JP2007058083A - Control method in image forming apparatus - Google Patents

Control method in image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2007058083A
JP2007058083A JP2005246168A JP2005246168A JP2007058083A JP 2007058083 A JP2007058083 A JP 2007058083A JP 2005246168 A JP2005246168 A JP 2005246168A JP 2005246168 A JP2005246168 A JP 2005246168A JP 2007058083 A JP2007058083 A JP 2007058083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing
temperature
fixing unit
speed
recording material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005246168A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoo Akizuki
智雄 秋月
Atsutoshi Ando
温敏 安藤
Masuaki Saito
益朗 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005246168A priority Critical patent/JP2007058083A/en
Publication of JP2007058083A publication Critical patent/JP2007058083A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of poor conveyance or image defects due to changes in conveyance speed accompanying changes in temperature of a pressure roller when performing recording material conveyance control using a loop sensor. <P>SOLUTION: An update value by which a counted value should be updated is changed in accordance with start time intervals of a fixing unit, and the counted value is updated in accordance with the update value each time the fixing unit is started, and the conveyance speed of the fixing unit is adjusted in accordance with the updated counted value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式により画像を形成し、その形成した画像を記録材に定着する画像形成装置における制御方法に関するものである。   The present invention relates to a control method in an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method and fixes the formed image on a recording material.

まず、カラー画像形成装置における定着ユニットについて説明する。   First, the fixing unit in the color image forming apparatus will be described.

近年、プリンタや複写機等の画像形成装置におけるカラー化が進んできている。このようなカラー画像形成装置に使用される定着ユニットとしては、定着部材に弾性層を有する熱ローラ方式の定着ユニットが良く知られている。この定着ユニットは、弾性層を有することによって、均一なカラー光沢画像を得ることを可能にしている。   In recent years, colorization has progressed in image forming apparatuses such as printers and copiers. As a fixing unit used in such a color image forming apparatus, a heat roller type fixing unit having an elastic layer on a fixing member is well known. This fixing unit has an elastic layer, thereby making it possible to obtain a uniform color gloss image.

しかし、弾性層を有する熱ローラ方式の定着方式においては、熱ローラ自体の熱容量が大きくなってしまい、定着ローラをトナー画像定着に適した温度までに昇温させるまでに必要な時間(ウォームアップタイム)が長くなるという問題があった。また、定着ユニットのコストも高価なものとなっていた。   However, in a heat roller type fixing method having an elastic layer, the heat capacity of the heat roller itself increases, and the time required to raise the temperature of the fixing roller to a temperature suitable for toner image fixing (warm up time) ) Was long. Further, the cost of the fixing unit is also expensive.

均一なカラー光沢画像を犠牲にすることなく、ウォームアップタイムを短くする定着ユニットとして、白黒画像形成装置によく使用されるベルト定着方式において、定着ベルトに薄層の弾性層を設けた定着ユニットが近年用いられるようになってきている(例えば、特許文献1、2参照)。図21は、このようなベルト定着ユニット201の一例を示す図である。   As a fixing unit that shortens the warm-up time without sacrificing a uniform color gloss image, a fixing unit in which a thin elastic layer is provided on a fixing belt in a belt fixing system often used in a monochrome image forming apparatus. It has come to be used in recent years (for example, refer to Patent Documents 1 and 2). FIG. 21 is a diagram illustrating an example of such a belt fixing unit 201.

定着ベルトユニット202は、横断面略半円弧状樋型のヒータホルダ207、このヒータホルダ207の下面にヒータホルダ長手(図面に垂直方向)に沿って固定して配設した定着ヒータ204、この定着ヒータ付きのヒータホルダ207にルーズに外嵌させた、エンドレスベルト状(円筒状)の薄層の弾性層を有する定着ベルト203等を備えるアセンブリである。   The fixing belt unit 202 is a saddle-shaped heater holder 207 having a substantially semicircular cross section, a fixing heater 204 fixedly disposed on the lower surface of the heater holder 207 along the length of the heater holder (perpendicular to the drawing), The assembly includes a fixing belt 203 having an endless belt-like (cylindrical) thin elastic layer that is loosely fitted to the heater holder 207.

205は弾性加圧ローラであり、その芯金の両端部を定着ユニット201の側板間に回転自由に軸受させて配設してある。   Reference numeral 205 denotes an elastic pressure roller, and both ends of the core metal are rotatably supported between the side plates of the fixing unit 201.

この定着ベルトユニット202は、弾性加圧ローラ205の上側に、定着ヒータ204側を下向きにして加圧ローラ205に並行に配列し、ヒータホルダ207の両端部側を不図示の付勢手段で所定の押圧力で押し下げた状態にしてある。これにより、定着ヒータ204の下面を定着ベルト203を挟んで弾性加圧ローラ205の上面に加圧ローラ205の弾性に抗して圧接させて所定幅の定着ニップ部206を形成させている。   The fixing belt unit 202 is arranged on the upper side of the elastic pressure roller 205 with the fixing heater 204 facing downward and in parallel with the pressure roller 205, and both end portions of the heater holder 207 are arranged with a predetermined biasing means (not shown). It is in a state of being pushed down by the pressing force. As a result, the lower surface of the fixing heater 204 is pressed against the upper surface of the elastic pressure roller 205 across the fixing belt 203 against the elasticity of the pressure roller 205 to form a fixing nip portion 206 having a predetermined width.

弾性加圧ローラ205は不図示の駆動機構により矢印の方向に所定の周速度にて回転駆動される。この弾性加圧ローラ205の回転駆動により、定着ニップ部206において弾性加圧ローラ205と定着ベルト203の外面との摩擦力で定着ベルト203に回転力が作用し、定着ベルト203はその内周面が定着ニップ部206において定着ヒータ204の下面に密着して摺動しながら矢印の方向に弾性加圧ローラ205の周速度にほぼ対応した周速度をもってヒータホルダ207の外回りを従動回転状態になる。   The elastic pressure roller 205 is driven to rotate at a predetermined peripheral speed in the direction of the arrow by a drive mechanism (not shown). Due to the rotational drive of the elastic pressure roller 205, a rotational force acts on the fixing belt 203 by a frictional force between the elastic pressure roller 205 and the outer surface of the fixing belt 203 in the fixing nip portion 206, and the fixing belt 203 has an inner peripheral surface thereof. While being in close contact with the lower surface of the fixing heater 204 in the fixing nip portion 206, the outer circumference of the heater holder 207 is driven and rotated in a direction indicated by an arrow with a peripheral speed substantially corresponding to the peripheral speed of the elastic pressure roller 205.

定着ベルト203は、厚さ30μm程度のSUSからなるエンドレスベルト上に、厚み約300μmの弾性層を有し、さらにその上に、厚み約30μmの離型層を被覆している。   The fixing belt 203 has an elastic layer having a thickness of about 300 μm on an endless belt made of SUS having a thickness of about 30 μm, and a release layer having a thickness of about 30 μm is further coated thereon.

定着ヒータ204は、セラミック基板上に抵抗発熱体を形成したもので、この定着ヒータ204の裏面には温度検知手段209が当接され、これにより定着ヒータ204の温度が検知される。この検知された温度に応じて、不図示の制御手段により定着ヒータ204の温度が所望の温度になるように定着ヒータ204に対する供給電力が制御されて温調制御される。   The fixing heater 204 is formed by forming a resistance heating element on a ceramic substrate, and a temperature detecting means 209 is brought into contact with the back surface of the fixing heater 204, whereby the temperature of the fixing heater 204 is detected. In accordance with the detected temperature, the power supplied to the fixing heater 204 is controlled by a control unit (not shown) so that the temperature of the fixing heater 204 becomes a desired temperature, and the temperature is controlled.

弾性加圧ローラ205が回転駆動され、定着ベルト203が従動回転し、定着ヒータ204が所定温度に立ち上がって温調制御された状態において、未定着トナー像tを担持した記録材Pが定着ニップ部206の定着ベルト203と弾性加圧ローラ205との間に導入される。その記録材Pは、未定着トナー像担持面が定着ベルト203の外面に密着して定着ベルト203と一緒に定着ニップ部206を挟持搬送されていく。その挟持搬送過程において、記録材Pに対して定着ヒータ204の熱が定着ベルト203を介して付与され、また定着ニップ部206の加圧力を受け、未定着トナー像tが記録材P上に永久固着画像として熱と圧力で定着される。その後、記録材Pは定着ニップ部206を通過して定着ベルト203の面から曲率分離して排出される。   In a state where the elastic pressure roller 205 is driven to rotate, the fixing belt 203 is driven to rotate, and the fixing heater 204 rises to a predetermined temperature and is temperature-controlled, the recording material P carrying the unfixed toner image t is fixed to the fixing nip portion. It is introduced between the fixing belt 203 206 and the elastic pressure roller 205. The recording material P is nipped and conveyed through the fixing nip portion 206 together with the fixing belt 203 with the unfixed toner image carrying surface in close contact with the outer surface of the fixing belt 203. In the nipping and conveying process, the heat of the fixing heater 204 is applied to the recording material P via the fixing belt 203, and the unfixed toner image t is permanently applied to the recording material P by receiving the pressure of the fixing nip 206. It is fixed by heat and pressure as a fixed image. Thereafter, the recording material P passes through the fixing nip portion 206 and is discharged after being separated from the surface of the fixing belt 203 with a curvature.

このような構成の定着ユニット201では、定着ベルト203の熱容量が非常に小さく、定着ヒータ204に電力を投入した後、短時間で定着ニップ部206をトナー画像の定着可能温度まで昇温させることが可能である。   In the fixing unit 201 having such a configuration, the heat capacity of the fixing belt 203 is very small, and after the electric power is supplied to the fixing heater 204, the fixing nip portion 206 can be raised to a temperature capable of fixing the toner image in a short time. Is possible.

また、定着ユニットの構成も簡易であることから、低コストで提供できると言うメリットもある。   In addition, since the configuration of the fixing unit is simple, there is an advantage that it can be provided at a low cost.

上述した理由から、定着ベルトに薄層の弾性層を設けた定着ユニットは、ローコストなカラー画像形成装置において用いられている。   For the reasons described above, a fixing unit in which a thin elastic layer is provided on a fixing belt is used in a low-cost color image forming apparatus.

次に、定着ユニットにおける記録材の搬送速度と転写ユニットにおける記録材の搬送速度の関係について説明する。   Next, the relationship between the recording material conveyance speed in the fixing unit and the recording material conveyance speed in the transfer unit will be described.

従来の画像形成装置では、転写ユニットにおける記録材の搬送速度と定着ユニットにおける記録材の搬送速度とを比較すると、定着ユニットの個体差や経時変化によるばらつきがあるため、記録材が転写ユニットと定着ユニットとの間で引っ張り合うことがないように、定着ユニットにおける記録材の搬送速度(以下「定着速度」とする)を転写ユニットにおける記録材の搬送速度(以下「転写速度」とする)に対して若干(約1〜2%程度)、遅く回転させている。   In conventional image forming apparatuses, when the conveyance speed of the recording material in the transfer unit is compared with the conveyance speed of the recording material in the fixing unit, there is variation due to individual differences in the fixing unit and changes over time. The recording material conveyance speed (hereinafter referred to as “fixing speed”) in the fixing unit is set to the recording material conveyance speed (hereinafter referred to as “transfer speed”) in the transfer unit so as not to be pulled between the units. Slightly (about 1-2%).

すなわち、定着速度を転写速度よりも速い場合には、定着ユニットにより記録材が転写ユニットから強制的に引き出されることになり、転写時の画像の乱れが発生したり、複写倍率のずれ、特にカラ−画像の場合には色ずれが発生したりするため、決して引っ張り合わないようにする必要があるためである。   In other words, when the fixing speed is faster than the transfer speed, the recording material is forcibly pulled out of the transfer unit by the fixing unit, and image disturbance during transfer or a shift in copy magnification, especially color This is because, in the case of an image, color misregistration occurs, and it is necessary to never pull the images.

この速度差によって発生する記録材の撓みを吸収すべく、従来の画像形成装置では、転写位置から定着位置までの距離を長めに保つことによって、搬送路中で記録材が大きく撓むことを防止していた。   In order to absorb the bending of the recording material caused by this speed difference, the conventional image forming apparatus prevents the recording material from being greatly bent in the conveyance path by keeping the distance from the transfer position to the fixing position long. Was.

しかし、最近では画像形成装置を小型化するために、転写位置から定着位置までの距離を極力短くすることが必要となっている。   However, recently, in order to reduce the size of the image forming apparatus, it is necessary to shorten the distance from the transfer position to the fixing position as much as possible.

転写位置と定着位置との間隔を狭くすると、転写ユニットと定着ユニットとの間のわずかな速度差で記録材は大きく撓んでしまい、搬送路中で記録材の搬送不良(ジャムなど)を起こす可能性が高くなることや、記録材上の未定着トナ−が周辺の記録材ガイドなどに付着して画像擦れを発生させるという問題があった。   If the distance between the transfer position and the fixing position is narrowed, the recording material will be greatly bent by a slight speed difference between the transfer unit and the fixing unit, which may cause recording material conveyance failure (such as jam) in the conveyance path. There is a problem that the image quality is increased, and an unfixed toner on the recording material adheres to a surrounding recording material guide and causes image rubbing.

上記問題を解決するために、転写位置と定着位置との間に、記録媒体のループの程度を検出するループ検知手段を設け、このループの程度の検知結果に基づいて、定着ユニットの搬送速度を加減速制御し、転写ユニットと定着ユニットとの間で記録媒体の引っ張り合いが起こらないようにすると同時に、これらユニット間の速度差により発生する記録媒体のループ程度が一定範囲となるようにする方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   In order to solve the above problem, a loop detecting means for detecting the loop degree of the recording medium is provided between the transfer position and the fixing position, and the conveyance speed of the fixing unit is determined based on the detection result of the loop degree. A method for controlling the acceleration / deceleration so that the recording medium is not pulled between the transfer unit and the fixing unit, and at the same time, the recording medium loop generated by the speed difference between these units is within a certain range. Has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

また、熱ローラを用いた画像形成装置の場合において、トナー像の定着処理によって定着ローラから記録材に熱が奪われるために定着ローラの温度が低下することや、連続的に画像形成動作を実行した場合に定着ローラの温度が上昇することにより、定着ローラの外径が変化した場合に、転写速度と定着速度との間に速度差が生じてしまうという問題がある。   In addition, in the case of an image forming apparatus using a heat roller, the heat of the recording material is taken away from the fixing roller by the fixing process of the toner image, so that the temperature of the fixing roller is lowered or the image forming operation is continuously executed. In such a case, when the outer diameter of the fixing roller changes due to an increase in the temperature of the fixing roller, there is a problem that a speed difference occurs between the transfer speed and the fixing speed.

このときに、搬送状態の異常を速度検知手段、紙搬送位置検知手段、定着ローラの温度検知手段により検出し、定着ユニットでの搬送速度を変更して、画像形成部の搬送機構による記録媒体の搬送速度との間に速度差がないように制御する方法、さらには、記録材の定着処理速度が速く、定着ローラの表面温度を検出する温度検知手段の検出能力が低下する場合や、処理枚数が多い場合の処理として、温度センサによる定着ローラの温度検知に加えて、処理枚数、記録媒体の性質、処理モード等に基づいて予め予測する方法について提案されている(例えば、特許文献4参照)。
特開平10−10893号公報 特開平11−15303号公報 特開2000−89605号公報 特開2000−344385号公報
At this time, the abnormality in the conveyance state is detected by the speed detection means, the paper conveyance position detection means, the temperature detection means of the fixing roller, the conveyance speed in the fixing unit is changed, and the recording medium of the recording medium by the conveyance mechanism of the image forming unit is changed. A method of controlling so that there is no speed difference with the conveyance speed, and further, when the fixing speed of the recording material is high and the detection ability of the temperature detecting means for detecting the surface temperature of the fixing roller is reduced, or the number of processed sheets As a process when there are many cases, a method of predicting in advance based on the number of processed sheets, the properties of the recording medium, the processing mode, etc. in addition to the temperature detection of the fixing roller by a temperature sensor has been proposed (for example, see Patent Document 4). .
Japanese Patent Laid-Open No. 10-10893 Japanese Patent Laid-Open No. 11-15303 JP 2000-89605 A JP 2000-344385 A

しかしながら、上述した定着ユニットを用いた系において、特許文献3に示されるようなループ量制御を、上述した定着ユニットを用いた系において行った場合、次のような問題が発生する。   However, in the system using the above-described fixing unit, when the loop amount control as shown in Patent Document 3 is performed in the system using the above-described fixing unit, the following problem occurs.

定着手段が、サーフ定着や電磁誘導式定着といったオンデマンド系の定着ユニットの場合、従来の熱ローラ系の定着ユニットに比して、加圧ローラに熱源が存在しないことや、スタンバイ中の定着ユニットの電力消費が殆ど無い、もしくは0であり、朝一状態と連続印字状態の系の蓄熱状態が大きく異なることから、加圧ローラの温度変化が非常に大きいため、外径変化による記録材の搬送速度が定着ユニットの印字使用状態にともない大きくばらつく。このばらつきに対して、転写部と定着部間における記録媒体のループ量を一定範囲に納める為には、ループが所定量より小さい場合の定着速度を(加圧ローラの外径が最小の場合においても引っ張り合いにならないよう)より遅く、ループが所定量より大きい場合の定着速度を(加圧ローラの外径が最大の場合においてもループを解消するよう)より速くしなければならず、ループ制御がハンチングを生じてしまう場合があった。この結果、記録材が定着ベルトに近づきすぎたり、遠ざかりすぎたりすることから、定着速度切り替えに対応したグロスムラ、OHT透過性のムラが発生したり、ひどい場合には搬送が不安定なことに起因する紙シワや、転写ユニットと定着ユニットでの引っ張りあいや、ループの増大による画像こすれや、記録媒体への負荷変動による各色の色ズレが発生する場合があった。   When the fixing means is an on-demand type fixing unit such as surf fixing or electromagnetic induction type fixing, there is no heat source in the pressure roller as compared with the conventional heat roller type fixing unit, and the fixing unit in standby. Power consumption is almost zero or zero, and the heat storage state of the system in the morning is different from that in the continuous printing state. Therefore, the temperature change of the pressure roller is very large. Varies greatly depending on the printing status of the fixing unit. In order to keep the loop amount of the recording medium between the transfer portion and the fixing portion within a certain range against this variation, the fixing speed when the loop is smaller than a predetermined amount (when the outer diameter of the pressure roller is minimum) The loop speed is slower and the fixing speed when the loop is larger than the predetermined amount must be faster (to eliminate the loop even when the outer diameter of the pressure roller is maximum) and loop control May cause hunting. As a result, the recording material is too close to the fixing belt or too far away from the fixing belt, resulting in gloss unevenness corresponding to switching of the fixing speed and unevenness in OHT permeability, and in severe cases due to unstable conveyance. In some cases, paper wrinkles, pulling between the transfer unit and the fixing unit, image rubbing due to increased loops, and color misregistration of each color due to load fluctuations on the recording medium may occur.

特許文献4に示される方法に類似して、加圧ローラ用205の温度検知手段を設ける手段が考えられるが、装置の大型化やコストアップにつながるだけでなく、温度検知手段209が加圧ローラ205に接していた場合には、加圧ローラ205をトナーや紙紛等で汚してしまい、通紙時に記録材Pを汚してしまうという問題や、待機中に加圧ローラ205を傷つけてしまい、両面印刷時に画像に加圧ローラ205の傷に対応した跡が出来てしまうという問題があった。   Similar to the method disclosed in Patent Document 4, a means for providing a temperature detecting means for the pressure roller 205 is conceivable. However, not only does the apparatus increase in size and cost, but the temperature detecting means 209 is provided with a pressure roller. 205, the pressure roller 205 is soiled with toner or paper dust, and the recording material P is soiled when the paper is passed, or the pressure roller 205 is damaged during standby. There is a problem that a mark corresponding to a scratch on the pressure roller 205 is formed on the image during duplex printing.

また、非接触型の温度検知手段を用いた場合には、オンデマンド系の定着ユニットにおける加圧ローラの温度変化の速度に比べると温度検知手段の応答性が遅すぎるため、立ち上げ後の搬送速度を決定できないという問題があった。   Also, when non-contact type temperature detection means is used, the response of the temperature detection means is too slow compared to the speed change speed of the pressure roller in the on-demand fixing unit. There was a problem that the speed could not be determined.

また、処理枚数、記録媒体の性質、処理モード等に基づいて予め予測する方法についても、オンデマンド系の定着ユニットにおいては、上述したように加圧ローラの温度変化が非常に大きいことと、立ち上がり時における加圧ローラの加熱による温度変化の影響が非常に大きいことから、単純に処理枚数やしょりモードから精度良く加圧ローラ温度を予測できないという問題があった。   As for the method of predicting in advance based on the number of processed sheets, the nature of the recording medium, the processing mode, and the like, in the on-demand type fixing unit, as described above, the temperature change of the pressure roller is very large and Since the influence of the temperature change due to the heating of the pressure roller at that time is very large, there is a problem that the pressure roller temperature cannot be accurately predicted simply from the number of processed sheets and the moist mode.

特に、C,M,Y,Bkの4色を記録材に直接的に重畳転写するタンデム型のカラー画像形成装置においては、転写中の負荷変動が各色の色ズレなどに大きく影響を与える為、記録材搬送速度の管理は非常に重要である。   In particular, in a tandem color image forming apparatus that directly superimposes and transfers four colors of C, M, Y, and Bk onto a recording material, load fluctuation during transfer greatly affects the color misregistration of each color. Management of the recording material conveyance speed is very important.

更に、最近の画像形成装置の小型化に伴い、転写−定着間の距離は非常に狭める必要がある場合が多く、記録材搬送速度の変動に対するマージンは大変小さくなっている。また、今後その傾向は更に増していくことも容易に推定できる。   Furthermore, with recent miniaturization of image forming apparatuses, the distance between transfer and fixing often needs to be very narrow, and the margin for fluctuations in the recording material conveyance speed has become very small. It can also be easily estimated that this trend will increase further in the future.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ループ検知手段を用いた上で、加圧ローラの温度を精度良く予想し、その加圧ローラの温度に従ってループが所定量より小さい場合の定着速度と、所定量より大きい場合の定着速度を決定することで、安定したループ制御を行い、画像不良や色ずれの発生しない画像形成装置の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems. In the case where the loop detecting means is used, the temperature of the pressure roller is accurately predicted, and the loop is smaller than a predetermined amount according to the temperature of the pressure roller. It is an object of the present invention to provide a control method for an image forming apparatus that performs stable loop control by determining a fixing speed and a fixing speed that is larger than a predetermined amount, and that does not cause image defects or color misregistration.

記録材上の未定着トナー画像を加熱・定着する定着ユニットを備える画像形成装置であって、
記録材上に形成された未定着トナー画像を、定着ユニットに所定の搬送速度で搬送する搬送手段と、
前記定着ユニットの第1回転体と、
電力供給を受けることにより、前記第1回転体の局所的な部位の温度を上昇させる温度上昇手段と、
前記第1回転体と記録材を挟持搬送する第2回転体と、
前記第2回転体を回転駆動する駆動手段と、
前記搬送手段の搬送速度より遅い、定着ユニットの第1の搬送速度と、
前記搬送手段の搬送速度より速い、定着ユニットの第2の搬送速度と、
前記定着ユニットの搬送速度と搬送手段の搬送速度との速度差によって、定着ユニットと前記搬送手段との間に発生する前記記録材のループの程度を検知するループ検知手段と、
前記ループ検知手段の検知結果を用いて定着ユニットの第1の搬送速度と第2の搬送速度とを切り替え制御し、発生したループを制御する定着ユニットの速度制御工程と、
計数値を更新する更新工程と、
前記更新工程により更新された前記計数値に基づいて、第1の搬送速度と第2の搬送速度を達成する前記駆動手段のそれぞれの回転速度を制御する駆動制御工程と、
を有することを特徴とする。
An image forming apparatus including a fixing unit for heating and fixing an unfixed toner image on a recording material,
Conveying means for conveying the unfixed toner image formed on the recording material to the fixing unit at a predetermined conveying speed;
A first rotating body of the fixing unit;
A temperature raising means for raising a temperature of a local part of the first rotating body by receiving power supply;
A second rotating body that sandwiches and conveys the first rotating body and the recording material;
Driving means for rotationally driving the second rotating body;
A first conveying speed of the fixing unit that is slower than a conveying speed of the conveying means;
A second conveying speed of the fixing unit that is faster than the conveying speed of the conveying means;
Loop detecting means for detecting the degree of loop of the recording material generated between the fixing unit and the conveying means by a speed difference between the conveying speed of the fixing unit and the conveying speed of the conveying means;
A speed control step of the fixing unit that controls switching between the first transport speed and the second transport speed of the fixing unit using the detection result of the loop detection means, and controls the generated loop;
An update process for updating the count value;
A drive control step of controlling the respective rotation speeds of the drive means for achieving the first transport speed and the second transport speed based on the count value updated by the update step;
It is characterized by having.

本発明によれば、ループセンサを用いた記録材搬送制御を行った場合において、加圧ローラ温度変化に伴う搬送速度変化による搬送不良、もしくは画像不良発生を防止することができる。   According to the present invention, when recording material conveyance control using a loop sensor is performed, it is possible to prevent a conveyance defect or an image defect from occurring due to a conveyance speed change accompanying a pressure roller temperature change.

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、本願発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. It is not intended that the scope of the present invention be limited to the following embodiments.

[画像形成装置の説明]
図1は、本発明の実施の形態1に係るカラー画像形成装置の記録部の構成を説明する概略構成図である。尚、本実施の形態に係る画像形成装置は、電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタの場合で説明する。
[Description of Image Forming Apparatus]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a recording unit of a color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The image forming apparatus according to the present embodiment will be described in the case of an electrophotographic tandem type full color printer.

この画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部1Yと、シアン色の画像を形成する画像形成部1Cと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部1Mと、ブラック色の画像を形成する画像形成部1Bkの4つの画像形成部(画像形成ユニット)を備えており、これらの4つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。   The image forming apparatus includes an image forming unit 1Y that forms a yellow image, an image forming unit 1C that forms a cyan image, an image forming unit 1M that forms a magenta image, and a black image. Four image forming units (image forming units) of the image forming unit 1Bk to be formed are provided, and these four image forming units are arranged in a line at a constant interval.

各画像形成部1Y,1C,1M,1Bkには、それぞれ感光ドラム2a,2b,2c,2dが設置されている。各感光ドラム2a,2b,2c,2dの周囲には、帯電ローラ3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、転写ローラ5a,5b,5c,5d、ドラムクリーニング装置6a,6b,6c,6dがそれぞれ設置されており、帯電ローラ3a,3b,3c,3dと現像装置4a,4b,4c,4d間の上方には露光装置7a,7b,7c,7dがそれぞれ設置されている。各現像装置4a,4b,4c,4dには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。   Photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d are installed in the image forming units 1Y, 1C, 1M, and 1Bk, respectively. Around each photosensitive drum 2a, 2b, 2c, 2d, charging rollers 3a, 3b, 3c, 3d, developing devices 4a, 4b, 4c, 4d, transfer rollers 5a, 5b, 5c, 5d, a drum cleaning device 6a, 6b, 6c and 6d are installed, and exposure devices 7a, 7b, 7c and 7d are installed above the charging rollers 3a, 3b, 3c and 3d and the developing devices 4a, 4b, 4c and 4d, respectively. Yes. Each developing device 4a, 4b, 4c, and 4d contains yellow toner, cyan toner, magenta toner, and black toner, respectively.

画像形成部1Y,1C,1M,1Bkの各感光ドラム2a,2b,2c,2dの各転写部Nに、転写媒体としての無端ベルト状の記録材搬送ベルト40が当接している。この記録材搬送ベルト40は、駆動ローラ41、支持ローラ42に張架されており、駆動ローラ41の回転駆動によって矢印方向(時計回り方向)に回転(移動)される。記録材搬送ベルト40上の画像形成部1Mの上流側には、転写媒体としての記録材Pを記録材搬送ベルト40上に静電吸着させる吸着ローラ(不図示)が設置されている。   An endless belt-like recording material conveying belt 40 as a transfer medium is in contact with each transfer portion N of each of the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d of the image forming portions 1Y, 1C, 1M, and 1Bk. The recording material transport belt 40 is stretched around a driving roller 41 and a support roller 42, and is rotated (moved) in the arrow direction (clockwise direction) by the rotational driving of the driving roller 41. An adsorption roller (not shown) for electrostatically adsorbing the recording material P as a transfer medium onto the recording material conveyance belt 40 is installed on the upstream side of the image forming unit 1M on the recording material conveyance belt 40.

一次転写用の各転写ローラ5a,5b,5c,5dは、各一次転写ニップ部Nにて記録材搬送ベルト40を介して各感光ドラム2a,2b,2c,2dに当接している。また、転写ローラ5a、5b、5c、5dには、転写電源(不図示)が接続されている。   The transfer rollers 5a, 5b, 5c, and 5d for primary transfer are in contact with the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d via the recording material conveyance belt 40 at the primary transfer nip portions N, respectively. A transfer power source (not shown) is connected to the transfer rollers 5a, 5b, 5c, and 5d.

また、記録材搬送ベルト40外側の駆動ローラ41近傍にはベルトクリーニング装置45が設置されている。   A belt cleaning device 45 is installed in the vicinity of the driving roller 41 outside the recording material conveyance belt 40.

また、この画像形成装置内には環境センサ50とメディアセンサ51が設置されている。   In addition, an environmental sensor 50 and a media sensor 51 are installed in the image forming apparatus.

画像形成動作開始信号(プリント開始信号)が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される画像形成部1Y,1C,1M,1Bkの各感光ドラム2a,2b,2c,2dは、それぞれ帯電ローラ3a,3b,3c,3dによって一様に帯電(本実施の形態では負極性)される。そして、露光装置7a,7b,7c,7dは、それぞれ入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部(不図示)にて光信号に変換し、その変換された光信号であるレーザ光を、各帯電された各感光ドラム2a,2b,2c,2d上にそれぞれ走査露光して静電潜像を形成する。   When an image forming operation start signal (print start signal) is issued, the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d of the image forming units 1Y, 1C, 1M, and 1Bk that are rotationally driven at a predetermined process speed are respectively charged rollers. 3a, 3b, 3c and 3d are uniformly charged (negative polarity in the present embodiment). The exposure devices 7a, 7b, 7c, and 7d convert the color-separated image signals that are input into optical signals at a laser output unit (not shown), and laser light that is the converted optical signals. Are electrostatically scanned and exposed on the charged photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d, respectively, to form an electrostatic latent image.

そして、その静電潜像が形成された感光ドラム2a上に、感光ドラム2aの帯電極性(負極性)と同極性の現像バイアスが印加された現像装置4aによりイエローのトナーを感光体表面の帯電電位に応じて静電吸着させることで静電潜像を顕像化し、現像画像とする。   Then, yellow toner is charged on the surface of the photosensitive member by the developing device 4a in which a developing bias having the same polarity as the charging polarity (negative polarity) of the photosensitive drum 2a is applied on the photosensitive drum 2a on which the electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image is visualized by electrostatic attraction according to the electric potential to obtain a developed image.

そして、このタイミングに合わせてレジストローラ46で搬送された記録材Pが、駆動ローラ41の駆動によって移動される記録材搬送ベルト40表面に、吸着バイアスが印加された吸着ローラ(不図示)によって静電吸着されて画像形成部1Mの転写部Nに搬送され、転写電源(不図示)から転写バイアス(トナーと逆極性(正極性))が印加された転写ローラ5aにより、イエローのトナー像が記録材P上に転写される。   Then, the recording material P conveyed by the registration roller 46 in accordance with this timing is statically moved by an adsorption roller (not shown) to which an adsorption bias is applied to the surface of the recording material conveyance belt 40 that is moved by driving of the drive roller 41. A yellow toner image is recorded by the transfer roller 5a that is electroadsorbed and transported to the transfer unit N of the image forming unit 1M and applied with a transfer bias (opposite polarity (positive polarity) from the toner) from a transfer power source (not shown). Transferred onto the material P.

イエローのトナー像が転写された記録材Pは、記録材搬送ベルト40表面に吸着されて画像形成部1C側に移動される。そして、画像形成部1Cの転写部Nにおいても、前記同様にして感光ドラム2bに形成されたシアンのトナー像が、記録材P上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、転写バイアス(トナーと逆極性(正極性))が印加された転写ローラ5bにより転写される。   The recording material P to which the yellow toner image has been transferred is attracted to the surface of the recording material conveyance belt 40 and moved to the image forming unit 1C side. Also in the transfer portion N of the image forming portion 1C, the cyan toner image formed on the photosensitive drum 2b in the same manner as described above is superimposed on the yellow toner image on the recording material P to transfer bias (toner and toner). Transfer is performed by the transfer roller 5b to which reverse polarity (positive polarity) is applied.

以下、同様にして記録材P上に重畳転写されたイエロー、シアンのトナー像上に、画像形成部1M、1Bkの感光ドラム2c、2dで形成されたマゼンタ、ブラックのトナー像を、各転写部Nにて転写バイアス(トナーと逆極性(正極性))が印加された転写ローラ5c、5dにより順次重ね合わせて、フルカラーのトナー像を記録材P上に形成する。   In the same manner, magenta and black toner images formed by the photosensitive drums 2c and 2d of the image forming units 1M and 1Bk on the yellow and cyan toner images superimposed and transferred onto the recording material P in the same manner are transferred to the transfer units. A full color toner image is formed on the recording material P by sequentially superimposing them by the transfer rollers 5c and 5d to which the transfer bias (opposite polarity (positive polarity) to the toner) is applied at N.

こうしてフルカラーのトナー像が形成された記録材Pは定着ユニット12に搬送される。このとき、記録材搬送ベルトと定着ニップの間にはループセンサ30があり、ループセンサ30のループ検知結果に従って、図不示の駆動源により適切な速度で加圧ローラ22を駆動し、安定したループを形成しながら記録材Pが搬送される。定着ベルト20と加圧ローラ22間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧されて記録材Pの表面にカラー画像が溶融定着される。その後、装置外部に排出されて画像形成装置の出力画像となる。こうして一連の画像形成動作を終了する。   The recording material P on which the full-color toner image is thus formed is conveyed to the fixing unit 12. At this time, there is a loop sensor 30 between the recording material conveyance belt and the fixing nip, and the pressure roller 22 is driven at an appropriate speed by a driving source (not shown) according to the loop detection result of the loop sensor 30 to be stable. The recording material P is conveyed while forming a loop. The full-color toner image is heated and pressed at the fixing nip portion between the fixing belt 20 and the pressure roller 22, and the color image is melted and fixed on the surface of the recording material P. Thereafter, the image is discharged outside the apparatus and becomes an output image of the image forming apparatus. Thus, a series of image forming operations is completed.

尚、画像形成装置内には環境センサ50を有しており、帯電、現像、一次転写、二次転写のバイアスや定着条件は、この画像形成装置内の雰囲気環境(温度、湿度)に応じて変更可能な構成となっている。こうして記録材Pに形成されるトナー像濃度の調整のためや、最適な転写、定着条件を達成するために用いられる。また画像形成装置内にはメディアセンサ51を有しており、記録材Pの種類を判別を行うことによって、転写バイアスや定着条件を、その記録材の種類に応じて変更可能な構成となっており、記録材Pに対する最適な転写、定着条件を達成するため用いられる。   The image forming apparatus includes an environment sensor 50. The bias and fixing conditions for charging, developing, primary transfer, and secondary transfer are in accordance with the atmospheric environment (temperature, humidity) in the image forming apparatus. It can be changed. Thus, it is used for adjusting the density of the toner image formed on the recording material P and for achieving optimum transfer and fixing conditions. Further, the image forming apparatus includes a media sensor 51, and by determining the type of the recording material P, the transfer bias and the fixing condition can be changed according to the type of the recording material. And is used to achieve optimum transfer and fixing conditions for the recording material P.

上記した一次転写時において、感光ドラム2a,2b,2c,2d上に残留している一次転写残トナーは、ドラムクリーニング装置6a,6b,6c,6dによって除去されて回収される。また、転写後に記録材搬送ベルト40上に残った残トナー(色ずれ検知用トナー像や濃度検知用トナー像)は、ベルトクリーニング装置45によって除去されて回収される。   During the primary transfer described above, the primary transfer residual toner remaining on the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d is removed and collected by the drum cleaning devices 6a, 6b, 6c, and 6d. Further, residual toner (color shift detection toner image and density detection toner image) remaining on the recording material conveyance belt 40 after the transfer is removed and collected by the belt cleaning device 45.

[定着ユニットの説明]
図2は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の定着ユニット12の概略構成(転写ユニット部も含む)を示す模型図である。本実施の形態に係る定着ユニット12は、定着ベルト加熱方式、加圧用回転体駆動方式(テンションレスタイプ)の加熱装置である。
[Description of fixing unit]
FIG. 2 is a model diagram showing a schematic configuration (including a transfer unit portion) of the fixing unit 12 of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. The fixing unit 12 according to the present embodiment is a heating device of a fixing belt heating method and a pressurizing rotating body driving method (tensionless type).

(1)定着ユニット12の全体的構成
20は第一の回転体(第一の定着部材)としての定着ベルトであり、ベルト状部材に弾性層を設けてなる円筒状(エンドレスベルト状、スリーブ状)の部材である。この定着ベルト20は詳しく後述する。22は第二の回転体(第二の定着部材)としての加圧ローラである。17は加熱体保持部材としての、横断面の略半円弧状樋型で、耐熱性及び剛性を有するヒータホルダである。16は加熱体(熱源)としての定着ヒータであり、ヒータホルダ17の下面に該ホルダ17の長手に沿って配設してある。定着ベルト20は、このヒータホルダ17にルーズに外嵌させてある。この定着ヒータ16は、本実施の形態では後記2)項で詳述するようなセラミックヒータである。
(1) Overall Configuration of Fixing Unit 12 Reference numeral 20 denotes a fixing belt as a first rotating body (first fixing member), which has a cylindrical shape (endless belt shape, sleeve shape) in which an elastic layer is provided on the belt-like member. ). The fixing belt 20 will be described in detail later. Reference numeral 22 denotes a pressure roller as a second rotating body (second fixing member). Reference numeral 17 denotes a heater holder having a substantially semicircular arc shape having a transverse cross section as a heating body holding member and having heat resistance and rigidity. Reference numeral 16 denotes a fixing heater as a heating body (heat source), which is disposed on the lower surface of the heater holder 17 along the length of the holder 17. The fixing belt 20 is loosely fitted on the heater holder 17. The fixing heater 16 is a ceramic heater which will be described in detail later in section 2) in this embodiment.

ヒータホルダ17は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、定着ヒータ16を保持し、定着ベルト20をガイドする役割を果たす。本実施の形態においては、液晶ポリマーとして、デュポン社のゼナイト7755(商品名)を使用した。ゼナイト7755の最大使用可能温度は、約270℃である。   The heater holder 17 is made of a liquid crystal polymer resin having high heat resistance, plays a role of holding the fixing heater 16 and guiding the fixing belt 20. In the present embodiment, DuPont Zenite 7755 (trade name) was used as the liquid crystal polymer. The maximum usable temperature of Zenite 7755 is about 270 ° C.

加圧ローラ22は、ステンレス製の芯金に、射出成形により、厚み約3mmのシリコーンゴム層を形成し、その上に厚み約40μmのPFA樹脂チューブを被覆しており、外径は25mmである。この加圧ローラ22は、芯金の両端部を装置フレーム24の不図示の奥側と手前側の側板間に回転自由に軸受保持させて配設してある。この加圧ローラ22の上側に、定着ヒータ16、ヒータホルダ17、定着ベルト20等から成る定着ベルトユニットをヒータ16側を下向きにして加圧ローラ22に並行に配置し、ヒータホルダ17の両端部を不図示の加圧機構により片側98N(10kgf)、総圧196N(20kgf)の力で加圧ローラ22の軸線方向に附勢している。これにより、定着ヒータ16の下向き面を定着ベルト20を介して加圧ローラ22の弾性層に、その弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させ、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部27を形成させてある。この加圧機構は、圧解除機構を有し、ジャム処理時等に、加圧を解除し、記録材Pの除去が容易な構成となっている。   The pressure roller 22 is formed by forming a silicone rubber layer having a thickness of about 3 mm on a stainless steel core by injection molding, and covering a PFA resin tube having a thickness of about 40 μm thereon, and has an outer diameter of 25 mm. . The pressure roller 22 is disposed such that both end portions of the core metal are rotatably supported by bearings between a side plate (not shown) and a front side plate of the apparatus frame 24. On the upper side of the pressure roller 22, a fixing belt unit including the fixing heater 16, the heater holder 17, the fixing belt 20, and the like is arranged in parallel with the pressure roller 22 with the heater 16 facing downward, and both ends of the heater holder 17 are not attached. The pressing mechanism shown in the figure urges the pressing roller 22 in the axial direction with a force of 98 N (10 kgf) on one side and a total pressure of 196 N (20 kgf). As a result, the downward surface of the fixing heater 16 is brought into pressure contact with the elastic layer of the pressure roller 22 via the fixing belt 20 with a predetermined pressing force against the elasticity of the elastic layer, and has a predetermined width necessary for heat fixing. A fixing nip portion 27 is formed. The pressurizing mechanism has a pressure releasing mechanism, and has a configuration in which the pressurization is released and the recording material P can be easily removed at the time of jam processing or the like.

18と19は第一と第二の温度検知手段としてのメインとサブの2つのサーミスタである。第一の温度検知手段としてのメインサーミスタ18は、加熱体である定着ヒータ16に非接触に配置され、本実施の形態ではヒータホルダ17の上方において定着ベルト20の内面に弾性的に接触させてあり、定着ベルト20の内面の温度を検知する。第二の温度検知手段としてのサブサーミスタ19は、メインサーミスタ18よりも熱源である定着ヒータ16に近い場所に配置され、本実施の形態では定着ヒータ16の裏面に接触させてあり、定着ヒータ16裏面の温度を検知する。   Reference numerals 18 and 19 denote two thermistors, main and sub, as first and second temperature detecting means. The main thermistor 18 serving as the first temperature detecting means is disposed in a non-contact manner on the fixing heater 16 that is a heating body, and in this embodiment, is elastically brought into contact with the inner surface of the fixing belt 20 above the heater holder 17. The temperature of the inner surface of the fixing belt 20 is detected. The sub-thermistor 19 serving as the second temperature detecting means is disposed closer to the fixing heater 16 that is a heat source than the main thermistor 18, and is in contact with the back surface of the fixing heater 16 in the present embodiment. Detect the backside temperature.

メインサーミスタ18は、ヒータホルダ17に固定支持させたステンレス製のアーム25の先端にサーミスタ素子が取り付けられ、アーム25が弾性揺動することにより、定着ベルト20の内面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ素子が定着ベルト20の内面に常に接する状態に保たれる。   In the main thermistor 18, a thermistor element is attached to the tip of a stainless steel arm 25 fixedly supported by the heater holder 17, and the movement of the inner surface of the fixing belt 20 becomes unstable due to the elastic swing of the arm 25. In this case, the thermistor element is always kept in contact with the inner surface of the fixing belt 20.

図3は、本実施の形態に係る定着ユニット12における定着ヒータ16、メインサーミスタ18、サブサーミスタ19の位置関係を説明する斜視模型図である。   FIG. 3 is a perspective model diagram illustrating the positional relationship between the fixing heater 16, the main thermistor 18, and the sub-thermistor 19 in the fixing unit 12 according to the present embodiment.

メインサーミスタ18は定着ベルト20の長手中央付近に、サブサーミスタ19は定着ヒータ16の端部付近にそれぞれ配設され、それぞれ定着ベルト20の内面、定着ヒータ16の裏面に接触するよう配置されている。   The main thermistor 18 is disposed near the longitudinal center of the fixing belt 20, and the sub-thermistor 19 is disposed near the end of the fixing heater 16. The main thermistor 18 is disposed in contact with the inner surface of the fixing belt 20 and the back surface of the fixing heater 16. .

メインサーミスタ18及びサブサーミスタ19は、その出力がそれぞれA/Dコンバータ64,65(図2)を介して制御部21に入力されている。これにより制御部21は、メインサーミスタ18、サブサーミスタ19の出力に基づいて、定着ヒータ16の温調制御内容を決定し、電力供給部(加熱手段)としてのヒータ駆動回路28(図2、図4)によって定着ヒータ16への通電を制御する。この制御部21の構成は図5を参照し詳しく説明する。   The outputs of the main thermistor 18 and the sub-thermistor 19 are input to the control unit 21 via A / D converters 64 and 65 (FIG. 2), respectively. As a result, the control unit 21 determines the temperature control content of the fixing heater 16 based on the outputs of the main thermistor 18 and the sub-thermistor 19, and the heater drive circuit 28 (FIG. 2, FIG. 2) as the power supply unit (heating means). The energization to the fixing heater 16 is controlled by 4). The configuration of the control unit 21 will be described in detail with reference to FIG.

図2の23と26は、それぞれ装置フレーム24に組付けた入り口ガイド23と定着排紙ローラ26である。入り口ガイド23は、二次転写ニップを抜けた記録材Pが、定着ヒータ16部分における定着ベルト20と加圧ローラ22との圧接部である定着ニップ部27に正確にガイドされるように転写材を導く役割を果たす。本実施の形態の入り口ガイド23は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂により形成されている。   Reference numerals 23 and 26 in FIG. 2 denote an entrance guide 23 and a fixing paper discharge roller 26 assembled to the apparatus frame 24, respectively. The entrance guide 23 transfers the recording material P so that the recording material P that has passed through the secondary transfer nip is accurately guided to the fixing nip portion 27 that is a pressure contact portion between the fixing belt 20 and the pressure roller 22 in the fixing heater 16 portion. To play a leading role. The entrance guide 23 of the present embodiment is made of polyphenylene sulfide (PPS) resin.

加圧ローラ22は駆動部31により矢印の方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ22の回転駆動による加圧ローラ22の外面と定着ベルト20との、定着ニップ部27における圧接摩擦力により、円筒状の定着ベルト20に回転力が作用して該定着ベルト20が、その内面側が定着ヒータ16の下向き面に密着して摺動しながらヒータホルダ17の外回りを矢印の方向に従動回転状態になる。この定着ベルト20内面にはグリスが塗布され、ヒータホルダ17と定着ベルト20内面との摺動性を確保している。   The pressure roller 22 is rotationally driven by the drive unit 31 in the direction of the arrow at a predetermined peripheral speed. Due to the pressure contact frictional force at the fixing nip portion 27 between the outer surface of the pressure roller 22 and the fixing belt 20 due to the rotational driving of the pressure roller 22, a rotational force acts on the cylindrical fixing belt 20 so that the fixing belt 20 The inner surface of the heater holder 17 is in a state of being driven to rotate in the direction indicated by the arrow while sliding in close contact with the downward surface of the fixing heater 16. Grease is applied to the inner surface of the fixing belt 20 to ensure slidability between the heater holder 17 and the inner surface of the fixing belt 20.

加圧ローラ22が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト20が従動回転状態になり、また定着ヒータ16に通電がなされると、定着ヒータ16が昇温して所定の温度に立ち上げ温調される。この状態において、定着ニップ部27の定着ベルト20と加圧ローラ22との間に未定着トナー像を担持した記録材Pが入り口ガイド23に沿って案内されて導入されると、定着ニップ部27において記録材Pのトナー像担持面側が定着ベルト20の外面に密着して定着ベルト20と一緒に定着ニップ部27により挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、定着ヒータ16の熱が定着ベルト20を介して記録材Pに付与され、記録材P上の未定着トナー像tが記録材P上に加熱及び加圧されて溶融定着される。定着ニップ部27を通過した記録材Pは定着ベルト20から曲率分離され、定着排紙ローラ26で排出される。   When the pressure roller 22 is rotationally driven, the cylindrical fixing belt 20 is driven and rotated, and when the fixing heater 16 is energized, the fixing heater 16 is heated to a predetermined temperature. The temperature is adjusted. In this state, when the recording material P carrying an unfixed toner image is guided and introduced along the entrance guide 23 between the fixing belt 20 and the pressure roller 22 of the fixing nip 27, the fixing nip 27 2, the toner image carrying surface side of the recording material P is in close contact with the outer surface of the fixing belt 20 and is nipped and conveyed by the fixing nip portion 27 together with the fixing belt 20. In this nipping and conveying process, the heat of the fixing heater 16 is applied to the recording material P via the fixing belt 20, and the unfixed toner image t on the recording material P is heated and pressed on the recording material P to be melted and fixed. The The recording material P that has passed through the fixing nip 27 is separated from the fixing belt 20 by the curvature, and is discharged by the fixing discharge roller 26.

(2)メインサーミスタ18の説明
メインサーミスタ18は、図2及び図3に示すように、定着ベルト20の長手中央付近に配置され、定着ベルト20の内面に接触するよう配置されている。このメインサーミスタ18は、定着ニップ部27の温度により近い温度である定着ベルト20の温度を検出する手段として用いている。よって、通常の動作においては、メインサーミスタ18の検知温度が目標温度になるよう、温調制御される。
(2) Description of Main Thermistor 18 As shown in FIGS. 2 and 3, the main thermistor 18 is disposed near the longitudinal center of the fixing belt 20 and is disposed so as to contact the inner surface of the fixing belt 20. The main thermistor 18 is used as means for detecting the temperature of the fixing belt 20 that is closer to the temperature of the fixing nip portion 27. Therefore, in normal operation, temperature control is performed so that the detected temperature of the main thermistor 18 becomes the target temperature.

(3)サブサーミスタ19の説明
サブサーミスタ19は、図3に示すように、定着ヒータ16の端部付近に配設され、定着ヒータ16の裏面に接触するよう配置されている。このサブサーミスタ19は、加熱体である定着ヒータ16の温度を検出し、定着ヒータ16の温度が所定温度以上にならないようにモニタする安全装置としての役割を果たしている。
(3) Description of Sub-Thermistor 19 As shown in FIG. 3, the sub-thermistor 19 is disposed near the end of the fixing heater 16 and is disposed so as to contact the back surface of the fixing heater 16. The sub-thermistor 19 serves as a safety device that detects the temperature of the fixing heater 16 as a heating body and monitors the temperature of the fixing heater 16 so as not to exceed a predetermined temperature.

また、このサブサーミスタ19により、立ち上げ時の定着ヒータ16の温度のオーバーシュートや、定着ヒータ端部の昇温をモニタし、例えば端部の昇温により定着ヒータ20の端部の温度が所定の温度を超えた場合には、それ以上に端部の昇温が悪化しないようにスループットを落とす等の制御を行うための判断に用いられる。   Further, the sub-thermistor 19 monitors the temperature overshoot of the fixing heater 16 at the time of start-up and the temperature rise at the end of the fixing heater. When the temperature exceeds this temperature, it is used for judgment for performing control such as lowering the throughput so that the temperature rise at the end is not further deteriorated.

(4)定着ヒータ16の説明
熱源としての定着ヒータ16は、本実施の形態では、窒化アルミの基板上に、銀、パラジウム合金を含んだ導電ペーストをスクリーン印刷法によって均一な厚さの膜状に塗布することで抵抗発熱体を形成した上に耐圧ガラスによるガラスコートを施した、セラミックヒータを使用している。
(4) Description of Fixing Heater 16 In the present embodiment, the fixing heater 16 as a heat source is a film-like film having a uniform thickness formed by screen printing on a conductive paste containing silver and palladium alloy on an aluminum nitride substrate. A ceramic heater is used, in which a resistance heating element is formed by coating and glass coating with pressure-resistant glass is applied.

図4は、本実施の形態に係る定着ヒータ16で使用されるセラミックヒータの一例の構造模型図であり、(A)は一部切欠き表面模型図、(B)は裏面模型図、(C)は拡大横断面模型図である。   4A and 4B are structural model diagrams of an example of a ceramic heater used in the fixing heater 16 according to the present embodiment. FIG. 4A is a partially cutaway surface model diagram, FIG. 4B is a back model diagram, and FIG. ) Is an enlarged cross-sectional model view.

この定着ヒータ16は、
(ア)通紙方向と直交する方向を長手とする横長の窒化アルミ基板a、
(イ)上記の窒化アルミ基板aの表面側に長手に沿ってスクリーン印刷により線状、或は帯状に塗工した、電流が流れることにより発熱する銀パラジウム(Ag/Pd)合金を含んだ導電ペーストの厚み10μm程度、幅1〜5mm程度の抵抗発熱体層b、
(ウ)上記の抵抗発熱体層bに対する給電パターンとして、同じく窒化アルミ基板aの表面側に銀ペーストのスクリーン印刷等によりパターン形成した、第1と第2の電極部c,d及び延長電路部e,f、
(エ)抵抗発熱体層bと延長電路部e,fの保護と絶縁性を確保するためにそれ等の上に形成した、定着ベルト20との摺擦に耐えることが可能な、厚み10μm程度の薄肉のガラスコートg、
(オ)窒化アルミ基板aの裏面側に設けたサブサーミスタ19
等からなる。
The fixing heater 16 is
(A) a horizontally long aluminum nitride substrate a having a direction perpendicular to the paper passing direction as a longitudinal direction;
(A) Conductivity including silver palladium (Ag / Pd) alloy that is heated on the surface side of the aluminum nitride substrate “a” along the length by screen printing in a linear or belt shape and generates heat when a current flows. A resistance heating element layer b having a paste thickness of about 10 μm and a width of about 1 to 5 mm;
(C) First and second electrode parts c and d and an extended electric circuit part, which are similarly formed by screen printing or the like of silver paste on the surface side of the aluminum nitride substrate a as a power supply pattern for the resistance heating element layer b. e, f,
(D) A thickness of about 10 μm capable of withstanding the rubbing with the fixing belt 20 formed on the resistance heating element layer b and the extension circuit portions e and f to ensure protection and insulation. A thin-walled glass coat,
(E) Sub-thermistor 19 provided on the back side of aluminum nitride substrate a
Etc.

この定着ヒータ16は、表面側を下向きに露呈させてヒータホルダ17に固定して支持させてある。この定着ヒータ16の第1と第2の電極部c,d側には、給電用コネクタ30が装着される。ヒータ駆動回路28から給電用コネクタ30を介して第1と第2の電極部c,dに給電されることにより、抵抗発熱体層bが発熱して定着ヒータ16が迅速に昇温する。ヒータ駆動回路28は制御部21により制御される。   The fixing heater 16 is fixedly supported on the heater holder 17 with its surface side exposed downward. A power feeding connector 30 is attached to the first and second electrode portions c and d of the fixing heater 16. By supplying power from the heater drive circuit 28 to the first and second electrode portions c and d via the power supply connector 30, the resistance heating element layer b generates heat and the fixing heater 16 quickly rises in temperature. The heater drive circuit 28 is controlled by the control unit 21.

通常使用においては、加圧ローラ22の回転開始とともに、定着ベルト20の従動回転が開始し、定着ヒータ16の温度の上昇とともに、定着ベルト20の内面温度も上昇していく。定着ヒータ16への通電は、PID制御によりコントロールされ、定着ベルト20の内面温度、即ち、メインサーミスタ18の検知温度が190℃になるように、入力電力が制御される。   During normal use, the rotation of the fixing belt 20 starts with the rotation of the pressure roller 22, and the temperature of the inner surface of the fixing belt 20 increases as the temperature of the fixing heater 16 increases. Energization of the fixing heater 16 is controlled by PID control, and the input power is controlled so that the inner surface temperature of the fixing belt 20, that is, the detected temperature of the main thermistor 18 becomes 190 ° C.

(5)定着ヒータ駆動回路28の説明
図5は、本実施の形態に係る定着ユニット12の温度制御手段としての制御部21と定着ヒータ駆動回路28のブロック図である。この定着ヒータ16の給電用電極部c,dは、給電コネクタ(不図示)を介してこの定着ヒータ駆動回路28に接続されている。
(5) Description of Fixing Heater Drive Circuit 28 FIG. 5 is a block diagram of the controller 21 and the fixing heater drive circuit 28 as temperature control means of the fixing unit 12 according to the present embodiment. The power supply electrodes c and d of the fixing heater 16 are connected to the fixing heater driving circuit 28 via a power supply connector (not shown).

この定着ヒータ駆動回路28において、60は交流電源、61はトライアック、62はゼロクロス発生回路、21は制御部である。トライアック61は制御部21により制御される。トライアック61は定着ヒータ16の発熱抵抗体層bに対する通電及び遮断を行う。   In this fixing heater driving circuit 28, 60 is an AC power source, 61 is a triac, 62 is a zero cross generating circuit, and 21 is a control unit. The triac 61 is controlled by the control unit 21. The triac 61 supplies and cuts off the heating resistor layer b of the fixing heater 16.

交流電源60は、ゼロクロス検知回路62を介して制御部21にゼロクロス信号を送出する。制御部21はこのゼロクロス信号を基にトライアック61を制御する。このようにして定着ヒータ駆動回路28から定着ヒータ16の発熱抵抗体層bに通電させることで、定着ヒータ16全体が急速に昇温する。定着ベルト20の温度を検知するメインサーミスタ18と定着ヒータ16の温度を検知するサブサーミスタ19の出力は、それぞれA/Dコンバータ64,65を介して制御部21に取り込まれる。これにより制御部21は、メインサーミスタ18からの定着ヒータ16の温度情報を基に、トライアック61により定着ヒータ16に通電するAC電圧を位相、波数制御等により、ヒータ通電電力を制御して定着ヒータ16の温度が所定の制御目標温度(設定温度)に維持されるように制御する。即ち、メインサーミスタ18、サブサーミスタ19の温度は電圧値として制御部21でモニタされる。これにより定着ベルト20の温度が所定の設定温度に温調維持されるように、また定着ヒータの16が所定温度内で駆動されるように定着ヒータ16への通電電力の制御が行われる。   The AC power supply 60 sends a zero cross signal to the control unit 21 via the zero cross detection circuit 62. The control unit 21 controls the triac 61 based on this zero cross signal. In this way, by energizing the heating resistor layer b of the fixing heater 16 from the fixing heater driving circuit 28, the temperature of the entire fixing heater 16 is rapidly increased. Outputs of the main thermistor 18 that detects the temperature of the fixing belt 20 and the sub-thermistor 19 that detects the temperature of the fixing heater 16 are taken into the control unit 21 via the A / D converters 64 and 65, respectively. Thus, the control unit 21 controls the heater energizing power by controlling the AC voltage applied to the fixing heater 16 by the triac 61 based on the temperature information of the fixing heater 16 from the main thermistor 18 by phase, wave number control, etc. Control is performed so that the temperature of 16 is maintained at a predetermined control target temperature (set temperature). That is, the temperatures of the main thermistor 18 and the sub-thermistor 19 are monitored by the control unit 21 as voltage values. Thus, the electric power supplied to the fixing heater 16 is controlled so that the temperature of the fixing belt 20 is maintained at a predetermined set temperature and the fixing heater 16 is driven within the predetermined temperature.

制御部21は、マイクロプロセッサなどのCPU210、CPU210の制御プログラムやデータを記憶しているROM211、CPU210による制御実行時にワークエリアとして使用され、各種データを一時的に保存するRAM212、後述する制御情報などを不揮発に記憶するEEPROM213などを備えている。214はタイマで、後述する定着ユニットの起動時間間隔を測定するのに使用される。   The control unit 21 includes a CPU 210 such as a microprocessor, a ROM 211 that stores control programs and data for the CPU 210, a RAM 212 that is used as a work area when the CPU 210 executes control, temporarily stores various data, control information that will be described later, and the like. EEPROM213 etc. which memorize | store non-volatilely are provided. A timer 214 is used to measure a starting time interval of a fixing unit described later.

この制御部21による代表的な温度制御方式として、ここではPID制御が用いられる。また電力の制御法としては、波数制御や位相制御などがあるが、ここでは位相制御を用いて説明する。   Here, PID control is used as a typical temperature control method by the control unit 21. The power control method includes wave number control, phase control, and the like. Here, description will be given using phase control.

具体的には、メインサーミスタ18の温度を制御部21が2μ秒ごとに検知し、制御部21で所望の温調温度に制御するようにPID制御にて定着ヒータ16への電力供給量を決定する。例えば、電力指定を5%刻みで行うには、一般に交流電源60から供給される交流波形の1半波に対して5%刻みの通電角を用いて行われる。この通電角は、ゼロクロス発生回路62にてゼロクロス信号を検知したときを起点に、トライアック61をオンするタイミングとして求められる。   Specifically, the control unit 21 detects the temperature of the main thermistor 18 every 2 μs, and the control unit 21 determines the power supply amount to the fixing heater 16 by PID control so that the temperature is controlled to a desired temperature. To do. For example, in order to specify power in increments of 5%, it is generally performed using energization angles in increments of 5% for one half wave of an AC waveform supplied from the AC power supply 60. This energization angle is obtained as a timing for turning on the triac 61, starting from when the zero-cross signal is detected by the zero-cross generation circuit 62.

(6)定着ベルト20の説明
本実施の形態において、定着ベルト20はベルト状部材に弾性層を設けてなる円筒状(エンドレスベルト状)の部材である。具体的には、SUSにより、厚み30μmの円筒状に形成したエンドレスベルト(ベルト基材)上に、厚み約300μmのシリコーンゴム層(弾性層)を、リングコート法により形成した上に、厚み30μmのPFA樹脂チューブ(最表面層)を被覆してなる。このような構成で作成した定着ベルト20の熱容量を測定したところ、12.2×10-2J/cm2℃(定着ベルト1cm2あたりの熱容量)であった。
(6) Description of Fixing Belt 20 In the present embodiment, the fixing belt 20 is a cylindrical (endless belt-shaped) member in which an elastic layer is provided on the belt-shaped member. Specifically, a stainless rubber layer (elastic layer) having a thickness of about 300 μm is formed by a ring coating method on an endless belt (belt base material) formed into a cylindrical shape having a thickness of 30 μm by SUS, and then a thickness of 30 μm. The PFA resin tube (outermost surface layer) is coated. When the heat capacity of the fixing belt 20 produced in such a configuration was measured, it was 12.2 × 10 −2 J / cm 2 ° C. (heat capacity per 1 cm 2 of the fixing belt).

(ア)定着ベルトの基層
定着ベルト20の基層には、ポリイミドなどの樹脂を用いることもできるが、ポリイミドよりもSUSやニッケルといった、金属のほうが、熱伝導率がおよそ10倍と大きく、より高いオンデマンド性を得られることから、本実施の形態においては、定着ベルト20の基層には、金属であるSUSを用いた。
(A) Fixing Belt Base Layer The base layer of the fixing belt 20 can be made of a resin such as polyimide, but a metal such as SUS or nickel has a thermal conductivity approximately 10 times larger and higher than polyimide. In this embodiment, SUS, which is a metal, is used for the base layer of the fixing belt 20 because on-demand characteristics can be obtained.

(イ)定着ベルトの弾性層
定着ベルト20の弾性層には、比較的熱伝導率の高いゴム層を用いている。これは、より高いオンデマンド性を得るためである。本実施の形態で用いた材質は、比熱が約12.2×10-1J/g℃である。
(A) Elastic layer of fixing belt A rubber layer having a relatively high thermal conductivity is used for the elastic layer of the fixing belt 20. This is to obtain higher on-demand characteristics. The material used in this embodiment has a specific heat of about 12.2 × 10 −1 J / g ° C.

(ウ)定着ベルトの離形層
定着ベルト20の表面にフッ素樹脂層を設けることで、表面の離型性を向上し、定着ベルト20表面にトナーが一旦付着し、再度、記録材Pに移動することで発生するオフセット現象を防止することができる。また定着ベルト20の表面のフッ素樹脂層を、PFAチューブとすることで、より簡便に、均一なフッ素樹脂層を形成することが可能となる。
(C) Release layer of fixing belt By providing a fluororesin layer on the surface of the fixing belt 20, the surface releasability is improved, and the toner once adheres to the surface of the fixing belt 20 and moves to the recording material P again. By doing so, the offset phenomenon that occurs can be prevented. Further, when the fluororesin layer on the surface of the fixing belt 20 is a PFA tube, a uniform fluororesin layer can be formed more easily.

(エ)定着ベルトの熱容量
一般に、定着ベルト20の熱容量が大きくなると、温度立ち上がりが鈍くなり、オンデマンド性が損なわれる。例えば、定着ユニット12の構成にも拠るが、スタンバイ温調無しで、1分以内での立ち上がりを想定した場合、定着ベルト20の熱容量は約4.2J/cm2℃以下である必要があることが分かっている。
(D) Heat capacity of the fixing belt Generally, when the heat capacity of the fixing belt 20 is increased, the temperature rise becomes dull and the on-demand property is impaired. For example, although it depends on the configuration of the fixing unit 12, the heat capacity of the fixing belt 20 needs to be about 4.2 J / cm 2 ° C. or less when it is assumed that the temperature rises within one minute without standby temperature control. I know.

本実施の形態においては、室温状態からの立ち上げの際に、定着ヒータ16に約1000Wの電力を投入して、定着ベルト20が190℃に20秒以内に立ち上がる様に設計してある。シリコーンゴム層には、比熱が約12.2×10-1J/g℃の材質を用いており、このとき、シリコーンゴムの厚みは500μm以下でなければならなく、定着ベルト20の熱容量は約18.9×10-2J/cm2℃以下である必要がある。また逆に、4.2×10-2J/cm2℃以下にしようとすると、定着ベルト20のゴム層が極端に薄くなり、OHT透過性やグロスムラなどの画質の点において、弾性層を持たないオンデマンド定着ユニットと同等になってしまう。 In the present embodiment, it is designed such that the fixing belt 16 starts up at 190 ° C. within 20 seconds by applying about 1000 W of power to the fixing heater 16 when starting up from a room temperature state. A material having a specific heat of about 12.2 × 10 −1 J / g ° C. is used for the silicone rubber layer. At this time, the thickness of the silicone rubber must be 500 μm or less, and the heat capacity of the fixing belt 20 is about It must be 18.9 × 10 −2 J / cm 2 ° C. or lower. Conversely, if the temperature is set to 4.2 × 10 −2 J / cm 2 ° C. or lower, the rubber layer of the fixing belt 20 becomes extremely thin and has an elastic layer in terms of image quality such as OHT permeability and gloss unevenness. Would be equivalent to no on-demand fixing unit.

本実施の形態においては、OHT透過性やグロスの設定など高画質な画像を得るために必要なシリコーンゴムの厚みは200μm以上であった。この際の熱容量は8.8×10-2J/cm2℃であった。 In the present embodiment, the thickness of the silicone rubber necessary for obtaining a high-quality image such as OHT permeability and gloss setting is 200 μm or more. The heat capacity at this time was 8.8 × 10 −2 J / cm 2 ° C.

つまり、本実施の形態と同様の定着ユニットの構成における、定着ベルト20の熱容量は4.2×10-2J/cm2℃以上4.2J/cm2℃以下が一般的に対象となる。この中で、よりオンデマンド性と高画質の両立を図ることができる、熱容量8.8×10-2J/cm2℃以上18.9×10-2J/cm2℃以下の定着ベルトを用いることとした。 In other words, the heat capacity of the fixing belt 20 in the configuration of the fixing unit similar to the present embodiment is generally targeted at 4.2 × 10 −2 J / cm 2 ° C. or more and 4.2 J / cm 2 ° C. or less. Among them, a fixing belt having a heat capacity of 8.8 × 10 −2 J / cm 2 ° C or more and 18.9 × 10 −2 J / cm 2 ° C or less that can achieve both on-demand and high image quality. I decided to use it.

(8)ループセンサ30の説明
図6は、本実施の形態に係るループセンサ30の構成概略図である。
(8) Description of Loop Sensor 30 FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the loop sensor 30 according to the present embodiment.

図6において、ループ検知センサ30は、フォトインタラプタ30aと、アクチュエータ30bとを備えたもので、フォトインタラプタ30aは、アクチュエータ30bの変位に応じてON/OFFする。転写紙Pの搬送が進むと、定着装置12の加圧ローラ22と感光ドラム1Y,1C,1M,1Bkとの搬送速度差により記録材Pには、図6に点線で示すアクチュエータ30bを回動させるようなループが発生する場合がある。これは、先述したように、記録材Pが転写ユニットと定着ユニットとの間で引っ張り合うことがないように、定着速度を転写速度に対して若干(約1〜2%程度)、遅く回転させているためである。なお、このループは定着装置12の状態により、搬送速度が変動するために、必ずしも転写紙Pのループがアクチュエータ30bを回動させる程のループとならない場合もある。   In FIG. 6, the loop detection sensor 30 includes a photo interrupter 30a and an actuator 30b, and the photo interrupter 30a is turned ON / OFF according to the displacement of the actuator 30b. When the transfer paper P is transported, the actuator 30b indicated by the dotted line in FIG. 6 is rotated on the recording material P due to the transport speed difference between the pressure roller 22 of the fixing device 12 and the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, 1Bk. A loop may occur. As described above, the fixing speed is slightly rotated (about 1 to 2%) with respect to the transfer speed so that the recording material P does not pull between the transfer unit and the fixing unit. This is because. In addition, since the conveyance speed varies depending on the state of the fixing device 12, the loop of the transfer paper P may not necessarily be a loop that rotates the actuator 30b.

アクチュエータ30bを回動させる程のループが発生した場合には、フォトインタラプタ30aがフラグによって遮光される。フォトインタラプタ30aの遮光は、制御部21内のCPU210に伝えられ、割り込み処理を行う(割り込み処理については後述する)。   When a loop that causes the actuator 30b to rotate occurs, the photo interrupter 30a is shielded from light by the flag. The light shielding of the photo interrupter 30a is transmitted to the CPU 210 in the control unit 21 to perform interrupt processing (interrupt processing will be described later).

(9)駆動部31の説明
図7は、本実施の形態に係る定着ユニット12の駆動手段としての制御部21と駆動部31のブロック図である。
(9) Description of Drive Unit 31 FIG. 7 is a block diagram of the control unit 21 and the drive unit 31 as drive means of the fixing unit 12 according to the present embodiment.

本実施の形態の駆動部31は、定着モータ31aと、モータドライバ31bとを備えたもので、定着モータ31aとして、マイクロステップの5相ステッピングモータを使用している。この定着モータ31aの駆動信号は、モータドライバ31bにより生成され、その基となるクロック信号を制御部21内のCPU210から発している。このクロックの周期を短くすれば、定着モータ31aを高速で回転させることになり、クロックの周期を長くすれば、定着モータ31aを低速で回転させることになる。   The drive unit 31 of the present embodiment includes a fixing motor 31a and a motor driver 31b, and uses a micro-step five-phase stepping motor as the fixing motor 31a. A driving signal for the fixing motor 31a is generated by the motor driver 31b, and a clock signal as a basis thereof is generated from the CPU 210 in the control unit 21. If the clock cycle is shortened, the fixing motor 31a is rotated at a high speed, and if the clock cycle is lengthened, the fixing motor 31a is rotated at a low speed.

このように、CPU210は、ループ検知センサ30からの割り込み処理内でクロックの周期を切り替えて、発生したループを除去する制御を行う。   As described above, the CPU 210 performs control to switch the clock cycle in the interrupt processing from the loop detection sensor 30 and remove the generated loop.

[ループ制御方法]
(1)ループ制御の説明
図8は、定着モータ31aの回転速度の切替について説明した図である。図8は、横軸を時間で、縦軸を速度で表したグラフである。感光ドラム1Y,1C,1M,1Bkおよび記録材搬送ベルト40の搬送速度は、画像形成のプロセススピードPSであって、一定であり、本発明が制御するものではない。加圧ローラ22は、画像形成のプロセススピードPSよりも遅いあらかじめ決められた一定速度CS1で転写紙を搬送する。すなわち、加圧ローラ22の搬送速度は、通常プロセススピードPSよりも数%遅い一定速度CS1に設定されている。
[Loop control method]
(1) Description of Loop Control FIG. 8 is a diagram illustrating switching of the rotation speed of the fixing motor 31a. FIG. 8 is a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents speed. The conveying speeds of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, 1Bk and the recording material conveying belt 40 are the image forming process speed PS and are constant, and are not controlled by the present invention. The pressure roller 22 conveys the transfer paper at a predetermined constant speed CS1 that is slower than the image forming process speed PS. That is, the conveying speed of the pressure roller 22 is set to a constant speed CS1 that is several percent slower than the normal process speed PS.

加圧ローラ22の搬送速度は、個体差や経時変化によって変動するために、その許容量をみ込んでも決してプロセススピードPSより早くなることがないような速度に設定されている。   Since the conveyance speed of the pressure roller 22 varies depending on individual differences and changes with time, it is set to a speed that never exceeds the process speed PS even if the allowable amount is taken into account.

一定時間が経過すると、グラフの速度直線と縦横軸とで囲まれた面積(図8に網掛けを付した部分)が転写紙の搬送距離に対応するので、これが一定量を超えると、アクチュエータ30bがフォトインタラプタ30aを遮光し、制御部21内のCPU210に対して割り込みを発生させる(図8に、矢印Wで示した部分に相当する)。   When a certain amount of time has elapsed, the area surrounded by the speed straight line and the vertical and horizontal axes of the graph (the shaded area in FIG. 8) corresponds to the transfer distance of the transfer paper. If this exceeds a certain amount, the actuator 30b Shields the photo interrupter 30a and generates an interrupt to the CPU 210 in the control unit 21 (corresponding to the portion indicated by the arrow W in FIG. 8).

CPU210は、割り込み処理内でクロック信号の発生周期を短くするように設定し、加速動作を行う。そして、一定時間加速を行うと、加圧ローラ22の搬送速度は、新たな定速状態CS2になる。その後、この定速状態CS2を所定時間継続させた後に、再び減速動作を行い、元の一定速度CS1に加圧ローラ22の搬送速度を戻す。新たな定速状態CS2を継続させる時間は、プロセススピードPSと加減速直線とで囲まれた面積(図8に斜線で示す)(搬送距離に相当)が、図6に示す転写紙Pのループ部分の実線と点線との距離の差分に相当する分の時間により決まる。これで、最初のループがない状態に戻ることになる。
また、新たな定速状態CS2で示した速度では時間的に間に合わない場合には、より速い定速状態CS3で示すように、より高速でループを除去してやることも可能である。
The CPU 210 performs an acceleration operation by setting the clock signal generation cycle to be shorter in the interrupt process. And if acceleration is carried out for a fixed time, the conveyance speed of the pressure roller 22 will be in the new constant speed state CS2. Thereafter, after the constant speed state CS2 is continued for a predetermined time, the decelerating operation is performed again, and the conveying speed of the pressure roller 22 is returned to the original constant speed CS1. The time for which the new constant speed state CS2 is continued is the area surrounded by the process speed PS and the acceleration / deceleration straight line (indicated by hatching in FIG. 8) (corresponding to the transport distance) is the loop of the transfer paper P shown in FIG. It is determined by the time corresponding to the difference between the distance between the solid line and the dotted line. This returns to the state without the first loop.
In addition, when the speed indicated by the new constant speed state CS2 is not in time, the loop can be removed at a higher speed as indicated by the faster constant speed state CS3.

(2)加圧ローラ温度の予測方法の説明
以下、本実施の形態における加圧ローラ22の温度の予測方法について説明する。定着ユニット12の起動回数を本実施の形態では立ち上げ回数と呼び、画像形成装置の動作停止後から、次の起動までの略時間を、本実施の形態では間欠時間と呼ぶ。本実施の形態においては、間欠時間に応じて、各立ち上げごとにカウントアップする値の例を図9に示す。
(2) Description of Method for Predicting Pressure Roller Temperature Hereinafter, a method for predicting the temperature of the pressure roller 22 in the present embodiment will be described. The number of activations of the fixing unit 12 is referred to as the number of startups in the present embodiment, and the approximate time from the stop of the operation of the image forming apparatus to the next activation is referred to as an intermittent time in the present embodiment. In the present embodiment, FIG. 9 shows an example of values that are counted up at each start-up according to the intermittent time.

図9は、間欠時間と、定着器12の立ち上げごとにカウントアップする値との関係を説明する図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the intermittent time and the value counted up each time the fixing device 12 is started up.

図9に示すように、間欠時間に応じてカウントアップする値を設定している。ここで間欠時間によってカウント値が異なるのは、間欠時間が長いと加圧ローラ22の温度が冷えることに対応したためである。間欠時間が300秒以上経過した場合(図9の※)は、間欠時間が300秒を超えてからは10秒経過するごとに、定着ユニット12の起動とは関係なくカウント値を「0.2」ずつ引くこととした。尚、この数値は本実施の形態における定着ユニットにおいて決定されたものである。必要によっては、カウントの方法として、経過時間ごとに重みをつけて計算式で求めるようにする方法や、テーブルから選択する方法を用いても良い。   As shown in FIG. 9, a value to be counted up is set according to the intermittent time. Here, the reason why the count value varies depending on the intermittent time is that it corresponds to the temperature of the pressure roller 22 being cooled when the intermittent time is long. When the intermittent time is 300 seconds or more (* in FIG. 9), the count value is set to “0.2” regardless of the activation of the fixing unit 12 every 10 seconds after the intermittent time exceeds 300 seconds. I decided to draw them one by one. This numerical value is determined in the fixing unit in this embodiment. If necessary, as a counting method, a method in which a weight is given for each elapsed time and a calculation formula is used, or a method of selecting from a table may be used.

また、印字枚数による補正分として、「普通紙モード」においては、印刷枚数に対応して、1枚プリント当たり「0.1」ずつカウントアップする。またプリントモードによって1枚プリント当たりのカウントアップ値を異なるようにする。「OHTモード」の時には、1枚プリント当たりのカウントアップ値を「0.5」とした。これはプロセススピードが遅く、紙間も長いため、加圧ローラ22の温度がより上昇するためである。   In addition, as a correction amount based on the number of printed sheets, in the “plain paper mode”, “0.1” is counted up per printed sheet corresponding to the number of printed sheets. Also, the count-up value per print is made different depending on the print mode. In the “OHT mode”, the count-up value per print is “0.5”. This is because the process speed is slow and the interval between sheets is long, so that the temperature of the pressure roller 22 rises more.

このようにしてカウントアップした結果をEEPROM213に記憶する。ここでEEPROM213を用いるのは、加圧ローラ22の温度が暖まった状態でプリント直後に不意に電源のオフ−オンが行われた場合にも、精度良く加圧ローラ22の温度を予測できるようにするためである。但し、プリント直後の電源のオフ−オン後は、間欠時間が不明になるため、電源オン時を0秒としてカウントし直し、プリント時のカウント数は、EEPROM213の値と、図10のサブサーミスタ19の検知温度から求まるカウント値を比較する。   The count up result is stored in the EEPROM 213. Here, the EEPROM 213 is used so that the temperature of the pressure roller 22 can be accurately predicted even when the power is unexpectedly turned off and on immediately after printing in a state where the temperature of the pressure roller 22 is warm. It is to do. However, since the intermittent time is unknown after the power is turned off and on immediately after printing, it is counted again as 0 seconds when the power is turned on. The count at the time of printing is the value of the EEPROM 213 and the sub-thermistor 19 in FIG. The count value obtained from the detected temperature is compared.

尚、これら図9及び図10に示すテーブルは、制御部21のROMに記憶されているか、或は適宜更新が必要であればEEPROM213に記憶されていると良い。   The tables shown in FIGS. 9 and 10 are preferably stored in the ROM of the control unit 21 or stored in the EEPROM 213 if appropriate updating is necessary.

図11は、EEPROM213に記憶されているカウント値の更新処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはROM211に記憶されている。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the update process of the count value stored in the EEPROM 213, and a program for executing this process is stored in the ROM 211.

この処理はプリント処理が起動されることにより開始され、ステップS1で、定着ユニット12が起動されるのを待ち、起動されるとステップS2に進み、前回の起動からの経過時間を求める。これはタイマ214により求めることができる。ステップS3では、この経過時間と図6の設定値とに応じて、カウントアップする値(更新する加算値)を求める。次にステップS4に進み、EEPROM213に記憶されているカウント値を読み出し、そのカウント値にステップS3で決定した値を加算し、再び、EEPROM213に格納する。   This process is started when the printing process is activated. In step S1, the process waits for the fixing unit 12 to be activated. When activated, the process proceeds to step S2, and an elapsed time from the previous activation is obtained. This can be determined by the timer 214. In step S3, a value to be counted up (added value to be updated) is obtained according to the elapsed time and the set value in FIG. In step S4, the count value stored in the EEPROM 213 is read, and the value determined in step S3 is added to the count value and stored in the EEPROM 213 again.

次にステップS5に進み、定着ユニット12が起動している場合は、ステップS100に進み、印字モードが普通紙モードかOHTモードかを見る。普通紙モードのときはS101に進み、EEPROM213に記憶されているカウント値を読み出し、そのカウント値にJOB内の連続印字枚数により0.1ずつカウントアップし、EEPROM213に格納する。そして、再びステップS5に進む。また、OHTモードのときは、S102に進み、EEPROM213に記憶されているカウント値を読み出し、そのカウント値にJOB内の連続印字枚数により0.1ずつカウントアップし、EEPROM213に格納する。そして、再びステップS5に進む。このようにして繰り返しながら、一旦停止されて、再び起動されるのを待つ。   In step S5, if the fixing unit 12 is activated, the process proceeds to step S100 to check whether the print mode is the plain paper mode or the OHT mode. In the plain paper mode, the process proceeds to S101, where the count value stored in the EEPROM 213 is read out, incremented by 0.1 according to the continuous print number in the JOB, and stored in the EEPROM 213. And it progresses to step S5 again. In the OHT mode, the process proceeds to S102, where the count value stored in the EEPROM 213 is read out, incremented by 0.1 according to the number of continuous prints in the JOB, and stored in the EEPROM 213. And it progresses to step S5 again. While repeating in this way, it is temporarily stopped and waited for being started again.

ステップS5において、一旦停止されて起動されなくなると、ステップS6に進み、前回定着ユニット12が起動されてから300秒以上経過したかをみる。300秒以上経過していないときはステップS5に戻って、定着ユニット12が再び起動されたか、或は定着ユニットが停止していれば、その経過時間の計時を行う。ステップS6で300秒以上経過するとステップS7に進み、更に10秒が経過したかをみる。10秒が経過しなければステップS8に進み、定着ユニット12が再起動されたかを調べ、再起動されるとステップS2に戻るが、そうでないときはステップS7に進む。ステップS7で、10秒が経過するとステップS9に進み、EEPROM213に格納されているカウント値を−0.2する。尚、このステップS7では、カウント値が負になる場合には「0」のままとする。   In step S5, once stopped and not activated, the process proceeds to step S6 to check whether 300 seconds or more have elapsed since the last fixing unit 12 was activated. If 300 seconds or more have not elapsed, the process returns to step S5, and if the fixing unit 12 is activated again or the fixing unit is stopped, the elapsed time is counted. When 300 seconds or more have elapsed in step S6, the process proceeds to step S7, and it is checked whether 10 seconds have elapsed. If 10 seconds have not elapsed, the process proceeds to step S8 to check whether the fixing unit 12 has been restarted. If restarted, the process returns to step S2, but if not, the process proceeds to step S7. In step S7, when 10 seconds have elapsed, the process proceeds to step S9, and the count value stored in the EEPROM 213 is decreased by -0.2. In this step S7, when the count value becomes negative, it remains “0”.

このようにしてEEPROM213に記憶されている立ち上げ回数に応じた計数値を更新することができる。   In this way, the count value corresponding to the number of start-ups stored in the EEPROM 213 can be updated.

図12は、前述のカウント数に対応する加圧ローラの温度を、記録材(記録シート)の種類に応じて示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating the temperature of the pressure roller corresponding to the above-described count number in accordance with the type of recording material (recording sheet).

図12において、「普通紙モード」及び「OHTモード」における加圧ローラの温度値は各カウント値に対応して実験的に得られた温度値を示し、カウント値から予測される加圧ローラの温度値に該当している。   In FIG. 12, the temperature value of the pressure roller in the “plain paper mode” and the “OHT mode” indicates a temperature value experimentally obtained corresponding to each count value, and the pressure roller predicted from the count value. It corresponds to the temperature value.

本実施の形態においては、定着装置の使用状態により、加圧ローラ22の温度は、およそ60℃〜170℃の状態となり、この温度をカウント値から予測する。   In the present embodiment, the temperature of the pressure roller 22 is approximately 60 ° C. to 170 ° C. depending on the use state of the fixing device, and this temperature is predicted from the count value.

(3)定着モータ31aの回転数制御方法の説明
図13は、加圧ローラ温度に対する定着モータ31aの目標回転数を示す。
加圧ローラ22の温度が変化すると、加圧ローラ22の外径も変化する。上述したように、定着装置の使用状態により、加圧ローラ22の温度は、およそ60℃〜170℃の状態となり、このとき、加圧ローラの外径は約4%変動する。
(3) Description of Method for Controlling Revolution Speed of Fixing Motor 31a FIG. 13 shows a target rotation speed of the fixing motor 31a with respect to the pressure roller temperature.
When the temperature of the pressure roller 22 changes, the outer diameter of the pressure roller 22 also changes. As described above, the temperature of the pressure roller 22 becomes approximately 60 ° C. to 170 ° C. depending on the use state of the fixing device, and at this time, the outer diameter of the pressure roller varies by about 4%.

ここで、図13に示すように、加圧ローラ22の温度が高い状態(すなわち、加圧ローラ22の外径が大きい状態)では、定着モータ31aの回転数を小さくし、逆に、加圧ローラ22の温度が低い状態(すなわち、加圧ローラ22の外径が低い状態)では、定着モータ31aの回転数を大きくする。このようにすることで、図14に示すように、加圧ローラ22の温度にかかわらず、定着における記録材搬送速度(定着速度)を一定にし、安定した記録材搬送制御を行う。
尚、これら図12及び図13にグラフで示したテーブルは、制御部21のROMに記憶されているか、或は適宜更新が必要であればEEPROM213に記憶されていると良い。
Here, as shown in FIG. 13, in a state where the temperature of the pressure roller 22 is high (that is, a state where the outer diameter of the pressure roller 22 is large), the rotation speed of the fixing motor 31a is decreased, and conversely the pressure is applied. When the temperature of the roller 22 is low (that is, the outer diameter of the pressure roller 22 is low), the rotation speed of the fixing motor 31a is increased. By doing so, as shown in FIG. 14, regardless of the temperature of the pressure roller 22, the recording material conveyance speed (fixing speed) in fixing is made constant, and stable recording material conveyance control is performed.
The tables shown in the graphs in FIGS. 12 and 13 are preferably stored in the ROM of the control unit 21 or stored in the EEPROM 213 if appropriate updating is necessary.

図15は、この実施の形態1に係る定着ユニット12の制御を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはROM211に記憶されており、CPU210の制御の下に実行される。尚、この処理は前述の図11のフローチャートとほぼ並行して実行されている。   FIG. 15 is a flowchart for explaining the control of the fixing unit 12 according to the first embodiment. A program for executing this processing is stored in the ROM 211 and executed under the control of the CPU 210. This process is executed almost in parallel with the flowchart of FIG.

この処理は定着ユニット12が起動されるタイミングになることにより開始され、まずステップS11で、EEPROM213に記憶されているカウント値を読み込む。次にステップS12に進み、記録材の種類が普通紙かOHTかをみる。普通紙であればステップS13に進み、図12を参照して得られる、カウント値と普通紙モードに対応する加圧ローラ温度を取得する。またステップS12で、記録材の種類がOHTであればステップS14に進み、図12を参照して得られる、カウント値とOHTモードに対応する加圧ローラ温度を取得する。そしてステップS15に進み、取得した加圧ローラ温度から、ループセンサ30のフォトインタラプタが遮光されない状態のときの定着モータ31aの回転数CS1とフォトインタラプタが遮光された、割り込み処理内での定着モータ31aの回転数CS2を決定する。そして、ステップS16に進み、プリント動作が終了した場合には制御を終了し、プリント動作が続いている場合には、S11に戻って同じ制御を行う。尚、この定着モータ31aの回転速度制御は、制御部21の指示に従って、前述のモータドライバ31bにより実行される。   This process is started when the fixing unit 12 is activated. First, in step S11, the count value stored in the EEPROM 213 is read. In step S12, it is determined whether the recording material type is plain paper or OHT. If it is plain paper, the process proceeds to step S13, and the count value and the pressure roller temperature corresponding to the plain paper mode obtained with reference to FIG. 12 are acquired. In step S12, if the type of the recording material is OHT, the process proceeds to step S14, and the count value and the pressure roller temperature corresponding to the OHT mode, which are obtained with reference to FIG. 12, are acquired. In step S15, the rotation speed CS1 of the fixing motor 31a when the photo interrupter of the loop sensor 30 is not shielded and the photo interrupter are shielded from the acquired pressure roller temperature, and the fixing motor 31a in the interrupt process is interrupted. Is determined. Then, the process proceeds to step S16. When the printing operation is completed, the control is terminated. When the printing operation is continued, the process returns to S11 and the same control is performed. The rotation speed control of the fixing motor 31a is executed by the motor driver 31b described above in accordance with an instruction from the control unit 21.

本実施の形態1においては、記録材の種類によって異なるモードを設定している。例えば、記録材が坪量が60〜105[g/m]の普通紙の場合には「普通紙モード」として印刷する。そして記録材がOHTの場合には「OHTモード」として印刷する。   In the first embodiment, different modes are set depending on the type of recording material. For example, when the recording material is plain paper having a basis weight of 60 to 105 [g / m], printing is performed as “plain paper mode”. When the recording material is OHT, printing is performed as “OHT mode”.

以上説明したように、定着ユニットの立ち上げ回数に従ったカウント値を用いることで、定着ユニットの使用状態によらず加圧ローラ22の温度を精度良く予想し、その加圧ローラ22の温度に従った定着速度を選択することができる。これにより、定着速度が不適切な場合に発生する画像不良の発生や、JAMの発生を防止できる。   As described above, by using the count value according to the number of start-ups of the fixing unit, the temperature of the pressure roller 22 can be accurately predicted regardless of the usage state of the fixing unit, and the temperature of the pressure roller 22 can be estimated. The fixing speed can be selected accordingly. As a result, it is possible to prevent the occurrence of image defects and JAM that occur when the fixing speed is inappropriate.

[本実施の形態を用いた場合の画像出力実験結果]
次に本実施の形態を用いた場合の画像出力結果について説明する。
[Results of image output experiment using this embodiment]
Next, an image output result when this embodiment is used will be described.

(1)実験方法
画像形成装置のプロセススピードは、「普通紙モード」で100mm/秒、「OHTモード」で30mm/秒である。連続印字として「普通紙モード」で400枚の連続印字を行った(a)。また間欠印字として「普通紙モード」で10秒間欠で、5枚印字を80回繰り返した(b)。その後、連続印字(a)、間欠印字(b)ともに30秒後にOHTシートを10枚印字した。連続印字と、間欠印字の2つを行ったのは、定着ユニットの使用状態の異なる場合においての紙搬送性能を評価する為である。普通紙として、オフィスプランナー(商品名)を用い、印字中に発生したJAMの回数と画像擦れの発生数を調べた。また、OHTシートとして、カラーOHP用紙TR−3(商品名)を用い、JAMの回数とグロスムラの発生数を調べた。
(1) Experimental Method The process speed of the image forming apparatus is 100 mm / second in the “plain paper mode” and 30 mm / second in the “OHT mode”. As continuous printing, 400 sheets were continuously printed in the “plain paper mode” (a). Further, as intermittent printing, printing of 5 sheets was repeated 80 times for 10 seconds in the “plain paper mode” (b). Thereafter, 10 OHT sheets were printed after 30 seconds for both continuous printing (a) and intermittent printing (b). The reason why the continuous printing and the intermittent printing are performed is to evaluate the paper conveyance performance when the fixing unit is used in different states. An office planner (product name) was used as plain paper, and the number of JAM generated during printing and the number of image rubbing were examined. Further, color OHP paper TR-3 (trade name) was used as the OHT sheet, and the number of JAM and the number of occurrences of gloss unevenness were examined.

加圧ローラ22の温度は、加圧ローラ22の表面の中央付近にアンリツ製E型熱電対529Eを接触させて配置し、キーエンス製PC用温度レコーダーNR250にてA/D変換しPCに取り込むことにより測温を行った。   The temperature of the pressure roller 22 is arranged in contact with an Anritsu E-type thermocouple 529E near the center of the surface of the pressure roller 22, and is A / D converted by a Keyence PC temperature recorder NR250 and taken into the PC. The temperature was measured by.

(2)実験結果
次に実験結果について説明する。
(2) Experimental results Next, experimental results will be described.

(a)連続印字後にOHT印字
○普通紙400枚印字
JAM:発生せず。
(A) OHT printing after continuous printing ○ Printing 400 sheets of plain paper JAM: Not generated.

画像擦れ:発生せず。         Image rubbing: Not generated.

○OHT10枚印字
JAM:発生せず。
○ 10 OHT printing JAM: Not generated.

グロスムラ:発生せず。         Gross unevenness: Not generated.

(b)間欠印字後にOHT印字
○普通紙400枚印字
JAM:発生せず。
(B) OHT printing after intermittent printing ○ Printing 400 sheets of plain paper JAM: Not generated.

画像擦れ:発生せず。         Image rubbing: Not generated.

○OHT10枚印字
JAM:発生せず。
○ 10 OHT printing JAM: Not generated.

グロスムラ:発生せず。         Gross unevenness: Not generated.

このように、連続印字と、間欠印字のどちらにおいても、JAMや画像擦れ、グロスムラの発生することは無かった。   Thus, neither JAM, image rubbing, or gloss unevenness occurred in both continuous printing and intermittent printing.

[比較例1、2]
次に従来例を用いた場合の画像出力結果について説明する。
[Comparative Examples 1 and 2]
Next, an image output result when the conventional example is used will be described.

(1)実験方法
従来例として、定着ユニット12の使用状態によらず、すなわち加圧ローラ22の温度によらず、ループセンサ30のフォトインタラプタが遮光されない状態のときの定着モータ31aの回転数CS1とフォトインタラプタが遮光された、割り込み処理内での定着モータ31aの回転数CS2を決定した。
(1) Experimental Method As a conventional example, the rotation speed CS1 of the fixing motor 31a when the photo interrupter of the loop sensor 30 is not shielded regardless of the use state of the fixing unit 12, that is, regardless of the temperature of the pressure roller 22. The rotation speed CS2 of the fixing motor 31a in the interrupt process in which the photo interrupter is shielded from light is determined.

具体的には、比較例1として、図16に示すように、CS1の相対回転数を98.0%、CS2の相対回転数を102%とした。また、比較例2として、図17に示すように、CS1の相対回転数を96.1%、CS2の相対回転数を104.4%とした。   Specifically, as Comparative Example 1, as shown in FIG. 16, the relative rotational speed of CS1 was 98.0%, and the relative rotational speed of CS2 was 102%. As Comparative Example 2, as shown in FIG. 17, the relative rotational speed of CS1 was 96.1%, and the relative rotational speed of CS2 was 104.4%.

上記の2つの方法で、先述のものと同等の実験を行った。   Experiments equivalent to those described above were performed by the above two methods.

(2)比較例1の実験結果
(a)連続印字後にOHT印字
○普通紙400枚印字
JAM:3回発生。(印字初期に発生)
画像擦れ:発生せず。
(2) Experimental results of Comparative Example 1 (a) OHT printing after continuous printing ○ 400 sheets of plain paper printed JAM: 3 times. (Occurs at the beginning of printing)
Image rubbing: Not generated.

○OHT10枚印字
JAM:発生せず。
○ 10 OHT printing JAM: Not generated.

グロスムラ:発生せず。         Gross unevenness: Not generated.

(b)間欠印字後にOHT印字
○普通紙400枚印字
JAM:4回発生。(印字初期に2回、印字終了付近に2回発生)
画像擦れ:発生せず。
(B) OHT printing after intermittent printing ○ Printing 400 sheets of plain paper JAM: Generated 4 times. (Occurs twice at the beginning of printing and twice near the end of printing)
Image rubbing: Not generated.

○OHT10枚印字
JAM:発生せず。
○ 10 OHT printing JAM: Not generated.

グロスムラ:発生せず。         Gross unevenness: Not generated.

比較例1においては、画像擦れやグロスムラは発生しなかったものの、連続印字においては、JAMが初期に3回発生した。また、間欠印字においては、JAMが4回発生した。   In Comparative Example 1, image rubbing and gloss unevenness did not occur, but in continuous printing, JAM occurred three times in the initial stage. In intermittent printing, JAM occurred four times.

(3)比較例1の実験結果に対する原因
加圧ローラ22の温度を測定したところ、普通紙の印字初期においては、約65℃であり、印字後においては、連続印刷において、約140℃、間欠印刷において約170℃であった。
(3) Cause for Experimental Results of Comparative Example 1 When the temperature of the pressure roller 22 was measured, it was about 65 ° C. in the initial printing of plain paper, and after printing, about 140 ° C., intermittent in continuous printing. It was about 170 ° C. in printing.

比較例1における加圧ローラ温度と定着速度の関係を図18にしめす。転写速度はプロセススピードPSで搬送するのに対して、印字初期にはCS1、CS2共にプロセススピードより遅いことが分かる。このときは、ループセンサが所定量のループを検知した場合に、ループを解消する定着速度とならないために、JAMが発生している。印字終了付近にはCS1、CS2共にプロセススピードより速いことが分かる。このときは、転写と定着で紙を引っ張り合ってしまうために、JAMが発生している。   The relationship between the pressure roller temperature and the fixing speed in Comparative Example 1 is shown in FIG. It can be seen that while the transfer speed is conveyed at the process speed PS, both CS1 and CS2 are slower than the process speed at the beginning of printing. At this time, when the loop sensor detects a predetermined amount of loop, the fixing speed for canceling the loop is not reached, so that JAM occurs. It can be seen that near the end of printing, both CS1 and CS2 are faster than the process speed. At this time, JAM occurs because the paper is pulled by transfer and fixing.

(4)比較例2の実験結果
(a)連続印字後にOHT印字
○普通紙400枚印字
JAM:2回発生。
(4) Experimental results of Comparative Example 2 (a) OHT printing after continuous printing ○ 400 sheets of plain paper printed JAM: Generated twice.

画像擦れ:8回発生。         Image rubbing: occurs 8 times.

○OHT10枚印字
JAM:発生せず。
○ 10 OHT printing JAM: Not generated.

グロスムラ:5回発生。         Gross unevenness: 5 times.

(b)間欠印字後にOHT印字
○普通紙400枚印字
JAM:3回発生。
(B) OHT printing after intermittent printing ○ Printing 400 sheets of plain paper JAM: 3 times.

画像擦れ:12回発生。         Image rubbing: occurs 12 times.

○OHT10枚印字
JAM:発生せず。
○ 10 OHT printing JAM: Not generated.

グロスムラ:6回発生。         Gross unevenness: 6 times.

比較例2においては、連続印字においてはJAMは2回発生した。普通紙において画像擦れが8回発生し、OHTにおいてはグロスムラが5回発生した。間欠印字においてはJAMは3回発生した。普通紙において画像擦れが12回発生し、OHTにおいてはグロスムラが6回発生した。   In Comparative Example 2, JAM occurred twice during continuous printing. Image rubbing occurred 8 times on plain paper, and gloss unevenness occurred 5 times on OHT. In intermittent printing, JAM occurred three times. Image rubbing occurred 12 times on plain paper, and gloss unevenness occurred 6 times on OHT.

(5)比較例2の実験結果に対する原因
比較例2における加圧ローラ温度と定着速度の関係を図19にしめす。加圧ローラ温度が低い場合や高い場合においても、比較例1のようにCS1がプロセススピードPSより早くなってしまう場合や、CS2がプロセススピードPSより遅くなってしまう場合は無いものの、定着速度CS1、CS2の差は8%となり、ループ制御はハンチングを発生しやすく、紙搬送は不安定であった。その結果JAMが発生したり、画像こすれやグロスムラを発生したりした。
(5) Causes for Experimental Results of Comparative Example 2 FIG. 19 shows the relationship between the pressure roller temperature and the fixing speed in Comparative Example 2. Even when the pressure roller temperature is low or high, there is no case where CS1 becomes faster than the process speed PS as in Comparative Example 1, or CS2 becomes slower than the process speed PS, but the fixing speed CS1. The difference in CS2 was 8%, loop control was likely to cause hunting, and paper conveyance was unstable. As a result, JAM occurred, image rubbing and gloss unevenness occurred.

以上説明したように本実施の形態1によれば、定着ユニットの立ち上げ回数に従ったカウント値を用いることで、定着ユニットの使用状態によらず、加圧ローラ22の温度を精度良く予想し、その加圧ローラ22の温度に従った定着速度を選択することができる。これにより、定着速度が不適切な場合に発生する画像不良の発生や、JAMの発生を防止できる。   As described above, according to the first embodiment, the temperature of the pressure roller 22 can be accurately predicted regardless of the use state of the fixing unit by using the count value according to the number of start-ups of the fixing unit. The fixing speed according to the temperature of the pressure roller 22 can be selected. As a result, it is possible to prevent the occurrence of image defects and JAM that occur when the fixing speed is inappropriate.

この実施の形態2では、実施の形態1にて説明した定着ユニット12を用いて、定着ヒータ16に当接したサブサーミスタ19を用いて、間欠時間が十分に長い場合に加圧ローラ22の温度を検知する方法と、連続印刷時と、間欠印刷時の加圧ローラ22の温度の温度上昇の飽和点の違いを考慮したカウントを行うことによって、さらに加圧ローラ22の温度を正確に検知する方法について説明する。   In the second embodiment, the temperature of the pressure roller 22 is determined when the intermittent time is sufficiently long using the sub-thermistor 19 in contact with the fixing heater 16 using the fixing unit 12 described in the first embodiment. The temperature of the pressure roller 22 is further accurately detected by performing a count in consideration of the difference between the saturation point of the temperature rise of the temperature of the pressure roller 22 during continuous printing and intermittent printing. A method will be described.

本実施の形態2における定着ユニットの構成は実施の形態1と同様であり、その説明は省略する。本実施の形態2においては、カウント方法について、間欠時間が十分に長い場合に、加圧ローラ22の温度を検知するところが異なる。   The configuration of the fixing unit in the second embodiment is the same as that in the first embodiment, and the description thereof is omitted. In the second embodiment, the counting method is different in that the temperature of the pressure roller 22 is detected when the intermittent time is sufficiently long.

立ち上げ回数のカウントアップ方法については、前述の実施の形態1と同様であり、図9に示した通りであるため、その説明は省略する。   The method for counting up the number of times of startup is the same as in the first embodiment described above and is as shown in FIG.

図10は、本実施の形態2に係る画像形成装置において、間欠時間が十分に長い場合にカウントアップ値を設定する例を説明する図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the count-up value is set when the intermittent time is sufficiently long in the image forming apparatus according to the second embodiment.

ここでサブサーミスタ19が検知する温度は、装置が電源断の場合にはヒータ16が加熱されておらず加圧ローラ22に最も近接しているため、加圧ローラ22の温度を反映しているとみなすことができる。   Here, the temperature detected by the sub-thermistor 19 reflects the temperature of the pressure roller 22 because the heater 16 is not heated and is closest to the pressure roller 22 when the apparatus is powered off. Can be considered.

図10に示すように、間欠時間が十分に長い場合(例えば300秒を超えた場合)には、各立ち上げごとにカウントアップする値を変更する。ここでは間欠時間が長い場合に、立ち上げ前のサブサーミスタ19の検知温度を用いる。これにより、直接、加圧ローラ22の温度を検知することで加圧ローラ22の温度が精度良く検知できるようにする。   As shown in FIG. 10, when the intermittent time is sufficiently long (for example, when it exceeds 300 seconds), the value to be counted up is changed at each start-up. Here, when the intermittent time is long, the detected temperature of the sub-thermistor 19 before startup is used. Thus, the temperature of the pressure roller 22 can be accurately detected by directly detecting the temperature of the pressure roller 22.

EEPROM213によるカウント値の保持方法や、印刷枚数を考慮したカウント方法、温調温度の選択方法については、前述の実施の形態1と同様であるため、その説明を省略する。   Since the count value holding method by the EEPROM 213, the count method in consideration of the number of printed sheets, and the temperature adjustment temperature selection method are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

尚、ここでは例えば、図10において、サブサーミスタ19の検知温度に対応するカウント値が「4.0」以下の場合は、プリント終了後の電源がオフ−オンして、十分な時間が経過していると判断して、図10に示す、サブサーミスタ19の検知温度から求まるカウント値をそのまま用いる。サブサーミスタ19の検知温度に対応するカウント値が「20.0」以上の場合は、プリント終了後に電源をオフ−オンして、あまり時間が経過していないと判断し、EEPROM213の値をカウント値として用いる。また図10における、サブサーミスタ19の検知温度に対応するカウント値が「4.1」以上で「20.0」以下の場合は、上述した2つの場合の中間であると判断し、EEPROM213の値と、図10のサブサーミスタ19の検知温度から求まるカウント値の中間値をカウント値として求めるようした。   Here, for example, in FIG. 10, when the count value corresponding to the detected temperature of the sub-thermistor 19 is “4.0” or less, the power is turned off and on after the printing is completed, and a sufficient time has passed. Therefore, the count value obtained from the detected temperature of the sub-thermistor 19 shown in FIG. 10 is used as it is. When the count value corresponding to the detected temperature of the sub-thermistor 19 is “20.0” or more, the power is turned off / on after printing is finished, and it is determined that not much time has passed, and the value of the EEPROM 213 is counted. Used as In addition, when the count value corresponding to the detected temperature of the sub-thermistor 19 in FIG. 10 is “4.1” or more and “20.0” or less, it is determined to be intermediate between the above two cases, and the value of the EEPROM 213 is determined. Then, the intermediate value of the count value obtained from the detected temperature of the sub-thermistor 19 in FIG. 10 is obtained as the count value.

このようにすることで、不意の電源のオフ−オンにおいても加圧ローラ22の温度と予想の温度(カウント値)とが大きく外れないようにした。   By doing so, the temperature of the pressure roller 22 and the expected temperature (count value) are prevented from greatly deviating even when the power supply is unexpectedly turned off and on.

また、連続印刷時と間欠印刷の加圧ローラ22の温度変化については、次のように対応することで精度良く予想できる。   Further, the temperature change of the pressure roller 22 during continuous printing and intermittent printing can be predicted with high accuracy by taking the following measures.

加圧ローラ22の温度の温度上昇の飽和点を考慮して、立ち上げ回数のカウントに関しては、カウント値が「50.0」を超えた場合は、そのときの加圧ローラ22の温度は飽和温度にあると考えられるため、立ち上げ回数のカウントアップはしないようにしてある。また「普通紙モード」での印刷枚数については、カウント値が「25.0」を超えた場合には、印刷枚数のカウントアップはしないようにしてある。同様に、「OHTモード」の印刷枚数については、加圧ローラ22の温度の飽和温度が「普通紙モード」のそれに比べて高いため、カウント値が「35.0」を超えた場合には、印刷枚数のカウントアップはしないようにしてある。   In consideration of the saturation point of the temperature rise of the pressure roller 22, when the count value exceeds “50.0”, the temperature of the pressure roller 22 at that time is saturated. Since it is considered to be at temperature, the number of start-ups is not counted up. As for the number of printed sheets in the “plain paper mode”, when the count value exceeds “25.0”, the number of printed sheets is not counted up. Similarly, the number of printed sheets in the “OHT mode” is higher than that in the “plain paper mode” because the saturation temperature of the pressure roller 22 is higher than that in the “plain paper mode”, so when the count value exceeds “35.0”, The number of printed sheets is not counted up.

このように連続印刷枚数とカウント値とを、プロセススピード、温調温度、紙間によって適宜決定すればよい。上記方法により、連続印刷をした場合と、間欠印刷を続けた場合で加圧ローラ温度の飽和温度が異なるという点に対しても適切な加圧ローラ22の温度とカウント値を対応させることができる。   As described above, the number of continuous prints and the count value may be appropriately determined according to the process speed, the temperature control temperature, and the sheet interval. By the above method, it is possible to make the appropriate pressure roller 22 temperature and count value correspond to the point that the saturation temperature of the pressure roller temperature differs between when continuous printing is performed and when intermittent printing is continued. .

以上説明したように本実施の形態2によれば、定着ユニットの立ち上げ回数に従ったカウント値を用いることで、定着ユニットの使用状態によらず、加圧ローラ22の温度を精度良く予想できる。これにより、加圧ローラ22の温度に従った温調温度を選択することができ、定着温調温度が不適切な場合に発生する画像不良の発生や、記録材の巻き付きの発生を防止できる。こうして良好な定着性を示し、グロス値などの印刷品質ムラがない高画質な画像を得ることができる。   As described above, according to the second embodiment, the temperature of the pressure roller 22 can be accurately predicted regardless of the use state of the fixing unit by using the count value according to the number of times the fixing unit is started up. . As a result, the temperature adjustment temperature according to the temperature of the pressure roller 22 can be selected, and the occurrence of image defects and the occurrence of winding of the recording material when the fixing temperature adjustment temperature is inappropriate can be prevented. In this way, it is possible to obtain a high-quality image that exhibits good fixability and has no uneven print quality such as gloss value.

本実施の形態3では、前述の実施の形態1、2において説明した定着ユニットとは異なる定着ユニットにおいても、本発明を適用でき、同様の効果が得られることを示す。また、本実施の形態3で用いる定着ユニットにおいては、サーミスタにより、加圧ローラ22の略温度を検知できない。このような定着ユニットにおいても本発明を適用することで、定着ユニットの使用状態によらず、加圧ローラ温度を精度良く予想し、その加圧ローラの温度に従った温調温度を選択することができる。   In the third embodiment, the present invention can be applied to a fixing unit different from the fixing unit described in the first and second embodiments, and the same effect can be obtained. In the fixing unit used in the third embodiment, the temperature of the pressure roller 22 cannot be detected by the thermistor. By applying the present invention also to such a fixing unit, the temperature of the pressure roller can be accurately predicted regardless of the usage state of the fixing unit, and the temperature adjustment temperature according to the temperature of the pressure roller can be selected. Can do.

実施の形態1で説明した定着ユニットとは別の定着ユニットとして、いわゆる誘導加熱方式の定着ユニットを用いて説明する。   As a fixing unit different from the fixing unit described in the first embodiment, a so-called induction heating type fixing unit will be used.

図20は、本発明の実施の形態3に係る電磁誘導加熱方式の定着ユニットの概略構成模型図を示す図である。   FIG. 20 is a diagram showing a schematic configuration model diagram of an electromagnetic induction heating type fixing unit according to Embodiment 3 of the present invention.

磁場発生手段は、磁性コア62a,62b,62c及び励磁コイル63からなる。磁性コア62a,62b,62cは高透磁率の部材であり、フェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる材料がよく、より好ましくは100kHz以上でも損失の少ないフェライトを用いるのがよい。   The magnetic field generating means includes magnetic cores 62a, 62b, 62c and an exciting coil 63. The magnetic cores 62a, 62b, and 62c are high magnetic permeability members, and are preferably made of a material used for a transformer core such as ferrite or permalloy, and more preferably ferrite having a low loss even at 100 kHz or higher.

67は電力供給部(給電部)である高周波発信回路で、20kHzから500kHzの高周波をスイッチング電源で発生できるようになっている。励磁コイル63は、この電力供給部67から供給される交番電流(高周波電流)によって交番磁束を発生する。61a,61bは、横断面略半円弧状樋型のベルトガイド部材で、開口側を互いに向かい合わせて略円柱体を構成し、外側に円筒状の電磁誘導性発熱ベルトである定着ベルト(定着スリーブ、第一の回転体)20をルーズに外嵌させてある。ベルトガイド部材61aは、磁場発生手段としての磁性コア62a,62b,62cと励磁コイル63を内側に保持している。また、ベルトガイド部材61aには摺動部材65がニップ部27の加圧ローラ22との対向面側で、定着ベルト20の内側に配設してある。64はベルトガイド部材61bの内面平面部に当接させて配設した横長の加圧用剛性ステイである。66は磁性コア62a,62b,62c及び励磁コイル63と加圧用剛性ステイ64の間を絶縁するための絶縁部材である。   Reference numeral 67 denotes a high-frequency transmission circuit which is a power supply unit (power supply unit), which can generate a high frequency of 20 kHz to 500 kHz by a switching power supply. The exciting coil 63 generates an alternating magnetic flux by the alternating current (high-frequency current) supplied from the power supply unit 67. Reference numerals 61a and 61b are saddle-shaped belt guide members having a substantially semicircular arc cross section, which form a substantially cylindrical body with the opening sides facing each other, and a fixing belt (fixing sleeve) that is a cylindrical electromagnetic induction heating belt on the outside. The first rotating body 20 is externally fitted loosely. The belt guide member 61a holds magnetic cores 62a, 62b, 62c and an exciting coil 63 as magnetic field generating means inside. A sliding member 65 is disposed on the belt guide member 61 a on the inner surface of the fixing belt 20 on the side of the nip portion 27 facing the pressure roller 22. Reference numeral 64 denotes a laterally long pressurizing rigid stay disposed in contact with the inner surface flat portion of the belt guide member 61b. Reference numeral 66 denotes an insulating member for insulating the magnetic cores 62a, 62b, 62c and the exciting coil 63 from the pressurizing rigid stay 64.

加圧用剛性ステイ64は、不図示の加圧機構により押し下げ力を作用させている。これによりベルトガイド部材61aの下面の摺動部材65と加圧ローラ22とが定着ベルト20を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部27が形成される。   The pressing rigid stay 64 applies a pressing force by a pressing mechanism (not shown). As a result, the sliding member 65 on the lower surface of the belt guide member 61a and the pressure roller 22 are pressed against each other with the fixing belt 20 interposed therebetween to form a fixing nip portion 27 having a predetermined width.

加圧ローラ22は駆動部31により矢示の反時計回り方向に回転駆動される。この加圧ローラ22の回転駆動による前記加圧ローラ22と定着ベルト20の外面との摩擦力で定着ベルト20に回転力が作用し、定着ベルト20がその内面が定着ニップ27において摺動部材65の下面に密着して摺動しながら矢示の時計回り方向に加圧ローラ22の回転周速度にほぼ対応した周速度をもってベルトガイド部材61a,61bの外回りを回転状態になる。この場合、定着ニップ部27における摺動部材65の下面と定着ベルト20の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために定着ニップ部27の摺動部材65の下面と定着ベルト20の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させることができる。   The pressure roller 22 is rotationally driven by the drive unit 31 in the counterclockwise direction indicated by the arrow. A rotational force acts on the fixing belt 20 by the frictional force between the pressure roller 22 and the outer surface of the fixing belt 20 by the rotation driving of the pressure roller 22, and the inner surface of the fixing belt 20 is a sliding member 65 in the fixing nip 27. The belt guide members 61a and 61b are rotated around the outer circumference of the belt guide members 61a and 61b in a clockwise direction indicated by an arrow with a peripheral speed substantially corresponding to the rotational peripheral speed of the pressure roller 22 while sliding in close contact with the lower surface of the belt. In this case, in order to reduce the mutual sliding frictional force between the lower surface of the sliding member 65 and the inner surface of the fixing belt 20 in the fixing nip portion 27, the lower surface of the sliding member 65 and the inner surface of the fixing belt 20 are fixed. A lubricant such as heat-resistant grease can be interposed between the two.

磁性コア62a,62b,62cに導かれた交番磁束は、磁性コア62aと磁性コア62bとの間、そして磁性コア62aと磁性コア62cとの間において定着ベルト20の加熱体としての電磁誘導発熱層(図不示)に渦電流を発生させる。この渦電流は、後述する定着ベルト20内の電磁誘導発熱層の固有抵抗によって電磁誘導発熱層にジュール熱(渦電流損)を発生させる。ここで、発熱域は最大発熱量をQとした場合、発熱量がQ/e以上の領域と定義する。これは定着に必要な発熱量が得られる領域である。   The alternating magnetic flux guided to the magnetic cores 62a, 62b, 62c is an electromagnetic induction heating layer as a heating body of the fixing belt 20 between the magnetic cores 62a and 62b and between the magnetic cores 62a and 62c. An eddy current is generated (not shown). This eddy current generates Joule heat (eddy current loss) in the electromagnetic induction heat generating layer due to the specific resistance of the electromagnetic induction heat generating layer in the fixing belt 20 described later. Here, the heat generation region is defined as a region where the heat generation amount is Q / e or more, where Q is the maximum heat generation amount. This is an area where a heat generation amount necessary for fixing can be obtained.

本実施の形態3に示す、電磁誘導加熱方式の定着ユニットにおいて、ここで用いられる定着ベルト20は、電磁誘導発熱性の定着ベルト20の基層となる金属ベルト等でできた発熱層(図不示)と、その外面に積層した弾性層(図不示)と、その外面に積層した離型層(図不示)の複合層構造のものである。発熱層と弾性層との間の接着、弾性層と離型層との間の接着のため、各層間にプライマー層(不図示)を設けてもよい。略円筒形状である定着ベルト20において発熱層が内面側であり、離型層が外面側である。前述したように、発熱層に交番磁束が作用することで前記発熱層に渦電流が発生して前記発熱層が発熱する。その熱が弾性層、離型層を介して定着ニップ部27を加熱し、前記定着ニップ部27に通紙される被加熱材としての記録材Pを加熱してトナー画像の加熱定着がなされる。   In the electromagnetic induction heating type fixing unit shown in the third embodiment, the fixing belt 20 used here is a heat generating layer (not shown) made of a metal belt or the like as a base layer of the electromagnetic induction heat generating fixing belt 20. ), An elastic layer (not shown) laminated on its outer surface, and a release layer (not shown) laminated on its outer surface. For adhesion between the heat generating layer and the elastic layer and adhesion between the elastic layer and the release layer, a primer layer (not shown) may be provided between the layers. In the fixing belt 20 having a substantially cylindrical shape, the heat generating layer is on the inner surface side, and the release layer is on the outer surface side. As described above, when an alternating magnetic flux acts on the heat generating layer, an eddy current is generated in the heat generating layer, and the heat generating layer generates heat. The heat heats the fixing nip portion 27 through the elastic layer and the release layer, and heats the recording material P as the material to be heated that is passed through the fixing nip portion 27 to heat and fix the toner image. .

この定着ベルト20の温度は温度検知手段であるメインサーミスタ18とサブサーミスタ19を含む温調系21,67により励磁コイル63に対する電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるように温調される。即ち、メインサーミスタ18は定着ベルト20の温度を検知する温度検知手段であり、本実施の形態3においては、このメインサーミスタ18を定着ベルト20内面の発熱域Hにベルトガイド部材61aの外面に露呈させて配設してある。このメインサーミスタ18が定着ベルト20の内面に接触して定着ベルト20の温度を検知する。このメインサーミスタ18で測定した定着ベルト20の温度情報が制御部21に入力する。制御部21は、その入力温度情報を基に電力供給部67から励磁コイル63に対する電流供給を制御し定着ベルト20の温度、即ち定着ニップ部27の温度を所定の温度に温調する。   The temperature of the fixing belt 20 is controlled so that a predetermined temperature is maintained by controlling the current supply to the exciting coil 63 by the temperature control systems 21 and 67 including the main thermistor 18 and the sub-thermistor 19 as temperature detecting means. It is adjusted. That is, the main thermistor 18 is temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing belt 20, and in the third embodiment, the main thermistor 18 is exposed to the heat generation area H on the inner surface of the fixing belt 20 on the outer surface of the belt guide member 61a. Are arranged. The main thermistor 18 contacts the inner surface of the fixing belt 20 and detects the temperature of the fixing belt 20. The temperature information of the fixing belt 20 measured by the main thermistor 18 is input to the control unit 21. The control unit 21 controls the current supply from the power supply unit 67 to the exciting coil 63 based on the input temperature information, and adjusts the temperature of the fixing belt 20, that is, the temperature of the fixing nip portion 27 to a predetermined temperature.

而して、定着ベルト20が回転し、電力供給部67から励磁コイル63への給電により上記のように定着ベルト20の電磁誘導発熱がなされて定着ニップ部27が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成手段部から搬送された未定着トナー画像tが形成された記録材Pが定着ニップ部27の定着ベルト20と加圧ローラ22との間に画像面が上向き、即ち定着ベルト面に対向して導入され、定着ニップ部27において画像面が定着ベルト20の外面に密着して定着ベルト20と一緒に定着ニップ部27を挟持搬送されていく。この定着ニップ部27を定着ベルト20と一緒に記録材Pが挟持搬送されていく過程において定着ベルト20の電磁誘導発熱で加熱されて記録材P上の未定着トナー画像tが加熱定着される。記録材Pは定着ニップ部27を通過すると定着ベルト20の外面から分離して排出搬送されていく。記録材上の加熱定着トナー画像は定着ニップ部通過後、冷却して永久固着像となる。   Thus, the fixing belt 20 rotates, and the electromagnetic induction heat generation of the fixing belt 20 is performed as described above by the power supply from the power supply unit 67 to the excitation coil 63, and the fixing nip portion 27 rises to a predetermined temperature to control the temperature. In this state, the recording material P on which the unfixed toner image t conveyed from the image forming unit is formed has an image surface facing upward between the fixing belt 20 and the pressure roller 22 of the fixing nip 27, that is, fixing. The toner is introduced so as to face the belt surface, and in the fixing nip portion 27, the image surface is in close contact with the outer surface of the fixing belt 20, and the fixing nip portion 27 is nipped and conveyed together with the fixing belt 20. In the process in which the recording material P is nipped and conveyed together with the fixing belt 20 through the fixing nip portion 27, the fixing belt 20 is heated by electromagnetic induction heat generation, and the unfixed toner image t on the recording material P is heated and fixed. When the recording material P passes through the fixing nip portion 27, it is separated from the outer surface of the fixing belt 20 and discharged and conveyed. The heat-fixed toner image on the recording material is cooled to a permanent fixed image after passing through the fixing nip.

この場合のカウント方法については、前述の実施の形態1と同様であるため、その説明を省略するが、サーミスタの検知温度を用いることは、本実施の形態の構成においては行うことが出来ないため、次に説明する方法を用いる。   Since the counting method in this case is the same as that in the first embodiment, the description thereof will be omitted. However, it is impossible to use the temperature detected by the thermistor in the configuration of the present embodiment. The method described below is used.

本実施の形態においては、実施の形態1と同様に、間欠時間が300秒を超えて、10秒ごとに、カウント値を「0.2」ずつ引くこととした。尚、この数値は、本実施の形態3に係る定着ユニットにおいて決定されたものであり、このカウントに経過時間ごとに重みをつけて計算式で求めるようにする方法や、テーブルから選択する方法でもよい。   In the present embodiment, as in the first embodiment, the intermittent time exceeds 300 seconds and the count value is subtracted by “0.2” every 10 seconds. This numerical value is determined in the fixing unit according to the third embodiment, and it is possible to obtain this count with a weight for each elapsed time and obtain it by a calculation formula or a method of selecting from a table. Good.

本実施の形態3を用いた場合の効果は、原理的に実施の形態1と同様であり、同等の効果が得られる。   The effect of using the third embodiment is the same as that of the first embodiment in principle, and the same effect can be obtained.

以上説明したように本実施の形態3によれば、実施の形態1と異なる定着ユニットを用いても、特にサーミスタにより、加圧ローラ22の略温度を検知できない場合においても、定着ユニットの立ち上げ回数に従ったカウント値を用いることで、定着ユニットの使用状態によらず、加圧ローラ22の温度を精度良く予想し、その加圧ローラ22の温度に従った定着速度を選択することができる。これにより、定着速度が不適切な場合に発生する画像不良の発生や、JAMの発生を防止できる。   As described above, according to the third embodiment, even when a fixing unit different from that of the first embodiment is used, particularly when the approximate temperature of the pressure roller 22 cannot be detected by the thermistor, the fixing unit is started up. By using the count value according to the number of times, the temperature of the pressure roller 22 can be accurately predicted regardless of the use state of the fixing unit, and the fixing speed according to the temperature of the pressure roller 22 can be selected. . As a result, it is possible to prevent the occurrence of image defects and JAM that occur when the fixing speed is inappropriate.

(他の実施例)
上述した実施の形態1〜3において、プロセススピードは「普通紙モード」で100mm/秒、「OHTモード」で30mm/秒、また、温調温度は図7に示すようにして説明した。しかし、記録材の種類や得たい画像の画質によっては、或はより良好な定着性を得るためなどの条件によっては、プロセススピードやプリントスピード、温調温度を異なる設定にしても、本発明を適用することが可能である。このとき、カウント条件となるテーブルは、プロセススピード、温調温度によって異なることは言うまでもない。
(Other examples)
In the first to third embodiments described above, the process speed is 100 mm / second in the “plain paper mode”, 30 mm / second in the “OHT mode”, and the temperature control temperature has been described as shown in FIG. However, depending on the type of recording material and the image quality of the image to be obtained, or depending on conditions such as obtaining better fixability, the present invention can be achieved even if the process speed, print speed, and temperature control temperature are set differently. It is possible to apply. At this time, it goes without saying that the table serving as the count condition varies depending on the process speed and the temperature control temperature.

また前述の実施の形態1、2、4において、加熱体は必ずしも定着ニップ部27に位置していなくてもよい。例えば、熱源を定着ニップ部27よりも定着ベルト移動方向上流ないし下流側に位置させて配設することも出来る。   In the first, second, and fourth embodiments, the heating body does not necessarily have to be located in the fixing nip portion 27. For example, the heat source can be disposed upstream or downstream of the fixing nip portion 27 in the fixing belt moving direction.

また、実施の形態1〜3において、ループセンサ30に用いるフォトインタラプタ30aは一つで説明した。フォトインタラプタを複数配置し、3段階以上の定着スピードを持たせることでより安定したループ制御を行うこともできる。この場合においても本発明を適用することができる。   In the first to third embodiments, the single photo interrupter 30a used for the loop sensor 30 has been described. More stable loop control can be performed by arranging a plurality of photo interrupters and providing a fixing speed of three or more stages. Even in this case, the present invention can be applied.

また本実施の形態の定着ユニットには、未定着画像を記録材上に永久画像として加熱定着させる定着ユニットばかりでなく、未定着画像を記録材上に仮定着させる像加熱装置、画像を担持した記録材を再加熱して、光沢等の画像表面性を改質する像加熱装置なども包含される。   The fixing unit of the present embodiment carries not only a fixing unit that heat-fixes an unfixed image as a permanent image on a recording material, but also an image heating device that presupposes an unfixed image on a recording material, and an image. Also included is an image heating apparatus that reheats the recording material to improve image surface properties such as gloss.

また本発明は、画像形成装置の作像方式は電子写真方式に限られず、静電記録方式、磁気記録方式等であってもよいし、また転写方式でも直接方式でもよい。   In the present invention, the image forming method of the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic method, and may be an electrostatic recording method, a magnetic recording method, or the like, or may be a transfer method or a direct method.

なお本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。   Note that the present invention can be applied to a system (for example, a copier, a facsimile machine, etc.) composed of a single device even if it is applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, interface device, reader, printer). May be.

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータで稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。   Another object of the present invention is to supply a storage medium (or recording medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or apparatus, and the computer (or CPU or CPU) of the system or apparatus. (MPU) can also be achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer is actually executed based on the instruction of the program code. This includes a case where part or all of the processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。例えば、PC上のドライバでこれらの処理を行う場合が、これに相当することは言うまでもない。   Furthermore, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instruction of the program code. The case where the CPU of the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing is also included. For example, it goes without saying that this processing is performed by a driver on a PC.

カラー画像形成装置の記録部の構成を説明する概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a recording unit of a color image forming apparatus. 画像形成装置の定着ユニット12の概略構成(転写ユニット部も含む)を示す模型図である。3 is a model diagram illustrating a schematic configuration (including a transfer unit portion) of the fixing unit 12 of the image forming apparatus. FIG. 定着ユニット12における定着ヒータ16、メインサーミスタ18、サブサーミスタ19の位置関係を説明する斜視模型図である。3 is a perspective model diagram illustrating the positional relationship among a fixing heater 16, a main thermistor 18, and a sub-thermistor 19 in the fixing unit 12. FIG. 定着ヒータ16で使用されるセラミックヒータの一例の構造模型図Structural model diagram of an example of ceramic heater used in fixing heater 16 定着ユニット12の温度制御手段としての制御部21と定着ヒータ駆動回路28のブロック図である。3 is a block diagram of a control unit 21 and a fixing heater driving circuit 28 as temperature control means of the fixing unit 12. FIG. ループセンサ30の構成概略図である。2 is a schematic configuration diagram of a loop sensor 30. FIG. 定着ユニット12の駆動手段としての制御部21と駆動部31のブロック図である。3 is a block diagram of a control unit 21 and a drive unit 31 as drive means for the fixing unit 12. FIG. 定着モータの回転速度の切替について説明した図である。It is a figure explaining switching of the rotation speed of a fixing motor. 間欠時間と、定着器12の立ち上げごとにカウントアップする値との関係を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between an intermittent time and a value counted up each time the fixing device 12 is started up. サーミスタ検知温度と、見かけ上の立ち上げごとにカウントアップする値との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the thermistor detection temperature and the value counted up for every apparent start-up. EEPROMに記憶されているカウント値の更新処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the update process of the count value memorize | stored in EEPROM. カウント数に対応する加圧ローラの温度を、記録材(記録シート)の種類に応じて示す図である。It is a figure which shows the temperature of the pressure roller corresponding to a count number according to the kind of recording material (recording sheet). 加圧ローラ温度に対する定着モータの目標回転数を示す図である。It is a figure which shows the target rotation speed of the fixing motor with respect to pressure roller temperature. 加圧ローラ温度と定着速度の関係をしめす図である。It is a figure which shows the relationship between a pressure roller temperature and a fixing speed. 定着ユニットの制御を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating control of a fixing unit. 加圧ローラ温度と定着モータ回転数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between pressure roller temperature and fixing motor rotation speed. 加圧ローラ温度と定着モータ回転数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between pressure roller temperature and fixing motor rotation speed. 比較例1における加圧ローラ温度と定着速度の関係をしめす図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a pressure roller temperature and a fixing speed in Comparative Example 1. 比較例2における加圧ローラ温度と定着速度の関係をしめす図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a pressure roller temperature and a fixing speed in Comparative Example 2. 実施の形態3に係る電磁誘導加熱方式の定着ユニットの概略構成模型図を示す図である。FIG. 6 is a schematic configuration model diagram of an electromagnetic induction heating type fixing unit according to a third embodiment. 従来のベルト定着ユニット201の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a conventional belt fixing unit 201.

Claims (10)

記録材上の未定着トナー画像を加熱・定着する定着ユニットを備える画像形成装置であって、
記録材上に形成された未定着トナー画像を、定着ユニットに所定の搬送速度で搬送する搬送手段と、
前記定着ユニットの第1回転体と、
電力供給を受けることにより、前記第1回転体の局所的な部位の温度を上昇させる温度上昇手段と、
前記第1回転体と記録材を挟持搬送する第2回転体と、
前記第2回転体を回転駆動する駆動手段と、
前記搬送手段の搬送速度より遅い、定着ユニットの第1の搬送速度と、
前記搬送手段の搬送速度より速い、定着ユニットの第2の搬送速度と、
前記定着ユニットの搬送速度と搬送手段の搬送速度との速度差によって、定着ユニットと前記搬送手段との間に発生する前記記録材のループの程度を検知するループ検知手段と、
前記ループ検知手段の検知結果を用いて定着ユニットの第1の搬送速度と第2の搬送速度とを切り替え制御し、発生したループを制御する定着ユニットの速度制御工程と、
計数値を更新する更新工程と、
前記更新工程により更新された前記計数値に基づいて、第1の搬送速度と第2の搬送速度を達成する前記駆動手段のそれぞれの回転速度を制御する駆動制御工程と、
を有することを特徴とする画像形成装置における制御方法。
An image forming apparatus including a fixing unit for heating and fixing an unfixed toner image on a recording material,
Conveying means for conveying the unfixed toner image formed on the recording material to the fixing unit at a predetermined conveying speed;
A first rotating body of the fixing unit;
A temperature raising means for raising a temperature of a local part of the first rotating body by receiving power supply;
A second rotating body that sandwiches and conveys the first rotating body and the recording material;
Driving means for rotationally driving the second rotating body;
A first conveying speed of the fixing unit that is slower than a conveying speed of the conveying means;
A second conveying speed of the fixing unit that is faster than the conveying speed of the conveying means;
Loop detecting means for detecting the degree of loop of the recording material generated between the fixing unit and the conveying means by a speed difference between the conveying speed of the fixing unit and the conveying speed of the conveying means;
A speed control step of the fixing unit that controls switching between the first transport speed and the second transport speed of the fixing unit using the detection result of the loop detection means, and controls the generated loop;
An update process for updating the count value;
A drive control step of controlling the respective rotation speeds of the drive means for achieving the first transport speed and the second transport speed based on the count value updated by the update step;
And a control method in the image forming apparatus.
前記定着ユニットの起動時間間隔を計測する時間間隔計測工程と、
前記時間間隔計測工程により計測された起動時間間隔に応じて、前記定着ユニットの起動回数に対応した更新値を決定する決定工程と、
を更に有し、
前記更新工程は前記決定工程により決定された更新値に基づいて計数値を更新することを特徴とする請求項1記載の制御方法。
A time interval measuring step of measuring a starting time interval of the fixing unit;
A determination step of determining an update value corresponding to the number of activations of the fixing unit according to the activation time interval measured by the time interval measurement step;
Further comprising
The control method according to claim 1, wherein the update step updates the count value based on the update value determined by the determination step.
前記定着ユニットの記録材搬送枚数を計測する枚数計測工程を更に有し、
前記決定工程は、前記枚数計測工程により計測された記録材搬送枚数に応じて、前記定着ユニットの記録材搬送枚数に対応した更新値を決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の制御方法。
A sheet number measuring step of measuring the number of recording material transported sheets of the fixing unit;
3. The determination step according to claim 1, wherein the determining step determines an update value corresponding to the number of recording material transported sheets of the fixing unit in accordance with the number of recording material transported sheets measured in the number of sheet counting step. Control method.
前記決定工程では、前記定着ユニットの加熱動作停止後、所定以上時間が経過すると前記更新値を負の値に決定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の制御方法。   4. The control method according to claim 1, wherein, in the determination step, the update value is determined to be a negative value when a predetermined time has elapsed after the heating operation of the fixing unit is stopped. 5. . 前記計数値は、前記第2回転体の温度に対応していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の制御方法。   The control method according to any one of claims 1 to 4, wherein the count value corresponds to a temperature of the second rotating body. 前記加熱源近傍に温度検出素子を更に備え、
前記時間間隔計測工程で測定される前記定着ユニットの起動時間間隔が所定値以上の場合、前記温度検出素子により検出される温度値に基づいて計数値を更新することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御方法。
Further comprising a temperature detection element in the vicinity of the heating source,
2. The count value is updated based on a temperature value detected by the temperature detection element when an activation time interval of the fixing unit measured in the time interval measurement step is a predetermined value or more. 6. The control method according to any one of 5 above.
前記ループ検知手段は、前記記録媒体のループ程度に応じて変位するアクチュエータと、該アクチュエータの変位に応じて検知信号を発生するフォトインタラプタと、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の制御方法。
The loop detection means includes an actuator that is displaced according to the degree of loop of the recording medium, a photo interrupter that generates a detection signal according to the displacement of the actuator,
The control method according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
前記搬送手段は、前記記録媒体を支持搬送し、像担持体上に形成されたトナー画像を転写する転写ユニットであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の制御方法。   The control method according to claim 1, wherein the transport unit is a transfer unit that supports and transports the recording medium and transfers a toner image formed on an image carrier. . 前記搬送速度制御手段は、前記ループ検知手段が検知した前記記録媒体のループ程度に応じて下流側ユニットの搬送速度を段階的に切り替えるようにした、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の制御方法。
The transport speed control means is configured to switch the transport speed of the downstream unit stepwise in accordance with the loop degree of the recording medium detected by the loop detection means.
The control method according to any one of claims 1 to 8, wherein:
前記温度上昇手段は、圧接部近傍に設けられ、通電により発熱するヒータ、又は通電により磁界を発生させることにより、前記第一の回転体に渦電流を発生させるコイルを有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の制御方法。   The temperature raising means includes a heater that is provided in the vicinity of the pressure contact portion and generates heat by energization, or a coil that generates an eddy current in the first rotating body by generating a magnetic field by energization. Item 10. The control method according to any one of Items 1 to 9.
JP2005246168A 2005-08-26 2005-08-26 Control method in image forming apparatus Withdrawn JP2007058083A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005246168A JP2007058083A (en) 2005-08-26 2005-08-26 Control method in image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005246168A JP2007058083A (en) 2005-08-26 2005-08-26 Control method in image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007058083A true JP2007058083A (en) 2007-03-08

Family

ID=37921623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005246168A Withdrawn JP2007058083A (en) 2005-08-26 2005-08-26 Control method in image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007058083A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028731A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Canon Kabushiki Kaisha Image forming device
JP2013182117A (en) * 2012-03-01 2013-09-12 Canon Inc Image heating control device
JP2017138545A (en) * 2016-02-05 2017-08-10 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028731A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Canon Kabushiki Kaisha Image forming device
JP2009053612A (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Canon Inc Image forming apparatus
JP4579953B2 (en) * 2007-08-29 2010-11-10 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
US7941063B2 (en) 2007-08-29 2011-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus with loop control
JP2013182117A (en) * 2012-03-01 2013-09-12 Canon Inc Image heating control device
JP2017138545A (en) * 2016-02-05 2017-08-10 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9983526B2 (en) Fixing device and image forming apparatus including same
JP5943559B2 (en) Fixing device
JP4227545B2 (en) Image forming apparatus
JP2009186891A (en) Image forming apparatus
US20080298863A1 (en) Heating apparatus
JP5550263B2 (en) Image forming apparatus
JP2008040420A (en) Image heating device
JP2005338220A (en) Image heating device and image forming apparatus
JP4442858B2 (en) Image forming apparatus
JP2006221061A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP4898258B2 (en) Image forming apparatus
JP5389199B2 (en) Image forming apparatus
JP4902259B2 (en) Image forming apparatus
JP2007058083A (en) Control method in image forming apparatus
JP2004021079A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP4677220B2 (en) Image heating apparatus and image forming apparatus
JP2006171480A (en) Image forming apparatus
JP2006322996A (en) Heating device
JP5486770B2 (en) Image forming apparatus
JP2003156966A (en) Fixing device and image forming apparatus having the same
JP2006084835A (en) Heat fixing device, and image forming apparatus, and control method thereof
JP2012027371A (en) Image heating device
JP2006098998A (en) Heating device, control method of heating device, and image forming apparatus
JP2006293080A (en) Image heating apparatus
JP2004191966A (en) Fixing device and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081104