JP3322794B2 - Fixing roller control device in image forming apparatus - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式画像形
成装置に使用される定着ローラ制御装置に関し、特に未
定着トナー像の熱定着を行うヒータ内蔵の定着ローラの
温度制御に係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing roller control device used in an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to temperature control of a fixing roller having a heater for thermally fixing an unfixed toner image.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より複写機、プリンタ等の画像形成
装置において、ヒータを内蔵した定着ローラと加圧ロー
ラの組み合わせからなるローラ型定着装置の温度制御
は、一般にヒータのオンオフ制御方式、時間の経過に伴
ってその温度を上げていく比例制御方式、若しくはこれ
らの組み合わせからなる制御方式を用いて、精度良い温
度制御を行っている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, the temperature control of a roller-type fixing device comprising a combination of a fixing roller having a built-in heater and a pressure roller is generally performed by a heater on / off control method and time. Accurate temperature control is performed by using a proportional control method in which the temperature is raised with the passage of time or a control method composed of a combination of these.

【０００３】しかし、上記の定着装置では、図１５に示
すように、小サイズ用紙の通る領域（以下、小領域と称
する）Ｓは定着ローラ１の中央部とされ、大サイズ用紙
の通る領域（以下、大領域と称する）Ｌよりも狭くなっ
ており、小サイズ用紙のコピーを行うとき、図１６に示
すようにプリントスイッチのオンによるコピー開始と同
時にヒータは常時オンされるが、定着ローラ１の中央部
の表面温度は用紙に熱を奪われ下降していく。それに対
して、定着ローラ１の大領域Ｌの一部である両端部の表
面温度は、用紙が通らないので用紙による熱の損失が無
く上昇していく。なお、図中、定着ローラ１の中央部の
表面温度は実線で示し、両端部の表面温度は破線で示し
ており、以下同様である。However, in the above-described fixing device, as shown in FIG. 15, an area (hereinafter, referred to as a small area) S through which a small-sized sheet passes is set at the center of the fixing roller 1 and an area (through which a large-size sheet passes). When a small-size sheet is copied, the heater is always turned on at the same time as the start of the copy by turning on the print switch as shown in FIG. The surface temperature at the central part of the sheet falls due to the heat taken by the sheet. On the other hand, the surface temperature at both ends, which are part of the large area L of the fixing roller 1, rises without loss of heat due to the sheet because the sheet does not pass through. In the drawing, the surface temperature at the center of the fixing roller 1 is indicated by a solid line, the surface temperatures at both ends are indicated by broken lines, and so on.

【０００４】そして、コピー終了時には、図１５に示す
ように定着ローラ１の中央部と両端部で表面温度にｔ１
（３０〜４０℃）の温度差が生じ、またこの温度差によ
る中央部と両端部の熱膨張の違いから定着ローラ１およ
び加圧ローラ２の中央部と両端部とではニップ幅に大き
な差が生じ、逆クラウン形状となり、中央部と両端部と
の境目でニップ幅差が基準値以上のＡ１（１〜２ｍｍ）
に変化する。At the end of copying, as shown in FIG. 15, the surface temperature at the center and both ends of the fixing roller 1 becomes t1.
(30 to 40 ° C.), and a large difference in the nip width between the center and both ends of the fixing roller 1 and the pressure roller 2 due to the difference in thermal expansion between the center and both ends due to the temperature difference. A1 (1-2 mm) with a nip width difference equal to or greater than the reference value at the boundary between the center and both ends
Changes to

【０００５】コピー終了後もヒータはオン状態で定着ロ
ーラ１の中央部の表面温度が基準温度Ｔ１（１９０℃）
に達するまで継続し、その後ヒータをオンオフして基準
温度Ｔ１に保持する温調状態となる。しかし、温調状態
になるにはある一定の時間を要するため、小サイズ用紙
が複数枚コピーされた後に大サイズ用紙のコピーを続け
て行うと、図１７に示す各ローラ１，２の状態によって
定着性を決定する要因の一つであるニップ幅が中央部と
両端部で大きな差が生じ、用紙にかかる定着圧が中央部
と両端部で異なり、大サイズ用紙の中央部と両端部との
境目に定着濃度むら、ずれが生じる。After the copying is completed, the heater is turned on and the surface temperature of the central portion of the fixing roller 1 is set to the reference temperature T1 (190 ° C.).
Until the temperature reaches the reference temperature T1. However, since it takes a certain period of time to reach the temperature control state, if a large-size sheet is continuously copied after a plurality of small-size sheets have been copied, the fixing property depends on the state of the rollers 1 and 2 shown in FIG. The nip width, which is one of the factors that determine the difference, is large at the center and both ends, and the fixing pressure applied to the paper is different at the center and both ends, and at the boundary between the center and both ends of large size paper. Uneven fixing density and deviation occur.

【０００６】また、定着ローラ１の両端部における用紙
の通らない領域の表面温度が上昇することにより、両端
のオーバーシュートによる機内温度の上昇および定着ロ
ーラの軸受、回転駆動用ギヤ等の熱劣化部品の耐久性に
影響を与えるという問題がある。[0006] In addition, the surface temperature in the area through which the sheet does not pass at both ends of the fixing roller 1 rises, so that the internal temperature rises due to overshoots at both ends, and heat-deteriorating components such as the fixing roller bearings and rotary driving gears. There is a problem of affecting the durability of the device.

【０００７】ところで、定着ローラ１の表面温度を均一
化するために、第１の方法として、図１８に示すように
定着ローラ１内に加熱箇所の異なる２本のヒータ３，４
を設け、小サイズ用紙ではヒータ３を使い、大サイズ用
紙では両ヒータ３，４を使うといった用紙サイズに応じ
て使い分けを行っている。By the way, in order to make the surface temperature of the fixing roller 1 uniform, as a first method, as shown in FIG.
The heater 3 is used for small-size paper, and the heaters 3 and 4 are used for large-size paper.

【０００８】第２の方法として、特開平４ー３３８７８
９号公報に記載されているように、定着ローラ表面の用
紙が通る中央部と用紙が通らない端部に各１個づつ温度
検知手段を設け、それぞれの温度検出信号に基づいてヒ
ータの通電制御を行い、定着ローラの両端部の温度上昇
を抑制している。この場合、必要に応じて定着ローラの
両端側方に冷却用のファンを設け、温度検出信号によっ
てファンを回転させる。As a second method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-33878
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-222, temperature detecting means is provided at each of a central portion of the surface of the fixing roller through which the paper passes and an end portion through which the paper does not pass, and the energization control of the heater is performed based on the respective temperature detection signals. To suppress the temperature rise at both ends of the fixing roller. In this case, if necessary, cooling fans are provided on both sides of the fixing roller, and the fans are rotated based on a temperature detection signal.

【０００９】第３の方法として、特開昭６２−２６４０
８４号公報に記載されているように、定着ローラの両端
部と中央部との中間部に最高温度が得られるように定着
ローラに対するヒータである赤外線ランプの配光を設計
し、その最高温度部に温度検出器を定着ローラ表面に接
触させて配することにより、定着ローラの表面温度の不
均一性を改善している。[0009] As a third method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-2640 is disclosed.
No. 84, the light distribution of an infrared lamp, which is a heater for the fixing roller, is designed so that the highest temperature is obtained between the both ends and the center of the fixing roller. By disposing a temperature detector in contact with the surface of the fixing roller, the non-uniformity of the surface temperature of the fixing roller is improved.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、小サイ
ズ用紙を複数枚コピー後に大サイズ用紙を直ちにコピー
する場合、第１の方法においては、一方のヒータのオン
動作以外に他方のヒータのオン動作を行うように駆動制
御しなければならないので、定着ローラの両端部の温度
が定着可能な定着温度になるまでに時間を有するだけで
なく、定着ローラの中央部と両端部との境目における濃
度むら、ずれをおこさないようにする温度管理は難し
く、複写スピードが遅いものになる。また、ヒータを２
本使用することでコストアップにもなる。However, when a large-size sheet is copied immediately after copying a plurality of small-size sheets, the first method involves turning on the other heater in addition to turning on the other heater. Since it is necessary to perform drive control so as to perform, not only has time until the temperature at both ends of the fixing roller reaches the fixing temperature at which fixing can be performed, but also the density unevenness at the boundary between the center portion and both ends of the fixing roller, It is difficult to control the temperature so as not to cause the shift, and the copying speed becomes slow. In addition, heater 2
The use of this also increases the cost.

【００１１】次に、第２の方法では、温度検出手段を２
個使用することで定着ローラ両端の表面温度は検出でき
るものの、定着ローラの中央部と両端部との境目で濃度
むら、ずれを生むニップ幅差を検出できず、大サイズ用
紙に対する両者の境目での濃度むら、ずれについての問
題解決にはつながらない。しかも、温度検出手段を２個
使用することで温度制御が複雑となるとともに、大サイ
ズ用紙のコピー時には定着ローラの中央部と両端部とで
は表面温度にあまり差が生じず、２個使用する必要性が
低い。さらに、両端にファンを設けた場合には、これに
よってコストアップにもなる。Next, in the second method, the temperature detecting means is set to 2
Although the surface temperature at both ends of the fixing roller can be detected by using this unit, it is not possible to detect the nip width difference that causes uneven density and deviation at the boundary between the center and both ends of the fixing roller. It does not solve the problem of uneven density and deviation. In addition, the use of two temperature detecting means complicates the temperature control, and when copying large-size paper, there is not much difference in the surface temperature between the center and both ends of the fixing roller. Poor. Further, when fans are provided at both ends, this also increases the cost.

【００１２】第３の方法では、定着ローラの中央部の表
面温度が低いため、小サイズ用紙が定着ローラを通過す
るとき中央部の表面温度が大きく低下する恐れがあり、
定着不良が発生したり、あるいは中央部と両端部との温
度差が大きくなって、続けて大サイズ用紙が定着ローラ
を通過する場合に定着濃度むら、ずれが生じたりするこ
とがある。In the third method, since the surface temperature of the central portion of the fixing roller is low, the surface temperature of the central portion may be significantly reduced when the small-sized paper passes through the fixing roller.
Fixing failure may occur, or the temperature difference between the center and both ends may increase, and if large-size paper subsequently passes through the fixing roller, uneven fixing density and deviation may occur.

【００１３】本発明は、上記に鑑み、小サイズ用紙の画
像形成の際に定着ローラの温度制御を行って表面温度を
均一にする定着ローラ制御装置の提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a fixing roller control device that controls the temperature of a fixing roller when forming an image on a small-size sheet to make the surface temperature uniform.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、ヒータを有する定着ローラと、該定着ローラの表
面温度を検出する温度検出器とを備え、前記定着ローラ
における小サイズ用紙の通る領域が大サイズ用紙の通る
領域よりも狭くなった画像形成装置において、小サイズ
用紙の画像形成中に前記ヒータの駆動制御を行う制御手
段が設けられ、前記定着ローラの表面温度が定着可能な
最低温度である定着下限温度とこれより高い待機時の基
準温度との間になるように前記ヒータは駆動されるもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a fixing roller having a heater, and a temperature detector for detecting a surface temperature of the fixing roller. In the image forming apparatus in which is smaller than the area through which the large-size paper passes, control means for controlling the driving of the heater during image formation on the small-size paper is provided, and the surface temperature of the fixing roller is the minimum temperature at which fixing can be performed. The heater is driven so as to fall between the fixing lower limit temperature and a higher reference temperature during standby.

【００１５】そして、小サイズ用紙の画像形成枚数に応
じて基準温度より低く定着下限温度より高い第１設定温
度を設定する第１設定手段が設けられ、制御手段は、小
サイズ用紙の画像形成開始後ヒータをオフして定着ロー
ラの表面温度が基準温度から第１設定温度まで低下した
ときに前記ヒータをオンする機能を有せしめられたもの
である。Further, there is provided a first setting means for setting a first setting temperature lower than the reference temperature and higher than the fixing lower limit temperature in accordance with the number of images formed on the small-size paper, and the control means starts image formation on the small-size paper. After the heater is turned off, the heater is turned on when the surface temperature of the fixing roller drops from the reference temperature to the first set temperature.

【００１６】あるいは他の課題解決手段は、互いに異な
る種類のトナーが収納された複数の現像器と、定着ロー
ラ、該定着ローラを加熱するヒータおよび前記定着ロー
ラの表面温度を検出する温度検出器を有する定着装置と
を備え、前記定着ローラにおける小サイズ用紙の通る領
域が大サイズ用紙の通る領域よりも狭くなった画像形成
装置において、トナーの種類に応じて待機時の基準温度
より低く定着可能な最低温度である定着下限温度より高
い第１設定温度を設定する第１設定手段と、小サイズ用
紙の画像形成中に前記ヒータの駆動制御を行う制御手段
とが設けられ、前記定着ローラの表面温度が基準温度と
第１設定温度との間になるように前記ヒータは駆動され
るものである。Another object of the present invention is to provide a developing device containing a plurality of different types of toner, a fixing roller, a heater for heating the fixing roller, and a temperature detector for detecting a surface temperature of the fixing roller. In the image forming apparatus, the fixing roller includes a fixing device having a smaller area through which the small-sized paper passes than the large-size paper passes. A first setting unit configured to set a first set temperature higher than a fixing lower limit temperature, which is a minimum temperature, and a control unit configured to perform drive control of the heater during image formation on a small-size sheet, and a surface temperature of the fixing roller is provided. Is driven between the reference temperature and the first set temperature.

【００１７】上記の各課題解決手段において、画像形成
開始と同時にヒータはオフされ、定着ローラの表面温度
は、基準温度より下がるが定着下限温度よりも高く維持
される。その結果、定着ローラにおける小サイズ用紙の
通る領域と大サイズ用紙の通る領域との境目での温度差
は、ヒータオンの状態のまま画像形成が行われる場合よ
りもはるかに小さくでき、定着ローラの表面温度が均一
となり、大サイズ用紙の画像形成を続けて行ってもこの
境目における定着濃度むら、ずれの発生を防止できる。In each of the above-described means for solving the problems, the heater is turned off at the same time as the start of image formation, and the surface temperature of the fixing roller is kept lower than the reference temperature but higher than the fixing lower limit temperature. As a result, the temperature difference at the boundary between the area where the small-size paper passes and the area where the large-size paper passes on the fixing roller can be much smaller than in the case where image formation is performed while the heater is on, and the surface of the fixing roller The temperature becomes uniform, and even when image formation on large-size paper is continued, it is possible to prevent the occurrence of uneven fixing density and deviation at this boundary.

【００１８】また、定着ローラの小サイズ用紙の通る領
域のニップ幅を測定し、前記定着ローラの大サイズ用紙
の通る領域から小サイズ用紙の通る領域を除いた領域の
ニップ幅を測定し、かつこれら測定値からニップ幅差を
検出するニップ幅検出手段を設けて、前記ニップ幅差に
応じて第１設定温度を変更するとよい。The nip width of the fixing roller in a region through which the small-sized paper passes is measured, and the nip width of a region excluding the region through which the small-size paper passes through the large-size paper passing region of the fixing roller is measured, and It is preferable to provide a nip width detecting means for detecting a nip width difference from these measured values, and to change the first set temperature according to the nip width difference.

【００１９】すなわち、画像形成中にニップ幅差を検出
して、ニップ幅差が問題ないレベルであれば第１設定温
度を上げていくことにより、定着ローラの表面温度の過
度の低下を防止して、定着性の向上を図ることができ
る。That is, the nip width difference is detected during image formation, and if the nip width difference is at a level that does not cause a problem, the first set temperature is raised to prevent an excessive decrease in the surface temperature of the fixing roller. Thus, the fixability can be improved.

【００２０】また、第１設定温度でヒータをオンしてか
らニップ幅差が定着濃度むら、ずれを起こすことがない
上限のニップ幅差である所定値に達したときに前記ヒー
タをオフする機能を有せしめられたものである。Further, a function of turning off the heater when the nip width difference reaches a predetermined value which is the upper limit nip width difference which does not cause unevenness in fixing density or deviation after turning on the heater at the first set temperature. It is a thing that was given.

【００２１】したがって、第１設定温度に達し、ヒータ
がオンしてそれ以降も画像形成を継続している場合、定
着ローラにおける小サイズ用紙の通る領域と大サイズ用
紙の通る領域との境目での温度差は徐々に大きくなり、
ニップ幅差も大きくなるが、所定値に達するとヒータを
オフすることにより、上記温度差が大きくならず、また
ニップ幅差もそれ以上大きくならず、ニップ幅差は引き
続いて大サイズ用紙の画像形成を行うのに差し障りのな
いレベルを確保することができる。Therefore, when the temperature reaches the first set temperature and the heater is turned on and the image formation is continued after that, at the boundary between the area where the small size paper passes through the fixing roller and the area where the large size paper passes. The temperature difference gradually increases,
The nip width difference increases, but when the heater reaches a predetermined value, the heater is turned off, so that the temperature difference does not increase, and the nip width difference does not increase any more. A level that does not hinder the formation can be secured.

【００２２】さらに、上記のヒータの駆動制御に加え
て、制御手段にニップ幅差が小さくなるように前記定着
ローラの回転制御を行う機能を有せしめたものである。
すなわち、画像形成終了後にニップ幅差が所定の値より
大きくなっている場合、その度合いに応じて問題ないレ
ベルまでニップ幅差がなるように任意の時間だけ定着ロ
ーラを回転させる。したがって、定着ローラの表面温度
の均一化がスムーズに行われ、続いて大サイズ用紙の画
像形成を行うとき、定着ローラにおける小サイズ用紙の
通る領域と大サイズ用紙の通る領域との境目における定
着濃度むら、ずれの発生を防止できる。Further, in addition to the above-described heater drive control, the control means has a function of controlling the rotation of the fixing roller so as to reduce the nip width difference.
That is, when the nip width difference is larger than the predetermined value after the image formation is completed, the fixing roller is rotated for an arbitrary time so that the nip width difference reaches a level that does not cause any problem according to the degree. Therefore, the surface temperature of the fixing roller is made uniform, and subsequently, when an image is formed on a large-sized sheet, the fixing density at the boundary between the area where the small-sized sheet passes and the area where the large-sized sheet passes on the fixing roller. The occurrence of unevenness and deviation can be prevented.

【００２３】また他に、制御手段に定着ローラの表面温
度が基準温度から第１設定温度まで低下したらヒータを
オンしながら用紙の搬送を一時停止する機能を有せしめ
てもよい。したがって、定着ローラの表面温度が基準温
度に達するまで定着動作は行われないので、定着ローラ
の表面温度の低下を避けて定着性の低下を防止できると
ともに、均一化も図ることができる。Further, the control means may have a function of temporarily stopping the conveyance of the sheet while turning on the heater when the surface temperature of the fixing roller falls from the reference temperature to the first set temperature. Therefore, since the fixing operation is not performed until the surface temperature of the fixing roller reaches the reference temperature, a decrease in the surface temperature of the fixing roller can be avoided, and a decrease in the fixing property can be prevented.

【００２４】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図２は本発明の実施形態に係る定着
ローラ制御装置を備えた画像形成装置である電子写真プ
リンタの概略ブロック図である。用紙搬送経路１０に
は、上流側より給紙カセット１１、給紙ローラ１２、搬
送ローラ１３、用紙通過検出センサ１４、レジストロー
ラ１５、感光体ドラム１６が配置され、感光体ドラム１
６の周辺近傍には、それぞれ異なる色のトナーを収納し
た２個の現像器１７ａ、１７ｂが所望の色で複写できる
ように矢印方向に移動可能にそれぞれ設けられ、固設さ
れた現像器１７ａは黒トナーが充填され、他方の現像器
１７ｂは外部から装着可能であって、例えば、赤、青、
黄等のトナーが充填されている。さらに感光体ドラム１
６の回転方向下流側には転写用帯電器１８および分離帯
電器１９が配設されている。また、用紙搬送経路１０の
感光体ドラム１６よりも下流側には、搬送ベルト２０、
搬送ガイド２１、定着装置２２が配置されている。定着
装置２２は、互いに同期して回転する定着ローラ２３と
加圧ローラ２４からなり、給紙ローラ１２、レジストロ
ーラ１５および定着ローラ２３はそれぞれ同一周速で駆
動可能に図示しないマイクロコンピュータにより制御さ
れていて、公知の電子写真動作を行う。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic block diagram of an electrophotographic printer which is an image forming apparatus provided with the fixing roller control device according to the embodiment of the present invention. In the paper transport path 10, a paper feed cassette 11, a paper feed roller 12, a transport roller 13, a paper passage detection sensor 14, a registration roller 15, and a photosensitive drum 16 are arranged from the upstream side.
6, two developing units 17a and 17b containing toners of different colors are provided so as to be movable in the direction of the arrow so as to be able to copy in a desired color. Black developer is filled, and the other developing unit 17b can be mounted from the outside, for example, red, blue,
The toner such as yellow is filled. Further, the photosensitive drum 1
A transfer charger 18 and a separation charger 19 are disposed downstream of the rotation direction 6. Further, on the downstream side of the photosensitive drum 16 in the paper transport path 10, a transport belt 20
A transport guide 21 and a fixing device 22 are provided. The fixing device 22 includes a fixing roller 23 and a pressure roller 24 that rotate in synchronization with each other. The paper supply roller 12, the registration roller 15, and the fixing roller 23 are controlled by a microcomputer (not shown) so that they can be driven at the same peripheral speed. And performs a known electrophotographic operation.

【００２５】定着ローラ２３は、円筒状のアルミニウ
ム、ステンレス鋼の表面にフッ素樹脂等が被覆されたロ
ーラであり、その内部に軸方向に沿ってハロゲンランプ
等のヒータ２５が内蔵されている。加圧ローラ２４は、
芯金にシリコンゴムを被覆してなる。そして、定着ロー
ラ２３の中央部の表面上に接触あるいは近接してサーミ
スタからなる温度検出器２６が配置されている。なお、
温度検出器２６は定着ローラ２３の端部に配置してもよ
い。また、加圧ローラ２４もヒータ２５を内蔵していて
もよい。The fixing roller 23 is a roller in which a surface of a cylindrical aluminum or stainless steel is coated with a fluororesin or the like, and has a heater 25 such as a halogen lamp built therein along the axial direction. The pressure roller 24
The core metal is covered with silicon rubber. Further, a temperature detector 26 formed of a thermistor is disposed in contact with or close to the surface of the central portion of the fixing roller 23. In addition,
The temperature detector 26 may be arranged at an end of the fixing roller 23. Further, the pressure roller 24 may also include the heater 25 therein.

【００２６】また、定着ローラ２３の小領域Ｓである中
央部のニップ幅を測定し、大領域Ｌから小領域Ｓを除い
た領域Ｍである端部のニップ幅を測定し、かつこれら測
定値からニップ幅差Ａを検出するニップ幅検出手段２７
が設けられている。これは、図３に示すように定着ロー
ラ２３と加圧ローラ２４のニップ部分の延長線上で用紙
の通過を妨げない場所に各ローラ２３，２４の中央部と
端部にそれぞれ対向して光センサ等の２個の測距センサ
２７ａ，２７ｂが配設され、各測距センサ２７ａ，２７
ｂの測定値から演算を行ってニップ幅差Ａを常時求めて
いる。なお、小領域Ｓが定着ローラ２３の一端側に片寄
ってあるような画像形成装置では、測距センサ２７ａ，
２７ｂは定着ローラ２３の両端部に対向させてそれぞれ
配置すればよい。この場合、大領域Ｌと小領域Ｓとの境
目は中央部近傍となる。Further, the nip width at the center, which is the small area S of the fixing roller 23, is measured, and the nip width at the end, which is the area M excluding the small area S from the large area L, is measured. Width detection means 27 for detecting the nip width difference A from the
Is provided. As shown in FIG. 3, the optical sensor is disposed at a location where the passage of the sheet is not hindered on the extension of the nip portion between the fixing roller 23 and the pressure roller 24 and opposed to the center and the end of each of the rollers 23 and 24. And the like, and two distance measuring sensors 27a and 27b are provided.
The nip width difference A is always obtained by performing an operation from the measured value of b. In an image forming apparatus in which the small area S is offset toward one end of the fixing roller 23, the distance measurement sensors 27a,
27b may be disposed opposite to both ends of the fixing roller 23, respectively. In this case, the boundary between the large area L and the small area S is near the center.

【００２７】本実施形態の定着ローラ制御装置は、図４
に示すように、待機時の基準温度Ｔ１より低くトナーの
定着可能な最低温度である定着下限温度Ｔ３より高い第
１設定温度Ｔ２を設定する第１設定手段３０と、ニップ
幅差Ａに応じて基準温度Ｔ１より低く第１設定温度Ｔ２
より高い第２設定温度Ｔ５を設定する第２設定手段３１
と、小サイズ用紙のコピー中に定着ローラ２３の表面温
度が定着下限温度Ｔ３と基準温度Ｔ１との間になるよう
にヒータ２５の駆動制御および定着ローラ２３の回転制
御を行う制御手段３２とを備えている。なお、大サイズ
用紙のコピーでは、定着ローラ２３の表面温度が基準温
度Ｔ１になるように通常の温度制御が行われる。ところ
で、小サイズ用紙とは、例えばＢ５横、Ａ４横、Ａ５縦
であり、大サイズ用紙とは、Ｂ４横、Ｂ５縦、Ａ３横、
Ａ４縦である。FIG. 4 shows a fixing roller control device according to this embodiment.
As shown in (1), the first setting means 30 for setting a first setting temperature T2 lower than the reference temperature T1 during standby and higher than the fixing lower limit temperature T3 which is the lowest temperature at which the toner can be fixed, and the nip width difference A First set temperature T2 lower than reference temperature T1
Second setting means 31 for setting a higher second set temperature T5
And control means 32 for controlling the driving of the heater 25 and controlling the rotation of the fixing roller 23 so that the surface temperature of the fixing roller 23 is between the lower fixing temperature T3 and the reference temperature T1 during the copying of the small-size paper. Have. When copying large-size paper, normal temperature control is performed so that the surface temperature of the fixing roller 23 becomes the reference temperature T1. By the way, the small size paper is, for example, B5 width, A4 width, A5 length, and the large size paper is B4 width, B5 length, A3 width,
A4 portrait.

【００２８】制御手段３２では、用紙サイズ、コピー枚
数、トナーの種類等のコピー条件が入力されると、温度
検出器２６からの表面温度に応じた出力電圧が温度制御
周期決定部３３に入力される。温度制御周期決定部３３
は、制御目標温度と温度検出器２６によって検出された
検知温度との温度差に対応する差電圧を増幅して出力す
る温度差検出回路３４と、この差電圧と比較してＰＷＭ
（パルス幅変調回路）３５に出力するパルス密度信号の
周波数変調を行うＶＣＯ（周波数変調回路）３６とから
なる。そして、ＰＷＭ３５からのパルス幅変調信号は所
定のプログラムに基づいて作動するマイクロコンピュー
タで構成された制御部３７によってオンオフ信号とさ
れ、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）３８に入力さ
れ、これによってヒータ２５の通電制御が行われる。ま
た、必要に応じて定着装置２２の各ローラ２３，２４の
駆動モータを制御する回転制御も行われている。なお、
メモリ３９には、後述するトナーの各色に対するコピー
枚数ｘ１、ｘ２がそれぞれ記憶されている。In the control means 32, when copy conditions such as the paper size, the number of copies, and the type of toner are input, an output voltage corresponding to the surface temperature from the temperature detector 26 is input to the temperature control cycle determination unit 33. You. Temperature control cycle determination unit 33
Is a temperature difference detection circuit 34 that amplifies and outputs a difference voltage corresponding to a temperature difference between the control target temperature and the detection temperature detected by the temperature detector 26, and compares the difference voltage with the PWM to compare the difference voltage.
(Pulse width modulation circuit) 35 and a VCO (frequency modulation circuit) 36 for performing frequency modulation of the pulse density signal output to the pulse width signal. The pulse width modulation signal from the PWM 35 is turned on / off by a control unit 37 composed of a microcomputer that operates based on a predetermined program, and is input to an SSR (Solid State Relay) 38 so that the heater 25 is energized. Control is performed. Further, rotation control for controlling the drive motors of the rollers 23 and 24 of the fixing device 22 is also performed as needed. In addition,
The memory 39 stores the number of copies x1 and x2 for each color of toner described below.

【００２９】さらに、制御手段３２は、小サイズ用紙の
コピー開始後ヒータ２５をオフして定着ローラ２３の表
面温度が基準温度Ｔ１から第１設定温度Ｔ２まで低下し
たときにヒータ２５をオンする機能と、ニップ幅差Ａの
度合いに応じてコピー終了後の定着ローラ２３の空回転
時間を決定してニップ幅差Ａが小さくなるように定着ロ
ーラ２３の回転制御を行う機能と、第１設定温度Ｔ２で
ヒータ２５をオンしてから基準温度Ｔ１に達する前に定
着ローラ２３のニップ幅差がニップ幅差上限Ａ３に達し
たら、その時点の表面温度である第２設定温度Ｔ５でヒ
ータ２５をオフしてコピーを継続する機能とを有せしめ
られている。なお、ニップ幅差上限Ａ３とは、定着濃度
むら、ずれを起こすことがない上限のニップ幅差Ａであ
る。Further, the control means 32 has a function of turning off the heater 25 after the start of copying small-sized paper and turning on the heater 25 when the surface temperature of the fixing roller 23 falls from the reference temperature T1 to the first set temperature T2. A function of determining the idle rotation time of the fixing roller 23 after the end of copying in accordance with the degree of the nip width difference A, and controlling the rotation of the fixing roller 23 so that the nip width difference A becomes smaller; If the nip width difference of the fixing roller 23 reaches the nip width difference upper limit A3 before reaching the reference temperature T1 after turning on the heater 25 at T2, the heater 25 is turned off at the second set temperature T5 which is the surface temperature at that time. And a function to continue copying. The nip width difference upper limit A3 is an upper limit nip width difference A that does not cause uneven fixing density or deviation.

【００３０】ここで、第１設定手段３０による第１設定
温度Ｔ２の設定方法を説明する。各機種によってプロセ
ススピード、用紙間隔、定着下限温度が異なるため、各
機種によって１枚当たりの熱消費量（℃／枚）が変わっ
てくる。そこで、その機種固有の熱消費量を用いて第１
設定温度Ｔ２を決定する。すなわち、図５に示すように
基準温度Ｔ１よりヒータオフ状態で小サイズ用紙のコピ
ーを行ったとき、定着下限温度Ｔ３に達する枚数はｘ１
であり、図６に示すように基準温度Ｔ１よりヒータオン
状態で小サイズ用紙のコピーを行ったとき、飽和状態温
度Ｔ４に達する枚数がｘ２である機種ならば、小サイズ
用紙のコピー設定枚数ｙがｙ≦ｘ１の場合は、ヒータオ
フでコピーし続けても定着下限温度Ｔ３に達しないた
め、第１設定温度Ｔ２を設定せずにコピーを開始するこ
とになる。Here, a method of setting the first set temperature T2 by the first setting means 30 will be described. Since the process speed, the paper interval, and the fixing lower limit temperature are different for each model, the heat consumption per sheet (° C./sheet) varies for each model. Therefore, using the heat consumption specific to the model,
The set temperature T2 is determined. That is, as shown in FIG. 5, when a small-size sheet is copied with the heater turned off from the reference temperature T1, the number of sheets reaching the fixing lower limit temperature T3 is x1.
As shown in FIG. 6, when a small-size sheet is copied with the heater on from the reference temperature T1 and the number of sheets reaching the saturation state temperature T4 is x2, the set number y of small-size sheets is set to y. In the case of y ≦ x1, even if copying is continued with the heater turned off, the temperature does not reach the fixing lower limit temperature T3, so that copying is started without setting the first set temperature T2.

【００３１】ｙ＞ｘ１の場合は、ヒータオフでの通過枚
数をｙ１、ヒータオンでの通過枚数をｙ２とすれば、 ｙ１＋ｙ２＝ｙ （Ｔ３−Ｔ１）ｙ１／ｘ１＋（Ｔ４−Ｔ１）ｙ２／ｘ２＝Ｔ３−Ｔ１ の２式よりｙ１とｙ２を求めると、 ｙ１＝（Ｐ−Ｑｙ）／（Ｒ−Ｐ） ｙ２＝（Ｒｙ−Ｐ）／（Ｒ−Ｐ） ただし、Ｐ＝（Ｔ３−Ｔ１）ｘ１ｘ２＜０、Ｑ＝（Ｔ４
−Ｔ１）ｘ１＜０、Ｒ＝（Ｔ３−Ｔ１）ｘ２＜０ となり、ｙ１ｙ２は ｙ１ｙ２＝（Ｐ−Ｑｙ）（Ｒｙ−Ｐ）／（Ｒ−Ｐ）² となる。ここで、ｙ１ｙ２＞０の場合、式を満たすｙ
が存在するため、第１設定温度Ｔ２を Ｔ２＝Ｔ１−（Ｔ３−Ｔ１）ｙ１／ｘ１ と決定する。When y> x1, if the number of sheets passed when the heater is off is y1 and the number of sheets passed when the heater is on is y2, y1 + y2 = y (T3-T1) y1 / x1 + (T4-T1) y2 / x2 = T3 When y1 and y2 are obtained from the two expressions of -T1, y1 = (P-Qy) / (RP) y2 = (Ry-P) / (RP) where P = (T3-T1) x1x2 < 0, Q = (T4
-T1) x1 <0, R = (T3-T1) x2 <0, and y1y2 becomes y1y2 = (P-Qy) (Ry-P) / (RP) ² . Here, when y1y2> 0, y that satisfies the expression
Therefore, the first set temperature T2 is determined as T2 = T1- (T3-T1) y1 / x1.

【００３２】また、ｙ１ｙ２＜０の場合は、式を満た
すｙが存在しないことになり、第１設定温度Ｔ２を設定
できず、ヒータ２５をオンした状態でコピーを開始する
ことになる。If y1y2 <0, there is no y that satisfies the expression, so that the first set temperature T2 cannot be set, and copying starts with the heater 25 turned on.

【００３３】第２設定手段３１における第２設定温度Ｔ
５は、ニップ幅差上限Ａ３が検出されたときの定着ロー
ラ２３の端部の表面温度に相当し、ニップ幅差Ａが大き
くなればなるほど第２設定温度Ｔ５は下げられる。な
お、定着ローラ２３の中央部と端部との温度差はニップ
幅差に対応しているので、ニップ幅差を直接求めなくて
も温度検出器２６によって検出された定着ローラ２３の
表面温度に基づいて中央部と端部との温度差を演算して
第２設定温度Ｔ５を想定することも可能である。The second set temperature T in the second setting means 31
5 corresponds to the surface temperature of the end portion of the fixing roller 23 when the nip width difference upper limit A3 is detected. The larger the nip width difference A, the lower the second set temperature T5. Since the temperature difference between the center and the end of the fixing roller 23 corresponds to the nip width difference, the surface temperature of the fixing roller 23 detected by the temperature detector 26 does not need to be directly calculated. It is also possible to calculate the temperature difference between the central part and the end part based on the second set temperature T5.

【００３４】次に、小サイズ用紙のコピー時における定
着ローラ２３の温度制御動作を図１のフローチャートに
基づいて説明する。まず、定着ローラ２３の表面温度が
基準温度Ｔ１（ここでは１９０℃）を保持するようにヒ
ータ２５がオンオフされて、定着ローラ２３が停止した
待機状態において、コピー枚数を設定して、プリントス
イッチをオンすると、設定枚数ｙとｘ１とが比較され
て、その大小によって温度制御は場合分けされる。Next, the operation of controlling the temperature of the fixing roller 23 when copying small-sized paper will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in a standby state in which the heater 25 is turned on and off so that the surface temperature of the fixing roller 23 maintains the reference temperature T1 (here, 190 ° C.) and the fixing roller 23 is stopped, the number of copies is set, and the print switch is turned on. When turned on, the set number of sheets y and x1 are compared, and the temperature control is classified depending on the magnitude.

【００３５】ｙ≦ｘ１の場合は、第１設定温度Ｔ２を設
定せずにヒータ２５がオフされて、そのまま設定枚数だ
けコピーが行われる。ｙ＞ｘ１の場合は、式によって
ｙ１ｙ２が求められ、ｙ１ｙ２＜０ならば図７に示すよ
うに、ヒータ２５がオンのままコピーが開始され、設定
枚数のコピーが終了すると、コピー終了後にＳ１時間だ
けヒータ２５をオフしたまま各ローラ２３，２４を回転
させる。すなわち、コピー終了時点ではニップ幅差はＡ
１になっており、これをニップ幅差上限Ａ３になるまで
各ローラ２３，２４の空回転が行われ、ニップ幅差上限
Ａ３に達すると各ローラ２３，２４は停止され、この間
の時間がＳ１となる。この空回転によって各ローラ２
３，２４の表面上を熱が移動して表面温度が均一とな
り、大サイズ用紙を続いてコピーする場合、定着濃度む
ら、ずれを起こすことなく次コピーが可能となる。した
がって、従来のように温度検出器を２個設けて複雑な制
御を行う必要がなく、簡単な制御で定着ローラ２３の表
面温度を均一にできる。In the case of y ≦ x1, the heater 25 is turned off without setting the first set temperature T2, and copying is performed for the set number of sheets as it is. If y> x1, y1y2 is obtained by the equation. If y1y2 <0, as shown in FIG. 7, the copy is started with the heater 25 turned on, and when the set number of copies have been completed, S1 time after the copy is completed The rollers 23 and 24 are rotated while the heater 25 is turned off. That is, at the end of the copy, the nip width difference is A
The idle rotation of the rollers 23 and 24 is performed until the nip width difference reaches the upper limit A3. When the nip width difference reaches the upper limit A3, the rollers 23 and 24 are stopped. Becomes This idle rotation causes each roller 2
The heat moves on the surfaces of the sheets 3 and 24 to make the surface temperature uniform, and when copying large-size paper successively, the next copy can be performed without causing uneven fixing density or deviation. Therefore, there is no need to provide two temperature detectors and perform complicated control as in the related art, and the surface temperature of the fixing roller 23 can be made uniform by simple control.

【００３６】ｙ１ｙ２＞０であると、式より第１設定
温度Ｔ２が設定されて、コピーが開始される。図８に示
すように、コピー開始と同時にヒータ２５はオフされ、
トナーの種類によって定められた基準温度Ｔ１より低く
定着可能な第１設定温度Ｔ２（１７０℃）までヒータ２
５のオフは継続される。用紙が通過しない定着ローラ２
３の両端部では用紙による熱の損失はないもののコピー
開始と同時にヒータ２５がオフするため、定着ローラ両
端部の表面温度は、定着ローラ中央部の表面温度の下降
勾配より緩やかではあるが下降していく。そして、第１
設定温度Ｔ２に達した時点でヒータ２５はオンされ、基
準温度Ｔ１になるまでヒータ２５のオンは継続される。
定着ローラ中央部の表面温度の下降する勾配はヒータオ
フ状態のときよりも緩やかとなり、逆に両端部の表面温
度は徐々に上昇して、両者の温度差が大きくなるにつれ
てニップ幅差Ａも大きくなる。If y1y2> 0, the first set temperature T2 is set by the equation, and copying is started. As shown in FIG. 8, the heater 25 is turned off simultaneously with the start of copying,
Heater 2 to a first set temperature T2 (170 ° C.) at which fixing can be performed below a reference temperature T1 determined by the type of toner.
The turning off of 5 is continued. Fixing roller 2 through which paper does not pass
Although there is no heat loss due to the paper at both ends of the fixing roller 3, the heater 25 is turned off simultaneously with the start of copying, so that the surface temperature at both ends of the fixing roller gradually decreases, though slightly, from the decreasing gradient of the surface temperature at the center of the fixing roller. To go. And the first
When the temperature reaches the set temperature T2, the heater 25 is turned on, and the heater 25 is kept on until the temperature reaches the reference temperature T1.
The slope at which the surface temperature at the center of the fixing roller decreases becomes gentler than when the heater is in the off state. Conversely, the surface temperature at both ends gradually increases, and the nip width difference A increases as the temperature difference between the two increases. .

【００３７】ここで、設定枚数のコピーが終了するまで
にニップ幅差Ａがニップ幅差上限Ａ３を越えない場合、
現状の温度制御でコピーを継続してコピー終了まで行
う。この場合には、例えどの時点でコピーを終了しても
図９に示すように、本実施形態のような温度制御を行わ
ない従来の定着ローラ中央部と端部との温度差ｔ１より
もはるかに小さい温度差ｔ２を得ることができる。つま
り、温度差ｔ２は温度差ｔ１よりもはるかに小さいた
め、ニップ幅差Ａ２も従来のニップ幅差Ａ１よりもはる
かに小さくなり、中央部と両端部とにおいてその境目に
定着濃度むら、ずれを生じることなく小サイズ用紙の複
数枚コピー後に直ちに大サイズ用紙のコピーができる。
また、コピーの途中でヒータ２５をオンすることによ
り、温度低下による定着不良を防止できる。Here, if the nip width difference A does not exceed the nip width difference upper limit A3 by the time the copying of the set number of sheets is completed,
Copying is continued with the current temperature control until the copy is completed. In this case, even if copying is completed at any time, as shown in FIG. 9, the temperature difference between the central portion and the end portion of the conventional fixing roller which does not perform the temperature control as in the present embodiment is much longer than t1. And a small temperature difference t2 can be obtained. That is, since the temperature difference t2 is much smaller than the temperature difference t1, the nip width difference A2 is also much smaller than the conventional nip width difference A1. Large-size paper can be copied immediately after copying a plurality of small-size papers without occurrence.
Further, by turning on the heater 25 during copying, it is possible to prevent a fixing failure due to a temperature drop.

【００３８】そして、さらにコピー終了後にニップ幅差
上限Ａ３になるまで任意の時間だけヒータ２５をオフし
たまま各ローラ２３，２４を空回転させると、定着ロー
ラ中央部と端部との温度差は終了時の温度差ｔ２よりも
小さい温度差ｔ３となり、より一層表面温度が均一化で
きる。その後、ヒータ２５をオンして、表面温度が基準
温度Ｔ１を保持するように温度制御が行われる。Further, when the rollers 23 and 24 are idled while the heater 25 is turned off for an arbitrary time until the nip width difference reaches the upper limit A3 after the copy is completed, the temperature difference between the central portion and the end portion of the fixing roller is reduced. The temperature difference t3 is smaller than the temperature difference t2 at the end, and the surface temperature can be further uniformed. Thereafter, the heater 25 is turned on, and temperature control is performed so that the surface temperature maintains the reference temperature T1.

【００３９】また、第１設定温度Ｔ２でヒータ２５をオ
ンしてから基準温度Ｔ１に達する前にニップ幅差Ａがニ
ップ幅差上限Ａ３以上になった場合、図１０に示すよう
にニップ幅差上限Ａ３に達した時点の定着ローラ２３の
両端部の表面温度である第２設定温度Ｔ５でヒータ２５
をオフして、コピーを継続する。さらに、その時点での
コピーの残り枚数を新たに設定枚数ｙと見立て、再びｘ
１と比較して上記の温度制御を再実行する。ただし、こ
の時点で第１設定温度Ｔ２の設定を再度履行し、ｙ１ｙ
２＜０の場合は、ヒータオンのままコピーを継続して、
コピー終了後にＳ１間だけ各ローラ２３，２４を回転さ
せる。したがって、定着ローラ２３のニップ幅差Ａは徐
々に大きくなっていくが、そのニップ幅差Ａを常時検出
しているので、ローラの経時摩耗や周囲の環境に影響さ
れず、確実にしかも瞬時に検出が可能であり、正確な温
度制御の指示を出すことができ、ニップ幅を適性な状態
に維持できる。When the nip width difference A becomes equal to or larger than the nip width difference upper limit A3 before the temperature reaches the reference temperature T1 after the heater 25 is turned on at the first set temperature T2, as shown in FIG. At the second set temperature T5, which is the surface temperature of both ends of the fixing roller 23 when the upper limit A3 is reached, the heater 25
To turn off and continue copying. Further, the remaining number of copies at that time is newly set as the set number y, and x is set again.
The temperature control described above is re-executed in comparison with 1. However, at this point, the setting of the first set temperature T2 is performed again, and y1y
If 2 <0, copy is continued with the heater turned on.
After the copy is completed, the rollers 23 and 24 are rotated only for S1. Therefore, the nip width difference A of the fixing roller 23 gradually increases. However, since the nip width difference A is always detected, the nip width difference A is reliably and instantly not affected by the abrasion of the roller with time or the surrounding environment. Detection is possible, an accurate temperature control instruction can be issued, and the nip width can be maintained in an appropriate state.

【００４０】ここで、第１設定温度Ｔ２を決めてコピー
を開始後、検出されたニップ幅差Ａがニップ幅差上限Ａ
３より低い問題ないレベルであれば、第１設定温度Ｔ２
を上げていくことにより定着性を落とすことなく温度制
御を遂行できる。すなわち、図１１に示すように、ニッ
プ幅検出手段２７によってある任意の時間（Ｓ２）間隔
でニップ幅差Ａを検出して、検出ニップ幅差Ａがニップ
幅差上限Ａ３に到達するまでの時間（Ｓ３−Ｓ’）と、
第１設定温度Ｔ２から所定の温度Ｔ６（５℃）上げたＴ
２’に到達するまでの時間（Ｓ５−Ｓ’）とを比較して
（Ｓ３−Ｓ’）＞（Ｓ５−Ｓ’）である場合のみ、今ま
での第１設定温度Ｔ２に所定の温度Ｔ６を加えて、新し
い第１設定温度としてＴ２からＴ２’（Ｔ２＋５℃）に
変更する。このように第１設定温度Ｔ２を基準温度Ｔ１
へ近づけることにより、第１設定温度Ｔ２への到達時間
を早め、より高温で小サイズ用紙に対する定着を行うこ
とができ、ヒータ２５をオフしてコピーするときの定着
性の低下を補って、小サイズ用紙の複数枚のコピー時に
おける定着性の向上を図ることができる。Here, after the first set temperature T2 is determined and copying is started, the detected nip width difference A is equal to the nip width difference upper limit A.
If there is no problem level lower than 3, the first set temperature T2
By increasing the temperature, the temperature can be controlled without lowering the fixability. That is, as shown in FIG. 11, the nip width difference A is detected by the nip width detection means 27 at an arbitrary time (S2) interval, and the time until the detected nip width difference A reaches the nip width difference upper limit A3. (S3-S '),
T raised from the first set temperature T2 by a predetermined temperature T6 (5 ° C.)
Compared to the time (S5-S ') until the temperature reaches 2', only when (S3-S ')>(S5-S'), the first set temperature T2 up to the predetermined temperature T6 is reached. To change the temperature from T2 to T2 ′ (T2 + 5 ° C.) as a new first set temperature. Thus, the first set temperature T2 is changed to the reference temperature T1.
, The time required to reach the first set temperature T2 can be shortened, and fixing can be performed on a small-sized sheet at a higher temperature. It is possible to improve the fixability when copying a plurality of size sheets.

【００４１】次に、装着される現像器１７ａ，１７ｂの
トナーの種類に応じた第１設定温度Ｔ２の設定方法につ
いて説明する。図２に示すように、メモリ３９にはトナ
ーの色に対する上記コピー枚数ｘ１、ｘ２がそれぞれ記
憶されており、設定されたコピー条件からコピーに使用
する現像器１７ａ，１７ｂが識別され、その現像器１７
ａ，１７ｂに収容されたトナーの種類に応じてメモリ３
９からコピー枚数ｘ１、ｘ２が呼び出され、それらの枚
数に基づいて第１設定手段３０により第１設定温度Ｔ２
を設定する。以後、上記と同様に温度制御を行いながら
コピー動作が開始される。Next, a method of setting the first set temperature T2 according to the type of toner of the developing units 17a and 17b to be mounted will be described. As shown in FIG. 2, the number of copies x1 and x2 for the toner color are stored in the memory 39, and the developing devices 17a and 17b to be used for copying are identified based on the set copying conditions. 17
a, memory 3 according to the type of toner stored in
9, the number of copies x1, x2 is called, and the first setting means 30 sets the first set temperature T2 based on those numbers.
Set. Thereafter, the copy operation is started while performing the temperature control as described above.

【００４２】特にここでは、図１２に示すように、定着
ローラ２３の表面温度が第１設定温度Ｔ２に達した時点
で、定着ローラ２３は回転した状態のままヒータ２５が
オンされ、それとともにレジストローラ１５の手前の用
紙通過検出センサ１４により用紙の通過が検出される
と、レジストローラ１５に用紙をかんだ状態でレジスト
ローラ１５の回転を停止させ、コピーを一旦中断する。In particular, here, as shown in FIG. 12, when the surface temperature of the fixing roller 23 reaches the first set temperature T2, the heater 25 is turned on while the fixing roller 23 is rotating, and the resist 25 When the passage of the sheet is detected by the sheet passage detection sensor 14 in front of the roller 15, the rotation of the registration roller 15 is stopped in a state where the sheet is bitten by the registration roller 15, and the copying is temporarily interrupted.

【００４３】この間に、定着ローラ２３の表面温度は上
昇して、基準温度に達する。すると、レジストローラ１
５が回転され、コピーが再スタートする。以後、上記の
制御がコピー終了まで繰り返される。このような制御を
行ったとき第１設定温度Ｔ２から基準温度Ｔ１に達する
まで数秒しか時間を要しないため、小サイズ用紙のコピ
ー時のコピー速度を落とすことはなく、定着ローラ２３
の表面温度の低下によって定着性が低下してもヒータ２
５のオンにより定着性の向上を図ることができ、しかも
コピー中に表面温度を均一にもできる。したがって、小
サイズ用紙の複数枚コピー終了後、直ちに大サイズ用紙
のコピーを行う場合、定着ローラ２３の中央部と両端部
の表面温度差は少なくなっており、両者の境目において
定着濃度むら、ずれは生じない。During this time, the surface temperature of the fixing roller 23 rises and reaches the reference temperature. Then, the registration roller 1
5 is rotated and copying is restarted. Thereafter, the above control is repeated until the copy is completed. When such control is performed, it takes only a few seconds to reach the reference temperature T1 from the first set temperature T2. Therefore, the copy speed at the time of copying small-sized paper is not reduced, and the fixing roller 23 is not affected.
Even if the fixing property is lowered due to the lowering of the surface temperature of the heater 2,
By turning on 5, the fixing property can be improved, and the surface temperature can be made uniform during copying. Therefore, when copying large-sized paper immediately after copying a plurality of small-sized paper, the difference in surface temperature between the central portion and both ends of the fixing roller 23 is small, and the fixing density unevenness and deviation at the boundary between the two. Does not occur.

【００４４】なお、本発明は、上記実施形態に記載され
ている構成部品の寸法、材質、その相対配置などは、特
に特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく単なる説明例にすぎず、本発明の
範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得
ることは勿論である。The present invention is intended to limit the scope of the present invention to only the dimensions, materials, relative arrangements, and the like of the components described in the above embodiments unless otherwise specified. This is merely an illustrative example, and many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention.

【００４５】例えば、ニップ幅差を小さくするために図
１３に示すように、上記実施形態と同じ温度制御を行う
とともに定着ローラ２３および加圧ローラ２４の回転制
御を行ってもよい。すなわち、定着ローラ２３の表面温
度が第１設定温度Ｔ２に達したとき、ヒータ２５をオン
するとともに各ローラ２３，２４の回転速度を遅くする
と、定着ローラ２３の表面温度の低下度合いが緩くな
り、コピー終了後における中央部と両端部との境目での
温度差を小さくすることができる。For example, as shown in FIG. 13, in order to reduce the nip width difference, the same temperature control as in the above embodiment may be performed, and the rotation control of the fixing roller 23 and the pressure roller 24 may be performed. That is, when the surface temperature of the fixing roller 23 reaches the first set temperature T2, if the heater 25 is turned on and the rotation speed of each of the rollers 23 and 24 is reduced, the degree of decrease in the surface temperature of the fixing roller 23 is reduced. The temperature difference at the boundary between the center and both ends after copying is completed can be reduced.

【００４６】また、図１４に示すように、定着ローラ２
３の表面温度が第１設定温度Ｔ２に達したときにヒータ
２５をオンする場合、ヒータ２５の通電制御を行うため
のオンオフ信号のタイミングを長くして、ヒータ２５へ
の全体的な通電量を下げてもよい。これによって、ヒー
タオン後の定着ローラ２３の表面温度の低下度合いが緩
くなり、コピー終了後における中央部と両端部との境目
での温度差を小さくすることができる。Further, as shown in FIG.
In the case where the heater 25 is turned on when the surface temperature of the heater 3 reaches the first set temperature T2, the timing of the on / off signal for controlling the power supply of the heater 25 is lengthened to reduce the total amount of power supplied to the heater 25. May be lowered. As a result, the degree of decrease in the surface temperature of the fixing roller 23 after the heater is turned on is reduced, and the temperature difference at the boundary between the center and both ends after copying is completed can be reduced.

【００４７】[0047]

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、小サイズ用紙の画像形成中に定着ローラの表面
温度が定着下限温度とこれより高い基準温度との間にな
るようにヒータの駆動制御を行うので、定着ローラの表
面での温度差をヒータの駆動制御を行わない場合に比べ
てはるかに小さくできる。したがって、引き続いて大サ
イズ用紙の画像形成を行う場合には、大領域と小領域と
の境目の温度差が小さいため、この部分で生じる定着濃
度むら、ずれを防止できる。しかも、定着ローラの中央
部と端部にそれぞれ温度検出器を設けたり、あるいはヒ
ータを２本用いて用紙のサイズに応じて使い分けたりす
る必要がなく、少ない部品点数で簡単な制御を行うだけ
で定着ローラの表面温度の均一化を図れる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the heater is controlled so that the surface temperature of the fixing roller is between the lower limit temperature of fixing and the reference temperature higher than the lower limit during image formation on small-size paper. Since the drive control is performed, the temperature difference on the surface of the fixing roller can be made much smaller than when the drive control of the heater is not performed. Therefore, when an image is subsequently formed on a large-size sheet, the temperature difference at the boundary between the large area and the small area is small. In addition, there is no need to provide temperature sensors at the center and the end of the fixing roller, or to use two heaters for different sizes according to the size of paper. The surface temperature of the fixing roller can be made uniform.

【００４８】また、小サイズ用紙の画像形成枚数に応じ
て基準温度より低く定着下限温度より高い第１設定温度
を設定して、小サイズ用紙の画像形成開始後ヒータをオ
フして定着ローラの表面温度が基準温度から第１設定温
度まで低下したときにヒータをオンする制御を行ってい
るので、画像形成中にこのヒータのオンオフが繰り返さ
れることにより定着ローラの表面温度の過度の低下をな
くすことができ、温度低下による定着不良を防止するこ
とができる。しかも、枚数を設定するだけでその画像形
成装置における一番効率のよい第１設定温度を決定で
き、無駄なコストアップをすることなく適切な温度制御
が行える。Further, a first set temperature which is lower than the reference temperature and higher than the fixing lower limit temperature is set in accordance with the number of image formations of the small-size paper, and after starting the image formation of the small-size paper, the heater is turned off and the surface of the fixing roller Since the heater is controlled to be turned on when the temperature drops from the reference temperature to the first set temperature, it is possible to prevent the surface temperature of the fixing roller from being excessively lowered by repeatedly turning the heater on and off during image formation. And fixing failure due to a decrease in temperature can be prevented. In addition, the most efficient first set temperature in the image forming apparatus can be determined only by setting the number of sheets, and appropriate temperature control can be performed without unnecessary cost increase.

【００４９】また、単にヒータをオンオフする温度制御
であると定着ローラの表面温度の温度低下によって定着
性が若干落ちるのを、ニップ幅差を検出するニップ幅検
出手段を設け、ニップ幅差に応じて第１設定温度を変更
しているので、画像形成中ニップ幅差を適正な値に維持
することができ、定着性の低下を防止できる。If the temperature is simply controlled by turning the heater on and off, the fixing performance may be slightly reduced due to a decrease in the surface temperature of the fixing roller. A nip width detecting means for detecting a nip width difference is provided. Since the first set temperature is thus changed, the nip width difference can be maintained at an appropriate value during image formation, and a decrease in fixability can be prevented.

【００５０】さらに、定着ローラの表面温度が第１設定
温度になってヒータをオンしてからニップ幅差が所定値
に達したらヒータをオフする制御を行うと、定着ローラ
の大領域と小領域との境目においてニップ幅差が大きく
なりすぎることを防げ、なおかつ定着ローラのより正確
な温度制御を行うことができる。Further, when the heater is turned on when the surface temperature of the fixing roller reaches the first set temperature and the nip width difference reaches a predetermined value, the heater is turned off. The nip width difference can be prevented from becoming too large at the boundary between the two, and the temperature of the fixing roller can be controlled more accurately.

【００５１】特に、互いに異なる種類のトナーが収納さ
れた複数の現像器を備えた画像形成装置において、トナ
ーの種類に応じて第１設定温度を設定して、小サイズ用
紙の画像形成中に定着ローラの表面温度が基準温度と第
１設定温度との間になるようにヒータの駆動制御を行う
ことにより、複雑な制御を行うことなくトナーの種類に
合致した定着ローラの温度制御を行うことが可能とな
る。したがって、モノカラーやフルカラーの画像形成装
置に対して、特別な制御を行うことなく容易に定着ロー
ラの温度制御を行うことができる。In particular, in an image forming apparatus provided with a plurality of developing devices containing different types of toner, a first set temperature is set according to the type of toner, and the image is fixed during image formation on small-size paper. By performing drive control of the heater so that the surface temperature of the roller is between the reference temperature and the first set temperature, it is possible to perform temperature control of the fixing roller that matches the type of toner without performing complicated control. It becomes possible. Therefore, the temperature of the fixing roller can be easily controlled for a mono-color or full-color image forming apparatus without performing special control.

【００５２】また、ニップ幅差が小さくなるようにヒー
タの駆動制御に合わせて定着ローラの回転制御を行って
いるので、画像形成中あるいは画像形成終了後において
定着ローラを空回転させることにより表面温度が均一化
され、ニップ幅差が大きくなることを防止できる。Further, since the rotation of the fixing roller is controlled in accordance with the driving control of the heater so as to reduce the difference in the nip width, the surface temperature can be reduced by idling the fixing roller during or after image formation. Is uniformed, and the nip width difference can be prevented from increasing.

【００５３】また、定着ローラの表面温度が基準温度か
ら第１設定温度まで低下したらヒータをオンしながら用
紙の搬送を一時停止する制御を行っているので、定着ロ
ーラの表面温度の低下を回復させることができ、表面温
度の均一化とともに定着性の向上を図ることができる。Further, when the surface temperature of the fixing roller drops from the reference temperature to the first set temperature, the control for temporarily stopping the conveyance of the sheet while turning on the heater is performed, so that the decrease in the surface temperature of the fixing roller is recovered. Thus, the surface temperature can be made uniform and the fixability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施形態の定着ローラ制御装置におけ
る制御動作のフローチャートFIG. 1 is a flowchart of a control operation in a fixing roller control device according to an embodiment of the present invention.

【図２】定着ローラ制御装置を備えた画像形成装置の概
略構成図FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus including a fixing roller control device.

【図３】ニップ幅検出手段を示し、（ａ）は側面図、
（ｂ）はａ矢視図、（ｃ）はニップ幅の検出状況を示す
ｂ矢視図3A and 3B show a nip width detecting means, wherein FIG.
(B) is a view as viewed from the direction of the arrow a, and (c) is a view as viewed from the direction of the arrow b, which shows the detection state of the nip width.

【図４】定着ローラ制御装置の制御ブロック図FIG. 4 is a control block diagram of a fixing roller control device.

【図５】ヒータオフ状態で小サイズ用紙のコピー時にお
けるコピー枚数に対する定着ローラ中央部の表面温度推
移を示す図FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the surface temperature of the central portion of the fixing roller with respect to the number of copies when copying small-sized paper in a heater-off state.

【図６】ヒータオン状態で小サイズ用紙のコピー時にお
けるコピー枚数に対する定着ローラ中央部の表面温度推
移を示す図FIG. 6 is a diagram illustrating a change in the surface temperature of the central portion of the fixing roller with respect to the number of copies when copying small-sized paper in a heater-on state.

【図７】ヒータオン状態でのコピー中の定着ローラの表
面温度推移、ニップ幅差推移および画像形成装置のタイ
ミングチャートを示す図FIG. 7 is a diagram illustrating a transition of the surface temperature of the fixing roller, a transition of a nip width difference, and a timing chart of the image forming apparatus during copying in a heater-on state.

【図８】ヒータをオフして第１設定温度でヒータをオン
したときのコピー中の定着ローラの表面温度推移および
画像形成装置のタイミングチャートを示す図FIG. 8 is a diagram showing a transition of the surface temperature of the fixing roller during copying and a timing chart of the image forming apparatus when the heater is turned off and the heater is turned on at the first set temperature.

【図９】小サイズ用紙のコピー後の定着ローラにおける
ニップ幅および表面温度の分布を示す図FIG. 9 is a diagram showing a distribution of a nip width and a surface temperature of a fixing roller after copying small-sized paper.

【図１０】ヒータをオフして第１設定温度でヒータをオ
ン後、第２設定温度でヒータをオフしたときのコピー中
の定着ローラの表面温度推移、ヒータのタイミングチャ
ートおよびニップ幅差推移を示す図FIG. 10 shows the transition of the surface temperature of the fixing roller, the timing chart of the heater, and the transition of the nip width difference during copying when the heater is turned off, the heater is turned on at the first set temperature, and the heater is turned off at the second set temperature. Diagram shown

【図１１】ヒータオフ状態でのコピー中のニップ幅差推
移および定着ローラ中央部の表面温度推移を示す図FIG. 11 is a diagram showing a transition of a nip width difference and a transition of a surface temperature of a central portion of a fixing roller during copying in a heater off state.

【図１２】コピー開始後、コピーを一時中断させたとき
のコピー中の定着ローラの表面温度推移および画像形成
装置のタイミングチャートを示す図FIG. 12 is a diagram showing a transition of the surface temperature of a fixing roller during copying and a timing chart of the image forming apparatus when copying is temporarily interrupted after the start of copying.

【図１３】他の実施形態の画像形成装置のタイミングチ
ャートを示す図FIG. 13 is a diagram illustrating a timing chart of an image forming apparatus according to another embodiment.

【図１４】他の実施形態の画像形成装置のタイミングチ
ャートを示す図FIG. 14 is a diagram illustrating a timing chart of an image forming apparatus according to another embodiment.

【図１５】従来の小サイズ用紙のコピー後の定着ローラ
におけるニップ幅および表面温度の分布を示す図FIG. 15 is a diagram showing a distribution of a nip width and a surface temperature in a fixing roller after copying a conventional small-size sheet.

【図１６】ヒータオン状態でのコピー中の定着ローラの
表面温度推移および画像形成装置のタイミングチャート
を示す図FIG. 16 is a diagram illustrating a transition of the surface temperature of the fixing roller during copying in a heater-on state and a timing chart of the image forming apparatus.

【図１７】従来の小サイズ用紙のコピー後の定着ローラ
の外観を示す図FIG. 17 is a diagram illustrating an appearance of a fixing roller after copying a conventional small-size sheet.

【図１８】ヒータを２本使用した定着ローラの断面図FIG. 18 is a sectional view of a fixing roller using two heaters.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２３ 定着ローラ ２５ ヒータ ２６ 温度検出器 ２７ ニップ幅検出手段 ３０ 第１設定手段 ３１ 第２設定手段 ３２ 制御手段 23 Fixing Roller 25 Heater 26 Temperature Detector 27 Nip Width Detecting Means 30 First Setting Means 31 Second Setting Means 32 Control Means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−83237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−216083（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−321464（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−27849（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−118175（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−186976（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−149960（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-83237 (JP, A) JP-A-63-116083 (JP, A) JP-A-1-321464 (JP, A) JP-A-6-83146 27849 (JP, A) JP-A-1-118175 (JP, A) JP-A-61-186976 (JP, A) JP-A-2-149960 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ヒータを有する定着ローラと、該定着ロ
ーラの表面温度を検出する温度検出器とを備え、前記定
着ローラにおける小サイズ用紙の通る領域が大サイズ用
紙の通る領域よりも狭くなった画像形成装置において、
設定された画像形成枚数に応じて小サイズ用紙の画像形
成中に前記ヒータをオンするかオフするかを選択して、
前記ヒータの駆動制御を行う制御手段と、画像形成枚数
に応じて基準温度より低く定着下限温度より高い第１設
定温度を設定する第１設定手段と、前記定着ローラの小
サイズ用紙の通る領域のニップ幅を測定し、前記定着ロ
ーラの大サイズ用紙の通る領域から小サイズ用紙の通る
領域を除いた領域のニップ幅を測定し、これら測定値か
らニップ幅差を検出するニップ幅検出手段とが設けら
れ、前記ニップ幅差に応じて第１設定温度は変更され、
前記制御手段は、画像形成開始後ヒータをオフしたと
き、前記定着ローラの表面温度が基準温度から第１設定
温度まで低下すると、前記ヒータをオンする機能を有せ
しめられたことを特徴とする画像形成装置における定着
ローラ制御装置。1. A fixing roller having a heater, and a temperature detector for detecting a surface temperature of the fixing roller, wherein an area of the fixing roller through which a small-size sheet passes is narrower than an area through which a large-size sheet passes. In the image forming apparatus,
Select whether to turn on or off the heater during image formation of small size paper according to the set number of image formation ,
Control means for controlling the driving of the heater, and the number of images formed
The first setting is lower than the reference temperature and higher than the minimum fixing temperature according to
First setting means for setting a constant temperature;
Measure the nip width in the area where the size paper passes, and
The small-size paper passes from the area where the large-size paper
Measure the nip width of the area excluding the area, and
Nip width detection means for detecting the nip width difference
The first set temperature is changed according to the nip width difference,
The control means may turn off the heater after the start of image formation.
When the surface temperature of the fixing roller is first set from a reference temperature.
It has a function to turn on the heater when the temperature drops to
Fixing roller control device in the image forming apparatus characterized by crimped.