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JP6866766B2 - Fixing device, image forming device and fixing operation control method - Google Patents

Fixing device, image forming device and fixing operation control method Download PDF

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JP6866766B2 JP2017103297A JP2017103297A JP6866766B2 JP 6866766 B2 JP6866766 B2 JP 6866766B2 JP 2017103297 A JP2017103297 A JP 2017103297A JP 2017103297 A JP2017103297 A JP 2017103297A JP 6866766 B2 JP6866766 B2 JP 6866766B2
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Description

この発明は、定着装置、画像形成装置及び定着動作制御方法に関する。 The present invention relates to a fixing device, an image forming device, and a fixing operation control method.

従来、トナーなどの色材を用紙などの記録媒体上に付着させた後に当該トナーを加熱して定着させる動作を行う画像形成装置がある。このような加熱として、記録媒体に当接するローラーやベルトなどをヒーターによって加熱することで間接的に行われる方法が広く用いられている。加熱面の温度計測結果に基づいて適切にヒーターがオンオフ制御されることで、記録媒体やトナーを適切な温度範囲内とさせ、温度不足による定着不良の発生や、過熱により記録媒体の排出時までにトナーの定着が完了せずに、上下に重ねられた記録媒体が貼りつくタッキングの発生などが防止されている。 Conventionally, there is an image forming apparatus that performs an operation of heating and fixing the toner after adhering a coloring material such as toner on a recording medium such as paper. As such heating, a method that is indirectly performed by heating a roller, a belt, or the like that comes into contact with the recording medium with a heater is widely used. By appropriately controlling the on / off of the heater based on the temperature measurement result of the heating surface, the recording medium and toner are kept within the appropriate temperature range, and fixing failure occurs due to insufficient temperature, and even when the recording medium is discharged due to overheating. It is possible to prevent the occurrence of tacking in which the recording media stacked on top of each other stick to each other without completing the fixing of the toner.

しかしながら、画像形成装置を複数の記録媒体のサイズに対応させる場合に、加熱面が記録媒体の搬送方向に対して垂直な幅方向に長くなると、当該幅方向について温度差が生じやすくなり、定着むらやタッキングなどの発生が効果的に抑止されないという問題がある。これに対し、特許文献1には、複数のヒーターを幅方向について異なる範囲を加熱するように設け、複数の温度センサーの検出温度と加熱対象の記録媒体のサイズとに応じて加熱範囲及び各ヒーターの加熱のオンオフをそれぞれ制御する技術が開示されている。 However, when the image forming apparatus corresponds to the sizes of a plurality of recording media, if the heating surface becomes longer in the width direction perpendicular to the transport direction of the recording medium, a temperature difference is likely to occur in the width direction, resulting in uneven fixing. There is a problem that the occurrence of tacking and the like is not effectively suppressed. On the other hand, in Patent Document 1, a plurality of heaters are provided so as to heat different ranges in the width direction, and the heating range and each heater are provided according to the detection temperature of the plurality of temperature sensors and the size of the recording medium to be heated. A technique for controlling the on / off of heating of the above is disclosed.

特開2005−62331号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-62331

しかしながら、幅方向に温度分布を生じさせる従来の加熱構成では、温度センサーの計測位置から外れた位置で必ずしも適切に温度が制御されず、幅方向について一様に記録媒体上の色材が適正に定着されにくい場合があるという課題がある。 However, in the conventional heating configuration that causes the temperature distribution in the width direction, the temperature is not always properly controlled at a position deviating from the measurement position of the temperature sensor, and the coloring material on the recording medium is uniformly applied in the width direction. There is a problem that it may be difficult to fix.

この発明の目的は、温度制御に係る構成を増やさずに容易かつより適正に記録媒体上の色材を定着させることのできる定着装置、画像形成装置及び定着動作制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fixing device, an image forming device, and a fixing operation control method capable of easily and more appropriately fixing a color material on a recording medium without increasing the configuration related to temperature control.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上の色材を定着させる定着動作部と、
前記定着動作部による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部と、
前記定着動作部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記定着動作部は、前記定着幅の方向に沿った幅方向について、当該定着幅の両端位置からそれぞれ所定範囲内の第1加熱範囲で発熱する第1熱源部と、一部が前記第1加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第2加熱範囲で発熱する第2熱源部と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する熱源部を有し、
前記温度計測部は、前記第1加熱範囲内の所定の第1計測位置における温度を計測する第1温度計測部と、前記第2加熱範囲内であって、前記第1計測位置よりも前記両端位置の中央に近い位置で温度を計測する第2温度計測部と、を有し、
前記制御部は、前記第1温度計測部による計測温度及び第1加熱設定温度に基づいて前記第1熱源部の発熱動作を制御し、前記第2温度計測部による計測温度及び第2加熱設定温度に基づいて前記第2熱源部の発熱動作を制御し、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第2加熱設定温度の低下を開始させた後に前記第1加熱設定温度の低下を開始させる
ことを特徴とする定着装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is
A fixing operation unit that fixes the color material on the recording medium by a heating operation over a predetermined fixing width,
A temperature measuring unit that measures the temperature related to the heating operation by the fixing operation unit, and
A control unit that controls the operation of the fixing operation unit,
With
The fixing operation unit includes a first heat source unit that generates heat in a first heating range within a predetermined range from both end positions of the fixing width in the width direction along the fixing width direction, and a part of the first heating unit. It has a second heat source unit that generates heat in a second heating range that overlaps at least a part of the range, and has a heat source unit that generates heat in different heating ranges.
The temperature measuring unit includes a first temperature measuring unit that measures the temperature at a predetermined first measuring position within the first heating range, and both ends of the temperature measuring unit that are within the second heating range and are more than the first measuring position. It has a second temperature measuring unit that measures the temperature at a position close to the center of the position.
The control unit controls the heat generation operation of the first heat source unit based on the measured temperature by the first temperature measuring unit and the first heating set temperature, and the measured temperature and the second heating set temperature by the second temperature measuring unit. When the heat generation operation of the second heat source unit is controlled based on the above and the temperature related to the heating operation is lowered, the lowering of the first heating set temperature is started after the lowering of the second heating set temperature is started. It is a fixing device characterized by being allowed to operate.

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の定着装置において、
前記制御部は、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第1加熱設定温度及び前記第2加熱設定温度をそれぞれ複数段階で低下させることを特徴としている。
Further, the invention according to claim 2 is the fixing device according to claim 1.
The control unit is characterized in that when the temperature related to the heating operation is lowered, the first heating set temperature and the second heating set temperature are each lowered in a plurality of steps.

また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の定着装置において、
前記制御部は、前記第1熱源部及び前記第2熱源部のうち少なくともいずれかについて、発熱時間のデューティー比を変更することで前記発熱動作の制御を行うことを特徴としている。
Further, the invention according to claim 3 is the fixing device according to claim 1 or 2.
The control unit is characterized in that the heat generation operation is controlled by changing the duty ratio of the heat generation time for at least one of the first heat source unit and the second heat source unit.

また、請求項4記載の発明は、請求項3記載の定着装置において、
前記制御部は、前記第2加熱設定温度と前記第2温度計測部が計測する計測温度とに基づくPI制御により設定される前記デューティー比で前記第2熱源部の前記発熱動作の制御を行い、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第2加熱設定温度を低下させた後、前記第2熱源部の前記デューティー比が所定の基準値以下となってから前記第1加熱設定温度を低下させる
ことを特徴としている。
Further, the invention according to claim 4 is the fixing device according to claim 3.
The control unit controls the heat generation operation of the second heat source unit at the duty ratio set by PI control based on the second heating set temperature and the measurement temperature measured by the second temperature measurement unit. When lowering the temperature related to the heating operation, after lowering the second heating set temperature, the duty ratio of the second heat source unit becomes equal to or less than a predetermined reference value, and then the first heating set temperature is set. It is characterized by lowering.

また、請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記制御部は、複数の記録媒体に対して連続して色材の定着を行わせる場合、前記第2温度計測部による計測温度が前記第2加熱設定温度から所定の範囲内で当該計測温度の変化率が所定の基準値以下となった以後に前記第2加熱設定温度の低下を開始させ、当該開始の後に前記第1加熱設定温度の低下を開始させる
ことを特徴としている。
The invention according to claim 5 is the fixing device according to any one of claims 1 to 4.
When the control unit continuously fixes the coloring material to a plurality of recording media, the temperature measured by the second temperature measuring unit is within a predetermined range from the second heating set temperature. It is characterized in that the decrease of the second heating set temperature is started after the rate of change becomes equal to or less than a predetermined reference value, and the decrease of the first heating set temperature is started after the start.

また、請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記熱源部は、前記幅方向について前記第1加熱範囲と相補的な第3加熱範囲で発熱する第3熱源部を含み、
前記制御部は、前記第2温度計測部の計測温度に基づいて、前記第3熱源部を前記第2熱源部よりも優先して発熱させる
ことを特徴としている。
The invention according to claim 6 is the fixing device according to any one of claims 1 to 5.
The heat source unit includes a third heat source unit that generates heat in a third heating range complementary to the first heating range in the width direction.
The control unit is characterized in that the third heat source unit generates heat with priority over the second heat source unit based on the measured temperature of the second temperature measurement unit.

また、請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記第1計測位置は、前記第1加熱範囲と前記第2加熱範囲とが重複する位置に定められていることを特徴としている。
The invention according to claim 7 is the fixing device according to any one of claims 1 to 6.
The first measurement position is characterized in that the first heating range and the second heating range are defined at overlapping positions.

また、請求項8記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記第2熱源部は、前記定着幅の全体を前記第2加熱範囲として発熱することを特徴としている。
The invention according to claim 8 is the fixing device according to any one of claims 1 to 7.
The second heat source unit is characterized in that heat is generated with the entire fixing width as the second heating range.

また、請求項9記載の発明は、請求項8記載の定着装置において、
前記第2熱源部による前記幅方向についての単位長さ当たりの発熱量は、前記熱源部における前記単位長さ当たりの発熱量のうちで最も小さいことを特徴としている。
Further, the invention according to claim 9 is the fixing device according to claim 8.
The calorific value per unit length of the second heat source unit in the width direction is the smallest of the calorific values per unit length of the heat source unit.

また、請求項10記載の発明は、請求項1〜9のいずれか一項に記載の定着装置において、
周囲の環境に係る所定の指標値を取得する検出部を備え、
前記制御部は、前記所定の指標値に基づいて前記加熱動作に係る温度を変化させることを特徴としている。
The invention according to claim 10 is the fixing device according to any one of claims 1 to 9.
Equipped with a detector that acquires a predetermined index value related to the surrounding environment
The control unit is characterized in that the temperature related to the heating operation is changed based on the predetermined index value.

また、請求項11記載の発明は、請求項1〜10のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記制御部は、色材を定着させる速度、記録媒体に対する当該記録媒体上の色材の面積比率、色材の定着後における所定の後処理動作の有無、及び各記録媒体の両面で色材の定着を行わせる否かのうち少なくともいずれかに基づいて前記加熱動作に係る温度を変化させることを特徴としている。
The invention according to claim 11 is the fixing device according to any one of claims 1 to 10.
The control unit determines the speed at which the color material is fixed, the area ratio of the color material on the recording medium to the recording medium, the presence or absence of a predetermined post-processing operation after the color material is fixed, and the color material on both sides of each recording medium. It is characterized in that the temperature related to the heating operation is changed based on at least one of whether or not fixing is performed.

また、請求項12記載の発明は、
記録媒体上に色材を付着させて画像を形成する形成動作部と、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の定着装置と、
を備える
ことを特徴とする画像形成装置である。
Further, the invention according to claim 12
A forming motion unit that forms an image by adhering a coloring material on a recording medium,
The fixing device according to any one of claims 1 to 11.
It is an image forming apparatus characterized by being provided with.

また、請求項13記載の発明は、
所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上の色材を定着させる定着動作部と、前記定着動作部による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部と、を備え、前記定着動作部は、前記定着幅の方向に沿った幅方向について、当該定着幅の両端位置からそれぞれ所定範囲内の第1加熱範囲で発熱する第1熱源部と、一部が前記第1加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第2加熱範囲で発熱する第2熱源部と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する熱源部を有し、前記温度計測部は、前記第1加熱範囲内の所定の第1計測位置における温度を計測する第1温度計測部と、前記第2加熱範囲内であって、前記第1計測位置よりも前記両端位置の中央に近い位置で温度を計測する第2温度計測部と、を有する定着装置の定着動作制御方法であって、
前記第1温度計測部による計測温度及び第1加熱設定温度に基づいて前記第1熱源部の発熱動作を制御する第1発熱制御ステップ、
前記第2温度計測部による計測温度及び第2加熱設定温度に基づいて前記第2熱源部の発熱動作を制御する第2発熱制御ステップ、
前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第2加熱設定温度の低下を開始させた後に前記第1加熱設定温度の低下を開始させる設定温度制御ステップ、
を含むことを特徴としている。
Further, the invention according to claim 13 is
The fixing operation unit includes a fixing operation unit that fixes the color material on the recording medium by a heating operation over a predetermined fixing width, and a temperature measuring unit that measures the temperature related to the heating operation by the fixing operation unit. In the width direction along the direction of the fixing width, a first heat source portion that generates heat in a first heating range within a predetermined range from both end positions of the fixing width, and a part thereof is at least a part of the first heating range. A second heat source unit that generates heat in an overlapping second heating range and a heat source unit that generates heat in different heating ranges are included, and the temperature measuring unit is a predetermined first measuring position within the first heating range. A first temperature measuring unit that measures the temperature in the above, and a second temperature measuring unit that measures the temperature at a position within the second heating range that is closer to the center of the both end positions than the first measuring position. It is a fixing operation control method of the fixing device to have.
A first heat generation control step that controls the heat generation operation of the first heat source unit based on the temperature measured by the first temperature measuring unit and the first heating set temperature.
A second heat generation control step that controls the heat generation operation of the second heat source unit based on the temperature measured by the second temperature measurement unit and the second heating set temperature.
When the temperature related to the heating operation is lowered, the set temperature control step of starting the lowering of the first heating set temperature after starting the lowering of the second heating set temperature.
It is characterized by including.

本発明に従うと、定着装置において、温度制御に係る構成を増やさずに容易かつより適正に記録媒体上の色材を定着させることができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the color material on the recording medium can be easily and more appropriately fixed in the fixing device without increasing the configuration related to temperature control.

本発明の定着装置を有する画像形成装置の実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the Embodiment of the image forming apparatus which has the fixing apparatus of this invention. 画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of an image forming apparatus. 画像定着部及び温度計測部の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the image fixing part and the temperature measuring part. 定着ローラーの内部における定着ヒーターの加熱範囲、及び温度計測部による温度計測位置について説明する図である。It is a figure explaining the heating range of the fixing heater inside the fixing roller, and the temperature measurement position by a temperature measuring part. 定着ローラーの延在方向についての温度分布を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the temperature distribution about the extending direction of a fixing roller. 画像形成装置における温度設定、温度計測値及び定着ヒーターの動作設定について説明する図である。It is a figure explaining the temperature setting, the temperature measurement value, and the operation setting of a fixing heater in an image forming apparatus. 画像形成装置において実行される設定温度制御処理の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the set temperature control process which is executed in an image forming apparatus. タッキング調整処理の制御手順を示すフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart which shows the control procedure of the tacking adjustment processing. 画像定着部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the image fixing part. 画像形成装置における定着に係る構成の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the structure which concerns on fixing in an image forming apparatus.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の定着装置を有する画像形成装置の実施形態である画像形成装置1の概略構成を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus 1 which is an embodiment of an image forming apparatus having the fixing apparatus of the present invention.

画像形成装置1は、画像形成部16(形成動作部)と、画像定着部17(定着動作部)と、温度計測部18と、搬送部19と、画像読取部21と、操作受付部22と、表示部23などを備える。 The image forming apparatus 1 includes an image forming unit 16 (forming operation unit), an image fixing unit 17 (fixing operation unit), a temperature measuring unit 18, a conveying unit 19, an image reading unit 21, and an operation receiving unit 22. , Display unit 23 and the like.

画像形成部16は、画像形成対象の画像データに基づいて記録媒体(用紙)上に画像を形成する。画像形成部16は、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)及びK(黒)の色成分に各々対応する4組の露光部161、感光体162及び現像部163を備えている。また、画像形成部16は、転写体164及び二次転写ローラー165を有する。画像形成部16は、特には限られないが、例えばA4縦やA3横、すなわち、記録媒体の搬送方向に垂直な幅方向について最大297mmの範囲で画像の形成が可能となっている。 The image forming unit 16 forms an image on a recording medium (paper) based on the image data of the image forming target. The image forming unit 16 includes four sets of exposure units 161, photoconductors 162, and developing units 163 corresponding to the color components of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black), respectively. .. Further, the image forming unit 16 has a transfer body 164 and a secondary transfer roller 165. The image forming unit 16 is not particularly limited, but can form an image in a range of up to 297 mm in, for example, A4 length or A3 width, that is, a width direction perpendicular to the transport direction of the recording medium.

露光部161は、レーザーダイオード(LD)を備えている。露光部161は、画像データに基づいてLDを発光動作させ、帯電させた感光体162の表面にレーザー光を照射、露光して当該感光体162上に静電潜像を形成する。
現像部163は、露光された感光体162上に現像ローラーによりそれぞれC、M、Y及びKの各色のトナー(色材)を供給して、感光体162上に形成された静電潜像を現像する。
The exposure unit 161 includes a laser diode (LD). The exposure unit 161 makes the LD emit light based on the image data, irradiates the surface of the charged photoconductor 162 with a laser beam, exposes the surface, and forms an electrostatic latent image on the photoconductor 162.
The developing unit 163 supplies toners (coloring materials) of each color of C, M, Y, and K to the exposed photoconductor 162 by a developing roller, respectively, to generate an electrostatic latent image formed on the photoconductor 162. develop.

4つの感光体162上に各々C、M、Y及びKのトナー(色材)により現像された画像(単色画像)は、各感光体162から転写体164上に順次転写される。これにより、転写体164上にC、M、Y及びKの各色トナーが重ねられたカラー画像が形成される。転写体164は、複数の転写体搬送ローラーに巻き回された無端ベルトを有し、この無端ベルトは、各転写体搬送ローラーの回転に従って回転する。 Images (monochromatic images) developed with C, M, Y, and K toners (coloring materials) on the four photoconductors 162 are sequentially transferred from each photoconductor 162 onto the transfer body 164. As a result, a color image in which the C, M, Y, and K color toners are superimposed on the transfer body 164 is formed. The transfer body 164 has an endless belt wound around a plurality of transfer body transfer rollers, and the endless belt rotates according to the rotation of each transfer body transfer roller.

二次転写ローラー165は、供給された記録媒体に転写体164上のカラー画像を転写する。ここでは、二次転写ローラー165に対し、カラー画像の記録媒体及び転写体164を挟持した状態で所定の転写電圧が印加されることにより、転写体164上のトナーが記録媒体に引き寄せられて記録媒体に転写され、付着する。 The secondary transfer roller 165 transfers the color image on the transfer body 164 to the supplied recording medium. Here, by applying a predetermined transfer voltage to the secondary transfer roller 165 with the color image recording medium and the transfer body 164 sandwiched between them, the toner on the transfer body 164 is attracted to the recording medium for recording. Transferred to the medium and adhered.

画像定着部17は、トナーが転写された記録媒体を加熱及び加圧してトナーを記録媒体上に定着させる定着処理を行う。
温度計測部18は、画像定着部17の定着(加熱動作)に係る加熱温度(温度)を計測して計測結果を制御部11に出力する。画像定着部17及び温度計測部18(図2参照)の詳しい構成及び動作については、後に詳述する。
The image fixing unit 17 heats and pressurizes the recording medium on which the toner is transferred to perform a fixing process for fixing the toner on the recording medium.
The temperature measuring unit 18 measures the heating temperature (temperature) related to the fixing (heating operation) of the image fixing unit 17, and outputs the measurement result to the control unit 11. The detailed configuration and operation of the image fixing unit 17 and the temperature measuring unit 18 (see FIG. 2) will be described in detail later.

搬送部19は、用紙搬送ローラーを複数備え、回転動作に応じて所定の搬送経路で記録媒体を搬送する。用紙搬送ローラーの少なくとも一部は、記録媒体を狭持するように対で配置されて、記録媒体を狭持した状態で互いに反対向きに回転することで当該記録媒体を移動させる。記録媒体は、複数の供給トレイ195のうち選択されたものから供給されて、用紙搬送ローラーにより二次転写ローラー165へ導かれる。 The transport unit 19 includes a plurality of paper transport rollers, and transports the recording medium along a predetermined transport path according to the rotation operation. At least a part of the paper transport rollers is arranged in pairs so as to hold the recording medium, and the recording medium is moved by rotating in opposite directions while holding the recording medium. The recording medium is supplied from a selection of the plurality of supply trays 195 and is guided to the secondary transfer roller 165 by the paper transport roller.

搬送部19は、画像定着部17により定着処理が行われた記録媒体の表裏を反転させて二次転写ローラー165へ再送する反転機構191を備えている。画像形成装置1では、記録媒体の両面に画像を形成する場合に反転機構191による記録媒体の表裏の反転が行われ、両面に画像が形成された後に当該記録媒体が排出トレイ196に排出される。記録媒体の片面にのみ画像を形成する場合には、反転機構191による記録媒体の表裏の反転が行われることなく片面に画像が形成された記録媒体が排出トレイ196に排出される。 The transport unit 19 includes a reversing mechanism 191 that reverses the front and back of the recording medium that has been fixed by the image fixing unit 17 and retransmits it to the secondary transfer roller 165. In the image forming apparatus 1, when an image is formed on both sides of the recording medium, the front and back sides of the recording medium are inverted by the reversing mechanism 191 and the recording medium is discharged to the discharge tray 196 after the images are formed on both sides. .. When the image is formed on only one side of the recording medium, the recording medium on which the image is formed on one side is discharged to the discharge tray 196 without the front and back sides of the recording medium being reversed by the reversing mechanism 191.

画像読取部21は、読取媒体上の画像を読み取り、R(赤)、G(緑)及びB(青)の色成分毎の単色画像データを含む画像データを生成して出力するスキャナーである。 The image reading unit 21 is a scanner that reads an image on a reading medium and generates and outputs image data including monochromatic image data for each color component of R (red), G (green), and B (blue).

操作受付部22は、操作キーや表示部23の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部11(図2参照)に出力する。 The operation reception unit 22 includes input devices such as a touch panel arranged so as to be superimposed on the operation keys and the screen of the display unit 23, and converts the input operations for these input devices into operation signals to control the control unit 11 (see FIG. 2). ).

表示部23は、LCD(Liquid crystal display;液晶ディスプレイ)等の表示画面を備え、画像形成装置1のステータスや、タッチパネルへの入力操作に係る操作画面等を表示する。 The display unit 23 includes a display screen such as an LCD (Liquid crystal display), and displays the status of the image forming apparatus 1 and an operation screen related to an input operation on the touch panel.

図2は、画像形成装置1の機能構成を示すブロック図である。
画像形成装置1は、上述の画像読取部21、操作受付部22、表示部23、画像形成部16、画像定着部17、温度計測部18及び搬送部19に加えて、制御部11と、記憶部12と、画像処理部13と、通信部24と、環境検出部25(検出部)などを備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the image forming apparatus 1.
In addition to the above-mentioned image reading unit 21, operation receiving unit 22, display unit 23, image forming unit 16, image fixing unit 17, temperature measuring unit 18, and conveying unit 19, the image forming apparatus 1 includes a control unit 11 and a storage unit. A unit 12, an image processing unit 13, a communication unit 24, an environment detection unit 25 (detection unit), and the like are provided.

制御部11は、バス30を介して記憶部12、画像処理部13、画像形成部16、画像定着部17、温度計測部18、搬送部19、画像読取部21、操作受付部22、表示部23及び通信部24と接続され、画像形成装置1の全体動作を統括制御する。例えば、制御部11は、取得された画像データに対して画像処理部13により所定の画像処理を行わせて処理済画像データを記憶部12に記憶させる。また、制御部11は、搬送部19に記録媒体を搬送させながら、記憶部12に記憶された画像データに基づいて画像形成部16により記録媒体上に画像を形成させ、また、画像定着部17の動作を制御して記録媒体上のトナーを定着させる。 The control unit 11 has a storage unit 12, an image processing unit 13, an image forming unit 16, an image fixing unit 17, a temperature measuring unit 18, a transport unit 19, an image reading unit 21, an operation receiving unit 22, and a display unit via a bus 30. It is connected to the 23 and the communication unit 24, and controls the overall operation of the image forming apparatus 1 in an integrated manner. For example, the control unit 11 causes the image processing unit 13 to perform predetermined image processing on the acquired image data, and stores the processed image data in the storage unit 12. Further, the control unit 11 causes the image forming unit 16 to form an image on the recording medium based on the image data stored in the storage unit 12 while conveying the recording medium to the conveying unit 19, and also causes the image fixing unit 17 to form an image on the recording medium. To fix the toner on the recording medium by controlling the operation of.

制御部11は、CPU111(Central Processing Unit)、RAM112(Random Access Memory)及びROM113(Read Only Memory)を有する。
CPU111は、ROM113や記憶部12に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。
RAM112は、CPU111に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
The control unit 11 has a CPU 111 (Central Processing Unit), a RAM 112 (Random Access Memory), and a ROM 113 (Read Only Memory).
The CPU 111 reads and executes a control program stored in the ROM 113 or the storage unit 12 to perform various arithmetic processes.
The RAM 112 provides the CPU 111 with a working memory space and stores temporary data.

ROM113は、CPU111により実行される各種制御用のプログラムや設定データなどを格納する。ROM113は、マスクROMであっても良いし、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーであっても良い。 The ROM 113 stores various control programs and setting data executed by the CPU 111. The ROM 113 may be a mask ROM, or may be a rewritable non-volatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) or a flash memory.

記憶部12は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やHDD(Hard Disk Drive)などを有し、画像読取部21により読み取られた画像データや、通信部24を介して外部から入力された画像データやこれらの画像処理部13により処理データなどが記憶される。これらのデータの記憶は、RAM112と適宜分担されても良い。 The storage unit 12 has a DRAM (Dynamic Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), or the like, and includes image data read by the image reading unit 21 and image data input from the outside via the communication unit 24. Processed data and the like are stored by these image processing units 13. The storage of these data may be appropriately shared with the RAM 112.

画像処理部13は、記憶部12やRAM112などに記憶された画像データに対して各種画像処理を施して処理データとして記憶部12に記憶させる。画像処理部13は、画像処理を行うハードウェア構成として、例えば、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部などを備える。あるいは、これらの処理の一部又は全てが専用のCPUなどによりソフトウェア的に実行されても良い。 The image processing unit 13 performs various image processing on the image data stored in the storage unit 12, the RAM 112, or the like, and stores the image data in the storage unit 12 as processed data. The image processing unit 13 includes, for example, a rasterization processing unit, a color conversion unit, a gradation correction unit, a halftone processing unit, and the like as a hardware configuration for performing image processing. Alternatively, a part or all of these processes may be executed by software by a dedicated CPU or the like.

通信部24は、外部のコンピューター、プリントサーバーや他の画像形成装置などとの間でのデータの送受信を制御する入出力インターフェイスである。通信部24としては、例えば、ネットワークカードや各種シリアルインターフェースに係るドライバーなどが挙げられる。 The communication unit 24 is an input / output interface that controls transmission / reception of data to / from an external computer, a print server, another image forming apparatus, or the like. Examples of the communication unit 24 include a network card and drivers related to various serial interfaces.

環境検出部25は、画像形成装置1の周囲の環境に係る所定の指標値を計測して取得するセンサーであり、ここでは、少なくとも周囲温度を計測して制御部11に出力する。また、環境検出部25は、周囲の湿度などを検出可能であってもよい。 The environment detection unit 25 is a sensor that measures and acquires a predetermined index value related to the surrounding environment of the image forming apparatus 1, and here, at least the ambient temperature is measured and output to the control unit 11. Further, the environment detection unit 25 may be able to detect ambient humidity and the like.

画像定着部17は、中央ヒーター176(第3熱源部)、全体ヒーター177(第2熱源部)、端部ヒーター178(第1熱源部)及び外加熱ヒーター179(まとめて定着ヒーター176〜179などとも記す;熱源部)を有し、記録媒体上のトナーを加熱して定着させる。
温度計測部18は、中央計測部181(第2温度計測部)と、端部計測部182(第1温度計測部)などを有する。各々の計測結果は、制御部11に出力される。
これらのうち、制御部11、画像定着部17及び温度計測部18により本実施形態における定着装置が構成される。
The image fixing unit 17 includes a central heater 176 (third heat source unit), an overall heater 177 (second heat source unit), an end heater 178 (first heat source unit), and an external heating heater 179 (collectively, fixing heaters 176 to 179). Also referred to as; a heat source unit), the toner on the recording medium is heated and fixed.
The temperature measuring unit 18 includes a central measuring unit 181 (second temperature measuring unit), an end measuring unit 182 (first temperature measuring unit), and the like. Each measurement result is output to the control unit 11.
Of these, the fixing device according to the present embodiment is configured by the control unit 11, the image fixing unit 17, and the temperature measuring unit 18.

次に、本実施形態の画像定着部17及び温度計測部18について説明する。
図3は、画像定着部17及び温度計測部18の構成を図1と同一方向から見た場合の模式図である。
Next, the image fixing unit 17 and the temperature measuring unit 18 of the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a schematic view of the configurations of the image fixing unit 17 and the temperature measuring unit 18 when viewed from the same direction as in FIG.

画像定着部17は、定着ローラー172と、加圧ローラー173と、外加熱ローラー174などを有する。 The image fixing portion 17 includes a fixing roller 172, a pressure roller 173, an external heating roller 174, and the like.

定着ローラー172は、加圧ローラー173とともに記録媒体Pを狭持し、制御部11による制御に基づいて図示略のモーターなどにより回転動作される。定着ヒーター176〜178は、定着ローラー172の内部にその回転軸方向に延在して設けられている。定着ヒーター176〜178は、それぞれ、制御部11による制御に基づいて通電されることにより発熱する。定着ヒーター176〜178としては、ここでは、ハロゲンランプヒーターが用いられる。 The fixing roller 172 holds the recording medium P together with the pressurizing roller 173, and is rotated by a motor or the like (not shown) based on the control by the control unit 11. The fixing heaters 176 to 178 are provided inside the fixing roller 172 so as to extend in the direction of the rotation axis. Each of the fixing heaters 176 to 178 generates heat when energized based on the control by the control unit 11. As the fixing heaters 176 to 178, halogen lamp heaters are used here.

加圧ローラー173は、図示略の弾性部材により定着ローラー172の方向に付勢されており、定着ローラー172との間に定着ニップを形成して記録媒体Pを定着ローラー172との間に狭持する。加圧ローラー173は、定着ローラー172の回転(記録媒体Pが狭持されている場合には記録媒体Pの移動)に伴って回転する。なお、加圧ローラー173は、制御部11による制御に基づいてモーターなどにより定着ローラー172に同期した回転速度で回転動作されても良い。 The pressure roller 173 is urged in the direction of the fixing roller 172 by an elastic member (not shown), forms a fixing nip with the fixing roller 172, and holds the recording medium P between the fixing roller 172 and the fixing roller 172. To do. The pressurizing roller 173 rotates with the rotation of the fixing roller 172 (movement of the recording medium P when the recording medium P is narrowly held). The pressurizing roller 173 may be rotated at a rotation speed synchronized with the fixing roller 172 by a motor or the like based on the control by the control unit 11.

定着ローラー172及び加圧ローラー173は、記録媒体Pを定着ニップで挟持して加圧した状態で搬送方向R(矢印方向)に搬送しながら当該記録媒体Pを加熱する。これにより、これにより記録媒体P上のトナーが溶融、定着する。記録媒体Pと接触する間の定着ローラー172の設定温度は、トナーの種別や最大量などに応じて適宜定められ、ここでは、例えば200℃程度、連続的に複数の記録媒体に対して画像を形成する場合には、これよりも若干低めの温度とされる。定着ヒーター176〜178の発熱状態は、定着ローラー172がこの温度範囲となるように制御される。 The fixing roller 172 and the pressurizing roller 173 heat the recording medium P while holding the recording medium P between the fixing nips and conveying the pressure in the conveying direction R (arrow direction). As a result, the toner on the recording medium P is melted and fixed. The set temperature of the fixing roller 172 during contact with the recording medium P is appropriately determined according to the type of toner, the maximum amount, and the like. Here, for example, an image is continuously displayed on a plurality of recording media at about 200 ° C. When it is formed, the temperature is slightly lower than this. The heat generation state of the fixing heaters 176 to 178 is controlled so that the fixing roller 172 is in this temperature range.

外加熱ローラー174は、表面が加圧ローラー173の表面に当接した状態で配置され、加圧ローラー173の回転に伴って回転する。外加熱ローラー174の内部には、回転軸方向に延在する外加熱ヒーター179が設けられている。外加熱ヒーター179は、制御部11による制御に基づいて通電されることにより発熱する。外加熱ヒーター179により加熱された外加熱ローラー174の熱が加圧ローラー173に伝わって当該加圧ローラー173が加熱される。 The external heating roller 174 is arranged in a state where the surface is in contact with the surface of the pressure roller 173, and rotates with the rotation of the pressure roller 173. Inside the external heating roller 174, an external heating heater 179 extending in the direction of the rotation axis is provided. The external heater 179 generates heat when it is energized based on the control by the control unit 11. The heat of the external heating roller 174 heated by the external heating heater 179 is transmitted to the pressure roller 173 to heat the pressure roller 173.

図4は、定着ローラー172の内部における定着ヒーター176〜178の加熱範囲、及び温度計測部18による温度計測位置について説明する図である。
中央ヒーター176は、幅方向に延在する筒部176a内にタングステンのフィラメント176bが設けられている。全体ヒーター177は、幅方向に延在する筒部177a内にタングステンのフィラメント177bが設けられている。また、端部ヒーター178は、幅方向に延在する筒部178a内にタングステンのフィラメント178bが設けられている。筒部176a〜178a内には、それぞれ所定の濃度のハロゲンガスが封入されている。定着ヒーター176〜178の発熱動作に係る基準電圧は、筒部176a〜178a内に封入されるハロゲンガスの濃度に基づいて設定されている。ここでは、全体ヒーター177の単位長さ当たりの発熱量は、中央ヒーター176及び端部ヒーター178の単位長さ当たりの発熱量よりも小さく(各熱源部の中で最も小さく)、定着ローラー172の表面全体の基礎的な加熱に用いられる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the heating range of the fixing heaters 176 to 178 inside the fixing roller 172 and the temperature measurement position by the temperature measuring unit 18.
The central heater 176 is provided with a tungsten filament 176b in a tubular portion 176a extending in the width direction. The overall heater 177 is provided with a tungsten filament 177b in a tubular portion 177a extending in the width direction. Further, the end heater 178 is provided with a tungsten filament 178b in a tubular portion 178a extending in the width direction. Halogen gas having a predetermined concentration is sealed in each of the cylinder portions 176a to 178a. The reference voltage related to the heat generation operation of the fixing heaters 176 to 178 is set based on the concentration of the halogen gas enclosed in the tubular portions 176a to 178a. Here, the calorific value per unit length of the overall heater 177 is smaller than the calorific value per unit length of the central heater 176 and the end heater 178 (the smallest among the heat source portions), and the fixing roller 172 Used for basic heating of the entire surface.

中央ヒーター176は、幅方向について、搬送可能な最大の記録媒体幅(ここでは、A4縦の210mm;所定の定着幅)に対して中央部付近の所定範囲(第3加熱範囲)のみで発熱するようにフィラメント176bが設けられている。全体ヒーター177は、幅方向(すなわち、定着幅に沿った方向)について最大の記録媒体幅全体(定着幅の両端間全体;第2加熱範囲、端部ヒーター178の加熱範囲の少なくとも一部分と重複する)に亘って発熱するようにフィラメント177bが設けられている。端部ヒーター178は、全体ヒーター177の発熱範囲のうち中央ヒーター176が発熱しない幅方向両端部(第1加熱範囲;定着幅の両端位置から所定範囲内)で発熱するように(すなわち、定着幅内で中央ヒーター176の発熱範囲と相補的な範囲に)フィラメント178bが設けられている。すなわち、これらの定着ヒーター176〜178は、互いに異なる加熱範囲で発熱するように配置されている。 The central heater 176 generates heat only in a predetermined range (third heating range) near the central portion with respect to the maximum transferable recording medium width (here, 210 mm in A4 length; predetermined fixing width) in the width direction. The filament 176b is provided as described above. The overall heater 177 overlaps at least a portion of the maximum recording medium width in the width direction (ie, along the anchorage width) (the entire space between both ends of the anchorage width; the second heating range, the heating range of the end heater 178). ) Is provided so that the filament 177b generates heat. The end heater 178 generates heat in both ends in the width direction (first heating range; within a predetermined range from both ends of the fixing width) in the heat generation range of the entire heater 177 so that the central heater 176 does not generate heat (that is, the fixing width). A filament 178b is provided (in a range complementary to the heat generation range of the central heater 176). That is, these fixing heaters 176 to 178 are arranged so as to generate heat in different heating ranges from each other.

中央計測部181は、中央ヒーター176及び全体ヒーター177の加熱範囲(第2加熱範囲内)であって、幅方向について略中央付近(以下の第1計測位置よりも中央に近い位置)で定着ローラー172の表面温度を計測する。端部計測部182は、全体ヒーター177及び端部ヒーター178の加熱範囲(第1加熱範囲と第2加熱範囲とが重複する位置;第1計測位置)であって、一方の端部寄りの位置で定着ローラー172の表面温度を計測する。ここでは、端部計測部182が中央ヒーター176及び端部ヒーター178の加熱範囲の境界に近い位置で温度計測を行うように配置されることで、上述の最大の記録媒体幅よりも小さい(幅の狭い)記録媒体に対して画像を形成する際に温度制御が適切に行われやすくされている。 The central measurement unit 181 is a heating range (within the second heating range) of the central heater 176 and the entire heater 177, and the fixing roller is located substantially near the center in the width direction (a position closer to the center than the first measurement position below). The surface temperature of 172 is measured. The end measurement unit 182 is a heating range (position where the first heating range and the second heating range overlap; the first measurement position) of the entire heater 177 and the end heater 178, and is a position closer to one end. Measure the surface temperature of the fixing roller 172 with. Here, the end measuring unit 182 is arranged so as to measure the temperature at a position close to the boundary of the heating range of the central heater 176 and the end heater 178, and is smaller than the above-mentioned maximum recording medium width (width). It facilitates proper temperature control when forming an image on a (narrow) recording medium.

次に、画像定着部17における定着ヒーター176〜178の加熱動作制御について説明する。
本実施形態の画像形成装置1では、制御部11は、設定温度と計測温度とに基づいて定着ヒーター176〜178のオンオフに係る制御を行う。ここでは、中央ヒーター176及び全体ヒーター177は、中央計測部181による計測温度の履歴に基づいてPI制御によりオンオフ制御がなされる(第2発熱制御ステップ)。端部ヒーター178は、端部計測部182による計測温度と設定温度との大小関係に応じてオンオフの制御がなされる(第1発熱制御ステップ)。
Next, the heating operation control of the fixing heaters 176 to 178 in the image fixing unit 17 will be described.
In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the control unit 11 controls the on / off of the fixing heaters 176 to 178 based on the set temperature and the measured temperature. Here, the central heater 176 and the overall heater 177 are on / off controlled by PI control based on the history of the measured temperature by the central measuring unit 181 (second heat generation control step). The end heater 178 is on / off controlled according to the magnitude relationship between the measured temperature and the set temperature by the end measuring unit 182 (first heat generation control step).

また、ここでは、制御部11は、中央ヒーター176及び全体ヒーター177のオンオフ状態を設定されたデューティー比(発熱時間の割合)により短時間で周期的に切り換えさせる制御動作が可能である。このオンオフの切換周期(周波数)は適宜定められるが、ここでは、定着ヒーター176〜178に供給される交流電力の電源周波数半周期を単位として正弦波の位相0度、180度(ゼロクロス点)に同期させて切り換え、オン期間の半周期数とオフ期間の半周期数との比を変化させるハーフサイクルデューティー制御(HCD制御)とすることができる。
この画像形成装置1では、中央ヒーター176による加熱動作(発熱)が優先され、全体ヒーター177による加熱が完全にオフされた状態で中央計測部181による計測温度の履歴が設定温度に比して高過ぎる場合に中央ヒーター176がオフに切り換えられる。
Further, here, the control unit 11 can perform a control operation in which the on / off state of the central heater 176 and the overall heater 177 is periodically switched in a short time by a set duty ratio (ratio of heat generation time). The on / off switching cycle (frequency) is appropriately determined, but here, the phase of the sine wave is set to 0 degrees and 180 degrees (zero cross point) in units of the power frequency half cycle of the AC power supplied to the fixing heaters 176 to 178. Half-cycle duty control (HCD control) can be performed by synchronizing and switching to change the ratio between the number of half cycles in the on period and the number of half cycles in the off period.
In this image forming apparatus 1, the heating operation (heat generation) by the central heater 176 is prioritized, and the history of the measured temperature by the central measuring unit 181 is higher than the set temperature in a state where the heating by the overall heater 177 is completely turned off. If it passes, the central heater 176 is switched off.

上述のように、トナー(記録媒体)の温度を適切な温度範囲に加熱することで、トナーが記録媒体上に定着する。トナーの温度が低すぎると、定着不良が生じ、トナーの温度が高すぎると、トナーが固化する前に排出トレイ196に排出されて積み重なった記録媒体同士が粘着するタッキングが生じる。このタッキングは、定着時のトナー(記録媒体)の温度だけではなく、その他の要因、例えば、周囲の温度(環境温度;周囲の環境に係る所定の指標値)、連続画像形成時における画像形成速度(時間当たりの記録媒体の排出速度。すなわち、トナーを加熱定着させる速度)、記録媒体上に付与されたトナーの量(面積比率)、両面印刷(両面でのトナーの加熱定着)の有無や所定の後処理動作、例えば、排出トレイ196に排出される前に裁断を行うなどの他の処理の有無、などによってもタッキングの生じやすさが異なる。すなわち、環境温度が低く、画像形成速度が低く、付与されたトナーの量が少なく、片面印刷であり、後処理がなされてから排出トレイ196に排出されるのであれば、定着時の温度が多少高くても問題ないが、これらの要因が反対であるほどタッキングが生じやすくなる。 As described above, by heating the temperature of the toner (recording medium) to an appropriate temperature range, the toner is fixed on the recording medium. If the temperature of the toner is too low, fixing failure occurs, and if the temperature of the toner is too high, tacking occurs in which the recording media discharged to the discharge tray 196 and stacked are adhered to each other before the toner solidifies. This tacking is caused not only by the temperature of the toner (recording medium) at the time of fixing, but also by other factors such as the ambient temperature (environmental temperature; a predetermined index value related to the ambient environment) and the image formation speed at the time of continuous image formation. (Discharge rate of recording medium per hour, that is, rate of heating and fixing toner), amount of toner applied on recording medium (area ratio), presence or absence of double-sided printing (heat fixing of toner on both sides), and predetermined The susceptibility to tacking also differs depending on the post-processing operation, for example, the presence or absence of other processing such as cutting before being discharged to the discharge tray 196. That is, if the environmental temperature is low, the image formation speed is low, the amount of toner applied is small, single-sided printing is performed, and the product is discharged to the discharge tray 196 after being post-processed, the temperature at the time of fixing is slightly higher. It doesn't matter if it is high, but the opposite of these factors, the more likely it is that tacking will occur.

定着ローラー172では、当該定着ローラー172自体やこれに当接している記録媒体の熱容量により、定着ヒーター176〜178のオン及びオフの各タイミングと比較して実際に計測温度が上昇及び下降するまでにタイムラグが生じる。また、定着ローラー172では、その内部に幅方向に沿って回転軸や定着ヒーター176〜178が設けられているその構造から、両端、すなわち側面において特にローラーボスなどから放熱が生じやすく、したがって、全体ヒーター177や端部ヒーター178のオフ時、特に、端部ヒーター178のオフ時には、中央寄りの部分よりも両端寄りの部分で温度の低下が速い。 In the fixing roller 172, due to the heat capacity of the fixing roller 172 itself and the recording medium in contact with the fixing roller 172, the measured temperature actually rises and falls as compared with the on and off timings of the fixing heaters 176 to 178. There is a time lag. Further, the fixing roller 172 is provided with a rotating shaft and fixing heaters 176 to 178 along the width direction inside the fixing roller 172, so that heat is easily generated from the roller boss and the like at both ends, that is, on the side surface, and therefore, the whole. When the heater 177 and the end heater 178 are turned off, particularly when the end heater 178 is turned off, the temperature drops faster in the portion closer to both ends than in the portion closer to the center.

図5は、定着ローラー172の延在方向についての温度分布を示す模式図である。
端部ヒーター178がオフで、全体ヒーター177でのみ加熱がなされる場合、上述のように、両端からの放熱により、定着ローラー172の中央から両端に向けて温度勾配が生じる(図5(a))。したがって、端部計測部182の計測位置Pseで適度な温度が維持されていても、これより更に端部側での温度の低下が大きい。このような状態で画像形成が行われると、端部付近で十分にトナーが定着しない定着不良を生じる。
FIG. 5 is a schematic view showing the temperature distribution of the fixing roller 172 in the extending direction.
When the end heater 178 is off and heating is performed only by the overall heater 177, heat radiation from both ends creates a temperature gradient from the center to both ends of the fixing roller 172 (FIG. 5 (a)). ). Therefore, even if an appropriate temperature is maintained at the measurement position Pse of the end measurement unit 182, the temperature drop on the end side is even greater than this. If the image is formed in such a state, the toner is not sufficiently fixed near the end portion, resulting in poor fixing.

全体ヒーター177とともに、出力の大きい端部ヒーター178が断続的にオンされている場合には、この温度勾配が抑制される(図5(b))。これにより、中央計測部181の計測位置Pscと端部計測部182の計測位置Pseのいずれでも適度な温度となり、 This temperature gradient is suppressed when the high-power end heater 178 is intermittently turned on together with the overall heater 177 (FIG. 5 (b)). As a result, the temperature becomes appropriate at both the measurement position Psc of the central measurement unit 181 and the measurement position Pse of the end measurement unit 182.

また、端部側でも大きく温度が低下しない。端部ヒーター178が連続的にオンとなる場合、端部ヒーター178の加熱範囲が過熱となり、全体ヒーター177による中央部付近での加熱状況と比較して、特に、端部ヒーター178による加熱範囲のうち最も中央寄りの辺りに温度ピークが生じる(図5(c))。 Moreover, the temperature does not drop significantly even on the end side. When the end heater 178 is continuously turned on, the heating range of the end heater 178 becomes overheated, and the heating range of the end heater 178 is particularly high as compared with the heating situation near the center by the overall heater 177. A temperature peak occurs near the center (Fig. 5 (c)).

図6は、本実施形態の画像形成装置1における温度設定、温度計測値及び定着ヒーター177、178の動作設定について説明する図である。図6(a)は、中央計測部181の計測温度Tsc及び設定温度Ttc(第2加熱設定温度)、並びに全体ヒーター177の動作状況(デューティー比Hc)について説明する図である。図6(b)は、端部計測部182の計測温度Tse(第1加熱設定温度)、端部計測部182の計測位置よりも更に端部寄りの位置での温度Tme及び設定温度Tte、並びに端部ヒーター178の動作状況(オンオフ状態He)について説明する図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a temperature setting, a temperature measurement value, and an operation setting of the fixing heaters 177 and 178 in the image forming apparatus 1 of the present embodiment. FIG. 6A is a diagram illustrating the measured temperature Tsc and the set temperature Ttc (second heating set temperature) of the central measuring unit 181 and the operating state (duty ratio Hc) of the overall heater 177. FIG. 6B shows the measurement temperature Tse (first heating set temperature) of the end measurement unit 182, the temperature Tme and the set temperature Tte at a position closer to the end than the measurement position of the end measurement unit 182, and It is a figure explaining the operation state (on-off state He) of the end heater 178.

図6(a)に示すように、画像形成動作の開始(約30秒)前には、画像形成中よりも高い設定温度Ttcで定着ローラー172が加熱され(予熱)、定着ローラー172が当該設定温度で安定した段階で一度全体ヒーター177がオフされる(約10〜30秒;Hc=0)。画像形成動作が開始されて(約30秒)、記録媒体が供給されると、定着ローラー172の熱が記録媒体に奪われることで計測温度Tscが低下し、全体ヒーター177がオンされ、デューティー比100%(Hc=100)で連続動作する(約30〜50秒)。 As shown in FIG. 6A, before the start of the image forming operation (about 30 seconds), the fixing roller 172 is heated (preheated) at a set temperature Ttc higher than that during image formation, and the fixing roller 172 is set. When the temperature stabilizes, the entire heater 177 is turned off once (about 10 to 30 seconds; Hc = 0). When the image forming operation is started (about 30 seconds) and the recording medium is supplied, the heat of the fixing roller 172 is taken away by the recording medium, the measurement temperature Tsc is lowered, the overall heater 177 is turned on, and the duty ratio is reduced. It operates continuously at 100% (Hc = 100) (about 30 to 50 seconds).

画像形成時には、中央計測部181による計測温度Tscの設定温度Ttcは予熱時の温度よりも低く、本来の記録媒体の加熱温度に変更される(約50秒)。また、連続して画像形成が行われる場合には、タッキングを防止するためにこの設定温度Ttcを更に低下させる(約160〜250秒)。この設定温度Ttcは、特に限定するものではないが、一度に低下させず、少しずつ段階的に(複数段階で)低下させるのが好ましい。このとき、中央計測部181の計測温度Tsc、すなわち、定着ローラー172の中央部付近での表面温度は、定着ローラー172の熱容量と熱伝導率に応じて徐々に上昇し、しばらくしてから設定温度Ttcより高くなる(約150秒)。しかしながら、中央計測部181の計測温度Tscが設定温度Ttcよりも低い状態が長く続いたことにより(約30〜150秒)、PI制御では、設定温度Ttcを低下させても、全体ヒーター177の動作がしばらくオフされない(約210秒までHc=100、約230秒でHc=60)。これにより、今度は、中央計測部181の計測温度Tscが設定温度Ttcよりもやや高い状態がしばらく続くことになる(〜約340秒)。 At the time of image formation, the set temperature Ttc of the measurement temperature Tsc by the central measurement unit 181 is lower than the temperature at the time of preheating, and is changed to the original heating temperature of the recording medium (about 50 seconds). Further, when image formation is continuously performed, the set temperature Ttc is further lowered (about 160 to 250 seconds) in order to prevent tacking. The set temperature Ttc is not particularly limited, but it is preferable that the set temperature Ttc is not lowered all at once, but is gradually lowered (in a plurality of steps). At this time, the measured temperature Tsc of the central measuring unit 181, that is, the surface temperature near the central portion of the fixing roller 172 gradually rises according to the heat capacity and thermal conductivity of the fixing roller 172, and after a while, the set temperature. Higher than Ttc (about 150 seconds). However, since the measured temperature Tsc of the central measuring unit 181 has been lower than the set temperature Ttc for a long time (about 30 to 150 seconds), in PI control, the overall heater 177 operates even if the set temperature Ttc is lowered. Is not turned off for a while (Hc = 100 until about 210 seconds, Hc = 60 in about 230 seconds). As a result, this time, the measured temperature Tsc of the central measuring unit 181 continues to be slightly higher than the set temperature Ttc for a while (~ about 340 seconds).

図6(b)に示すように、端部計測部182による計測温度Tseは、予熱及び画像形成開始後の記録媒体による吸熱により、当初では、中央計測部181による計測温度Tscと同様の変化を示す(〜約60秒)。しかしながら、その後、継続的な端部ヒーター178及び全体ヒーター177の動作により速やかに計測温度Tseが上昇し、図5(c)で示したように、端部ヒーター178の加熱範囲と中央ヒーター176の加熱範囲との境界付近での端部計測部182による計測温度Tseが中央計測部181による計測温度Tscよりも高くなって、端部ヒーター178がオフされる(約100秒;He=0)。 As shown in FIG. 6B, the measured temperature Tse by the end measuring unit 182 initially changes in the same manner as the measured temperature Tsc by the central measuring unit 181 due to preheating and endothermic heat from the recording medium after the start of image formation. Show (~ about 60 seconds). However, after that, the measured temperature Tse rapidly increased due to the continuous operation of the end heater 178 and the overall heater 177, and as shown in FIG. 5 (c), the heating range of the end heater 178 and the central heater 176. The temperature Tse measured by the end measuring unit 182 near the boundary with the heating range becomes higher than the temperature Tsc measured by the central measuring unit 181, and the end heater 178 is turned off (about 100 seconds; He = 0).

その後、本実施形態の画像形成装置1では、端部計測部182の設定温度Tteの低下タイミングを、中央計測部181の設定温度Ttcの低下タイミングよりも遅延させる(ここでは、約230秒〜)。設定温度Tteも設定温度Ttcと同様に少しずつ複数段階で低下させることが好ましい。ここでは、この低下タイミングは、全体ヒーター177のデューティー比が所定の基準値、例えば、60%以下となったタイミングに定められる。これにより、端部ヒーター178は、低下タイミングまでに2回(約150秒、約220秒)短時間オンされる。この端部ヒーター178がオンの期間がないと、上述の図5(a)に示したように、全体ヒーター177のみの動作によって端部ヒーター178による加熱範囲での温度勾配が顕著に現れ、すなわち、当該加熱範囲の端部付近で設定温度Tteよりも実際の温度Tmeが低くなる。全体ヒーター177の動作デューティー比が十分に低下した後であれば、設定温度Ttc、Tteと各計測温度Tsc、Tseとの上下関係に応じて全体ヒーター177と端部ヒーター178とがバランス良く断続的にオンオフの切り替えがなされるので、全体として図5(b)に示すように温度むらを低減させる、すなわち、計測温度Tsc、Tse、温度Tmeの間のずれを小さくすることができる。なお、図5(a)の状態で全体ヒーター177と端部ヒーター178の断続的な動作に移行すると、徐々に温度むらは解消されていくが、図5(b)の状態になるまでには時間を要し、定着不良が継続することになる。 After that, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the lowering timing of the set temperature Tte of the end measuring unit 182 is delayed from the lowering timing of the set temperature Ttc of the central measuring unit 181 (here, about 230 seconds or more). .. It is preferable that the set temperature Tte is also gradually lowered in a plurality of steps in the same manner as the set temperature Ttc. Here, the lowering timing is set at the timing when the duty ratio of the overall heater 177 becomes a predetermined reference value, for example, 60% or less. As a result, the end heater 178 is turned on twice (about 150 seconds, about 220 seconds) for a short time before the lowering timing. If the end heater 178 does not have an on period, as shown in FIG. 5 (a) above, the temperature gradient in the heating range by the end heater 178 appears remarkably by the operation of only the overall heater 177, that is, , The actual temperature Tme becomes lower than the set temperature Tte near the end of the heating range. After the operating duty ratio of the overall heater 177 is sufficiently lowered, the overall heater 177 and the end heater 178 are intermittently balanced according to the hierarchical relationship between the set temperatures Ttc and Tte and the measured temperatures Tsc and Tse. As shown in FIG. 5B as a whole, the temperature unevenness can be reduced, that is, the deviation between the measured temperatures Tsc, Tse, and the temperature Tme can be reduced. When the overall heater 177 and the end heater 178 are intermittently operated in the state of FIG. 5 (a), the temperature unevenness is gradually eliminated, but by the time the state of FIG. 5 (b) is reached. It takes time, and poor fixing will continue.

図7は、本実施形態の画像形成装置1において実行される設定温度制御処理の制御部11による制御手順を示すフローチャートである。
この設定温度制御処理は、予熱設定状態から画像形成処理が開始されるのにあわせて開始される。
FIG. 7 is a flowchart showing a control procedure by the control unit 11 of the set temperature control process executed in the image forming apparatus 1 of the present embodiment.
This set temperature control process is started when the image formation process is started from the preheat set state.

設定温度制御処理が開始されると制御部11(CPU111)は、連続画像記録動作が開始された後に、中央計測部181の設定温度Ttcと端部計測部182の設定温度Tteをそれぞれ画像形成時の設定温度に低下させる(ステップS101)。 When the set temperature control process is started, the control unit 11 (CPU111) sets the set temperature Ttc of the central measurement unit 181 and the set temperature Tte of the end measurement unit 182 at the time of image formation, respectively, after the continuous image recording operation is started. The temperature is lowered to the set temperature of (step S101).

制御部11は、温度計測部18から所定のサンプリングレートで計測温度Tscを取得し、計測温度Tscが設定温度Ttc以上となり、かつ計測温度Tscの変化率|dTsc/dt|が所定の基準値D以下となったか否かを判別する(ステップS102)。少なくともいずれかが満たされていないと判別された場合には(ステップS102で“NO”)、制御部11は、ステップS102の処理を繰り返す。 The control unit 11 acquires the measured temperature Tsc from the temperature measuring unit 18 at a predetermined sampling rate, the measured temperature Tsc becomes equal to or higher than the set temperature Ttc, and the rate of change of the measured temperature Tsc | dTsc / dt | is the predetermined reference value D. It is determined whether or not the result is as follows (step S102). If it is determined that at least one of them is not satisfied (“NO” in step S102), the control unit 11 repeats the process of step S102.

ステップS102の判別処理で、いずれの条件も満たされたと判別された場合には(ステップS102で“YES”)、制御部11は、中央計測部181の設定温度Ttcを段階的に連続画像形成時の設定温度にまで低下させる動作を開始する(ステップS103)。 When it is determined in the determination process of step S102 that all the conditions are satisfied (“YES” in step S102), the control unit 11 sets the set temperature Ttc of the central measurement unit 181 stepwise at the time of forming a continuous image. The operation of lowering the temperature to the set temperature of (step S103) is started.

制御部11は、全体ヒーター177の動作に係るデューティー比Hcが所定の基準値以下であるか否かを判別する(ステップS104)。基準値以下ではないと判別された場合には(ステップS104で“NO”)、制御部11は、ステップS104の処理を繰り返す。 The control unit 11 determines whether or not the duty ratio Hc related to the operation of the overall heater 177 is equal to or less than a predetermined reference value (step S104). If it is determined that the value is not equal to or less than the reference value (“NO” in step S104), the control unit 11 repeats the process of step S104.

デューティー比Hcが所定の基準値以下であると判別された場合には(ステップS104で“YES”)、制御部11は、端部計測部182の設定温度Tteを段階的に連続画像形成時の設定温度にまで低下させる動作を開始する(ステップS105)。そして、制御部11は、設定温度制御処理を終了する。
この設定温度制御処理の各処理は、本発明の実施形態の定着動作制御方法における設定温度制御ステップを構成する。
When it is determined that the duty ratio Hc is equal to or less than a predetermined reference value (“YES” in step S104), the control unit 11 sets the set temperature Tte of the end measurement unit 182 stepwise at the time of continuous image formation. The operation of lowering the temperature to the set temperature is started (step S105). Then, the control unit 11 ends the set temperature control process.
Each process of this set temperature control process constitutes a set temperature control step in the fixing operation control method of the embodiment of the present invention.

この設定温度制御処理は、タッキングの防止及び当該タッキングの防止時における定着不良の防止に係る制御であるが、上述のように、タッキングの発生しやすさには、他の要因も影響する。したがって、これら他の要因に応じて設定温度制御処理を行わないこととしてもよい。 This set temperature control process is a control related to prevention of tacking and prevention of fixing failure when the tacking is prevented, but as described above, other factors also affect the susceptibility to tacking. Therefore, the set temperature control process may not be performed according to these other factors.

図8は、タッキング調整処理の制御部11による制御手順を示すフローチャートを2種類示す図である。
図8(a)に示すように、タッキング調整処理が開始されると、制御部11は、環境検出部25により計測された周囲温度が基準値以上であるか否かを判別する(ステップS201)。基準値以上ではないと判別された場合には(ステップS201で“NO”)、制御部11は、タッキング調整処理を終了する。
FIG. 8 is a diagram showing two types of flowcharts showing a control procedure by the control unit 11 of the tacking adjustment process.
As shown in FIG. 8A, when the tacking adjustment process is started, the control unit 11 determines whether or not the ambient temperature measured by the environment detection unit 25 is equal to or higher than the reference value (step S201). .. If it is determined that the value is not equal to or higher than the reference value (“NO” in step S201), the control unit 11 ends the tacking adjustment process.

基準値以上であると判別された場合には(ステップS201で“YES”)、制御部11は、形成対象画像のデータを解析し、記録媒体上に付与されるトナーの面積の当該記録媒体の面積に対する割合(カバレッジ)が所定値以上であるか否かを判別する(ステップS202)。所定値以上ではないと判別された場合には(ステップS202で“NO”)、制御部11は、タッキング調整処理を終了する。 When it is determined that the value is equal to or higher than the reference value (“YES” in step S201), the control unit 11 analyzes the data of the image to be formed and determines that the area of the toner applied on the recording medium is the area of the recording medium. It is determined whether or not the ratio (coverage) to the area is equal to or greater than a predetermined value (step S202). If it is determined that the value is not equal to or higher than the predetermined value (“NO” in step S202), the control unit 11 ends the tacking adjustment process.

所定値以上であると判別された場合には(ステップS202で“YES”)、制御部11は、画像形成速度が基準値以上であるか否かを判別する(ステップS203)。基準値以上ではないと判別された場合には(ステップS203で“NO”)、制御部11は、タッキング調整処理を終了する。 If it is determined that the value is equal to or higher than the predetermined value (“YES” in step S202), the control unit 11 determines whether or not the image forming speed is equal to or higher than the reference value (step S203). If it is determined that the value is not equal to or higher than the reference value (“NO” in step S203), the control unit 11 ends the tacking adjustment process.

基準値以上であると判別された場合には(ステップS203で“YES”)、制御部11は、後処理装置が接続されていないか否かを判別する(ステップS204)。接続されていなくない(接続されている)と判別された場合には(ステップS204で“NO”)、制御部11は、タッキング調整処理を終了する。 If it is determined that the value is equal to or greater than the reference value (“YES” in step S203), the control unit 11 determines whether or not the aftertreatment device is connected (step S204). If it is determined that the device is not connected (connected) (“NO” in step S204), the control unit 11 ends the tacking adjustment process.

後処理装置が接続されていないと判別された場合には(ステップS204で“YES”)、制御部11は、両面プリントであるか否かを判別する(ステップS205)。両面プリントではないと判別された場合には(ステップS205で“NO”)、制御部11は、タッキング調整処理を終了する。両面プリントであると判別された場合には(ステップS205で“YES”)、制御部11は、上述の設定温度制御処理を呼び出して実行する(ステップS206)。設定温度制御処理が終了すると、制御部11は、処理をタッキング調整処理に戻し(RETURN)、それから、そのままタッキング調整処理を終了する。 If it is determined that the aftertreatment device is not connected (“YES” in step S204), the control unit 11 determines whether or not the double-sided printing is performed (step S205). If it is determined that the printing is not double-sided printing (“NO” in step S205), the control unit 11 ends the tacking adjustment process. If it is determined that the print is double-sided (“YES” in step S205), the control unit 11 calls and executes the set temperature control process described above (step S206). When the set temperature control process is completed, the control unit 11 returns the process to the tacking adjustment process (RETURN), and then ends the tacking adjustment process as it is.

このように、全ての要因を満たす場合にのみ設定温度制御処理を実行するように制御することができる。あるいは、図8(b)に示すように、ステップS201〜S204の処理において分岐を“YES”と“NO”とで入れ替え、ステップS201〜S205のいずれかの処理で“YES”に分岐した場合に、ステップS206の処理に移行するように制御することもできる。
また、これら5つの要因のうちの一部を判定条件から一時的又は完全に除外してもよい。また、ここでは、設定温度制御処理の実施有無のみを切り換えたが、設定温度を切り換える(変化させる)こととしても良い。
In this way, it is possible to control so that the set temperature control process is executed only when all the factors are satisfied. Alternatively, as shown in FIG. 8B, when the branch is replaced with “YES” and “NO” in the processing of steps S201 to S204 and the branch is branched to “YES” in any of the processing of steps S201 to S205. , It is also possible to control to shift to the process of step S206.
In addition, some of these five factors may be temporarily or completely excluded from the determination conditions. Further, here, only the presence / absence of the set temperature control process is switched, but the set temperature may be switched (changed).

[変形例]
図9は、本実施形態の画像形成装置1における画像定着部の変形例を示す図である。
変形例の画像定着部17aは、定着ローラー172と他のローラー171との間に定着ベルト175が架け渡されている。定着ベルト175は、途中で定着ヒーター176〜178により加熱された後、記録媒体Pと当接して当該記録媒体P上のトナーを定着させる。
温度計測部18は、定着ベルト175が定着ヒーター176〜178により加熱されてから記録媒体Pと当接するまでの間で定着ベルト175の表面温度を計測する。
[Modification example]
FIG. 9 is a diagram showing a modified example of the image fixing portion in the image forming apparatus 1 of the present embodiment.
In the image fixing portion 17a of the modified example, a fixing belt 175 is bridged between the fixing roller 172 and another roller 171. The fixing belt 175 is heated by the fixing heaters 176 to 178 on the way, and then comes into contact with the recording medium P to fix the toner on the recording medium P.
The temperature measuring unit 18 measures the surface temperature of the fixing belt 175 between the time when the fixing belt 175 is heated by the fixing heaters 176 to 178 and the time when the fixing belt 175 comes into contact with the recording medium P.

このように、定着に係る構成は、定着ローラー172ではなく定着ベルト175により行われても良い。 As described above, the configuration related to fixing may be performed by the fixing belt 175 instead of the fixing roller 172.

図10は、画像形成装置1における定着に係る構成の変形例を示す図である。上記実施の形態では、中央ヒーター176、全体ヒーター177及び端部ヒーター178の3つのヒーターにより定着加熱動作を行ったが、図10(a)に示す変形例の定着ローラー172aでは、中央ヒーター176を有しない。このような構成であっても、同様の温度制御を適用することができる。この場合、全体ヒーター177は、単独で中央部分での加熱が十分に可能な出力とされる。ただし、中央ヒーター176がないことで、幅方向について中央部での全体ヒーター177の動作に応じた温度変化が大きくなり、また、オンオフ時の消費電力(負荷)の変化が大きくなりやすいので、電源の電力供給能力に余裕が必要となり、コストの増大につながりやすい。 FIG. 10 is a diagram showing a modified example of the configuration related to fixing in the image forming apparatus 1. In the above embodiment, the fixing heating operation is performed by the three heaters of the central heater 176, the whole heater 177, and the end heater 178. However, in the fixing roller 172a of the modified example shown in FIG. 10A, the central heater 176 is used. I don't have it. Even with such a configuration, the same temperature control can be applied. In this case, the overall heater 177 has an output capable of sufficiently heating the central portion by itself. However, since there is no central heater 176, the temperature change according to the operation of the entire heater 177 in the central portion in the width direction becomes large, and the change in power consumption (load) at the time of turning on / off tends to be large. It is necessary to have a margin in the power supply capacity of the power supply, which tends to lead to an increase in cost.

また、図10(b)に示す変形例の定着ローラー172bでは、中央ヒーター176及び全体ヒーター177に加えて、中間ヒーター1781及び端部ヒーター1782が設けられ、中央ヒーター176の加熱範囲外が両端からの距離によって2つのヒーターによって加熱範囲が更に分割されている。それぞれの加熱範囲は、中間計測部183と端部計測部182により各々温度計測がなされる。 Further, in the fixing roller 172b of the modified example shown in FIG. 10B, in addition to the central heater 176 and the overall heater 177, an intermediate heater 1781 and an end heater 1782 are provided, and the outside of the heating range of the central heater 176 is from both ends. The heating range is further divided by the two heaters according to the distance between the two heaters. The temperature of each heating range is measured by the intermediate measuring unit 183 and the end measuring unit 182.

以上のように、本実施形態の画像形成装置1は、所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上のトナーを定着させる画像定着部17と、画像定着部17による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部18と、画像定着部17の動作を制御する制御部11と、を備える。
画像定着部17は、定着幅の方向に沿った幅方向について、定着幅の両端位置(定着ローラー172、すなわち、定着ヒーター176〜178の両端位置)からそれぞれ所定範囲内の第1加熱範囲で発熱する端部ヒーター178と、一部が第1加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第2加熱範囲で発熱する全体ヒーター177と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する定着ヒーター176〜178を有し、温度計測部18は、第1加熱範囲内の所定の第1計測位置における温度を計測する端部計測部182と、第2加熱範囲内であって、第1計測位置よりも両端位置の中央に近い位置で温度を計測する中央計測部181と、を有する。
制御部11は、端部計測部182による計測温度及び設定温度Tteに基づいて端部ヒーター178の発熱動作を制御し、中央計測部181による計測温度及び設定温度Ttcに基づいて全体ヒーター177の発熱動作を制御し、加熱動作に係る温度を低下させる場合に、設定温度Ttcの低下を開始させた後に設定温度Tteの低下を開始させる。
このように、加熱温度を低下させる場合に、先に中央における設定温度Ttcを低下させることで全体ヒーター177の発熱停止をしやすくし、一方で、端部側の設定温度Tteをその後低下させない期間を設けることで、端部ヒーター178の発熱動作を生じさせやすく制御する。これにより、全体ヒーター177の動作の影響で端部ヒーター178の動作が長時間停止されて定着ローラー172の端部付近で放熱が進み、温度が低下して定着不良が生じるのを抑えることができる。したがって、この定着装置では、温度制御に係る構成を増やさずに容易かつより適正に記録媒体上のトナーを定着させることができる。
As described above, the image forming apparatus 1 of the present embodiment measures the temperature of the image fixing unit 17 for fixing the toner on the recording medium by the heating operation over a predetermined fixing width and the temperature related to the heating operation by the image fixing unit 17. The temperature measuring unit 18 and the control unit 11 for controlling the operation of the image fixing unit 17 are provided.
The image fixing portion 17 generates heat in the first heating range within a predetermined range from the positions of both ends of the fixing width (the positions of both ends of the fixing roller 172, that is, the fixing heaters 176 to 178) in the width direction along the direction of the fixing width. Includes an end heater 178 to generate heat in a second heating range that partially overlaps at least a part of the first heating range, and a fixing heater 176 to 178 that generates heat in different heating ranges. The temperature measuring unit 18 is an end measuring unit 182 that measures the temperature at a predetermined first measuring position within the first heating range, and an end measuring unit 182 that is within the second heating range and is located at both ends of the first measuring position. It has a central measuring unit 181 that measures the temperature at a position close to the center.
The control unit 11 controls the heat generation operation of the end heater 178 based on the measured temperature and the set temperature Tte by the end measuring unit 182, and generates heat of the entire heater 177 based on the measured temperature and the set temperature Ttc by the central measuring unit 181. When the operation is controlled and the temperature related to the heating operation is lowered, the set temperature Ttc is started to be lowered after the set temperature Ttc is started to be lowered.
In this way, when lowering the heating temperature, it is easier to stop the heat generation of the entire heater 177 by first lowering the set temperature Ttc in the center, while the set temperature Tte on the end side is not lowered thereafter. By providing, the end heater 178 is easily controlled to generate heat. As a result, it is possible to prevent the operation of the end heater 178 from being stopped for a long time due to the operation of the overall heater 177, heat dissipation from the vicinity of the end of the fixing roller 172, and the temperature being lowered to prevent fixing failure. .. Therefore, in this fixing device, the toner on the recording medium can be fixed easily and more appropriately without increasing the configuration related to temperature control.

また、制御部11は、加熱動作に係る温度を低下させる場合に、設定温度Tte及び設定温度Ttcをそれぞれ複数段階で低下させる。
このように、一度に設定温度を低下させないことで、設定温度と実際の温度との差を小さく抑え、ヒーター制御により細かく設定温度に追従させることができるので、特に端部ヒーター178の適切な動作によって定着ローラー172の端部付近での温度勾配を効果的に抑制することができる。
Further, when the temperature related to the heating operation is lowered, the control unit 11 lowers the set temperature Tte and the set temperature Ttc in a plurality of steps, respectively.
In this way, by not lowering the set temperature all at once, the difference between the set temperature and the actual temperature can be suppressed to a small size, and the set temperature can be finely followed by heater control. Therefore, the temperature gradient near the end of the fixing roller 172 can be effectively suppressed.

また、制御部11は、端部ヒーター178及び全体ヒーター177のうち少なくともいずれかについて、発熱時間のデューティー比を変更することで発熱動作の制御を行う。
単なるオンオフ制御だけではなく、デューティー比で発熱量の調整を行うことで、より細かく発熱量を制御することが可能になり、定着ローラー172の温度追従性を向上させることができるので、当該定着ローラー172の端部付近での温度勾配をより効果的に抑制することができる。また、一度に大きく電力負荷を変化させないので、電源への負担を軽減することができる。
Further, the control unit 11 controls the heat generation operation of at least one of the end heater 178 and the overall heater 177 by changing the duty ratio of the heat generation time.
By adjusting the calorific value according to the duty ratio, not just the on / off control, the calorific value can be controlled more finely, and the temperature followability of the fixing roller 172 can be improved. The temperature gradient near the end of 172 can be suppressed more effectively. Moreover, since the power load does not change significantly at one time, the load on the power supply can be reduced.

また、制御部11は、設定温度Ttcと中央計測部181が計測する計測温度とに基づくPI制御により設定されるデューティー比で全体ヒーター177の発熱動作の制御を行い、加熱動作に係る温度を低下させる場合に、設定温度Ttcを低下させた後、全体ヒーター177のデューティー比が所定の基準値(60%など)以下となってから設定温度Tteを低下させる。
このように、計測温度Tscに応じた全体ヒーター177の応答が大きく遅れる場合に、当該全体ヒーター177が応答し出して発熱動作の中止が基準以上なされるようになってから端部計測部182の設定温度Tteを低下させることで、全体ヒーター177の連続動作と設定温度Tteの低下によるに端部ヒーター178のオフ状態の継続を長引かせず、これにより、端部ヒーター178の加熱範囲における温度勾配の増加、特に、両端付近での温度低下による定着不良を防ぎ、タッキングを防ぎつつ適切な画像形成を継続させることができる。
Further, the control unit 11 controls the heat generation operation of the entire heater 177 with a duty ratio set by PI control based on the set temperature Ttc and the measurement temperature measured by the central measurement unit 181 to lower the temperature related to the heating operation. In this case, after lowering the set temperature Ttc, the set temperature Tte is lowered after the duty ratio of the overall heater 177 becomes equal to or less than a predetermined reference value (60% or the like).
In this way, when the response of the overall heater 177 according to the measurement temperature Tsc is significantly delayed, the end measurement unit 182 starts responding after the overall heater 177 starts responding and the heat generation operation is stopped more than the standard. By lowering the set temperature Tte, the continuous operation of the overall heater 177 and the lowering of the set temperature Tte do not prolong the continuation of the off state of the end heater 178, whereby the temperature gradient in the heating range of the end heater 178. In particular, it is possible to prevent fixing defects due to a temperature drop near both ends, and to continue appropriate image formation while preventing tacking.

また、制御部11は、複数の記録媒体に対して連続してトナーの定着を行わせる場合、中央計測部181による計測温度が設定温度Ttcから所定の範囲内で計測温度Tscの変化率|dTsc/dt|が所定の基準値D以下となった以後に、設定温度Tscの低下を開始させ、当該開始の後に設定温度Tseの低下を開始させる。
このように、中央計測部181の設定温度Ttcを低下させるタイミングを実際に中央計測部181の計測温度Tscが設定温度Ttcに届いて変化が落ち着いて(飽和して)からとすることで、計測温度Tscと設定温度Ttcの変化傾向が逆方向になる状況が続いて応答が悪い状態が続くのを抑制することができる。
Further, when the control unit 11 continuously fixes the toner to a plurality of recording media, the temperature measured by the central measurement unit 181 is within a predetermined range from the set temperature Ttc, and the rate of change of the measurement temperature Tsc | dTsc. After / dt | becomes a predetermined reference value D or less, the set temperature Tsc is started to decrease, and after the start, the set temperature Tse is started to decrease.
In this way, the timing for lowering the set temperature Ttc of the central measurement unit 181 is measured after the measurement temperature Tsc of the central measurement unit 181 actually reaches the set temperature Ttc and the change is settled (saturated). It is possible to suppress a situation in which the change tendency of the temperature Tsc and the set temperature Ttc are in opposite directions and the state in which the response is poor continues.

また、定着ヒーター176〜178は、幅方向について端部ヒーター178の第1加熱範囲と相補的な第3加熱範囲で発熱する中央ヒーター176を含み、制御部11は、中央計測部181の計測温度に基づいて、中央ヒーター176を全体ヒーター177よりも優先して発熱させる。
このように、定着ローラー172の幅方向中央付近でも全体ヒーター177に加えて中央ヒーター176で加熱を行うことで、全体ヒーター177と端部ヒーター178のみの組み合わせと比較して大きな消費電力の変化が頻繁に起きることを抑制できる。これにより、電源への負荷を低減し、特に、フリッカーなどの発生を防いで安定した動作を行わせることができる。
Further, the fixing heaters 176 to 178 include a central heater 176 that generates heat in a third heating range complementary to the first heating range of the end heater 178 in the width direction, and the control unit 11 is a measurement temperature of the central measurement unit 181. The central heater 176 is heated in preference to the overall heater 177.
In this way, by heating with the central heater 176 in addition to the overall heater 177 even near the center in the width direction of the fixing roller 172, a large change in power consumption can be seen as compared with the combination of the overall heater 177 and the end heater 178 only. It can suppress frequent occurrence. As a result, the load on the power supply can be reduced, and in particular, the occurrence of flicker and the like can be prevented and stable operation can be performed.

また、端部計測部182による計測位置は、端部ヒーター178による第1加熱範囲と全体ヒーター177による第2加熱範囲とが重複する位置に定められている。
このような場合、端部ヒーター178がオフの状況でも全体ヒーター177が連続動作することで端部計測部182の温度が適正な範囲に入り得るが、端部計測部182の計測位置よりも更に端部側では放熱量の影響が顕著に出やすく温度勾配が大きくなりやすい。このような場合に本発明の温度制御を行うことで、効果的に定着ローラー172の端部付近での温度勾配を低減させ、定着不良を抑制することができる。
Further, the measurement position by the end measuring unit 182 is set to a position where the first heating range by the end heater 178 and the second heating range by the overall heater 177 overlap.
In such a case, even when the end heater 178 is off, the temperature of the end measuring unit 182 can be within an appropriate range by continuously operating the overall heater 177, but the temperature is further higher than the measurement position of the end measuring unit 182. On the end side, the effect of heat dissipation tends to be noticeable and the temperature gradient tends to be large. In such a case, by performing the temperature control of the present invention, it is possible to effectively reduce the temperature gradient near the end of the fixing roller 172 and suppress fixing defects.

また、全体ヒーター177は、定着幅の全体を第2加熱範囲として発熱する。
このように、全体ヒーター177に対して放熱の大きい定着ローラー172の端部で端部ヒーター178により追加の加熱を行うことで、通常では適切に定着温度の管理が可能であるが、定着に係る設定温度を低下させる場合に全体ヒーター177の動作が続くと端部での追加加熱がなされないまま定着ローラー172の端部からの放熱が進んで温度勾配が大きくなる。このような場合に、本発明に係る設定温度の制御を適用することで容易かつ適切に定着ローラー172全体の温度を保ち、定着不良を抑制しつつタッキングを防止することができる。
Further, the overall heater 177 generates heat with the entire fixing width as the second heating range.
In this way, by performing additional heating with the end heater 178 at the end of the fixing roller 172 that dissipates a large amount of heat with respect to the overall heater 177, it is usually possible to appropriately control the fixing temperature, but it is related to fixing. If the operation of the overall heater 177 continues when the set temperature is lowered, heat is dissipated from the end of the fixing roller 172 without additional heating at the end, and the temperature gradient becomes large. In such a case, by applying the control of the set temperature according to the present invention, it is possible to easily and appropriately maintain the temperature of the entire fixing roller 172 and prevent tacking while suppressing fixing defects.

また、全体ヒーター177による幅方向についての単位長さ当たりの発熱量は、定着ヒーター176〜178における単位長さ当たりの発熱量のうちで最も小さい。
このように発熱量が小さい全体ヒーター177のみで定着ローラー172の端部の加熱を担おうとしても、放熱の方が多く幅方向についての温度勾配が大きくなって端部での定着不良が生じやすいので、このような構成の画像定着部17について本発明を適用することで、特に効果的に定着不良を抑制しつつタッキングを防止することができる。
Further, the calorific value per unit length by the overall heater 177 in the width direction is the smallest among the calorific values per unit length of the fixing heaters 176 to 178.
Even if the entire heater 177, which generates a small amount of heat, is used to heat the end of the fixing roller 172, more heat is dissipated and the temperature gradient in the width direction becomes large, so that fixing failure at the end is likely to occur. Therefore, by applying the present invention to the image fixing portion 17 having such a configuration, it is possible to prevent tacking while suppressing fixing defects particularly effectively.

また、周囲の環境に係る所定の指標値、ここでは周囲の温度を計測して取得する環境検出部25を備え、制御部11は、周囲の温度に基づいて加熱動作に係る温度を変化させる。
タッキングの発生は、記録媒体の加熱温度だけではなく、このような他の要因によっても生じやすさが変化するが、特に周囲の温度が低く、記録媒体の温度低下が速いような場合にはタッキングが生じにくいので、あえて細かい定着温度の制御を行わないことで制御動作の手間を軽減させることができる。また、逆に、このような周囲の環境要因に応じてより細かく定着温度の制御を行うことで、より安定して確実に定着不良とタッキングの発生とを共に防止することができる。
Further, a predetermined index value relating to the surrounding environment, here, an environment detection unit 25 for measuring and acquiring the ambient temperature is provided, and the control unit 11 changes the temperature related to the heating operation based on the ambient temperature.
The likelihood of tacking varies not only with the heating temperature of the recording medium but also with other factors such as these, but tacking is particularly high when the ambient temperature is low and the temperature of the recording medium drops rapidly. Is unlikely to occur, so it is possible to reduce the time and effort required for control operation by not performing fine control of the fixing temperature. On the contrary, by controlling the fixing temperature more finely according to such surrounding environmental factors, it is possible to more stably and surely prevent both fixing failure and tacking.

また、制御部11は、色材を定着させる速度、記録媒体に対する当該記録媒体上のトナーの面積比率、トナーの定着後における所定の後処理動作の有無、及び各記録媒体の両面でトナーの定着を行わせる否かのうち少なくともいずれかに基づいて加熱動作に係る温度を変化させる。上記と同様に、タッキングの発生有無に影響を与える要因を適宜考慮して不要であれば定着温度の細かい制御を省略したり、あるいはより細かく制御を行ったりすることで、更に安定して定着不良とタッキングの発生とを防止することができる。 Further, the control unit 11 determines the speed at which the color material is fixed, the area ratio of the toner on the recording medium to the recording medium, the presence or absence of a predetermined post-processing operation after the toner is fixed, and the fixing of the toner on both sides of each recording medium. The temperature related to the heating operation is changed based on at least one of whether or not the above is performed. Similar to the above, if it is not necessary to consider the factors that affect the presence or absence of tacking, fine control of the fixing temperature can be omitted, or finer control can be performed to achieve more stable fixing failure. And the occurrence of tacking can be prevented.

また、本実施形態の画像形成装置1は、記録媒体上にトナーを付着させて画像を形成する画像形成部16と、上述の定着装置(画像定着部17、温度計測部18及び制御部11)と、を備える。このような画像形成装置1では、画像形成後に確実に定着動作を行い、定着後に排出された記録媒体のタッキングも効果的に防止することができる。 Further, the image forming apparatus 1 of the present embodiment includes an image forming unit 16 that forms an image by adhering toner on a recording medium, and the above-mentioned fixing device (image fixing unit 17, temperature measuring unit 18, and control unit 11). And. In such an image forming apparatus 1, the fixing operation is surely performed after the image is formed, and the tacking of the recording medium discharged after the fixing can be effectively prevented.

また、本実施形態の定着動作制御方法は、端部計測部182による計測温度Tse及び設定温度Tteに基づいて端部ヒーター178の発熱動作を制御する第1発熱制御ステップ、中央計測部181による計測温度Tsc及び設定温度Ttcに基づいて全体ヒーター177の発熱動作を制御する第2発熱制御ステップ、加熱動作に係る温度を低下させる場合に、設定温度Ttcの低下を開始させた後に設定温度Tteの低下を開始させる設定温度制御ステップ、を含む。
このように、加熱温度を低下させる場合に、先に中央における設定温度Ttcを低下させることで全体ヒーター177の発熱停止をしやすくし、一方で、端部側の設定温度Tteをその後低下させない期間を設けることで、端部ヒーター178の発熱動作を生じさせやすく制御する。これにより、全体ヒーター177の動作の影響で端部ヒーター178の動作が長時間停止されて定着ローラー172の端部付近で放熱が進み、温度が低下して定着不良が生じるのを抑えることができる。したがって、この定着装置では、温度制御に係る構成を増やさずに容易かつより適正に記録媒体上のトナーを定着させることができる。
Further, in the fixing operation control method of the present embodiment, the first heat generation control step for controlling the heat generation operation of the end heater 178 based on the measurement temperature Tse and the set temperature Tte by the end measurement unit 182, and the measurement by the central measurement unit 181. The second heat generation control step that controls the heat generation operation of the overall heater 177 based on the temperature Tsc and the set temperature Ttc, when the temperature related to the heating operation is lowered, the set temperature Ttc is lowered after the set temperature Ttc is started to be lowered. Includes a set temperature control step, which initiates.
In this way, when lowering the heating temperature, it is easier to stop the heat generation of the entire heater 177 by first lowering the set temperature Ttc in the center, while the set temperature Tte on the end side is not lowered thereafter. By providing, the end heater 178 is easily controlled to generate heat. As a result, it is possible to prevent the operation of the end heater 178 from being stopped for a long time due to the operation of the overall heater 177, heat dissipation from the vicinity of the end of the fixing roller 172, and the temperature being lowered to cause fixing failure. .. Therefore, in this fixing device, the toner on the recording medium can be fixed easily and more appropriately without increasing the configuration related to temperature control.

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、全体ヒーター177の動作制御をPI制御とし、端部ヒーター178の動作制御を端部計測部182による計測温度と設定温度との単純な大小関係比較に基づく制御としたが、これに限られない。端部ヒーター178の動作制御がPI制御であっても端部ヒーター178と中央ヒーター176の加熱範囲の境界付近では速やかに温度が回復して更に上昇することから、その後全体ヒーター177の連続動作に応じて端部ヒーター178がオンされない期間が継続しやすく、同様の問題が生じ得る。したがって、本発明を適用することで、効果的に端部ヒーター178の加熱範囲での温度勾配を低減させることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above embodiment, the operation control of the entire heater 177 is set to PI control, and the operation control of the end heater 178 is set to control based on a simple comparison of the magnitude relationship between the measured temperature and the set temperature by the end measuring unit 182. However, it is not limited to this. Even if the operation control of the end heater 178 is PI control, the temperature quickly recovers and rises further near the boundary between the heating range of the end heater 178 and the central heater 176. Correspondingly, the period during which the end heater 178 is not turned on tends to continue, and the same problem may occur. Therefore, by applying the present invention, the temperature gradient in the heating range of the end heater 178 can be effectively reduced.

一方で、全体ヒーター177の動作がPI制御ではない場合でも、例えば、全体ヒーター177を設定温度に対してヒステリシスを伴って(設定温度より所定温度高い場合にオフし、所定温度低い場合にオンする)動作制御を行う場合には、同様の状況が生じ得る。 On the other hand, even when the operation of the overall heater 177 is not PI control, for example, the overall heater 177 is turned off when the temperature is higher than the set temperature and turned on when the temperature is lower than the set temperature. ) A similar situation can occur when performing motion control.

また、これらのヒーターの動作制御にPID制御が用いられる場合、この期間での全体ヒーター177のオン状態の継続時間を若干短縮し得る。しかしながら、元々加熱制御では、ヒーターのオンオフと計測温度の上下との間でのタイムラグが非常に大きく、D制御の影響を大きくし過ぎると、通常の画像形成時に定着動作に必要な温度に到達する前にヒーターがオフされるなどの問題が生じ得る。したがって、通常動作に問題ない範囲でPID制御が用いられる場合でも、本発明が適用可能であり、相当の効果を得ることができる。 Further, when PID control is used for the operation control of these heaters, the duration of the on state of the entire heater 177 during this period can be slightly shortened. However, in the original heating control, the time lag between the on / off of the heater and the fluctuation of the measured temperature is very large, and if the influence of the D control is too large, the temperature required for the fixing operation during normal image formation is reached. Problems such as the heater being turned off before can occur. Therefore, even when PID control is used within a range in which there is no problem in normal operation, the present invention can be applied and a considerable effect can be obtained.

また、端部ヒーター178をデューティー駆動する場合や全体ヒーター177を単純なオンオフ駆動する場合でも、同様の状況が生じる。この場合には、端部ヒーター178の設定温度Tteを低下させる開始タイミングは、全体ヒーター177のデューティー比の代わりにオフ状態への切り替わり又は切り替わり後所定時間などにより定められ得る。 Further, the same situation occurs even when the end heater 178 is duty-driven or the overall heater 177 is simply driven on and off. In this case, the start timing for lowering the set temperature Tte of the end heater 178 can be determined by switching to the off state instead of the duty ratio of the overall heater 177, or by a predetermined time after the switch.

また、上記実施の形態では、設定温度Ttcを低下させるにもかかわらず全体ヒーター177のオン状態が長く継続して問題になる場合として、予熱後の連続的な画像形成動作の開始時を例に挙げて説明したが、本発明は、このようなケースに限られない。記録媒体の材質、厚みやサイズが変更される場合、画像形成速度が変更される場合や形成対象画像が変更された場合などでも、同様の状況が生じ得るので、本発明を適用することができる。 Further, in the above embodiment, as a case where the on state of the overall heater 177 continues to be a problem for a long time even though the set temperature Ttc is lowered, the start of the continuous image forming operation after preheating is taken as an example. As described above, the present invention is not limited to such cases. The present invention can be applied because the same situation can occur even when the material, thickness or size of the recording medium is changed, the image forming speed is changed, or the image to be formed is changed. ..

また、上記実施の形態では、全体ヒーター177と端部ヒーター178の組み合わせによる制御を前提としたが、全体ヒーター177が定着ローラー172の幅全体(定着幅)に亘って加熱する構成に限られない。端部ヒーター178と加熱範囲が一部で重複するように配置されたものであれば良い。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、構造、配置、制御内容や制御手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
Further, in the above embodiment, control by a combination of the overall heater 177 and the end heater 178 is premised, but the configuration is not limited to the configuration in which the overall heater 177 heats over the entire width (fixing width) of the fixing roller 172. .. It suffices that the end heater 178 and the heating range are arranged so as to partially overlap.
In addition, specific details such as the specific configuration, structure, arrangement, control content, and control procedure shown in the above embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

1 画像形成装置
11 制御部
12 記憶部
13 画像処理部
16 画像形成部
161 露光部
162 感光体
163 現像部
164 転写体
165 二次転写ローラー
17、17a 画像定着部
171 ローラー
172、172a、172b 定着ローラー
173 加圧ローラー
174 外加熱ローラー
175 定着ベルト
176 中央ヒーター
176a〜178a 筒部
176b〜178b フィラメント
177 全体ヒーター
178 端部ヒーター
1781 中間ヒーター
1782 端部ヒーター
179 外加熱ヒーター
18 温度計測部
181 中央計測部
182 端部計測部
183 中間計測部
19 搬送部
191 反転機構
195 供給トレイ
196 排出トレイ
21 画像読取部
22 操作受付部
23 表示部
24 通信部
25 環境検出部
30 バス
Hc デューティー比
He オンオフ状態
P 記録媒体
1 Image forming device 11 Control unit 12 Storage unit 13 Image processing unit 16 Image forming unit 161 Exposure unit 162 Photoreceptor 163 Developing unit 164 Transfer unit 165 Secondary transfer roller 17, 17a Image fixing unit 171 Roller 172, 172a, 172b Fixing roller 173 Pressurizing roller 174 External heating roller 175 Fixing belt 176 Central heater 176a to 178a Cylinder part 176b to 178b Filament 177 Overall heater 178 End heater 1781 Intermediate heater 1782 End heater 179 External heating heater 18 Temperature measuring unit 181 Central measuring unit 182 End measurement unit 183 Intermediate measurement unit 19 Transport unit 191 Reversing mechanism 195 Supply tray 196 Discharge tray 21 Image reading unit 22 Operation reception unit 23 Display unit 24 Communication unit 25 Environment detection unit 30 Bus Hc Duty ratio He on / off state P Recording medium

Claims (13)

所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上の色材を定着させる定着動作部と、
前記定着動作部による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部と、
前記定着動作部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記定着動作部は、前記定着幅の方向に沿った幅方向について、当該定着幅の両端位置からそれぞれ所定範囲内の第1加熱範囲で発熱する第1熱源部と、一部が前記第1加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第2加熱範囲で発熱する第2熱源部と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する熱源部を有し、
前記温度計測部は、前記第1加熱範囲内の所定の第1計測位置における温度を計測する第1温度計測部と、前記第2加熱範囲内であって、前記第1計測位置よりも前記両端位置の中央に近い位置で温度を計測する第2温度計測部と、を有し、
前記制御部は、前記第1温度計測部による計測温度及び第1加熱設定温度に基づいて前記第1熱源部の発熱動作を制御し、前記第2温度計測部による計測温度及び第2加熱設定温度に基づいて前記第2熱源部の発熱動作を制御し、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第2加熱設定温度の低下を開始させた後に前記第1加熱設定温度の低下を開始させる
ことを特徴とする定着装置。
A fixing operation unit that fixes the color material on the recording medium by a heating operation over a predetermined fixing width,
A temperature measuring unit that measures the temperature related to the heating operation by the fixing operation unit, and
A control unit that controls the operation of the fixing operation unit,
With
The fixing operation unit includes a first heat source unit that generates heat in a first heating range within a predetermined range from both end positions of the fixing width in the width direction along the fixing width direction, and a part of the first heating unit. It has a second heat source unit that generates heat in a second heating range that overlaps at least a part of the range, and has a heat source unit that generates heat in different heating ranges.
The temperature measuring unit includes a first temperature measuring unit that measures the temperature at a predetermined first measuring position within the first heating range, and both ends of the temperature measuring unit that are within the second heating range and are more than the first measuring position. It has a second temperature measuring unit that measures the temperature at a position close to the center of the position.
The control unit controls the heat generation operation of the first heat source unit based on the measured temperature by the first temperature measuring unit and the first heating set temperature, and the measured temperature and the second heating set temperature by the second temperature measuring unit. When the heat generation operation of the second heat source unit is controlled based on the above and the temperature related to the heating operation is lowered, the lowering of the first heating set temperature is started after the lowering of the second heating set temperature is started. A fixing device characterized by being allowed to operate.
前記制御部は、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第1加熱設定温度及び前記第2加熱設定温度をそれぞれ複数段階で低下させることを特徴とする請求項1記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the control unit lowers the first heating set temperature and the second heating set temperature in a plurality of steps when the temperature related to the heating operation is lowered. 前記制御部は、前記第1熱源部及び前記第2熱源部のうち少なくともいずれかについて、発熱時間のデューティー比を変更することで前記発熱動作の制御を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の定着装置。 Claim 1 or 2 is characterized in that the control unit controls the heat generation operation by changing the duty ratio of the heat generation time for at least one of the first heat source unit and the second heat source unit. The fixing device described. 前記制御部は、前記第2加熱設定温度と前記第2温度計測部が計測する計測温度とに基づくPI制御により設定される前記デューティー比で前記第2熱源部の前記発熱動作の制御を行い、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第2加熱設定温度を低下させた後、前記第2熱源部の前記デューティー比が所定の基準値以下となってから前記第1加熱設定温度を低下させる
ことを特徴とする請求項3記載の定着装置。
The control unit controls the heat generation operation of the second heat source unit at the duty ratio set by PI control based on the second heating set temperature and the measurement temperature measured by the second temperature measurement unit. When lowering the temperature related to the heating operation, after lowering the second heating set temperature, the duty ratio of the second heat source unit becomes equal to or less than a predetermined reference value, and then the first heating set temperature is set. The fixing device according to claim 3, wherein the fixing device is lowered.
前記制御部は、複数の記録媒体に対して連続して色材の定着を行わせる場合、前記第2温度計測部による計測温度が前記第2加熱設定温度から所定の範囲内で当該計測温度の変化率が所定の基準値以下となった以後に前記第2加熱設定温度の低下を開始させ、当該開始の後に前記第1加熱設定温度の低下を開始させる
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の定着装置。
When the control unit continuously fixes the coloring material to a plurality of recording media, the temperature measured by the second temperature measuring unit is within a predetermined range from the second heating set temperature. Claims 1 to 4, wherein the lowering of the second heating set temperature is started after the rate of change becomes equal to or less than a predetermined reference value, and the lowering of the first heating set temperature is started after the start. The fixing device according to any one of the above.
前記熱源部は、前記幅方向について前記第1加熱範囲と相補的な第3加熱範囲で発熱する第3熱源部を含み、
前記制御部は、前記第2温度計測部の計測温度に基づいて、前記第3熱源部を前記第2熱源部よりも優先して発熱させる
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の定着装置。
The heat source unit includes a third heat source unit that generates heat in a third heating range complementary to the first heating range in the width direction.
Any one of claims 1 to 5, wherein the control unit causes the third heat source unit to generate heat with priority over the second heat source unit based on the measured temperature of the second temperature measurement unit. The fixing device according to the section.
前記第1計測位置は、前記第1加熱範囲と前記第2加熱範囲とが重複する位置に定められていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first measurement position is defined at a position where the first heating range and the second heating range overlap. 前記第2熱源部は、前記定着幅の全体を前記第2加熱範囲として発熱することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the second heat source unit generates heat with the entire fixing width as the second heating range. 前記第2熱源部による前記幅方向についての単位長さ当たりの発熱量は、前記熱源部における前記単位長さ当たりの発熱量のうちで最も小さいことを特徴とする請求項8記載の定着装置。 The fixing device according to claim 8, wherein the calorific value per unit length in the width direction by the second heat source unit is the smallest among the calorific values per unit length in the heat source unit. 周囲の環境に係る所定の指標値を取得する検出部を備え、
前記制御部は、前記所定の指標値に基づいて前記加熱動作に係る温度を変化させることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の定着装置。
Equipped with a detector that acquires a predetermined index value related to the surrounding environment
The fixing device according to any one of claims 1 to 9, wherein the control unit changes the temperature related to the heating operation based on the predetermined index value.
前記制御部は、色材を定着させる速度、記録媒体に対する当該記録媒体上の色材の面積比率、色材の定着後における所定の後処理動作の有無、及び各記録媒体の両面で色材の定着を行わせる否かのうち少なくともいずれかに基づいて前記加熱動作に係る温度を変化させることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の定着装置。 The control unit determines the speed at which the color material is fixed, the area ratio of the color material on the recording medium to the recording medium, the presence or absence of a predetermined post-processing operation after the color material is fixed, and the color material on both sides of each recording medium. The fixing device according to any one of claims 1 to 10, wherein the temperature related to the heating operation is changed based on at least one of whether or not fixing is performed. 記録媒体上に色材を付着させて画像を形成する形成動作部と、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の定着装置と、
を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
A forming motion unit that forms an image by adhering a coloring material on a recording medium,
The fixing device according to any one of claims 1 to 11.
An image forming apparatus comprising.
所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上の色材を定着させる定着動作部と、前記定着動作部による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部と、を備え、前記定着動作部は、前記定着幅の方向に沿った幅方向について、当該定着幅の両端位置からそれぞれ所定範囲内の第1加熱範囲で発熱する第1熱源部と、一部が前記第1加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第2加熱範囲で発熱する第2熱源部と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する熱源部を有し、前記温度計測部は、前記第1加熱範囲内の所定の第1計測位置における温度を計測する第1温度計測部と、前記第2加熱範囲内であって、前記第1計測位置よりも前記両端位置の中央に近い位置で温度を計測する第2温度計測部と、を有する定着装置の定着動作制御方法であって、
前記第1温度計測部による計測温度及び第1加熱設定温度に基づいて前記第1熱源部の発熱動作を制御する第1発熱制御ステップ、
前記第2温度計測部による計測温度及び第2加熱設定温度に基づいて前記第2熱源部の発熱動作を制御する第2発熱制御ステップ、
前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第2加熱設定温度の低下を開始させた後に前記第1加熱設定温度の低下を開始させる設定温度制御ステップ、
を含むことを特徴とする定着動作制御方法。
The fixing operation unit includes a fixing operation unit that fixes the color material on the recording medium by a heating operation over a predetermined fixing width, and a temperature measuring unit that measures the temperature related to the heating operation by the fixing operation unit. In the width direction along the direction of the fixing width, a first heat source portion that generates heat in a first heating range within a predetermined range from both end positions of the fixing width, and a part thereof is at least a part of the first heating range. A second heat source unit that generates heat in an overlapping second heating range and a heat source unit that generates heat in different heating ranges are included, and the temperature measuring unit is a predetermined first measuring position within the first heating range. A first temperature measuring unit that measures the temperature in the above, and a second temperature measuring unit that measures the temperature at a position within the second heating range that is closer to the center of the both end positions than the first measuring position. It is a fixing operation control method of the fixing device to have.
A first heat generation control step that controls the heat generation operation of the first heat source unit based on the temperature measured by the first temperature measuring unit and the first heating set temperature.
A second heat generation control step that controls the heat generation operation of the second heat source unit based on the temperature measured by the second temperature measurement unit and the second heating set temperature.
When the temperature related to the heating operation is lowered, the set temperature control step of starting the lowering of the first heating set temperature after starting the lowering of the second heating set temperature.
A fixing operation control method comprising.
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