前記転写材を通過させて熱定着する方法が広く知られている。この従来の方法では特にカラープリンター、カラー複写機、あるいは高速のプリンター・複写機では熱容量が不足し、定着性能が低下するため、加熱ローラだけでなく圧接ローラにもヒータ等の熱源を内蔵させたもの、あるいはソフトローラを用いたもの、あるいは熱容量の増加等を行ったものがあり、これにより定着性を改善している。
また、定着ローラ内に小サイズシートの通紙領域に対応するヒータと大サイズシートの通紙領域に対応するヒータの2つのヒータを持ち温度制御して小サイズ用紙に対応しているものもある(特許文献1参照)。
【0003】
このような従来の熱定着装置は、温度検知センサーを備えており、加熱ローラあるいは圧接ローラの温度を適正な温度に維持するように制御しているものが一般的である。
【特許文献1】
特許第2545392号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特に転写材のトナー像が形成された転写面の側に位置する加熱ローラは、定着時に未定着トナー像が形成された転写材が接触するため、トナーが付着する場合がある。このため、加熱ローラ上に付着したトナーをクリーニングするためのクリーニング機構を設けたものもある。しかしながら、該クリーニング機構を設けたとしても、経年変化等により、印刷を重ねるうちに十分にクリーニングを行うことができない場合もあった。したがって、サーミスタ等の温度検知センサーを加熱ローラの転写材通紙領域に接触して配置させると、該温度センサーが汚染され、正しい温度を検知できなくなる可能性があった。このため、通紙領域外に該温度センサーを配置する場合がある。この場合、ソフトローラ、熱容量の大きな定着器等は熱時定数も大きく、温度制御において正しく温度を維持できない場合が発生してきた。また、特に小サイズの用紙を連続通紙すると温度検知センサー近傍、即ち非通紙領域は温度があまり低下しないにもかかわらず、通紙領域の温度が大きく低下するため定着性が悪化したり、印刷速度を下げて定着性の確保をしなければならない。また、特許文献1に記載の技術では、ローラに複数のヒータを内蔵させているのでコスト高になるあるいは制御が複雑となるといった問題があった。
【0005】
本願は上記問題点に鑑み、特に小サイズの用紙を連続通紙した場合等においても、定着性能が低下することがない等、信頼性の高い温度制御を行うことができる熱定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0006】
【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に記載の発明は、転写材のトナー像が形成された転写面に接触する第1の定着手段と、該第1の定着手段に圧接し、該転写面と反対の面に接触する第2の定着手段とからなる定着手段と、該第1の定着手段を加熱するための第1の熱源と、該第2の定着手段を加熱するための第2の熱源とを有し、転写後の転写材を前記定着手段によって挟持搬送して加熱定着させる熱定着装置を備えた画像形成装置において、第1の定着手段の非通紙領域に配置され該第1の定着手段の温度を検知する第1の温度検知手段と、第2の定着手段の通紙領域に配置され該第2の定着手段の温度を検知する第2の温度検知手段と、前記第1の温度検知手段によって検知された第1の温度と、前記第2の温度検知手段によって検知された第2の温度との温度差を計測する温度差計測手段と、前記温度差計測手段によって計測された値が第1の設定値以下であれば、第1の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御し、前記温度差計測手段によって計測された値が前記第1の設定値以上であれば、第2の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。
【0007】
この発明によれば、前記温度差計測手段によって計測された値が第1の設定値以下であれば、第1の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御し、前記温度差計測手段によって計測された値が前記第1の設定値以上であれば、第2の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御する制御手段とを有している。即ち、通紙領域の温度があまり低下しない場合には、第1の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御し、例えば小サイズの用紙を連続通紙した場合等において、非通紙領域は温度があまり低下しないにもかかわらず、通紙領域の温度が大きく低下するような場合には第2の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御するようにしているので、特に連続通紙時における定着性能の悪化や、定着性能を確保するために印刷速度を下げるといった問題がなくなる。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、前記制御手段はタイマーを有しており、前記温度差計測手段によって計測された値が第1の設定値よりも大きい第2の設定値以上となった場合、前記タイマーによる計測時間内に前記計測値が第2の設定値以下とならなかった場合に前記熱定着装置をエラーとして処理することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
【0009】
この発明によれば、前記タイマーによる計測時間内に前記計測値が第2の設定値以下とならなかった場合に前記熱定着装置をエラーとして処理するようにしているので、定着装置の異常を検知することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態を示すプリンタの概略断面図、図2は本発明の一実施形態を示すブロック図、図3は温度検知センサーの位置を示す概略図、図4は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。
【0011】
まず図1を参照して、1はカラー画像形成装置本体である。2は感光体ドラムであり、OPC又はa−Si感光体が用いられる。また、該感光体ドラム2は図1の矢印の方向に回転可能に構成されている。3は帯電装置であり、不図示の電源から感光体ドラム2表面に所定のバイアスの電圧を印加可能に構成されている。4は露光手段であり、感光体ドラム2に帯電された表面に外部端末からの画像情報がレーザ光で照射され潜像を形成する。この場合、レーザ光に代えてLED光を用いても良い。
【0012】
5は形成された潜像にカラートナーを現像する現像器であり、感光体2の回転方向上流側からイエローを現像する現像器5a、マゼンタを現像する現像器5b、シアンを現像する現像器5c、ブラックを現像する現像器5dの順番で配列されている。また各現像器5a,5b,5c,5dにはそれぞれ各現臓器にトナーを補給すべくトナー容器50a(イエロートナー容器),50b(マゼンタトナー容器),50c(シアントナー容器),50d(ブラックトナー容器)が設けられている。本発明の各色のトナーは非磁性トナーが用いられているが、磁性トナーであってもかまわない。なお、31はクリーニング手段であり、次に説明する中間転写ドラム6で未転写となったトナーを感光体ドラム2上から除去する。
【0013】
6は中間転写ドラムであり、所定のバイアスを印加することで感光体ドラム2に現像されたトナーを一次的に転写させる作業を順次各トナーについて繰り返すことで色重ねを行う。6aは二次転写ローラ,6bはクリーニングローラである。なお、この色重ねに際して、不図示であるが、二次転写ローラ6a,クリーニングローラ6bは各色が完全に重ねられるまで中間転写ドラム6から退避される退避機構を設けている。
【0014】
7は給紙手段であり、カラー画像形成装置1の下方に配置された大容量の用紙が収納可能な給紙ユニット7aと、カラー画像形成装置1の側方に配置された手差しユニット7bとによって構成されている。給紙ユニット7aは、2段構成となっており、上段と下段の給紙ユニットにはそれぞれ異なるサイズのようにを納できるようになっている。また、手差しユニット7bはカラー画像形成装置1に格納することが可能で(図1は格納した状態を示している)、手差しとして使用する際に、手差しユニット7bを引き出して、用紙が載置できる状態にして使用する。
【0015】
これら給紙ユニット7aあるいは手差しユニット7bから給紙された用紙は、レジストローラ60に搬送され、先端揃え及びタイミングを取った後に二次転写ローラ6aに送り込まれる。そして転写された後に搬送ベルト8によって搬送方向下流側に向かって用紙を搬送させる。9は定着装置であり、ヒータ等の熱源が内蔵された一対のローラにより転写されたトナーを熱と圧力によって用紙に定着させる。定着装置9の詳細については後述する。
【0016】
10は排紙手段であり、定着手段9により熱定着された用紙に対して印字面を上にして排紙するフェイスアップトレイ10aと印字面を下にして排紙するフェイスダウントレイ10bが配置されている。尚、フェイスアップトレイ10aはカラー画像形成装置1の側方に格納することが可能で(図1は格納した状態を示している)、フェイスアップトレイ10aを使用する際には、フェイスアップトレイ10aを引き出して使用する。
【0017】
次に、図2を参照して定着装置9について説明する。定着装置9は、それぞれ熱源としてのヒータh1(第1の熱源)、h2(第2の熱源)が内蔵された上ローラ9a(第1の定着手段)と下ローラ9b(第2の定着手段)とからなる定着手段と、上ローラ9aの非通紙領域に上ローラ9aに接触して設けられ該上ローラ9aの温度を検知する上部サーミスタ9c(第1の温度検知手段)と、下ローラ9bの通紙領域に下ローラ9bに接触して設けられ該下ローラ9bの温度を検知する下部サーミスタ9d(第2の温度検知手段)と、これらサーミスタ9c,9dからの検知温度により熱源としてのヒータh1、h2の温度を制御する制御手段(図3参照)とから主に構成されている。尚、本実施形態では上部サーミスタ9cからの温度情報に基づきヒータh1(第1の熱源)を、下部サーミスタ9dからの温度情報に基づきヒータh2(第2の熱源)をそれぞれ個別制御するものとする。
【0018】
上ローラ9aは用紙のトナー像が形成された転写面に接触し、下ローラ9bは上ローラ9aに圧接し、かつ該転写面と反対の面に接触するような関係で配置されている。これら上下ローラ9a,9bは、転写後の用紙を挟持搬送してトナー像を定着し、該用紙をフェイスアップトレイ10aまたはフェイスダウントレイ10bへ向けて搬送する。
【0019】
上部サーミスタ9cおよび下部サーミスタ9dはそれぞれヒータh1、h2によって加熱された上ローラ9aおよび下ローラ9bの表面温度を検出している。
【0020】
次に,図3を参照して制御回路の構成について説明する。CPU20は内蔵タイマー22等による一定インターバルにて上ローラ9aの温度および下ローラ9bの温度をそれぞれ上部サ―ミスタ9cおよび下部サーミスタ9dから上温度検知回路25および下温度検知回路26を介してCPU20内蔵のAD変換器21にて読みとりを行うよう構成されている。読みとった温度情報に基づいてCPU20内蔵のPORTよりドライバー28,30を介して通電制御回路27,29をオン・オフ制御して定着手段(9a,9b)の温度が一定となるようにヒータh1,h2の温度制御をしている。温度検知センサーにはサーミスタ9c,9dが使われるが、このサーミスタ出力を上下温度検知回路25,26にて電圧に変換し、AD変換器21で読みとりが可能となるようになっている。尚、本実施形態ではCPU内蔵のタイマー、AD変換器、PORTを使用しているが、これらを外部にて構成してもかまわない。また、一定インターバルをタイマーで構成しているが、電源のゼロクロス検知をCPUの割り込みに入力して構成してもかまわない。
【0021】
続いて、図4のフローチャートを参照して本実施形他の作用について説明する。まず、CPU20のタイマー22の一定インターバル割り込みにより定着装置制御の起動がかかる(ステップ1)。次に、上ローラ制御、又は下ローラ制御かを判断する(ステップ2)。例えば、奇数回目の割り込みの場合は上ローラ制御を、偶数回目の割り込みの場合は下ローラ制御を行う。これは制御負荷を分散するためのものであるが、同時処理を行ってもかまわない。上ローラ制御の場合、上ローラ温度Tu及び下ローラ温度TdをAD変換器21より読み込みを行い(ステップ3)、CPU20内蔵の図外のRAMにバックアップする(ステップ4)。尚、該RAMはCPUの外部に設けてもかまわない。
【0022】
次にオーバーヒート(ステップ5)、サーミスタ断線(ステップ6)の異常判定を行い、問題が無い場合は次のステップに進む。異常を検知した場合は上ローラエラー処理を行う。具体的には、カラー画像形成装置1の印刷動作を停止するとともに、不図示の表示部へエラー表示するといった処理である(ステップ21)。
【0023】
次に、ステップ7で上部サーミスタ9cで検知した温度Tuと下部サーミスタ9dで検知した温度Tdとの温度差TXをCPU20にて演算する(温度差計測手段)。演算したTXに基づき温度範囲判定を行う(ステップ8)。温度差が第1の設定値(T1)より低い場合(TX<T1)には、フラグをクリアー(ステップ84)した後、上部サーミスタ9cの温度Tuを用いて所定温度Tiとなるようにヒータh1を制御する(ステップ11)。尚、前記フラグはTX>T2の条件のときにセットされるフラグであり、後述するステップ81,82,83についても同様である。
【0024】
温度差TXが第1の設定値(T1)と第2の設定値(T2)の範囲内にある場合(T1<TX<T2)には、フラグをクリアー(ステップ83)した後、下部サーミスタ9dの温度Tdを用いて所定温度Tiとなるようにヒータh1を制御する(ステップ9)。これは、小サイズ用紙の連続通紙等で、通紙領域の温度が低下し通紙領域の温度と非通紙領域の温度との温度差TXが大きくなったものと考えられるためである。また、温度差TXが第2の設定値より高い場合(TX>T2)には、フラグがセットされているかどうかが判定され(ステップ81)、該フラグがセットされていない場合には、フラグがセット(ステップ82)されて、不図示のタイマーがスタートし(ステップ30)、タイムアウトになるまで、すなわち一定の時間内に温度差Txが第2の設定温度T2以下に復帰するかどうかを見る(ステップ10)。即ち、タイムアウトになるまでに温度差TXが第2の設定温度T2以下になった場合、一時的に温度差が高くなったとしてT1<TX<T2の場合と同様、下部サーミスタ9dの温度Tdが所定温度Tiとなるようにヒータh1を制御するようステップ9へ進む。しかし、上記時間がタイムアウトになった場合は定着装置の異常と判定してエラー処理を行うべくステップ21へ進む。また、ステップ81で既にフラグがセットされていると判定された場合についても同様に、ステップ10のタイムアウトになるまでに温度差Txが第2の設定温度T2以下に復帰するかどうかを見る。
【0025】
例えば、周速115mm/secのA3ワイド機(最大用紙サイズ310mm×420mm)カラープリンタで、Ti=145℃、Tj=150℃とした場合、T1=15℃、T2=50℃とするのが好ましい。
【0026】
ステップ9及びステップ11による温度制御は、それぞれの温度情報より制御演算を行い、ヒータh1への通電時間を算出し、この時間に基づいて通電制御が行われる。この通電制御が終了すれば、一連の割り込み処理が終了する(ステップ20)。
【0027】
ステップ2に戻り、下ローラ制御の場合、下ローラの温度TdをAD変換器より読み込みを行い(ステップ13)、CPU20内蔵の図外のRAMにバックアップする(ステップ14)。尚、該RAMはCPUの外部に設けてもかまわない。次に、オーバーヒート(ステップ15)、サーミスタ断線(ステップ16)の異常判定を行い、問題が無い場合は次のステップに進む。異常を検知した場合は下ローラエラー処理を行う。具体的には、カラー画像形成装置1の印刷動作を停止するとともに、不図示の表示部へエラー表示するといった処理である(ステップ22)。
【0028】
異常がなかった場合には、下部サーミスタ9dの温度Tdを用いて所定温度Tjとなるようにヒータh2を制御する(ステップ17)。ステップ17による温度制御は,これら温度情報より制御演算を行い、ヒータh2への通電時間を算出する。通電時間に基づいて下定着器の通電制御を行し、この時間に基づいて通電制御を行う(ステップ18)。この通電制御が終了すれば、一連の割り込み処理が終了する(ステップ20)。
【0029】
尚,上記実施形態では、温度差TXが第1の設定値(T1)よりも高い場合に、温度差TXが第1の設定値(T1)と第2の設定値(T2)の範囲内にある場合(T1<TX<T2)と、温度差TXが第2の設定値より高い場合(TX>T2)とに分けて制御を行ったが,単に上部サーミスタ9cで検知した温度Tuと下部サーミスタ9dで検知した温度Tdとの温度差TXをCPU20にて演算し、温度差TXが第1の設定値(TI)より低い場合(TX<T1)には、上部サーミスタ9cの温度Tuを用いて所定温度Tiとなるようにヒータh1を制御し、温度差TXが第1の設定値(T1)よりも高い場合(T1<TX)には、下部サーミスタ9dの温度Tdを用いて所定温度Tiとなるようにヒータh1を制御するようにしてもかまわない。
【0030】
また、温度差TXの演算(頭4のステップ7)については、下部サーミスタ9dで検知した温度Tdを用いる実施形態について示したが、これに代えて下ローラ制御でAD変換器より読み込まれ、RAMにバックアップされた下ローラの温度Tdb(頭4のステップ14)を用いて温度差TXの演算を行ってもかまわない。この場合、演算式はTx=Tu−Tdbとなる。これによって、バックアップデータを用いるため、上ローラ制御時のAD変換を上部サーミスタ9cのみとして制御でき、AD変換処理時間を短縮することが出来る。
【0031】
また、上記実施形態では、ローラ対を上下に配置させて定着装置を構成させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、該ローラ対を左右に配置させて定着装置を構成し、下から上に向かって用紙を搬送するようなものであってもかまわない。この場合、一方あるいは両方をローラに代えてベルトで構成してもよいことは勿論である。
【0032】
また、上記実施形態では、上部サーミスタは上ローラの非通紙領域に、下部サーミスタは下ローラの通紙領域にそれぞれ接触して設けたが、接触させずに微小な隙間をあけて設けてもかまわない。また、ヒータh1、h2はそれぞれ各ローラに内蔵されていなくてもかまわない。
【0033】
【発明の効果】
この発明によれば、前記温度差計測手段によって計測された値が第1の設定値以下であれば、第1の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御し、前記温度差計測手段によって計測された値が前記第1の設定値以上であれば、第2の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御する制御手段とを有している。即ち、通紙領域の温度があまり低下しない場合には、第1の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御し、例えば小サイズの用紙を連続通紙した場合等において、非通紙領域は温度があまり低下しないにもかかわらず、通紙領域の温度が大きく低下するような場合には第2の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御するようにしているので、特に連続通紙時における定着性能の悪化や、定着性能を確保するために印刷速度を下げるといった問題がなくなる。
【0034】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すプリンタの概略断面図
【図2】本発明の一実施形態を示すブロック図
【図3】温度検知センサーの位置を示す概略図
【図4】本発明の一実施形態を示すフローチャート
【符号の説明】
1 カラー画像形成装置
9 定着装置
9a 上ローラ
9b 下ローラ
9c 上部サーミスタ
9d 下部サーミスタ
h1、h2 ヒータ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer, and more particularly, to an image forming apparatus having a heat fixing device.
[0002]
[Prior art]
In general, as a means for fixing an unfixed toner image on a transfer material such as paper, the transfer material is passed between a heating roller (or belt) and a pressure roller (or belt) that is pressed against the heat roller to heat the transfer material. Methods for fixing are widely known. In this conventional method, heat capacity such as a color printer, a color copier, or a high-speed printer / copier is insufficient, and fixing performance is deteriorated. There is a roller using a roller, a roller using a soft roller, or a roller having an increased heat capacity, thereby improving the fixing property.
Further, there is a fixing roller which has two heaters, a heater corresponding to a sheet passing area of a small-size sheet and a heater corresponding to a sheet passing area of a large-size sheet, and controls the temperature to correspond to a small-size sheet. (See Patent Document 1).
[0003]
Such a conventional heat fixing device generally includes a temperature detection sensor, and generally controls the temperature of a heating roller or a pressure roller so as to maintain the temperature at an appropriate temperature.
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2545392
[Problems to be solved by the invention]
However, in particular, the heating roller located on the transfer surface side of the transfer material on which the toner image has been formed comes into contact with the transfer material on which the unfixed toner image has been formed at the time of fixing, so that toner may adhere thereto. For this reason, there is a printer provided with a cleaning mechanism for cleaning the toner adhered on the heating roller. However, even if the cleaning mechanism is provided, it may not be possible to sufficiently perform cleaning during printing due to aging or the like. Therefore, if a temperature detection sensor such as a thermistor is disposed in contact with the transfer material passing area of the heating roller, the temperature sensor may be contaminated, and a correct temperature may not be detected. Therefore, the temperature sensor may be arranged outside the paper passing area. In this case, a soft roller, a fixing device having a large heat capacity, and the like also have a large thermal time constant, so that the temperature cannot be properly maintained in temperature control. Further, particularly when small-size paper is continuously passed, the temperature in the vicinity of the temperature detection sensor, that is, the non-paper-passing area does not decrease so much, but the temperature in the paper-passing area greatly decreases, so that the fixing property deteriorates. It is necessary to lower the printing speed to secure the fixing property. Further, the technique described in Patent Document 1 has a problem that the cost is increased or the control becomes complicated because a plurality of heaters are built in the roller.
[0005]
In view of the above problems, the present application has provided a heat fixing device capable of performing highly reliable temperature control such that the fixing performance does not decrease even when small-sized paper is continuously passed. It is an object to provide an image forming apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a first fixing unit that contacts a transfer surface of a transfer material on which a toner image is formed, and a first contact unit that presses the first fixing unit and presses the first fixing unit. Fixing means comprising a second fixing means in contact with a surface opposite to the first fixing means, a first heat source for heating the first fixing means, and a second heat source for heating the second fixing means. An image forming apparatus having a heat source, and a heat fixing device for nipping and conveying the transferred transfer material by the fixing means to heat and fix the transfer material, wherein the first fixing means is disposed in a non-sheet passing area of the first fixing means. A first temperature detecting unit for detecting a temperature of the fixing unit, a second temperature detecting unit disposed in a sheet passing area of the second fixing unit and detecting a temperature of the second fixing unit; A first temperature detected by the second temperature detecting means and a first temperature detected by the second temperature detecting means A temperature difference measuring means for measuring a temperature difference from the second temperature, and a temperature detected by the first temperature detecting means if the value measured by the temperature difference measuring means is equal to or less than a first set value. The first heat source is controlled so as to have a predetermined temperature, and if the value measured by the temperature difference measuring means is equal to or higher than the first set value, the temperature detected by the second temperature detecting means is set to a predetermined temperature. A control unit for controlling the first heat source so as to set the temperature.
[0007]
According to this invention, if the value measured by the temperature difference measuring means is equal to or less than the first set value, the first heat source is set so that the temperature detected by the first temperature detecting means is set to a predetermined temperature. Controlling, if the value measured by the temperature difference measuring means is equal to or more than the first set value, controlling the first heat source so that the temperature detected by the second temperature detecting means is a predetermined temperature. Control means. That is, when the temperature of the paper passing area does not decrease so much, the first heat source is controlled so that the temperature detected by the first temperature detecting means is set to a predetermined temperature. In a case where the temperature of the non-sheet passing area does not decrease so much in the case where the temperature of the sheet passing area greatly decreases, the temperature detected by the second temperature detecting means is set to a predetermined temperature. Since the first heat source is controlled at the same time, problems such as deterioration of the fixing performance particularly during continuous paper feeding and reduction of the printing speed to secure the fixing performance are eliminated.
[0008]
Further, in the invention according to claim 2, the control means has a timer, and a value measured by the temperature difference measuring means is equal to or more than a second set value which is larger than the first set value. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the measured value does not become equal to or less than a second set value within a time measured by the timer, the thermal fixing device is processed as an error. .
[0009]
According to the present invention, when the measured value does not become equal to or less than the second set value within the time measured by the timer, the thermal fixing device is processed as an error, so that an abnormality of the fixing device is detected. It is possible to do.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of a printer showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a schematic view showing the position of a temperature detection sensor, and FIG. 5 is a flowchart illustrating an embodiment.
[0011]
First, referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a color image forming apparatus main body. Reference numeral 2 denotes a photosensitive drum, which uses an OPC or a-Si photosensitive member. The photosensitive drum 2 is configured to be rotatable in the direction of the arrow in FIG. Reference numeral 3 denotes a charging device, which is configured to apply a predetermined bias voltage to the surface of the photosensitive drum 2 from a power supply (not shown). Reference numeral 4 denotes an exposure unit that irradiates image information from an external terminal onto a surface charged on the photosensitive drum 2 with a laser beam to form a latent image. In this case, LED light may be used instead of laser light.
[0012]
Reference numeral 5 denotes a developing device for developing a color toner on the formed latent image, a developing device 5a for developing yellow, a developing device 5b for developing magenta, and a developing device 5c for developing cyan from the upstream side in the rotation direction of the photoconductor 2. , And a developing unit 5d for developing black. Each of the developing devices 5a, 5b, 5c, and 5d has a toner container 50a (yellow toner container), 50b (magenta toner container), 50c (cyan toner container), and 50d (black toner container) for replenishing the current organ with toner. Container) is provided. Although the non-magnetic toner is used for the toner of each color of the present invention, it may be a magnetic toner. Reference numeral 31 denotes a cleaning unit, which removes toner that has not been transferred on the intermediate transfer drum 6 described below from the photosensitive drum 2.
[0013]
Reference numeral 6 denotes an intermediate transfer drum, which performs a color transfer by repeating the operation of temporarily transferring the toner developed on the photosensitive drum 2 by applying a predetermined bias for each toner. 6a is a secondary transfer roller, and 6b is a cleaning roller. In addition, although not shown, the secondary transfer roller 6a and the cleaning roller 6b are provided with a retreat mechanism for retreating from the intermediate transfer drum 6 until the respective colors are completely superimposed.
[0014]
Reference numeral 7 denotes a paper feeding unit, which includes a paper feeding unit 7a disposed below the color image forming apparatus 1 and capable of storing a large amount of paper, and a manual feed unit 7b disposed beside the color image forming apparatus 1. It is configured. The paper feeding unit 7a has a two-stage configuration, and the upper and lower paper feeding units can store different sizes. The manual feed unit 7b can be stored in the color image forming apparatus 1 (FIG. 1 shows a stored state), and when used as manual feed, the manual feed unit 7b can be pulled out and paper can be placed thereon. Use in the state.
[0015]
The paper fed from the paper feed unit 7a or the manual feed unit 7b is conveyed to the registration roller 60, and is sent to the secondary transfer roller 6a after leading edge alignment and timing are taken. Then, after the transfer, the sheet is transported by the transport belt 8 toward the downstream side in the transport direction. A fixing device 9 fixes the toner transferred by a pair of rollers having a built-in heat source such as a heater to a sheet by heat and pressure. Details of the fixing device 9 will be described later.
[0016]
Reference numeral 10 denotes a paper discharge unit, which includes a face-up tray 10a for discharging the paper thermally fixed by the fixing unit 9 with the print surface facing upward and a face-down tray 10b for discharging the paper with the print surface facing downward. ing. The face-up tray 10a can be stored beside the color image forming apparatus 1 (FIG. 1 shows the stored state), and when the face-up tray 10a is used, the face-up tray 10a is used. Pull out and use.
[0017]
Next, the fixing device 9 will be described with reference to FIG. The fixing device 9 includes an upper roller 9a (first fixing unit) and a lower roller 9b (second fixing unit) each containing a heater h1 (first heat source) and h2 (second heat source) as heat sources. An upper thermistor 9c (first temperature detector) provided in contact with the upper roller 9a in a non-sheet passing area of the upper roller 9a to detect the temperature of the upper roller 9a; and a lower roller 9b. And a lower thermistor 9d (second temperature detecting means) provided in contact with the lower roller 9b in the paper passing area to detect the temperature of the lower roller 9b, and a heater as a heat source based on the temperature detected by the thermistors 9c and 9d. It mainly comprises control means (see FIG. 3) for controlling the temperatures of h1 and h2. In this embodiment, the heater h1 (first heat source) is individually controlled based on the temperature information from the upper thermistor 9c, and the heater h2 (second heat source) is individually controlled based on the temperature information from the lower thermistor 9d. .
[0018]
The upper roller 9a is arranged so as to contact the transfer surface of the sheet on which the toner image is formed, and the lower roller 9b is in pressure contact with the upper roller 9a and in contact with the surface opposite to the transfer surface. The upper and lower rollers 9a and 9b pinch and convey the transferred paper to fix the toner image, and convey the paper toward the face-up tray 10a or the face-down tray 10b.
[0019]
The upper thermistor 9c and the lower thermistor 9d detect the surface temperature of the upper roller 9a and the lower roller 9b heated by the heaters h1 and h2, respectively.
[0020]
Next, the configuration of the control circuit will be described with reference to FIG. The CPU 20 measures the temperature of the upper roller 9a and the temperature of the lower roller 9b at regular intervals by the built-in timer 22 and the like from the upper thermistor 9c and the lower thermistor 9d via the upper temperature detecting circuit 25 and the lower temperature detecting circuit 26, respectively. The reading is performed by the AD converter 21 of FIG. Based on the read temperature information, the energizing control circuits 27 and 29 are turned on / off by drivers PORT 28 and PORT 30 in the CPU 20 based on the read temperature information so that the heaters h1 and h1 are fixed so that the temperatures of the fixing units 9a and 9b become constant. The temperature of h2 is controlled. Thermistors 9c and 9d are used for the temperature detection sensors. The thermistor outputs are converted into voltages by the upper and lower temperature detection circuits 25 and 26, and can be read by the AD converter 21. In this embodiment, a timer, an AD converter, and a PORT built in the CPU are used, but these may be externally configured. Further, although the fixed interval is configured by a timer, it may be configured by inputting the zero-cross detection of the power supply to an interrupt of the CPU.
[0021]
Subsequently, another operation of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the fixing device control is started by a fixed interval interrupt of the timer 22 of the CPU 20 (step 1). Next, it is determined whether the control is the upper roller control or the lower roller control (step 2). For example, in the case of an odd-numbered interrupt, upper roller control is performed, and in the case of an even-numbered interrupt, lower roller control is performed. Although this is for distributing the control load, simultaneous processing may be performed. In the case of the upper roller control, the upper roller temperature Tu and the lower roller temperature Td are read from the AD converter 21 (step 3), and are backed up in a RAM (not shown) built in the CPU 20 (step 4). Note that the RAM may be provided outside the CPU.
[0022]
Next, abnormality determination of overheating (step 5) and thermistor disconnection (step 6) is performed, and if there is no problem, the process proceeds to the next step. If an abnormality is detected, upper roller error processing is performed. Specifically, the process is a process of stopping the printing operation of the color image forming apparatus 1 and displaying an error on a display unit (not shown) (step 21).
[0023]
Next, in step 7, the CPU 20 calculates a temperature difference TX between the temperature Tu detected by the upper thermistor 9c and the temperature Td detected by the lower thermistor 9d (temperature difference measuring means). The temperature range is determined based on the calculated TX (step 8). If the temperature difference is lower than the first set value (T1) (TX <T1), the flag is cleared (step 84), and then the heater h1 is set to a predetermined temperature Ti using the temperature Tu of the upper thermistor 9c. Is controlled (step 11). The flag is a flag that is set when the condition of TX> T2 holds. The same applies to steps 81, 82, and 83 described later.
[0024]
If the temperature difference TX is within the range between the first set value (T1) and the second set value (T2) (T1 <TX <T2), the flag is cleared (step 83) and then the lower thermistor 9d The heater h1 is controlled so as to reach the predetermined temperature Ti using the temperature Td (step 9). This is because it is considered that the temperature of the paper passing area has decreased and the temperature difference TX between the temperature of the paper passing area and the temperature of the non-paper passing area has increased due to continuous paper passing of small size paper. If the temperature difference TX is higher than the second set value (TX> T2), it is determined whether the flag is set (step 81). If the flag is not set, the flag is set. The timer is set (step 82), a timer (not shown) is started (step 30), and it is checked whether or not the temperature difference Tx returns to the second set temperature T2 or less until a time-out occurs, that is, within a predetermined time (step 30). Step 10). That is, if the temperature difference TX becomes equal to or lower than the second set temperature T2 before the time-out occurs, the temperature difference is temporarily increased, and the temperature Td of the lower thermistor 9d is set as in the case of T1 <TX <T2. The process proceeds to step 9 so as to control the heater h1 so as to reach the predetermined temperature Ti. However, if the time has timed out, it is determined that the fixing device is abnormal, and the process proceeds to step 21 to perform error processing. Similarly, when it is determined in step 81 that the flag has already been set, it is determined whether or not the temperature difference Tx returns to the second set temperature T2 or lower before the timeout in step 10.
[0025]
For example, when using an A3 wide color printer (maximum paper size 310 mm × 420 mm) color printer with a peripheral speed of 115 mm / sec and Ti = 145 ° C. and Tj = 150 ° C., it is preferable to set T1 = 15 ° C. and T2 = 50 ° C. .
[0026]
In the temperature control in Steps 9 and 11, control calculations are performed based on the respective temperature information, the energization time to the heater h1 is calculated, and the energization control is performed based on this time. When this energization control ends, a series of interrupt processing ends (step 20).
[0027]
Returning to step 2, in the case of the lower roller control, the temperature Td of the lower roller is read from the AD converter (step 13) and backed up in a RAM (not shown) built in the CPU 20 (step 14). Note that the RAM may be provided outside the CPU. Next, abnormality determination of overheating (step 15) and disconnection of the thermistor (step 16) is performed, and if there is no problem, the process proceeds to the next step. If an error is detected, lower roller error processing is performed. Specifically, the process is a process of stopping the printing operation of the color image forming apparatus 1 and displaying an error on a display unit (not shown) (step 22).
[0028]
If there is no abnormality, the heater h2 is controlled to reach the predetermined temperature Tj using the temperature Td of the lower thermistor 9d (step 17). In the temperature control in step 17, a control operation is performed based on the temperature information to calculate an energization time to the heater h2. The energization control of the lower fixing device is performed based on the energization time, and the energization control is performed based on this time (step 18). When this energization control ends, a series of interrupt processing ends (step 20).
[0029]
In the above embodiment, when the temperature difference TX is higher than the first set value (T1), the temperature difference TX falls within the range between the first set value (T1) and the second set value (T2). The control is performed separately in a certain case (T1 <TX <T2) and in a case where the temperature difference TX is higher than the second set value (TX> T2), but the temperature Tu detected by the upper thermistor 9c and the lower thermistor are simply determined. The temperature difference TX from the temperature Td detected at 9d is calculated by the CPU 20, and when the temperature difference TX is lower than the first set value (TI) (TX <T1), the temperature Tu of the upper thermistor 9c is used. The heater h1 is controlled so as to reach the predetermined temperature Ti, and when the temperature difference TX is higher than the first set value (T1) (T1 <TX), the heater h1 is set to the predetermined temperature Ti using the temperature Td of the lower thermistor 9d. The heater h1 may be controlled so that No.
[0030]
In addition, the calculation of the temperature difference TX (step 7 of the head 4) has been described in the embodiment using the temperature Td detected by the lower thermistor 9d. The calculation of the temperature difference TX may be performed using the lower roller temperature Tdb (step 14 of the head 4) backed up in the above. In this case, the operation expression is Tx = Tu−Tdb. Thus, since the backup data is used, the AD conversion during the upper roller control can be controlled only by the upper thermistor 9c, and the AD conversion processing time can be reduced.
[0031]
Further, in the above embodiment, the fixing device is configured by arranging the roller pairs vertically, but the present invention is not limited to this, and the fixing device is configured by arranging the roller pairs left and right, The sheet may be conveyed from bottom to top. In this case, it goes without saying that one or both may be constituted by a belt instead of the roller.
[0032]
Further, in the above embodiment, the upper thermistor was provided in contact with the non-sheet passing area of the upper roller, and the lower thermistor was provided in contact with the sheet passing area of the lower roller. I don't care. Further, the heaters h1 and h2 do not have to be built in each roller.
[0033]
【The invention's effect】
According to this invention, if the value measured by the temperature difference measuring means is equal to or less than the first set value, the first heat source is set so that the temperature detected by the first temperature detecting means is set to a predetermined temperature. Controlling, if the value measured by the temperature difference measuring means is equal to or more than the first set value, controlling the first heat source so that the temperature detected by the second temperature detecting means is a predetermined temperature. Control means. That is, when the temperature of the paper passing area does not decrease so much, the first heat source is controlled so that the temperature detected by the first temperature detecting means is set to a predetermined temperature. In a case where the temperature of the non-sheet passing area does not decrease so much in the case where the temperature of the sheet passing area greatly decreases, the temperature detected by the second temperature detecting means is set to a predetermined temperature. Since the first heat source is controlled at the same time, problems such as deterioration of the fixing performance particularly during continuous paper feeding and reduction of the printing speed to secure the fixing performance are eliminated.
[0034]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a printer showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view showing a position of a temperature detection sensor. 1 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
Reference Signs List 1 color image forming device 9 fixing device 9a upper roller 9b lower roller 9c upper thermistor 9d lower thermistor h1, h2 heater

Claims (2)

転写材のトナー像が形成された転写面に接触する第1の定着手段と、該第1の定着手段に圧接し、該転写面と反対の面に接触する第2の定着手段とからなる定着手段と、該第1の定着手段を加熱するための第1の熱源と、該第2の定着手段を加熱するための第2の熱源とを有し、
転写後の転写材を前記定着手段によって挟持搬送して加熱定着させる熱定着装置を備えた画像形成装置において、
第1の定着手段の非通紙領域に配置され該第1の定着手段の温度を検知する第1の温度検知手段と、
第2の定着手段の通紙領域に配置され該第2の定着手段の温度を検知する第2の温度検知手段と、
前記第1の温度検知手段によって検知された第1の温度と、前記第2の温度検知手段によって検知された第2の温度との温度差を計測する温度差計測手段と、
前記温度差計測手段によって計測された値が第1の設定値以下であれば、第1の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御し、前記温度差計測手段によって計測された値が前記第1の設定値以上であれば、第2の温度検知手段による検知温度を所定の温度とするように前記第1の熱源を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
A fixing device comprising: a first fixing unit that contacts a transfer surface of a transfer material on which a toner image is formed; and a second fixing unit that is in pressure contact with the first fixing unit and contacts a surface opposite to the transfer surface. Means, a first heat source for heating the first fixing means, and a second heat source for heating the second fixing means,
In an image forming apparatus including a heat fixing device that heats and fixes the transfer material after transfer by nipping and conveying by the fixing unit,
A first temperature detecting unit disposed in a non-sheet passing area of the first fixing unit and detecting a temperature of the first fixing unit;
A second temperature detecting unit disposed in a paper passing area of the second fixing unit and detecting a temperature of the second fixing unit;
Temperature difference measuring means for measuring a temperature difference between a first temperature detected by the first temperature detecting means and a second temperature detected by the second temperature detecting means;
If the value measured by the temperature difference measuring means is equal to or less than a first set value, the first heat source is controlled so that the temperature detected by the first temperature detecting means is a predetermined temperature, and the temperature difference is controlled. Control means for controlling the first heat source so that the temperature detected by the second temperature detecting means is set to a predetermined temperature if the value measured by the measuring means is equal to or more than the first set value. An image forming apparatus comprising:
前記制御手段はタイマーを有しており、前記温度差計測手段によって計測された値が第1の設定値よりも大きい第2の設定値以上となった場合において、前記タイマーによる計測時間内に前記計測値が第2の設定値以下とならなかった場合に前記熱定着装置をエラーとして処理することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The control unit has a timer, and when the value measured by the temperature difference measurement unit is equal to or greater than a second set value larger than the first set value, the control unit has a timer within the time measured by the timer. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the measured value does not fall below the second set value, the thermal fixing device is processed as an error.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006146184A (en) * 2004-10-22 2006-06-08 Canon Inc Image forming apparatus
US7995944B2 (en) * 2008-10-16 2011-08-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Fusing device and image forming apparatus having the same
US8019247B2 (en) 2008-02-01 2011-09-13 Ricoh Company, Ltd. Fusing device and image forming apparatus which turns on an edge heater

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