JP2002318504A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JP2002318504A JP2002318504A JP2001123031A JP2001123031A JP2002318504A JP 2002318504 A JP2002318504 A JP 2002318504A JP 2001123031 A JP2001123031 A JP 2001123031A JP 2001123031 A JP2001123031 A JP 2001123031A JP 2002318504 A JP2002318504 A JP 2002318504A
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- fixing roller
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明はトナー画像を転写紙に定着させる定着
部の定着ヒータを効率的にかつ精度よく目標温度に制御
する画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着部10は、定着ローラ17と加圧ロー
ラ18を備え、定着ローラ17内には、電源回路34に
直列接続された2本の加熱ヒータ32、33が収納され
ている。加熱ヒータ33に並列に切換器35が接続され
ており、切換器35がオン/オフすることで、加熱ヒー
タ32のみに通電する第1モードと、加熱ヒータ32と
加熱ヒータ33に通電する第2モードとに切り換えて定
着ローラ17を加熱する。したがって、立ち上げ時等に
第1モードで定着ローラ17を速やかに加熱するととも
に、画像形成時に第2モードで定着ローラ17を安定し
て精度よく定着温度に制御する。
(57) Abstract: The present invention provides an image forming apparatus that efficiently and accurately controls a fixing heater of a fixing unit that fixes a toner image on transfer paper to a target temperature. A fixing unit includes a fixing roller and a pressure roller. Two heaters connected in series to a power supply circuit are housed in the fixing roller. A switch 35 is connected in parallel with the heater 33, and a first mode in which only the heater 32 is energized when the switch 35 is turned on / off, and a second mode in which the heater 32 and the heater 33 are energized. The mode is switched to the mode, and the fixing roller 17 is heated. Therefore, the fixing roller 17 is quickly heated in the first mode at the time of startup or the like, and the fixing roller 17 is stably and accurately controlled to the fixing temperature in the second mode during image formation.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、詳細には、トナー画像を転写紙に定着させる定着部
の定着ヒータを効率的にかつ精度よく目標温度に制御す
る画像形成装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus that efficiently and accurately controls a fixing heater of a fixing section for fixing a toner image onto transfer paper to a target temperature.
【0002】[0002]
【従来の技術】複写装置、プリンタ装置及びファクシミ
リ装置等の画像形成装置においては、画情報に基づいて
変調された光により感光体に静電潜像を形成し、静電潜
像の形成された感光体にトナーを付着して現像する。こ
の感光体に付着されたトナーを転写紙に転写し、トナー
の付着された転写紙を定着ヒータにより加熱される定着
部の定着ローラと定着ローラに圧接されている加圧ロー
ラとの圧接部に搬送して、定着ローラと加圧ローラによ
り転写紙を加熱・加圧してトナーを転写紙に定着させ
る。2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive member by light modulated based on image information, and the electrostatic latent image is formed. The toner is adhered to the photoreceptor and developed. The toner attached to the photoreceptor is transferred to a transfer sheet, and the transfer sheet with the toner is applied to a pressure contact portion between a fixing roller of a fixing unit heated by a fixing heater and a pressure roller pressed against the fixing roller. The transfer paper is conveyed, and the transfer paper is heated and pressed by a fixing roller and a pressure roller to fix the toner on the transfer paper.
【0003】この定着装置は、従来、定着ヒータとし
て、ハロゲンヒータを熱源とした加熱方式が多く採用さ
れており、定着ヒータで加熱される定着ローラに、当該
定着ローラの温度制御を行うために、サーミスタに代表
される温度制御素子をポリイミド等の保護フィルムを介
して当接させている。そして、画像形成装置は、交流電
源、トライアック、温度ヒューズ等の安全装置及びそれ
らを接続する電線等からなるAC給電回路により、ハロ
ゲンヒータに給電し、定着ローラを所定の定着温度に昇
温させている。[0003] In this fixing apparatus, a heating method using a halogen heater as a heat source has been widely used as a fixing heater. In order to control the temperature of the fixing roller heated by the fixing heater, the fixing roller is heated. A temperature control element represented by a thermistor is brought into contact with a protective film such as polyimide. Then, the image forming apparatus supplies power to the halogen heater by an AC power supply circuit including a safety device such as an AC power supply, a triac, and a temperature fuse, and an electric wire connecting them, and heats the fixing roller to a predetermined fixing temperature. I have.
【0004】このAC給電回路の制御を行っているCP
U(中央演算装置)は、サーミスタの検出温度に基づい
てハロゲンヒータの通電を制御する信号をトライアック
に出力してトライアックの駆動を行うことで予め設定さ
れた温度に定着ローラを制御している。また、安全装置
は、AC給電回路に直列に挿入されているとともに、定
着ローラの表面に近接して配設しており、定着ローラの
表面温度が所定の限界温度を越えた場合にのみ、ハロゲ
ンヒータへの給電を遮断する。A CP that controls this AC power supply circuit
U (Central Processing Unit) controls the fixing roller to a preset temperature by outputting a signal for controlling energization of the halogen heater to the triac based on the temperature detected by the thermistor and driving the triac. In addition, the safety device is inserted in series with the AC power supply circuit and is disposed close to the surface of the fixing roller. When the surface temperature of the fixing roller exceeds a predetermined limit temperature, the safety device is not connected to the safety device. Cut off the power supply to the heater.
【0005】このように、画像形成装置の定着部は、加
熱された定着ローラを回転させながら、この回転する定
着ローラと加圧ローラとの間にトナーの転写された転写
紙を狭持搬送して、トナーを加熱溶融して転写紙上に融
着するものであるが、近年の環境規制、環境保護意識の
高まりから、各種画像形成装置は、不使用時には、定着
部の発熱体(定着ヒータ)への通電を遮断し、必要な時
にのみ通電して、消費電力を低減するいわゆる省エネル
ギー制御が行われている。As described above, the fixing section of the image forming apparatus nips and conveys the transfer paper on which the toner has been transferred between the rotating fixing roller and the pressing roller while rotating the heated fixing roller. The toner is heated and melted to fuse the toner onto the transfer paper. However, due to recent environmental regulations and increasing awareness of environmental protection, various image forming apparatuses require a heating element (fixing heater) of a fixing unit when not in use. A so-called energy saving control is performed in which power supply to the power supply is cut off and power is supplied only when necessary to reduce power consumption.
【0006】このような省エネ型の画像形成装置では、
印刷時に定着ローラの表面温度が速やかに設定温度まで
達する必要があり、この要求を満たすために、定着ロー
ラの低熱容量化が試みられている。In such an energy saving type image forming apparatus,
During printing, the surface temperature of the fixing roller needs to quickly reach the set temperature. To satisfy this requirement, attempts have been made to reduce the heat capacity of the fixing roller.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像形成装置にあっては、電源投入時や省エ
ネモードから印刷モードになったときに、定着ローラの
表面温度を速やかに設定温度まで上昇させるために、定
着ローラの低熱容量化を行っているが、定着ローラの低
熱容量化だけでは、定着ローラの心金の薄肉化が進めら
れているものの、限界がある。また、加熱源を低熱容量
化すること等によっても定着ローラの速やかな温度上昇
を行っているが、加熱源の効率改善は、加熱源の短寿命
化につながるという問題があった。However, in such a conventional image forming apparatus, when the power is turned on or when the mode is changed from the energy saving mode to the printing mode, the surface temperature of the fixing roller is quickly increased to the set temperature. To reduce the heat capacity of the fixing roller, the heat capacity of the fixing roller is reduced. However, the reduction of the heat capacity of the fixing roller alone has been limited, although the thickness of the core of the fixing roller has been reduced. In addition, although the temperature of the fixing roller is raised quickly by reducing the heat capacity of the heating source, there is a problem that improving the efficiency of the heating source leads to shortening the life of the heating source.
【0008】そこで、請求項1記載の発明は、加熱源で
加熱される定着ローラと当該定着ローラに当接して定着
ローラとともに回転し、トナー画像の転写された転写紙
を定着ローラと加圧ローラで加熱・加圧しつつ搬送し
て、当該トナー画像を転写紙に定着させる定着部の定着
ローラを加熱する加熱源として、少なくとも電源回路に
直列に接続されたメイン加熱源と補助加熱源を設け、切
換手段で、補助加熱源と並列に接続されてオン/オフ動
作して、オンのときにメイン加熱源を電源回路に直接接
続させて当該メイン加熱源にのみ電源回路からの電源を
供給させる第1モードと、オフのときにメイン加熱源と
補助加熱源に電源回路からの電源を供給させる第2モー
ドと、を切り換えることにより、立ち上げ時と画像形成
動作時等のように画像形成装置の状態に応じて加熱源の
出力を適切かつ安価に切り換え、定着ローラを速やかに
所定温度まで加熱するとともに、加熱源を最低限の画像
形成動作時に出力を抑えて使用して加熱源を長寿命化す
ることのできる画像形成装置を提供することを目的とし
ている。Therefore, the present invention is directed to a fixing roller heated by a heating source and a rotating roller together with the fixing roller in contact with the fixing roller to transfer the toner image-transferred paper to the fixing roller and the pressure roller. As a heating source for heating a fixing roller of a fixing unit for fixing the toner image to the transfer paper while conveying while heating and pressurizing the toner image, at least a main heating source and an auxiliary heating source connected in series to a power supply circuit are provided. The switching means is connected in parallel with the auxiliary heating source to perform on / off operation, and when turned on, directly connects the main heating source to the power supply circuit to supply power from the power supply circuit only to the main heating source. By switching between the first mode and the second mode in which the main heating source and the auxiliary heating source are supplied with power from the power supply circuit when the mode is off, an image such as at startup and during image forming operation can be obtained. The output of the heating source is appropriately and inexpensively switched according to the state of the forming apparatus, the fixing roller is quickly heated to a predetermined temperature, and the heating source is used while suppressing the output during the minimum image forming operation. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can have a long life.
【0009】請求項2記載の発明は、電源オン時及び待
機状態からの復帰時等の急速な定着ローラの加熱を必要
とする際に、第1モードで定着ローラを加熱し、当該定
着ローラが所定の定着温度に加熱されると、第2モード
で定着ローラを加熱することにより、電源オン時及び待
機状態からの復帰時等に定着温度まで定着ローラを加熱
昇温するときには高出力で通電し、画像形成動作時は定
格出力で通電し、立ち上り時間を短縮するとともに、効
率的な電力使用を行って電力消費を削減しつつ、加熱源
を超寿命化する画像形成装置を提供することを目的とし
ている。According to a second aspect of the present invention, when the fixing roller needs to be rapidly heated when the power is turned on or when returning from the standby state, the fixing roller is heated in the first mode. When the fixing roller is heated to a predetermined fixing temperature, the fixing roller is heated in the second mode. The object of the present invention is to provide an image forming apparatus that supplies power at a rated output during image forming operation, shortens a rise time, reduces power consumption by efficiently using power, and extends the life of a heating source. And
【0010】請求項3記載の発明は、電源オン時及び待
機状態からの復帰時等の急速な定着ローラの加熱を必要
とする際に、第1モードで定着ローラを加熱し、当該定
着ローラが所定の定着温度に加熱されると、定着ローラ
の温度を検出する検出センサの検出結果に基づいて、第
1モードと第2モードを適宜選択して定着ローラを加熱
することにより、極端に定着ローラの端部温度が低下し
ている場合や小サイズの転写紙の通紙時の定着ローラの
端部温度が昇温する場合等に定着ローラの温度分布を均
一にする配熱調整を適切に行い、より適切な定着を行う
画像形成装置を提供することを目的としている。According to a third aspect of the present invention, when rapid heating of the fixing roller is required, for example, when the power is turned on or when returning from the standby state, the fixing roller is heated in the first mode, and the fixing roller is heated. When the fixing roller is heated to a predetermined fixing temperature, the first mode and the second mode are appropriately selected and the fixing roller is heated based on the detection result of the detection sensor for detecting the temperature of the fixing roller. When the temperature at the edge of the fixing roller is low or when the temperature at the edge of the fixing roller rises when passing small-size transfer paper, make appropriate heat distribution adjustments to make the temperature distribution of the fixing roller uniform. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus that performs more appropriate fixing.
【0011】請求項4記載の発明は、電源回路に、メイ
ン加熱源及び補助加熱源への通電を位相制御またはパル
ス状制御する機能を持たせ、第1モードと第2モードを
適宜選択して加圧ローラを加熱する際、電源回路に位相
制御またはパルス状制御させて、第1モードでの平均電
力を第2モードでの電力と略同等の電力に制御すること
により、画像形成動作時に画像形成装置の状態に応じて
メイン加熱源単独使用とメイン加熱源と補助加熱源の直
列使用を適宜切り換えて行うとともに、効率的な電力使
用を行い、より適切な定着を行うとともに、電力消費を
削減しつつ、加熱源を超寿命化する画像形成装置を提供
することを目的としている。According to a fourth aspect of the present invention, the power supply circuit is provided with a function of controlling the power supply to the main heating source and the auxiliary heating source in a phase control or pulse-like manner, and the first mode and the second mode are appropriately selected. When the pressure roller is heated, the power supply circuit controls the phase or the pulse to control the average power in the first mode to be substantially the same as the power in the second mode, so that an image can be formed during the image forming operation. Depending on the state of the forming apparatus, the main heating source alone or the main heating source and auxiliary heating source can be switched in series as appropriate, and efficient power can be used to achieve more appropriate fixing and reduce power consumption. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus in which a heating source has a long life.
【0012】請求項5記載の発明は、メイン加熱源及び
補助加熱源を、第1モードと第2モードを適宜選択して
定着ローラを加熱する際の平均電力をH1、第1モード
での消費電力をH2、第2モードでの消費電力をH3、
画像形成装置の待機状態の定着部での電力消費以外の消
費電力をA1、画像形成装置の画像形成動作時の定着部
での電力消費以外の消費電力をA2、画像形成装置の定
格電力をMとし、H3≦M−A2、H1≦M−A2のと
き、H2≦M−A1となる電力を消費するものとするこ
とにより、画像形成装置の定格電力に対して画像形成装
置の状態に応じて加熱源をメイン加熱源単独使用とメイ
ン加熱源と補助加熱源の直列使用を適宜切り換えて行う
とともに、このときの消費電力が一定になるようにメイ
ン加熱源と補助加熱源の構成を設定し、より適切な定着
を行うとともに、効率的な電力使用を行って電力消費を
削減する画像形成装置を提供することを目的としてい
る。According to a fifth aspect of the present invention, the average power when the fixing roller is heated by appropriately selecting the first mode and the second mode for the main heating source and the auxiliary heating source is H1, and the consumption in the first mode is H1. The power is H2, the power consumption in the second mode is H3,
The power consumption other than the power consumption of the fixing unit in the standby state of the image forming apparatus is A1, the power consumption other than the power consumption of the fixing unit during the image forming operation of the image forming apparatus is A2, and the rated power of the image forming apparatus is M. When H3 ≦ M−A2 and H1 ≦ M−A2, the power that satisfies H2 ≦ M−A1 is consumed, so that the rated power of the image forming apparatus depends on the state of the image forming apparatus. As the heating source, the main heating source alone and the main heating source and the auxiliary heating source are switched in series as appropriate, and the configuration of the main heating source and the auxiliary heating source is set so that the power consumption at this time is constant, It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that performs more appropriate fixing and uses power efficiently to reduce power consumption.
【0013】請求項6記載の発明は、メイン加熱源と補
助加熱源を、定着ローラの軸方向において、それぞれの
発熱分布が異なるものとすることにより、画像形成装置
の状態に応じて加熱源をメイン加熱源単独使用とメイン
加熱源と補助加熱源の直列使用を適宜切り換えて定着ロ
ーラの配熱分布を均一に制御し、より一層適切な定着を
行う画像形成装置を提供することを目的としている。According to a sixth aspect of the present invention, the main heating source and the auxiliary heating source have different heat distributions in the axial direction of the fixing roller, so that the heating sources are changed according to the state of the image forming apparatus. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that controls the uniform distribution of heat of the fixing roller by appropriately switching between the use of the main heating source alone and the series use of the main heating source and the auxiliary heating source, thereby performing more appropriate fixing. .
【0014】請求項7記載の発明は、メイン加熱源と補
助加熱源を、少なくとも一方が、封入管内に、タングス
テンの発熱コイルとキセノンガスまたはクリプトンガス
を主成分とする不活性ガスが封入された輻射ヒータとす
ることにより、定着温度まで加熱昇温させるときに高出
力で通電しても、加熱源を安価で高耐久で高効率なもの
とすることのできる画像形成装置を提供することを目的
としている。According to a seventh aspect of the present invention, at least one of the main heating source and the auxiliary heating source is filled with a tungsten heating coil and an inert gas mainly composed of xenon gas or krypton gas. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which a heating source is inexpensive, highly durable, and highly efficient even when a high output power is applied when heating to a fixing temperature and heating to a fixing temperature by using a radiant heater. And
【0015】請求項8記載の発明は、メイン加熱源のタ
ングステンの発熱コイルを、その色温度が2500K以
上3500K以下のものとすることにより、メイン加熱
源の発熱コイルの熱容量を低減化して、高応答化すると
ともに、発熱コイルの寿命を長くすることのできる画像
形成装置を提供することを目的としている。According to the invention described in claim 8, the heat capacity of the heating coil of the main heating source is reduced by setting the color temperature of the tungsten heating coil of the main heating source to be 2500 K or more and 3500 K or less. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that is capable of responding and prolonging the life of a heating coil.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の画
像形成装置は、加熱源で加熱される定着ローラと当該定
着ローラに当接して定着ローラとともに回転し、トナー
画像の転写された転写紙を前記定着ローラと前記加圧ロ
ーラで加熱・加圧しつつ搬送して、当該トナー画像を転
写紙に定着させる定着部を備えた画像形成装置におい
て、前記定着ローラを加熱する加熱源として、少なくと
も電源回路に直列に接続されたメイン加熱源と補助加熱
源を有し、前記補助加熱源と並列に接続されてオン/オ
フ動作して、オンのときに前記メイン加熱源を前記電源
回路に直接接続させて当該メイン加熱源にのみ前記電源
回路からの電源を供給させる第1モードと、オフのとき
に前記メイン加熱源と前記補助加熱源に前記電源回路か
らの電源を供給させる第2モードと、を切り換える切換
手段を備えることにより、上記目的を達成している。According to the first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a fixing roller heated by a heating source; In an image forming apparatus including a fixing unit that conveys paper while heating and pressurizing the paper with the fixing roller and the pressure roller and fixes the toner image on transfer paper, at least a heating source that heats the fixing roller is provided. It has a main heating source and an auxiliary heating source connected in series to a power supply circuit, and is connected in parallel with the auxiliary heating source to perform on / off operation. When the main heating source is on, the main heating source is directly connected to the power supply circuit. A first mode in which power is supplied from the power supply circuit only to the main heating source when connected, and when the power supply is off, the main heating source and the auxiliary heating source are supplied with power from the power supply circuit. By providing a switching means for switching a second mode, and has achieved the above objects.
【0017】上記構成によれば、加熱源で加熱される定
着ローラと当該定着ローラに当接して定着ローラととも
に回転し、トナー画像の転写された転写紙を定着ローラ
と加圧ローラで加熱・加圧しつつ搬送して、当該トナー
画像を転写紙に定着させる定着部の定着ローラを加熱す
る加熱源として、少なくとも電源回路に直列に接続され
たメイン加熱源と補助加熱源を設け、切換手段で、補助
加熱源と並列に接続されてオン/オフ動作して、オンの
ときにメイン加熱源を電源回路に直接接続させて当該メ
イン加熱源にのみ電源回路からの電源を供給させる第1
モードと、オフのときにメイン加熱源と補助加熱源に電
源回路からの電源を供給させる第2モードと、を切り換
えるので、立ち上げ時と画像形成動作時等のように画像
形成装置の状態に応じて加熱源の出力を適切かつ安価に
切り換えることができ、定着ローラを速やかに所定温度
まで加熱することができるとともに、加熱源を最低限の
画像形成動作時に出力を抑えて使用して加熱源を長寿命
化することができる。According to the above construction, the fixing roller heated by the heating source and the fixing roller contact with the fixing roller and rotate together with the fixing roller, and the transfer paper on which the toner image is transferred is heated and heated by the fixing roller and the pressure roller. As a heating source that heats the fixing roller of the fixing unit that conveys while pressing and fixes the toner image on the transfer paper, at least a main heating source and an auxiliary heating source connected in series to a power supply circuit are provided. A first heating device connected in parallel with the auxiliary heating source to perform an on / off operation and directly connect the main heating source to the power supply circuit when on to supply power from the power supply circuit only to the main heating source;
Since the mode and the second mode in which the main heating source and the auxiliary heating source are supplied with power from the power supply circuit when they are off are switched, the state of the image forming apparatus such as at startup and during image forming operation is changed. The output of the heating source can be switched appropriately and inexpensively in accordance with this, the fixing roller can be quickly heated to a predetermined temperature, and the heating source can be used with a reduced output during the minimum image forming operation. Can be extended.
【0018】この場合、例えば、請求項2に記載するよ
うに、前記画像形成装置は、電源オン時及び待機状態か
らの復帰時等の急速な定着ローラの加熱を必要とする際
に、前記第1モードで前記定着ローラを加熱し、当該定
着ローラが所定の定着温度に加熱されると、前記第2モ
ードで前記定着ローラを加熱してもよい。In this case, for example, when the image forming apparatus needs rapid heating of the fixing roller at the time of power-on and at the time of returning from the standby state, the image forming apparatus may be configured to perform the above-described operation. The fixing roller may be heated in the second mode by heating the fixing roller in one mode and heating the fixing roller to a predetermined fixing temperature.
【0019】上記構成によれば、電源オン時及び待機状
態からの復帰時等の急速な定着ローラの加熱を必要とす
る際に、第1モードで定着ローラを加熱し、当該定着ロ
ーラが所定の定着温度に加熱されると、第2モードで定
着ローラを加熱するので、電源オン時及び待機状態から
の復帰時等に定着温度まで定着ローラを加熱昇温すると
きには高出力で通電し、画像形成動作時は定格出力で通
電することができ、立ち上り時間を短縮することができ
るとともに、効率的な電力使用を行って電力消費を削減
しつつ、加熱源を超寿命化することができる。According to the above configuration, when rapid heating of the fixing roller is required, for example, when the power is turned on or when returning from the standby state, the fixing roller is heated in the first mode, and the fixing roller is brought into a predetermined mode. When the fixing roller is heated to the fixing temperature, the fixing roller is heated in the second mode. Therefore, when the fixing roller is heated to the fixing temperature when the power is turned on and when returning from the standby state, the power is supplied with a high output to perform image formation. During operation, the power can be supplied at the rated output, the rise time can be shortened, the power consumption can be reduced by using efficient power, and the heating source can have a long life.
【0020】また、例えば、請求項3に記載するよう
に、前記画像形成装置は、電源オン時及び待機状態から
の復帰時等の急速な定着ローラの加熱を必要とする際
に、前記第1モードで前記定着ローラを加熱し、当該定
着ローラが所定の定着温度に加熱されると、前記定着ロ
ーラの温度を検出する検出センサの検出結果に基づい
て、前記第1モードと前記第2モードを適宜選択して前
記定着ローラを加熱してもよい。Further, for example, when the image forming apparatus needs rapid heating of the fixing roller at the time of power-on or at the time of returning from a standby state, the first image forming apparatus may be configured to use the first image forming apparatus. When the fixing roller is heated in a mode and the fixing roller is heated to a predetermined fixing temperature, the first mode and the second mode are switched based on a detection result of a detection sensor that detects the temperature of the fixing roller. The fixing roller may be heated as appropriate.
【0021】上記構成によれば、電源オン時及び待機状
態からの復帰時等の急速な定着ローラの加熱を必要とす
る際に、第1モードで定着ローラを加熱し、当該定着ロ
ーラが所定の定着温度に加熱されると、定着ローラの温
度を検出する検出センサの検出結果に基づいて、第1モ
ードと第2モードを適宜選択して定着ローラを加熱する
ので、極端に定着ローラの端部温度が低下している場合
や小サイズの転写紙の通紙時の定着ローラの端部温度が
昇温する場合等に定着ローラの温度分布を均一にする配
熱調整を適切に行うことができ、より適切な定着を行う
ことができる。According to the above configuration, when rapid heating of the fixing roller is required, for example, when the power is turned on or when returning from the standby state, the fixing roller is heated in the first mode, and the fixing roller is brought into a predetermined mode. When the fixing roller is heated to the fixing temperature, the first mode and the second mode are appropriately selected and the fixing roller is heated based on the detection result of the detection sensor for detecting the temperature of the fixing roller. When the temperature is low, or when the temperature at the end of the fixing roller rises when passing small-size transfer paper, the heat distribution can be adjusted appropriately to make the temperature distribution of the fixing roller uniform. Thus, more appropriate fixing can be performed.
【0022】さらに、例えば、請求項4に記載するよう
に、前記電源回路は、前記メイン加熱源及び前記補助加
熱源への通電を位相制御またはパルス状制御する機能を
有し、前記画像形成装置は、前記第1モードと前記第2
モードを適宜選択して前記加圧ローラを加熱する際、前
記電源回路に前記位相制御またはパルス状制御させて、
前記第1モードでの平均電力を前記第2モードでの電力
と略同等の電力に制御してもよい。Further, for example, as described in claim 4, the power supply circuit has a function of controlling the power supply to the main heating source and the auxiliary heating source in a phase control or a pulse form, and the image forming apparatus Are the first mode and the second mode
When heating the pressure roller by appropriately selecting a mode, the power supply circuit controls the phase control or the pulse-like control,
The average power in the first mode may be controlled to be substantially equal to the power in the second mode.
【0023】上記構成によれば、電源回路に、メイン加
熱源及び補助加熱源への通電を位相制御またはパルス状
制御する機能を持たせ、第1モードと第2モードを適宜
選択して加圧ローラを加熱する際、電源回路に位相制御
またはパルス状制御させて、第1モードでの平均電力を
第2モードでの電力と略同等の電力に制御するので、画
像形成動作時に画像形成装置の状態に応じてメイン加熱
源単独使用とメイン加熱源と補助加熱源の直列使用を適
宜切り換えて行うことができるとともに、効率的な電力
使用を行うことができ、より適切な定着を行うことがで
きるとともに、電力消費を削減しつつ、加熱源を超寿命
化することができる。According to the above configuration, the power supply circuit is provided with a function of controlling the power supply to the main heating source and the auxiliary heating source in a phase control or a pulse-like manner, and the first mode and the second mode are appropriately selected and pressurized. When the roller is heated, the average power in the first mode is controlled to approximately the same power as the power in the second mode by controlling the power supply circuit to perform phase control or pulse-like control. Depending on the state, the main heating source can be used alone or the main heating source and the auxiliary heating source can be switched in series as appropriate, and efficient power can be used, and more appropriate fixing can be performed. At the same time, it is possible to extend the life of the heating source while reducing power consumption.
【0024】また、例えば、請求項5に記載するよう
に、前記メイン加熱源及び前記補助加熱源は、前記第1
モードと前記第2モードを適宜選択して前記定着ローラ
を加熱する際の平均電力をH1、前記第1モードでの消
費電力をH2、前記第2モードでの消費電力をH3、前
記画像形成装置の待機状態の前記定着部での電力消費以
外の消費電力をA1、前記画像形成装置の画像形成動作
時の前記定着部での電力消費以外の消費電力をA2、前
記画像形成装置の定格電力をMとし、H3≦M−A2、
H1≦M−A2のとき、H2≦M−A1となる電力を消
費するものであってもよい。Further, for example, as set forth in claim 5, the main heating source and the auxiliary heating source are the first heating source and the auxiliary heating source.
The average power when the fixing roller is heated by appropriately selecting the mode and the second mode is H1, the power consumption in the first mode is H2, the power consumption in the second mode is H3, and the image forming apparatus is used. A1 represents power consumption other than power consumption in the fixing unit in the standby state, A2 represents power consumption other than power consumption in the fixing unit during image forming operation of the image forming apparatus, and A2 represents rated power of the image forming apparatus. M, H3 ≦ M−A2,
When H1 ≦ M−A2, power that satisfies H2 ≦ M−A1 may be consumed.
【0025】上記構成によれば、メイン加熱源及び補助
加熱源を、第1モードと第2モードを適宜選択して定着
ローラを加熱する際の平均電力をH1、第1モードでの
消費電力をH2、第2モードでの消費電力をH3、画像
形成装置の待機状態の定着部での電力消費以外の消費電
力をA1、画像形成装置の画像形成動作時の定着部での
電力消費以外の消費電力をA2、画像形成装置の定格電
力をMとし、H3≦M−A2、H1≦M−A2のとき、
H2≦M−A1となる電力を消費するものとしているの
で、画像形成装置の定格電力に対して画像形成装置の状
態に応じて加熱源をメイン加熱源単独使用とメイン加熱
源と補助加熱源の直列使用を適宜切り換えて行うことが
できるとともに、このときの消費電力が一定になるよう
にメイン加熱源と補助加熱源の構成を設定することがで
き、より適切な定着を行うことができるとともに、効率
的な電力使用を行って電力消費を削減することができ
る。According to the above configuration, the main heating source and the auxiliary heating source are appropriately selected from the first mode and the second mode, and the average power when heating the fixing roller is H1, and the power consumption in the first mode is H1. H2, the power consumption in the second mode is H3, the power consumption other than the power consumption of the fixing unit in the standby state of the image forming apparatus is A1, and the consumption other than the power consumption of the fixing unit during the image forming operation of the image forming apparatus is A1. When the power is A2, the rated power of the image forming apparatus is M, and when H3 ≦ M−A2 and H1 ≦ M−A2,
Since the power that satisfies the condition of H2 ≦ M−A1 is consumed, the heating source can be used alone or the main heating source and the auxiliary heating source can be used depending on the state of the image forming apparatus with respect to the rated power of the image forming apparatus. In addition to being able to perform switching in series as appropriate, the configuration of the main heating source and the auxiliary heating source can be set so that the power consumption at this time is constant, and more appropriate fixing can be performed. Efficient power usage can be used to reduce power consumption.
【0026】さらに、例えば、請求項6に記載するよう
に、前記メイン加熱源と前記補助加熱源は、前記定着ロ
ーラの軸方向において、それぞれの発熱分布が異なるも
のであってもよい。Further, for example, the main heating source and the auxiliary heating source may have different heat generation distributions in the axial direction of the fixing roller.
【0027】上記構成によれば、メイン加熱源と補助加
熱源を、定着ローラの軸方向において、それぞれの発熱
分布が異なるものとしているので、画像形成装置の状態
に応じて加熱源をメイン加熱源単独使用とメイン加熱源
と補助加熱源の直列使用を適宜切り換えて定着ローラの
配熱分布を均一に制御することができ、より一層適切な
定着を行うことができる。According to the above configuration, the main heating source and the auxiliary heating source have different heat distributions in the axial direction of the fixing roller. Therefore, the heating source is changed to the main heating source according to the state of the image forming apparatus. By appropriately switching between single use and series use of the main heating source and the auxiliary heating source, the heat distribution of the fixing roller can be uniformly controlled, and more appropriate fixing can be performed.
【0028】また、例えば、請求項7に記載するよう
に、前記メイン加熱源と前記補助加熱源は、少なくとも
一方が、封入管内に、タングステンの発熱コイルとキセ
ノンガスまたはクリプトンガスを主成分とする不活性ガ
スが封入された輻射ヒータであってもよい。Further, for example, at least one of the main heating source and the auxiliary heating source has a heating coil of tungsten and a xenon gas or a krypton gas as main components in a sealed tube. A radiant heater filled with an inert gas may be used.
【0029】上記構成によれば、メイン加熱源と補助加
熱源として、少なくとも一方が、封入管内に、タングス
テンの発熱コイルとキセノンガスまたはクリプトンガス
を主成分とする不活性ガスが封入された輻射ヒータを用
いているので、定着温度まで加熱昇温させるときに高出
力で通電しても、加熱源を安価で高耐久で高効率なもの
とすることができる。According to the above configuration, at least one of the main heating source and the auxiliary heating source is a radiant heater in which a heating coil of tungsten and an inert gas containing xenon gas or krypton gas as a main component are sealed in a sealed tube. Therefore, the heating source can be made inexpensive, highly durable and highly efficient even if the power is supplied at a high output when the temperature is raised to the fixing temperature by heating.
【0030】さらに、例えば、請求項8に記載するよう
に、前記メイン加熱源の前記タングステンの発熱コイル
は、その色温度が2500K以上3500K以下のもの
であってもよい。Further, for example, the tungsten heating coil of the main heating source may have a color temperature of 2500K or more and 3500K or less.
【0031】上記構成によれば、メイン加熱源のタング
ステンの発熱コイルを、その色温度が2500K以上3
500K以下のものとしているので、メイン加熱源の発
熱コイルの熱容量を低減化して、高応答化することがで
きるとともに、発熱コイルの寿命を長くすることができ
る。According to the above arrangement, the tungsten heating coil serving as the main heating source has a color temperature of 2500 K or more.
Since the temperature is set to 500K or less, the heat capacity of the heating coil of the main heating source can be reduced to achieve high response, and the life of the heating coil can be prolonged.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, and therefore, various technically preferable limitations are added. However, the scope of the present invention is not limited to the following description. The embodiments are not limited to these embodiments unless otherwise specified.
【0033】図1及び図2は、本発明の画像形成装置の
第1の実施の形態を示す図であり、図1は、本発明の画
像形成装置の第1の実施の形態を適用した画像形成装置
1の正面概略構成図である。FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the image forming apparatus of the present invention. FIG. 1 shows an image to which the first embodiment of the image forming apparatus of the present invention is applied. FIG. 1 is a schematic front view of a forming apparatus.
【0034】図1において、画像形成装置1は、本体筐
体2内に感光体3が配設されており、感光体3の周り
に、帯電部3、光書込部4、現像部5、転写部6及びク
リーニング部7等が配設されて、転写部6と感光体3と
の間に、本体筐体2の下部に配設されている給紙部8か
ら転写紙9が搬送されてくる。また、転写部6の転写紙
9の搬送方向下流側(図1の転写部6の上方)には、定
着部10が配設されており、帯電部3と現像部5の間
で、感光体3に光書込部4から画像データで変調された
レーザ光Lが照射されて、感光体3に静電潜像が形成さ
れる。In FIG. 1, the image forming apparatus 1 has a photoconductor 3 disposed in a main body housing 2. A charging unit 3, an optical writing unit 4, a developing unit 5, A transfer unit 6, a cleaning unit 7, and the like are provided, and transfer paper 9 is conveyed between a transfer unit 6 and the photoconductor 3 from a paper supply unit 8 provided below the main body housing 2. come. Further, a fixing unit 10 is disposed downstream of the transfer unit 6 in the transport direction of the transfer paper 9 (above the transfer unit 6 in FIG. 1), and a photoconductor is provided between the charging unit 3 and the developing unit 5. 3 is irradiated with laser light L modulated with image data from the optical writing unit 4, and an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 3.
【0035】帯電部3は、図1で反時計方向に回転駆動
される感光体3を所定の電位に一様に帯電させ、一様に
帯電された感光体3は、光書込部4から画像データで変
調されたレーザ光Lが照射されて静電潜像が形成され
る。静電潜像の形成された感光体3は、現像部5で現像
剤、例えば、トナーが付着されて現像され、感光体3表
面にトナー画像が形成される。The charging unit 3 uniformly charges the photosensitive member 3 which is driven to rotate counterclockwise in FIG. 1 to a predetermined potential. The laser beam L modulated by the image data is emitted to form an electrostatic latent image. The photoreceptor 3 on which the electrostatic latent image is formed is developed with a developer, for example, a toner, attached thereto in the developing unit 5, and a toner image is formed on the surface of the photoreceptor 3.
【0036】感光体3は、トナー画像の形成された部分
が転写部6に対向する位置に回転すると、給紙部8から
搬送されてきた転写紙9が、転写部6と感光体3との間
に搬送され、転写部6で感光体3上のトナー画像が転写
紙9上に転写されて、定着部10に搬送される。When the portion on which the toner image has been formed is rotated to a position facing the transfer unit 6, the transfer paper 9 conveyed from the paper feed unit 8 transfers the transfer paper 9 between the transfer unit 6 and the photosensitive member 3. The toner image on the photoconductor 3 is transferred onto the transfer paper 9 by the transfer unit 6 and is transferred to the fixing unit 10.
【0037】上記給紙部8は、図1の矢印a方向に着脱
可能な給紙カセット11内に複数枚の転写紙9が収納さ
れており、転写紙9は、給紙カセット11の底部に設け
られた中板12上に載置されて当該中板12の下方に配
設されているスプリング(図示略)によりアーム13を
介して給紙ローラ14に押し付けられる。In the paper supply section 8, a plurality of transfer papers 9 are stored in a paper supply cassette 11 which can be attached and detached in the direction of arrow a in FIG. It is placed on the provided middle plate 12 and is pressed against the paper feed roller 14 via the arm 13 by a spring (not shown) disposed below the middle plate 12.
【0038】給紙部8は、図示しない制御部からの信号
のよって給紙ローラ14が回転すると、給紙カセット1
1内の最上部の転写紙9を、分離パッド15で重送を防
止しつつ下流側のレジストローラ16まで搬送する。When the paper feed roller 14 is rotated by a signal from a control unit (not shown), the paper feed unit 8
The transfer paper 9 at the top in 1 is transported to the registration rollers 16 on the downstream side while preventing double feed by the separation pad 15.
【0039】レジストローラ16は、感光体3上の画像
と同期するようにタイミング調整して、転写紙9を感光
体3と転写部6との間に送り出す。The registration roller 16 adjusts the timing so as to synchronize with the image on the photoconductor 3 and sends out the transfer paper 9 between the photoconductor 3 and the transfer unit 6.
【0040】画像形成装置1は、転写部6で感光体3上
の画像の転写された転写紙9を定着部10に搬送する。
定着部10は、定着ローラ17と、定着ローラ17に圧
接対向して配設された加圧ローラ18と、を備え、定着
ローラ17と加圧ローラ18との間に転写紙9が搬送さ
れてくる。定着部10は、定着ローラ17と加圧ローラ
18とで転写紙9を狭持搬送しつつ、加熱加圧してトナ
ー像を転写紙9に定着させる。画像形成装置1は、トナ
ー画像の定着された転写紙9を排出口19から排出ロー
ラ20で本体筐体2の上部に形成されている排紙トレイ
21上に画像形成面を下向きにして排出する。The image forming apparatus 1 conveys the transfer paper 9 on which the image on the photoreceptor 3 has been transferred by the transfer unit 6 to the fixing unit 10.
The fixing unit 10 includes a fixing roller 17 and a pressure roller 18 disposed so as to be in pressure contact with the fixing roller 17. The transfer paper 9 is conveyed between the fixing roller 17 and the pressure roller 18. come. The fixing unit 10 fixes the toner image on the transfer paper 9 by applying heat and pressure while nipping and transferring the transfer paper 9 between the fixing roller 17 and the pressure roller 18. The image forming apparatus 1 discharges the transfer paper 9 on which the toner image is fixed from a discharge port 19 to a discharge tray 21 formed on an upper part of the main body housing 2 with a discharge roller 20 with an image forming surface facing downward. .
【0041】排紙トレイ21は、排紙ストッパ22を備
えており、排紙ストッパ22は、排出される転写紙9の
サイズに対応するために、図1の矢印b方向にスライド
可能となっている。この排紙トレイ21を構成している
本体カバー2aは、回転支点23を中心に開放可能とな
っている。The paper discharge tray 21 is provided with a paper discharge stopper 22, and the paper discharge stopper 22 is slidable in the direction of arrow b in FIG. 1 in order to correspond to the size of the transfer paper 9 to be discharged. I have. The main body cover 2 a constituting the paper discharge tray 21 can be opened around the rotation fulcrum 23.
【0042】この開閉可能な本体カバー2aの下方の本
体筐体2内には、ケース24が収納されており、ケース
24内には、電源25、プリントエンジンドライバーボ
ードであるプリント基板26等の電装、制御装置及びコ
ントローラボード27が収納されている。A case 24 is housed in the main body housing 2 below the openable and closable main body cover 2a. The case 24 includes a power supply 25, and electric components such as a printed board 26 which is a print engine driver board. , A control device and a controller board 27 are housed therein.
【0043】また、画像形成装置1は、本体筐体2の前
面上部(図1の右側上部)に操作面が配置されており、
オペレーションパネル28が本体筐体2の表面から突出
する状態で配設されている。In the image forming apparatus 1, an operation surface is disposed on an upper front portion (an upper right portion in FIG. 1) of the main body casing 2.
The operation panel 28 is provided so as to protrude from the surface of the main body housing 2.
【0044】さらに、画像形成装置1は、本体筐体2の
側面に給紙トレイ29がピン30により回動可能に取り
付けられている。Further, in the image forming apparatus 1, a paper feed tray 29 is rotatably mounted on a side surface of the main body 2 by a pin 30.
【0045】一方、上記転写紙9に転写の完了した感光
体3は、さらに回転してクリーニング部7で残留するト
ナーが除去された後、帯電部3で帯電されて、再度、画
像形成に供される。On the other hand, the photoreceptor 3 having been transferred to the transfer paper 9 is further rotated to remove the residual toner by the cleaning unit 7, and then charged by the charging unit 3 to be used for image formation again. Is done.
【0046】上記定着部10は、図2に示すように、定
着ローラ17と、定着ローラ17に圧接対向して配設さ
れた加圧ローラ18と、を備えており、定着ローラ17
は、肉厚が0.2〜0.8mm程度のAlまたはFeの
薄肉パイプの金属基体17aを基体として、当該金属基
体17aの外面には表面離型層17bが形成されてい
る。定着ローラ17内には、加熱源31として、加熱ヒ
ータ(メイン加熱源)32と加熱ヒータ(補助加熱源)
33が内蔵されており、加熱ヒータ32と加熱ヒータ3
3は、電源回路34に対して直列に接続されているとと
もに、加熱ヒータ32と加熱ヒータ33の接続部分に切
換器(切換手段)35が接続されている。加熱ヒータ3
2は、切換器35がオンの状態のときに、電源回路34
に直接接続され、切換器35がオフの状態のときに、加
熱ヒータ33と直列接続された状態で電源回路34に接
続される。そして、上記電源回路34には、商用電源3
6が接続されており、電源回路34は、定着ローラ17
の表面温度を検出する図示しない温度検知センサ(検出
センサ)の出力に応じて商用電源36をSSRで制御す
る。画像形成装置1は、SSR駆動信号をオンにして、
切換器35をオンにし、加熱ヒータ32にのみ商用電源
36を電源回路34から印加する第1モードと、SSR
駆動信号をオフにして、切換器35をオフにし、加熱ヒ
ータ32と加熱ヒータ33を直列接続して商用電源36
を電源回路34から印加する第2モードと、を切り換え
て制御する。そして、電源回路34は、加熱ヒータ32
と加熱ヒータ33への通電を位相制御またはパルス状制
御する。As shown in FIG. 2, the fixing section 10 includes a fixing roller 17 and a pressure roller 18 disposed so as to be in pressure contact with the fixing roller 17.
Has a metal base 17a of a thin pipe of Al or Fe having a thickness of about 0.2 to 0.8 mm, and a surface release layer 17b is formed on an outer surface of the metal base 17a. In the fixing roller 17, as a heating source 31, a heating heater (main heating source) 32 and a heating heater (auxiliary heating source)
33, the heater 32 and the heater 3
3 is connected in series to a power supply circuit 34, and a switch (switching means) 35 is connected to a connection portion between the heater 32 and the heater 33. Heater 3
2 is a power supply circuit 34 when the switch 35 is on.
Is connected directly to the power supply circuit 34 in a state of being connected in series with the heater 33 when the switch 35 is off. The power supply circuit 34 includes a commercial power supply 3
6 is connected, and the power supply circuit 34
The commercial power supply 36 is controlled by the SSR according to the output of a temperature detection sensor (detection sensor) (not shown) that detects the surface temperature of the power supply. The image forming apparatus 1 turns on the SSR drive signal,
A first mode in which the switch 35 is turned on, and the commercial power supply 36 is applied only to the heater 32 from the power supply circuit 34;
The drive signal is turned off, the switch 35 is turned off, and the heater 32 and the heater 33 are connected in series to connect a commercial power source 36.
And the second mode in which is applied from the power supply circuit 34. The power supply circuit 34 includes the heater 32
And the power supply to the heater 33 is controlled in phase or in pulse form.
【0047】なお、定着部10には、上述のように、ト
ナー画像37の転写された転写紙9が定着ローラ17と
加圧ローラ18の間にガイド板38に案内されて搬送さ
れ、加熱ヒータ32、33で加熱された定着ローラ17
と加圧ローラ18でトナー画像37の転写された転写紙
9を加熱しつつ搬送して、トナー画像37を転写紙9に
定着させる。As described above, the transfer paper 9 on which the toner image 37 has been transferred is guided between the fixing roller 17 and the pressure roller 18 by the guide plate 38 and is conveyed to the fixing unit 10 by the heating heater. Fixing roller 17 heated by 32, 33
The transfer paper 9 to which the toner image 37 has been transferred is conveyed while being heated by the pressure roller 18 and the toner image 37 is fixed to the transfer paper 9.
【0048】そして、加熱ヒータ32は、8.33Ωの
加熱ヒータであり、発熱コイルとして、タングステンが
用いられ、タングステンの蒸発速度を抑制するための不
活性ガスとしてキセノンガスまたはクリプトンガスを主
成分としてガラス管に封入したものである。また、加熱
ヒータ33は、4.17Ωの加熱ヒータであり、発熱コ
イルとして、タングステンが用いられ、タングステンの
蒸発速度を抑制するための不活性ガスとしてキセノンガ
スまたはクリプトンガスを主成分としてガラス管に封入
したものである。さらに、加熱ヒータ32は、第1モー
ドの通電時において、色温度が、2500K以上350
0K以下、望ましくは、3000Kになるようなタング
ステンフィラメントが設定されている。したがって、画
像形成装置1に100Vの交流の商用電源36が供給さ
れている場合、上記第1モードでは、加熱源31は、加
熱ヒータ32にのみ商用電源36が供給されて、120
0Wととなり、第2モードでは、直列接続された加熱ヒ
ータ32と加熱ヒータ33に商用電源36が供給され
て、800Wとなる。The heater 32 is a heater of 8.33 Ω. Tungsten is used as a heating coil, and xenon gas or krypton gas is used as an inert gas for suppressing the evaporation rate of tungsten. It is sealed in a glass tube. Further, the heater 33 is a 4.17Ω heater, uses tungsten as a heating coil, and uses a xenon gas or a krypton gas as a main component as an inert gas for suppressing an evaporation rate of the tungsten in a glass tube. It is enclosed. Further, when the heater 32 is energized in the first mode, the color temperature becomes 2500 K or more and 350 K or more.
The tungsten filament is set to 0K or less, preferably 3000K. Therefore, when the 100 V AC commercial power supply 36 is supplied to the image forming apparatus 1, in the first mode, the heating source 31 supplies the commercial power supply 36 only to the heater 32, and
The power becomes 0 W, and in the second mode, the commercial power supply 36 is supplied to the heater 32 and the heater 33 connected in series, and the power becomes 800 W.
【0049】すなわち、加熱ヒータ32及び加熱ヒータ
33は、第1モードと第2モードを適宜選択して定着ロ
ーラ17を加熱する際の平均電力をH1、第1モードで
の消費電力をH2、第2モードでの消費電力をH3、画
像形成装置1の待機状態の定着部10での電力消費以外
の消費電力をA1、画像形成装置1の画像形成動作時の
定着部10での電力消費以外の消費電力をA2、画像形
成装置1の定格電力をMとし、H3≦M−A2、H1≦
M−A2のとき、H2≦M−A1となる電力を消費す
る。That is, the heater 32 and the heater 33 have an average power H1 for heating the fixing roller 17 by appropriately selecting the first mode and the second mode, a power consumption H2 in the first mode, and a power consumption H2 in the first mode. The power consumption in the two modes is H3, the power consumption other than the power consumption in the fixing unit 10 in the standby state of the image forming apparatus 1 is A1, and the power consumption other than the power consumption in the fixing unit 10 in the image forming operation of the image forming apparatus 1 is A1. Let A2 be the power consumption, M be the rated power of the image forming apparatus 1, and H3 ≦ M−A2, H1 ≦
In the case of M-A2, power that satisfies H2 ≦ M-A1 is consumed.
【0050】次に、本実施の形態の作用を説明する。画
像形成装置1は、100Vの商用電源36が供給されて
おり、待機状態で定着部10の加熱源31への通電を停
止して消費電力を削減する省エネモードを備えている。Next, the operation of the present embodiment will be described. The image forming apparatus 1 is supplied with a 100 V commercial power supply 36, and has an energy saving mode in which power supply to the heating source 31 of the fixing unit 10 is stopped in a standby state to reduce power consumption.
【0051】画像形成装置1は、電源投入直後に印字信
号がコントローラボードに入力されたり、省エネモード
から印字信号がコントローラボードに入力されると、S
SR駆動信号をオンにして、切換器35をオンにし、電
源回路34から加熱ヒータ32にのみ商用電源36が全
波投入して最大電力を通電・供給する。When a print signal is input to the controller board immediately after power-on or when a print signal is input to the controller board from the energy saving mode, the image forming apparatus 1
The SR drive signal is turned on, the switch 35 is turned on, and the commercial power supply 36 is turned on from the power supply circuit 34 only to the heater 32 to supply and supply the maximum power.
【0052】そして、画像形成装置1は、画像形成装置
1全体の定格電力が1500Wに設定されており、画像
形成装置1の電源が投入されたり、省エネモードからの
復帰時において、一連の画像形成系及び紙搬送系等が駆
動されていない状態においては、消費電力は、300W
以下であり、この状態で加熱源31を第1モードで通電
させても定格電力が守られる。The rated power of the entire image forming apparatus 1 is set to 1500 W. When the power of the image forming apparatus 1 is turned on or when returning from the energy saving mode, a series of image forming operations is performed. When the system and the paper transport system are not driven, the power consumption is 300 W
In this state, the rated power is maintained even when the heating source 31 is energized in the first mode in this state.
【0053】この状態で、第1モードで加熱源31を加
熱すると、上述のように、加熱源31である加熱ヒータ
32が1200Wという高出力で急速加熱が行われ、さ
らに、加熱ヒータ32のフィラメントの色温度が通常の
色温度である2500Kに比べて、3000Kと高く、
フィラメントの熱容量が少ないため、通電初期からフィ
ラメントが赤熱して、輻射熱を放射する時間が従来と比
較して約1秒弱短縮されて、急速に加熱される。In this state, when the heating source 31 is heated in the first mode, as described above, the heating source 32 as the heating source 31 is rapidly heated at a high output of 1200 W, and the filament of the heating source 32 is further heated. Is 3000K higher than the normal color temperature of 2500K,
Since the heat capacity of the filament is small, the filament glows red from the beginning of energization, and the time for radiating radiant heat is shortened by about 1 second as compared with the related art, and the filament is rapidly heated.
【0054】したがって、電源投入時及び省エネモード
からの復帰時に、定着ローラ17を速やかに定着温度に
加熱することができる。Therefore, when turning on the power and returning from the energy saving mode, the fixing roller 17 can be quickly heated to the fixing temperature.
【0055】そして、画像形成装置1は、定着ローラ1
7が温度検知センサの検出結果から定着温度に加熱され
ると、SSR駆動信号をオフにして、切換器35をオフ
にし、電源回路34から加熱ヒータ32と加熱ヒータ3
3を直列接続した状態で商用電源36を供給する。この
状態で、感光体3への静電潜像の形成とトナー画像の形
成を行い、また、給紙部8から転写紙9を感光体3と転
写部6との間に搬送する紙搬送動作を行って、感光体3
上に形成したトナー画像を転写紙9に転写させて、定着
部10に搬送するという一連の画像形成動作を行う。画
像形成装置1は、着部10に転写紙が搬送される時点
で、定着ローラ17の温度が所定の定着温度に到達して
いるように、設定されている。The image forming apparatus 1 includes a fixing roller 1
7 is heated to the fixing temperature from the detection result of the temperature detection sensor, the SSR drive signal is turned off, the switch 35 is turned off, and the heater 32 and the heater 3
The commercial power supply 36 is supplied in a state where the power supply 3 is connected in series. In this state, an electrostatic latent image and a toner image are formed on the photoconductor 3, and a paper transport operation for transporting the transfer paper 9 from the paper supply unit 8 between the photoconductor 3 and the transfer unit 6. And perform photoreceptor 3
A series of image forming operations of transferring the toner image formed on the transfer paper 9 to the fixing unit 10 is performed. The image forming apparatus 1 is set so that the temperature of the fixing roller 17 has reached a predetermined fixing temperature when the transfer paper is conveyed to the attachment section 10.
【0056】画像形成装置1は、定着部10にトナー画
像の転写された転写紙9が搬送されてくると、定着ロー
ラ17と加圧ローラ18で転写紙9を加熱しつつ搬送し
て、転写紙9上のトナー画像を転写紙9に定着させ、定
着の完了した転写紙9を排出口19から排出ローラ20
で排紙トレイ21上に画像形成面を下向きにして排出す
る。When the transfer paper 9 on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing unit 10, the image forming apparatus 1 conveys the transfer paper 9 while heating the transfer paper 9 with the fixing roller 17 and the pressure roller 18, and transfers the transfer paper 9. The toner image on the paper 9 is fixed on the transfer paper 9, and the transfer paper 9 having been fixed is discharged from a discharge port 19 to a discharge roller 20.
To discharge the image onto the paper discharge tray 21 with the image forming surface facing downward.
【0057】そして、画像形成装置1は、この画像形成
モードにおいて、温度検知センサの出力に基づいて、電
源回路34で加熱ヒータ32及び加熱ヒータ33への通
電を制御して、定着ローラ17の温度を定着温度に制御
する。In the image forming mode, the power supply circuit 34 controls the power supply to the heater 32 and the heater 33 in this image forming mode, based on the output of the temperature detection sensor, so that the temperature of the fixing roller 17 is controlled. Is controlled to the fixing temperature.
【0058】画像形成装置1は、一連の画像形成系及び
紙搬送の動作が行われている状態では、画像形成装置1
の電力は、700W以下まで増加するが、この状態で加
熱源31を第2モードで通電させても、定格電力である
1500Wは守られる。The image forming apparatus 1 is in a state where a series of image forming systems and paper conveying operations are being performed.
Increases to 700 W or less, but even if the heating source 31 is energized in the second mode in this state, the rated power of 1500 W is maintained.
【0059】また、加熱ヒータ32の色温度が3000
Kのフィラメントは、細く寿命が短いため、第1モード
の状態で連続して使用すると、断線するおそれがある
が、画像形成装置1は、画像形成モードでは、定着部1
0の加熱源31を第2モードで動作させるため、加熱ヒ
ータ32と加熱ヒータ33の分圧が少なくなり、フィラ
メント寿命が少なく従来の使用状態と同等の状態とな
る。When the color temperature of the heater 32 is 3000
Since the K filament is thin and has a short life, there is a possibility that the filament will break if used continuously in the first mode. However, in the image forming mode, the fixing unit 1 is not used.
Since the 0 heating source 31 is operated in the second mode, the partial pressure of the heater 32 and the heater 33 is reduced, and the life of the filament is short, which is equivalent to a conventional use state.
【0060】また、画像形成装置1は、温度検知センサ
の出力に応じて第1モードと第2モードを適宜選択し
て、定着ローラ17を加熱するようにしてもよい。そし
て、加熱ヒータ32に用いられている不活性ガスのキセ
ノンガスまたはクリプトンガスには、フィラメントの蒸
発を抑制し、さらにフィラメントから対流により熱を奪
うのを抑制し、輻射熱の損失を抑えて効率を向上させる
効果が確認されているため、上記第1モードと第2モー
ドを切り換えて加熱ヒータ32を使用することで、従来
の使用状態と比較しても、寿命を長くすることができ
る。The image forming apparatus 1 may heat the fixing roller 17 by appropriately selecting the first mode and the second mode according to the output of the temperature detection sensor. The inert gas xenon gas or krypton gas used in the heater 32 suppresses the evaporation of the filament, suppresses the removal of heat from the filament by convection, suppresses the loss of radiant heat, and increases the efficiency. Since the effect of improvement has been confirmed, by switching between the first mode and the second mode and using the heater 32, the life can be extended as compared with the conventional use state.
【0061】図3及び図4は、本発明の画像形成装置の
第2の実施の形態を示す図であり、図3は、本発明の画
像形成装置の第2の実施の形態を適用した画像形成装置
の定着部40及び電源系統の概略構成図である。FIGS. 3 and 4 are views showing a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an image to which the second embodiment of the image forming apparatus of the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fixing unit 40 and a power supply system of the forming apparatus.
【0062】なお、本実施の形態は、上記第1の実施の
形態の画像形成装置と同様の画像形成装置に適用したも
のであり、本実施の形態の説明においては、上記第1の
実施の形態と同様の構成部分には、同一の符号を用いて
その詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分に
ついても、必要に応じて上記第1の実施の形態で用いた
符号をそのまま用いて説明する。The present embodiment is applied to an image forming apparatus similar to the image forming apparatus of the first embodiment. In the description of the present embodiment, the first embodiment will be described. The same components as those in the embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. Also, portions not illustrated are described using the same reference numerals used in the first embodiment as needed. I do.
【0063】画像形成装置1の定着部40は、図示しな
いが、上述のように、定着ローラ17と加圧ローラ18
を備えており、定着ローラ17は、図3に示す加熱ヒー
タ41と加熱ヒータ42を加熱源43として備えてい
る。Although not shown, the fixing section 40 of the image forming apparatus 1 includes the fixing roller 17 and the pressure roller 18 as described above.
The fixing roller 17 includes a heater 41 and a heater 42 shown in FIG.
【0064】加熱ヒータ41と加熱ヒータ42は、電源
回路34に対して直列に接続されているとともに、加熱
ヒータ41と加熱ヒータ42の接続部分に切換器35が
接続されている。加熱ヒータ41は、切換器35がオン
の状態のときに、電源回路34に直接接続され、切換器
35がオフの状態のときに、加熱ヒータ42と直列接続
された状態で電源回路34に接続される。そして、電源
回路34には、商用電源36が接続されており、電源回
路34は、定着ローラ17の表面温度を検出する図示し
ない温度検知センサの出力に応じて商用電源36をSS
Rで制御する。画像形成装置1は、SSR駆動信号をオ
ンにして、切換器35をオンにし、加熱ヒータ41にの
み商用電源36を電源回路34から印加する第1モード
と、SSR駆動信号をオフにして、切換器35をオフに
し、加熱ヒータ41と加熱ヒータ42を直列接続して商
用電源36を電源回路34から印加する第2モードと、
を切り換えて制御する。The heater 41 and the heater 42 are connected in series to the power supply circuit 34, and a switch 35 is connected to a connection portion between the heater 41 and the heater 42. The heater 41 is directly connected to the power supply circuit 34 when the switch 35 is on, and connected to the power supply circuit 34 in series with the heater 42 when the switch 35 is off. Is done. A commercial power supply 36 is connected to the power supply circuit 34. The power supply circuit 34 switches the commercial power supply 36 to SS in accordance with an output of a temperature detection sensor (not shown) for detecting the surface temperature of the fixing roller 17.
Control with R. The image forming apparatus 1 turns on the SSR drive signal, turns on the switch 35, applies the commercial power source 36 only to the heater 41 from the power supply circuit 34, and turns off the SSR drive signal. A second mode in which the heater 35 and the heater 42 are connected in series and the commercial power source 36 is applied from the power supply circuit 34;
To control.
【0065】そして、加熱ヒータ41は、発熱コイルと
して、タングステンが用いられ、タングステンの蒸発速
度を抑制するための不活性ガスとしてキセノンガスまた
はクリプトンガスを主成分としてガラス管に封入したも
のである。加熱ヒータ41のタングステンは、加熱ヒー
タ41の長手方向の発熱分布が、図4に曲線41Hで示
すように、長手方向両端部で発熱強度が大きくなる状態
で配設されている。また、加熱ヒータ42は、発熱コイ
ルとして、タングステンが用いられ、タングステンの蒸
発速度を抑制するための不活性ガスとしてキセノンガス
またはクリプトンガスを主成分としてガラス管に封入し
たものである。加熱ヒータ42のタングステンは、加熱
ヒータ41の長手方向の発熱分布が、図4に曲線42H
で示すように、長手方向中央部で発熱強度が大きくなる
状態で配設されている。The heater 41 has a heating coil made of tungsten, and contains xenon gas or krypton gas as a main component as an inert gas for suppressing the evaporation rate of tungsten in a glass tube. Tungsten of the heater 41 is disposed such that the heat generation distribution in the longitudinal direction of the heater 41 is such that the heat generation intensity increases at both ends in the longitudinal direction as shown by a curve 41H in FIG. Further, the heater 42 is formed by using tungsten as a heat generating coil and enclosing xenon gas or krypton gas as a main component in a glass tube as an inert gas for suppressing the evaporation rate of tungsten. The distribution of heat generated in the longitudinal direction of the heater 41 by the tungsten of the heater 42 is represented by a curve 42H in FIG.
As shown by, they are arranged in a state in which the heat generation intensity increases at the center in the longitudinal direction.
【0066】したがって、本実施の形態の画像形成装置
1の定着部40は、第1モードのとき、切換器35がオ
ンとなって、加熱源43は、加熱ヒータ41のみ電源回
路34から商用電源36が全波投入されて最大電力12
00Wで通電・供給されて、所定の温度まで加熱が行わ
れる。Therefore, in the fixing section 40 of the image forming apparatus 1 of the present embodiment, in the first mode, the switch 35 is turned on, and only the heater 41 is supplied from the power supply circuit 34 to the commercial power supply. 36 is full wave input and maximum power is 12
Power is supplied and supplied at 00 W, and heating is performed to a predetermined temperature.
【0067】このとき、加熱ヒータ41は、その発熱分
布が、図4に曲線M1で示すように、大きな発熱強度で
あり、かつ、長手方向の両端部で特に大きな発熱強度と
なる。At this time, the heating distribution of the heater 41 is large, as shown by the curve M1 in FIG. 4, and is particularly large at both ends in the longitudinal direction.
【0068】したがって、定着ローラ17は、通常、軸
受け部や駆動ギヤに熱移動が発生して、定着ローラ17
の両端部の温度分布が初期回転には、所定温度以下にな
りやすい傾向にあるが、上述のように、加熱ヒータ41
の発熱分布が、長手方向の両端部で特に大きな発熱強度
となるため、定着ローラ17の長手方向(軸方向)で均
一な温度分布となる。Therefore, the fixing roller 17 usually generates heat in the bearing portion and the driving gear, and the fixing roller 17
Temperature distribution at both ends tends to be lower than or equal to a predetermined temperature during the initial rotation.
Is particularly large at both ends in the longitudinal direction, so that the temperature distribution becomes uniform in the longitudinal direction (axial direction) of the fixing roller 17.
【0069】そして、画像形成装置1は、定着ローラ1
7が所定温度になると、切換器35がオフとなって、第
2モードとなり、加熱ヒータ41と加熱ヒータ42を直
列接続して、約800Wの電力で通電を行うとともに、
上記一連の作像プロセスが作動して、転写紙9にトナー
像を形成して定着部40に転写紙9を搬送する。定着部
40は、この時点で定着ローラ17が所定の温度に到達
するように設定されている。このとき、画像形成装置1
は、温度検知センサの出力に基づいて、電源回路34で
加熱ヒータ32及び加熱ヒータ33への通電を制御し
て、定着ローラ17の温度を定着温度に制御してもよ
い。The image forming apparatus 1 includes the fixing roller 1
When the temperature of the heater 7 reaches a predetermined temperature, the switch 35 is turned off, the second mode is set, the heater 41 and the heater 42 are connected in series, and power is supplied at a power of about 800 W.
The above-described series of image forming processes operate to form a toner image on the transfer paper 9 and convey the transfer paper 9 to the fixing unit 40. The fixing unit 40 is set so that the fixing roller 17 reaches a predetermined temperature at this time. At this time, the image forming apparatus 1
The power supply circuit 34 may control the power supply to the heater 32 and the heater 33 based on the output of the temperature detection sensor to control the temperature of the fixing roller 17 to the fixing temperature.
【0070】そして、第2モードでは、曲線M2で示す
ように、曲線H1と曲線H2とが重なり合った発熱分布
となり、上記定着ローラ17の軸受部や駆動ギヤへの熱
移動を考慮した場合に、定着ローラ17は、長手方向で
均一な温度分布となる。In the second mode, as shown by the curve M2, the curve H1 and the curve H2 have an overlapping heat distribution, and when the heat transfer to the bearing portion and the drive gear of the fixing roller 17 is considered, The fixing roller 17 has a uniform temperature distribution in the longitudinal direction.
【0071】この画像形成時に、最大通紙幅での画像形
成を連続して行う場合は、第2モードの通電で行うが、
選択された転写紙9が、例えば、A4縦通紙など通紙幅
が狭い場合には、定着ローラ17の非通紙部では、無駄
なエネルギが消費されることとなる。In the case of continuously forming an image with the maximum sheet passing width during the image formation, the image formation is performed by energizing the second mode.
When the selected transfer sheet 9 has a narrow sheet passing width such as A4 vertical sheet passing, wasteful energy is consumed in the non-sheet passing portion of the fixing roller 17.
【0072】そこで、画像形成装置1は、コントローラ
からの指示により第1モードと第2モードを交互に通電
することで対処する。このとき、電源回路34は、第1
モードでは最大出力、第2モードでは位相制御またはパ
ルス状制御を行い、電力を67%に制御することで定格
電力以内で最適な制御を行う。To cope with this, the image forming apparatus 1 responds by alternately energizing the first mode and the second mode in accordance with an instruction from the controller. At this time, the power supply circuit 34
In the mode, the maximum output is performed. In the second mode, the phase control or the pulse-like control is performed. By controlling the power to 67%, the optimum control is performed within the rated power.
【0073】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to the above, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.
【0074】例えば、上記各実施の形態においては、加
熱ヒータ32、33及び加熱ヒータ41、42にタング
ステンの蒸発速度を抑制するために、キセノンガスまた
はクリプトンガスを封入しているが、ハロゲンサイクル
を行うための塩素または臭素成分を含むガスを封入して
もよい。For example, in each of the above embodiments, xenon gas or krypton gas is sealed in the heaters 32 and 33 and the heaters 41 and 42 to suppress the evaporation rate of tungsten. A gas containing a chlorine or bromine component to be used may be sealed.
【0075】[0075]
【発明の効果】請求項1記載の発明の画像形成装置によ
れば、加熱源で加熱される定着ローラと当該定着ローラ
に当接して定着ローラとともに回転し、トナー画像の転
写された転写紙を定着ローラと加圧ローラで加熱・加圧
しつつ搬送して、当該トナー画像を転写紙に定着させる
定着部の定着ローラを加熱する加熱源として、少なくと
も電源回路に直列に接続されたメイン加熱源と補助加熱
源を設け、切換手段で、補助加熱源と並列に接続されて
オン/オフ動作して、オンのときにメイン加熱源を電源
回路に直接接続させて当該メイン加熱源にのみ電源回路
からの電源を供給させる第1モードと、オフのときにメ
イン加熱源と補助加熱源に電源回路からの電源を供給さ
せる第2モードと、を切り換えるので、立ち上げ時と画
像形成動作時等のように画像形成装置の状態に応じて加
熱源の出力を適切かつ安価に切り換えることができ、定
着ローラを速やかに所定温度まで加熱することができる
とともに、加熱源を最低限の画像形成動作時に出力を抑
えて使用して加熱源を長寿命化することができる。According to the image forming apparatus of the first aspect of the present invention, the fixing roller heated by the heating source and the transfer roller on which the toner image has been transferred are rotated by rotating together with the fixing roller in contact with the fixing roller. A main heating source connected in series to at least a power supply circuit as a heating source for heating a fixing roller of a fixing unit that conveys the toner image onto the transfer paper while heating and pressing with a fixing roller and a pressure roller and fixing the toner image on transfer paper. An auxiliary heating source is provided, and the switching means is connected in parallel with the auxiliary heating source to perform on / off operation. When the auxiliary heating source is turned on, the main heating source is directly connected to the power supply circuit, and only the main heating source is connected to the main heating source from the power supply circuit. And a second mode in which power is supplied from the power supply circuit to the main heating source and the auxiliary heating source when the power supply is off. As described above, the output of the heating source can be appropriately and inexpensively switched according to the state of the image forming apparatus, and the fixing roller can be quickly heated to a predetermined temperature. It is possible to prolong the service life of the heating source by using the heating source while suppressing it.
【0076】請求項2記載の発明の画像形成装置によれ
ば、電源オン時及び待機状態からの復帰時等の急速な定
着ローラの加熱を必要とする際に、第1モードで定着ロ
ーラを加熱し、当該定着ローラが所定の定着温度に加熱
されると、第2モードで定着ローラを加熱するので、電
源オン時及び待機状態からの復帰時等に定着温度まで定
着ローラを加熱昇温するときには高出力で通電し、画像
形成動作時は定格出力で通電することができ、立ち上り
時間を短縮することができるとともに、効率的な電力使
用を行って電力消費を削減しつつ、加熱源を超寿命化す
ることができる。According to the image forming apparatus of the present invention, when the fixing roller needs to be rapidly heated when the power is turned on and when returning from the standby state, the fixing roller is heated in the first mode. When the fixing roller is heated to a predetermined fixing temperature, the fixing roller is heated in the second mode. Therefore, when the fixing roller is heated to the fixing temperature when the power is turned on and when returning from the standby state, the fixing roller is heated. It can be energized at high output and can be energized at rated output during image forming operation, shortening the rise time, reducing power consumption by using efficient power, and extending the life of the heating source. Can be
【0077】請求項3記載の発明の画像形成装置によれ
ば、電源オン時及び待機状態からの復帰時等の急速な定
着ローラの加熱を必要とする際に、第1モードで定着ロ
ーラを加熱し、当該定着ローラが所定の定着温度に加熱
されると、定着ローラの温度を検出する検出センサの検
出結果に基づいて、第1モードと第2モードを適宜選択
して定着ローラを加熱するので、極端に定着ローラの端
部温度が低下している場合や小サイズの転写紙の通紙時
の定着ローラの端部温度が昇温する場合等に定着ローラ
の温度分布を均一にする配熱調整を適切に行うことがで
き、より適切な定着を行うことができる。According to the image forming apparatus of the third aspect, when the fixing roller needs to be rapidly heated when the power is turned on and when returning from the standby state, the fixing roller is heated in the first mode. Then, when the fixing roller is heated to a predetermined fixing temperature, the first mode and the second mode are appropriately selected to heat the fixing roller based on the detection result of the detection sensor that detects the temperature of the fixing roller. Heat distribution to make the temperature distribution of the fixing roller uniform when the temperature at the end of the fixing roller is extremely low or when the temperature at the end of the fixing roller is increased when small-sized transfer paper is passed. Adjustment can be appropriately performed, and more appropriate fixing can be performed.
【0078】請求項4記載の発明の画像形成装置によれ
ば、電源回路に、メイン加熱源及び補助加熱源への通電
を位相制御またはパルス状制御する機能を持たせ、第1
モードと第2モードを適宜選択して加圧ローラを加熱す
る際、電源回路に位相制御またはパルス状制御させて、
第1モードでの平均電力を第2モードでの電力と略同等
の電力に制御するので、画像形成動作時に画像形成装置
の状態に応じてメイン加熱源単独使用とメイン加熱源と
補助加熱源の直列使用を適宜切り換えて行うことができ
るとともに、効率的な電力使用を行うことができ、より
適切な定着を行うことができるとともに、電力消費を削
減しつつ、加熱源を超寿命化することができる。According to the image forming apparatus of the present invention, the power supply circuit has a function of controlling the power supply to the main heating source and the auxiliary heating source in a phase control or a pulse-like manner.
When the pressure roller is heated by appropriately selecting the mode and the second mode, the power supply circuit controls the phase control or the pulse-like control,
Since the average power in the first mode is controlled to be substantially the same as the power in the second mode, the main heating source can be used alone and the main heating source and the auxiliary heating source can be used depending on the state of the image forming apparatus during the image forming operation. In addition to being able to switch the use in series as appropriate, efficient use of electric power can be performed, more appropriate fixing can be performed, and a long life of the heating source can be achieved while reducing power consumption. it can.
【0079】請求項5記載の発明の画像形成装置によれ
ば、メイン加熱源及び補助加熱源を、第1モードと第2
モードを適宜選択して定着ローラを加熱する際の平均電
力をH1、第1モードでの消費電力をH2、第2モード
での消費電力をH3、画像形成装置の待機状態の定着部
での電力消費以外の消費電力をA1、画像形成装置の画
像形成動作時の定着部での電力消費以外の消費電力をA
2、画像形成装置の定格電力をMとし、H3≦M−A
2、H1≦M−A2のとき、H2≦M−A1となる電力
を消費するものとしているので、画像形成装置の定格電
力に対して画像形成装置の状態に応じて加熱源をメイン
加熱源単独使用とメイン加熱源と補助加熱源の直列使用
を適宜切り換えて行うことができるとともに、このとき
の消費電力が一定になるようにメイン加熱源と補助加熱
源の構成を設定することができ、より適切な定着を行う
ことができるとともに、効率的な電力使用を行って電力
消費を削減することができる。According to the image forming apparatus of the present invention, the main heating source and the auxiliary heating source are switched between the first mode and the second mode.
The average power when heating the fixing roller by appropriately selecting the mode is H1, the power consumption in the first mode is H2, the power consumption in the second mode is H3, and the power in the fixing unit in the standby state of the image forming apparatus. A1 is power consumption other than power consumption, and A1 is power consumption other than power consumption in the fixing unit during the image forming operation of the image forming apparatus.
2. Assume that the rated power of the image forming apparatus is M, and H3 ≦ MA.
2. When H1 ≦ M−A2, the power that satisfies H2 ≦ M−A1 is consumed, so that the main heating source is used as a single heating source in accordance with the state of the image forming apparatus with respect to the rated power of the image forming apparatus. The use and the series use of the main heating source and the auxiliary heating source can be appropriately switched, and the configuration of the main heating source and the auxiliary heating source can be set so that the power consumption at this time is constant. Appropriate fixing can be performed, and power consumption can be reduced by efficiently using power.
【0080】請求項6記載の発明の画像形成装置によれ
ば、メイン加熱源と補助加熱源を、定着ローラの軸方向
において、それぞれの発熱分布が異なるものとしている
ので、画像形成装置の状態に応じて加熱源をメイン加熱
源単独使用とメイン加熱源と補助加熱源の直列使用を適
宜切り換えて定着ローラの配熱分布を均一に制御するこ
とができ、より一層適切な定着を行うことができる。According to the image forming apparatus of the present invention, the main heating source and the auxiliary heating source have different heat distributions in the axial direction of the fixing roller. Accordingly, the use of the main heating source alone or the series use of the main heating source and the auxiliary heating source can be appropriately switched to uniformly control the heat distribution of the fixing roller, and more appropriate fixing can be performed. .
【0081】請求項7記載の発明の画像形成装置によれ
ば、メイン加熱源と補助加熱源として、少なくとも一方
が、封入管内に、タングステンの発熱コイルとキセノン
ガスまたはクリプトンガスを主成分とする不活性ガスが
封入された輻射ヒータを用いているので、定着温度まで
加熱昇温させるときに高出力で通電しても、加熱源を安
価で高耐久で高効率なものとすることができる。According to the image forming apparatus of the present invention, at least one of the main heating source and the auxiliary heating source is provided in the sealed tube with a heating coil made of tungsten and a main component comprising xenon gas or krypton gas. Since the radiation heater filled with the active gas is used, the heating source can be made inexpensive, highly durable, and highly efficient even if the power is supplied at a high output when the temperature is raised to the fixing temperature.
【0082】請求項8記載の発明の画像形成装置によれ
ば、メイン加熱源のタングステンの発熱コイルを、その
色温度が2500K以上3500K以下のものとしてい
るので、メイン加熱源の発熱コイルの熱容量を低減化し
て、高応答化することができるとともに、発熱コイルの
寿命を長くすることができる。According to the image forming apparatus of the present invention, since the color temperature of the tungsten heating coil of the main heating source is 2500 K or more and 3500 K or less, the heat capacity of the heating coil of the main heating source is reduced. It is possible to reduce the number of the coils, thereby increasing the response, and to prolong the life of the heating coil.
【図1】本発明の画像形成装置の第1の実施の形態を適
用した画像形成装置の正面概略構成図。FIG. 1 is a front schematic configuration diagram of an image forming apparatus to which a first embodiment of the image forming apparatus of the present invention is applied.
【図2】図1の画像形成装置の定着部及び電源系統の要
部構成図。FIG. 2 is a main part configuration diagram of a fixing unit and a power supply system of the image forming apparatus of FIG. 1;
【図3】本発明の画像形成装置の第2の実施の形態を適
用した画像形成装置の定着部及び電源系統の要部構成
図。FIG. 3 is a main part configuration diagram of a fixing unit and a power supply system of an image forming apparatus to which a second embodiment of the present invention is applied.
【図4】図3の2つの加熱ヒータの発熱分布特性及び第
1モードと第2モードでの発熱分布を示す図。4 is a diagram showing heat generation distribution characteristics of the two heaters in FIG. 3 and heat distributions in a first mode and a second mode.
1 画像形成装置 2 本体筐体 2a 本体カバー 3 帯電部 4 光書込部 5 現像部 6 転写部 7 クリーニング部 8 給紙部 9 転写紙 10 定着部 11 給紙カセット 12 中板 13 アーム 14 給紙ローラ 15 分離パッド 16 レジストローラ 17 加熱定着ローラ 17a 金属基体 17b 表面離型層 18 加圧ローラ 19 排出口 20 排出ローラ 21 排紙トレイ 22 排紙ストッパ 23 回転支点 24 ケース 25 で言 26 プリント基板 27 コントローラボード 28 オペレーションパネル 29 給紙トレイ 30 ピン 31 加熱源 32、33 加熱ヒータ 34 電源回路 35 切換器 36 商用電源 37 トナー画像 38 ガイド板 40 定着部 41、42 加熱ヒータ 43 加熱源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Main body housing 2a Main body cover 3 Charging part 4 Optical writing part 5 Developing part 6 Transfer part 7 Cleaning part 8 Paper supply part 9 Transfer paper 10 Fixing part 11 Paper cassette 12 Middle plate 13 Arm 14 Paper supply Roller 15 Separation pad 16 Registration roller 17 Heat fixing roller 17a Metal substrate 17b Surface release layer 18 Pressure roller 19 Discharge port 20 Discharge roller 21 Discharge tray 22 Discharge stopper 23 Rotating fulcrum 24 Case 25 Reference 26 Printed circuit board 27 Controller Board 28 Operation panel 29 Feed tray 30 Pin 31 Heat source 32, 33 Heater 34 Power circuit 35 Switch 36 Commercial power supply 37 Toner image 38 Guide plate 40 Fixing unit 41, 42 Heater 43 Heat source
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 3/00 H05B 3/00 310E 310J 335 335 Fターム(参考) 2H033 AA03 AA23 AA30 AA32 BA25 BA27 BA30 BB01 BB18 BB28 CA07 CA28 CA30 CA46 3K058 AA45 AA81 BA18 CA12 CA23 CA61 CB06 CB07 CD01 CE17 CE23 DA02 5H323 AA36 BB17 CA08 CB04 CB42 DA01 FF01 GG04 HH02 KK05 LL18 MM08 MM11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) H05B 3/00 H05B 3/00 310E 310J 335 335 F term (reference) 2H033 AA03 AA23 AA30 AA32 BA25 BA27 BA30 BB01 BB18 BB28 CA07 CA28 CA30 CA46 3K058 AA45 AA81 BA18 CA12 CA23 CA61 CB06 CB07 CD01 CE17 CE23 DA02 5H323 AA36 BB17 CA08 CB04 CB42 DA01 FF01 GG04 HH02 KK05 LL18 MM08 MM11
Claims (8)
ローラに当接して定着ローラとともに回転し、トナー画
像の転写された転写紙を前記定着ローラと前記加圧ロー
ラで加熱・加圧しつつ搬送して、当該トナー画像を転写
紙に定着させる定着部を備えた画像形成装置において、
前記定着ローラを加熱する加熱源として、少なくとも電
源回路に直列に接続されたメイン加熱源と補助加熱源を
有し、前記補助加熱源と並列に接続されてオン/オフ動
作して、オンのときに前記メイン加熱源を前記電源回路
に直接接続させて当該メイン加熱源にのみ前記電源回路
からの電源を供給させる第1モードと、オフのときに前
記メイン加熱源と前記補助加熱源に前記電源回路からの
電源を供給させる第2モードと、を切り換える切換手段
を備えていることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising: a fixing roller heated by a heating source; a fixing roller which contacts the fixing roller and rotates together with the fixing roller; and heats and presses a transfer sheet on which a toner image is transferred by the fixing roller and the pressing roller. In an image forming apparatus including a fixing unit that conveys and fixes the toner image on transfer paper,
As a heating source for heating the fixing roller, at least a main heating source and an auxiliary heating source connected in series to a power supply circuit, and connected in parallel with the auxiliary heating source to perform an on / off operation and turn on. A first mode in which the main heating source is directly connected to the power supply circuit to supply power from the power supply circuit only to the main heating source, and the power supply is supplied to the main heating source and the auxiliary heating source when off. An image forming apparatus comprising: a switching unit that switches between a second mode in which power is supplied from a circuit and a second mode.
状態からの復帰時等の急速な定着ローラの加熱を必要と
する際に、前記第1モードで前記定着ローラを加熱し、
当該定着ローラが所定の定着温度に加熱されると、前記
第2モードで前記定着ローラを加熱することを特徴とす
る請求項1記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus heats the fixing roller in the first mode when rapid heating of the fixing roller is required at the time of power-on and when returning from a standby state, and the like.
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the fixing roller is heated to a predetermined fixing temperature, the fixing roller is heated in the second mode.
状態からの復帰時等の急速な定着ローラの加熱を必要と
する際に、前記第1モードで前記定着ローラを加熱し、
当該定着ローラが所定の定着温度に加熱されると、前記
定着ローラの温度を検出する検出センサの検出結果に基
づいて、前記第1モードと前記第2モードを適宜選択し
て前記定着ローラを加熱することを特徴とする請求項1
記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus heats the fixing roller in the first mode when rapid heating of the fixing roller is required, for example, when power is turned on and when returning from a standby state.
When the fixing roller is heated to a predetermined fixing temperature, the first mode and the second mode are appropriately selected based on the detection result of the detection sensor that detects the temperature of the fixing roller to heat the fixing roller. 2. The method according to claim 1, wherein
The image forming apparatus as described in the above.
記補助加熱源への通電を位相制御またはパルス状制御す
る機能を有し、前記画像形成装置は、前記第1モードと
前記第2モードを適宜選択して前記加圧ローラを加熱す
る際、前記電源回路に前記位相制御またはパルス状制御
させて、前記第1モードでの平均電力を前記第2モード
での電力と略同等の電力に制御することを特徴とする請
求項3記載の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the power supply circuit has a function of controlling the power supply to the main heating source and the auxiliary heating source in a phase control or a pulse-like manner. When the pressure roller is heated by appropriately selecting, the phase control or the pulse-like control is performed by the power supply circuit so that the average power in the first mode is substantially equal to the power in the second mode. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the control is performed.
前記第1モードと前記第2モードを適宜選択して前記定
着ローラを加熱する際の平均電力をH1、前記第1モー
ドでの消費電力をH2、前記第2モードでの消費電力を
H3、前記画像形成装置の待機状態の前記定着部での電
力消費以外の消費電力をA1、前記画像形成装置の画像
形成動作時の前記定着部での電力消費以外の消費電力を
A2、前記画像形成装置の定格電力をMとし、H3≦M
−A2、H1≦M−A2のとき、H2≦M−A1となる
電力を消費することを特徴とする請求項4記載の画像形
成装置。5. The main heating source and the auxiliary heating source,
The average power when heating the fixing roller by appropriately selecting the first mode and the second mode is H1, the power consumption in the first mode is H2, the power consumption in the second mode is H3, A1 represents power consumption other than power consumption of the fixing unit in the standby state of the image forming apparatus, A2 represents power consumption other than power consumption of the fixing unit during image forming operation of the image forming apparatus, and A2 represents power consumption of the image forming apparatus. The rated power is M, and H3 ≦ M
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein when -A2 and H1≤M-A2, power satisfying H2≤M-A1 is consumed.
記定着ローラの軸方向において、それぞれの発熱分布が
異なることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれ
かに記載の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the main heating source and the auxiliary heating source have different heat distributions in an axial direction of the fixing roller. apparatus.
なくとも一方が、封入管内に、タングステンの発熱コイ
ルとキセノンガスまたはクリプトンガスを主成分とする
不活性ガスが封入された輻射ヒータであることを特徴と
する請求項1から請求項6のいずれかに記載の画像形成
装置。7. At least one of the main heating source and the auxiliary heating source is a radiant heater in which a heating coil of tungsten and an inert gas containing xenon gas or krypton gas as a main component are sealed in a sealing tube. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
熱コイルは、その色温度が2500K以上3500K以
下であることを特徴とする請求項7記載の画像形成装
置。8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein said tungsten heating coil of said main heating source has a color temperature of 2500 K or more and 3500 K or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001123031A JP2002318504A (en) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| JP2002318504A true JP2002318504A (en) | 2002-10-31 |
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ID=18972648
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| JP2001123031A Pending JP2002318504A (en) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | Image forming device |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2002318504A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7187880B2 (en) | 2002-03-29 | 2007-03-06 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Thermal fixing device and image forming apparatus using the same |
| JP2008242101A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Ricoh Co Ltd | Fixing apparatus and image forming apparatus |
| JP2022139944A (en) * | 2021-03-12 | 2022-09-26 | 株式会社リコー | Fixing device, image forming apparatus, and image forming method |
-
2001
- 2001-04-20 JP JP2001123031A patent/JP2002318504A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008242101A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Ricoh Co Ltd | Fixing apparatus and image forming apparatus |
| JP2022139944A (en) * | 2021-03-12 | 2022-09-26 | 株式会社リコー | Fixing device, image forming apparatus, and image forming method |
| JP7571634B2 (en) | 2021-03-12 | 2024-10-23 | 株式会社リコー | Fixing device, image forming apparatus and image forming method |
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