JPS6135472A - Fixing device - Google Patents
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- JPS6135472A JPS6135472A JP15789884A JP15789884A JPS6135472A JP S6135472 A JPS6135472 A JP S6135472A JP 15789884 A JP15789884 A JP 15789884A JP 15789884 A JP15789884 A JP 15789884A JP S6135472 A JPS6135472 A JP S6135472A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザビームプリンタ等のようにプレヒータと
ヒートローラを有する定着機の性能向上に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improving the performance of a fixing device having a preheater and a heat roller, such as a laser beam printer.
第1図はレーザビームプリンタの模式図を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of a laser beam printer.
感光ドラム1の表面は、帯電器2によって一様に帯電さ
れる。レーザ3からのレーザ光(連続的な光線)は、変
調器4で印刷データに対応した不連続々レーザ光に変調
され、回転多面鏡5によって感光ドラム1の軸方向に走
査して印刷データの露光像を形成する。Fθレンズ6は
、回転多面鏡5による走査が感光体1の軸方向の中央部
と側端部で速度差がでることを補正するために設けられ
る。The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by a charger 2. The laser beam (continuous beam) from the laser 3 is modulated into discontinuous laser beams corresponding to print data by a modulator 4, and scanned in the axial direction of the photosensitive drum 1 by a rotating polygon mirror 5 to convert the print data. Form an exposed image. The Fθ lens 6 is provided to correct the difference in scanning speed between the axial center and side edges of the photoreceptor 1 when the rotating polygon mirror 5 scans.
感光体1の印刷データの露光像は、現像機7においてト
ナー8によって現像される。現像機7の中のトナー8は
、酸化鉄球で構成されるキャリア9と摩擦帯電すること
でキャリア9と静電気的に結合して感光ドラム1の表面
へ搬送される。The exposed image of print data on the photoreceptor 1 is developed with toner 8 in a developing device 7 . The toner 8 in the developing device 7 is triboelectrically charged with a carrier 9 made of iron oxide balls, electrostatically bonded to the carrier 9, and transported to the surface of the photosensitive drum 1.
感光ドラム1のトナー像(トナーで現像された印刷デー
タ)は、転写器13において印刷用紙11の裏面からト
ナーの帯電電位と逆極性の高電圧を印加して印刷用紙1
1にトナー像を転写させる。The toner image (print data developed with toner) on the photosensitive drum 1 is transferred to the printing paper 1 by applying a high voltage having a polarity opposite to the charged potential of the toner from the back side of the printing paper 11 in the transfer device 13.
Transfer the toner image to 1.
クリーナ10は、転写時に感光ドラム1の表面に残存し
たトナーを清掃して、次の帯電工程(帯電器2による帯
電工程)に備えるために設ける。The cleaner 10 is provided to clean the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 during transfer in preparation for the next charging process (charging process by the charger 2).
トラクタ12a、12bは、印刷用紙11を搬送する爪
付の搬送車である。プレヒータ(予熱板)16は、印刷
用紙11の上のトナー像を予備加熱するため設けている
。プレヒータ16で予熱加熱されたトナー像は、ヒート
ローラ17と押圧ローラ18によって加熱押圧すること
で印刷用紙11に固着される。The tractors 12a and 12b are transport vehicles with claws that transport the printing paper 11. A preheater (preheating plate) 16 is provided to preheat the toner image on the printing paper 11. The toner image preheated by the preheater 16 is fixed to the printing paper 11 by being heated and pressed by a heat roller 17 and a pressure roller 18 .
サクション15は、プレヒータ16における予備加熱を
確実なものにするため、エアーを吸引して印刷用紙11
をプレヒータ16に密着させる機構である。In order to ensure preheating in the preheater 16, the suction 15 sucks air and heats the printing paper 11.
This is a mechanism for bringing the preheater 16 into close contact with the preheater 16.
サクション15は、印刷用紙11の幅に応じてサクショ
ンシャッタを移動させて、印刷用紙110幅外からの空
気漏れをなくする構造になっている。バッファ14は、
トラクタ12a、12bでの用紙送り(爪付の搬送車に
よる送り)とヒートローラ17と押圧ローラ18による
用紙送りの速度差を調整するために設けられている。フ
ェルト19は、ヒートローラ17にシリコンオイルヲ塗
布するために設けられる。オイル塗布機構20は、フェ
ルト19にシリコンオイルを供給するために設けられて
いる。プラーローラ21は、定着後ノ印刷用紙11を引
込んで折りたたみを助けるために設けられている。スプ
ライステーブル22は、印刷用紙工1が終端にきて、次
の印刷用紙11と接ぎ合わせるとき、貼合わせ(スプラ
イス)用のテーブルとして設けられている。The suction 15 has a structure that moves a suction shutter according to the width of the printing paper 11 to eliminate air leakage from outside the width of the printing paper 110. The buffer 14 is
It is provided to adjust the speed difference between paper feeding by the tractors 12a and 12b (feeding by a conveyor with claws) and paper feeding by the heat roller 17 and the pressure roller 18. The felt 19 is provided for applying silicone oil to the heat roller 17. The oil application mechanism 20 is provided to supply silicone oil to the felt 19. The puller roller 21 is provided to pull in the printing paper 11 after fixing to help fold it. The splice table 22 is provided as a splicing table when the printing paper 1 comes to the end and is spliced with the next printing paper 11.
係るプレヒータとヒートローラと抑圧ローラを具備して
なる定着機の定着可能領域は、第2図のような範囲にあ
る。The fixing area of the fixing device including the preheater, heat roller, and suppression roller is as shown in FIG.
横軸は、転写されたトナー像がのっている印刷用紙11
の表面(トナー像のある側)の温度(以下“用紙温度″
と称す)を示している。The horizontal axis represents the printing paper 11 on which the transferred toner image is placed.
Temperature of the surface (side with toner image) (hereinafter referred to as "paper temperature")
).
印刷用紙11は、速量55 Kf (用紙厚さ約80μ
m)の薄手用紙から、速量135Kt(用紙厚さ約20
0μm′)の厚手用紙まであり、速量55Kgの薄手用
紙では、用紙温度が約85〜90℃になるが、速量13
5KFの厚手用紙では、用紙温度が約60〜65℃程度
である。速量9o〜(用紙厚さ約140 pvn )の
中ぐらいの厚さの用紙においては、用紙温度は、約75
〜80℃付近である。The printing paper 11 has a speed of 55 Kf (paper thickness of approximately 80μ
m) thin paper, the speed is 135Kt (paper thickness approx.
There are thick papers up to 0μm'), and thin paper with a speed of 55Kg will have a paper temperature of about 85-90℃, but
For 5KF thick paper, the paper temperature is approximately 60 to 65°C. For medium-thick paper (paper thickness of about 140 pvn), the paper temperature should be about 75°C.
It is around ~80°C.
第2図の縦軸は、ヒートローラの温度制御を調整してヒ
ートローラの表面温度(以下”ヒートローラ温度”と称
す)を種々変えてプロットされる。The vertical axis in FIG. 2 is plotted by varying the surface temperature of the heat roller (hereinafter referred to as "heat roller temperature") by adjusting the temperature control of the heat roller.
第2図のホット・オフセット領域は、ヒートローラ温度
が高過ぎて、溶融したトナーの一部がヒートローラの表
面に転写(オフセットする)されるため、定着機の動作
領域に選べない範囲である。The hot offset area shown in Figure 2 is an area that cannot be selected as the operation area of the fuser because the heat roller temperature is too high and some of the melted toner is transferred (offset) to the surface of the heat roller. .
第2図のコールドオフセット領域は、ヒートローラ温度
が低過ぎてトナー像の一部のトナーが未溶融のままでヒ
ルトローラの表面に付着するため、定着機の動作領域に
選べない範囲である。The cold offset region shown in FIG. 2 cannot be selected as the operation region of the fixing device because the heat roller temperature is too low and some toner of the toner image remains unmelted and adheres to the surface of the heat roller.
定着機の動作領域としては、第2図の定着可能領域に入
れるためにヒートローラの温度は180℃(TH180
)に設定される。The temperature of the heat roller is 180°C (TH180°C) in order to enter the fixing area shown in Figure 2 as the operating area of the fixing device.
) is set.
係る定着機は、速量55Kfの薄手用紙(用紙温度85
〜90℃)においては、動作領域がホットオフセット領
域に近く、また速量135Kfの厚手用紙においては、
動作領域がコールド・オフセット領域に近いため、用紙
が乾燥していて用紙温度が高くなり過ぎたり、用紙が吸
湿していて用紙温度が十分あがらなかった場合には、動
作不良になる欠点がある。This fixing device is capable of handling thin paper (paper temperature: 85 Kf) at a speed of 55 Kf.
~90°C), the operating region is close to the hot offset region, and for thick paper with a speed of 135 Kf,
Since the operating area is close to the cold offset area, there is a drawback that malfunction may occur if the paper is dry and the paper temperature becomes too high, or if the paper absorbs moisture and the paper temperature does not rise sufficiently.
ホット・オフセットまたはコールド・オフセットの程度
が著しい場合には、オフセットしたトナーがフェルト1
9に過剰に堆積し、そのトナー片が再びヒートローラ1
7に付着して印刷を汚すことがある。If the degree of hot or cold offset is significant, the offset toner may
9, the toner particles are deposited on the heat roller 1 again.
7 and may stain the print.
また、ホットオフセット領域、またはコールドオフセッ
ト領域に近い動作領域で運転されているため、ヒートロ
ーラ17に微量のトナーが付着する傾向にあり、ヒート
ローラ17にシリコンオイルを塗布しているフェルト1
9ヘトナーがj[L易い。そのためフェルト19の送り
速度を速くしなければならず、フェルトの交換頻度が多
く、ランニングコストが高くなる欠点がある。Furthermore, since the operation is performed in an operating region close to the hot offset region or the cold offset region, a small amount of toner tends to adhere to the heat roller 17.
9 Hetner is j[L easy. Therefore, the feeding speed of the felt 19 must be increased, which results in frequent replacement of the felt, resulting in high running costs.
本発明の目的は、定着機の動作領域をホットオフセット
領域、またはコールドオフセット領域からできる限り遠
ざけることによって、金オフセットしたトナーによる印
刷汚れの障害を々くする。It is an object of the present invention to eliminate printing smear problems caused by gold-offset toner by moving the operating area of the fuser as far as possible from the hot or cold offset areas.
また、僚フェルトに付着するトナーの量を低減してフェ
ルトの交換周期を延長することにある。Another object of the present invention is to reduce the amount of toner adhering to the other felts, thereby extending the period for replacing the felts.
本発明は、第3図のように用紙温度に応じてヒートロー
ラ温度を190℃(Tutqo)と170℃(TH17
0)に切換えられれば、ホットオフセット領域、または
コールドオフセット領域から遠ざけられることに着用し
、用紙温度または用紙温度の代替え情報をフィードバッ
ク(帰還)させてヒートローラの制動温度を自動的に切
換えるように工夫したものである。The present invention adjusts the heat roller temperature to 190°C (Tutqo) and 170°C (TH17) according to the paper temperature as shown in
0), the heat roller braking temperature is automatically switched by feeding back the paper temperature or alternative information of the paper temperature by being placed away from the hot offset area or the cold offset area. It was devised.
用紙温度の検出器としては、赤外線温度計などがあるが
、高価であるため装置に組込んだのではコスト高になる
。そこで、速量が小さい薄手用紙では、プレヒータ上で
の用紙温度が高くなるが、用紙の熱容量が小さいため、
プレヒータの通電率は小さい。逆に速量の大きい用紙で
は、プレヒータ上での用紙温度が低いが、用紙の熱容量
が大きいためプレヒータの通電率が大きい点に着目して
、用紙速量とヒータの通電率との関連を用紙温度の代替
え情報として用いることで、用紙温度によってヒートロ
ーラの制御温度を切換えることにある。Infrared thermometers are available as paper temperature detectors, but they are expensive and would be expensive to incorporate into the device. Therefore, for thin paper with a low speed, the paper temperature on the preheater will be high, but because the heat capacity of the paper is small,
The energization rate of the preheater is small. On the other hand, for paper with a high speed, the paper temperature on the preheater is low, but the paper has a large heat capacity, so the preheater's energization rate is high. By using this information as a substitute for temperature, the control temperature of the heat roller can be switched depending on the paper temperature.
第4図においてプレヒーター6け、第1ブロツク(PH
1)、第2ブロツク、第3ブロツク(PH3)、第4ブ
ロツク(PH4)から構成される。各ブロックには、2
本のヒータと2個のサーミスタが配設されていて各ブロ
ックのサーミスタの抵抗値変化で温度変化を検知し、そ
の温度情報をフィードバックしてヒータのオン/オフを
行なってプレヒータを所定の温度に制御する。ヒータと
サーミスタの概略の配置を第4ブロツク(PH4)につ
いて示した。2本のヒータは、発熱部を用紙幅方向に分
担して幅狭の用紙が装着されたとき、用紙が覆っていな
い部分のプレヒータが過熱し過ぎるのを抑止する構成に
なっている。RF上ヒータ 1 Fi、THpサーミス
タ33が所定の温度を検知したとき通電をオフするよう
に制御される。RR上ヒータ2は、T)IRササ−スタ
34が所定の温度を検知したとき、通電をオフするよう
に制御される。In Fig. 4, there are 6 preheaters, 1st block (PH
1), a second block (PH3), and a fourth block (PH4). Each block has 2
A main heater and two thermistors are installed, and the temperature change is detected by the resistance value change of the thermistor of each block.The temperature information is fed back and the heater is turned on/off to keep the preheater at a predetermined temperature. Control. The approximate arrangement of the heater and thermistor is shown for the fourth block (PH4). The two heaters are configured to share the heat generating portion in the paper width direction to prevent the preheater in the portion not covered by the paper from overheating when narrow paper is loaded. When the RF upper heater 1 Fi, THp thermistor 33 detects a predetermined temperature, it is controlled to turn off the electricity. The upper RR heater 2 is controlled to turn off the current when the IR sustainer 34 detects a predetermined temperature.
幅狭の用紙の場合は、RR上ヒータ2の部分を用紙が通
過しないので、THRサーミスタ34が所定の温度を指
示している限り、RR上ヒータ2が通電されないため、
用紙が覆っていない部分のプレヒータを過熱させない。In the case of narrow paper, the paper does not pass through the RR upper heater 2, so as long as the THR thermistor 34 indicates a predetermined temperature, the RR upper heater 2 is not energized.
Do not overheat the preheater in areas not covered by paper.
サクショ/15は、印刷用紙11をプレヒータ16に密
着させるだめの印刷用紙11を通してエアーを吸引して
いる機構である。用紙幅に応じてサクションのシャッタ
の位置が制御されて、用紙幅外からの空気漏れが防げる
構造になっている。The suction/15 is a mechanism that sucks air through the printing paper 11 to bring the printing paper 11 into close contact with the preheater 16. The structure is such that the position of the suction shutter is controlled according to the paper width to prevent air leakage from outside the paper width.
第5図において、プレヒータ16の入口付近x。In FIG. 5, near the entrance x of the preheater 16.
の位置では、速量55匂、135bに依らず、用紙温度
はほぼ同一であるが、プレヒータの位置X1 + xt
I xs I x4につれて速量55Kfの薄手用紙
と速量135麺の厚手用紙の用紙温度に大きな相違があ
る。この理由は、速量55Kfの薄手用紙は、用紙の厚
さが薄いため暖まり易く、速量135Kgの厚手用紙は
、用紙が厚いために暖まりにくい点にある。At the position , the paper temperature is almost the same regardless of the speed 55 and 135b, but at the preheater position X1 + xt
As I xs I x4, there is a large difference in paper temperature between thin paper with a speed of 55 Kf and thick paper with a speed of 135 kf. The reason for this is that thin paper with a speed of 55 Kf is thin and easily warms up, whereas thick paper with a speed of 135 Kg is difficult to warm up due to its thickness.
また第5図により、速量55Kfの薄手用紙は、第1ブ
ロツクPH1(位置x1)、第2ブロツクPH2(位置
)h)での昇温か大きく、第3ブロックPH3、第4ブ
ロツクPH4での昇温か小さい傾向にあることが判かる
。これは、用紙の熱容量が小さいため、用紙温度が早く
プレヒータの制御温度に近づくととに起因するためと考
えられる。Furthermore, as shown in FIG. 5, for thin paper with a speed of 55 Kf, the rise in the first block PH1 (position x1) and the second block PH2 (position) h) is large, and the rise in the third block PH3 and fourth block PH4 is large. It can be seen that the temperature tends to be warmer and smaller. This is considered to be because the heat capacity of the paper is small, so that the paper temperature quickly approaches the control temperature of the preheater.
速量135Kgの厚手用紙では、用紙の熱容量が大きい
ため、用紙温度の上昇値が小さく、第4ブロツク(PH
4)のプレヒータでもさらに十分加熱しなければならな
い。For thick paper with a speed of 135 kg, the heat capacity of the paper is large, so the increase in paper temperature is small, and the 4th block (PH
Even the preheater (4) must be used to heat the product sufficiently.
第5図に示すプレヒータの位置と用紙温度の関係よりも
推察できるように第4ブロツク(PH4)のRF上ヒー
タ1においては、第1ブロツク(PH1)及び第2ブロ
ツク(PH2)のプレヒータよりも連i155Kfの用
紙の場合のON(オン)デユーティ−(通電比率)がか
々り小さく現われ、速量135tの用紙の場合のON(
オン)デー−ティーはかなり高く現われる。つまり第4
ブロツクのR,ヒータ31のONデユーティ−(通電比
率)は、用紙の速量の差(間接的に”用紙温度″の差)
を顕著に反映している。この特徴を利用して用紙温度の
代替え情報とすることが本発明のポイントである。ON
デユーティ−検出の対象となるヒータは、上記した理由
でRF上ヒータ1が望ましい。RR上ヒータ2は、用紙
幅が狭い用紙を適用したときは、覆われないのでONデ
ユーティ−検出に利用できない。As can be inferred from the relationship between the preheater position and paper temperature shown in FIG. The ON duty (current carrying ratio) for paper with a continuous speed of 155 Kf appears to be quite small, and the ON duty (on duty) for paper with a speed of 135 t appears quite small.
on) date appears quite high. In other words, the fourth
The ON duty (energization ratio) of block R and heater 31 is determined by the difference in paper speed (indirectly, the difference in "paper temperature")
is clearly reflected. The key point of the present invention is to utilize this feature to provide alternative information for paper temperature. ON
The heater to be subjected to duty detection is preferably the RF heater 1 for the reasons described above. The RR upper heater 2 cannot be used for ON duty detection because it is not covered when paper having a narrow paper width is used.
第6図(b)RF−ONは、RF上ヒータ1の通電状況
(0N10FFの状況)を速量55Kf、連量135K
yについて調べた結果である。ヒータのON10 F
F周期より十分長いゲート時間(tGATE ’)を設
けて、ヒータON期間中のクロック(第6図(a))の
数全計数することで、RF上ヒータ1のONデユーティ
(通電時間比率)を検出することができる。Fig. 6(b) RF-ON indicates the energization status of the RF upper heater 1 (0N10FF status) at a speed of 55Kf and a ream rate of 135K.
This is the result of investigating y. Heater ON10F
By setting a gate time (tGATE') that is sufficiently longer than the F cycle and counting all the clocks (Fig. 6 (a)) during the heater ON period, the ON duty (current-carrying time ratio) of the RF heater 1 can be calculated. can be detected.
第7図において、第4ブロツク(PH4)のプレヒータ
の温度が所定温度より下がるとTHFサーミスタ33の
抵抗値が増し、THFコンパレータ44の出力が反転し
インバータ42の出力が論理″′1”となる。ソリッド
ステートリレー(SSR)などで構成されるヒータドラ
イバ43がオンされてR,ヒータ31に通電される。In FIG. 7, when the temperature of the preheater of the fourth block (PH4) falls below a predetermined temperature, the resistance value of the THF thermistor 33 increases, the output of the THF comparator 44 is inverted, and the output of the inverter 42 becomes logic "'1". . A heater driver 43 composed of a solid state relay (SSR) or the like is turned on, and the heater 31 is energized.
ANDゲート44は、RF上ヒータ1がオン(ON)の
時のみクロック(CLOCK)を通過させる回路、カウ
ンタ45は、R,ヒータ31のON(オン)デユーティ
−を計数するカウンタ、コンパレータ46は、ヒートロ
ーラの制御温度を190℃に切換えるかどうかを判別す
るための比較回路である。The AND gate 44 is a circuit that allows the clock (CLOCK) to pass only when the RF heater 1 is ON, the counter 45 is a counter that counts the ON duty of the R and heater 31, and the comparator 46 is This is a comparison circuit for determining whether to switch the control temperature of the heat roller to 190°C.
基準データ回路47は、ヒートローラの制御温度を19
0℃に切換える比較データを与える回路である。コンパ
レータ46の出力がセットされたとき、ヒートローラ1
7の制御温度190℃が指示される。The reference data circuit 47 sets the control temperature of the heat roller to 19
This is a circuit that provides comparison data for switching to 0°C. When the output of the comparator 46 is set, the heat roller 1
7, the control temperature of 190°C is specified.
190℃サーモフェライト51及び170℃サーモフェ
ライト52は、フェライトがキュリ一温度付近で透磁率
が大幅に変化することを利用した温度センサである。差
動トランス53は、E形コアーの中央極に1次コイルが
巻かれていて10〜100 KHzの搬送波電圧が印加
される。両側の極には、2次コイルが巻かれていて1次
コイルによる磁束変化により誘起される起電圧が発生す
る。The 190° C. thermoferrite 51 and the 170° C. thermoferrite 52 are temperature sensors that utilize the fact that the magnetic permeability of ferrite changes significantly near the Curie temperature. The differential transformer 53 has a primary coil wound around the center pole of an E-shaped core, and a carrier wave voltage of 10 to 100 KHz is applied thereto. A secondary coil is wound around the poles on both sides, and an electromotive voltage is generated due to changes in magnetic flux caused by the primary coil.
E形コアー〇開放端の片側に上記のサーモフェライトが
対向して、他の片側には、対向しないように差動トラン
ス53は取付けられる。190℃サーモフェライト51
及び170℃サーモフェライト52が規定の温度に達し
ないときに、サーモフェライトの透磁率が大きく、差動
トランス53の片側に大き々起電圧がでるため、差動ト
ランス53に出力が現われる。The thermoferrite is mounted on one side of the open end of the E-shaped core, and the differential transformer 53 is mounted on the other side so as not to face it. 190℃ thermoferrite 51
When the 170° C. thermoferrite 52 does not reach the specified temperature, the magnetic permeability of the thermoferrite is large and a large electromotive voltage is generated on one side of the differential transformer 53, so that an output appears in the differential transformer 53.
逆に規定温度に達すると、サーモフェライトの透磁率が
大幅に小さくなるため、上記の起電圧が小さくなるため
、差動トランス53の差出力が小さくなる。On the contrary, when the specified temperature is reached, the magnetic permeability of the thermoferrite becomes significantly smaller, so the above-mentioned electromotive voltage becomes smaller, and the differential output of the differential transformer 53 becomes smaller.
第8図に示すように、ヒートローラ17の温度が170
℃以下のときは、ヒートローラ17の回転に応じて19
0℃サーモフェライト51及び170℃サーモフェライ
ト52が対向するときに出力があり、170℃を越えた
ときは、190℃サーモフェライト51に対向した時に
のみ出力がある。170℃サーモフェライト52は、キ
ュリ一温度を越えるため透磁率が減り、差動トランス5
3のセンナ対向側の起電圧も小さくなるため、第8図(
a)TaM!5IGLで170℃によるピークがなくな
る。As shown in FIG. 8, the temperature of the heat roller 17 is 170°C.
When the temperature is below 19°C, the rotation of the heat roller 17
There is an output when the 0°C thermoferrite 51 and the 170°C thermoferrite 52 face each other, and when the temperature exceeds 170°C, there is an output only when the thermoferrite 51 faces the 190°C. Since the 170°C thermoferrite 52 exceeds the Curie temperature, its magnetic permeability decreases and the differential transformer 5
8 (
a) TaM! At 5IGL, the peak due to 170°C disappears.
ヒートローラの温度が190℃を越えると、190℃サ
ーモフェライト51もキュリ一温度を越えるため、TH
MSIGLの出力がすべてなくなる。When the heat roller temperature exceeds 190°C, the 190°C thermoferrite 51 also exceeds the Curie temperature, so TH
All MSIGL output disappears.
第8図(a) THM S IGLの第1出力を起点に
して、第2出力(170℃の検出)の有無をチェックす
る窓((b) THM GATF、 )を設けて、その
窓内にTHMSIGLがある場合は、ヒートローラの温
度は170℃以下であることを意味し、(C) LOW
170が出力される。温度170℃以上(TEMP1
70)の検出は、LOW170信号を入力としてサンプ
ルホールド時間tJ(をもったサンプルホールド回路で
行なわれる。サンプルホールド時間tslは、ヒートロ
ーラの1回転の周期(tHR)より長く選ばれる。Figure 8 (a) Starting from the first output of THM S IGL, a window ((b) THM GATF, ) is provided to check the presence or absence of the second output (detection of 170°C), and the THM S IGL is installed within that window. If there is, it means that the temperature of the heat roller is 170℃ or less, and (C) LOW
170 is output. Temperature 170℃ or higher (TEMP1
70) is performed by a sample-and-hold circuit having a sample-and-hold time tJ (with the LOW170 signal as input. The sample-and-hold time tsl is selected to be longer than the cycle of one rotation (tHR) of the heat roller.
温度190℃以上(TEMP 190 )の検出は、T
HMSIGL信号を入力としてサンプルホールド時間t
sHをもったサンプルホールド回路で行なわれる。Detection of temperature 190℃ or higher (TEMP 190)
Sample hold time t with HMSIGL signal as input
This is done using a sample and hold circuit with sH.
第7図の温度検出回路54は、差動トランス53の1次
コイルへの搬送電圧の印加する回路、2次コイルからの
出力を変調する回路及び第8図に示すようなセンサ信号
の処理を行なう回路を具備した構成の回路である。The temperature detection circuit 54 in FIG. 7 includes a circuit for applying a carrier voltage to the primary coil of the differential transformer 53, a circuit for modulating the output from the secondary coil, and a sensor signal processing circuit as shown in FIG. This is a circuit that is equipped with a circuit that performs the following steps.
第7図のインバータ55、ANDゲート56、ANDゲ
ート57、NORゲート58は、ヒートローラの制御温
度の切換えを行なう回路である。The inverter 55, AND gate 56, AND gate 57, and NOR gate 58 in FIG. 7 are circuits for switching the control temperature of the heat roller.
:ff 7 ハL/ l 46 (7) THIII
O出力がセットされていないときは、ANDゲート56
が成立したとき(170℃になったときに)にソリッド
ステートリレー(SSR)などで構成されるヒータラン
プ・ドライバ59をオフさせて、ヒータランプ60の通
電を切るように制御される。:ff 7 HaL/l 46 (7) THIII
When the O output is not set, the AND gate 56
When the temperature is satisfied (when the temperature reaches 170° C.), the heater lamp driver 59 composed of a solid state relay (SSR) or the like is turned off, and the heater lamp 60 is controlled to be de-energized.
コンパレータ46のTI(190出力がセットされたと
きは、ANDゲート57が成立する(190℃)まで、
ヒータランプドライバ59をオフさせないで、ヒータラ
ンプ60の通電を続け、第8図(e)TEMP190が
セットされたとき、ヒータランプ60の通電を切るよう
に制御する。When the TI (190 output) of the comparator 46 is set, until the AND gate 57 is established (190°C),
The heater lamp 60 is energized without turning off the heater lamp driver 59, and when the TEMP 190 is set (FIG. 8(e)), the heater lamp 60 is controlled to be energized.
第6図に示すRF上ヒータ1のONデユーティ−(通電
比率)は、厳密には、RF上ヒータ1を覆う用紙の幅に
よっても影響を受ける。用紙幅が狭いはどONデユーテ
ィ−が小さくなる。Strictly speaking, the ON duty (energization ratio) of the RF upper heater 1 shown in FIG. 6 is also affected by the width of the paper covering the RF upper heater 1. The narrower the paper width, the smaller the ON duty.
そこで第10図に示すような用紙幅センサ機構を第9図
に示す用紙送り機構に配設して、用紙幅に対応した用紙
幅データをコード化して得て、基準データ回路47の比
較データを切換えれば、用紙幅の影響をも反映させた用
紙温度の代替え情報となるため、本発明の主旨をより忠
実に実行できる。Therefore, a paper width sensor mechanism as shown in FIG. 10 is arranged in the paper feed mechanism shown in FIG. If this is the case, the paper temperature will be replaced by information that also reflects the influence of the paper width, so that the gist of the present invention can be carried out more faithfully.
第9図において、ホール素子センサ71とマグネット7
2でセンサ系を構成する。トラクタ12Hに取付けられ
たマグネット72が、トラクタ12aの移動方向に配列
されたホール素子センサ71のいずれと対向したかによ
って用紙幅を検出する構造になっている。In FIG. 9, a Hall element sensor 71 and a magnet 7
2 constitutes a sensor system. The structure is such that the paper width is detected depending on which of the Hall element sensors 71 arranged in the moving direction of the tractor 12a the magnet 72 attached to the tractor 12H faces.
トラクタドライブシャフト75は、トラクタ12aの駆
動軸である。駆動モータは、図示していない。トラクタ
ガイドシャフト74は、トラクタ12mを用紙幅に応じ
て移動するためのガイド軸である。The tractor drive shaft 75 is a drive shaft of the tractor 12a. The drive motor is not shown. The tractor guide shaft 74 is a guide shaft for moving the tractor 12m according to the paper width.
ヨークサイドプレート73は、上記の用紙送り機構を支
持するプレートである。The yoke side plate 73 is a plate that supports the paper feeding mechanism described above.
第10図のセンサ基板81は、ホール素子センサ71を
所定の単位ピッチ(1/2インチもしくは1インチ)で
配列して、エンコード回路82でコード化して用紙幅の
データとし、上記した基準データ回路47の比較データ
の切換え情報とする。The sensor board 81 shown in FIG. 10 has Hall element sensors 71 arranged at a predetermined unit pitch (1/2 inch or 1 inch), encoded by an encoding circuit 82 as paper width data, and the above-mentioned reference data circuit 47 comparison data switching information.
第3図は、ヒートローラの制御温度の切換えを2値に選
び、第4図〜第8図の実施例についても2値をペースに
して説明してきているが、第11図に示すようにヒルト
ローラの制御温度の切換えを3値ないし4値に選ぶ場合
についても全く同様にして実現できる。In FIG. 3, the control temperature of the heat roller is changed to two values, and the embodiments shown in FIGS. 4 to 8 have been explained based on binary values. The switching of the control temperature between three values and four values can be realized in exactly the same manner.
また、第7図においてヒートローラの温度センサとして
サーモフェライトと差動トランスとの組合せで構成した
場合について説明しているが、サーミスタを用いて制御
温度をコンパレータ部分で切換える方法(説明は省略す
る)でも実現できる。In addition, although Fig. 7 describes a case in which the heat roller temperature sensor is configured by a combination of a thermoferrite and a differential transformer, there is a method in which a thermistor is used to switch the control temperature at the comparator section (explanation is omitted). But it can be achieved.
本発明によれば、プレヒータのヒータの通電比率を検知
することによってプレヒータ上の用紙温度を間接的に検
出できるので、用紙温度に対応しB
てヒートローラの制御温度の切換えができ、定着機の動
作点をホットオフセット領域またはコールドオフセット
領域より遠ざけることが可能となるため、オフセットし
たトナーが印刷を汚すという障害をなくすことができる
。1だ、ヒートローラにシリコンオイルを塗布するフェ
ルトへのトナーの堆積を低減できるので、フェルトの交
換周期を延長できる。According to the present invention, the temperature of the paper on the preheater can be indirectly detected by detecting the energization ratio of the heater of the preheater, so the control temperature of the heat roller can be changed according to the paper temperature, and the control temperature of the heat roller can be changed according to the paper temperature. Since the operating point can be moved away from the hot offset region or the cold offset region, it is possible to eliminate the problem of offset toner staining the print. 1. Applying silicone oil to the heat roller can reduce the accumulation of toner on the felt, so the felt replacement cycle can be extended.
さらに厚手用紙に対してヒートローラの温度が高くなる
ように自動的に切換わるため、厚手用紙では定着強度が
弱いという問題が改善できる。Furthermore, since the temperature of the heat roller is automatically switched to be higher for thick paper, the problem of weak fixing strength for thick paper can be solved.
第1図はレーザビームプリンタの模式図、第2図は従来
技術による定着機の動作点を示すグラフ、第3図は本発
明による定着機の動作点を示すグラフ、第4図はプレヒ
ータ部の構成を示す平面図、第5図はプレヒータの位置
とプレヒータ上の用紙温度との関係を示す図、第6図は
用紙の速量によってプレヒータのヒータの通電比率(O
Nデユーティ−)が変化する状況を示したタイムチャー
ト、第7図はプレヒータのデユーティを検出してヒート
ローラの制御温度を切換える概念を示すブロック図、第
8図は、2以上のヒートローラ温度を識別する概念を示
すタイムチャート、第9図は用紙幅の検出機構を具備し
た用紙送り機構部の平面図、第10図は用紙幅検出セン
サの構成を示す模式図、第11図はヒートローラの制御
温度を3値または4値に切換えた変形応用における定着
機の動作点を示すグラフである。
図において、1・・・感光ドラム、2・・・帯電器、3
・・・レーザ、4・・・変調器、5・・・回転多面鏡、
6・・・F19レンズ、 7・・・現像機、8・・・ト
ナー、9・・・キャリア、10・−・クリーナ、11・
・・印刷用紙、12・・・トラクタ、13・・・転写機
、14・・・バッファプレート、15・・・サクション
、16・・・プレヒータ、17・・・ヒートローラ、1
8・・・押圧ローラ、19・−・フェルト、20・・・
オイル塗布機構、21・・・プラーローラ、22・・・
スプライス・テーブル、16a・・・第1ブロツク(p
H1)、16b・・・第2ブロツク(pH2)、 16
C・・・第3ブロツク(1)H3)、16d・・・第4
ブロツク(1)H4)、 31・・・RFF2O
3タ、32・・・RR上ヒータ33・−・THFサーミ
スタ、34・・・THRサーミスタ、41・・・TH,
コンパレータ、42・・・インバータ、43・−・ヒー
タ・ドライバ、44・・・ANII’−)、45・・・
カウンタ、46・・・コンパレータ、47・・・基準デ
ータ回路、51・・・190℃サーモフェライト、52
・・・170℃サーモフェライト、53・・・差動トラ
ンス、54・・・温度検出回路、55・・・インバータ
、56−ANDゲート、57 ・ANDゲート、5 B
−NORケ−)、59・・・ヒータランプドライバ、6
o・・・ヒータランプ、71・・・ホール素子センサ、
72・・・マグネット、73・・−ヨークサイドプレー
ト、74・・・トラクタガイドシャフト、75・・・ト
ラクタドライブシャフト、 81・・・センサ基板、8
2・・・工/コーダ回路。
特許出願人の名称 日立工機株式会社
旨 g 、g 3 4 2
N へ −一 N N ゝ−−」−五0−肪
C哄く?
C) OC+ OC1()
+NC)艶鵠寸へ
N N N −一 −−−一÷J3−
−Z−C1−仝9鴫襖と
C【^
と +3 M 9 B 、、E。FIG. 1 is a schematic diagram of a laser beam printer, FIG. 2 is a graph showing the operating points of the fixing device according to the prior art, FIG. 3 is a graph showing the operating points of the fixing device according to the present invention, and FIG. FIG. 5 is a plan view showing the configuration, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the position of the preheater and the paper temperature on the preheater, and FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the preheater's heater energization ratio (O
Figure 7 is a block diagram showing the concept of detecting the duty of the preheater and switching the control temperature of the heat roller. A time chart showing the concept of identification, Fig. 9 is a plan view of the paper feed mechanism equipped with a paper width detection mechanism, Fig. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the paper width detection sensor, and Fig. 11 is a control of the heat roller. 7 is a graph showing the operating points of the fixing device in a modified application in which the temperature is changed to three or four values. In the figure, 1... photosensitive drum, 2... charger, 3
...Laser, 4...Modulator, 5...Rotating polygon mirror,
6...F19 lens, 7...Developer, 8...Toner, 9...Carrier, 10...Cleaner, 11...
...Printing paper, 12...Tractor, 13...Transfer machine, 14...Buffer plate, 15...Suction, 16...Preheater, 17...Heat roller, 1
8... Press roller, 19... Felt, 20...
Oil application mechanism, 21... Puller roller, 22...
Splice table, 16a...first block (p
H1), 16b...Second block (pH2), 16
C...Third block (1) H3), 16d...Fourth
Block (1) H4), 31...RFF2O 3ta, 32...RR upper heater 33...THF thermistor, 34...THR thermistor, 41...TH,
Comparator, 42... Inverter, 43... Heater driver, 44... ANII'-), 45...
Counter, 46... Comparator, 47... Reference data circuit, 51... 190°C thermoferrite, 52
...170°C thermoferrite, 53... Differential transformer, 54... Temperature detection circuit, 55... Inverter, 56-AND gate, 57 - AND gate, 5 B
-NORK), 59... Heater lamp driver, 6
o... Heater lamp, 71... Hall element sensor,
72... Magnet, 73...-Yoke side plate, 74... Tractor guide shaft, 75... Tractor drive shaft, 81... Sensor board, 8
2... Engineering/coder circuit. Name of patent applicant Hitachi Koki Co., Ltd. g, g 3 4 2 N to -1 N N ゝ--''-50-FatC? C) OC+ OC1() +NC) To glossy size N N N -1 ---1 ÷ J3-
-Z-C1-仝9髫饖 and C [^ and +3 M 9 B ,,E.
Claims (1)
ヒータをオン/オフさせる手段と、上記したヒータがオ
ンしている時間比率を計測する手段と、該時間比率と規
定の時間比率 とを比較する手段と、該比較手段の出 力に対応してヒートローラの制御温度を切換える手段と
、ヒートローラの温度を検知する手段と、ヒートローラ
の温度と上記した切換え可能な制御温度の指示とを比較
してヒートローラ内のヒータランプの通電をオン/オフ
させる手段とを具備したことを特徴とした定着機。 2、プレヒータの温度を検知する手段と、 前記温度検出手段の出力を帰還してプレヒータ内のヒー
タをオン/オフさせる手段と、プレヒータ内のヒータを
オンしている時間比率を計測する手段と、該時間比率と
規定の時間比率 と比較する手段と、用紙幅を検出する手段と、前記した
用紙幅データによって規定の時間比率を変更する手段と
、上記した比較 手段の出力に対応してヒートローラの制御温度を切換え
る手段と、ヒートローラの温度を検知する手段と、ヒー
トローラの温度と上記した切換え可能な制御温度の指示
とを比較して、ヒートローラ内のヒータランプの通電を
オン/オフさせる手段とを具備したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の定着機。[Claims] 1. In a fixing machine equipped with a preheater and a heat roller, there is provided a means for detecting the temperature of the preheater, and a means for feeding back the output of the temperature detecting means to turn on/off the heater in the preheater. a means for measuring the time ratio during which the heater is on; a means for comparing the time ratio with a prescribed time ratio; and a means for switching the control temperature of the heat roller in response to the output of the comparison means. and a means for detecting the temperature of the heat roller, and a means for comparing the temperature of the heat roller with the above-mentioned switchable control temperature instruction and turning on/off the energization of the heater lamp in the heat roller. A fusing machine featuring the following. 2. means for detecting the temperature of the preheater; means for feeding back the output of the temperature detection means to turn on/off the heater in the preheater; and means for measuring the ratio of time during which the heater in the preheater is turned on; means for comparing the time ratio with a prescribed time ratio; means for detecting the paper width; means for changing the prescribed time ratio according to the paper width data; and a heat roller in response to the output of the comparison means. A means for switching the control temperature of the heat roller, a means for detecting the temperature of the heat roller, and a means for comparing the temperature of the heat roller with the above-mentioned switchable control temperature instruction to turn on/off the energization of the heater lamp in the heat roller. 2. The fixing device according to claim 1, further comprising means for causing the fixing device to perform the fixing operation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15789884A JPS6135472A (en) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15789884A JPS6135472A (en) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | Fixing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6135472A true JPS6135472A (en) | 1986-02-19 |
Family
ID=15659831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15789884A Pending JPS6135472A (en) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | Fixing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6135472A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02143279A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Canon Inc | Picture forming device |
WO1994009410A1 (en) * | 1992-10-22 | 1994-04-28 | Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft | Thermofixing arrangement for printing or copying machines with a low temperature preheating saddle |
US5758227A (en) * | 1993-07-28 | 1998-05-26 | Oce Printing Systems Gmbh | Thermal fixing system for recording media of a printer or copier device that are printed on one or both sides |
JP2015187692A (en) * | 2014-03-12 | 2015-10-29 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15789884A patent/JPS6135472A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02143279A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Canon Inc | Picture forming device |
WO1994009410A1 (en) * | 1992-10-22 | 1994-04-28 | Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft | Thermofixing arrangement for printing or copying machines with a low temperature preheating saddle |
US5758227A (en) * | 1993-07-28 | 1998-05-26 | Oce Printing Systems Gmbh | Thermal fixing system for recording media of a printer or copier device that are printed on one or both sides |
JP2015187692A (en) * | 2014-03-12 | 2015-10-29 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
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