JP2022030888A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

To prevent a reduction in the life of a fixing device as much as possible, while preventing the generation of abnormal noise due to stick slip during idling of a fixing rotating body.SOLUTION: A fixing device passes a sheet on which an unfixed toner image is formed through a nip part between a heating rotating body and a pressure rotating body to execute a fixing job. At the timing to start idling, when the total number of prints is determined to be less than a threshold Mth (No in S12), the fixing device executes idling with the rotation speed of the heating rotating body as V1, and when the total number of prints is equal to or more than the threshold Mth (Yes in S12) and when a heat storage index indicating a warming up degree of nip part forming members is equal to or more than Tth (Yes in S15), the fixing device sets the rotation speed of the heating rotating body to V2 faster than V1 (S16) before executing idling.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本開示は、シート上の未定着画像を熱定着させる定着装置および当該定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present disclosure relates to a fixing device for thermally fixing an unfixed image on a sheet and an image forming device provided with the fixing device.

電子写真方式の画像形成装置は、シート上に形成された未定着トナー像を熱定着する定着装置を備える。この定着装置は、熱源により加熱された加熱回転体の周面に、加圧回転体を圧接してニップ部を形成し、当該ニップ部に未定着のシートを通紙する構成となっている。 The electrophotographic image forming apparatus includes a fixing apparatus for thermally fixing an unfixed toner image formed on a sheet. This fixing device has a configuration in which a pressurized rotating body is pressed against the peripheral surface of a heated rotating body heated by a heat source to form a nip portion, and an unfixed sheet is passed through the nip portion.

熱定着における定着むらが発生しないように、ニップ部のシート通紙方向における幅(以下、「ニップ幅」という。)は、所定の大きさが必要とされ、そのため、加熱回転体もしくは加圧回転体の双方もしくは一方に弾性層が形成されている。 The width of the nip portion in the sheet passing direction (hereinafter referred to as "nip width") is required to have a predetermined size so as not to cause uneven fixing in heat fixing. Elastic layers are formed on both or one of the bodies.

シートを定着後、すぐに加熱回転体および加圧回転体(以下、両者を「ニップ部形成回転体」と総称する場合もある。)の回転を停止させると、ニップ部が高熱となってニップ部形成回転体が劣化してしまうので、通常は、所定の時間だけ空回転(シートの通紙なしでの回転)をさせてニップ部の熱を拡散するようにしている。 Immediately after fixing the sheet, when the rotation of the heated rotating body and the pressurized rotating body (hereinafter, both may be collectively referred to as "nip portion forming rotating body") is stopped, the nip portion becomes hot and the nip Since the part-forming rotating body deteriorates, the heat of the nip part is usually diffused by idling (rotating the sheet without passing paper) for a predetermined time.

ニップ部形成回転体は、その一方の回転体(通常は加圧回転体である場合が多い)のみを回転駆動し、他方の回転体は従動回転するように構成されているので、ニップ部にシートを通紙しない空回転時には、ニップ部の弾性層において回転体同士に微小な滑りが断続的に生じるいわゆる「スティックスリップ」現象が発生し、異音が発生する場合がある。 The nip portion forming rotating body is configured to rotate and drive only one of the rotating bodies (usually a pressurized rotating body), and the other rotating body is driven to rotate. During idle rotation without passing the sheet through the sheet, a so-called "stick slip" phenomenon in which minute slips occur intermittently between the rotating bodies in the elastic layer of the nip portion may occur, and abnormal noise may occur.

異音が発生すると、特に静かなオフィス内にあっては、大変耳障りであり、また、画像形成装置が故障していると誤解される場合もあるので、このような異音の発生はできるだけ抑制することが望まれる。 When abnormal noise is generated, it is very jarring, especially in a quiet office, and it may be misunderstood that the image forming device is out of order. Therefore, the generation of such abnormal noise is suppressed as much as possible. It is desirable to do.

経験的に、ニップ部形成回転体の走行速度(シート通紙方向における送り速度)を大きくすればするほど、スティックスリップ現象による異音(以下、単に「スティックスリップ音」という。)が発生しにくくなるとされており、例えば、特許文献1においては、空回転時における走行速度が比較的高速になるように制御している。 Empirically, the higher the traveling speed (feeding speed in the sheet passing direction) of the nip portion forming rotating body, the less abnormal noise due to the stick-slip phenomenon (hereinafter, simply referred to as "stick-slip sound") is generated. For example, in Patent Document 1, the traveling speed at idling is controlled to be relatively high.

特開2008-20533号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-20533 特開2017-107086号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-107086

しかしながら、当該特許文献1の構成によれば、スティックスリップ発生の条件を具体的に考慮することなく、空回転時には機械的にニップ部形成回転体の回転速度を速くしているため、不必要にニップ部形成回転体の走行距離を増加させてしまい、摩耗や素材の弾性特性の劣化が促進され定着装置の短寿命化が避けられない。 However, according to the configuration of Patent Document 1, the rotation speed of the nip portion forming rotating body is mechanically increased during idling without specifically considering the condition for stick slip generation, so that it is unnecessary. Nip portion formation The mileage of the rotating body is increased, wear and deterioration of the elastic properties of the material are promoted, and it is inevitable that the life of the fixing device is shortened.

また、特許文献2においては、過去の総ジョブ数と、通紙枚数を記憶しておき、(総ジョブ数)/(通紙枚数)の値(すなわち、通紙1枚当たりの平均ジョブ数)に基づき非通紙時の回転速度を変更するようにしているが、このような場合でも、スティックスリップの発生の条件が十分評価されているとはいえず、やはり、不要に高速で空回転して、その寿命を短くする結果になる。 Further, in Patent Document 2, the total number of jobs in the past and the number of sheets to be passed are stored, and the value of (total number of jobs) / (number of sheets to be passed) (that is, the average number of jobs per sheet to be passed) is stored. However, even in such a case, it cannot be said that the conditions for the occurrence of stick slip are sufficiently evaluated, and the spinning speed is unnecessarily high. As a result, its life is shortened.

本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、空回転時におけるスティックスリップ音の発生を防止しつつ、定着装置の短寿命化を可及的に抑制できる定着装置および当該定着装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and is a fixing device capable of preventing the generation of stick-slip noise during idling and suppressing the shortening of the life of the fixing device as much as possible, and the fixing. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus having an apparatus.

上記目的を達成するために本開示の一態様に係る定着装置は、加熱部により加熱された加熱回転体に加圧部材を圧接してニップ部を形成し、当該ニップ部に未定着トナー像が形成されたシートを通紙して、定着ジョブを実行する定着装置であって、前記加熱回転体と加圧部材間の摩擦係数の変化量を指標する第1指標値を取得する第1取得部と、前記加熱回転体および/または前記加圧部材における、弾性層の剛性率の変化量を指標する第2指標値を取得する第2取得部と、前記第1指標値と第2指標値に基づき、空回転時における前記加熱回転体の回転速度を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the fixing device according to one aspect of the present disclosure, a pressure member is pressed against a heated rotating body heated by the heating portion to form a nip portion, and an unfixed toner image is formed on the nip portion. A fixing device that executes a fixing job by passing the formed sheet through a sheet, and is a first acquisition unit that acquires a first index value that indicates the amount of change in the friction coefficient between the heating rotating body and the pressurizing member. And the second acquisition unit for acquiring the second index value for indexing the amount of change in the rigidity of the elastic layer in the heating rotating body and / or the pressurizing member, and the first index value and the second index value. Based on this, it is characterized by including a control unit for controlling the rotation speed of the heating rotating body at the time of idling rotation.

また、本開示の別の態様では、前記第1指標値は、前記加熱回転体の総走行距離および前記ニップ部へのシートの総通紙枚数の少なくとも一方であると共に、前記第2指標値は、前記加熱回転体と前記加圧部材を含むニップ部形成部材の温まり具合を示す第1のパラメーターを含み、前記制御部は、前記第1指標値が第1閾値以上であり、かつ、第2指標値が第2閾値以上である場合に、初期設定の条件よりも、前記空回転時における前記加熱回転体の回転速度が大きくなるように制御することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the first index value is at least one of the total mileage of the heated rotating body and the total number of sheets to be passed through the nip portion, and the second index value is. The control unit includes the first parameter indicating the warmth of the heating rotating body and the nip portion forming member including the pressurizing member, and the control unit has the first index value equal to or higher than the first threshold value and the second. When the index value is equal to or higher than the second threshold value, it is characterized in that the rotation speed of the heated rotating body at the time of idling rotation is controlled to be higher than the initial setting condition.

また、本開示の別の態様では、前記第2取得部は、前記空回転に先行して実行される前記加熱回転体が回転した回転時間と当該加熱回転体が停止した停止時間の履歴に基づき、前記第1パラメーターを取得することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the second acquisition unit is based on the history of the rotation time of the heated rotating body rotated prior to the idle rotation and the stop time of the heated rotating body stopped. , The first parameter is acquired.

また、本開示の別の態様では、前記第2取得部は、少なくとも定着ジョブ実行時における前記加熱回転体の回転時間を計測し、計測した回転時間を第1のタイミングで履歴として記憶する回転時間記憶部と、前記空回転開始までに前記加熱回転体の回転停止時間が介在する場合に、当該回転停止の直前における回転時間の履歴の総和を、その直後の回転停止期間の長さに応じて補正して補正回転時間を得る回転時間補正部と、を備え、前記補正回転時間にその後の回転時間の履歴を加算した総回転時間を、前記第1パラメーターとして取得することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the second acquisition unit measures at least the rotation time of the heated rotating body at the time of executing the fixing job, and stores the measured rotation time as a history at the first timing. When the rotation stop time of the heated rotating body intervenes between the storage unit and the start of idle rotation, the sum of the history of the rotation time immediately before the rotation stop is calculated according to the length of the rotation stop period immediately after that. A rotation time correction unit for correcting and obtaining a corrected rotation time is provided, and the total rotation time obtained by adding the history of subsequent rotation times to the corrected rotation time is acquired as the first parameter.

また、本開示の別の態様では、前記第1のタイミングは、定着ジョブの終了時、装置への電力供給終了時、前記加熱回転体の回転停止時のうちいずれか一つを含むことを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the first timing includes any one of the end of the fixing job, the end of power supply to the apparatus, and the stop of rotation of the heating rotating body. And.

また、本開示の別の態様では、前記回転時間補正部は、予め求められた、第1テーブルもしくは第1演算式に基づき、前記回転停止の直前における回転時間の履歴の総和を、その直後の回転停止期間の長さに応じて補正することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the rotation time correction unit adds up the total rotation time history immediately before the rotation stop, based on the first table or the first calculation formula obtained in advance, immediately after that. It is characterized in that it is corrected according to the length of the rotation stop period.

また、本開示の別の態様では、前記第2取得部は、前記第1パラメーターに加えて、前記空回転に先行して実行された前記加熱部の加熱制御時間に基づき第2パラメーターを取得し、前記第1パラメーターの値と前記第2パラメーターの値とに基づいて前記第2指標値を取得することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the second acquisition unit acquires the second parameter based on the heating control time of the heating unit executed prior to the idle rotation in addition to the first parameter. , The second index value is acquired based on the value of the first parameter and the value of the second parameter.

また、本開示の別の態様では、前記第2取得部は、少なくとも定着ジョブ実行時における前記加熱部の加熱制御時間を計測し、計測した加熱制御時間を第2のタイミングで履歴として記憶する制御時間記憶部と、前記第2のタイミング直後におけるウォームアップ開始時の前記加熱部の温度に基づき、当該ウォームアップ直前における加熱制御時間の履歴の総和を補正して補正制御時間を得る制御時間補正部と、をさらに備え、前記補正制御時間にその後の加熱制御時間を加算した総加熱制御時間を、前記第2パラメーターとして取得することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the second acquisition unit measures at least the heating control time of the heating unit at the time of executing the fixing job, and controls to store the measured heating control time as a history at the second timing. A control time correction unit that obtains a correction control time by correcting the sum of the history of the heating control time immediately before the warm-up based on the temperature of the time storage unit and the heating unit at the start of warm-up immediately after the second timing. And, further, the total heating control time obtained by adding the subsequent heating control time to the correction control time is acquired as the second parameter.

また、本開示の別の態様では、前記第2取得部は、前記加熱部の加熱制御開始時における前記加熱部の温度を検出し、検出された温度が所定の閾値以下の場合には、前記補正回転時間の履歴をリセットして前記第1パラメーターを取得することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the second acquisition unit detects the temperature of the heating unit at the start of heating control of the heating unit, and when the detected temperature is equal to or less than a predetermined threshold value, the said second acquisition unit. It is characterized in that the history of the corrected rotation time is reset to acquire the first parameter.

また、本開示の別の態様では、前記第2取得部は、前記加熱部の加熱制御開始の時点で、前記補正制御時間が、前記補正回転時間より少ない場合には、前記補正回転時間の代わりに前記補正制御時間を用いて、前記第1パラメーターを取得することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, when the correction control time is shorter than the correction rotation time at the time when the heating control of the heating unit is started, the second acquisition unit substitutes for the correction rotation time. It is characterized in that the first parameter is acquired by using the correction control time.

また、本開示の別の態様では、前記加熱部の加熱制御開示の時点は、ウォームアップ制御開始時であることを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the time point of disclosure of the heating control of the heating unit is the start of warm-up control.

また、本開示の別の態様では、前記第2のタイミングは、定着ジョブの開始時、定着ジョブの終了時、加熱部への電力供給終了時のうちいずれか一つを含むことを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the second timing includes any one of the start time of the fixing job, the end time of the fixing job, and the end time of power supply to the heating unit. ..

また、本開示の別の態様では、前記制御時間補正部は、予め求められた、第2テーブルもしくは第2演算式を利用して、前記ウォームアップ直前における加熱制御時間の履歴の総和を、ウォームアップ制御開始における前記加熱部の温度に基づき補正することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the control time correction unit uses a second table or a second arithmetic expression obtained in advance to warm the sum of the history of the heating control time immediately before the warm-up. It is characterized in that correction is performed based on the temperature of the heating unit at the start of up control.

また、本開示の別の態様では、前記第2取得部は、前記第1パラメーターに代えて、前記空回転に先行して実行された前記加熱部の加熱制御時間に基づき第2パラメーターを取得し、前記第2パラメーターの値を前記第2指標値とすることを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the second acquisition unit acquires the second parameter based on the heating control time of the heating unit executed prior to the idling, instead of the first parameter. , The second parameter value is used as the second index value.

また、本開示の別の態様では、前記加熱回転体と前記加圧部材間の相対的な圧接力を指標する第3指標値を取得する第3取得部をさらに備え、前記制御部は、前記第1指標値と前記第2指標値および前記第3指標値に基づき、空回転時における前記加熱回転体の回転速度を制御することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, a third acquisition unit for acquiring a third index value for indexing a relative pressure contact force between the heating rotating body and the pressurizing member is further provided, and the control unit is the control unit. It is characterized in that the rotation speed of the heated rotating body at the time of idling is controlled based on the first index value, the second index value, and the third index value.

また、本開示の別の態様では、前記第1取得部または第2取得部に代えて、前記加熱回転体と加圧部材間の相対的な圧接力を指標する第3指標値を取得する第3取得部を備え、前記制御部は、前記第1指標値と第3指標値、あるいは第2指標値と第3指標値に基づき、前記空回転時における前記加熱回転体の回転速度を制御することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, instead of the first acquisition unit or the second acquisition unit, a third index value for indexing the relative pressure contact force between the heating rotating body and the pressurizing member is acquired. The control unit includes three acquisition units, and the control unit controls the rotation speed of the heated rotating body at the time of idle rotation based on the first index value and the third index value, or the second index value and the third index value. It is characterized by that.

また、本開示の別の態様では、前記加圧部材は、加圧回転体であって、前記加圧回転体と前記加熱回転体の一方の回転体が駆動源によって回転駆動されると共に、他方の回転体が従動回転される構成であって、前記回転駆動される一方の回転体の駆動トルクを検出するトルク検出部を備え、前記第3指標値は、前記検出された駆動トルクであることを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the pressurizing member is a pressurized rotating body, and one of the pressurized rotating body and the heated rotating body is rotationally driven by a drive source and the other. The rotating body is driven to rotate, and is provided with a torque detecting unit for detecting the driving torque of one of the rotating bodies to be rotationally driven, and the third index value is the detected driving torque. It is characterized by.

また、本開示の別の態様では、前記加熱回転体は、周回する無端状のベルトであり、前記加熱部は、前記ベルトの1周分のうち、周回方向に前記ニップ部とは離間している領域を加熱することを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the heating rotating body is an endless belt that orbits, and the heating portion is separated from the nip portion in the orbiting direction in one round of the belt. It is characterized by heating the area in which it is present.

また、本開示の別の態様では、シート上に未定着トナー像を形成する作像部と、前記未定着トナー像をシートに熱定着する定着部とを備えた画像形成装置であって、前記定着部として、上記定着装置が用いられることを特徴とする。 Further, in another aspect of the present disclosure, the image forming apparatus includes an image forming portion for forming an unfixed toner image on a sheet and a fixing portion for heat fixing the unfixed toner image on the sheet. The fixing device is characterized in that the fixing device is used as the fixing portion.

上記開示の態様によれば、ニップ部におけるスティックスリップの発生条件に大きな影響を及ぼす加熱回転体と加圧部材間の摩擦係数の変化量を指標する第1指標値と、前記加熱回転体および/または加圧部材の弾性層の剛性率の変化量を指標する第2指標値に基づき、空回転時における前記加熱回転体の回転速度を制御するので、スティックスリップ音の発生を効果的に防止することができると共に、空回転時における回転速度の無駄な増速を可及的に抑制して、短寿命化を防ぐことができる。 According to the above-described embodiment, the first index value for indexing the amount of change in the friction coefficient between the heated rotating body and the pressurizing member, which has a great influence on the conditions for generating stick slip in the nip portion, and the heated rotating body and / Alternatively, since the rotation speed of the heated rotating body during idling is controlled based on the second index value that indicates the amount of change in the rigidity of the elastic layer of the pressure member, the generation of stick-slip noise is effectively prevented. At the same time, it is possible to suppress unnecessary increase in the rotation speed at the time of idling rotation as much as possible, and it is possible to prevent shortening of the service life.

実施の形態に係るプリンターの全体構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the printer which concerns on embodiment. 上記プリンターの定着部の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of the fixing part of the said printer. スティックスリップ現象の発生メカニズムを説明するためのモデル図である。It is a model diagram for demonstrating the generation mechanism of a stick-slip phenomenon. 定着ベルトの回転時間とニップ幅の変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation time of a fixing belt, and the change of a nip width. 定着ベルトの停止時間とニップ幅の変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the stop time of a fixing belt, and the change of a nip width. 定着ジョブの実行と定着ベルト回転と停止の状態を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for explaining the execution of the fixing job and the state of rotation and stop of the fixing belt. 補正回転時間Tδと定着ベルトの停止時間Tsとの相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation between the correction rotation time Tδ and the stop time Ts of a fixing belt. 前回の定着ベルトの回転後、停止時間を挟んで再度回転させる場合における蓄熱量の指標値の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the index value of the heat storage amount at the time of rotating again with a stop time after the rotation of the fixing belt last time. プリンター全体の制御系統を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of the whole printer. 制御部で実行される空回転時走行速度制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of running speed control at idling rotation executed by a control part. 定着モーターの駆動トルクをその駆動電流の変化によって検出するための回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit for detecting the drive torque of a fixing motor by the change of the drive current. 加圧ローラーの定着ベルトに対する荷重(圧接力)を検出するための構成を示す図である。It is a figure which shows the structure for detecting the load (pressure contact force) with respect to the fixing belt of a pressure roller. 定着部の温まり具合の程度を、ウォームアップ開始時の加熱ローラーの温度によって補正する際のシミュレーションの結果を示すテーブルである。It is a table which shows the result of the simulation when the degree of warming of a fixing part is corrected by the temperature of a heating roller at the start of warm-up. 定着部の温まり具合の程度を、ウォームアップ開始時の加熱ローラーの温度によって補正した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having corrected the degree of warming of a fixing part by the temperature of a heating roller at the start of warm-up.

以下、本開示の実施の形態に係る画像形成装置として、タンデム型のカラープリンター(以下、単に「プリンター」という。)を例にして図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, as the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure, a tandem type color printer (hereinafter, simply referred to as “printer”) will be described as an example with reference to the drawings.

(1)プリンターの全体構成
図1は、プリンター1の全体構成を示す概略断面図である。
(1) Overall Configuration of Printer FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of printer 1.

同図に示すようにプリンター1は、電子写真方式によるものであり、給送部10、作像部20、定着部30、排出部40および両面搬送部50を含み、記録用のシートSの片面(表面)のみに画像をプリントする片面プリントジョブと、シートSの両面(表面と裏面)に画像をプリントする両面プリントジョブを実行可能である。 As shown in the figure, the printer 1 is an electrophotographic method, includes a feeding section 10, an image forming section 20, a fixing section 30, a discharging section 40, and a double-sided transport section 50, and is one side of a recording sheet S. It is possible to execute a single-sided print job that prints an image only on the (front side) and a double-sided print job that prints an image on both sides (front side and back side) of the sheet S.

給送部10は、シートSを収容する給紙トレイ11と、給紙トレイ11に設けられ、シートSを搬送路19に向けて1枚ずつ繰り出す繰り出しローラー12Pと、繰り出されたシートSを給紙搬送する給紙ローラー12Fと、二次転写位置29にシートSを送り出すタイミングをとるためのタイミングローラー13などを備えている。 The feeding unit 10 supplies a paper feed tray 11 for accommodating the sheet S, a feeding roller 12P provided on the paper feeding tray 11 for feeding the sheet S one by one toward the transport path 19, and the fed sheet S. It is provided with a paper feed roller 12F for transporting paper, a timing roller 13 for timing the sheet S to be fed to the secondary transfer position 29, and the like.

作像部20は、給送部10から送られたシートS上にトナー像を形成する。具体的には、4つの作像ユニット21Y、21M、21C、21Kでは、帯電された感光体ドラム25Y、25M、25C、25Kの表面を、画像データに基づき変調駆動された露光部26からのレーザー光で露光して、その表面に静電潜像を作成し、その静電潜像をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色のトナーで現像する。 The image forming unit 20 forms a toner image on the sheet S sent from the feeding unit 10. Specifically, in the four image forming units 21Y, 21M, 21C, 21K, the surfaces of the charged photoconductor drums 25Y, 25M, 25C, 25K are modulated and driven by the laser from the exposure unit 26 based on the image data. It is exposed to light to create an electrostatic latent image on its surface, and the electrostatic latent image is developed with toners of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K).

現像により可視像化された4色のトナー像は、感光体ドラム25Y、25M、25C、25Kと、これに中間転写ベルト23を介して対向する1次転写ローラー22Y、22M、22C、22Kとの間の電界によって、各感光体ドラムの表面から中間転写ベルト23の表面上に一次転写される。この一次転写において、Y~Kの各色トナー像が中間転写ベルト23上の同じ位置に転写されるように、作像ユニット21Y~21Kにおいてトナー像の形成タイミングがずらされる。これにより中間転写ベルト23上にY~K色トナー像が多重転写されてなるカラートナー像が形成される。 The four-color toner images visualized by development are the photoconductor drums 25Y, 25M, 25C, 25K, and the primary transfer rollers 22Y, 22M, 22C, 22K facing the photoconductor drums 23 via the intermediate transfer belt 23. The electric field between them causes primary transfer from the surface of each photoconductor drum to the surface of the intermediate transfer belt 23. In this primary transfer, the toner image formation timing is shifted in the image forming units 21Y to 21K so that the toner images of each color Y to K are transferred to the same position on the intermediate transfer belt 23. As a result, a color toner image formed by multiple transfer of Y to K color toner images is formed on the intermediate transfer belt 23.

中間転写ベルト23は、感光体ドラム25Y~25Kよりも上に位置し、駆動ローラー23R、従動ローラー23Lを含む複数のローラーに張架されており、矢印A方向に周回走行される。中間転写ベルト23上のカラートナー像は、中間転写ベルト23の周回走行により、中間転写ベルト23と2次転写ローラー24との接触位置である二次転写位置29に移動する。 The intermediate transfer belt 23 is located above the photoconductor drums 25Y to 25K, is stretched on a plurality of rollers including the drive roller 23R and the driven roller 23L, and travels in the direction of arrow A. The color toner image on the intermediate transfer belt 23 moves to the secondary transfer position 29, which is the contact position between the intermediate transfer belt 23 and the secondary transfer roller 24, by traveling around the intermediate transfer belt 23.

中間転写ベルト23上のカラートナー像は、二次転写位置29において、中間転写ベルト23と2次転写ローラー24との間の電界により、給送部10から搬送されて来たシートSが中間転写ベルト23と2次転写ローラー24の間を通過する際に、そのシートSの表面(第1面)へ二次転写される。カラートナー像が二次転写されたシートSは、2次転写ローラー24により矢印E方向に搬送されて定着部30へ向かう。 The color toner image on the intermediate transfer belt 23 is the intermediate transfer of the sheet S conveyed from the feeding unit 10 by the electric field between the intermediate transfer belt 23 and the secondary transfer roller 24 at the secondary transfer position 29. When passing between the belt 23 and the secondary transfer roller 24, the secondary transfer is performed on the surface (first surface) of the sheet S. The sheet S on which the color toner image is secondarily transferred is conveyed in the direction of arrow E by the secondary transfer roller 24 and heads toward the fixing portion 30.

定着部30には、定着ベルト311(加熱回転体)と加圧ローラー32(加圧部材)とを含み、両者の間に形成されたニップ部NpにシートSが通紙されることにより、トナー像がシートS上に熱定着される。 The fixing portion 30 includes a fixing belt 311 (heating rotating body) and a pressure roller 32 (pressurizing member), and the sheet S is passed through a nip portion Np formed between the fixing belts 30 to obtain toner. The image is heat-fixed on the sheet S.

排出部40は、排出ローラー41と排紙口45を含み、カラートナー像が定着したシートSを排紙口45から排出する。排出ローラー41は、排紙口45の内側に配置され、矢印B方向に回転(正転)しながら、定着部30から搬送されて来たシートSを排紙口45から搬送して機外に排出する。排出された用紙Sは、排紙トレイ46へ収容される。これにより、シートSの第1面のみにプリントする片面プリントが完了する。 The discharge unit 40 includes a discharge roller 41 and a paper discharge port 45, and discharges the sheet S on which the color toner image is fixed from the paper discharge port 45. The ejection roller 41 is arranged inside the paper ejection port 45, and while rotating (normal rotation) in the direction of arrow B, the sheet S conveyed from the fixing portion 30 is conveyed from the paper ejection port 45 to the outside of the machine. Discharge. The ejected paper S is stored in the output tray 46. This completes single-sided printing to print only on the first side of the sheet S.

また、両面プリントジョブの場合、表面(第1面)に対するプリント時に二次転写位置29を通過したシートSは、定着部30から排出ローラー41に搬送される。排出ローラー41により搬送されるシートSの搬送方向後端が光学センサーからなる排出センサーESの検出位置を通過すると、排出ローラー41が正転から逆転(矢印C方向に回転)に切り換わる。 Further, in the case of a double-sided print job, the sheet S that has passed through the secondary transfer position 29 at the time of printing on the front surface (first surface) is conveyed from the fixing portion 30 to the discharge roller 41. When the rear end of the sheet S transported by the discharge roller 41 in the transport direction passes through the detection position of the discharge sensor ES including the optical sensor, the discharge roller 41 switches from normal rotation to reverse rotation (rotation in the direction of arrow C).

この排出ローラー41の逆転により、シートSが反転して両面搬送部50に導かれ、両面搬送ローラー51、52、53、54、55により両面搬送路を矢印D方向に搬送され、タイミングローラー13を介して、再度、二次転写位置29まで搬送され、シートSの裏面(第2面)に、カラートナー像が二次転写され、定着部30で熱定着された後、排出ローラー41を介して排紙トレイ46に排出される。 Due to the reversal of the discharge roller 41, the sheet S is inverted and guided to the double-sided transfer section 50, and the double-sided transfer rollers 51, 52, 53, 54, 55 convey the double-sided transfer path in the arrow D direction to cause the timing roller 13. The color toner image is secondarily transferred to the back surface (second surface) of the sheet S, thermally fixed by the fixing portion 30, and then thermally fixed via the discharge roller 41. It is discharged to the output tray 46.

給送部10と作像部20において、給紙、搬送のローラー類や駆動ローラー23R、感光体ドラム25Y~25Kなどを含む回転部材は、作像部20に配された駆動モーターM1の駆動力により回転する。また、定着部30における加圧ローラー32は、駆動モーター(定着モーター)M2により回転駆動され、排出ローラー41は、排出部40に配された駆動モーターM3の駆動力により正逆転し、両面搬送ローラー51~55は、両面搬送部50に配された駆動モーターM4の駆動力により回転する。 In the feeding section 10 and the image forming section 20, the rotating members including the rollers for feeding and transporting, the drive roller 23R, the photoconductor drums 25Y to 25K, etc. are the driving force of the drive motor M1 arranged in the image forming section 20. Rotates by. Further, the pressure roller 32 in the fixing unit 30 is rotationally driven by the drive motor (fixing motor) M2, and the discharge roller 41 is forward-reversed by the driving force of the drive motor M3 arranged in the discharge unit 40, and the double-sided transfer roller. 51 to 55 are rotated by the driving force of the driving motor M4 arranged in the double-sided transport portion 50.

また、制御部100は、ネットワークインターフェース(I/F)110を通じて不図示のネットワークを介して外部の端末装置と接続され、この端末装置から送られて来るプリントジョブのデータを受信して、受信したプリントジョブのデータから印刷すべき画像データを生成し、生成した画像データをプリントに供する。 Further, the control unit 100 is connected to an external terminal device via a network (not shown) through the network interface (I / F) 110, and receives and receives print job data sent from this terminal device. Image data to be printed is generated from the data of the print job, and the generated image data is used for printing.

(2)定着部の構成
図2は、定着部30の構成を示す概略断面図である。
(2) Configuration of fixing portion FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the fixing portion 30.

同図に示すように定着部30は、加熱ユニット31と加圧ローラー32を有する。加熱ユニット31は、無端状の定着ベルト311(加熱回転体)と、定着ベルト311を張架する加熱ローラー312と定着ローラー313と、加熱ローラー312に熱を付与するヒーター部314と、ベルト31の温度を検出するための温度センサー315を含む。 As shown in the figure, the fixing portion 30 has a heating unit 31 and a pressure roller 32. The heating unit 31 includes an endless fixing belt 311 (heating rotating body), a heating roller 312 and a fixing roller 313 for tensioning the fixing belt 311, a heater unit 314 for applying heat to the heating roller 312, and a belt 31. Includes a temperature sensor 315 for detecting temperature.

定着ベルト311は、ポリイミドやSUS(ステンレス鋼)等からなる基層の上に、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の高い材料からなる弾性層と、PFA(パーフルオロアルコキシフッ素樹脂)などのフッ素系樹脂からなる離型性を付与した離型層とがこの順に積層されてなる。 The fixing belt 311 has an elastic layer made of a highly heat-resistant material such as silicone rubber and fluororubber on a base layer made of polyimide or SUS (stainless steel), and a fluoropolymer such as PFA (perfluoroalkoxy alkane resin). The releasable layer made of resin and imparted releasability is laminated in this order.

加熱ローラー312(加熱部)は、円筒状のアルミ中空芯金の外周面にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)からなるコート層が積層されてなる。定着ローラー313は、アルミや鉄などからなる円柱状の中実芯金の外周面に、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性層が積層されてなる。加熱ローラー312と定着ローラー313のそれぞれは、その軸方向両端部が定着部30の筐体を構成する不図示のフレームに回転自在に支持されている。 The heating roller 312 (heating portion) is formed by laminating a coat layer made of PTFE (polytetrafluoroethylene) on the outer peripheral surface of a cylindrical aluminum hollow core metal. The fixing roller 313 is formed by laminating an elastic layer such as silicone rubber or fluororubber on the outer peripheral surface of a columnar solid core metal made of aluminum or iron. Each of the heating roller 312 and the fixing roller 313 is rotatably supported at both ends in the axial direction by a frame (not shown) constituting the housing of the fixing portion 30.

ヒーター部314は、加熱ローラー312の軸方向(長手方向:図2における紙面奥手方向)のほぼ全範囲を加熱する第1ヒーター3141と、軸方向中央部を加熱する第2ヒーター3142とからなり、不図示の電源からの電力供給により発熱し、加熱ローラー312を加熱する。なお、本実施の形態では、第1ヒーター3141や第2ヒーター3142はハロゲンヒーターからなるが、他の加熱源であっても構わない。 The heater unit 314 includes a first heater 3141 that heats almost the entire range in the axial direction (longitudinal direction: the back direction of the paper in FIG. 2) of the heating roller 312, and a second heater 3142 that heats the central portion in the axial direction. The heating roller 312 is heated by generating heat by supplying electric power from a power source (not shown). In the present embodiment, the first heater 3141 and the second heater 3142 are composed of halogen heaters, but other heating sources may be used.

加圧ローラー32は、アルミや鉄などからなる円筒状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等の弾性層と、PFAなどの離型層とがこの順に積層されてなる。加圧ローラー32の軸方向両端部が上記のフレームに回転自在に支持されるとともに、バネなどの弾性部材(不図示)からの付勢力により、所定の荷重(ニップ圧)で加圧ローラー32の外周面が定着ベルト311の外周面に圧接される。この圧接により、加圧ローラー32の外周面と定着ベルト311の外周面との間にニップ部Npが形成される。 The pressure roller 32 is formed by laminating an elastic layer such as silicone rubber and a mold release layer such as PFA on the outer peripheral surface of a cylindrical core metal made of aluminum or iron in this order. Both ends of the pressurizing roller 32 in the axial direction are rotatably supported by the above frame, and the pressurizing roller 32 is subjected to a predetermined load (nip pressure) by a urging force from an elastic member (not shown) such as a spring. The outer peripheral surface is pressed against the outer peripheral surface of the fixing belt 311. By this pressure contact, a nip portion Np is formed between the outer peripheral surface of the pressure roller 32 and the outer peripheral surface of the fixing belt 311.

加圧ローラー32は、定着モーターM2(図1)の回転駆動力により矢印F方向に所定の回転速度で回転駆動される。この加圧ローラー32の回転により、加熱ローラー312と定着ローラー313に張架されている定着ベルト311が矢印G方向(ベルト周回方向)に従動回転(走行)する。定着ジョブ実行時において、ニップ部Npを通過するシートSの搬送速度が所定のシステム速度(基準速度)で安定するように定着モーターM2の回転速度が制御される(なお、場合によっては、加熱回転体側が駆動され、加圧回転体が従動回転するような構成もあり得る。)。 The pressurizing roller 32 is rotationally driven at a predetermined rotational speed in the arrow F direction by the rotational driving force of the fixing motor M2 (FIG. 1). Due to the rotation of the pressure roller 32, the fixing belt 311 stretched on the heating roller 312 and the fixing roller 313 is driven (runs) in the arrow G direction (belt circumferential direction). When the fixing job is executed, the rotation speed of the fixing motor M2 is controlled so that the transport speed of the sheet S passing through the nip portion Np stabilizes at a predetermined system speed (reference speed) (in some cases, heating rotation). There may be a configuration in which the body side is driven and the pressurized rotating body is driven to rotate.)

定着ベルト311の周回走行中にヒーター部314に通電されると、ヒーター部314から発せられた熱が加熱ローラー312(加熱部)から定着ベルト311に伝わり、定着ベルト311の周回走行によりニップ部Npに至る。 When the heater unit 314 is energized during the orbital traveling of the fixing belt 311, the heat generated from the heater unit 314 is transmitted from the heating roller 312 (heating unit) to the fixing belt 311, and the nip portion Np is transmitted by the orbiting traveling of the fixing belt 311. To.

これにより、定着ベルト311の熱が加圧ローラー32や定着ローラー313に供給され、定着ベルト311と加圧ローラー32との接触領域であるニップ部Npの温度が上昇する。 As a result, the heat of the fixing belt 311 is supplied to the pressure roller 32 and the fixing roller 313, and the temperature of the nip portion Np, which is the contact region between the fixing belt 311 and the pressure roller 32, rises.

温度センサー315は、例えばサーミスターであり、定着ベルト311における加熱ローラー312の外周面と接する部分の近傍位置に配され、定着ベルト311の表面温度を検出して、その検出結果を制御部100に送る。 The temperature sensor 315 is, for example, a thermistor, which is arranged near a portion of the fixing belt 311 in contact with the outer peripheral surface of the heating roller 312, detects the surface temperature of the fixing belt 311 and outputs the detection result to the control unit 100. send.

制御部100は、その検出結果に基づき、ヒーター部314における第1ヒーター3141、第2ヒーター3142に供給する電力をオンオフして、定着ベルト311が目標の温度になるように制御する。 Based on the detection result, the control unit 100 turns on / off the electric power supplied to the first heater 3141 and the second heater 3142 in the heater unit 314, and controls the fixing belt 311 to reach the target temperature.

具体的に、例えば,温度センサー315による検出温度をTwとすると、温度センサー315の位置とニップ部Npとは所定距離だけ離間しているため、ニップ部Npにおける温度TNは、検出温度Twそのままではなく、これに一定の温度調整用補正係数A1(A1<1)を乗じて補正したものとなる(TN=A1*Tw)。 Specifically, for example, assuming that the temperature detected by the temperature sensor 315 is Tw, the position of the temperature sensor 315 and the nip portion Np are separated by a predetermined distance, so that the temperature TN in the nip portion Np is the same as the detected temperature Tw. However, it is corrected by multiplying this by a constant temperature adjustment correction coefficient A1 (A1 <1) (TN = A1 * Tw).

したがって、制御部100は、この補正後の温度TNが、目標の設定温度と等しくなるように、ヒーター部314における各ヒーター3141、3142のオンオフ制御を行う。 Therefore, the control unit 100 controls on / off of each heater 3141 and 3142 in the heater unit 314 so that the corrected temperature TN becomes equal to the target set temperature.

ニップ部Npの温度を定着可能な目標温度まで上昇させる温度制御(ウォームアップ制御)は、装置に電源が投入されたときや、ジャム発生後、ユーザーによるジョブ処理完了後、メンテナンス用の前扉などが閉じられたとき、消費電力を節約するためのスリープモードから復帰するときなどに実行される。 Temperature control (warm-up control) that raises the temperature of the nip part Np to a fixable target temperature is performed when the device is turned on, after a jam occurs, after job processing by the user is completed, a front door for maintenance, etc. Is executed when is closed, when returning from sleep mode to save power consumption, and so on.

このウォームアップ制御では,早期に定着可能温度に上昇させるために,第1ヒーター3141(ロングヒーター)を点灯する。定着のための目標設定温度TNが、例えば155℃であれば、当該TNを入力して,加熱ローラー312の目標加熱温度(TN/A1:例えば約170℃程度)になるように第1ヒーター3141をオンオフ制御し、定着ベルト311を、所定の走行速度(線速度)(例えば、135mm/s)で回転させることにより、ニップ部Npが加熱される。 In this warm-up control, the first heater 3141 (long heater) is turned on in order to raise the temperature to a fixable temperature at an early stage. If the target set temperature TN for fixing is, for example, 155 ° C, the TN is input so that the target heating temperature of the heating roller 312 (TN / A1: for example, about 170 ° C) is reached in the first heater 3141. The nip portion Np is heated by controlling the on / off control and rotating the fixing belt 311 at a predetermined traveling speed (linear speed) (for example, 135 mm / s).

ウォームアップ完了後、第2ヒーター3142(ショートヒーター)による加熱制御に切換えて、プリントジョブが実行される。その後プリント指示がなければ、再び第1ヒーター3141により加熱ローラー312の目標設定温度を、定着ジョブ実行時よりも低い待機温度(150℃~155℃程度)に設定して温度制御しながら所定時間だけ空回転を実行した後に、定着ベルト311を停止させて待機モードに移行する。この間、加熱ローラー312は上記待機温度に維持される。 After the warm-up is completed, the printing job is executed by switching to the heating control by the second heater 3142 (short heater). After that, if there is no print instruction, the target set temperature of the heating roller 312 is set again by the first heater 3141 to a standby temperature (about 150 ° C to 155 ° C) lower than that at the time of executing the fixing job, and the temperature is controlled for a predetermined time. After executing the idle rotation, the fixing belt 311 is stopped to shift to the standby mode. During this time, the heating roller 312 is maintained at the standby temperature.

なお、プリントジョブにおいて小サイズのシートを大量に出力する場合などには、軸方向中央部の熱量のみ奪われて、軸方向端部の温度が過剰に上昇する場合があるので、軸方向(主走査方向)中央部の温度を検出する温度センサー315のほかに、軸方向端部の温度を検出する温度センサーを別途設けて、端部の温度が過剰に上昇しないように、適宜第1ヒーター3141と第2ヒーター3142を切り換えて加熱するのが望ましい。 When a large amount of small-sized sheets are output in a print job, only the amount of heat in the central part in the axial direction may be deprived and the temperature at the end in the axial direction may rise excessively. (Scanning direction) In addition to the temperature sensor 315 that detects the temperature at the center, a temperature sensor that detects the temperature at the axial end is separately provided so that the temperature at the end does not rise excessively. It is desirable to switch between and the second heater 3142 to heat.

(3)スティックスリップの発生条件
次に、定着部30のニップ部Npにおけるスティックスリップの発生条件について考察する。
(3) Conditions for generating stick slip Next, the conditions for generating stick slip in the nip portion Np of the fixing portion 30 will be considered.

図3は、一般化したスティックスリップ現象の発生メカニズムを説明するためのモデル図である。 FIG. 3 is a model diagram for explaining a generalized mechanism of occurrence of the stick-slip phenomenon.

同図において、弾性を有する第1部材301(本実施の形態では、定着ベルト311に相当)上に第2部材302(本実施の形態では、加圧ローラー32に相当)を、荷重Wで押し付けて、第2部材302を矢印方向に速度Vで移動させる(図3(ア))。 In the figure, the second member 302 (corresponding to the pressure roller 32 in the present embodiment) is pressed against the elastic first member 301 (corresponding to the fixing belt 311 in the present embodiment) with the load W. Then, the second member 302 is moved in the direction of the arrow at a speed V (FIG. 3 (a)).

荷重Wを受けて、第1部材301の上面と第2部材302の下面は、最初は密着(stick)した状態であり、第2部材302の水平方向の移動に連れて、第1部材301の表層部が弾性変形する(図3(イ))。 Under the load W, the upper surface of the first member 301 and the lower surface of the second member 302 are initially in a state of sticking, and as the second member 302 moves in the horizontal direction, the first member 301 The surface layer portion is elastically deformed (FIG. 3 (a)).

そして、第1部材301の表層部の弾性復元力が、第2部材302下面との静止摩擦力を上回ると、第1部材301の表層部と第2部材302の下面との間で滑り(slip)が発生して、第1部材301の表層部が元の姿勢に復帰する(図3(ウ))。この際にスティックスリップ音が発生すると考えられる。 Then, when the elastic restoring force of the surface layer portion of the first member 301 exceeds the static friction force with the lower surface of the second member 302, it slips between the surface layer portion of the first member 301 and the lower surface of the second member 302. ) Occurs, and the surface layer portion of the first member 301 returns to its original posture (FIG. 3 (c)). At this time, it is considered that a stick slip sound is generated.

以下、上記図3(ア)~(ウ)の挙動が繰り返される。 Hereinafter, the behaviors of FIGS. 3A to 3C are repeated.

このようなモデルケースにおいて、スティックスリップ現象の発生のしやすさを示すパラメーターλが次式(1)で示される。 In such a model case, the parameter λ indicating the susceptibility to the stick-slip phenomenon is expressed by the following equation (1).

Figure 2022030888000002
・・・式(1)
式(1)において、Δμ=μs-μk
ここで、μs:第1部材と第2部材間の静止摩擦係数
μk:第1部材と第2部材間の動摩擦係数
また、W:第2部材から第1部材に加えられる荷重
m:第2部材の質量
k:ばね剛性係数(剛性率)
V:第2部材の初速
上記式(1)で定義されるパラメーターλの値が小さいほど、スティックスリップが発生じにくいことが知られており、この式(1)を、定着部30のニップ部Npにおけるスティックスリップ現象の解析に適用すると、次のようになる。
Figure 2022030888000002
... Equation (1)
In equation (1), Δμ = μs-μk
Here, μs: coefficient of static friction between the first member and the second member
μk: Coefficient of dynamic friction between the first member and the second member W: Load applied from the second member to the first member
m: Mass of the second member
k: Spring rigidity coefficient (rigidity)
V: Initial velocity of the second member It is known that the smaller the value of the parameter λ defined in the above equation (1), the less likely it is that stick slip will occur. When applied to the analysis of the stick-slip phenomenon in Np, it becomes as follows.

(a)定着部30への総印字枚数(総通紙枚数)および/または総走行距離が大きくなればなるほど、Δμが大きくなる。 (A) The larger the total number of prints (total number of sheets to be printed) and / or the total mileage on the fixing unit 30, the larger Δμ.

通常、定着部30においては、トナーと接触する回転体の外表面(本実施の形態では、定着ベルト311の外表面)は、トナーの離型性を向上させるためにフッ素系樹脂などでコーティングされている。 Normally, in the fixing portion 30, the outer surface of the rotating body that comes into contact with the toner (in the present embodiment, the outer surface of the fixing belt 311) is coated with a fluorine-based resin or the like in order to improve the releasability of the toner. ing.

印字枚数や走行距離が増加すれば、摩耗により徐々に定着ベルト311外表面の当該コーティングが剥がれていき、定着ベルト311表面の摩擦係数が徐々に大きくなっていく。 As the number of prints and the mileage increase, the coating on the outer surface of the fixing belt 311 gradually peels off due to wear, and the friction coefficient on the surface of the fixing belt 311 gradually increases.

このとき、静止摩擦係数μsと動摩擦係数μkが共に大きくなるが、その増加の程度は、静止摩擦係数μsの方が動摩擦係数μkよりも大きいことが、経験的に知られており、そのため、Δμの値は、耐久と共に大きくなる傾向にある。 At this time, both the static friction coefficient μs and the dynamic friction coefficient μk become large, but it is empirically known that the static friction coefficient μs is larger than the dynamic friction coefficient μk, and therefore Δμ The value of tends to increase with durability.

このΔμを、画像形成装置内で、直接測定することはできないので、本実施の形態では、総印字枚数および/または総走行距離を、Δμの値を指標する指標値として使用するようにしている。 Since this Δμ cannot be directly measured in the image forming apparatus, in the present embodiment, the total number of printed sheets and / or the total mileage is used as an index value for indexing the value of Δμ. ..

(b)通常、弾性体の剛性率kは、その蓄熱量が多ければ多いほど、小さくなる(弾性が増す)という特性を有する。 (B) Normally, the rigidity k of an elastic body has a characteristic that the larger the amount of heat storage, the smaller (the elasticity increases).

この剛性率は、せん断力による変形のしにくさを決める物性値であり、定着部30のニップ形成回転体に使用されるゴムなどの弾性材料は、その部材の温度上昇と共に、剛性率が小さくなることが知られている。 This rigidity is a physical characteristic value that determines the difficulty of deformation due to shearing force, and the elastic material such as rubber used for the nip-forming rotating body of the fixing portion 30 has a small rigidity as the temperature of the member rises. It is known to be.

スティックスリップの発生条件としては、第1部材301と第2部材302の接触面に面した弾性材料における剛性率が問題となるが、この剛性率を温度で指標する場合には、その表面の温度だけでは十分ではなく、ニップ部を形成する部分全体(以下、「ニップ部形成部材」という。)の温まり具合(以下、「蓄熱量」という。)が重要なパラメーターとなる。 As a condition for generating stick slip, the rigidity of the elastic material facing the contact surface between the first member 301 and the second member 302 becomes a problem, but when this rigidity is indexed by temperature, the temperature of the surface thereof is a problem. It is not enough by itself, but the warming condition (hereinafter referred to as "heat storage amount") of the entire portion forming the nip portion (hereinafter referred to as "nip portion forming member") is an important parameter.

本実施の形態では、ニップ部形成部材として、定着ローラー313、加圧ローラー32および定着ベルト311が含まれる。 In the present embodiment, the fixing roller 313, the pressure roller 32, and the fixing belt 311 are included as the nip portion forming member.

したがって、定着部30における上記ニップ部形成部材の蓄熱量が多ければ多いほど、剛性率は小さくなる。 Therefore, the larger the amount of heat stored in the nip portion forming member in the fixing portion 30, the smaller the rigidity.

式(1)と上記(a)、(b)の考察より、総印字枚数(または、総走行距離)が多くなるほど、もしくは、ニップ部形成部材の蓄熱量が大きくなるほどλの値が大きくなり、スティックスリップが発生しやすいことが分かる。 From the consideration of the formula (1) and the above (a) and (b), the value of λ increases as the total number of printed sheets (or the total mileage) increases or the amount of heat stored in the nip portion forming member increases. It can be seen that stick slip is likely to occur.

(4)各指標値の取得について
(4-1)Δμの変動量の指標値について
上述のようにΔμの変動量は、総印字枚数および/または総走行距離と相関関係があるので、これらを指標値とすることが可能である。
(4) Acquisition of each index value (4-1) Index value of the fluctuation amount of Δμ As described above, the fluctuation amount of Δμ has a correlation with the total number of printed sheets and / or the total mileage. It can be used as an index value.

ここで、総印字枚数は、新品の画像形成装置が最初に駆動されてから、もしくは、定着部のユニットが新品に交換されてから、直近の印刷にいたるまでの印字枚数の累計(すなわち、定着ジョブにおけるニップ部Npの通紙枚数の累計)を意味する。 Here, the total number of prints is the cumulative number of prints (that is, fixed) from the first drive of the new image forming apparatus or the replacement of the unit of the fixing unit with a new one to the latest printing. It means the cumulative number of sheets passed through the nip portion Np in the job).

本実施の形態では原則として、標準のA4サイズ横通しのシートへの印刷枚数でカウントすることとする。それ以外のシートサイズへの印刷の場合には、例えば面積比によりA4横通しの枚数に換算するか、それほどサイズに差がない場合は、そのまま1枚としてカウントしても構わない。 In this embodiment, as a general rule, the number of prints on a standard A4 size horizontal sheet is counted. In the case of printing on other sheet sizes, for example, it may be converted into the number of A4 horizontal sheets according to the area ratio, or if there is not much difference in size, it may be counted as one sheet as it is.

総走行距離は、新品の画像形成装置が最初に駆動されてから、もしくは定着ユニットが新品に交換されてから、直近の印刷にいたるまでの加圧ローラー32の回転数を累計し、これに加圧ローラー32の周長を乗じることにより求めることができる。 The total mileage is added to the total number of revolutions of the pressure roller 32 from the first drive of the new image forming device or the replacement of the fixing unit with a new one to the latest printing. It can be obtained by multiplying the peripheral length of the pressure roller 32.

以下では、総印字枚数および/または総走行距離を、単に「耐久指標値」と総称する場合がある(第1指標値)。 In the following, the total number of printed sheets and / or the total mileage may be collectively referred to simply as "durability index value" (first index value).

(4-2)剛性率の変動量の指標値について
ニップ部Npを形成するための弾性層における剛性率は、上述のように当該ニップ部形成部材全体の蓄熱量(温まり具合)により推定することが可能である(具体的には剛性率の絶対値ではなく、その変動量が指標される。)。
(4-2) Index value of the fluctuation amount of the rigidity The rigidity of the elastic layer for forming the nip portion Np shall be estimated from the heat storage amount (warming condition) of the entire nip portion forming member as described above. (Specifically, the amount of fluctuation is used as an index, not the absolute value of the rigidity).

しかしながら、ニップ部形成部材の蓄熱量を装置内で実際に測定することはできないので、これを定量的に推定できるパラメーター(第1パラメーター)を設定する必要がある。 However, since the heat storage amount of the nip portion forming member cannot be actually measured in the apparatus, it is necessary to set a parameter (first parameter) that can quantitatively estimate this.

そこで、本願発明者らは、加熱ローラー312(加熱部)を介して加熱制御された定着ベルト311の走行する時間(以下では、「ベルト回転時間」という。)が、ニップ部形成部材の蓄熱量を評価する一つの指標になると考えた。 Therefore, the inventors of the present application determine that the traveling time of the fixing belt 311 heated and controlled via the heating roller 312 (heating portion) (hereinafter, referred to as “belt rotation time”) is the heat storage amount of the nip portion forming member. I thought that it would be one of the indicators to evaluate.

加熱ローラー312により定着ベルト311に加えられた熱量がその回転により、やがて定着ローラー313や加圧ローラー32などに伝搬されて、ニップ部形成部材の温まり具合を左右するからである。 This is because the amount of heat applied to the fixing belt 311 by the heating roller 312 is eventually propagated to the fixing roller 313, the pressure roller 32, and the like due to the rotation thereof, and influences the warming condition of the nip portion forming member.

本実施の形態では、一つの定着ジョブの実行に際して発生するベルト回転時間は、原則として、ニップ部Npに通紙されたシートを定着するための回転時間(狭義の定着ジョブ)のみならず、定着ジョブ実行前のウォームアップ時における空回転時間および定着ジョブ実行後の空回転時間も含まれる(広義の定着ジョブ)。 In the present embodiment, the belt rotation time generated when one fixing job is executed is, in principle, not only the rotation time for fixing the sheet passed through the nip portion Np (fixing job in a narrow sense) but also fixing. It also includes the idle rotation time during warm-up before job execution and the idle rotation time after fixing job execution (fixing job in a broad sense).

このような定着ジョブ前後の空回転時であっても定着ベルト311の回転を介して,加熱ローラー312で供給された熱量が、定着ベルト311を介してニップ部Npに供給されるからである。 This is because the amount of heat supplied by the heating roller 312 is supplied to the nip portion Np via the fixing belt 311 through the rotation of the fixing belt 311 even during idle rotation before and after such a fixing job.

厳密には、(i)前処理空回転時と、(ii)定着ジョブ実行時(狭義)と、(iii)後処理空回転時とでは、加熱ローラー312から定着ベルト311に供給される単位時間当たりの熱量は異なるが、全体のベルト回転時間で平均して、単位時間当たり均一な熱量が供給されるものとみなすことができる。 Strictly speaking, the unit time supplied from the heating roller 312 to the fixing belt 311 in (i) pretreatment idle rotation, (ii) fixing job execution (narrow sense), and (iii) post-processing idle rotation. Although the amount of heat per unit is different, it can be considered that a uniform amount of heat is supplied per unit time on average over the entire belt rotation time.

もっとも、狭義の定着ジョブ実行時の設定温度が一番高く、ニップ部形成部材の蓄熱量に与える影響が大きいと考えられるので、少なくともこの定着ジョブの実行時間をベルト回転時間として選択的に計測しても構わない。 However, since the set temperature at the time of executing the fixing job in a narrow sense is the highest and it is considered that the influence on the heat storage amount of the nip portion forming member is large, at least the execution time of this fixing job is selectively measured as the belt rotation time. It doesn't matter.

以下では、説明の便宜上、定着ジョブ実行前のウォームアップ時における空回転を「前処理空回転」、定着ジョブ実行後の空回転を「後処理空回転」として両者を区別する。また、特に、断らない限り「定着ジョブ」は、狭義の定着ジョブを意味する。 In the following, for convenience of explanation, the idle rotation at the time of warm-up before the fixing job is executed is referred to as “pre-processing idle rotation”, and the idle rotation after the fixing job is executed is referred to as “post-processing idle rotation” to distinguish between the two. Further, unless otherwise specified, "fixing job" means a fixing job in a narrow sense.

後処理空回転は、予め設定された時間経過後に停止され、待機モードに移行するが、この待機モード期間中は、加熱ローラー312の温度は、次のプリントジョブを受け付けてすぐに定着温度に到達できるような温度(待機温度)に維持される。 The post-processing idle rotation is stopped after a preset time elapses and shifts to the standby mode. During this standby mode, the temperature of the heating roller 312 reaches the fixing temperature immediately after accepting the next print job. It is maintained at a temperature that allows it (standby temperature).

待機温度は、本実施の形態では、定着ジョブ実行時における加熱ローラー312の加熱温度よりも約10℃~30℃程度低い温度としている。 In the present embodiment, the standby temperature is set to be about 10 ° C. to 30 ° C. lower than the heating temperature of the heating roller 312 at the time of executing the fixing job.

ここで、まず、後処理空回転開始時におけるニップ部形成部材の蓄熱量の指標値(第2指標値)について説明する。 Here, first, the index value (second index value) of the heat storage amount of the nip portion forming member at the start of the post-treatment idle rotation will be described.

後処理空回転開始のタイミングにおいて、その直前に実行した定着ジョブ(以下、「直前ジョブ」という。)の実行に際して行われた直前ベルト回転時間Tr(但し、ここでは後処理空回転時間が除かれる)が、ニップ部Npの蓄熱量に一番影響を与える指標となる。 At the timing of the start of post-processing idle rotation, the immediately preceding belt rotation time Tr (however, here, the post-processing idle rotation time is excluded) performed when the fixing job (hereinafter referred to as "immediately preceding job") executed immediately before is executed. ) Is an index that most affects the amount of heat stored in the nip portion Np.

しかし、当該直前ジョブより先行して実行した定着ジョブ(以下、「先行ジョブ」という。)の実行に際して加えられた熱量も残留している可能性が高い。 However, there is a high possibility that the amount of heat applied when the fixing job (hereinafter referred to as "preceding job") executed prior to the immediately preceding job is executed also remains.

本実施の形態では、この先行ジョブにおける残存蓄熱量を、直前ジョブにおけるベルト回転時間に換算した補正回転時間Tδを、上記直前ジョブのベルト回転時間Trに加算した総回転時間R(=Tr+Tδ)を求め、これをニップ部形成部材の蓄熱量を指標する第1パラメーターとしている。 In the present embodiment, the total rotation time R (= Tr + Tδ) obtained by adding the corrected rotation time Tδ obtained by converting the residual heat storage amount in the preceding job to the belt rotation time in the immediately preceding job to the belt rotation time Tr in the immediately preceding job is calculated. This is used as the first parameter for indexing the amount of heat stored in the nip portion forming member.

この補正回転時間Tδは、先行ジョブにおけるベルト回転時間を、その後の停止時間の長さを考慮して補正することにより取得できる。 This corrected rotation time Tδ can be obtained by correcting the belt rotation time in the preceding job in consideration of the length of the subsequent stop time.

本願発明者らは、上記先行ジョブにおける残存蓄熱量を指標する補正回転時間Tδを得るべく、ニップ部Npのシート搬送方向における幅(ニップ幅:図2)Ndの変化量に着目した。 The inventors of the present application focused on the amount of change in the width (nip width: FIG. 2) Nd of the nip portion Np in the sheet transport direction in order to obtain the corrected rotation time Tδ that indicates the residual heat storage amount in the preceding job.

具体的には、ニップ部形成部材の蓄熱量が多いほど、加圧ローラー32の熱膨張が大きくなり、加圧ローラー32の熱膨張の度合いが大きいほど、定着ベルト311とのシート搬送方向における接触長さであるニップ幅Nd(図2)が広くなる。 Specifically, the larger the amount of heat stored in the nip portion forming member, the larger the thermal expansion of the pressure roller 32, and the larger the degree of thermal expansion of the pressure roller 32, the larger the contact with the fixing belt 311 in the sheet transport direction. The nip width Nd (FIG. 2), which is the length, becomes wider.

加圧ローラー32の熱膨張は、加熱された定着ベルト311から加圧ローラー32に加えられる熱量により変動し、加圧ローラー32に加えられる熱量は、定着ベルト311の回転中と停止中とで異なる。 The thermal expansion of the pressure roller 32 varies depending on the amount of heat applied from the heated fixing belt 311 to the pressure roller 32, and the amount of heat applied to the pressure roller 32 differs depending on whether the fixing belt 311 is rotating or stopped. ..

熱源のヒーター部314により加熱される加熱ローラー312と、ニップ部Npを形成する加圧ローラー32とが離間しているため、プリント実行中などのように定着ベルト311が回転すれば、ヒーター部314により加熱された加熱ローラー312の熱が定着ベルト311から直にニップ部Npに伝えられるからである。 Since the heating roller 312 heated by the heater portion 314 of the heat source and the pressurizing roller 32 forming the nip portion Np are separated from each other, if the fixing belt 311 rotates as in the case of printing, the heater portion 314 This is because the heat of the heating roller 312 heated by the above is directly transferred from the fixing belt 311 to the nip portion Np.

逆に、プリントジョブの待機中などで定着ベルト311が停止状態にあれば、加熱ローラー312と離れているニップ部Npへ伝わる熱が大きく減少する。 On the contrary, if the fixing belt 311 is stopped while waiting for a print job or the like, the heat transferred to the nip portion Np away from the heating roller 312 is greatly reduced.

定着ベルト311の回転中と停止中とでニップ幅Ndは、図4と図5に示すように変動する。図4は、加熱ローラー312により所定量の熱量が定着ベルト311に付与されてニップ部Npの温度が所定値以上(例えば、100℃以上)の高温になるように制御されているとき(以下、「加熱制御時」という。)における定着ベルト311のベルト回転時間(秒)とニップ幅Nd(mm)の関係を示す図である。 The nip width Nd fluctuates as shown in FIGS. 4 and 5 depending on whether the fixing belt 311 is rotating or stopped. FIG. 4 shows a case where a predetermined amount of heat is applied to the fixing belt 311 by the heating roller 312 and the temperature of the nip portion Np is controlled to be a high temperature of a predetermined value or more (for example, 100 ° C. or more) (hereinafter, the present invention). It is a figure which shows the relationship between the belt rotation time (second) of the fixing belt 311 and the nip width Nd (mm) in "during heating control").

また、図5は、上記定着ベルト311の回転による蓄熱後の、定着ベルト311の停止時間(定着ベルト停止時間Ts)とニップ幅Ndの関係を示す図である。 Further, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the stop time of the fixing belt 311 (fixing belt stop time Ts) and the nip width Nd after heat is stored by the rotation of the fixing belt 311.

図4、図5はそれぞれ、ベルト回転時間Trと定着ベルト停止時間Tsとニップ幅Ndの関係の実測の一例を示している。 4 and 5 show an example of actual measurement of the relationship between the belt rotation time Tr, the fixing belt stop time Ts, and the nip width Nd, respectively.

図4に示すようにベルト回転時間Trが増えるのに伴ってニップ幅Ndが広くなっていることが判る。具体的には、定着ベルト311の回転開始時には、ニップ幅Ndが4.85mmであるが、300秒後には、ニップ幅Ndが5.4mmになり、900秒後にはニップ幅Ndが5.6mmに広がっている。 As shown in FIG. 4, it can be seen that the nip width Nd becomes wider as the belt rotation time Tr increases. Specifically, at the start of rotation of the fixing belt 311, the nip width Nd is 4.85 mm, but after 300 seconds, the nip width Nd becomes 5.4 mm, and after 900 seconds, the nip width Nd is 5.6 mm. It has spread to.

この状態から定着ベルト311の回転を停止すると、加圧ローラー32に伝わる熱の量が減少するため、図5に示すように定着ベルト停止時間Tsが増えるのに伴ってニップ幅Ndが狭くなる。具体的には、定着ベルト311の停止時に5.6mmであったニップ幅Ndが、600秒後には5.4mmになり、1800秒後には5.2mmに狭くなっている。 When the rotation of the fixing belt 311 is stopped from this state, the amount of heat transferred to the pressurizing roller 32 decreases, so that the nip width Nd becomes narrower as the fixing belt stop time Ts increases as shown in FIG. Specifically, the nip width Nd, which was 5.6 mm when the fixing belt 311 was stopped, became 5.4 mm after 600 seconds and narrowed to 5.2 mm after 1800 seconds.

図5において、ニップ幅Ndが元の大きさである4.8mmまで戻らないのは、定着ベルト311の回転が停止しても、加熱ローラー312からの熱が停止中の定着ベルト311を通じて加圧ローラー32に伝わるとともに加熱ローラー312の輻射熱も加圧ローラー32に伝わるためであると考えられる。 In FIG. 5, the reason why the nip width Nd does not return to the original size of 4.8 mm is that even if the rotation of the fixing belt 311 is stopped, the heat from the heating roller 312 is pressed through the stopped fixing belt 311. It is considered that this is because the radiant heat of the heating roller 312 is also transmitted to the pressure roller 32 as well as being transmitted to the roller 32.

なお、上記のニップ幅Ndの大きさは一例であり、定着部30の装置構成が異なれば、ニップ幅Ndの大きさも異なる場合があることはいうまでもない。 It should be noted that the size of the nip width Nd is an example, and it goes without saying that the size of the nip width Nd may be different if the device configuration of the fixing portion 30 is different.

このようにニップ幅Ndは、ヒーター部314で加熱されている定着ベルト311の回転時間に応じて大きくなり、定着ベルト311の停止時間に応じて小さくなる。 In this way, the nip width Nd increases according to the rotation time of the fixing belt 311 heated by the heater unit 314, and decreases according to the stopping time of the fixing belt 311.

そして、定着ベルト311の回転時間が長いほどニップ部Npを介してニップ部形成部材に供給される熱量が増えるので、それだけニップ部形成部材の蓄熱量が多くなり、これに続く定着ベルト311の停止時間が長いほど放熱によりニップ部形成部材の蓄熱量が少なくなるという関係があるから、ニップ部形成部材の蓄熱量は、定着ベルト311の回転時間および停止時間と明確な相関関係があるといえる。 Then, as the rotation time of the fixing belt 311 increases, the amount of heat supplied to the nip portion forming member via the nip portion Np increases, so that the amount of heat stored in the nip portion forming member increases accordingly, and the fixing belt 311 is stopped thereafter. Since there is a relationship that the longer the time is, the amount of heat stored in the nip portion forming member decreases due to heat dissipation, it can be said that the amount of heat stored in the nip portion forming member has a clear correlation with the rotation time and the stop time of the fixing belt 311.

図6は、所定の時間をおいて受け付けた(n-1)番目とn番目の2つのプリントジョブについて実行される定着ジョブについて、定着ベルト311の回転・停止動作の一例を示すタイムチャートである。なお、「n」は自然数であって、本例では、装置に電源を投入した直後のプリントジョブを初期値「1」として、順にカウントアップしたものである。 FIG. 6 is a time chart showing an example of the rotation / stop operation of the fixing belt 311 for the fixing jobs executed for the (n-1) th and nth print jobs received after a predetermined time. .. Note that "n" is a natural number, and in this example, the print jobs immediately after the power is turned on to the apparatus are counted up in order with the initial value "1".

まず、(n-1)番目のプリントジョブの実行開始を受け付けると(時刻t1)、ウォームアップwu1(前処理空回転)を開始し、ニップ部Npが所定の定着温度になると(時刻t2)、当該(n-1)番目のプリントジョブにおける未定着トナー像をシートに熱定着する(n-1)番目の定着ジョブを実行する。 First, when the execution start of the (n-1) th print job is accepted (time t1), the warm-up woo1 (preprocessing idle rotation) is started, and when the nip portion Np reaches a predetermined fixing temperature (time t2), The (n-1) th fixing job is executed in which the unfixed toner image in the (n-1) th print job is thermally fixed to the sheet.

(n-1)番目の定着ジョブが終了すると(時刻t3)、後処理空回転1を実行して、ニップ部Npにおける熱を拡散させた後、時刻t4に定着ベルト311の回転を停止し、待機モードに移行する。 When the (n-1) th fixing job is completed (time t3), the post-processing idle rotation 1 is executed to diffuse the heat in the nip portion Np, and then the rotation of the fixing belt 311 is stopped at the time t4. Move to standby mode.

そして、次のn番目のプリントジョブnの実行開始に合わせて、ウォームアップwu2を開始し(時刻t5)、その後、時刻t6にn番目の定着ジョブの実行を開始し、その終了後(時刻t7)に、後処理空回転2を実行した後、時刻t8に定着ベルト311の回転を停止して、待機モードに移行する。 Then, the warm-up woo2 is started (time t5) in accordance with the start of execution of the next nth print job n, and then the execution of the nth fixing job is started at time t6, and after the end (time t7). ), After the post-processing idle rotation 2 is executed, the rotation of the fixing belt 311 is stopped at time t8, and the mode shifts to the standby mode.

今、ここで、後処理空回転2を開始する時刻t7に、当該後処理空回転2における空回転の条件(設定温度および空回転時間)の変更の要否を判定する場合、そのときのニップ部形成部材の蓄熱量を指標するものとして、直前の定着ジョブ(n)の実行に際して行われたベルト回転時間Tr(n)(=t7-t5)が、一番影響が大きいが、より正確に蓄熱量を反映するためには、それ以前に実行された定着ジョブの実行に際して、ニップ部Npに残留している残留熱量を考慮に入れるのが望ましい。 Now, when determining whether or not it is necessary to change the idle rotation conditions (set temperature and idle rotation time) in the post-processing idle rotation 2 at the time t7 when the post-processing idle rotation 2 is started, the nip at that time. As an index of the heat storage amount of the part forming member, the belt rotation time Tr (n) (= t7-t5) performed at the time of executing the immediately preceding fixing job (n) has the greatest influence, but is more accurate. In order to reflect the amount of heat storage, it is desirable to take into consideration the amount of residual heat remaining in the nip portion Np when the fixing job executed before that is executed.

定着ジョブの終了後、定着ベルト停止時間が介在すると、図5で説明したようにその定着ベルト停止時間に応じて放熱が進んでニップ幅Ndが小さくなっているため、以前の定着ジョブ(n-1)におけるベルト回転時間T(n-1)をそのまま蓄熱量を指標としてベルト回転時間Tr(n)に加算することは望ましくなく、何らかの補正が必要である。 When the fixing belt stop time intervenes after the fixing job is completed, heat is dissipated according to the fixing belt stop time and the nip width Nd becomes smaller as described in FIG. 5, so that the previous fixing job (n-) It is not desirable to add the belt rotation time T (n-1) in 1) to the belt rotation time Tr (n) as it is using the heat storage amount as an index, and some correction is necessary.

図7は、前回の定着ジョブ(n-1)に関連してなされたベルト回転時間Tr(n-1)が30秒の場合における、その後の定着ベルト311の停止時間Tsに対するニップ幅Ndの変化を、当該ニップ幅Ndと等しいニップ幅Ndとなる直前ジョブにおけるベルト回転時間に換算した値(補正回転時間Tδ)を図5の実験結果により求めてプロットしたグラフであり、横軸が定着ベルト停止時間Tsを示し、縦軸が補正回転時間Tδを示している。 FIG. 7 shows a change in the nip width Nd with respect to the subsequent stop time Ts of the fixing belt 311 when the belt rotation time Tr (n-1) made in connection with the previous fixing job (n-1) is 30 seconds. Is a graph obtained by calculating and plotting a value (corrected rotation time Tδ) converted into a belt rotation time in a immediately preceding job having a nip width Nd equal to the nip width Nd based on the experimental results of FIG. 5, and the horizontal axis is a fixing belt stop. The time Ts is shown, and the vertical axis shows the corrected rotation time Tδ.

本実験により、定着ベルト311の回転が停止後、およそ100秒間は、ほとんどニップ幅Ndの幅の変化が認められなったため、図7に示すように、停止時間(Ts)が100に至るまでは補正回転時間Tδも30秒のまま変化しないが、100秒を超えると徐々に補正回転時間Tδが小さくなる。 In this experiment, almost no change in the width of the nip width Nd was observed for about 100 seconds after the rotation of the fixing belt 311 was stopped. Therefore, as shown in FIG. 7, until the stop time (Ts) reached 100. The corrected rotation time Tδ does not change at 30 seconds, but when it exceeds 100 seconds, the corrected rotation time Tδ gradually decreases.

このような補正回転時間Tδと停止時間Tsとの相関関係が、回転停止時における蓄熱量を指標する回転時間の値ごとに予め求められて制御部100の例えばROM103(図9参照)に換算テーブル(第1テーブル)として格納されている。 Such a correlation between the corrected rotation time Tδ and the stop time Ts is obtained in advance for each value of the rotation time that indicates the amount of heat storage at the time of rotation stop, and is converted into, for example, ROM 103 (see FIG. 9) of the control unit 100. It is stored as (first table).

今、前回の(n-1)番目の定着ジョブ終了時における残留熱量を指標するベルト回転時間をR(n-1)とし、その後、定着ベルト回転停止時間Ts(n)を経過して減衰した後における残留熱量を指標するための補正回転時間Tδ(n)とすると、上記実験結果から、Tδ(n)は、次の式(2)(第1演算式)で近似することができる。 Now, the belt rotation time, which is an index of the residual heat amount at the end of the previous (n-1) th fixing job, is set to R (n-1), and then decays after the fixing belt rotation stop time Ts (n) has elapsed. Assuming that the corrected rotation time Tδ (n) for indexing the amount of residual heat later, Tδ (n) can be approximated by the following equation (2) (first arithmetic equation) from the above experimental results.

Figure 2022030888000003
…式(2)
ここで、「Td(n)」は、n番目の定着ジョブの実行開始直前の定着ベルト回転停止時間Ts(n)のうち、実質的に残留蓄熱量の減衰に寄与する時間(以下、「減衰寄与時間」という。)を示すものである。
Figure 2022030888000003
… Equation (2)
Here, "Td (n)" is the time (hereinafter, "attenuation") that substantially contributes to the attenuation of the residual heat storage amount in the fixing belt rotation stop time Ts (n) immediately before the start of execution of the nth fixing job. It is called "contribution time").

上述の実験結果に基づき、回転停止後100秒は、ニップ幅Ndが変化しなかったのであるから、減衰寄与時間Td(n)は、次のようになる。 Based on the above experimental results, since the nip width Nd did not change 100 seconds after the rotation was stopped, the damping contribution time Td (n) is as follows.

Ts(n)>100のとき、Td(n)=Ts(n)-100
Ts(n)≦100のとき、Td(n)=0
また、「β」は、減衰の程度を決めるための正の定数であって、定着部30の構造や、定着ローラー、定着ベルト、加圧ローラーなどの材料や形状などによって異なり、具体的な数値は実験などにより求められる。
When Ts (n)> 100, Td (n) = Ts (n) -100
When Ts (n) ≤ 100, Td (n) = 0
Further, "β" is a positive constant for determining the degree of attenuation, and varies depending on the structure of the fixing portion 30, the material and shape of the fixing roller, the fixing belt, the pressure roller, etc., and is a specific numerical value. Is obtained by experiments.

したがって、n番目の定着ジョブ終了時におけるニップ部Npの蓄熱量(残留蓄熱量)を指標するためのベルト回転時間R(n)とすると、R(n)は、n番目の定着ジョブ終了時におけるベルト回転時間Tr(n)と、前回以前の定着ジョブによってニップ部Npに残存している残留熱量を、直前のn番目の定着ジョブにおける回転時間に換算した補正回転時間Tδ(n)との総和として得ることができる。 Therefore, assuming that the belt rotation time R (n) for indexing the heat storage amount (residual heat storage amount) of the nip portion Np at the end of the nth fixing job, R (n) is at the end of the nth fixing job. The sum of the belt rotation time Tr (n) and the corrected rotation time Tδ (n) obtained by converting the amount of residual heat remaining in the nip portion Np by the fixing job before the previous time into the rotation time in the nth fixing job immediately before. Can be obtained as.

Figure 2022030888000004
・・・式(3)
この式(3)に上記式(2)を代入すると、次の式(4)が得られる。
Figure 2022030888000004
... formula (3)
By substituting the above equation (2) into this equation (3), the following equation (4) is obtained.

Figure 2022030888000005
・・・式(4)
上述のように、nは、自然数(1,2,3・・・)であって、通常は、朝一番に装置に電源が投入された後に実行したプリントジョブの順を示す。
Figure 2022030888000005
... Equation (4)
As described above, n is a natural number (1, 2, 3 ...), Which usually indicates the order of print jobs executed after the device is turned on first in the morning.

なお、途中(n-1)番目の定着ジョブの終了時から次の(n)番目の定着ジョブの実行開始までの停止時間が非常に長く、所定の閾値以上(例えば、2時間以上)であるような場合には、以前の定着ジョブによる残留熱量がほとんど放熱されて無視してもよく、この場合にはn=1にリセットするようにしてもよい。このとき、R(0)=0とみなす。 The stop time from the end of the (n-1) th fixing job in the middle to the start of execution of the next (n) th fixing job is very long, which is equal to or more than a predetermined threshold value (for example, 2 hours or more). In such a case, the residual heat amount from the previous fixing job is almost dissipated and may be ignored. In this case, it may be reset to n = 1. At this time, it is considered that R (0) = 0.

また、節電のためのスリープモードの時間(非加熱制御時間)が長く、ニップ部形成部材の放熱が進んでいる場合にも、加熱ローラー312の温度も下がっているので、温度センサー315による加熱ローラー312の検出温度が、所定温度(例えば、50℃)である場合にも、n=1にリセットしても構わない。 Further, even when the sleep mode time (non-heating control time) for power saving is long and the heat dissipation of the nip portion forming member is progressing, the temperature of the heating roller 312 is also lowered, so that the heating roller by the temperature sensor 315 is used. Even when the detection temperature of 312 is a predetermined temperature (for example, 50 ° C.), it may be reset to n = 1.

反対に、装置本体の電源がOFFにされても、制御部100で、回転停止時間のカウントは継続して行うようにしておき、次に電源がONになって次の定着ジョブの実行開始までの停止時間が上記閾値以上になっていなければ、nをリセットせずに、電源がOFFされる前の残留熱量を考慮してニップ部Npの蓄熱量を指標する総回転時間R(n)(第1パラメーター)を得ることができる。 On the contrary, even if the power of the main body of the device is turned off, the control unit 100 continuously counts the rotation stop time, and then the power is turned on until the execution of the next fixing job is started. If the stop time of is not equal to or greater than the above threshold value, the total rotation time R (n) (n) which is an index of the heat storage amount of the nip portion Np in consideration of the residual heat amount before the power is turned off without resetting n. The first parameter) can be obtained.

また、Tr(n)やTd(n)の値は、制御部100内のカウンター104(図9参照)によって計数され、所定のタイミング(第1のタイミング)でバックアップメモリ105に保存される(例えば、Tr(n)については、n番目の定着ジョブ終了時またはその後の後処理空回転の停止時、Td(n)については、次の定着ジョブにおけるウォームアップ開始時、Ts(n)、Tδ(n)については、回転停止状態から次の回転開始に移行する時)にバックアップされると共に、カウンター104におけるカウント値はリセットされる。なお、上記各カウンター値は、突然プリンターの電源がオフにされた時点でもバックアップされるようになっており、それらの履歴が消去されないようにしている。 Further, the values of Tr (n) and Td (n) are counted by the counter 104 (see FIG. 9) in the control unit 100 and stored in the backup memory 105 at a predetermined timing (first timing) (for example). , Tr (n) at the end of the nth fixing job or when the post-processing idle rotation is stopped, and Td (n) at the start of warm-up in the next fixing job, Ts (n), Tδ ( With respect to n), the count value at the counter 104 is reset while being backed up at the time of transition from the rotation stop state to the next rotation start). It should be noted that each of the above counter values is backed up even when the printer is suddenly turned off so that its history is not deleted.

図8は、図6のように(n-1)番目、n番目の定着ジョブが実行される場合における上記ニップ部Npの蓄熱量の指標値Rの変化を示すグラフであり、縦軸が蓄熱量の指標値R[秒]、横軸が経過時間[秒]を示す。 FIG. 8 is a graph showing changes in the index value R of the heat storage amount of the nip portion Np when the (n-1) th and nth fixing jobs are executed as shown in FIG. 6, and the vertical axis is the heat storage. The index value of the quantity is R [seconds], and the horizontal axis indicates the elapsed time [seconds].

時刻t1から(n-1)番目の定着ジョブが実行されるが、この時点で(n-2)番目以前の定着ジョブによる残留熱量を指標する補正回転時間Tδ(n-1)に、(n-1)番目の定着ジョブ(広義)のベルト回転時間の履歴が徐々に加算されていき、時刻t4で回転が停止した時点での指標値R(n-1)=Tr(n-1)+Tδ(n-1)となる。 The (n-1) th fixing job is executed from time t1, and at this point, the corrected rotation time Tδ (n-1), which is an index of the residual heat amount by the (n-2) th and earlier fixing jobs, is set to (n-1). -1) The history of the belt rotation time of the third fixing job (broad definition) is gradually added, and the index value R (n-1) = Tr (n-1) + Tδ at the time when the rotation stops at time t4. It becomes (n-1).

その後、回転停止時間が経過し、時刻t5に次のn番目の定着ジョブの実施が開始されると、その時点での補正回転時間Tδ(n)に、n番目の定着ジョブにおけるベルト回転時間Tr(n)が徐々に加算される。 After that, when the rotation stop time elapses and the execution of the next nth fixing job is started at time t5, the belt rotation time Tr in the nth fixing job is set to the corrected rotation time Tδ (n) at that time. (N) is gradually added.

そしてn番目の定着ジョブ終了時におけるニップ部Npの蓄熱量を示す指標値R(n)=Tr(n)+Tδ(n)となる。補正回転時間Tδ(n)は、上記式(2)で求められる。 Then, the index value R (n) = Tr (n) + Tδ (n) indicating the amount of heat stored in the nip portion Np at the end of the nth fixing job. The correction rotation time Tδ (n) is obtained by the above equation (2).

このようにニップ部形成部材の蓄熱量の指標値は、基本的に直前の定着ジョブまでに実行された定着ジョブにおける定着ベルト311の回転時間の履歴の総和で求まり、先行する定着ジョブと次の定着ジョブとの間に定着ベルト311の停止時間が介在した場合には、当該停止時間(減衰寄与時間)の長さに応じて、それまでの回転時間の総和を補正した上で加算して求めることにより、現実のニップ部形成部材の蓄熱量をより反映した指標値(以下、「蓄熱指標値」という場合もある。)を得ることができる。 In this way, the index value of the heat storage amount of the nip portion forming member is basically obtained by the sum of the history of the rotation time of the fixing belt 311 in the fixing job executed up to the immediately preceding fixing job, and is obtained by the preceding fixing job and the next fixing job. If the stop time of the fixing belt 311 intervenes between the fixing job and the fixing job, the total rotation time up to that point is corrected and added according to the length of the stop time (damping contribution time). Thereby, an index value (hereinafter, may be referred to as “heat storage index value”) that more reflects the amount of heat storage of the actual nip portion forming member can be obtained.

既述のようにスティックスリップ現象の発生率を示すパラメーターλ(式(1)参照)は、ニップ部を形成する部材の剛性率kが小さいほど大きくなり、当該剛性率kはニップ部を形成する部材の蓄熱量が多いほど(蓄熱指標値R(n)が大きいほど)、小さくなるという相関関係があるので、ニップ部形成部材の蓄熱指標値R(n)に基づき、空回転停止時おけるスティックスリップ音の発生の蓋然性を的確に判定することが可能となる。 As described above, the parameter λ (see equation (1)) indicating the occurrence rate of the stick-slip phenomenon increases as the rigidity k of the member forming the nip portion becomes smaller, and the rigidity k forms the nip portion. Since there is a correlation that the larger the heat storage amount of the member (the larger the heat storage index value R (n)), the smaller the heat storage amount, the stick at the time of idling stop based on the heat storage index value R (n) of the nip portion forming member. It is possible to accurately determine the probability of occurrence of slip noise.

(5)制御系統
図9は、本実施の形態に係るプリンター1の全体の制御系統の構成を示すブロック図である。
(5) Control system FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the entire control system of the printer 1 according to the present embodiment.

同図に示すように制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101と、RAM(RandoMthccess Memory)102と、ROM(Read Only Memory)103と、カウンター104と、バックアップメモリ105とを含む。 As shown in the figure, the control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a RAM (RandoMthccess Memory) 102, a ROM (Read Only Memory) 103, a counter 104, and a backup memory 105.

CPU101は、給送部10と、作像部20と、定着部30と、排出部40と、両面搬送部50と、ネットワークI/F110と相互に通信することができる。 The CPU 101 can communicate with each other with the feeding unit 10, the image forming unit 20, the fixing unit 30, the discharging unit 40, the double-sided transport unit 50, and the network I / F 110.

ROM103は、予め、プリントジョブを実行させるための制御プログラムなどを記憶している。 The ROM 103 stores in advance a control program or the like for executing a print job.

CPU101は、外部の端末装置からネットワーク(例えばLANなど)を通じて送られて来るプリントジョブのデータをネットワークI/F110が受信すると、ROM103から、必要なプログラムを読み出して、RAM102をワークエリアとして、給送部10、作像部20、定着部30、排出部40、両面搬送部50の動作を統括的に制御して、受信したプリントジョブのデータに基づくプリントジョブを円滑に実行させる。 When the network I / F 110 receives print job data sent from an external terminal device via a network (for example, LAN), the CPU 101 reads a necessary program from the ROM 103 and feeds the RAM 102 as a work area. The operations of the unit 10, the image forming unit 20, the fixing unit 30, the discharging unit 40, and the double-sided transport unit 50 are collectively controlled to smoothly execute the print job based on the received print job data.

カウンター104は、定着ベルト311のベルト回転時間Trや回転停止時間Tsをカウントする。バックアップメモリ105は、不揮発メモリからなり、上記した所定のタイミング(第1のタイミング)でカウンター104のカウント値や、印字枚数などをバックアップする。バックアップする際に印字枚数などは累積して加算されるが、ベルト回転時間Trや、回転停止時間Ts、補正回転時間Tδなどは上書きされていく。 The counter 104 counts the belt rotation time Tr and the rotation stop time Ts of the fixing belt 311. The backup memory 105 is composed of a non-volatile memory, and backs up the count value of the counter 104, the number of printed sheets, and the like at the predetermined timing (first timing) described above. When backing up, the number of prints and the like are cumulatively added, but the belt rotation time Tr, the rotation stop time Ts, the correction rotation time Tδ, and the like are overwritten.

バックアップメモリ105にバックアップされると、カウンター104は、各カウント値をリセットし、次の定着ジョブについてのカウントをスタートする。 When backed up to the backup memory 105, the counter 104 resets each count value and starts counting for the next fixing job.

CPU101は、温度センサー315の検出結果に基づき、ヒーター部314への電力の供給を制御してニップ部Npの温度を目標温度に維持させる。また、定着ジョブの実行に際して定着モーターM2の回転速度を制御する。 Based on the detection result of the temperature sensor 315, the CPU 101 controls the supply of electric power to the heater unit 314 to maintain the temperature of the nip unit Np at the target temperature. Further, the rotation speed of the fixing motor M2 is controlled when the fixing job is executed.

また、バックアップメモリ105に記憶されている数値により算出される耐久指標値、蓄熱指標値に基づき、空回転時においてスティックスリップ音が発生しないように定着ベルト311の回転速度を制御する空回転速度制御を実行する。なお、本明細書においては、「回転速度」は、rpm(回転回数/分)ではなく、走行速度(線速度)mm/sで表す。 Further, based on the durability index value and the heat storage index value calculated by the numerical values stored in the backup memory 105, the idle rotation speed control that controls the rotation speed of the fixing belt 311 so that the stick slip sound does not occur at the time of idle rotation. To execute. In addition, in this specification, "rotational speed" is expressed by running speed (line speed) mm / s instead of rpm (rotational speed / minute).

(6)空回転速度制御
図10は、制御部100で実行される上記空回転速度制御の手順を示すフローチャートである。
(6) Free rotation speed control FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the idle rotation speed control executed by the control unit 100.

まず、空回転開始のタイミングが否かを判定する(ステップS11)。本実施の形態では、空回転は、装置の電源が投入されたときや、プリントジョブを受け付けて待機モードから定着ベルト311を定着温度までに上昇させるためのウォームアップ時、並びに、定着ジョブ実行直後にニップ部Npの熱を拡散させるために実行される。 First, it is determined whether or not the timing of the start of idle rotation is present (step S11). In the present embodiment, the idle rotation is performed when the power of the device is turned on, at the time of warming up for accepting the print job and raising the fixing belt 311 from the standby mode to the fixing temperature, and immediately after the fixing job is executed. It is executed to diffuse the heat of the nip portion Np.

空回転開始のタイミングである場合(ステップS11で「Yes」)には、バックアップメモリ105に記憶されている総印字枚数が、閾値Mth以上であるか否かを判定する(ステップS12)。 When it is the timing of the start of idle rotation (“Yes” in step S11), it is determined whether or not the total number of prints stored in the backup memory 105 is equal to or greater than the threshold value Mth (step S12).

上述のように総印字枚数が多くなれば、Δμが大きくなるので、式(1)におけるスティックスリップの発生可能性を示すパラメーターλが大きくなる。逆に言えば、総印字枚数が当該閾値未満であれば、定着ベルト311の回転速度はある程度低い状態で、ニップ部Npでの蓄熱量が多少大きくなっても、スティックスリップ音が発生するおそれがないような閾値Mthが設定される。 As described above, as the total number of printed sheets increases, Δμ increases, so that the parameter λ indicating the possibility of stick slip in the equation (1) increases. Conversely, if the total number of printed sheets is less than the threshold value, stick slip noise may occur even if the amount of heat stored in the nip portion Np is slightly large while the rotation speed of the fixing belt 311 is low to some extent. A threshold value Mth that does not exist is set.

この場合の閾値Mthとして、例えば、本実施の形態では、30万枚程度の枚数に設定されるが、機種ごとに事前に実験などにより、20万枚~30万枚内の適当な値が決定されてもよい。この閾値Mthの値は、予めROM103内に格納されている。 As the threshold value Mth in this case, for example, in the present embodiment, the number of sheets is set to about 300,000, but an appropriate value within 200,000 to 300,000 is determined by an experiment or the like in advance for each model. May be done. The value of this threshold value Mth is stored in ROM 103 in advance.

総印字枚数が閾値Mth未満であれば(ステップS12で「No」)、上述のようにスティックスリップ音が発生するおそれが少ないので、空回転速度(走行速度)をV1に設定して空回転を開始する。本実施の形態では、V1(初期設定)は、例えば、70mm/sである。 If the total number of printed sheets is less than the threshold value Mth (“No” in step S12), there is little possibility that a stick slip sound will occur as described above. Start. In this embodiment, V1 (initial setting) is, for example, 70 mm / s.

そして所定時間経過後に、定着ベルト311の回転を停止し(ステップS17)、空回転速度制御を終了する。 Then, after the lapse of a predetermined time, the rotation of the fixing belt 311 is stopped (step S17), and the idle rotation speed control is terminated.

また、ステップS12で、総印字枚数が閾値Mth以上であれば(ステップS12で「Yes」)、上述のようにΔμが大きくなってスティックスリップ音が発生するおそれが高くなっているので、次に、ステップS14に移って、ニップ部Npの蓄熱指標値を取得する(ステップS14)。 Further, if the total number of prints is equal to or greater than the threshold value Mth in step S12 (“Yes” in step S12), Δμ becomes large as described above, and there is a high possibility that a stick slip sound is generated. , Step S14 to acquire the heat storage index value of the nip portion Np (step S14).

この蓄熱指標値は、当該空回転が、ウォームアップ(前処理空回転)か、後処理空回転かによって異なる。 This heat storage index value differs depending on whether the idle rotation is warm-up (pretreatment idle rotation) or post-treatment idle rotation.

図6に示したように、例えば、n番目の定着ジョブを実行開始する場合には時刻t5においてウォームアップを開始するが、その時点でのニップ部Npの蓄熱量の指標値は、図8のように補正回転時間Tδ(n)である。 As shown in FIG. 6, for example, when the nth fixing job is started to be executed, the warm-up is started at time t5, and the index value of the heat storage amount of the nip portion Np at that time is shown in FIG. As described above, the corrected rotation time Tδ (n).

一方、当該空回転が、狭義の定着ジョブの終了後の時刻t7に行われる後処理空回転の場合には、指標値は、R(n)(=Tr(n)+Tδ(n))から、後処理空回転時間(t8-t7)を控除した値となる。 On the other hand, when the idle rotation is a post-processing idle rotation performed at time t7 after the end of the fixing job in the narrow sense, the index value is from R (n) (= Tr (n) + Tδ (n)). The value is obtained by deducting the post-processing idle rotation time (t8-t7).

すなわち、補正回転時間Tδ(n)に、n番目の定着ジョブに関するウォームアップ時間と狭義の定着ジョブの実行時間を加えたベルト回転時間が指標値となる。 That is, the belt rotation time is the index value, which is the sum of the correction rotation time Tδ (n), the warm-up time for the nth fixing job, and the execution time of the fixing job in a narrow sense.

そして、ステップS15において、上記取得した指標値が、閾値Tth秒以上であるか否かを判定する。 Then, in step S15, it is determined whether or not the acquired index value is equal to or greater than the threshold value Tth seconds.

ここでは、閾値Tthとして、定着ベルト311の回転速度がV1である場合にスティックスリップが発生する蓋然性が高くなる数値を予め実験などにより求めて、ROM103に格納されている。本実施の形態では、閾値Tthは、300秒に設定している。 Here, as the threshold value Tth, a numerical value that increases the probability that stick slip will occur when the rotation speed of the fixing belt 311 is V1 is obtained in advance by an experiment or the like and stored in the ROM 103. In the present embodiment, the threshold value Tth is set to 300 seconds.

指標値が、Tth秒以上であれば(ステップS15で「Yes」)、空回転速度をV1より大きなV2に設定して空回転を開始して(ステップS16)、ステップS17に進む。 If the index value is Tth seconds or more (“Yes” in step S15), the idle rotation speed is set to V2 larger than V1 to start idle rotation (step S16), and the process proceeds to step S17.

この速度V2は、総印字枚数が上記Mth以上になった場合に、蓄熱指標値が通常の使用の範囲で増大しても、スティックスリップ音が発生しない速度に設定されるものであって、予め実験などにより求められてROM103に格納されている。具体的に本実施の形態では、V2は、120mm/sとしている。 This speed V2 is set to a speed at which a stick slip sound is not generated even if the heat storage index value increases within the range of normal use when the total number of printed sheets becomes Mth or more. It is obtained by an experiment or the like and stored in the ROM 103. Specifically, in this embodiment, V2 is set to 120 mm / s.

指標値が、Tth秒未満であれば(ステップS15で「No」)、空回転速度がV1でもスティックスリップ音が発生するおそれがないと判断してステップS13に移行する。 If the index value is less than Tth seconds (“No” in step S15), it is determined that there is no possibility of stick slip sound even if the idle rotation speed is V1, and the process proceeds to step S13.

そして、所定時間経過すれば空回転を停止して(ステップS17で「Yes」、ステップS18)、空回転速度制御を終了する。 Then, when the predetermined time elapses, the idle rotation is stopped (“Yes” in step S17, step S18), and the idle rotation speed control is terminated.

このように本実施の形態によれば、蓄熱指標値を、加熱制御中の定着ベルト311の回転時間と、回転停止時間を考慮して総合的に求めているので、より正確にニップ部Npの蓄熱量を反映することができ、総印字枚数(耐久指標値)と当該蓄熱指標値の2段階で判定し、スティックスリップ音の発生するおそれがある場合のみ、空回転速度を大きくしてスティックスリップ音の発生を阻止することができる。 As described above, according to the present embodiment, the heat storage index value is comprehensively obtained in consideration of the rotation time of the fixing belt 311 during heating control and the rotation stop time, so that the nip portion Np can be more accurately obtained. The amount of heat storage can be reflected, and it is judged in two stages of the total number of printed sheets (durability index value) and the heat storage index value. It is possible to prevent the generation of sound.

従来のように空回転時に常に回転速度を大きくする場合や、1通紙枚数当たりのジョブ数により機械的に回転速度を制御するような場合に比べて、空回転の速度を無駄に速くする必要ななくなり、スティックスリップによる異音の発生を回避しつつ定着部30の短寿命化を可及的に抑制することができるものである。 It is necessary to unnecessarily increase the idle rotation speed compared to the conventional case where the rotation speed is always increased during idle rotation or the rotation speed is mechanically controlled by the number of jobs per sheet of paper. It is possible to suppress the shortening of the life of the fixing portion 30 as much as possible while avoiding the generation of abnormal noise due to stick slip.

<変形例>
以上、実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
<Modification example>
Although the above description has been made based on the embodiments, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications can be considered.

(1)上記実施の形態における空回転速度制御では、式1におけるΔμの指標値として総印字枚数を採用したが、総印字枚数に代えて、定着ベルト311(加熱回転体)の総走行距離をΔμの指標値とするようにしてもよい。この場合にはまた別の閾値が設定されることはいうまでもない。定着ベルト311は、シートを実際に定着している以外にも回転しているので、総走行距離の方が、よりΔμの変化量を反映している可能性が高い。 (1) In the idle rotation speed control in the above embodiment, the total number of printed sheets is adopted as the index value of Δμ in Equation 1, but instead of the total number of printed sheets, the total mileage of the fixing belt 311 (heated rotating body) is used. It may be set as an index value of Δμ. Needless to say, in this case, another threshold value is set. Since the fixing belt 311 is rotating in addition to actually fixing the seat, it is more likely that the total mileage reflects the amount of change of Δμ.

また、総印字枚数と、総走行距離との2段階で、それぞれの閾値と比較して、スティックスリップ音の発生の蓋然性を判定するようにしてもよい。 Further, the probability of occurrence of the stick slip sound may be determined by comparing with each threshold value in two stages of the total number of printed sheets and the total mileage.

(2)上記実施の形態では、式(1)に示すスティックスリップの発生条件のうち、Δμ(静止摩擦係数と動摩擦係数の差分)とニップ部形成部材における弾性材料の剛性率kの2つのパラメーターについてについて、それぞれの指標値(耐久指標値および蓄熱指標値)を求めて、これらの指標値と閾値とを比較してスティックスリップ音の発生の蓋然性を判定するようにしたが、これらの指標値に加えて、式(1)におけるW(荷重)を指標する指標値をパラメーターとして加えて判定すれば、より正確にスティックスリップ音の発生の蓋然性を判定することができると考えられる。 (2) In the above embodiment, of the stick slip generation conditions represented by the equation (1), two parameters are Δμ (difference between the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient) and the rigidity k of the elastic material in the nip portion forming member. The respective index values (durability index value and heat storage index value) were obtained, and these index values were compared with the threshold value to determine the probability of stick-slip sound generation. In addition, if an index value for indexing W (load) in the equation (1) is added as a parameter for determination, it is considered that the probability of occurrence of stick-slip sound can be determined more accurately.

前述のように、通常、加熱回転体と加圧回転体とは、ばねなどの弾性材料によって相手方に一定の圧接力(上記の荷重Wに相当)で付勢されており、ニップ部形成部材が加熱されて上記ばねの付勢力に抗して膨張することにより、ばねの変位量が増加して荷重が増加する。 As described above, normally, the heated rotating body and the pressurized rotating body are urged to the other side by an elastic material such as a spring with a constant pressure contact force (corresponding to the above load W), and the nip portion forming member is formed. By being heated and expanding against the urging force of the spring, the displacement amount of the spring increases and the load increases.

式(1)から分かるように、荷重(W)が増加すれば、パラメーターλの値も大きくなるので、スティックスリップ音が発生する蓋然性も高くなる。 As can be seen from the equation (1), as the load (W) increases, the value of the parameter λ also increases, so that the probability that a stick-slip sound is generated also increases.

ニップ部Npにおける荷重が増加すると、目標とする回転速度を維持するために、より大きな駆動トルクで回転体(実施の形態では、加圧ローラー32)を回転駆動する必要がある。したがって、上記駆動トルクの変動を検出すれば、荷重Wの大きさを推定することができる。 When the load in the nip portion Np increases, it is necessary to rotationally drive the rotating body (in the embodiment, the pressurizing roller 32) with a larger driving torque in order to maintain the target rotational speed. Therefore, the magnitude of the load W can be estimated by detecting the fluctuation of the drive torque.

上記駆動トルクの変動を検出するためには、定着モーターM2(図1、図9)の駆動軸などにトルクセンサーを設けてもよいが、本変形例では、所定の回転速度で加圧ローラー32を駆動する際に、定着モーターM2に供給する電流を検出する駆動電流検出部(不図示)により駆動電流の変化を取得して、この値に基づき駆動トルクの変動量を取得するようにしている。 In order to detect the fluctuation of the drive torque, a torque sensor may be provided on the drive shaft of the fixing motor M2 (FIGS. 1 and 9), but in this modification, the pressurizing roller 32 is provided at a predetermined rotation speed. The change in the drive current is acquired by the drive current detection unit (not shown) that detects the current supplied to the fixing motor M2, and the fluctuation amount of the drive torque is acquired based on this value. ..

定着モーターM2の回転速度は、例えば、当該モーターM2に内蔵された光学式エンコーダーからの単位時間当たりの出力パルス数により取得することができる。制御部100は、当該出力パルスを参考して、定着モーターM2が一定の回転速度になるように供給する電流を制御する。 The rotation speed of the fixing motor M2 can be obtained, for example, by the number of output pulses per unit time from the optical encoder built in the motor M2. The control unit 100 controls the current supplied by the fixing motor M2 so as to have a constant rotation speed with reference to the output pulse.

駆動トルクが増大すれば、一定の回転速度を維持するための定着モーターM2に供給すべき電流量も増加するので、その変動量を検出すれば駆動トルクの変動量、ひいては、荷重の大きさを推定することができる。 If the drive torque increases, the amount of current that should be supplied to the fixing motor M2 to maintain a constant rotation speed also increases. Therefore, if the fluctuation amount is detected, the fluctuation amount of the drive torque and the magnitude of the load can be determined. Can be estimated.

したがって、本変形例では、荷重の大きさを指標する指標値(第3指標値)として、定速回転制御時における定着モーターの駆動電流の変動量を指標値としている(以下、「荷重指標値」という)。 Therefore, in this modification, as the index value (third index value) for indexing the magnitude of the load, the fluctuation amount of the drive current of the fixing motor at the time of constant speed rotation control is used as the index value (hereinafter, "load index value"). ").

なお、本変形例では、空回転の直前に実行された定着ジョブ実行時の定速回転制御時における駆動電流が荷重指標値として取得されるものとする。 In this modification, it is assumed that the drive current at the time of constant speed rotation control at the time of executing the fixing job executed immediately before the idle rotation is acquired as the load index value.

図11は、本変形例を実施するための制御部100のうち、駆動トルクの検出に関連のある部分のみを抽出したブロック図である。 FIG. 11 is a block diagram in which only the portion related to the detection of the drive torque is extracted from the control unit 100 for carrying out this modification.

例えば、定着ジョブ実行時において、CPU101は、その際における一定の回転速度(システム速度)を得るための定着モーターM2の回転速度の値を、ROM103から取得して、モーター駆動回路106に指示する。モーター駆動回路106は、当該回転速度で定着モーターM2を回転させるべく所定の電流を供給する。 For example, at the time of executing the fixing job, the CPU 101 acquires the value of the rotation speed of the fixing motor M2 for obtaining a constant rotation speed (system speed) at that time from the ROM 103, and instructs the motor drive circuit 106. The motor drive circuit 106 supplies a predetermined current to rotate the fixing motor M2 at the rotation speed.

定着モーターM2の回転速度は、回転速度検出部107(光学式エンコーダー)により検出され、モーター駆動回路106に入力される。これにより定着モーターM2の回転速度が、フィードバック制御されて目的の回転速度に制御される。 The rotation speed of the fixing motor M2 is detected by the rotation speed detection unit 107 (optical encoder) and input to the motor drive circuit 106. As a result, the rotation speed of the fixing motor M2 is feedback-controlled and controlled to a target rotation speed.

駆動電流検出部108は、モーター駆動回路106から定着モーターM2に供給される電流値を検出する。トルクテーブル記憶部109は、不揮発性メモリからなり、当該駆動電流値の大きさと加圧ローラー32の駆動トルクとの関係を示すテーブルが、予め求められて格納されており、CPU101は、当該テーブルを参照して得られた駆動トルクの値を、当該定着ジョブの間サンプリングし、定着ジョブ終了時におけるサンプリング値もしくは、定着ジョブの間中のサンプリングした値の平均値をバックアップメモリ105内の所定のメモリ領域にバックアップさせる。 The drive current detection unit 108 detects the current value supplied from the motor drive circuit 106 to the fixing motor M2. The torque table storage unit 109 is composed of a non-volatile memory, and a table showing the relationship between the magnitude of the drive current value and the drive torque of the pressurizing roller 32 is obtained and stored in advance, and the CPU 101 stores the table. The drive torque value obtained with reference to the reference is sampled during the fixing job, and the sampling value at the end of the fixing job or the average value of the sampled values during the fixing job is set as a predetermined memory in the backup memory 105. Make the area back up.

この変形例における空回転速度制御では、例えば、図10のフローチャートにおいて、ステップS15とステップS16との間に荷重指標値の判定ステップを介在させる。 In the idle rotation speed control in this modification, for example, in the flowchart of FIG. 10, a load index value determination step is interposed between steps S15 and S16.

定着モーターM2の駆動電流の変化量と駆動トルクの変動量との関係が、予め求められてROM103内にテーブルとして格納されており、当該テーブルを参照して、駆動トルクが所定の閾値(例えば、0.8Nm)以上になった場合には、スティックスリップ音の発生の蓋然性がより高まったと判定して、ステップS16に移行して、空回転速度をV2に設定するようにすればよい。 The relationship between the amount of change in the drive current of the fixing motor M2 and the amount of change in the drive torque is obtained in advance and stored as a table in the ROM 103, and the drive torque is set to a predetermined threshold value (for example, with reference to the table). If it becomes 0.8 Nm) or more, it may be determined that the probability of the stick slip sound being generated is further increased, and the process proceeds to step S16 so that the idle rotation speed is set to V2.

駆動トルクが所定の閾値未満の場合には、ステップS13に移って空回転速度を初期の設定条件であるV1に設定する。 If the drive torque is less than a predetermined threshold value, the process proceeds to step S13 and the idle rotation speed is set to V1, which is the initial setting condition.

なお、本変形例では、Δμ(静止摩擦係数と動摩擦係数の差分)とニップ形成部材のk(剛性率)の2つのパラメーターの耐久指標値および蓄熱指標値に加えて、W(荷重)を指標する荷重指標値について判定してスティックスリップ音の蓋然性を判断し、空回転時における回転時間、目標設定温度を制御するようにしたが、耐久指標値と蓄熱指標値の2つの指標値のいずれか一つの判定に置き換えて、荷重指標値について判定を行うようにすることも可能である。 In this modification, W (load) is used as an index in addition to the durability index value and heat storage index value of two parameters, Δμ (difference between static friction coefficient and dynamic friction coefficient) and k (rigidity coefficient) of the nip forming member. The probability of stick-slip sound was judged by judging the load index value to be applied, and the rotation time and target set temperature during idle rotation were controlled, but either the durability index value or the heat storage index value was used. It is also possible to replace it with one judgment and make a judgment on the load index value.

すなわち、荷重指標値と蓄熱指標値による2段階の判定、もしくは、耐久指標値と荷重指標値による2段階の判定により、空回転時間および目標設定温度を制御するようにしても構わない。 That is, the idle rotation time and the target set temperature may be controlled by a two-step determination based on the load index value and the heat storage index value, or a two-step determination based on the durability index value and the load index value.

(3)上記(2)の変形例においては、式(1)における荷重Wのパラメーターとして、加圧回転体(加圧ローラー)の駆動トルクを駆動電流の変動量より求めて荷重指標値としたが、加圧回転体を加熱回転体に向けて付勢する引っ張りばね(もしくは圧縮ばね)の変位量を測定して、当該変位量とばね係数からばねの付勢力を取得することも可能である。 (3) In the modified example of (2) above, the drive torque of the pressurized rotating body (pressurized roller) is obtained from the fluctuation amount of the drive current as the parameter of the load W in the equation (1) and used as the load index value. However, it is also possible to measure the displacement amount of the tension spring (or compression spring) that urges the pressurized rotating body toward the heated rotating body, and obtain the urging force of the spring from the displacement amount and the spring coefficient. ..

図12は、この場合における定着部30の構成の一例を示す概略図である。 FIG. 12 is a schematic view showing an example of the configuration of the fixing portion 30 in this case.

加圧ローラー32の軸321は、その軸方向両端部において一対の揺動アーム33(図では手前側の揺動アームしか見えていない)に回転可能に軸支されており、揺動アーム33はその下端部において支軸331を介して定着部30のフレーム(不図示)に揺動可能に軸支される。 The shaft 321 of the pressure roller 32 is rotatably supported by a pair of swing arms 33 (only the swing arm on the front side is visible in the figure) at both ends in the axial direction, and the swing arm 33 is rotatably supported. At its lower end, it is swingably supported by a frame (not shown) of the fixing portion 30 via a support shaft 331.

揺動アーム33の上端部は、引張りばね34により矢印F方向に付勢されている。同じく揺動アーム33の上部には、検出板35が立設されており、変位検出計36により当該検出板35の位量を検出してサンプリングすることにより、その検出板35の位置の変動量が分かるので、これにより加圧回転体の膨張・収縮による引張りばね34の伸び量の変化を得ることができ、当該加熱引張りばね34の付勢力を計算により求めることができる。 The upper end of the swing arm 33 is urged in the direction of arrow F by the tension spring 34. Similarly, a detection plate 35 is erected on the upper part of the swing arm 33, and by detecting and sampling the position of the detection plate 35 by the displacement detector 36, the amount of change in the position of the detection plate 35 is achieved. Therefore, it is possible to obtain a change in the amount of elongation of the tension spring 34 due to expansion / contraction of the pressurized rotating body, and the urging force of the heated tension spring 34 can be obtained by calculation.

この場合には、引張りばね34の付勢力が得られれば、支軸331から軸321までの距離と支軸331から引張りばね34の係止位置341までの距離の比により、加圧ローラー32の定着ベルト311への相対的な圧接力を求めることができるので、これをそのまま荷重指標値として捉えることができる。 In this case, if the urging force of the tension spring 34 is obtained, the pressure roller 32 is determined by the ratio of the distance from the support shaft 331 to the shaft 321 and the distance from the support shaft 331 to the locking position 341 of the tension spring 34. Since the relative pressure contact force to the fixing belt 311 can be obtained, this can be directly regarded as a load index value.

本変形例では、ニップ部Npにおける荷重Wと検出板35の変位量との対応テーブルを予め求めて、ROM103などに格納し、このテーブルを参照することにより、実際の引張りばね34の伸びの変動量に基づく荷重Wを取得するようにしている。 In this modification, a table corresponding to the load W in the nip portion Np and the displacement amount of the detection plate 35 is obtained in advance, stored in ROM 103 or the like, and by referring to this table, the actual elongation fluctuation of the tension spring 34 fluctuates. The load W based on the quantity is acquired.

このようにして、直接、加圧ローラー32の定着ベルト311に対する荷重(圧接力)を指標値とする場合における閾値(第3閾値)は、例えば、100Nに設定される。 In this way, the threshold value (third threshold value) when the load (pressure contact force) of the pressure roller 32 directly on the fixing belt 311 is used as an index value is set to, for example, 100N.

当該取得された荷重が100Nより大きければ、スティックスリップ音の発生の蓋然性が十分高いと判断して、空回転時のける目標設定温度を低くすると共に、その回転時間を長くすることになる。 If the acquired load is larger than 100 N, it is judged that the probability of occurrence of the stick slip sound is sufficiently high, the target set temperature during idling rotation is lowered, and the rotation time is lengthened.

なお、変位検出計36としては、光学式変位センサー、磁気式近接センサー、超音波変位センサー、差動トランス式変位センサーなどが適宜使用される。 As the displacement detector 36, an optical displacement sensor, a magnetic proximity sensor, an ultrasonic displacement sensor, a differential transformer displacement sensor, or the like is appropriately used.

(4)駆動トルクとΔμとの関係
上記(2)の変形例においては、式(1)における荷重Wのパラメーターとして、加圧回転体(加圧ローラー)の駆動トルクを駆動電流の変動量より求めて荷重指標値としたが、駆動トルクの変動量は、Δμの変動量の指標値ともなり得る。
(4) Relationship between drive torque and Δμ In the modified example of (2) above, the drive torque of the pressurized rotating body (pressurized roller) is calculated from the fluctuation amount of the drive current as the parameter of the load W in the equation (1). Although it was obtained and used as a load index value, the fluctuation amount of the drive torque can also be an index value of the fluctuation amount of Δμ.

すなわち、耐久劣化により加熱回転体(定着ベルト311)の表層のコーティングが剥がれて摩擦係数μが大きくなると、加圧回転体(加圧ローラー32)の駆動トルクも増加する傾向にあることが知られており、特に、駆動開始した瞬間における駆動トルクが大きくなるため、耐久劣化により動摩擦係数よりも静止摩擦力の方がより大きくなっていると解される。これによりΔμが大きくなって、スティックスリップ音が発生しやくなることが本願発明者によって知見されている。 That is, it is known that when the coating on the surface layer of the heated rotating body (fixing belt 311) is peeled off due to the deterioration of durability and the friction coefficient μ becomes large, the driving torque of the pressurized rotating body (pressurizing roller 32) also tends to increase. In particular, since the drive torque at the moment when the drive is started becomes large, it is understood that the static friction force is larger than the dynamic friction coefficient due to the deterioration of durability. As a result, it has been found by the inventor of the present application that Δμ becomes large and stick-slip sound is likely to occur.

したがって、駆動トルクの変動量は、Δμの変動量の指標ともなり得る。具体的に、スティックスリップの発生の蓋然性を駆動トルクで判断する方法としては、例えば、駆動開始時の駆動トルク(静止摩擦力が影響)とその後回転中の駆動トルク(動摩擦力が影響)との差分を求めることによりΔμの変動量を推定し、これを予め決定した閾値と比較することにより行うことができる。 Therefore, the fluctuation amount of the drive torque can be an index of the fluctuation amount of Δμ. Specifically, as a method of determining the probability of stick slip occurrence from the drive torque, for example, the drive torque at the start of drive (affected by static friction force) and the drive torque during subsequent rotation (affected by dynamic friction force) This can be done by estimating the amount of variation of Δμ by obtaining the difference and comparing it with a predetermined threshold value.

もちろん、上述の通り荷重Wの変化も駆動トルクの変動として表れるので、駆動トルクを、荷重WおよびΔμの双方のパラメーターの指標として用いることが可能である。 Of course, as described above, the change in the load W also appears as the change in the drive torque, so that the drive torque can be used as an index of both the load W and Δμ parameters.

(5)加熱ローラーからの輻射熱などの影響について
上記実施の形態の定着部30のように熱源(ヒーター部314)とニップ部Npが離間しており、定着ベルト311を介してニップ部Npが加熱される構成においては、ニップ部形成部材の蓄熱量は、加熱制御中における定着ベルト311の回転時間が大きな影響を与えるため、当該ベルト回転時間の履歴に基づいてニップ部形成部材の蓄熱指標値を求めた。
(5) Effect of radiant heat from the heating roller The heat source (heater section 314) and the nip section Np are separated from each other as in the fixing section 30 of the above embodiment, and the nip section Np is heated via the fixing belt 311. In this configuration, the heat storage amount of the nip portion forming member has a great influence on the rotation time of the fixing belt 311 during heating control. Therefore, the heat storage index value of the nip portion forming member is determined based on the history of the belt rotation time. I asked.

しかし、定着ベルト311が回転していなくても、加熱ローラー312からの輻射熱や空気を介しての熱伝導および対流(以下、「輻射熱等」という。)によって、定着部30全体が温まるため、これによって定着ローラー313や定着ベルト311、加圧ローラー32なども蓄熱されるので、このような輻射熱等による温まり具合を考慮することによってニップ部形成部材の蓄熱量を、より正確を反映した指標値を得ることが期待できる。 However, even if the fixing belt 311 is not rotated, the entire fixing portion 30 is warmed by radiant heat from the heating roller 312, heat conduction via air, and convection (hereinafter referred to as "radiant heat or the like"). Since heat is also stored in the fixing roller 313, the fixing belt 311 and the pressure roller 32, the amount of heat stored in the nip portion forming member can be more accurately reflected by considering the degree of warming due to such radiant heat. You can expect to get it.

今、ウォームアップ制御や空回転を含む広義の定着ジョブ実行時や、待機モード時におけるように加熱ローラー312(加熱部)を比較的高温になるように加熱制御する時間を、「加熱制御時間」と定義すると、この加熱制御時間の間は、加熱ローラー312からの輻射熱等による熱量がニップ部形成回転体にも付与されるので、この加熱制御時間の履歴を加算して総加熱制御時間を求めることにより、上記輻射熱等による温まり具合を示すパラメーター(第2パラメーター)になり得る。 Now, the time to heat control the heating roller 312 (heating part) so that it becomes relatively high temperature, such as when executing a fixing job in a broad sense including warm-up control and idle rotation, or in the standby mode, is called "heating control time". When defined as, since the amount of heat generated by the radiant heat from the heating roller 312 is also applied to the nip portion forming rotating body during this heating control time, the history of this heating control time is added to obtain the total heating control time. As a result, it can be a parameter (second parameter) indicating the degree of warming due to the radiant heat or the like.

このような加熱制御時間は、加熱制御開始から、カウンター104(図9)によりカウントされ、例えば、ウォームアップの終了時、定着ジョブの終了時、加熱部への電力供給終了時のうちのいずれか一つを含むタイミング(第2のタイミング)、さらには後処理空回転の停止時、待機モードの終了時などのタイミングにおいて、バックアップメモリ105にバックアップされる。 Such a heating control time is counted by the counter 104 (FIG. 9) from the start of the heating control, and is, for example, one of the end of the warm-up, the end of the fixing job, and the end of the power supply to the heating unit. It is backed up to the backup memory 105 at a timing including one (second timing), and at a timing such as when the post-processing idle rotation is stopped or when the standby mode ends.

なお、この「加熱制御時間」は、必ずしも、加熱ローラー312の加熱時間をすべて、計測する必要はなく、狭義の定着ジョブ実行時の設定温度が一番高く、ニップ部形成部材の蓄熱量に与える影響が一番大きいと考えられるので、少なくともこの定着ジョブの実行時間における加熱制御の時間を選択的に計測するようにしても構わない。 It should be noted that this "heating control time" does not necessarily have to measure all the heating times of the heating roller 312, and the set temperature at the time of executing the fixing job in a narrow sense is the highest, and is given to the heat storage amount of the nip portion forming member. Since it is considered that the influence is the largest, at least the heating control time in the execution time of this fixing job may be selectively measured.

ところが、加熱ローラー312は、常時加熱制御されているわけではなく、通常は待機モードに移行後所定時間経過すると、節電のため、いわゆるスリープモードを実行する。 However, the heating roller 312 is not always controlled for heating, and normally, when a predetermined time elapses after shifting to the standby mode, the heating roller 312 executes a so-called sleep mode for power saving.

このスリープモード実行時には、加熱制御を完全に停止するか、もしくは、加熱しても極めて低い温度に維持されるため、輻射熱等による温まり具合が徐々に低下していき、当該スリープモード開始時における総加熱制御時間に補正を加えた時間(以下、「補正制御時間」という。)を、その後の加熱制御時間に加算して現在の総加熱制御時間を、輻射熱等による温まり具合(蓄熱量)の指標値として求めるのが望ましい。 When this sleep mode is executed, the heating control is completely stopped, or the temperature is maintained at an extremely low temperature even when heated, so that the degree of warming due to radiant heat or the like gradually decreases, and the total temperature at the start of the sleep mode is reduced. The time obtained by adding correction to the heating control time (hereinafter referred to as "correction control time") is added to the subsequent heating control time, and the current total heating control time is used as an index of the degree of warming (heat storage amount) due to radiant heat or the like. It is desirable to obtain it as a value.

今、n番目の定着ジョブ(広義)の実行に際して実行される加熱制御時間をCt(n)とし、それ以前の定着ジョブに関連して実行され、スリープモードの時間経過により補正された前回以前の定着ジョブ実行における総加熱制御時間に補正を加えた補正制御時間をCδ(n)とし、さらにn番目の定着ジョブに関連して実行された加熱制御終了時点での定着部30全体の温まり具合を指標する総加熱制御時間をS(n)とすると、上記ベルト回転時間で考察したのと同様な考え方により、S(n)=Ct(n)+Cδ(n)と表すことが可能である。 Now, the heating control time executed when the nth fixing job (broad definition) is executed is set to Ct (n), and it is executed in relation to the fixing job before that, and is corrected by the passage of time in the sleep mode before the previous time. The correction control time obtained by adding the correction to the total heating control time in the fixing job execution is set to Cδ (n), and the warming condition of the entire fixing unit 30 at the end of the heating control executed in connection with the nth fixing job is determined. Assuming that the total heating control time to be indexed is S (n), it is possible to express S (n) = Ct (n) + Cδ (n) by the same idea as considered in the belt rotation time.

ここで、Cδ(n)は、前回の待機モード終了時にバックアップした総加熱制御時間P(n-1)をその後の経過時間(スリープ時間を含む)による放熱状態を鑑みて補正したものであり、本変形例では、バックアップ後のウォームアップ開始時に温度センサー315で検出された加熱ローラー312の温度に基づき補正するようにしている。 Here, Cδ (n) is a correction of the total heating control time P (n-1) backed up at the end of the previous standby mode in consideration of the heat dissipation state due to the subsequent elapsed time (including the sleep time). In this modification, the correction is made based on the temperature of the heating roller 312 detected by the temperature sensor 315 at the start of warm-up after backup.

加熱ローラー312の温度の低下が、前回バックアップした時点からの放熱量を反映していると考えられるからである。 This is because it is considered that the decrease in the temperature of the heating roller 312 reflects the amount of heat radiated from the time of the previous backup.

なお、図2にも示すように、厳密に言えば、温度センサー315は、定着ベルト311の表面温度を検出しているが、温度センサー315の検出位置では、定着ベルト311と加熱ローラー312とがほぼ密着しており、かつ、定着ベルト311の厚みが小さいので温度センサー315の検出温度を加熱ローラー312の温度とみなすことができる。 Strictly speaking, as shown in FIG. 2, the temperature sensor 315 detects the surface temperature of the fixing belt 311. However, at the detection position of the temperature sensor 315, the fixing belt 311 and the heating roller 312 are located. Since they are almost in close contact with each other and the thickness of the fixing belt 311 is small, the temperature detected by the temperature sensor 315 can be regarded as the temperature of the heating roller 312.

図13は、前回の定着ジョブにおける待機モード終了時にバックアップされた総加熱制御時間S(n-1)を、その後のウォームアップ(WU)開始における加熱ローラー312の表面温度に基づき補正した補正値Cδ(n)を示すテーブルである(なお、同図では、簡略化のため一部表記を省略している。)。 FIG. 13 shows a correction value Cδ in which the total heating control time S (n-1) backed up at the end of the standby mode in the previous fixing job is corrected based on the surface temperature of the heating roller 312 at the start of the subsequent warm-up (WU). It is a table showing (n) (note that some notations are omitted in the figure for the sake of brevity).

例えば、本例では、ウォームアップ開始の加熱ローラー312の温度が、30℃以下の場合にはほぼ室温まで加熱ローラー312の温度が低下しているので、それ以前の加熱制御により蓄熱された熱量は、ほぼ放熱されたものと見做して、補正制御時間Cδ(n)は、バックアップされたS(n-1)の大きさに拘わらず、全て「0」となっている。 For example, in this example, when the temperature of the heating roller 312 at the start of warm-up is 30 ° C. or lower, the temperature of the heating roller 312 drops to almost room temperature, so that the amount of heat stored by the heating control before that is The correction control time Cδ (n) is set to “0” regardless of the size of the backed up S (n-1), assuming that the heat is almost dissipated.

そして、ウォームアップ開始時の加熱ローラー312の表面温度が、30℃から徐々に上昇するに連れて(すなわち、前回のスリープモードに移行してウォームアップを開始するまでの経過時間が少なくなるに連れて)、放熱量も少なくなり、前回バックアップされた総加熱制御時間S(n-1)の大きさに応じて、補正制御時間Cδの値も大きくなっていく。 Then, as the surface temperature of the heating roller 312 at the start of warm-up gradually rises from 30 ° C. (that is, as the elapsed time from shifting to the previous sleep mode to starting warm-up decreases). The amount of heat radiation is also reduced, and the value of the correction control time Cδ is also increased according to the magnitude of the total heating control time S (n-1) backed up last time.

図14は、上記図13のテーブルをグラフ化したものである。同グラフにおいて、横軸が、ウォームアップ(WU)開始時における加熱ローラー312の表面温度[℃]を示し、縦軸が、当該表面温度補正された後の補正制御時間Cδ(n)の値を示す。 FIG. 14 is a graph of the table of FIG. 13 above. In the graph, the horizontal axis shows the surface temperature [° C.] of the heating roller 312 at the start of warm-up (WU), and the vertical axis shows the value of the correction control time Cδ (n) after the surface temperature is corrected. show.

グラフBU0~BU9は、それぞれ、補正前の前回の総加熱制御時間S(n-1)の時間[S]が、1000、800、600、480、300、210、150、90、30、0である場合の、補正制御時間Cδ(n)の変化を示している。 In the graphs BU0 to BU9, the time [S] of the previous total heating control time S (n-1) before correction is 1000, 800, 600, 480, 300, 210, 150, 90, 30, 0, respectively. The change of the correction control time Cδ (n) in a certain case is shown.

したがって、図13に示すような相関関係を示すテーブル(第2テーブル)や、近似式(第2演算式:図14に示す総加熱制御時間毎のグラフに基づく関係式。)を予め求めて、例えばROM103に記憶させておけば、前回スリープモード移行直前にバックアップメモリ105にバックアップされた総加熱制御時間S(n-1)と、n回目の定着ジョブにおけるウォームアップ開始時における加熱ローラー312の温度とに基づき、補正制御時間Cδを求めることができる。 Therefore, a table (second table) showing the correlation as shown in FIG. 13 and an approximate expression (second arithmetic expression: a relational expression based on the graph for each total heating control time shown in FIG. 14) are obtained in advance. For example, if stored in the ROM 103, the total heating control time S (n-1) backed up in the backup memory 105 immediately before the previous sleep mode transition and the temperature of the heating roller 312 at the start of warm-up in the nth fixing job. Based on the above, the correction control time Cδ can be obtained.

また、ウォームアップ開始後の加熱制御時間Ct(n)は、n回目の定着ジョブに関連して行われる加熱制御時間であり、n回目の定着ジョブに関連してバックアップされる時間であるから、これにより、加熱ローラー312の輻射熱によるニップ部形成回転体の温まり具合を示す指標としての総加熱制御時間S(n)=Ct(n)+Cδ(n)を求めることができる。 Further, the heating control time Ct (n) after the start of warm-up is the heating control time performed in connection with the nth fixing job, and is the time backed up in connection with the nth fixing job. As a result, the total heating control time S (n) = Ct (n) + Cδ (n) can be obtained as an index indicating the degree of warming of the nip portion forming rotating body due to the radiant heat of the heating roller 312.

上述のように、本変形例では、ニップ部形成部材の蓄熱指標値を、定着ベルト311の総回転時間R(n)によって示されるパラメーター(第1パラメーター)に、加熱ローラー312(加熱源)に対する総加熱制御時間S(n)によって示されるパラメーター(第2パラメーター)を加算して求めることにより、特に、図2にように、加熱ローラー312を使用し、加熱源である加熱ローラー312の加熱位置とニップ部Npとの距離が離されている場合には、より正確な蓄熱指標値を得ることが可能になると解される。 As described above, in this modification, the heat storage index value of the nip portion forming member is set to the parameter (first parameter) indicated by the total rotation time R (n) of the fixing belt 311 with respect to the heating roller 312 (heating source). By adding the parameter (second parameter) indicated by the total heating control time S (n), in particular, as shown in FIG. 2, the heating roller 312 is used, and the heating position of the heating roller 312 which is a heating source is used. It is understood that when the distance between the nip portion and the nip portion Np is separated, a more accurate heat storage index value can be obtained.

なお、通常の制御においては、ヒーター部314の加熱制御を実施していない状態で定着ベルト311が回転することがない場合は、「加熱制御時間」>「ベルト回転時間」になるので、加熱制御時間とベルト回転時間の算出による不整合が生じる場合があり得るので、次のように調整するようにしても構わない。 In normal control, if the fixing belt 311 does not rotate when the heating control of the heater unit 314 is not performed, "heating control time"> "belt rotation time", so that heating control is performed. Inconsistencies may occur due to the calculation of time and belt rotation time, so adjustments may be made as follows.

(i)例えば、加熱制御時間のカウントを開始するときに、装置がある程度冷却された状態であれば(この際、例えば、温度センサー315の検出温度が参照される)、一旦、ベルト回転時間の履歴をリセットしてもよい。つまり、補正回転時間Tδを「0」に設定する。 (I) For example, if the device is cooled to some extent when the counting of the heating control time is started (at this time, for example, the detected temperature of the temperature sensor 315 is referred to), once the belt rotation time is started. You may reset the history. That is, the correction rotation time Tδ is set to “0”.

装置温度が低ければ、ニップ部Npの残存蓄熱量は十分少なくなっており、過去の回転時間の履歴を考慮する必要性がなくなるからである。 This is because if the apparatus temperature is low, the residual heat storage amount of the nip portion Np is sufficiently small, and it is not necessary to consider the history of the past rotation time.

(ii)また、例えば装置がある程度冷却されていない状態で、電源を断続的にオフオン制御して加熱制御を開始する場合には、「実質的な加熱制御時間(通電をオンにしている時間)」<「ベルト回転時間」の関係になる場合もあるので、回転時間の履歴を示す補正回転時間Tδの代わりに、補正制御時間Cδの値を代入するようにして、不整合を回避するようにしてもよい。 (Ii) Further, for example, when the heating control is started by intermittently turning off and on the power supply while the device is not cooled to some extent, "substantial heating control time (time during which the energization is turned on)). Since there may be a relationship of <"belt rotation time", the value of the correction control time Cδ should be substituted instead of the correction rotation time Tδ indicating the history of the rotation time to avoid inconsistency. You may.

上記(i)、(ii)のような第1パラメーターと第2パラメーター間の不整合を回避するための調整は、特に、ウォームアップ制御開始のタイミングで行うと効果的である。 The adjustment for avoiding the inconsistency between the first parameter and the second parameter as described in (i) and (ii) above is particularly effective when the warm-up control is started.

すなわち、ウォームアップ制御開始時において、温度センサー315の温度が例えば、50℃未満の場合には、ベルト回転時間の履歴を示す補正ベルト回転時間Tδを「0」にし、その後のベルト回転時間を第1パラメーターとする。 That is, when the temperature of the temperature sensor 315 is, for example, less than 50 ° C. at the start of warm-up control, the correction belt rotation time Tδ indicating the history of the belt rotation time is set to “0”, and the subsequent belt rotation time is set to “0”. One parameter.

また、ウォームアップ制御開始時において補正制御時間Cδが補正回転時間Tδより小さければ、補正回転時間Tδに代わりに補正制御時間Cδを用いて、第1パラメーターを求める。 If the correction control time Cδ is smaller than the correction rotation time Tδ at the start of the warm-up control, the correction control time Cδ is used instead of the correction rotation time Tδ to obtain the first parameter.

なお、厳密に言えば、この総加熱制御時間はあくまでも輻射等によるニップ部形成部材の温まり具合を指標しているので、上記のように定着ベルト311の回転を介して直接ニップ部Npを加熱する場合に比べて、ニップ部Npの蓄熱量の増大に与える貢献の程度が異なる。 Strictly speaking, since this total heating control time only indicates the degree of warming of the nip portion forming member due to radiation or the like, the nip portion Np is directly heated via the rotation of the fixing belt 311 as described above. Compared with the case, the degree of contribution to the increase in the heat storage amount of the nip portion Np is different.

そこで、輻射熱等によってニップ部形成部材に蓄積される蓄熱量を、ベルト回転時間に換算して、上記実施の形態で求めた指標値R(n)に加算することにより、ニップ部Npの現在の蓄熱量をより正確に反映した指標値を得るようにしてもよい。 Therefore, the amount of heat stored in the nip portion forming member due to radiant heat or the like is converted into the belt rotation time and added to the index value R (n) obtained in the above embodiment to obtain the current nip portion Np. An index value that more accurately reflects the amount of heat storage may be obtained.

輻射熱等によってニップ部Npに蓄積される蓄熱量の指標値(総加熱制御時間)を、上記実施の形態におけるベルト回転時間による蓄熱量の指標値(総回転時間)に換算するには、例えば、加熱ローラー312が、目的の温度に加熱制御されているときにおける輻射熱等による単位時間当たりのニップ部形成回転体に付与する熱量と、ベルト回転による単位時間当たりのニップ部形成回転体に付与する熱量とを、それぞれ予め実験もしくはシミュレーションにより求めておき、両者の単位時間当たりの付与熱量の比率を求めて、当該比率を「総加熱制御時間」に乗じて、「総回転時間」による指標値に変換するようにすればよい。 To convert the index value (total heating control time) of the heat storage amount accumulated in the nip portion Np by radiant heat or the like into the index value (total rotation time) of the heat storage amount based on the belt rotation time in the above embodiment, for example. The amount of heat given to the nip-forming rotating body per unit time by radiant heat or the like when the heating roller 312 is heated and controlled to a target temperature, and the amount of heat given to the nip-forming rotating body per unit time by belt rotation. Are obtained in advance by experiments or simulations, the ratio of the amount of heat applied per unit time of both is obtained, and the ratio is multiplied by the "total heating control time" and converted into an index value based on the "total rotation time". You just have to do it.

(6)上記実施の形態では、総回転時間R(n)(第1パラメーター)を用いてニップ部形成部材の蓄熱指標値とし、上記変形例(3)では、定着ベルト311の総回転時間R(第1パラメーター)に加えて、総加熱制御時間S(n)(第2パラメーター)をも用いて、ニップ部形成部材の蓄熱指標値としたが、例えば、定着ベルト311の代わりに定着ローラーを用いて、加熱源を定着ローラー内に配置して、定着ローラーと加圧ローラー間で、ニップ部Npを形成する場合には、総回転時間で示される第1パラメーターがなくても、総加熱制御時間で示される第2パラメーターのみを、蓄熱指標値とすることも可能である。 (6) In the above embodiment, the total rotation time R (n) (first parameter) is used as the heat storage index value of the nip portion forming member, and in the above modification (3), the total rotation time R of the fixing belt 311 is used. In addition to (first parameter), the total heating control time S (n) (second parameter) was also used as the heat storage index value of the nip portion forming member. For example, a fixing roller was used instead of the fixing belt 311. When the heating source is arranged in the fixing roller and the nip portion Np is formed between the fixing roller and the pressurizing roller, the total heating control is performed even without the first parameter indicated by the total rotation time. It is also possible to use only the second parameter indicated by time as the heat storage index value.

(7)上記実施の形態では、本開示に係る画像形成装置をタンデム型カラープリンターに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。定着ベルト311などの加熱回転体と加圧ローラー32などの加圧部材とを有し、加熱回転体に加圧部材が圧接して加熱回転体と加圧部材間にニップ部Npを形成し、ニップ部NpにシートSを通紙させることで熱定着を行う定着部およびこれを備える画像形成装置に適用できる。 (7) In the above embodiment, an example in which the image forming apparatus according to the present disclosure is applied to a tandem color printer has been described, but the present invention is not limited to this. It has a heating rotating body such as a fixing belt 311 and a pressing member such as a pressurizing roller 32, and the pressurizing member presses against the heating rotating body to form a nip portion Np between the heating rotating body and the pressurizing member. It can be applied to a fixing portion for heat fixing by passing the sheet S through the nip portion Np and an image forming apparatus provided with the fixing portion.

画像形成装置としては、カラー画像形成を実行可能なものやモノクロ画像形成のみが実行可能なものに適用でき、またプリンターに限られず、例えば複写機、ファクシミリ装置、MFP(Multiple Function Peripheral)等の画像形成装置に適用できる。加圧部材は、加圧ローラーなどの回転体に限られず、例えば装置のフレームに固定された加圧パッドなどの非回転体を用いることもできる。 The image forming apparatus can be applied to those capable of performing color image forming or those capable of performing only monochrome image forming, and is not limited to printers, and is not limited to printers, for example, images of copiers, facsimile machines, MFPs (Multiple Function Peripheral) and the like. Applicable to forming equipment. The pressurizing member is not limited to a rotating body such as a pressurizing roller, and a non-rotating body such as a pressurizing pad fixed to the frame of the apparatus can also be used.

(8)また、定着装置も、上記実施の形態に限られず、例えば、ニップ部Npを形成するため定着ベルト311をバックアップする定着部材としての定着ローラー313(図2)の代わりに、樹脂パッドを使用するようにしても構わない。 (8) Further, the fixing device is not limited to the above embodiment, and for example, instead of the fixing roller 313 (FIG. 2) as a fixing member for backing up the fixing belt 311 for forming the nip portion Np, a resin pad is used. You may use it.

さらには、加熱回転体は、定着ベルトに限られず、例えばローラー状(定着ローラー)でも良い。この場合には、定着ローラーと加圧ローラーを「ニップ部形成部材」と捉えることができる。なお、ベルト状の構成と同様に、ヒーターなどの熱源は、ローラー状の加熱回転体の1周のうち、回転方向にニップ部Npとは離間している領域(回転方向にニップ部Npとは異なる位置に存する部分)を加熱する位置に配置されることにより、上記実施の形態における蓄熱指標値を用いて効果的に空回転時の速度制御が行える。 Further, the heating rotating body is not limited to the fixing belt, and may be, for example, a roller shape (fixing roller). In this case, the fixing roller and the pressure roller can be regarded as a "nip portion forming member". Similar to the belt-shaped configuration, the heat source such as a heater is a region of one circumference of the roller-shaped heating rotating body that is separated from the nip portion Np in the rotation direction (the nip portion Np in the rotation direction). By arranging the portions (parts existing at different positions) at the heating positions, the speed control during idling can be effectively performed by using the heat storage index value in the above embodiment.

また、上記実施の形態では、定着ベルト(加熱回転体)に、加圧部材として加圧ローラー(加圧回転体)を圧接させてニップ部Npを形成するようにしたが、場合によっては加圧パッドのような加圧部材を圧接してニップ部Npを形成するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, a pressure roller (pressurized rotating body) is pressed against the fixing belt (heating rotating body) as a pressure member to form a nip portion Np, but in some cases, pressure is applied. A pressure member such as a pad may be pressure-welded to form a nip portion Np.

(9)上記実施の形態における各部材の大きさ、形状、材料、個数などは一例であり、装置構成に応じて適した大きさ、形状、材料、個数等が予め決められる。また、ニップ部Npの蓄熱量を指標する指標値を求めることができる式であれば、例えば、厳密に上記の式(2)などに限定されず、別の複雑な近似式を用いることも可能である。 (9) The size, shape, material, number, etc. of each member in the above embodiment are examples, and the size, shape, material, number, etc. suitable for the device configuration are determined in advance. Further, as long as the formula can obtain an index value for indexing the amount of heat storage in the nip portion Np, for example, the formula is not strictly limited to the above formula (2), and another complicated approximate formula can be used. Is.

また、上記実施の形態で挙げた各指標値に対する閾値の数値もあくまでも一例であって、機種に応じて、あるいは仕様に応じて、予め実験などにより適切な数値が求められてROM103等に格納される。 Further, the numerical value of the threshold value for each index value given in the above embodiment is only an example, and an appropriate numerical value is obtained in advance by an experiment or the like according to the model or the specification and stored in the ROM 103 or the like. To.

≪補足≫
以上、本発明に係る定着装置および画像形成装置について、実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態および変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
≪Supplement≫
The fixing device and the image forming apparatus according to the present invention have been described above based on the embodiments and modifications, but the present invention is not limited to the above embodiments and modifications. By arbitrarily combining the embodiments obtained by applying various modifications to the above-described embodiments and modifications, and the components and functions of the embodiments and modifications without departing from the spirit of the present invention. The realized form is also included in the present invention.

本開示は、未定着画像が形成されたシートをニップ部に通紙して熱定着する定着装置を有する画像形成装置に広く適用することができる。 The present disclosure can be widely applied to an image forming apparatus having a fixing apparatus in which a sheet on which an unfixed image is formed is passed through a nip portion and thermally fixed.

1 プリンター
20 作像部
30 定着部
31 加熱ユニット
32 加圧ローラー(加圧部材)
33 揺動アーム
34 引張りばね
36 変位検出計
100 制御部(第1取得部、第2取得部、第3取得部としても機能)
101 CPU
104 カウンター
105 バックアップメモリ(回転時間記憶部、制御時間記憶部)
106 モーター駆動回路
107 回転速度検出部
108 駆動電流検出部
109 トルクテーブル記憶部
311 定着ベルト(加熱回転体)
312 加熱ローラー(加熱部)
313 定着部材
3131 樹脂パッド
314 ヒーター部
315 温度センサー(温度検出部)
Np ニップ部
Nd ニップ幅
M2 定着モーター
1 Printer 20 Image drawing part 30 Fixing part 31 Heating unit 32 Pressurizing roller (pressurizing member)
33 Swing arm 34 Tension spring 36 Displacement detector 100 Control unit (also functions as 1st acquisition unit, 2nd acquisition unit, 3rd acquisition unit)
101 CPU
104 Counter 105 Backup memory (rotation time storage unit, control time storage unit)
106 Motor drive circuit 107 Rotation speed detection unit 108 Drive current detection unit 109 Torque table storage unit 311 Fixing belt (heating rotating body)
312 Heating roller (heating part)
313 Fixing member 3131 Resin pad 314 Heater part 315 Temperature sensor (Temperature detection part)
Np Nip part Nd Nip width M2 Fixing motor

Claims (19)

加熱部により加熱された加熱回転体に加圧部材を圧接してニップ部を形成し、当該ニップ部に未定着トナー像が形成されたシートを通紙して、定着ジョブを実行する定着装置であって、
前記加熱回転体と加圧部材間の摩擦係数の変化量を指標する第1指標値を取得する第1取得部と、
前記加熱回転体および/または前記加圧部材における、弾性層の剛性率の変化量を指標する第2指標値を取得する第2取得部と、
前記第1指標値と第2指標値に基づき、空回転時における前記加熱回転体の回転速度を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
A fixing device that executes a fixing job by pressing a pressure member against a heated rotating body heated by the heating part to form a nip part, passing a sheet on which an unfixed toner image is formed on the nip part, and executing a fixing job. There,
The first acquisition unit for acquiring the first index value for indexing the amount of change in the coefficient of friction between the heating rotating body and the pressure member, and the first acquisition unit.
A second acquisition unit for acquiring a second index value for indexing the amount of change in the rigidity of the elastic layer in the heating rotating body and / or the pressurizing member.
A control unit that controls the rotation speed of the heated rotating body during idling based on the first index value and the second index value.
A fixing device characterized by being equipped with.
前記第1指標値は、前記加熱回転体の総走行距離および前記ニップ部へのシートの総通紙枚数の少なくとも一方であると共に、
前記第2指標値は、前記加熱回転体と前記加圧部材を含むニップ部形成部材の温まり具合を示す第1のパラメーターを含み、
前記制御部は、
前記第1指標値が第1閾値以上であり、かつ、第2指標値が第2閾値以上である場合に
、初期設定の条件よりも、前記空回転時における前記加熱回転体の回転速度が大きくなるように制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
The first index value is at least one of the total mileage of the heating rotating body and the total number of sheets to be passed through the nip portion, and also.
The second index value includes a first parameter indicating how warm the nip portion forming member including the heating rotating body and the pressurizing member is.
The control unit
When the first index value is equal to or higher than the first threshold value and the second index value is equal to or higher than the second threshold value, the rotation speed of the heated rotating body at the time of idle rotation is larger than the initial setting condition. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is controlled so as to be.
前記第2取得部は、前記空回転に先行して実行される前記加熱回転体が回転した回転時間と当該加熱回転体が停止した停止時間の履歴に基づき、前記第1パラメーターを取得する
ことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
The second acquisition unit acquires the first parameter based on the history of the rotation time of the heated rotating body rotated prior to the idling rotation and the stop time of the heated rotating body stopped. The fixing device according to claim 2, wherein the fixing device is characterized.
前記第2取得部は、
少なくとも定着ジョブ実行時における前記加熱回転体の回転時間を計測し、計測した回転時間を第1のタイミングで履歴として記憶する回転時間記憶部と、
前記空回転開始までに前記加熱回転体の回転停止時間が介在する場合に、当該回転停止の直前における回転時間の履歴の総和を、その直後の回転停止期間の長さに応じて補正して補正回転時間を得る回転時間補正部と、
を備え、
前記補正回転時間にその後の回転時間の履歴を加算した総回転時間を、前記第1パラメーターとして取得する
ことを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
The second acquisition unit is
A rotation time storage unit that measures at least the rotation time of the heated rotating body at the time of executing a fixing job and stores the measured rotation time as a history at the first timing.
When the rotation stop time of the heated rotating body intervenes before the start of idle rotation, the total of the rotation time history immediately before the rotation stop is corrected and corrected according to the length of the rotation stop period immediately after that. A rotation time correction unit that obtains the rotation time, and
Equipped with
The fixing device according to claim 3, wherein the total rotation time obtained by adding the history of subsequent rotation times to the corrected rotation time is acquired as the first parameter.
前記第1のタイミングは、定着ジョブの終了時、装置への電力供給終了時、前記加熱回転体の回転停止時のうちいずれか一つを含む
ことを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
The fixing device according to claim 4, wherein the first timing includes any one of the time when the fixing job is completed, the time when the power supply to the device is finished, and the time when the rotation of the heating rotating body is stopped. ..
前記回転時間補正部は、予め求められた、第1テーブルもしくは第1演算式に基づき、前記回転停止の直前における回転時間の履歴の総和を、その直後の回転停止期間の長さに応じて補正する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の定着装置。
The rotation time correction unit corrects the total sum of the rotation time history immediately before the rotation stop according to the length of the rotation stop period immediately after the rotation stop, based on the first table or the first calculation formula obtained in advance. The fixing device according to claim 4 or 5, wherein the fixing device is characterized in that.
前記第2取得部は、
前記第1パラメーターに加えて、前記空回転に先行して実行された前記加熱部の加熱制御時間に基づき第2パラメーターを取得し、
前記第1パラメーターの値と前記第2パラメーターの値とに基づいて前記第2指標値を取得する
ことを特徴とする請求項4から6までのいずれか1項に記載の定着装置。
The second acquisition unit is
In addition to the first parameter, the second parameter is acquired based on the heating control time of the heating unit executed prior to the idle rotation.
The fixing device according to any one of claims 4 to 6, wherein the second index value is acquired based on the value of the first parameter and the value of the second parameter.
前記第2取得部は、
少なくとも定着ジョブ実行時における前記加熱部の加熱制御時間を計測し、計測した加熱制御時間を第2のタイミングで履歴として記憶する制御時間記憶部と、
前記第2のタイミング直後におけるウォームアップ開始時の前記加熱部の温度に基づき、当該ウォームアップ直前における加熱制御時間の履歴の総和を補正して補正制御時間を得る制御時間補正部と、をさらに備え、
前記補正制御時間にその後の加熱制御時間を加算した総加熱制御時間を、前記第2パラメーターとして取得する
ことを特徴とする請求項7に記載の定着装置。
The second acquisition unit is
A control time storage unit that measures at least the heating control time of the heating unit when the fixing job is executed and stores the measured heating control time as a history at the second timing.
Further provided with a control time correction unit for obtaining a correction control time by correcting the total of the history of the heating control time immediately before the warm-up based on the temperature of the heating unit at the start of warm-up immediately after the second timing. ,
The fixing device according to claim 7, wherein the total heating control time obtained by adding the subsequent heating control time to the correction control time is acquired as the second parameter.
前記第2取得部は、
前記加熱部の加熱制御開始時における前記加熱部の温度を検出し、検出された温度が所定の閾値以下の場合には、前記補正回転時間の履歴をリセットして前記第1パラメーターを取得する
ことを特徴とする請求項8に記載の定着装置。
The second acquisition unit is
The temperature of the heating unit at the start of heating control of the heating unit is detected, and if the detected temperature is equal to or less than a predetermined threshold value, the history of the corrected rotation time is reset to acquire the first parameter. The fixing device according to claim 8.
前記第2取得部は、前記加熱部の加熱制御開始の時点で、前記補正制御時間が、前記補正回転時間より少ない場合には、前記補正回転時間の代わりに前記補正制御時間を用いて、前記第1パラメーターを取得する
ことを特徴とする請求項8に記載の定着装置。
When the correction control time is shorter than the correction rotation time at the time when the heating control of the heating unit is started, the second acquisition unit uses the correction control time instead of the correction rotation time. The fixing device according to claim 8, wherein the first parameter is acquired.
前記加熱部の加熱制御開示の時点は、ウォームアップ制御開始時である
ことを特徴とする請求項9または10に記載の定着装置。
The fixing device according to claim 9 or 10, wherein the time of disclosure of the heating control of the heating unit is the start of warm-up control.
前記第2のタイミングは、定着ジョブの開始時、定着ジョブの終了時、加熱部への電力供給終了時のうちいずれか一つを含む
ことを特徴とする請求項8から11までのいずれか1項に記載の定着装置。
Any one of claims 8 to 11, wherein the second timing includes any one of the start of the fixing job, the end of the fixing job, and the end of power supply to the heating unit. The fixing device described in the section.
前記制御時間補正部は、予め求められた、第2テーブルもしくは第2演算式を利用して、前記ウォームアップ直前における加熱制御時間の履歴の総和を、ウォームアップ制御開始における前記加熱部の温度に基づき補正する
ことを特徴とする請求項8から12までのいずれか1項に記載の定着装置。
The control time correction unit uses the second table or the second arithmetic expression obtained in advance to add the sum of the history of the heating control time immediately before the warm-up to the temperature of the heating unit at the start of the warm-up control. The fixing device according to any one of claims 8 to 12, wherein the fixing device is corrected based on the above.
前記第2取得部は、
前記第1パラメーターに代えて、前記空回転に先行して実行された前記加熱部の加熱制御時間に基づき第2パラメーターを取得し、
前記第2パラメーターの値を前記第2指標値とする
ことを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
The second acquisition unit is
Instead of the first parameter, the second parameter is acquired based on the heating control time of the heating unit executed prior to the idle rotation.
The fixing device according to claim 3, wherein the value of the second parameter is used as the second index value.
前記加熱回転体と前記加圧部材間の相対的な圧接力を指標する第3指標値を取得する第3取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記第1指標値と前記第2指標値および前記第3指標値に基づき、空回転時における前記加熱回転体の回転速度を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
Further, a third acquisition unit for acquiring a third index value for indexing the relative pressure contact force between the heating rotating body and the pressurizing member is provided.
The first aspect of the present invention, wherein the control unit controls the rotation speed of the heated rotating body at the time of idling based on the first index value, the second index value, and the third index value. Fixing device.
前記第1取得部または第2取得部に代えて、前記加熱回転体と加圧部材間の相対的な圧接力を指標する第3指標値を取得する第3取得部を備え、
前記制御部は、前記第1指標値と第3指標値、あるいは第2指標値と第3指標値に基づき、前記空回転時における前記加熱回転体の回転速度を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
Instead of the first acquisition unit or the second acquisition unit, a third acquisition unit for acquiring a third index value for indexing the relative pressure contact force between the heating rotating body and the pressurizing member is provided.
The claim is characterized in that the control unit controls the rotation speed of the heated rotating body at the time of idle rotation based on the first index value and the third index value, or the second index value and the third index value. Item 1. The fixing device according to Item 1.
前記加圧部材は、加圧回転体であって、
前記加圧回転体と前記加熱回転体の一方の回転体が駆動源によって回転駆動されると共に、他方の回転体が従動回転される構成であって、
前記回転駆動される一方の回転体の駆動トルクを検出するトルク検出部を備え、
前記第3指標値は、前記検出された駆動トルクである
ことを特徴とする請求項15または16に記載の定着装置。
The pressurizing member is a pressurizing rotating body.
One of the pressurized rotating body and the heated rotating body is rotationally driven by a drive source, and the other rotating body is driven to rotate.
A torque detecting unit for detecting the driving torque of one of the rotating bodies to be rotationally driven is provided.
The fixing device according to claim 15, wherein the third index value is the detected drive torque.
前記加熱回転体は、周回する無端状のベルトであり、
前記加熱部は、前記ベルトの1周分のうち、周回方向に前記ニップ部とは離間している領域を加熱する
ことを特徴とする請求項1から17までのいずれか1項に記載の定着装置。
The heating rotating body is an endless belt that orbits.
The fixing according to any one of claims 1 to 17, wherein the heating portion heats a region of one round of the belt that is separated from the nip portion in the circumferential direction. Device.
シート上に未定着トナー像を形成する作像部と、前記未定着トナー像をシートに熱定着する定着部とを備えた画像形成装置であって、
前記定着部として、請求項1から18までのいずれか1項に記載の定着装置が用いられることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus including an image forming portion for forming an unfixed toner image on a sheet and a fixing portion for thermally fixing the unfixed toner image to the sheet.
An image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing device according to any one of claims 1 to 18 is used as the fixing unit.
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