JP2022146058A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a fixing device that can prevent a failure in rotation of a fixing rotating body.SOLUTION: A fixing device comprises: a contact pressure control unit CPU 100 that controls a contact pressure changing mechanism. During warm-up for increasing the temperature of a fixing rotating body (fixing belt) to a target temperature, the contact pressure control unit controls the contact pressure changing mechanism based on a current value of a motor (first motor) that rotates a pressure rotating body (pressure roller) to change the contact pressure of the pressure rotating body against the fixing rotating body.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

この発明は定着装置および画像形成装置に関し、特にたとえば、定着回転体と加圧回転体とを備え、記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる、定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus, and more particularly to a fixing device and an image forming apparatus which have a fixing rotator and a pressure rotator and thermally fix a toner image formed on a recording medium.

従来の定着装置の一例が特許文献1に開示される。特許文献1の定着装置は、無端状の金属スリーブを基材とする加熱部材(定着回転体)と、加熱部材の内部に設けられた輻射発熱源と、加熱部材の内面と摺動する摺動面を有する支持部材(定着パッド)と、支持部材の摺動面との間に加熱部材を挟んで加圧するニップ部を形成すると共に、加熱部材を所定方向に従動回転させる加圧ローラ(加圧回転体)と、支持部材の摺動面と反対側に位置して支持部材へ加わる加圧ローラの加圧力を受け止めるバックアップ部材とを備える。 An example of a conventional fixing device is disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200512. The fixing device of Patent Document 1 includes a heating member (fixing rotary member) having an endless metal sleeve as a base material, a radiant heat source provided inside the heating member, and a sliding member that slides against the inner surface of the heating member. A support member (fixing pad) having a surface and a sliding surface of the support member form a nip portion for sandwiching and applying pressure to the heating member. and a backup member located on the side opposite to the sliding surface of the support member and receiving the pressure of the pressure roller applied to the support member.

また、従来の定着装置の他の一例が特許文献2に開示される。特許文献2の定着装置は、モータの駆動によって定着ローラを接離動作させる駆動機構(当接圧変更機構)と、モータの電流値を検出する検出手段と、検出手段によって検出された電流値に基づいてモータの負荷トルクを推定する推定部と、推定部によって推定された負荷トルクに基づいて定着ローラの当接圧を制御する当接圧制御部とを備える。 Another example of a conventional fixing device is disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200021. The fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 includes a drive mechanism (a contact pressure changing mechanism) that causes a fixing roller to contact and separate by driving a motor, a detecting means that detects a current value of the motor, and a current value detected by the detecting means. and an estimating unit for estimating the load torque of the motor, and a contact pressure control unit for controlling the contact pressure of the fixing roller based on the load torque estimated by the estimating unit.

特開2007-233011号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-233011 特開2019-164187号公報JP 2019-164187 A

特許文献1の技術では、加圧回転体の回転に伴って定着回転体を従動回転させているが、定着回転体を所定温度まで昇温するウォームアップ時において、定着パッドと定着回転体との間に高い摩擦力が生じ、定着回転体が加圧回転体に対してスリップしたり、加圧回転体の駆動源(モータ)がロックされたりして、定着回転体に回転不良が生じる恐れがあった。回転不良の状態で定着回転体が加熱されると、定着回転体の一部が急激に加熱されて異常昇温し、定着回転体に歪みや剥離などの損傷が生じてしまう。 In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-130000, the fixing rotator is driven to rotate in accordance with the rotation of the pressure rotator. A high frictional force is generated between them, and the fixing rotator may slip on the pressure rotator, or the drive source (motor) of the pressure rotator may be locked, resulting in rotation failure of the fixing rotator. there were. If the fixing rotator is heated in a state of improper rotation, a portion of the fixing rotator is rapidly heated to an abnormal temperature rise, and damage such as distortion or peeling occurs in the fixing rotator.

一方、特許文献2の技術によれば、当接圧変更機構を駆動するモータの負荷トルクに基づいて定着回転体と加圧回転体との当接圧を制御することで、各部品の部品精度および組み付け精度にバラつきが生じた場合であっても、その当接圧を紙種および紙厚に応じた目標当接圧に調整することが可能である。しかしながら、特許文献2の技術では、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良については、何ら考慮されていない。 On the other hand, according to the technique of Patent Document 2, by controlling the contact pressure between the fixing rotator and the pressure rotator based on the load torque of the motor that drives the contact pressure changing mechanism, the component accuracy of each component is improved. And even if there is a variation in assembly accuracy, the contact pressure can be adjusted to the target contact pressure according to the paper type and paper thickness. However, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002 does not consider the rotation failure of the fixing rotating body during warm-up.

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、定着装置および画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a primary object of the present invention is to provide a novel fixing device and image forming apparatus.

この発明の他の目的は、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良を適切に防止できる、定着装置および画像形成装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus that can appropriately prevent rotation failure of the fixing rotator during warm-up.

第1の発明は、記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、定着回転体、定着回転体を加熱する熱源、定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、加圧回転体を回転駆動させるモータ、モータの電流値を検出する電流値検出部、定着回転体に対する加圧回転体の当接圧を変更可能な当接圧変更機構、および定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、電流値検出部によって検出されたモータの電流値に基づいて当接圧変更機構を制御して、定着回転体に対する加圧回転体の当接圧を変更する当接圧制御部を備える、定着装置である。 A first invention is a fixing device for thermally fixing a toner image formed on a recording medium, comprising: a fixing rotary body; a heat source for heating the fixing rotary body; A pressurizing rotator that forms a nip portion between itself and the fixing rotator and causes the fixing rotator to rotate, a motor that drives the pressure rotator to rotate, a current value detector that detects the current value of the motor, and a fixing rotator. based on the current value of the motor detected by the current value detection unit during warm-up to raise the temperature of the fixing rotor to the target temperature. The fixing device includes a contact pressure control section that controls a contact pressure changing mechanism to change the contact pressure of the pressurizing rotator with respect to the fixing rotator.

第1の発明によれば、加圧回転体を回転駆動させるモータの電流値に応じて、定着回転体に対する加圧回転体の当接圧を制御するので、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良を適切に防止できる。 According to the first invention, the contact pressure of the pressure rotator against the fixing rotator is controlled in accordance with the current value of the motor that drives the pressure rotator to rotate. Defects can be properly prevented.

第2の発明は、記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、定着回転体、定着回転体を加熱する熱源、定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、加圧回転体を回転駆動させるモータ、定着回転体の温度を検出する温度検出部、定着回転体に対する加圧回転体の当接圧を変更可能な当接圧変更機構、および定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、温度検出部によって検出された定着回転体の温度に基づいて当接圧変更機構を制御して、定着回転体に対する加圧回転体の当接圧を変更する当接圧制御部を備える、定着装置である。 A second aspect of the invention is a fixing device for thermally fixing a toner image formed on a recording medium, comprising: a fixing rotary member; a heat source for heating the fixing rotary member; A pressurizing rotator that forms a nip portion between itself and the fixing rotator and causes the fixing rotator to rotate, a motor that drives the pressure rotator to rotate, a temperature detection section that detects the temperature of the fixing rotator, and a fixing rotator. based on the temperature of the fixing rotator detected by the temperature detection unit during warm-up for raising the temperature of the fixing rotator to a target temperature. The fixing device includes a contact pressure control section that controls a contact pressure changing mechanism to change the contact pressure of the pressurizing rotator with respect to the fixing rotator.

第2の発明によれば、定着回転体の温度に応じて、定着回転体に対する加圧回転体の当接圧を制御するので、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良を適切に防止できる。 According to the second invention, the contact pressure of the pressure rotating body against the fixing rotating body is controlled according to the temperature of the fixing rotating body, so that rotation failure of the fixing rotating body during warm-up can be appropriately prevented.

第3の発明は、記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、定着回転体、定着回転体を加熱する熱源、定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、加圧回転体を回転駆動させるモータ、モータの電流値を検出する電流値検出部、および定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、電流値検出部によって検出されたモータの電流値に基づいて当該モータを制御して、加圧回転体の回転速度を変更する速度制御部を備える、定着装置である。 A third aspect of the present invention is a fixing device for thermally fixing a toner image formed on a recording medium, comprising: a fixing rotary member; a heat source for heating the fixing rotary member; A pressurizing rotator that forms a nip portion between itself and the fixing rotator and causes the fixing rotator to rotate, a motor that drives the pressure rotator to rotate, a current value detector that detects the current value of the motor, and a fixing rotation A speed control unit is provided for controlling the motor based on the current value of the motor detected by the current value detection unit during warm-up to raise the temperature of the body to a target temperature, thereby changing the rotational speed of the pressurizing rotor. , the fixing device.

第3の発明によれば、加圧回転体を回転駆動させるモータの電流値に応じて、加圧回転体の回転速度を制御するので、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良を適切に防止できる。 According to the third invention, since the rotation speed of the pressure rotator is controlled according to the current value of the motor that drives the pressure rotator, rotation failure of the fixing rotator during warm-up can be appropriately prevented. can.

第4の発明は、記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、定着回転体、定着回転体を加熱する熱源、定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、加圧回転体を回転駆動させるモータ、定着回転体の温度を検出する温度検出部、および定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、温度検出部によって検出された定着回転体の温度に基づいてモータを制御して、加圧回転体の回転速度を変更する速度制御部を備える、定着装置である。 A fourth aspect of the invention is a fixing device for thermally fixing a toner image formed on a recording medium, comprising: a fixing rotary member; a heat source for heating the fixing rotary member; A pressurizing rotator that forms a nip portion between itself and the fixing rotator and causes the fixing rotator to rotate, a motor that drives the pressure rotator to rotate, a temperature detection section that detects the temperature of the fixing rotator, and a fixing rotation member. a speed control unit for controlling a motor based on the temperature of the fixing rotator detected by the temperature detecting unit during warm-up to raise the temperature of the body to a target temperature, thereby changing the rotation speed of the pressure rotator; It is a fixing device.

第4の発明によれば、定着回転体の温度に応じて、加圧回転体の回転速度を制御するので、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良を適切に防止できる。 According to the fourth invention, since the rotation speed of the pressure rotating body is controlled according to the temperature of the fixing rotating body, it is possible to appropriately prevent rotation failure of the fixing rotating body during warm-up.

第5の発明は、第1から第4のいずれかの発明に係る定着装置を備える、画像形成装置である。 A fifth invention is an image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of the first to fourth inventions.

第5の発明によれば、第1から第4のいずれかの発明と同様に、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良を適切に防止できる。 According to the fifth invention, similarly to any one of the first to fourth inventions, it is possible to appropriately prevent rotation failure of the fixing rotator during warm-up.

この発明によれば、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良を適切に防止できる。 According to the present invention, it is possible to appropriately prevent rotation failure of the fixing rotator during warm-up.

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description of embodiments given below with reference to the drawings.

この発明の第1実施例である画像形成装置の内部構造を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing the internal structure of an image forming apparatus according to a first embodiment of the invention; FIG. 定着装置を示す概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view showing a fixing device; FIG. 定着装置が備える加圧ローラを示す平面図である。3 is a plan view showing a pressure roller included in the fixing device; FIG. 定着装置が備える加圧ユニットを示す斜視図である。3 is a perspective view showing a pressure unit included in the fixing device; FIG. 加圧ユニットを示す概略正面図である。It is a schematic front view showing a pressurizing unit. 加圧ユニットが備える離接カムを示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing a contact/separation cam included in the pressurizing unit; 画像形成装置の電気的な構成の一例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the image forming apparatus; FIG. 図7に示すRAMのメモリマップの一例を示す図である。8 is a diagram showing an example of a memory map of a RAM shown in FIG. 7; FIG. 図7に示すCPUが実行するウォームアップ処理の一例を示すフロー図である。FIG. 8 is a flowchart showing an example of warm-up processing executed by the CPU shown in FIG. 7; この発明の第2実施例である画像形成装置のCPUが実行するウォームアップ処理の一例を示すフロー図である。FIG. 9 is a flowchart showing an example of warm-up processing executed by the CPU of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention; この発明の第3実施例である画像形成装置のCPUが実行するウォームアップ処理の一例を示すフロー図である。FIG. 11 is a flowchart showing an example of warm-up processing executed by the CPU of the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention;

[第1実施例]
図1を参照して、この発明の第1実施例である画像形成装置10は、電子写真方式によって用紙に多色または単色の画像を形成する装置である。詳細は後述するように、画像形成装置10は、用紙(記録媒体)上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置46を備える。
[First embodiment]
Referring to FIG. 1, an image forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention is an apparatus for forming multicolor or monochromatic images on paper by electrophotography. As will be described later in detail, the image forming apparatus 10 includes a fixing device 46 that thermally fixes a toner image formed on a sheet (recording medium).

先ず、画像形成装置10の基本構成について概略的に説明する。なお、この明細書では、ユーザの立ち位置に対向する面、つまり操作ユニット106(図7参照)が設けられる側の面を前面(正面)として画像形成装置10およびその構成部材の前後方向(奥行方向)を規定する。また、画像形成装置10およびその構成部材の左右方向(横方向)は、ユーザから画像形成装置10を見た状態を基準として規定する。 First, the basic configuration of the image forming apparatus 10 will be schematically described. In this specification, the surface facing the standing position of the user, that is, the surface on which the operation unit 106 (see FIG. 7) is provided is defined as the front surface (the front surface). direction). Further, the left-right direction (horizontal direction) of the image forming apparatus 10 and its constituent members is defined based on the state of viewing the image forming apparatus 10 from the user.

図1に示すように、この第1実施例では、画像形成装置10は、複写機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能などを有する複合機(MFP:Multifunction Peripheral)である。画像形成装置10は、画像形成部30等を備える装置本体12、およびその上方に配置される画像読取装置14を含む。 As shown in FIG. 1, in this first embodiment, the image forming apparatus 10 is a multifunction peripheral (MFP) having a copying function, a printer function, a scanner function, a facsimile function, and the like. The image forming apparatus 10 includes an apparatus body 12 having an image forming section 30 and the like, and an image reading device 14 arranged thereabove.

画像読取装置14は、透明材によって形成される原稿載置台16を備える。原稿載置台16の上方には、ヒンジ等を介して原稿押えカバー18が開閉自在に取り付けられる。この原稿押えカバー18には、原稿載置トレイ20に載置された原稿を画像読取位置22に対して1枚ずつ自動的に給紙するADF(自動原稿送り装置)24が設けられる。また、原稿載置台16の前面側には、ユーザによる印刷指示等の入力操作を受け付ける操作ユニット106が設けられる。この操作ユニット106には、タッチパネルディスプレイ等のディスプレイおよび各種の操作ボタン等が適宜設けられる。 The image reading device 14 includes a document table 16 made of a transparent material. A document holding cover 18 is attached above the document table 16 via a hinge or the like so as to be freely opened and closed. The document holding cover 18 is provided with an ADF (automatic document feeder) 24 for automatically feeding the documents placed on the document placement tray 20 one by one to the image reading position 22 . Further, on the front side of the document table 16, an operation unit 106 is provided for receiving an input operation such as a print instruction by the user. The operation unit 106 is appropriately provided with a display such as a touch panel display and various operation buttons.

また、画像読取装置14には、光源、複数のミラー、結像レンズおよびラインセンサ等を備える画像読取部26が内蔵される。画像読取部26は、原稿表面を光源によって露光し、原稿表面から反射した反射光を複数のミラーによって結像レンズに導く。そして、結像レンズによって反射光をラインセンサの受光素子に結像させる。ラインセンサでは、受光素子に結像した反射光の輝度や色度が検出され、原稿表面の画像に基づく画像データが生成される。ラインセンサとしては、CCD(Charge Coupled Device)またはCIS(Contact Image Sensor)等が用いられる。 The image reader 14 also incorporates an image reader 26 including a light source, a plurality of mirrors, an imaging lens, a line sensor, and the like. The image reading unit 26 exposes the surface of the document with a light source, and guides the reflected light reflected from the surface of the document to the imaging lens with a plurality of mirrors. Then, the image forming lens forms an image of the reflected light on the light receiving element of the line sensor. The line sensor detects the luminance and chromaticity of the reflected light imaged on the light receiving element, and generates image data based on the image of the surface of the document. A CCD (Charge Coupled Device), CIS (Contact Image Sensor), or the like is used as the line sensor.

装置本体12には、CPU100、RAM102およびHDD104等(図7参照)を含む制御部28、および画像形成部30などが内蔵される。制御部28(具体的にはCPU100)は、ユーザによる操作ユニット106への入力操作などに応じて、定着装置46を含む画像形成装置10の各部位に制御信号を送信し、画像形成装置10に種々の動作を実行させる。 The apparatus main body 12 incorporates a control section 28 including a CPU 100, a RAM 102, an HDD 104 and the like (see FIG. 7), an image forming section 30, and the like. The control unit 28 (specifically, the CPU 100 ) transmits control signals to each part of the image forming apparatus 10 including the fixing device 46 in response to the user's input operation to the operation unit 106 , and the image forming apparatus 10 . Cause various actions to be performed.

画像形成部30は、露光ユニット32、現像器34、感光体ドラム36、クリーナユニット38、帯電器40、中間転写ベルトユニット42、二次転写ローラ44および定着装置46等を備え、給紙トレイ48または手差し給紙トレイ50から搬送される用紙上に画像を形成し、画像形成済みの用紙を排紙トレイ52に排出する。用紙上に画像を形成するための画像データとしては、画像読取部26で読み取った画像データまたは外部コンピュータから送信された画像データ等が利用される。 The image forming section 30 includes an exposure unit 32, a developing device 34, a photosensitive drum 36, a cleaner unit 38, a charging device 40, an intermediate transfer belt unit 42, a secondary transfer roller 44, a fixing device 46, and the like. Alternatively, an image is formed on the paper conveyed from the manual paper feed tray 50 and the paper on which the image has been formed is discharged to the paper discharge tray 52 . As image data for forming an image on paper, image data read by the image reading unit 26, image data transmitted from an external computer, or the like is used.

なお、画像形成装置10において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)の4色のカラー画像に応じたものである。このため、現像器34、感光体ドラム36、クリーナユニット38および帯電器40のそれぞれは、各色に応じた4種類の潜像を形成するように4個ずつ設けられ、これらによって4つの画像ステーションが構成される。 The image data handled by the image forming apparatus 10 corresponds to four color images of black (K), cyan (C), magenta (M) and yellow (Y). For this reason, four developing devices 34, photosensitive drums 36, cleaner units 38, and charging devices 40 are provided so as to form four types of latent images corresponding to each color, thereby forming four image stations. Configured.

感光体ドラム36は、導電性を有する円筒状の基体の表面に感光層が形成された像担持体であり、帯電器40は、この感光体ドラム36の表面を所定の電位に帯電させる部材である。また、露光ユニット32は、レーザ出射部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット(LSU)として構成され、帯電された感光体ドラム36の表面を露光することによって、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム36の表面に形成する。現像器34は、感光体ドラム36の表面に形成された静電潜像を4色(YMCK)のトナーによって顕像化するものである。また、クリーナユニット38は、現像および画像転写後における感光体ドラム36の表面に残留したトナーを除去する。 The photoreceptor drum 36 is an image carrier in which a photosensitive layer is formed on the surface of a conductive cylindrical substrate, and the charger 40 is a member that charges the surface of the photoreceptor drum 36 to a predetermined potential. be. The exposure unit 32 is configured as a laser scanning unit (LSU) having a laser emitting section, a reflecting mirror, and the like, and exposes the surface of the charged photoreceptor drum 36 to an electrostatic latent image corresponding to the image data. An image is formed on the surface of the photoreceptor drum 36 . The developing device 34 visualizes the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 36 with toner of four colors (YMCK). Also, the cleaner unit 38 removes toner remaining on the surface of the photosensitive drum 36 after development and image transfer.

中間転写ベルトユニット42は、中間転写ベルト54、駆動ローラ56、従動ローラ58、および4つの中間転写ローラ60などを備え、感光体ドラム36の上方に配置される。中間転写ベルト54は、可撓性を有する無端状のベルトであって、駆動ローラ56および従動ローラ58等の複数のローラによって張架されて、その表面(外周面)が感光体ドラム36の表面に当接するように配置される。この中間転写ベルト54は、駆動ローラ56の回転駆動に伴い、所定方向に回転(周回移動)する。中間転写ローラ60は、中間転写ベルト54を挟んで各感光体ドラム36と対向する位置のそれぞれに配置される。画像形成時には、この中間転写ローラ60を用いて、各感光体ドラム36に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト54に順次重ねて転写することで、中間転写ベルト54上に多色のトナー像が形成される。 The intermediate transfer belt unit 42 includes an intermediate transfer belt 54 , a drive roller 56 , a driven roller 58 , four intermediate transfer rollers 60 , etc., and is arranged above the photosensitive drum 36 . The intermediate transfer belt 54 is a flexible endless belt, stretched by a plurality of rollers such as a driving roller 56 and a driven roller 58, and its surface (outer peripheral surface) is aligned with the surface of the photosensitive drum 36. is arranged to abut on the The intermediate transfer belt 54 rotates (rotates) in a predetermined direction as the driving roller 56 rotates. The intermediate transfer rollers 60 are arranged at respective positions facing the respective photosensitive drums 36 with the intermediate transfer belt 54 interposed therebetween. At the time of image formation, the intermediate transfer roller 60 is used to sequentially transfer the toner images of the respective colors formed on the photoreceptor drums 36 onto the intermediate transfer belt 54 so as to transfer multicolor toner onto the intermediate transfer belt 54 . An image is formed.

二次転写ローラ44は、中間転写ベルト54を挟んで駆動ローラ56と対向するように設けられる。この二次転写ローラ44と中間転写ベルト54との間の二次転写ニップ部を用紙が通過することによって、中間転写ベルト54に形成されたトナー像が用紙に転写される。 The secondary transfer roller 44 is provided so as to face the driving roller 56 with the intermediate transfer belt 54 interposed therebetween. The toner image formed on the intermediate transfer belt 54 is transferred onto the sheet by passing the sheet through the secondary transfer nip portion between the secondary transfer roller 44 and the intermediate transfer belt 54 .

定着装置46は、定着ベルト62および加圧ローラ64等を備え、二次転写ローラ44の上方(用紙搬送方向の下流側)に配置される。定着ベルト62内には、定着パッド76および熱源82など(図2参照)が設けられており、定着ベルト62は、熱源82によって所定の定着温度(たとえば170℃)となるように加熱される。また、加圧ローラ64は、定着パッド76との間で定着ベルト62を押圧するように設けられる。この加圧ローラ64と定着ベルト62との間の定着ニップ部N(図2参照)を用紙が通過することによって、用紙に転写されたトナー像が溶融、混合および圧接されて、用紙に対してトナー像が熱定着される。定着装置46の具体的構成については後述する。 The fixing device 46 includes a fixing belt 62, a pressure roller 64, and the like, and is arranged above the secondary transfer roller 44 (on the downstream side in the paper transport direction). A fixing pad 76 and a heat source 82 (see FIG. 2) are provided inside the fixing belt 62, and the fixing belt 62 is heated by the heat source 82 to a predetermined fixing temperature (for example, 170.degree. C.). Further, the pressure roller 64 is provided so as to press the fixing belt 62 against the fixing pad 76 . As the paper passes through the fixing nip portion N (see FIG. 2) between the pressure roller 64 and the fixing belt 62, the toner image transferred to the paper is melted, mixed, and pressed against the paper. The toner image is thermally fixed. A specific configuration of the fixing device 46 will be described later.

このような装置本体12内には、給紙トレイ48または手差し給紙トレイ50からの用紙をレジストローラ68、二次転写ローラ44および定着装置46を経由させて排紙トレイ52に送るための第1用紙搬送路L1が形成される。また、用紙に対して両面印刷を行う際に、片面印刷が終了して定着装置46を通過した後の用紙を、二次転写ローラ44の用紙搬送方向の上流側において第1用紙搬送路L1に戻すための第2用紙搬送路L2が形成される。この第1用紙搬送路L1および第2用紙搬送路L2には、用紙に対して補助的に推進力を与えるための複数の搬送ローラ66が適宜設けられる。 In the apparatus main body 12, there is provided a feed tray 48 or a manual feed tray 50 for sending the paper to the discharge tray 52 via the registration roller 68, the secondary transfer roller 44 and the fixing device 46. 1 paper transport path L1 is formed. Also, when performing double-sided printing on a sheet of paper, after single-sided printing has been completed and the sheet has passed through the fixing device 46, the sheet is transferred to the first sheet conveying path L1 on the upstream side of the secondary transfer roller 44 in the sheet conveying direction. A second paper transport path L2 for returning is formed. A plurality of transport rollers 66 are appropriately provided in the first paper transport path L1 and the second paper transport path L2 for providing auxiliary driving force to the paper.

続いて、図2~図6を参照して、定着装置46の機械的な構成について説明する。定着装置46は、定着回転体の一例である定着ベルト62と加圧回転体の一例である加圧ローラ64とを備え、これらの間に形成される定着ニップ部Nに用紙を通過させることによって、用紙にトナー像を定着させる。 Next, the mechanical configuration of the fixing device 46 will be described with reference to FIGS. 2 to 6. FIG. The fixing device 46 includes a fixing belt 62, which is an example of a fixing rotating member, and a pressure roller 64, which is an example of a pressing rotating member. , to fix the toner image on the paper.

具体的には、図2および図3に示すように、定着装置46は、定着ベルト62等を有するヒータユニット70と、加圧ローラ64等を有する加圧ユニット72とを含む。これらヒータユニット70および加圧ユニット72が備える各部材は、図示しない定着フレームによって所定の配置態様で一体的に保持される。 Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the fixing device 46 includes a heater unit 70 having a fixing belt 62 and the like, and a pressure unit 72 having a pressure roller 64 and the like. Each member of the heater unit 70 and the pressure unit 72 is integrally held in a predetermined arrangement by a fixing frame (not shown).

ヒータユニット70は、略円筒状に形成されて前後方向(用紙の幅方向)に延びる定着ベルト62を備える。定着ベルト62としては、たとえば、ポリイミド等の合成樹脂またはニッケル等の金属によって形成された帯状の基材の表面に離型層を設けたものが用いられる。このような定着ベルト62は、その軸線回りに回転可能に設けられており、その内径は、たとえば30mmである。また、定着ベルト62の内部には、定着パッド76、支持部材78、反射板80および熱源82などが設けられる。 The heater unit 70 includes a fixing belt 62 that is formed in a substantially cylindrical shape and extends in the front-rear direction (the width direction of the paper). As the fixing belt 62, for example, a band-shaped base material formed of a synthetic resin such as polyimide or a metal such as nickel and provided with a release layer on the surface thereof is used. Such a fixing belt 62 is provided rotatably around its axis, and its inner diameter is, for example, 30 mm. A fixing pad 76 , a support member 78 , a reflector 80 , a heat source 82 and the like are provided inside the fixing belt 62 .

定着パッド76は、定着ベルト62の内周面と摺接するように固定的に設けられる固定部材であって、定着ベルト62の軸方向に沿って延びる長板状に形成される。定着パッド76は、その外周面(少なくとも定着ベルト62との摺接面)に摺接シート76aを有しており、この摺接シート76aには、定着ベルト62との摩擦力を低減するための摺動オイルが塗布される。定着パッド76の長さは、定着ベルト62の軸方向長さ(幅)と同じ大きさである。 The fixing pad 76 is a fixing member that is fixedly provided so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 62 , and is formed in the shape of a long plate extending along the axial direction of the fixing belt 62 . The fixing pad 76 has a sliding contact sheet 76a on its outer peripheral surface (at least the sliding contact surface with the fixing belt 62). Sliding oil is applied. The length of the fixing pad 76 is the same as the axial length (width) of the fixing belt 62 .

支持部材78は、定着パッド76を定着ベルト62の内周面に押し当てながら支持する部材であって、その両端部は定着フレームに固定されている。この第1実施例では、支持部材78は、断面略L字状に形成されており、定着パッド76が固定される長板状の固定部78aと、固定部78aの幅方向端部から立設される長板状の立設部78bとを有している。また、支持部材78には、熱源82側の面を覆うように、薄板状の反射板80が取り付けられる。 The support member 78 is a member that supports the fixing pad 76 while pressing it against the inner circumferential surface of the fixing belt 62, and both ends of the support member 78 are fixed to the fixing frame. In this first embodiment, the support member 78 is formed to have a substantially L-shaped cross section, and includes a long plate-shaped fixing portion 78a to which the fixing pad 76 is fixed, and a fixing portion 78a extending from the widthwise end of the fixing portion 78a. and a long plate-shaped standing portion 78b. A thin reflector 80 is attached to the support member 78 so as to cover the surface on the heat source 82 side.

熱源82は、定着ベルト62を加熱するための部材であって、定着ベルト62の軸方向に沿って延びるように設けられる。熱源82としては、ハロゲンランプ等のランプヒータが用いられる。この第1実施例では、熱源82は、定着ベルト62の軸方向中央部を加熱する第1ランプヒータ82aと、定着ベルト62の軸方向両端部を加熱する第2ランプヒータ82bとを含む。第1ランプヒータ82aおよび第2ランプヒータ82bは、用紙幅に応じて使い分けられる。 The heat source 82 is a member for heating the fixing belt 62 and is provided so as to extend along the axial direction of the fixing belt 62 . A lamp heater such as a halogen lamp is used as the heat source 82 . In this first embodiment, the heat source 82 includes a first lamp heater 82a that heats the central portion of the fixing belt 62 in the axial direction, and a second lamp heater 82b that heats both ends of the fixing belt 62 in the axial direction. The first lamp heater 82a and the second lamp heater 82b are selectively used according to the paper width.

加圧ユニット72は、定着ベルト62を挟んで定着パッド76と対向する位置に配置される加圧ローラ64を備える。加圧ローラ64は、定着ベルト62の軸方向と平行に延びるように設けられ、定着パッド76との間で定着ベルト62を押圧することで、定着ベルト62との間に定着ニップ部Nを形成する。 The pressure unit 72 includes a pressure roller 64 arranged at a position facing the fixing pad 76 with the fixing belt 62 interposed therebetween. The pressure roller 64 is provided so as to extend parallel to the axial direction of the fixing belt 62 , and presses the fixing belt 62 against the fixing pad 76 to form a fixing nip portion N between itself and the fixing belt 62 . do.

具体的には、図3に示すように、加圧ローラ64は、円筒状のローラ部84を備える。ローラ部84は、アルミニウム等の金属によって形成される円筒状の芯材と、シリコーンゴム等の弾性材によって形成され、芯材の表面を覆う弾性層と、フッ素系樹脂などの摩擦係数の低い材料によって形成され、弾性層の表面を覆う離型層とを有する。ローラ部84の軸方向長さは、定着ベルト62の軸方向長さと同じ大きさである。 Specifically, as shown in FIG. 3 , the pressure roller 64 has a cylindrical roller portion 84 . The roller portion 84 is formed of a cylindrical core material made of metal such as aluminum and an elastic material such as silicone rubber, and is composed of an elastic layer covering the surface of the core material and a material having a low coefficient of friction such as fluorine-based resin. and a release layer covering the surface of the elastic layer. The axial length of the roller portion 84 is the same as the axial length of the fixing belt 62 .

また、この第1実施例では、ローラ部84の両端部には、シリコーンゴム等の摩擦抵抗の大きい(つまりグリップ力がある)材料によって形成される薄肉のグリップ部86が設けられる。グリップ部86は、定着ニップ部Nを通過する用紙の幅方向外側(用紙幅外)の位置に配置され、その厚み(離型層からの突出高さ)は、たとえば200μmである。このようなグリップ部86をローラ部84に設けることによって、後述のように加圧ローラ64を低当接圧状態にしても、加圧ローラ64の回転力を定着ベルト62に適切に伝えることができる。 Further, in the first embodiment, both ends of the roller portion 84 are provided with thin grip portions 86 made of a material having a large frictional resistance (that is, having a gripping force) such as silicone rubber. The grip portion 86 is arranged at a position on the outside in the width direction of the paper passing through the fixing nip portion N (outside the width of the paper), and its thickness (protruding height from the release layer) is, for example, 200 μm. By providing such a grip portion 86 in the roller portion 84, even if the pressure roller 64 is in a low contact pressure state as described later, the rotational force of the pressure roller 64 can be appropriately transmitted to the fixing belt 62. can.

加圧ローラ64のローラ軸88の一方端部(後端部)には、図示しないギアまたはギア列を介して第1モータ90(図7参照)が連結される。加圧ローラ64は、この第1モータ90からの駆動力を受けて回転駆動され、この加圧ローラ64の回転駆動に伴い、定着ベルト62が加圧ローラ64の回転方向と逆方向に従動回転する。すなわち、加圧ローラ64は、定着ベルト62の外周面と当接して定着ベルト62との間に定着ニップ部Nを形成すると共に、この定着ニップ部Nを介して定着ベルト62に回転駆動力を伝達することによって、定着ベルト62を従動回転させる。また、第1モータ90には、第1モータ90に流れる電流(モータ電流値)を検出するカレントトランス等の電流センサ92(図7参照)が設けられる。 A first motor 90 (see FIG. 7) is connected to one end (rear end) of the roller shaft 88 of the pressure roller 64 via a gear or gear train (not shown). The pressure roller 64 is driven to rotate by receiving the driving force from the first motor 90 , and as the pressure roller 64 is driven to rotate, the fixing belt 62 is driven to rotate in the direction opposite to the rotation direction of the pressure roller 64 . do. That is, the pressure roller 64 abuts on the outer peripheral surface of the fixing belt 62 to form a fixing nip portion N between itself and the fixing belt 62 , and applies a rotational driving force to the fixing belt 62 via this fixing nip portion N. By transmitting, the fixing belt 62 is driven to rotate. Further, the first motor 90 is provided with a current sensor 92 (see FIG. 7) such as a current transformer for detecting the current (motor current value) flowing through the first motor 90 .

図2に戻って、定着装置46は、定着ベルト62の表面温度を検出するサーモパイルまたはサーミスタ等の温度センサ94を備える。温度センサ94は、たとえば、定着ベルト62の軸方向中央部の表面温度を検出する第1温度センサと、定着ベルト62の軸方向端部の表面温度を検出する第2温度センサとを含む。また、定着ニップ部Nの用紙搬送方向における下流側には、定着ベルト62に対する用紙の巻き付きを防止するための剥離板96が設けられる。 Returning to FIG. 2, the fixing device 46 has a temperature sensor 94 such as a thermopile or a thermistor that detects the surface temperature of the fixing belt 62 . Temperature sensor 94 includes, for example, a first temperature sensor that detects the surface temperature of the central portion of fixing belt 62 in the axial direction, and a second temperature sensor that detects the surface temperature of the ends of fixing belt 62 in the axial direction. A peeling plate 96 for preventing the paper from winding around the fixing belt 62 is provided on the downstream side of the fixing nip portion N in the paper conveying direction.

また、定着装置46は、定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧を変更可能な当接圧変更機構110(離接機構)を備える。この第1実施例では、加圧ユニット72に当接圧変更機構110が設けられ、定着ベルト62に対して加圧ローラ64を離接方向に移動させることで、定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧(押圧力)が変更される。また、この当接圧変更機構110は、定着ベルト62に対して加圧ローラ64を完全に離間させることも可能である。以下、図4~図6を参照して、当接圧変更機構110の一例について説明する。ただし、当接圧変更機構110の具体的構成は、これに限定されない。 The fixing device 46 also includes a contact pressure changing mechanism 110 (contact/separation mechanism) capable of changing the contact pressure of the pressure roller 64 against the fixing belt 62 . In this first embodiment, the pressure unit 72 is provided with a contact pressure changing mechanism 110, and by moving the pressure roller 64 with respect to the fixing belt 62 in the separating and contacting direction, the pressure roller 64 with respect to the fixing belt 62 is adjusted. is changed. Also, the contact pressure changing mechanism 110 can completely separate the pressure roller 64 from the fixing belt 62 . An example of the contact pressure changing mechanism 110 will be described below with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. However, the specific configuration of the contact pressure changing mechanism 110 is not limited to this.

図4および図5に示すように、当接圧変更機構110は、加圧ユニット72の両端部に設けられて、加圧ローラ64の軸方向と直交する方向に延びる一対の加圧レバー112を備える。加圧レバー112のそれぞれは、その中央部において、軸受114を介して加圧ローラ64のローラ軸88を回転可能に支持する。また、加圧レバー112のそれぞれは、その一方端部(下端部)に、定着フレームに設けられた回動支軸116と係合する係合孔118を有する。回動支軸116は、定着ベルト62の軸方向と平行に延びるように設けられており、加圧レバー112は、回動支軸116を支点として定着ベルト62と離接する方向(左右方向)に回動可能である。加圧ローラ64は、この加圧レバー112の回動に伴い、定着ベルト62と離接する方向に変位する。さらに、加圧レバー112のそれぞれは、その他端部(上端部)に、付勢部材の一例である引張コイルばね(図示せず)の一方端部を係止する係止部120を有する。引張コイルばねの他端部は、定着フレームに係止されており、加圧レバー112(延いては加圧ローラ64)には、加圧ローラ64が定着ベルト62に圧接する方向(左方向)に所定の付勢力が作用する。 As shown in FIGS. 4 and 5, the contact pressure changing mechanism 110 includes a pair of pressure levers 112 provided at both ends of the pressure unit 72 and extending in a direction orthogonal to the axial direction of the pressure roller 64. Prepare. Each pressure lever 112 rotatably supports the roller shaft 88 of the pressure roller 64 via a bearing 114 at its central portion. Further, each pressure lever 112 has an engagement hole 118 at one end (lower end) that engages with a pivot shaft 116 provided on the fixing frame. Rotating support shaft 116 is provided so as to extend parallel to the axial direction of fixing belt 62 , and pressure lever 112 moves in a direction (horizontal direction) to separate and contact fixing belt 62 with rotation supporting shaft 116 as a fulcrum. It is rotatable. As the pressure lever 112 rotates, the pressure roller 64 is displaced in a direction away from and in contact with the fixing belt 62 . Furthermore, each pressure lever 112 has, at its other end (upper end), a locking portion 120 that locks one end of a tension coil spring (not shown), which is an example of a biasing member. The other end of the tension coil spring is locked to the fixing frame, and the pressure lever 112 (and thus the pressure roller 64) is provided in a direction (leftward direction) in which the pressure roller 64 is pressed against the fixing belt 62. A predetermined urging force acts on .

また、当接圧変更機構110は、定着ベルト62の軸方向と平行に延びるように設けられるカム軸122を備える。カム軸122の両端部は、定着フレームによって回転可能に支持される。また、カム軸122の両端部には、加圧レバー112の隣接位置に離接カム124が設けられ、加圧レバー112には、離接カム124との当接部126が設けられる。さらに、カム軸122の一方端部(後端部)には、図示しないギアまたはギア列を介して第2モータ128(図7参照)が連結される。カム軸122は、第2モータ128からの駆動力を受けてその軸線回りに正逆方向に回転駆動され、離接カム124は、カム軸122と共に回転する。 The contact pressure changing mechanism 110 also includes a cam shaft 122 that extends parallel to the axial direction of the fixing belt 62 . Both ends of the cam shaft 122 are rotatably supported by a fixing frame. Further, on both ends of the cam shaft 122 , contact and separation cams 124 are provided at positions adjacent to the pressure lever 112 , and the pressure lever 112 is provided with a contact portion 126 with the contact and separation cam 124 . Further, a second motor 128 (see FIG. 7) is connected to one end (rear end) of the camshaft 122 via a gear or gear train (not shown). The cam shaft 122 receives a driving force from a second motor 128 and is driven to rotate about its axis in forward and reverse directions, and the contact/separation cam 124 rotates together with the cam shaft 122 .

図6に示すように、離接カム124は、領域R1において、カム軸122の軸中心からの距離がLsからLeまで徐々に遠くなる形状となっている。このため、離接カム124は、第2モータ128からの回転駆動力を受けて、当接部126との当接位置が領域R1となる回転位置において正逆方向に回転することで、加圧レバー112を回動させることができ、定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧(押圧力)を変更することができる。なお、カム軸122の軸中心からの距離が最も遠くなる位置Eにおいて離接カム124が当接部126と当接した状態(図5の状態)では、加圧ローラ64が定着ベルト62から離間した状態となる。 As shown in FIG. 6, the contact/separation cam 124 has a shape in which the distance from the center of the cam shaft 122 gradually increases from Ls to Le in the region R1. Therefore, the contact/separation cam 124 receives the rotational driving force from the second motor 128, and rotates in the normal and reverse directions at the rotational position where the contact position with the contact portion 126 is the region R1, thereby applying pressure. The lever 112 can be rotated, and the contact pressure (pressing force) of the pressure roller 64 against the fixing belt 62 can be changed. Note that when the separation/contact cam 124 is in contact with the contact portion 126 at the position E where the distance from the center of the cam shaft 122 is the furthest (the state shown in FIG. 5), the pressure roller 64 is separated from the fixing belt 62. state.

このような定着装置46は、画像形成時には、定着ベルト62が所定の定着温度を保ち、また、加圧ローラ64が定着ベルト62に所定の当接圧(押圧力)で当接した状態の定着ニップ部Nに対して用紙を通過させることで、用紙にトナー像を定着させる。したがって、起動時などにおいて定着ベルト62の温度が低いときには、用紙に画像形成を行う前に、定着ベルト62を回転させながら所定の定着温度(目標温度)まで昇温するウォームアップ動作が実行される。この際、定着ベルト62の温度が低い段階では、定着パッド76の摺動オイルの粘度が高くなり、定着ベルト62と定着パッド76との間に高い摩擦力が生じる。このため、定着ベルト62が加圧ローラ64に対してスリップしたり、加圧ローラ64を駆動する第1モータ90に大きな負荷がかかって第1モータ90がロックされたりして、定着ベルト62に回転不良が生じる恐れがあった。したがって、第1モータ90にかかる負荷を抑制しつつ、定着ベルト62のスリップを防止する技術が必要となる。 In such a fixing device 46, during image formation, the fixing belt 62 maintains a predetermined fixing temperature, and the pressure roller 64 contacts the fixing belt 62 with a predetermined contact pressure (pressing force). By passing the paper through the nip portion N, the toner image is fixed on the paper. Therefore, when the temperature of the fixing belt 62 is low at the time of start-up or the like, a warm-up operation is performed to raise the temperature to a predetermined fixing temperature (target temperature) while rotating the fixing belt 62 before forming an image on paper. . At this time, when the temperature of the fixing belt 62 is low, the sliding oil of the fixing pad 76 has a high viscosity, and a high frictional force is generated between the fixing belt 62 and the fixing pad 76 . As a result, the fixing belt 62 slips on the pressure roller 64 , or the first motor 90 that drives the pressure roller 64 is subjected to a large load and the first motor 90 is locked. There was a risk of poor rotation. Therefore, a technique for preventing the fixing belt 62 from slipping while suppressing the load applied to the first motor 90 is required.

そこで、この第1実施例では、ウォームアップ時において、加圧ローラ64の回転トルクと比例関係にある第1モータ90の電流値に基づいて、当接圧変更機構110(具体的には第2モータ128)を制御し、定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧を変更することで、定着ベルト62の回転不良を防止するようにした。 Therefore, in the first embodiment, during warm-up, the contact pressure changing mechanism 110 (specifically, the second motor 90) is adjusted based on the current value of the first motor 90, which is proportional to the rotational torque of the pressure roller 64. By controlling the motor 128) and changing the contact pressure of the pressure roller 64 against the fixing belt 62, rotation failure of the fixing belt 62 is prevented.

具体的には、ウォームアップ開始時は、加圧ローラ64の当接圧を定着ベルト62がスリップしない程度の低当接圧である第1当接圧(たとえば30N)に設定しておく。そして、第1モータ90の電流値をモニタしながら、この電流値が、第1モータ90を適切に駆動できる範囲で予め設定した上限値(たとえば1800mA)を超えないように、加圧ローラ64の当接圧を目標とする目標当接圧(たとえば300N)となるまで徐々に上げていく。たとえば、第1モータ90の電流値が上限値よりも低い値に予め設定した閾値(たとえば1500mA)以下になったら当接圧を所定値だけ上げるというように、加圧ローラ64の当接圧を目標当接圧まで段階的に(たとえば3~5段階で)上げていくとよい。或いは、加圧ローラ64の当接圧を第1当接圧から線形的に上げていき、第1モータ90の電流値が上限値に達すると当接圧の変更を一旦停止し、第1モータ90の電流値が閾値まで低くなると加圧ローラ64の当接圧を再度上げるというようにして、第1モータ90の電流値が上限値と閾値との間に収まる範囲で加圧ローラ64の当接圧を目標当接圧まで上げていってもよい。このような制御方法は、定着ベルト62の温度が高くなるに従って加圧ローラ64の回転トルクが低くなっていくのに対して、加圧ローラ64の当接圧が高いほど加圧ローラ64の回転トルクが高くなるという、この発明者らによる検証実験によって確認した知見に基づくものである。ウォームアップ時の具体的な制御方法については、フロー図を用いて後で説明する。 Specifically, at the start of warm-up, the contact pressure of pressure roller 64 is set to a first contact pressure (for example, 30 N) that is low enough to prevent fixing belt 62 from slipping. Then, while monitoring the current value of the first motor 90, the pressure roller 64 is controlled so that the current value does not exceed a preset upper limit value (for example, 1800 mA) within a range in which the first motor 90 can be driven appropriately. The contact pressure is gradually increased until reaching the target contact pressure (for example, 300N). For example, the contact pressure of the pressure roller 64 is increased by a predetermined value when the current value of the first motor 90 falls below a preset threshold value (for example, 1500 mA) lower than the upper limit value. It is preferable to raise the target contact pressure step by step (for example, in 3 to 5 steps). Alternatively, the contact pressure of the pressure roller 64 is linearly increased from the first contact pressure, and when the current value of the first motor 90 reaches the upper limit, the change of the contact pressure is temporarily stopped, and the first motor When the current value of 90 drops to the threshold value, the contact pressure of the pressure roller 64 is increased again. The contact pressure may be raised to the target contact pressure. In such a control method, as the temperature of the fixing belt 62 increases, the rotational torque of the pressure roller 64 decreases. This is based on the finding confirmed by the verification experiment by the inventors that the torque increases. A specific control method during warm-up will be described later using a flow chart.

図7は、画像形成装置10の電気的な構成の一例を示すブロック図である。図7に示すように、画像形成装置10は、CPU100を含み、CPU100には、バスを介して、RAM102、HDD104、操作ユニット106、画像読取装置14および画像形成部30などが接続される。 FIG. 7 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the image forming apparatus 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 7, the image forming apparatus 10 includes a CPU 100, to which a RAM 102, an HDD 104, an operation unit 106, an image reading device 14, an image forming section 30, and the like are connected via a bus.

CPU100は、HDD104に記憶されたプログラムに従って、画像形成装置10の全体的な制御を司る。また、CPU100は、この第1実施例のウォームアップ処理を実行し、温度検出部、電流値検出部、当接圧制御部および回転速度制御部などとして機能する。RAM102は、CPU100のワーキング領域およびバッファ領域として用いられる。HDD104は、CPU100が画像形成装置10の各部位の動作を制御するための制御プログラムおよび必要なデータ等を適宜記憶する。ただし、HDDに代えて、またはHDDとともに、SSD、フラッシュメモリ、EEPROMなどの他の不揮発性メモリが用いられてもよい。 CPU 100 controls overall image forming apparatus 10 according to programs stored in HDD 104 . The CPU 100 also executes the warm-up process of the first embodiment, and functions as a temperature detection section, a current value detection section, a contact pressure control section, a rotation speed control section, and the like. RAM 102 is used as a working area and a buffer area for CPU 100 . HDD 104 appropriately stores a control program and necessary data for CPU 100 to control the operation of each part of image forming apparatus 10 . However, other non-volatile memory such as SSD, flash memory, EEPROM, etc. may be used instead of or in addition to the HDD.

操作ユニット106は、タッチパネル付きのディスプレイおよび操作ボタン等を含む。ディスプレイは、LCDなどの汎用のモニタであり、図示しない表示制御回路を介してCPU100に接続される。表示制御回路は、GPUおよびVRAMなどを含む。CPU100の指示の下、GPUは、RAM102に記憶された画像生成データを用いて、ディスプレイに種々の画面を表示するための表示画像データをVRAMに生成し、生成した表示画像データをディスプレイに出力する。タッチパネルは、タッチ有効範囲内でのタッチ操作を検出して、そのタッチ操作の位置を示すタッチ座標データをCPU100に出力する。操作ボタンは、ハードウェアキーであり、ホームボタン、節電キーおよび電源ボタン等の各種のキーないしボタンを含む。 The operation unit 106 includes a display with a touch panel, operation buttons, and the like. The display is a general-purpose monitor such as LCD, and is connected to CPU 100 via a display control circuit (not shown). The display control circuit includes GPU, VRAM, and the like. Under instructions from the CPU 100, the GPU uses the image generation data stored in the RAM 102 to generate display image data in the VRAM for displaying various screens on the display, and outputs the generated display image data to the display. . The touch panel detects a touch operation within the touch effective range and outputs touch coordinate data indicating the position of the touch operation to the CPU 100 . The operation buttons are hardware keys and include various keys or buttons such as a home button, power saving key and power button.

画像読取装置14および画像形成部30は、上記の通りであり、画像形成部30は、定着装置46などを含む。また、定着装置46は、熱源82、温度センサ94、第1モータ90、電流センサ92および第2モータ128等を含む。 The image reading device 14 and the image forming section 30 are as described above, and the image forming section 30 includes the fixing device 46 and the like. The fixing device 46 also includes a heat source 82, a temperature sensor 94, a first motor 90, a current sensor 92, a second motor 128, and the like.

上述のように、熱源82は、定着ベルト62を内面側から加熱するためのヒータである。温度センサ94は、定着ベルト62の表面温度を検出するためのセンサであって、CPU100からの指示に基づいて、検出結果(定着ベルト62の表面温度に応じた信号)をCPU100に出力する。CPU100は、温度センサ94による検出結果に基づいて、定着ベルト62の表面温度が所望の温度となるように、熱源82を制御する。 As described above, the heat source 82 is a heater for heating the fixing belt 62 from the inside. Temperature sensor 94 is a sensor for detecting the surface temperature of fixing belt 62 , and outputs a detection result (a signal corresponding to the surface temperature of fixing belt 62 ) to CPU 100 based on an instruction from CPU 100 . CPU 100 controls heat source 82 based on the result of detection by temperature sensor 94 so that the surface temperature of fixing belt 62 reaches a desired temperature.

第1モータ90は、加圧ローラ64を回転駆動するためのモータであって、CPU100からの制御信号に基づいて、加圧ローラ64が所望の回転速度となるように、モータ軸を回転させる。電流センサ92は、第1モータ90に流れるモータ電流を検出するためのセンサであって、CPU100からの指示に基づいて、検出結果(モータ電流値に応じた信号)をCPU100に出力する。第2モータ128は、カム軸122を回転駆動するためのモータであって、CPU100からの制御信号に基づいて、離接カム124が所望の回転位置となるように、モータ軸を回転させる。すなわち、CPU100は、第2モータ128のモータ軸の回転位置(角度)を制御することによって、離接カム124の回転位置を制御して、定着ベルト62と加圧ローラ64との当接圧を制御する。また、この第1実施例では、CPU100は、ウォームアップ時において、電流センサ92による検出結果に基づいて、定着ベルト62と加圧ローラ64との当接圧が第1当接圧から徐々に目標当接圧に近づくように、離接カム124の回転位置を制御する。 The first motor 90 is a motor for rotating the pressure roller 64, and rotates the motor shaft based on a control signal from the CPU 100 so that the pressure roller 64 reaches a desired rotational speed. Current sensor 92 is a sensor for detecting the motor current flowing through first motor 90 , and outputs a detection result (a signal corresponding to the motor current value) to CPU 100 based on an instruction from CPU 100 . The second motor 128 is a motor for rotating the cam shaft 122 , and rotates the motor shaft so that the contact/separation cam 124 is at a desired rotational position based on a control signal from the CPU 100 . That is, the CPU 100 controls the rotational position (angle) of the motor shaft of the second motor 128 to control the rotational position of the contact/separation cam 124, thereby increasing the contact pressure between the fixing belt 62 and the pressure roller 64. Control. In the first embodiment, the CPU 100 gradually increases the contact pressure between the fixing belt 62 and the pressure roller 64 from the first contact pressure to the target value based on the detection result of the current sensor 92 during warm-up. The rotational position of the contact/separation cam 124 is controlled so as to approach the contact pressure.

図8は、RAM102のメモリマップ200の一例を示す図である。図8に示すように、RAM102は、プログラム記憶領域202およびデータ記憶領域204を含む。RAM102のプログラム記憶領域202には、操作検出プログラム202a、画像形成プログラム202bおよび当接圧制御プログラム202c等が記憶される。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the memory map 200 of the RAM 102. As shown in FIG. As shown in FIG. 8, RAM 102 includes program storage area 202 and data storage area 204 . The program storage area 202 of the RAM 102 stores an operation detection program 202a, an image forming program 202b, a contact pressure control program 202c, and the like.

操作検出プログラム202aは、操作ユニット106を含む画像形成装置10の各部への操作を検出するためのプログラムである。画像形成プログラム202bは、感光体ドラム36等のコンポーネントを制御して、多色または単色の画像を用紙に印刷するためのプログラムである。当接圧制御プログラム202cは、当接圧変更機構110が備える第2モータ128を制御して、定着ベルト62と加圧ローラ64との当接圧を制御するためのプログラムである。この当接圧制御プログラム202cは、ウォームアップ時に、電流センサ92による検出結果に基づいて第2モータ128を制御して、定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧を変更するプログラムを含む。 The operation detection program 202a is a program for detecting an operation to each part of the image forming apparatus 10 including the operation unit 106. FIG. The image forming program 202b is a program for controlling components such as the photosensitive drum 36 to print a multicolor or monochromatic image on paper. The contact pressure control program 202 c is a program for controlling the contact pressure between the fixing belt 62 and the pressure roller 64 by controlling the second motor 128 provided in the contact pressure changing mechanism 110 . The contact pressure control program 202c includes a program for controlling the second motor 128 based on the detection result of the current sensor 92 to change the contact pressure of the pressure roller 64 against the fixing belt 62 during warm-up.

なお、図示は省略するが、プログラム記憶領域202には、CPU100で各種の機能を実行するための他のプログラムも適宜記憶される。 Although not shown, the program storage area 202 also stores other programs for the CPU 100 to execute various functions as needed.

また、RAM102のデータ記憶領域204には、設定値テーブル204a、カム位置データ204b、電流値データ204cおよび温度データ204dなどが記憶される。 The data storage area 204 of the RAM 102 stores a set value table 204a, cam position data 204b, current value data 204c, temperature data 204d, and the like.

設定値テーブル204aは、定着装置46における当接圧変更動作の実行に用いられる設定値、たとえば、定着ベルト62の目標温度、加圧ローラ64の目標回転速度、加圧ローラ64の目標当接圧、および第1モータ90の電流値の閾値および上限値などのデータを記憶するテーブルである。 The set value table 204a contains set values used for executing the contact pressure changing operation in the fixing device 46, such as the target temperature of the fixing belt 62, the target rotation speed of the pressure roller 64, the target contact pressure of the pressure roller 64, and the target pressure of the pressure roller 64. , and the threshold value and upper limit value of the current value of the first motor 90 are stored.

カム位置データ204bは、離接カム124のカム位置を識別するためのデータであり、たとえば、初期位置、目標位置、中間位置および離間位置などに離接カム124が位置することを示すデータを含む。ここで、初期位置とは、加圧ローラ64の当接圧が第1当接圧(定着ベルト62がスリップしない程度の低当接圧)となるカム位置である。また、目標位置とは、加圧ローラ64の当接圧が紙種に応じた所定の当接圧(目標当接圧)となるカム位置である。さらに、中間位置とは、加圧ローラ64の当接圧が第1当接圧と目標当接圧との間の任意の当接圧(第2当接圧および第3当接圧など)となる各段階のカム位置である。また、離間位置とは、加圧ローラ64が定着ベルト62から離間した状態となるカム位置である。 The cam position data 204b is data for identifying the cam position of the contact/separation cam 124, and includes, for example, data indicating that the contact/separation cam 124 is positioned at an initial position, a target position, an intermediate position, a separated position, and the like. . Here, the initial position is a cam position at which the contact pressure of the pressure roller 64 becomes the first contact pressure (low contact pressure at which the fixing belt 62 does not slip). The target position is a cam position at which the contact pressure of the pressure roller 64 becomes a predetermined contact pressure (target contact pressure) corresponding to the type of paper. Furthermore, the intermediate position means that the contact pressure of the pressure roller 64 is any contact pressure (second contact pressure, third contact pressure, etc.) between the first contact pressure and the target contact pressure. is the cam position at each stage. The separated position is a cam position where the pressure roller 64 is separated from the fixing belt 62 .

電流値データ204cは、電流センサ92による測定値、つまり第1モータ90に流れるモータ電流値のデータである。温度データ204dは、温度センサ94による測定値、つまり定着ベルト62の表面温度のデータである。 The current value data 204c is the value measured by the current sensor 92, that is, the data of the motor current value flowing through the first motor 90. FIG. The temperature data 204 d is data of the surface temperature of the fixing belt 62 , which is measured by the temperature sensor 94 .

なお、図示は省略するが、データ記憶領域204には、制御プログラムの実行に必要なタイマ(カウンタ)またはレジスタが設けられたり、制御プログラムの実行に必要な他のデータが記憶されたりする。 Although illustration is omitted, the data storage area 204 is provided with a timer (counter) or a register necessary for executing the control program, and stores other data necessary for executing the control program.

上述のような定着装置46(画像形成装置10)における動作は、CPU100がRAM102に読み出した制御プログラムを実行することによって実現される。以下、図9に示すフロー図を用いて、定着装置46におけるウォームアップ処理(当接圧変更処理)の一例について説明する。 The operation of the fixing device 46 (image forming apparatus 10 ) as described above is realized by executing the control program read out to the RAM 102 by the CPU 100 . An example of warm-up processing (contact pressure change processing) in the fixing device 46 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

図9に示すように、ウォームアップ処理を開始すると、CPU100は、ステップS1において、離接カム124のカム位置を確認する。ここでは、加圧ローラ64の当接圧が第1当接圧(たとえば30N)となる初期位置に離接カム124があることを確認する。なお、離接カム124が初期位置にない場合には、第2モータ128に制御信号を送信して、離接カム124を初期位置に回転させる。 As shown in FIG. 9, when the warm-up process is started, the CPU 100 confirms the cam position of the contact/separation cam 124 in step S1. Here, it is confirmed that the contact/separation cam 124 is at the initial position where the contact pressure of the pressure roller 64 is the first contact pressure (for example, 30N). When the contact/separation cam 124 is not at the initial position, a control signal is sent to the second motor 128 to rotate the contact/separation cam 124 to the initial position.

次のステップS3では、加圧ローラ64の回転を開始する。ここでは、第1モータ90に制御信号を送信して、加圧ローラ64を所定の回転速度(目標回転速度)で回転させる。なお、定着ベルト62は、この加圧ローラ64の回転に伴って従動回転する。続くステップS5では、定着ベルト62の加熱を開始する。すなわち、熱源82に制御信号を送信して、熱源82を発熱させる。定着ベルト62は、この熱源82の発熱に伴って昇温していく。 In the next step S3, the pressure roller 64 starts rotating. Here, a control signal is sent to the first motor 90 to rotate the pressure roller 64 at a predetermined rotational speed (target rotational speed). The fixing belt 62 rotates following the rotation of the pressure roller 64 . In the subsequent step S5, heating of the fixing belt 62 is started. That is, a control signal is sent to the heat source 82 to cause the heat source 82 to generate heat. The temperature of the fixing belt 62 rises as the heat source 82 generates heat.

続くステップS7では、第1モータ90に流れるモータ電流値が閾値以下かどうかを判断する。ステップS7で“NO”であれば、つまり第1モータ90のモータ電流値が閾値を超える場合は、ステップS9に進む。ステップS9では、加圧ローラ64の当接圧を維持して、ステップS7に戻る。すなわち、モータ電流値が閾値以下になるまで、加圧ローラ64の当接圧を現状で維持する。 In subsequent step S7, it is determined whether the motor current value flowing through the first motor 90 is equal to or less than a threshold value. If "NO" in step S7, that is, if the motor current value of the first motor 90 exceeds the threshold, the process proceeds to step S9. In step S9, the contact pressure of the pressure roller 64 is maintained, and the process returns to step S7. That is, the current contact pressure of the pressure roller 64 is maintained until the motor current value becomes equal to or less than the threshold value.

一方、ステップS7で“YES”であれば、つまり第1モータ90のモータ電流値が閾値以下の場合には、ステップS11に進む。ステップS11では、加圧ローラ64の当接圧を上げる。ここでは、第2モータ128に制御信号を送信して離接カム124を回転させ、加圧ローラ64の当接圧を所定値だけ段階的に上げる。たとえば、加圧ローラ64の当接圧を、第1当接圧から第2当接圧(たとえば100N)に上げたり、第2当接圧から第3当接圧(たとえば200N)に上げたり、第3当接圧から目標当接圧(たとえば300N)に上げたりする。 On the other hand, if "YES" in step S7, that is, if the motor current value of the first motor 90 is equal to or less than the threshold, the process proceeds to step S11. In step S11, the contact pressure of the pressure roller 64 is increased. Here, a control signal is sent to the second motor 128 to rotate the contact/separation cam 124, and the contact pressure of the pressure roller 64 is increased stepwise by a predetermined value. For example, the contact pressure of the pressure roller 64 is increased from the first contact pressure to the second contact pressure (eg 100N), or from the second contact pressure to the third contact pressure (eg 200N), The third contact pressure is increased to a target contact pressure (eg, 300N).

続くステップS13では、加圧ローラ64の当接圧が目標当接圧に到達したかどうかを判断する。ステップS13で“NO”であれば、つまり加圧ローラ64の当接圧が目標当接圧に到達していない場合は、ステップS7に戻る。一方、ステップS13で“YES”であれば、つまり加圧ローラ64の当接圧が目標当接圧に到達した場合には、ステップS15に進む。なお、ステップS7~S13においては、加圧ローラ64の当接圧を段階的に上げるのではなく、第1モータ90の電流値が上限値と閾値との間に収まる範囲で、加圧ローラ64の当接圧を目標当接圧まで徐々に上げていくこともできる。 In the subsequent step S13, it is determined whether or not the contact pressure of the pressure roller 64 has reached the target contact pressure. If "NO" in step S13, that is, if the contact pressure of the pressure roller 64 has not reached the target contact pressure, the process returns to step S7. On the other hand, if "YES" in step S13, that is, if the contact pressure of the pressure roller 64 reaches the target contact pressure, the process proceeds to step S15. In steps S7 to S13, instead of stepwise increasing the contact pressure of the pressure roller 64, the current value of the first motor 90 is within a range between the upper limit value and the threshold value. can be gradually increased to the target contact pressure.

続くステップS15では、定着ベルト74の表面温度が目標温度に到達したかどうかを判断する。ステップS15で“NO”であれば、つまり定着ベルト74が目標温度に到達していない場合は、定着ベルト74が目標温度に到達するまで待つ。一方、ステップS15で“YES”であれば、つまり定着ベルト74が目標温度に到達した場合には、このウォームアップ処理を終了し、用紙に画像を形成する画像形成処理に移る。 In subsequent step S15, it is determined whether or not the surface temperature of the fixing belt 74 has reached the target temperature. If "NO" in step S15, that is, if the fixing belt 74 has not reached the target temperature, the process waits until the fixing belt 74 reaches the target temperature. On the other hand, if "YES" in step S15, that is, if the fixing belt 74 has reached the target temperature, the warm-up process ends and the image forming process for forming an image on paper is started.

以上のように、この第1実施例によれば、ウォームアップ時に、第1モータ90の電流値に応じて定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧を制御するので、定着ベルト62がスリップしたり第1モータ90がロックされたりすることを防止でき、定着ベルト62に回転不良が生じることを適切に防止できる。すなわち、定着ベルト62を安定して回転駆動させることができる。また、加圧ローラ64の回転トルクを抑制できることから、低出力の第1モータ90を用いることができる。 As described above, according to the first embodiment, since the contact pressure of the pressure roller 64 against the fixing belt 62 is controlled according to the current value of the first motor 90 during warm-up, the fixing belt 62 slips. Also, the first motor 90 can be prevented from being locked, and the rotation failure of the fixing belt 62 can be appropriately prevented. That is, the fixing belt 62 can be stably driven to rotate. Further, since the rotational torque of the pressure roller 64 can be suppressed, the first motor 90 with low output can be used.

[第2実施例]
次に、図10を参照して、この発明の第2実施例である画像形成装置10について説明する。この第2実施例では、第1モータ90の電流値の代わりに、定着ベルト62の温度に基づいて当接圧変更機構110を制御する点が上述の第1実施例と異なる。その他の部分については同様であるので、上述の第1実施例と共通する部分については、同じ参照番号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。
[Second embodiment]
Next, referring to FIG. 10, an image forming apparatus 10 according to a second embodiment of the invention will be described. The second embodiment differs from the above-described first embodiment in that the contact pressure changing mechanism 110 is controlled based on the temperature of the fixing belt 62 instead of the current value of the first motor 90 . Since the other parts are the same, the parts common to the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted or simplified.

この第2実施例では、ウォームアップ時において、温度センサ94によって検出した定着ベルト62の表面温度に基づいて、当接圧変更機構110を制御して定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧を変更する。具体的には、ウォームアップの開始時は、加圧ローラ64の当接圧を低当接圧である第1当接圧に設定しておく。そして、定着ベルト62の表面温度をモニタしながら、この温度が予め設定した中間温度(第1温度および第2温度など)に到達したときに加圧ローラ64の当接圧を段階的に(たとえば3~5段階で)上げることで、加圧ローラ64の当接圧を目標とする目標当接圧となるまで徐々に上げていく。このような制御方法は、定着ベルト62の温度が高くなるほど加圧ローラ64の回転トルクが低くなっていくという、この発明者らによる検証実験によって確認した知見に基づくものである。 In the second embodiment, during warm-up, the contact pressure changing mechanism 110 is controlled based on the surface temperature of the fixing belt 62 detected by the temperature sensor 94 to adjust the contact pressure of the pressure roller 64 against the fixing belt 62 . to change Specifically, at the start of warm-up, the contact pressure of the pressure roller 64 is set to the first contact pressure, which is a low contact pressure. Then, while monitoring the surface temperature of the fixing belt 62, the contact pressure of the pressure roller 64 is increased stepwise (for example, 3 to 5 steps), the contact pressure of the pressure roller 64 is gradually increased until reaching the target contact pressure. Such a control method is based on the knowledge confirmed by the inventors through verification experiments that the rotational torque of the pressure roller 64 decreases as the temperature of the fixing belt 62 increases.

以下、図10に示すフロー図を用いて、定着装置46におけるウォームアップ処理(当接圧変更処理)の一例について説明する。図10に示すように、ウォームアップ処理を開始すると、CPU100は、ステップS21において、離接カム124のカム位置が、加圧ローラ64の当接圧が第1当接圧となる初期位置にあることを確認する。次のステップS23では、加圧ローラ64の回転を開始し、加圧ローラ64を目標回転速度で回転させる。続くステップS25では、定着ベルト62の加熱を開始する。 An example of warm-up processing (contact pressure change processing) in the fixing device 46 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 10, when the warm-up process is started, the CPU 100 sets the cam position of the contact/separation cam 124 to the initial position where the contact pressure of the pressure roller 64 is the first contact pressure in step S21. Confirm that In the next step S23, rotation of the pressure roller 64 is started and the pressure roller 64 is rotated at the target rotation speed. In the subsequent step S25, heating of the fixing belt 62 is started.

続くステップS27では、定着ベルト62の表面温度が第1温度(たとえば70℃)に到達したかどうかを判断する。ステップS27で“NO”であれば、つまり定着ベルト62の表面温度が第1温度に到達していない場合は、ステップS29に進む。ステップS29では、加圧ローラ64の当接圧を維持したまま、ステップS27に戻る。一方、ステップS27で“YES”であれば、つまり定着ベルト62の表面温度が第1温度に到達した場合には、ステップS31に進む。ステップS31では、加圧ローラ64の当接圧を第1当接圧から第2当接圧に上げるよう第2モータ128に制御信号を送信する。 In subsequent step S27, it is determined whether the surface temperature of fixing belt 62 has reached a first temperature (for example, 70° C.). If "NO" in step S27, that is, if the surface temperature of the fixing belt 62 has not reached the first temperature, the process proceeds to step S29. In step S29, while maintaining the contact pressure of the pressure roller 64, the process returns to step S27. On the other hand, if "YES" in step S27, that is, if the surface temperature of the fixing belt 62 has reached the first temperature, the process proceeds to step S31. In step S31, a control signal is sent to the second motor 128 to increase the contact pressure of the pressure roller 64 from the first contact pressure to the second contact pressure.

続くステップS33では、定着ベルト62の表面温度が第2温度(たとえば120℃)に到達したかどうかを判断する。ステップS33で“NO”であれば、ステップS35に進み、加圧ローラ64の当接圧を維持したままステップS33に戻る。一方、ステップS33で“YES”であれば、ステップS37に進み、加圧ローラ64の当接圧を第2当接圧から第3当接圧に上げるよう第2モータ128に制御信号を送信する。 In subsequent step S33, it is determined whether the surface temperature of fixing belt 62 has reached a second temperature (for example, 120° C.). If "NO" in step S33, the process proceeds to step S35, and returns to step S33 while maintaining the contact pressure of the pressure roller 64. FIG. On the other hand, if "YES" in step S33, the process proceeds to step S37, and a control signal is transmitted to the second motor 128 to increase the contact pressure of the pressure roller 64 from the second contact pressure to the third contact pressure. .

続くステップS39では、定着ベルト62の表面温度が目標温度(たとえば170℃)に到達したかどうかを判断する。ステップS39で“NO”であれば、ステップS41に進み、加圧ローラ64の当接圧を維持したままステップS39に戻る。一方、ステップS39で“YES”であれば、ステップS43に進み、加圧ローラ64の当接圧を第3当接圧から目標当接圧に上げるよう第2モータ128に制御信号を送信して、このウォームアップ処理を終了する。 In subsequent step S39, it is determined whether or not the surface temperature of fixing belt 62 has reached a target temperature (for example, 170.degree. C.). If "NO" in step S39, the process proceeds to step S41, and returns to step S39 while maintaining the contact pressure of the pressure roller 64. FIG. On the other hand, if "YES" in step S39, the process advances to step S43 to transmit a control signal to the second motor 128 to increase the contact pressure of the pressure roller 64 from the third contact pressure to the target contact pressure. , terminates this warm-up process.

この第2実施例によれば、ウォームアップ時に、定着ベルト62の表面温度に応じて定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧を制御するので、第1実施例と同様に、定着ベルト62に回転不良が生じることを適切に防止できる。また、低出力の第1モータ90を用いることができる。 According to the second embodiment, the contact pressure of the pressure roller 64 against the fixing belt 62 is controlled according to the surface temperature of the fixing belt 62 during warm-up. It is possible to appropriately prevent the occurrence of poor rotation in the Also, a low-output first motor 90 can be used.

[第3実施例]
続いて、図11を参照して、この発明の第3実施例である定着装置46について説明する。この第3実施例では、当接圧変更機構110の代わりに、第1モータ90の電流値に基づいて加圧ローラ64の回転速度を制御する点が上述の第1実施例と異なる。その他の部分については同様であるので、上述の第1実施例と共通する部分については、同じ参照番号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。
[Third embodiment]
Next, referring to FIG. 11, a fixing device 46, which is a third embodiment of the invention, will be described. The third embodiment differs from the above-described first embodiment in that the rotation speed of the pressure roller 64 is controlled based on the current value of the first motor 90 instead of the contact pressure changing mechanism 110 . Since the other parts are the same, the parts common to the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted or simplified.

この第3実施例では、ウォームアップ時において、第1モータ90の電流値に基づいて、第1モータ90を制御して加圧ローラ64の回転速度を変更する。具体的には、ウォームアップの開始時は、加圧ローラ64の回転速度を画像形成時の所定の回転速度(目標回転速度)よりも低速である第1速度に設定しておく。そして、第1モータ90の電流値をモニタしながら、この電流値が、第1モータ90を適切に駆動できる範囲で予め設定した上限値を超えないように、加圧ローラ64の回転速度を目標回転速度まで徐々に上げていく。このような制御方法は、定着ベルト62の温度が高くなるに従って加圧ローラ64の回転トルクが低くなっていくのに対して、加圧ローラ64の回転速度が大きいほど加圧ローラ64の回転トルクが高くなるという、この発明者らによる検証実験によって確認した知見に基づくものである。 In this third embodiment, the rotation speed of the pressure roller 64 is changed by controlling the first motor 90 based on the current value of the first motor 90 during warm-up. Specifically, at the start of warm-up, the rotation speed of the pressure roller 64 is set to a first speed that is lower than a predetermined rotation speed (target rotation speed) during image formation. Then, while monitoring the current value of the first motor 90, the target rotation speed of the pressure roller 64 is set so that the current value does not exceed a preset upper limit within a range in which the first motor 90 can be properly driven. Gradually increase the rotation speed. In such a control method, the rotational torque of the pressure roller 64 decreases as the temperature of the fixing belt 62 increases, whereas the rotational torque of the pressure roller 64 decreases as the rotational speed of the pressure roller 64 increases. This is based on the finding confirmed by the verification experiment by the inventors that .

以下、図11に示すフロー図を用いて、定着装置46におけるウォームアップ処理(回転速度変更処理)の一例について説明する。図11に示すように、ウォームアップ処理を開始すると、CPU100は、ステップS51において、離接カム124のカム位置を確認する。ここでは、加圧ローラ64の当接圧が目標当接圧となる目標位置に離接カム124があることを確認する。次のステップS53では、加圧ローラ64の回転を開始する。ここでは、第1モータ90に制御信号を送信して、加圧ローラ64を目標回転速度よりも低速の第1回転速度(たとえば50mm/s)で回転させる。続くステップS55では、定着ベルト62の加熱を開始する。 An example of warm-up processing (rotational speed change processing) in the fixing device 46 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 11, when the warm-up process is started, the CPU 100 confirms the cam position of the contact/separation cam 124 in step S51. Here, it is confirmed that the contact/separation cam 124 is at the target position where the contact pressure of the pressure roller 64 becomes the target contact pressure. In the next step S53, the pressure roller 64 starts rotating. Here, a control signal is sent to the first motor 90 to rotate the pressure roller 64 at a first rotation speed (for example, 50 mm/s) lower than the target rotation speed. In the subsequent step S55, heating of the fixing belt 62 is started.

続くステップS57では、第1モータ90に流れるモータ電流値が閾値以下かどうかを判断する。ステップS57で“NO”であれば、ステップS59に進み、加圧ローラ64の当接圧を維持して、ステップS57に戻る。一方、ステップS57で“YES”であれば、ステップS61に進む。ステップS61では、加圧ローラ64の回転速度を上げる。ここでは、第1モータ90制御信号を送信し、加圧ローラ64の回転速度を所定値だけ段階的に上げる。たとえば、加圧ローラ64の回転速度を、第1回転速度から第2回転速度(たとえば100mm/s)に上げたり、第2回転速度から第3回転速度(たとえば180mm/s)に上げたり、第2回転速度から目標回転速度(たとえば280mm/s)に上げたりする。 In subsequent step S57, it is determined whether or not the motor current value flowing through the first motor 90 is equal to or less than a threshold value. If "NO" in step S57, the process proceeds to step S59, the contact pressure of the pressure roller 64 is maintained, and the process returns to step S57. On the other hand, if "YES" in step S57, the process proceeds to step S61. In step S61, the rotational speed of the pressure roller 64 is increased. Here, a control signal for the first motor 90 is transmitted to stepwise increase the rotation speed of the pressure roller 64 by a predetermined value. For example, the rotational speed of pressure roller 64 can be increased from a first rotational speed to a second rotational speed (eg, 100 mm/s), increased from the second rotational speed to a third rotational speed (eg, 180 mm/s), or 2 The rotation speed is increased to the target rotation speed (for example, 280 mm/s).

続くステップS63では、加圧ローラ64の回転速度が目標回転速度に到達したかどうかを判断する。ステップS63で“NO”であれば、つまり加圧ローラ64の回転速度が目標回転速度に到達していない場合は、ステップS57に戻る。一方、ステップS63で“YES”であれば、つまり加圧ローラ64の回転速度が目標回転速度に到達した場合には、ステップS65に進む。なお、ステップS57~S63においては、加圧ローラ64の当接圧を段階的に上げるのではなく、第1モータ90の電流値が上限値と閾値との間に収まる範囲で、加圧ローラ64の回転速度を目標回転速度まで徐々に上げていくこともできる。 In subsequent step S63, it is determined whether or not the rotational speed of the pressure roller 64 has reached the target rotational speed. If "NO" in step S63, that is, if the rotational speed of the pressure roller 64 has not reached the target rotational speed, the process returns to step S57. On the other hand, if "YES" in step S63, that is, if the rotation speed of the pressure roller 64 has reached the target rotation speed, the process proceeds to step S65. In steps S57 to S63, instead of stepwise increasing the contact pressure of the pressure roller 64, the current value of the first motor 90 is within a range between the upper limit value and the threshold value. can be gradually increased to the target rotation speed.

続くステップS65では、定着ベルト74の表面温度が目標温度に到達したかどうかを判断する。ステップS65で“NO”であれば、定着ベルト74が目標温度に到達するまで待ち、ステップS65で“YES”であれば、このウォームアップ処理を終了する。 In subsequent step S65, it is determined whether or not the surface temperature of the fixing belt 74 has reached the target temperature. If "NO" in step S65, wait until the fixing belt 74 reaches the target temperature, and if "YES" in step S65, this warm-up process ends.

この第3実施例によれば、ウォームアップ時に、第1モータ90の電流値に応じて加圧ローラ64の回転速度を制御するので、第1実施例と同様に、定着ベルト62に回転不良が生じることを防止できる。また、低出力の第1モータ90を用いることができる。 According to the third embodiment, during warm-up, the rotation speed of the pressure roller 64 is controlled according to the current value of the first motor 90. Therefore, as in the first embodiment, the rotation failure of the fixing belt 62 does not occur. can be prevented from occurring. Also, a low-output first motor 90 can be used.

なお、上述の各実施例または各変形例において記載している技術的特徴のそれぞれは、互いに組み合わせることが可能である。たとえば、温度センサ94によって検出した定着ベルト62の表面温度に基づいて、第1モータ90を制御して加圧ローラ64の回転速度を変更することもできる。また、たとえば、第1モータ90の電流値に基づいて、定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧および加圧ローラ64の回転速度の双方を制御したり、定着ベルト62の表面温度に基づいて、定着ベルト62に対する加圧ローラ64の当接圧および加圧ローラ64の回転速度の双方を制御したりすることもできる。 It should be noted that each of the technical features described in each of the above-described embodiments or modifications can be combined with each other. For example, the rotation speed of pressure roller 64 can be changed by controlling first motor 90 based on the surface temperature of fixing belt 62 detected by temperature sensor 94 . Further, for example, based on the current value of the first motor 90 , both the contact pressure of the pressure roller 64 against the fixing belt 62 and the rotation speed of the pressure roller 64 are controlled, or based on the surface temperature of the fixing belt 62 . It is also possible to control both the contact pressure of the pressure roller 64 against the fixing belt 62 and the rotation speed of the pressure roller 64 .

また、上述の各実施例では、画像形成装置10として、複写機、ファクシミリおよびプリンタ等を組み合わせた複合機を例示したが、画像形成装置10は、複写機、ファクシミリおよびプリンタ等のいずれか、またはこれらの少なくとも2つを組み合わせた複合機であってもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the image forming apparatus 10 is illustrated as a multifunction machine combining a copier, a facsimile machine, a printer, etc., but the image forming apparatus 10 may be any one of a copier, a facsimile machine, a printer, or the like, or A multi-function machine combining at least two of these may be used.

また、上で挙げた具体的な数値および材質などは、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。 Moreover, the specific numerical values, materials, and the like given above are merely examples, and can be appropriately changed according to requirements such as product specifications.

10 …画像形成装置
30 …画像形成部
46 …定着装置
62 …定着ベルト(定着回転体)
64 …加圧ローラ(加圧回転体)
82 …熱源
90 …第1モータ(加圧ローラ用のモータ)
92 …電流センサ
94 …温度センサ
100 …CPU
110 …当接圧変更機構
124 …離接カム
128 …第2モータ(離接カム用のモータ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Image forming apparatus 30... Image forming part 46... Fixing device 62... Fixing belt (fixing rotator)
64 pressure roller (pressure rotating body)
82 ... heat source 90 ... first motor (motor for pressure roller)
92 ... current sensor 94 ... temperature sensor 100 ... CPU
REFERENCE SIGNS LIST 110: contact pressure changing mechanism 124: contact/separation cam 128: second motor (motor for contact/separation cam)

Claims (5)

記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、
定着回転体、
前記定着回転体を加熱する熱源、
前記定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、
前記加圧回転体を回転駆動させるモータ、
前記モータの電流値を検出する電流値検出部、
前記定着回転体に対する前記加圧回転体の当接圧を変更可能な当接圧変更機構、および
前記定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、前記電流値検出部によって検出された前記モータの電流値に基づいて前記当接圧変更機構を制御して、前記定着回転体に対する前記加圧回転体の当接圧を変更する当接圧制御部を備える、定着装置。
A fixing device for thermally fixing a toner image formed on a recording medium,
fixing rotating body,
a heat source for heating the fixing rotating body;
a pressurizing rotator that abuts on the outer peripheral surface of the fixing rotator to form a nip portion with the fixing rotator and causes the fixing rotator to be driven to rotate;
a motor that rotates the pressurizing rotor;
a current value detection unit that detects a current value of the motor;
a contact pressure changing mechanism capable of changing the contact pressure of the pressurizing rotator against the fixing rotator; A fixing device, comprising: a contact pressure control section that controls the contact pressure changing mechanism based on the current value of the motor to change the contact pressure of the pressure rotating body against the fixing rotating body.
記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、
定着回転体、
前記定着回転体を加熱する熱源、
前記定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、
前記加圧回転体を回転駆動させるモータ、
前記定着回転体の温度を検出する温度検出部、
前記定着回転体に対する前記加圧回転体の当接圧を変更可能な当接圧変更機構、および
前記定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、前記温度検出部によって検出された前記定着回転体の温度に基づいて前記当接圧変更機構を制御して、前記定着回転体に対する前記加圧回転体の当接圧を変更する当接圧制御部を備える、定着装置。
A fixing device for thermally fixing a toner image formed on a recording medium,
fixing rotating body,
a heat source for heating the fixing rotating body;
a pressurizing rotator that abuts on the outer peripheral surface of the fixing rotator to form a nip portion with the fixing rotator and causes the fixing rotator to be driven to rotate;
a motor that rotates the pressurizing rotor;
a temperature detection unit that detects the temperature of the fixing rotating body;
a contact pressure changing mechanism capable of changing the contact pressure of the pressurizing rotator against the fixing rotator; A fixing device, comprising: a contact pressure control section that controls the contact pressure changing mechanism based on the temperature of the fixing rotator to change the contact pressure of the pressurizing rotator against the fixing rotator.
記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、
定着回転体、
前記定着回転体を加熱する熱源、
前記定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、
前記加圧回転体を回転駆動させるモータ、
前記モータの電流値を検出する電流値検出部、および
前記定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、前記電流値検出部によって検出された前記モータの電流値に基づいて当該モータを制御して、前記加圧回転体の回転速度を変更する速度制御部を備える、定着装置。
A fixing device for thermally fixing a toner image formed on a recording medium,
fixing rotating body,
a heat source for heating the fixing rotating body;
a pressurizing rotator that abuts on the outer peripheral surface of the fixing rotator to form a nip portion with the fixing rotator and causes the fixing rotator to be driven to rotate;
a motor that rotates the pressurizing rotor;
a current value detection unit for detecting the current value of the motor; and during warm-up for raising the temperature of the fixing rotating body to a target temperature, the motor is operated based on the current value of the motor detected by the current value detection unit. A fixing device comprising a speed control section that controls and changes the rotational speed of the pressure rotating body.
記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、
定着回転体、
前記定着回転体を加熱する熱源、
前記定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、
前記加圧回転体を回転駆動させるモータ、
前記定着回転体の温度を検出する温度検出部、および
前記定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、前記温度検出部によって検出された前記定着回転体の温度に基づいて前記モータを制御して、前記加圧回転体の回転速度を変更する速度制御部を備える、定着装置。
A fixing device for thermally fixing a toner image formed on a recording medium,
fixing rotating body,
a heat source for heating the fixing rotating body;
a pressurizing rotator that abuts on the outer peripheral surface of the fixing rotator to form a nip portion with the fixing rotator and causes the fixing rotator to be driven to rotate;
a motor that rotates the pressurizing rotor;
a temperature detecting section for detecting the temperature of the fixing rotating body; and during warm-up for raising the temperature of the fixing rotating body to a target temperature, the motor is operated based on the temperature of the fixing rotating body detected by the temperature detecting section. A fixing device comprising a speed control section that controls and changes the rotational speed of the pressure rotating body.
請求項1から4のいずれかに記載の定着装置を備える、画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 .
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