JP7281637B2 - FIXING DEVICE, IMAGE FORMING APPARATUS, AND FIXING DEVICE CONTROL METHOD - Google Patents

FIXING DEVICE, IMAGE FORMING APPARATUS, AND FIXING DEVICE CONTROL METHOD Download PDF

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本発明は定着装置、当該定着装置を備えた画像形成装置、および定着装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a fixing device, an image forming apparatus including the fixing device, and a control method for the fixing device.

印刷装置の異常発生時に対する技術が、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１には、異常が発生した場合、ヒータを停止した状態で定着ベルトを回転させて温度を低下させる技術が開示されている。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200003 discloses a technique for dealing with an abnormality in a printing apparatus. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 discloses a technique for reducing the temperature of a fixing belt by rotating the fixing belt while the heater is stopped when an abnormality occurs.

特開２０１３－１７８４８８号公報（２０１３年９月９日公開）Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-178488 (published on September 9, 2013)

前述の従来技術では、定着ベルトに不具合が生じる所定の温度となったときにヒータを停止する。しかしながら、ニップ部を抵抗発熱体で直接加熱する方式の定着装置では、温度上昇速度が速いため、所定の温度で異常を判定するとニップ部が過熱するという問題がある。 In the prior art described above, the heater is stopped when the fixing belt reaches a predetermined temperature at which trouble occurs. However, in a fixing device that directly heats the nip portion with a resistance heating element, the temperature rises at a high speed.

本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであって、定着装置の温度異常を早い段階で検出し、ニップ部の過熱を確実に防ぐことができる定着装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of detecting an abnormal temperature of the fixing device at an early stage and reliably preventing overheating of the nip portion. do.

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る定着装置は、基板と、前記基板上に形成され、発熱層とを含む加熱部材と、前記加熱部材の周りを回転するベルトと、前記ベルトに対して前記加熱部材が設けられている側とは反対側から前記ベルトを加圧する加圧部材と、前記加熱部材の温度を検出する温度センサと、交流電圧をスイッチングするスイッチング素子を有し、前記発熱層に通電する通電部と、制御部と、を備え、前記加熱部材の加熱に係る目標温度を目標加熱温度とし、前記目標加熱温度より低い温度を第１温度とし、前記目標加熱温度よりも低く前記第１温度以上の温度を第２温度とする場合、前記制御部は、前記温度センサにより検出される検出温度が前記第１温度以下であるとともに前記ベルトが停止している状態から、前記加熱部材が前記目標加熱温度になるように前記通電部を制御し、前記検出温度が前記第１温度になると前記ベルトを回転させ、前記第２温度からの温度勾配値を前記検出温度に基づいて取得し、前記温度勾配値が所定値より大きいとき、前記発熱層への通電を停止するよう前記通電部を制御するとともに、前記ベルトの回転を継続する。 In order to solve the above problems, a fixing device according to an aspect of the present invention includes a substrate, a heating member formed on the substrate and including a heat generating layer, a belt rotating around the heating member, A pressure member that presses the belt from the side opposite to the side where the heating member is provided with respect to the belt, a temperature sensor that detects the temperature of the heating member, and a switching element that switches AC voltage. and an energizing unit that energizes the heating layer, and a control unit, wherein a target temperature related to heating of the heating member is set as a target heating temperature, a temperature lower than the target heating temperature is set as a first temperature, and the target heating is performed. When a temperature that is lower than the temperature and equal to or higher than the first temperature is set as the second temperature, the controller controls the state in which the detected temperature detected by the temperature sensor is equal to or lower than the first temperature and the belt is stopped. Then, the energizing unit is controlled so that the heating member reaches the target heating temperature, the belt is rotated when the detected temperature reaches the first temperature, and the temperature gradient value from the second temperature is set to the detected temperature When the temperature gradient value is greater than a predetermined value, the energizing section is controlled to stop energizing the heat generating layer, and the belt continues to rotate.

前記構成によれば、加熱部材が目標温度に達する前に、加熱部材が目標温度より低い第１温度になるとベルトを回転させるので、ニップ部に蓄積された熱をベルトに分散させることができる。これにより、加熱部材の温度上昇速度を低減させ、ニップ部の過熱のリスクを低くすることができる。さらに、目標温度より低い第２温度からの温度勾配値が所定値より大きいときに、ベルトの回転を継続させたまま加熱部材への通電を停止し、ニップ部の加熱が停止される。その結果、定着装置の温度異常を早い段階で検出し、ニップ部の過熱を確実に防ぐことができる。 According to the above configuration, since the belt is rotated when the heating member reaches the first temperature lower than the target temperature before the heating member reaches the target temperature, the heat accumulated in the nip portion can be dispersed to the belt. As a result, the temperature rise rate of the heating member can be reduced, and the risk of overheating the nip portion can be reduced. Furthermore, when the temperature gradient value from the second temperature lower than the target temperature is greater than a predetermined value, the belt is kept rotating and the heating of the nip portion is stopped by stopping the energization of the heating member. As a result, the temperature abnormality of the fixing device can be detected at an early stage, and overheating of the nip portion can be reliably prevented.

さらに、前記定着装置は、前記加圧部材は、回転駆動力が入力されるローラであるとともに、前記ベルトを回転させるものであってもよい。前記構成によれば、加圧部材と共にベルトも回転するため、ニップ部の温度上昇をさらに抑制することができる。 Further, in the fixing device, the pressing member may be a roller to which rotational driving force is input, and may rotate the belt. According to the above configuration, since the belt rotates together with the pressure member, it is possible to further suppress the temperature rise of the nip portion.

また、前記定着装置は、前記温度センサは前記加熱部材に接触していていてもよい。前記構成によれば、ベルト内に温度センサを配置することができるので、定着装置の小型化を実現することができる。 Further, in the fixing device, the temperature sensor may be in contact with the heating member. According to the above configuration, since the temperature sensor can be arranged inside the belt, it is possible to reduce the size of the fixing device.

さらに、前記定着装置は、前記制御部は、前記加熱部材が前記目標加熱温度になるように前記通電部を制御するとき、前記検出温度が前記第２温度以下の温度領域では、固定のデューティ比で前記通電部から前記発熱層に通電してもよい。前記構成によれば、発熱層に固定のデューティ比で通電するので、加熱部材に対する制御処理が簡略化される。 Further, in the fixing device, when the control section controls the current-carrying section so that the heating member reaches the target heating temperature, in a temperature range in which the detected temperature is equal to or lower than the second temperature, the duty ratio is fixed. may be energized from the current-carrying portion to the heat-generating layer. According to the above configuration, since the heating layer is energized at a fixed duty ratio, control processing for the heating member is simplified.

また、前記定着装置は、前記制御部は、前記検出温度が前記第２温度より高い温度領域では、前記目標温度との偏差に応じた通電量で前記通電部から前記発熱層に通電していてもよい。前記構成によれば、第２温度より高い目標温度に近い温度領域において、加熱部材の温度を目標温度とする制御を適切に行うことができる。 Further, in the fixing device, the control section energizes the heat generation layer from the energization section with an amount of energization corresponding to the deviation from the target temperature in a temperature range in which the detected temperature is higher than the second temperature. good too. According to the above configuration, it is possible to appropriately perform control so that the temperature of the heating member is set to the target temperature in a temperature range higher than the second temperature and close to the target temperature.

さらに、前記定着装置は、前記スイッチング素子はトライアックであってもよい。前記構成によれば、トライアックを用いる一般的な定着装置におけるニップ部の過熱を適切に防止することできる。 Furthermore, in the fixing device, the switching element may be a triac. According to the above configuration, it is possible to appropriately prevent overheating of the nip portion in a general fixing device using a triac.

また、前記定着装置は、前記交流電圧と前記通電部とを、接続または切断するリレーを備え、前記制御部は、前記リレーを切断することにより、前記発熱層への通電を停止してもよい。前記構成によれば、制御部はリレーを切断することで加熱部材への通電を停止するので、確実に通電が停止され、ニップ部の過熱を的確に防止することができる。 Further, the fixing device may include a relay that connects or disconnects the AC voltage and the energizing section, and the control section may stop energization to the heat generating layer by disconnecting the relay. . According to the above configuration, the control section stops the energization of the heating member by disconnecting the relay, so that the energization is reliably stopped, and overheating of the nip portion can be prevented accurately.

さらに、前記定着装置は、前記温度勾配値は、所定時間に上昇した温度を示す値であってもよい。前記構成によれば、温度勾配を得るための処理を簡易なものとすることができる。 Further, in the fixing device, the temperature gradient value may be a value indicating a temperature rise in a predetermined period of time. According to the above configuration, the process for obtaining the temperature gradient can be simplified.

また、前記定着装置は、前記第２温度は、前記第１温度と等しい温度であってもよい。前記構成によれば、ベルトの回転と温度勾配の判定とを同時に行うことができるので、ベルトの回転と温度勾配の判定との起動処理を少なくすることができる。 Further, in the fixing device, the second temperature may be equal to the first temperature. According to the above configuration, since the rotation of the belt and the determination of the temperature gradient can be performed at the same time, it is possible to reduce the start-up processing for the rotation of the belt and the determination of the temperature gradient.

さらに、前記定着装置は、前記目標温度は現像剤像を被記録媒体に定着させるための温度であってもよい。前記構成によれば、定着装置を画像形成装置に適用させることができる。 Further, in the fixing device, the target temperature may be a temperature for fixing the developer image on the recording medium. According to the above configuration, the fixing device can be applied to an image forming apparatus.

また、本発明の一態様に係る定着装置は、画像データに基づいて現像剤像を被記録媒体上に形成するプロセス部と、前述に記載の定着装置と、を備え、前記定着装置により前記プロセス部で形成された現像剤像を前記被記録媒体上に定着させる。前記構成によれば、前述の効果を奏する画像形成装置を実現することができる。 A fixing device according to an aspect of the present invention includes a processing unit that forms a developer image on a recording medium based on image data, and the fixing device described above, and the fixing device performs the process. The developer image formed in the section is fixed on the recording medium. According to the above configuration, it is possible to realize an image forming apparatus that exhibits the above effects.

また、本発明の一態様に係る定着装置の制御方法は、基板と、前記基板上に形成され、発熱層とを含む加熱部材と、前記加熱部材の周りを回転するベルトと、前記ベルトに対して前記加熱部材が設けられている側とは反対側から前記ベルトを加圧する加圧部材と、交流電圧をスイッチングするスイッチング素子を有し、前記発熱層に通電する通電部と、を備える定着装置を制御するための制御方法であって、前記加熱部材の加熱に係る目標温度を目標加熱温度とし、前記目標加熱温度より低い温度を第１温度とし、前記目標加熱温度よりも低く前記第１温度以上の温度を第２温度とする場合、前記加熱部材の温度が前記第１温度以下であるとともに前記ベルトが停止している状態から、前記加熱部材が前記目標加熱温度になるように前記通電部を制御する通電ステップと、前記加熱部材の温度が前記第１温度になると前記ベルトを回転させるベルト回転開始ステップと、前記第２温度からの温度勾配値を、前記加熱部材の温度に基づいて取得し、前記温度勾配値が所定値より大きいとき、前記発熱層への通電を停止するよう前記通電部を制御するとともに、前記ベルトの回転を継続するベルト回転継続ステップと、を含む。 A fixing device control method according to an aspect of the present invention includes a substrate, a heating member formed on the substrate and including a heat generating layer, a belt rotating around the heating member, and a pressing member that presses the belt from the side opposite to the side on which the heating member is provided; wherein a target temperature related to heating of the heating member is set as a target heating temperature, a temperature lower than the target heating temperature is set as a first temperature, and a temperature lower than the target heating temperature is set as the first temperature When the above temperature is set as the second temperature, from a state where the temperature of the heating member is equal to or lower than the first temperature and the belt is stopped, the current-carrying portion is adjusted so that the heating member reaches the target heating temperature. a belt rotation start step of rotating the belt when the temperature of the heating member reaches the first temperature; and obtaining a temperature gradient value from the second temperature based on the temperature of the heating member. and a belt rotation continuation step of controlling the energization unit to stop energizing the heat generation layer and continuing rotation of the belt when the temperature gradient value is greater than a predetermined value.

前記構成によれば、ベルト回転開始ステップにより加熱部材が目標温度に達する前に、加熱部材が目標温度より低い第１温度になるとベルトを回転させるので、ニップ部に蓄積された熱をベルトに分散させることができる。これにより、加熱部材の温度上昇速度を低減させ、ニップ部の過熱のリスクを低くすることができる。さらに、ベルト回転継続ステップにより、目標温度より低い第２温度からの温度勾配値が所定値より大きいときに、ベルトの回転を継続させたまま加熱部材への通電を停止し、ニップ部の加熱が停止される。その結果、定着装置の温度異常を早い段階で検出し、ニップ部の過熱を確実に防ぐことができる。 According to the above configuration, the belt is rotated when the heating member reaches the first temperature lower than the target temperature before the heating member reaches the target temperature in the belt rotation start step, so that the heat accumulated in the nip portion is dispersed to the belt. can be made As a result, the temperature rise rate of the heating member can be reduced, and the risk of overheating the nip portion can be reduced. Further, in the belt rotation continuation step, when the temperature gradient value from the second temperature lower than the target temperature is greater than a predetermined value, the belt is kept rotating and the heating member is stopped to heat the nip portion. be stopped. As a result, the temperature abnormality of the fixing device can be detected at an early stage, and overheating of the nip portion can be reliably prevented.

本発明の一態様によれば、定着装置の温度異常を早い段階で検出し、ニップ部の過熱を確実に防ぐことができる定着装置を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a fixing device that can detect a temperature abnormality in the fixing device at an early stage and reliably prevent overheating of the nip portion.

本発明の実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の概略構成を示す側断面図である。1 is a side sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the invention; FIG. （ａ）は、前記定着装置の断面図であり、（ｂ）は、前記定着装置の斜視図である。(a) is a cross-sectional view of the fixing device, and (b) is a perspective view of the fixing device. （ａ）は、前記定着装置の加熱部材の平面図であり、（ｂ）は、前記加熱部材の断面図である。(a) is a plan view of a heating member of the fixing device, and (b) is a cross-sectional view of the heating member. 前記定着装置の概略構成を示す機能ブロック図である。3 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the fixing device; FIG. 前記定着装置の回路図である。3 is a circuit diagram of the fixing device; FIG. 前記定着装置の加熱部材の温度の時間変化を示すグラフである。5 is a graph showing temporal changes in temperature of a heating member of the fixing device; 前記定着装置が実行する異常検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of a flow of abnormality detection processing executed by the fixing device; 本発明の実施形態の変形例１に係る定着装置の加熱部材の温度の時間変化を示すグラフである。8 is a graph showing temporal changes in temperature of a heating member of a fixing device according to Modification 1 of the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態の変形例２に係る定着装置の加熱部材の温度の時間変化を示すグラフである。9 is a graph showing temporal changes in temperature of a heating member of a fixing device according to Modification 2 of the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態の変形例３に係る定着装置の加熱部材の温度の時間変化を示すグラフである。10 is a graph showing temporal changes in temperature of a heating member of a fixing device according to Modification 3 of the embodiment of the present invention;

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態の変形例において実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. For convenience of explanation, members having the same functions as members shown in the embodiment in the modified example of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted as appropriate.

（画像形成装置の構成）
図１は本発明の実施形態に係る定着装置１０を備える画像形成装置２００の概略構成を示す側断面図である。画像形成装置２００では、本体ケーシング２０１内の下部に配置された給紙機構部２０２から供給される被記録媒体Ｐに対し、プロセス部１００にて現像剤像を形成する。その後、定着装置１０にてその現像剤像を加熱して定着処理を行い、最後にその被記録媒体Ｐを本体ケーシング２０１内の上部に位置する排紙トレイに排紙する。 (Configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus 200 including a fixing device 10 according to an embodiment of the invention. In the image forming apparatus 200 , the processing section 100 forms a developer image on the recording medium P supplied from the paper feeding mechanism section 202 arranged in the lower part of the main body casing 201 . After that, the fixing device 10 heats and fixes the developer image.

画像形成装置２００は、例えばモノクロレーザプリンタで実現することができるが、前記に限らない。画像形成装置２００は、例えば、カラーレーザプリンタ、カラーＬＥＤプリンタ、コピーおよびＦＡＸ機能を含む複合機等であってもよい。画像形成装置２００は、図１に示すように、プロセス部１００と、定着装置１０とを備えている。 The image forming apparatus 200 can be implemented by, for example, a monochrome laser printer, but is not limited to the above. The image forming apparatus 200 may be, for example, a color laser printer, a color LED printer, a multifunction machine including copier and FAX functions, or the like. The image forming apparatus 200 includes a process section 100 and a fixing device 10, as shown in FIG.

プロセス部１００は、画像データに基づいて現像剤像を被記録媒体Ｐ上に形成する。プロセス部１００は、感光ドラム１０１と、帯電器１０２と、レーザスキャナユニット１０３と、現像装置１０４と、転写ローラ１０５と、センサ１０６とを備えている。感光ドラム１０１は矢印の方向に回転駆動され、その表面は帯電器１０２によって一様に帯電される。帯電器１０２は、コロナ帯電器である。次に、その感光ドラム１０１の帯電面に対してレーザスキャナユニット１０３によりレーザビーム走査露光Ｌが施され、画像情報の静電潜像が感光ドラム１０１上に形成される。この静電潜像は、現像装置１０４で現像され、感光ドラム１０１上に可視化される。 The process section 100 forms a developer image on the recording medium P based on the image data. The process section 100 includes a photosensitive drum 101 , a charger 102 , a laser scanner unit 103 , a developing device 104 , a transfer roller 105 and a sensor 106 . A photosensitive drum 101 is rotationally driven in the direction of the arrow, and its surface is uniformly charged by a charger 102 . Charger 102 is a corona charger. Next, the charged surface of the photosensitive drum 101 is subjected to laser beam scanning exposure L by a laser scanner unit 103 to form an electrostatic latent image of image information on the photosensitive drum 101 . This electrostatic latent image is developed by the developing device 104 and visualized on the photosensitive drum 101 .

可視化された現像剤像は、転写ローラ１０５により、給紙機構部２０２から所定のタイミングで搬送された被記録媒体Ｐ上に転写される。ここで、感光ドラム１０１上の現像剤像の画像形成開始位置と、被記録媒体Ｐの先端の書き出し位置とが合致するように、センサ１０６にて被記録媒体Ｐの先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された被記録媒体Ｐは、感光ドラム１０１と転写ローラ１０５との間で挟持されつつ搬送される。この現像剤像が転写された被記録媒体Ｐは定着装置１０へと搬送され、定着装置１０に定着される。定着装置１０について詳しくは後述する。 The visualized developer image is transferred by the transfer roller 105 onto the recording medium P conveyed from the paper feeding mechanism section 202 at a predetermined timing. Here, the leading edge of the recording medium P is detected by the sensor 106 so that the image formation start position of the developer image on the photosensitive drum 101 and the writing position of the leading edge of the recording medium P are matched, and the timing is adjusted. Matching. The recording medium P conveyed at a predetermined timing is conveyed while being nipped between the photosensitive drum 101 and the transfer roller 105 . The recording medium P onto which the developer image has been transferred is conveyed to the fixing device 10 and fixed by the fixing device 10 . Details of the fixing device 10 will be described later.

（定着装置の構成）
図２の（ａ）は定着装置１０の断面図である。図２の（ｂ）は定着装置１０の斜視図である。図２の（ａ）および図２の（ｂ）に示すように、定着装置１０は、加熱装置２０と、加圧部材３０とを備えている。定着装置１０は、現像剤像が転写された被記録媒体Ｐを、加熱装置２０と加圧部材３０との間において搬送することで、現像剤像を被記録媒体Ｐに熱定着させる。定着装置１０は、加熱装置２０を利用してプロセス部１００で形成された現像剤像を被記録媒体Ｐ上に定着させる。加圧部材３０は、モータ等の駆動部から回転駆動力が入力される弾性層を持つローラであるとともに、後述するベルト２３を回転させ、被記録媒体Ｐを搬送する。加圧部材３０は、ベルト２３に対して加熱部材２１が設けられている側とは反対側からベルト２３を加圧する。 (Structure of Fixing Device)
2A is a sectional view of the fixing device 10. FIG. FIG. 2B is a perspective view of the fixing device 10. FIG. As shown in FIGS. 2A and 2B, the fixing device 10 includes a heating device 20 and a pressure member 30. As shown in FIGS. The fixing device 10 thermally fixes the developer image to the recording medium P by conveying the recording medium P to which the developer image has been transferred between the heating device 20 and the pressure member 30 . The fixing device 10 fixes the developer image formed by the process section 100 onto the recording medium P using the heating device 20 . The pressure member 30 is a roller having an elastic layer to which a rotational driving force is input from a drive unit such as a motor, and rotates a belt 23, which will be described later, to convey the recording medium P. As shown in FIG. The pressing member 30 presses the belt 23 from the side opposite to the side on which the heating member 21 is provided.

（加熱装置の構成）
図２の（ａ）および図２の（ｂ）に示すように、加熱装置２０は、加熱部材２１と、ベルト２３と、加熱支持部材２４と、温度センサ２６とを備えている。加熱装置２０は、被記録媒体Ｐの現像剤像が形成されている側にあり、加圧部材３０と平行に配列される。加熱装置２０が備える加熱支持部材２４は、左側の端部および右側の端部のそれぞれが加圧バネ（不図示）によって下方に付勢されている。加熱部材２１が、加圧部材３０の弾性層の上面との間でベルト２３を挟み、加圧部材３０の弾性層の上面は歪んだ状態となる。これにより、被記録媒体Ｐ上の現像剤を加熱溶融させるニップ部Ｎ（図２の（ａ））が形成される。 (Configuration of heating device)
As shown in FIGS. 2A and 2B, the heating device 20 includes a heating member 21, a belt 23, a heating support member 24, and a temperature sensor . The heating device 20 is located on the side of the recording medium P on which the developer image is formed, and is arranged in parallel with the pressure member 30 . A heating support member 24 provided in the heating device 20 is biased downward by a pressure spring (not shown) at each of its left and right ends. The belt 23 is sandwiched between the heating member 21 and the upper surface of the elastic layer of the pressure member 30, and the upper surface of the elastic layer of the pressure member 30 is distorted. As a result, a nip portion N ((a) in FIG. 2) for heating and melting the developer on the recording medium P is formed.

図３の（ａ）は加熱装置２０の加熱部材２１の平面図である。図３の（ｂ）は加熱部材２１の断面図である。加熱部材２１は通電により発熱する。通電量を制御することにより、加熱部材２１を所定の温度に調整することが可能である。加熱部材２１は、基板２１１と、抵抗発熱体２１２と、導通電極部２１３と、表面保護層２１４とを備えている。加熱部材２１は、一例として、セラミックヒータを採用することができる。 FIG. 3(a) is a plan view of the heating member 21 of the heating device 20. FIG. FIG. 3B is a sectional view of the heating member 21. FIG. The heating member 21 generates heat when energized. It is possible to adjust the temperature of the heating member 21 to a predetermined temperature by controlling the amount of energization. The heating member 21 includes a substrate 211 , a resistance heating element 212 , a conductive electrode section 213 and a surface protection layer 214 . A ceramic heater can be employed as the heating member 21, for example.

基板２１１は、耐熱性を有する基板である。基板２１１は、被記録媒体Ｐの搬送移動方向に対して直交する方向を長手とする横長形状である。基板２１１には、絶縁材料、または、通電される抵抗発熱体２１２と基板２１１との間が絶縁される材料が用いられる。基板２１１は、一例として、セラミック、ステンレスなどの金属が使用可能である。 The substrate 211 is a substrate having heat resistance. The substrate 211 has a horizontally long shape whose longitudinal direction is a direction orthogonal to the transport movement direction of the recording medium P. As shown in FIG. The substrate 211 is made of an insulating material or a material that insulates between the substrate 211 and the resistive heating element 212 to be energized. As an example, the substrate 211 can be made of metal such as ceramics and stainless steel.

抵抗発熱体２１２は、基板２１１上の幅方向中央部において、基板２１１表面の長手方向に沿った発熱層として形成されている。抵抗発熱体２１２は、通電によって発熱する抵抗発熱体である。より詳しくは、抵抗発熱体２１２は、通電部１４３による通電により発熱する発熱層がパターニングされることにより形成されている。前記の構成により、加熱部材２１は、板状の基板２１１に、抵抗発熱体２１２がパターニングされた面状発熱体として機能する。なお、本実施形態では、加熱部材２１は１つの抵抗発熱体２１２を有するものとして説明するが、前記に限らない。加熱部材２１は、複数の抵抗発熱体２１２を有していてもよい。 The resistance heating element 212 is formed as a heat generating layer along the longitudinal direction of the surface of the substrate 211 at the central portion in the width direction of the substrate 211 . The resistance heating element 212 is a resistance heating element that generates heat when energized. More specifically, the resistance heating element 212 is formed by patterning a heat generating layer that generates heat when energized by the current-carrying portion 143 . With the above configuration, the heating member 21 functions as a planar heating element in which the resistance heating element 212 is patterned on the plate-like substrate 211 . In this embodiment, the heating member 21 is described as having one resistance heating element 212, but the present invention is not limited to the above. The heating member 21 may have a plurality of resistance heating elements 212 .

導通電極部２１３は、抵抗発熱体２１２の両端部にそれぞれ設けられ、抵抗発熱体２１２への通電を可能とするものである。表面保護層２１４は、例えばガラス層で形成されるものであり、抵抗発熱体２１２を保護するものである。また、表面保護層２１４は、抵抗発熱体２１２を導通電極部２１３を除いて被覆しており、これにより、抵抗発熱体２１２は絶縁されている。 The conductive electrode portions 213 are provided at both ends of the resistance heating element 212 so as to enable the electric current to pass through the resistance heating element 212 . The surface protective layer 214 is formed of, for example, a glass layer and protects the resistance heating element 212 . In addition, the surface protective layer 214 covers the resistance heating element 212 except for the conductive electrode portion 213, thereby insulating the resistance heating element 212. As shown in FIG.

ベルト２３は、耐熱性を有するフィルム材であり、円筒状に形成されている。加圧部材３０との間に被加熱材としての現像剤像を担持させた被記録媒体Ｐが搬送されると、被記録媒体Ｐはニップ部Ｎにおいてベルト２３の外面に密着し、ベルト２３の回転力により被記録媒体Ｐはニップ部Ｎを通過する。このニップ部Ｎにおいて、現像剤像が加熱部材２１により加熱され、現像剤像が被記録媒体Ｐ面に加熱定着される。ベルト２３の材質の一例として、ポリイミドが使用可能である。 The belt 23 is a film material having heat resistance and is formed in a cylindrical shape. When the recording medium P bearing the developer image as the material to be heated is conveyed between the pressing member 30 and the recording medium P, the recording medium P is brought into close contact with the outer surface of the belt 23 at the nip portion N, and the belt 23 is pressed against the belt 23 . The recording medium P passes through the nip portion N due to the rotational force. At this nip portion N, the developer image is heated by the heating member 21, and the developer image is fixed on the surface of the recording medium P by heating. Polyimide can be used as an example of the material of the belt 23 .

加熱支持部材２４は、下面側に有する溝部２４ａにおいて加熱部材２１を固定する。また、加熱支持部材２４は、加熱部材２１の熱がニップ部Ｎ以外に放熱することを防ぐ。加熱支持部材２４に対してベルト２３が余裕を持ってルーズに外嵌され、ベルト２３は加熱支持部材２４の外回りを回転自在に配置されている。 The heating support member 24 fixes the heating member 21 in a groove portion 24a on the lower surface side. Further, the heating support member 24 prevents the heat of the heating member 21 from radiating to areas other than the nip portion N. As shown in FIG. The belt 23 is loosely fitted around the heating support member 24 with a margin, and the belt 23 is rotatably arranged around the heating support member 24 .

温度センサ２６は、加熱部材２１の温度を検出する。温度センサ２６は加熱部材２１に接触している。具体的には、温度センサ２６は、表面保護層２１４上における抵抗発熱体２１２の中間位置に配置されている。温度センサ２６が検出した加熱部材２１の温度は、後述する制御部４０に入力される。 A temperature sensor 26 detects the temperature of the heating member 21 . A temperature sensor 26 is in contact with the heating member 21 . Specifically, the temperature sensor 26 is arranged at an intermediate position of the resistance heating element 212 on the surface protection layer 214 . The temperature of the heating member 21 detected by the temperature sensor 26 is input to the controller 40, which will be described later.

（定着装置の回路）
図４は定着装置１０の概略構成を示す機能ブロック図である。図５は定着装置１０の回路図である。図４および図５に示すように、定着装置１０は、制御部４０と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５と、ゼロクロス検出回路１３６と、リレー１４２と、通電部１４３とを備えている。 (Circuit of fixing device)
FIG. 4 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the fixing device 10. As shown in FIG. FIG. 5 is a circuit diagram of the fixing device 10. As shown in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the fixing device 10 includes a control section 40, an AC/DC converter 134, a DC/DC converter 135, a zero cross detection circuit 136, a relay 142, and an energizing section 143. ing.

制御部４０は、図４に示すように、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、ＮＶＲＡＭ（不揮発性ＲＡＭ）４４とを含む。ＲＯＭ４２には、加熱装置２０を制御するための各種制御プログラムや各種設定、初期値、特に、加熱部材制御処理およびベルト制御処理などのプログラム、加熱部材２１の比例制御を行うためのテーブル等が記憶されている。ＲＡＭ４３およびＮＶＲＡＭは、各種制御プログラムが読み出される作業領域として、あるいは、データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２から読み出した制御プログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ４３またはＮＶＲＡＭ４４に記憶させながら、定着装置１０の各構成要素を制御する。なお、制御部４０による加熱部材２１の比例制御は、目標温度との偏差に応じた比例動作を含む、ＰＤ制御またはＰＩＤ制御等が行われてもよい。制御部４０について、詳しくは後述する。 The control unit 40 includes a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, and an NVRAM (non-volatile RAM) 44, as shown in FIG. The ROM 42 stores various control programs, various settings, and initial values for controlling the heating device 20, particularly programs for heating member control processing and belt control processing, tables for performing proportional control of the heating member 21, and the like. It is The RAM 43 and NVRAM are used as work areas from which various control programs are read, or as storage areas for temporarily storing data. The CPU 41 controls each component of the fixing device 10 while storing the processing results in the RAM 43 or NVRAM 44 according to the control program read from the ROM 42 . The proportional control of the heating member 21 by the controller 40 may be PD control, PID control, or the like, including a proportional operation according to the deviation from the target temperature. The details of the control unit 40 will be described later.

図５の加熱部材２１は、交流電源の通電に応じて発熱する。詳しくは、通電は、加熱部材２１の抵抗発熱体２１２に行われる。ＡＣ／ＤＣコンバータ１３４は、例えば１００Ｖの交流電圧を２４Ｖの直流電圧に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５へ出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５は、２４Ｖの直流電圧を３．３Ｖの直流電圧に変換し、制御部４０などへ供給する。 The heating member 21 of FIG. 5 generates heat according to the energization of the AC power supply. Specifically, the current is applied to the resistance heating element 212 of the heating member 21 . The AC/DC converter 134 converts, for example, a 100V AC voltage into a 24V DC voltage, and outputs the DC voltage to the DC/DC converter 135 . The DC/DC converter 135 converts the DC voltage of 24V into a DC voltage of 3.3V and supplies it to the control unit 40 and the like.

リレー１４２は、制御部４０から出力されるリレー制御信号Ｓｉｇ２に応じて、交流電源と加熱部材２１とを電気的に接続するか否かを切替える。これにより、リレー１４２は、交流電圧（交流電源）と後述する通電部１４３とを、接続または切断する機能を果たしている。なお、制御部４０リレー１４２を切断することによる加熱部材２１への通電停止は、制御部４０の指示に応じて行われる。また、リレー１４２は、接点に電磁石を用いるものであり、通電部１４３と直列に接続されている。 Relay 142 switches whether to electrically connect the AC power supply and heating member 21 according to relay control signal Sig<b>2 output from control unit 40 . Thereby, the relay 142 has a function of connecting or disconnecting an AC voltage (AC power supply) and an electricity supply section 143 which will be described later. It should be noted that the power supply to the heating member 21 is stopped by disconnecting the control section 40 relay 142 in accordance with an instruction from the control section 40 . Also, the relay 142 uses an electromagnet as a contact, and is connected in series with the conducting section 143 .

ゼロクロス検出回路１３６は、交流電源のオンオフの切り替えの際に交流電源の出力値の正負が逆転するタイミングであるゼロクロスタイミングを検出する。ゼロクロスタイミングを検出すると、パルス信号であるゼロクロス信号Ｓｉｇ３を制御部４０へ出力する。そのための具体的構成として、ゼロクロス検出回路１３６は、ダイオードブリッジ１５１と、フォトカプラＰＣ２１と、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２と、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであるトランジスタＴｒ１とを含む。 The zero-cross detection circuit 136 detects zero-cross timing, which is the timing at which the polarity of the output value of the AC power supply is reversed when the AC power supply is turned on and off. When the zero-cross timing is detected, the zero-cross signal Sig3, which is a pulse signal, is output to the controller 40. FIG. As a specific configuration therefor, the zero-cross detection circuit 136 includes a diode bridge 151, a photocoupler PC21, resistors R21 and R22, and a transistor Tr1 that is an NPN bipolar transistor.

交流電源の電力は、ダイオードブリッジ１５１により全波整流され、フォトカプラＰＣ２１のＬＥＤに印加される。フォトカプラＰＣ２１のフォトトランジスタのコレクタ端子は、抵抗Ｒ２１を介して２４Ｖ直流電源に接続され、エミッタ端子は接地される。トランジスタＴｒ１のベース端子は抵抗Ｒ２１とフォトカプラＰＣ２１のフォトトランジスタとの接続点に接続され、コレクタ端子は制御部４０に接続され、エミッタ端子は接地される。 The power of the AC power supply is full-wave rectified by the diode bridge 151 and applied to the LED of the photocoupler PC21. A collector terminal of the phototransistor of the photocoupler PC21 is connected to a 24V DC power supply via a resistor R21, and an emitter terminal is grounded. The transistor Tr1 has a base terminal connected to a connection point between the resistor R21 and the phototransistor of the photocoupler PC21, a collector terminal connected to the controller 40, and an emitter terminal grounded.

なお、トランジスタＴｒ１のコレクタ端子と制御部４０とを接続する配線は、制御部４０内部にて電源電圧にプルアップされる。また、フォトカプラＰＣ２１のＬＥＤは印加電力に応じた発光量で発光する。このため、フォトカプラＰＣ２１のＬＥＤへの印加電圧が小さくなると、フォトカプラＰＣ２１のフォトトランジスタのオン抵抗が大きくなり、トランジスタＴｒ１のベース電圧は大きくなる。そして、トランジスタＴｒ１のベース電圧が閾値を超えるとトランジスタＴｒ１はオンし、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３はロウレベルとなる。したがって、ゼロクロス検出回路１３６が出力するゼロクロス信号Ｓｉｇ３は、交流電源のゼロクロスタイミング前後の所定時間だけロウレベルとなるパルス信号となる。 The wiring connecting the collector terminal of the transistor Tr1 and the controller 40 is pulled up to the power supply voltage inside the controller 40 . Also, the LED of the photocoupler PC21 emits light in an amount corresponding to the applied power. Therefore, when the voltage applied to the LED of the photocoupler PC21 decreases, the ON resistance of the phototransistor of the photocoupler PC21 increases and the base voltage of the transistor Tr1 increases. When the base voltage of the transistor Tr1 exceeds the threshold, the transistor Tr1 is turned on and the zero cross signal Sig3 becomes low level. Therefore, the zero-cross signal Sig3 output by the zero-cross detection circuit 136 is a pulse signal that is at low level for a predetermined time before and after the zero-cross timing of the AC power supply.

通電部１４３は、制御部４０の指示により、加熱部材２１に通電を行う。通電部１４３は、トライアックＴＡ１と、フォトトライアックカプラＰＣ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２とを含む。トライアックＴＡ１は、半導体素子であり、正極性と負極性とを含む電圧波形を示す交流電圧をスイッチングするスイッチング素子である。トライアックＴＡ１のＴ２端子は交流電源の一方の極に接続されており、トライアックＴＡ１のＴ１端子は、加熱部材２１およびリレー１４２を介して交流電源の他方の極に接続されている。トライアックＴＡ１のゲート端子とＴ１端子との間には抵抗Ｒ１が接続されている。また、トライアックＴＡ１のＴ２端子とゲート端子との間には、フォトトライアックカプラＰＣ１のトライアックおよび抵抗Ｒ２が接続されている。 The energizing section 143 energizes the heating member 21 according to an instruction from the control section 40 . Conducting portion 143 includes a triac TA1, a phototriac coupler PC1, and resistors R1 and R2. The triac TA1 is a semiconductor element, and is a switching element that switches an AC voltage having a voltage waveform including positive and negative polarities. The T2 terminal of the triac TA1 is connected to one pole of the AC power supply, and the T1 terminal of the triac TA1 is connected via the heating element 21 and the relay 142 to the other pole of the AC power supply. A resistor R1 is connected between the gate terminal of the triac TA1 and the T1 terminal. A triac of a phototriac coupler PC1 and a resistor R2 are connected between the T2 terminal of the triac TA1 and the gate terminal.

フォトトライアックカプラＰＣ１のＬＥＤのアノード端子には制御部４０から出力される加熱部材制御信号Ｓｉｇ４が入力される。なお、フォトトライアックカプラＰＣ１のＬＥＤのカソード端子は接地されている。制御部４０は、加熱部材制御信号Ｓｉｇ４を通電部１４３に出力し、加熱部材２１を制御する。なお、加熱部材２１を通電させる場合には、制御部４０は、加熱部材制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルからハイレベルに切替える。そして、所定時間経過後に、制御部４０が加熱部材制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルからロウレベルに切替えると、加熱部材２１への通電が停止する。このように、制御部４０は、所定のパルス幅を有するパルス信号である加熱部材制御信号Ｓｉｇ４を通電部１４３へ出力しているのである。これにより、トライアックＴＡ１がターンオンし、加熱部材２１は通電状態となる。そして、ゼロクロスタイミングにて、トライアックＴＡ１はターンオフし、加熱部材２１は非通電状態となる。 A heating member control signal Sig4 output from the control unit 40 is input to the anode terminal of the LED of the phototriac coupler PC1. The cathode terminal of the LED of the phototriac coupler PC1 is grounded. The control unit 40 outputs a heating member control signal Sig4 to the conducting unit 143 to control the heating member 21 . When energizing the heating member 21, the controller 40 switches the heating member control signal Sig4 from low level to high level. When the control unit 40 switches the heating member control signal Sig4 from high level to low level after a predetermined time has passed, the energization of the heating member 21 is stopped. In this manner, the control section 40 outputs the heating member control signal Sig4, which is a pulse signal having a predetermined pulse width, to the conducting section 143. FIG. As a result, the triac TA1 is turned on, and the heating member 21 is energized. At the zero-cross timing, the triac TA1 is turned off, and the heating member 21 is de-energized.

（制御部の構成）
制御部４０の構成について、図１、図５および図６に基づき説明する。図６は印刷ジョブがある場合において、定着装置１０の温度センサ２６により検出される加熱部材２１の温度の時間変化を示すグラフである。グラフ（１）は、定着装置１０において加熱部材２１に異常が発生せず、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１を超えた場合、ベルト２３を回転させて加熱部材２１において通常の比例制御が行われた場合を示す。グラフ（２）は、従来の定着装置において、異常が発生している状態を示す。グラフ（２）ではベルト２３は回転されず、加熱部材２１への通電も切断されない。グラフ（３）は、定着装置１０において、異常が発生している状態を示す。グラフ（３）では検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１を超えた場合、ベルト２３が回転され、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ２を超えて異常が検出された場合、加熱部材２１への通電が切断される。なお、加熱部材２１において行われる比例制御として、ＰＤ制御、ＰＩＤ制御等が行われてもよい。 (Configuration of control unit)
The configuration of the control unit 40 will be described with reference to FIGS. 1, 5 and 6. FIG. FIG. 6 is a graph showing temporal changes in the temperature of the heating member 21 detected by the temperature sensor 26 of the fixing device 10 when there is a print job. Graph (1) indicates that when the heating member 21 does not malfunction in the fixing device 10 and the detected temperature T exceeds the proportional control start temperature TS1, the belt 23 is rotated and the heating member 21 performs normal proportional control. indicates if the Graph (2) shows a state in which an abnormality occurs in the conventional fixing device. In graph (2), the belt 23 is not rotated and the power supply to the heating member 21 is not cut off. Graph (3) shows a state in which an abnormality occurs in the fixing device 10 . In graph (3), when the detected temperature T exceeds the proportional control start temperature TS1, the belt 23 rotates, and when the detected temperature T exceeds the set temperature threshold value TS2 and an abnormality is detected, the heating member 21 is energized. disconnected. PD control, PID control, or the like may be performed as the proportional control performed in the heating member 21 .

制御部４０は、温度センサ２６により検出される検出温度Ｔが第１温度以下であるとともにベルト２３が停止している状態から、加熱部材２１が目標加熱温度になるように通電部１４３を制御する。また、制御部４０は、検出温度Ｔが第１温度になるとベルト２３を回転させ、第２温度からの温度勾配値を検出温度Ｔに基づいて取得する。さらに、制御部４０は温度勾配値が所定値より大きいとき、加熱部材２１への通電を停止するよう通電部１４３を制御するとともに、ベルト２３の回転を継続する。 The control unit 40 controls the current-carrying unit 143 so that the heating member 21 reaches the target heating temperature from the state where the detected temperature T detected by the temperature sensor 26 is equal to or lower than the first temperature and the belt 23 is stopped. . Further, the control unit 40 rotates the belt 23 when the detected temperature T becomes the first temperature, and acquires a temperature gradient value from the second temperature based on the detected temperature T. FIG. Furthermore, when the temperature gradient value is greater than the predetermined value, the control unit 40 controls the energizing unit 143 to stop energizing the heating member 21 and continues the rotation of the belt 23 .

ここで、目標加熱温度は、加熱部材２１の加熱に係る目標温度であり、現像剤像を被記録媒体に定着させるための温度である。目標加熱温度は、図６における印字温度ＴＥ１である。印字温度ＴＥ１は一例として２５０℃である。第１温度は目標加熱温度より低い温度である。第１温度は、図６における比例制御開始温度ＴＳ１である。第２温度は、目標加熱温度よりも低く第１温度以上の温度である。 Here, the target heating temperature is the target temperature for heating the heating member 21, and is the temperature for fixing the developer image on the recording medium. The target heating temperature is the printing temperature TE1 in FIG. The printing temperature TE1 is 250° C. as an example. The first temperature is a temperature lower than the target heating temperature. The first temperature is the proportional control start temperature TS1 in FIG. The second temperature is lower than the target heating temperature and equal to or higher than the first temperature .

制御部４０は、画像形成装置２００の起動後、または印刷ジョブを受けてスリープ状態からの復帰後、次のように通電部１４３を制御する処理を実行する。すなわち、制御部４０は、温度センサ２６により検出される検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１以下であるとともに、ベルト２３が停止している状態から、加熱部材２１が印字温度ＴＥ１になるように通電部１４３を制御する。 After the image forming apparatus 200 is activated, or after receiving a print job and returning from the sleep state, the control unit 40 executes processing for controlling the power supply unit 143 as follows. In other words, the control unit 40 energizes the heating member 21 from a state where the detected temperature T detected by the temperature sensor 26 is equal to or lower than the proportional control start temperature TS1 and the belt 23 is stopped so that the heating member 21 reaches the printing temperature TE1. 143 is controlled.

制御部４０は、加熱部材２１が印字温度ＴＥ１になるように通電部１４３を制御するとき、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１以下の温度領域では、固定のデューティ比で通電部１４３から加熱部材２１に通電してもよい。固定のデューティ比は一例として１００％とすることができる。なお、基板２１１の予熱などを目的として通電を開始する初期の段階で、固定の低デューティ比で通電する制御を行ってもよい。前記予熱のための通電は、目標とする温度は設定せず、１００％より小さい固定（一例として１０％以下）のデューティ比で所定時間（一例として１秒以下）通電してもよい。 When the control unit 40 controls the energizing unit 143 so that the heating member 21 reaches the printing temperature TE1, in the temperature range where the detected temperature T is equal to or lower than the proportional control start temperature TS1, the energizing unit 143 supplies the heating member with a fixed duty ratio. 21 may be energized. The fixed duty ratio can be 100% as an example. At the initial stage of starting the energization for the purpose of preheating the substrate 211 or the like, control may be performed to energize at a fixed low duty ratio. The energization for the preheating may be performed for a predetermined time (1 second or less, for example) at a fixed duty ratio of less than 100% (10% or less, for example) without setting a target temperature.

また、制御部４０は、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１より高い温度領域では、目標温度との偏差に応じた通電量で通電部１４３から加熱部材２１に通電する処理を実行する。検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１より高い温度領域では、デューティ比は１００％未満で通電部１４３から加熱部材２１に通電する。制御部４０は、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１より高い温度領域において、加熱部材２１を比例制御してもよい。一例として、制御部４０は、比例制御により、目標温度（印字温度ＴＥ１）と検出温度Ｔとの偏差に基づいて波数制御のデューティ比を調整することにより、加熱部材２１が目標温度になるように制御する。具体的には、制御部４０は、検出温度Ｔと目標温度との差が小さいほどデューティ比を小さくし、検出温度Ｔが目標温度を超えたらゼロ、つまり通電を停止する。 In addition, in a temperature range where the detected temperature T is higher than the proportional control start temperature TS1, the control unit 40 performs a process of energizing the heating member 21 from the energizing unit 143 with an amount of energization corresponding to the deviation from the target temperature. In a temperature range in which the detected temperature T is higher than the proportional control start temperature TS1, the energizing portion 143 energizes the heating member 21 with a duty ratio of less than 100%. The controller 40 may proportionally control the heating member 21 in a temperature range in which the detected temperature T is higher than the proportional control start temperature TS1. As an example, the controller 40 adjusts the duty ratio of the wave number control based on the deviation between the target temperature (printing temperature TE1) and the detected temperature T through proportional control so that the heating member 21 reaches the target temperature. Control. Specifically, the control unit 40 reduces the duty ratio as the difference between the detected temperature T and the target temperature decreases, and when the detected temperature T exceeds the target temperature, the control unit 40 stops energization.

さらに、制御部４０は、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達したか否かを判定し、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達した場合、ベルト２３を回転させる。ニップ部Ｎの温度が上昇し過熱状態となると、加圧部材３０が溶け、加圧部材３０とベルト２３とが溶着するなどの不具合が発生する可能性がある。ベルト２３を回転させることにより、熱を加圧部材３０の表面に分散させることができるので、ニップ部Ｎの溶着等を防ぐことができる。また、ベルト２３を回転させることにより加熱部材２１の温度上昇を遅くすることができるので、異常があった場合に加熱部材２１への通電を停止する時間を担保することができる。 Further, the control unit 40 determines whether or not the detected temperature T has reached the proportional control start temperature TS1, and rotates the belt 23 when the detected temperature T has reached the proportional control start temperature TS1. When the temperature of the nip portion N rises and becomes overheated, the pressure member 30 melts, and there is a possibility that problems such as welding between the pressure member 30 and the belt 23 may occur. By rotating the belt 23, the heat can be dispersed on the surface of the pressing member 30, so that the nip portion N can be prevented from welding or the like. Further, since the temperature rise of the heating member 21 can be slowed down by rotating the belt 23, it is possible to guarantee the time for stopping the energization of the heating member 21 in the event of an abnormality.

また、制御部４０は、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ２に達したか否かを判定する。制御部４０は、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ２に達した場合、設定温度閾値ＴＳ２からの温度勾配値を検出温度Ｔに基づいて取得する。制御部４０は、前記温度勾配値が所定値より大きいか否かを判定する。ここで、設定温度閾値ＴＳ２からの温度勾配値とは、例えばΔＴ１／Δｔ１とすることができる。ΔＴ１は、設定温度閾値ＴＳ２と比例制御開始温度ＴＳ１との温度差である。Δｔ１は、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達してから設定温度閾値ＴＳ２に達するまでの時間である。図６のグラフ（３）において、ΔＴ１は点Ｐ１１と点Ｐ１０との温度差であり、Δｔ１は点Ｐ１１と点Ｐ１０との時間差である。 Further, the control unit 40 determines whether or not the detected temperature T has reached the set temperature threshold TS2. The control unit 40 acquires a temperature gradient value from the set temperature threshold TS2 based on the detected temperature T when the detected temperature T reaches the set temperature threshold TS2. The control unit 40 determines whether or not the temperature gradient value is greater than a predetermined value. Here, the temperature gradient value from the set temperature threshold TS2 can be, for example, ΔT1/Δt1. ΔT1 is the temperature difference between the set temperature threshold TS2 and the proportional control start temperature TS1. Δt1 is the time from when the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1 to when it reaches the set temperature threshold TS2. In graph (3) of FIG. 6, ΔT1 is the temperature difference between points P11 and P10, and Δt1 is the time difference between points P11 and P10.

本実施形態では、制御部４０はΔｔ１を取得し、Δｔ１と設定時間閾値ｔａとを比較する。設定時間閾値ｔａは、定着装置１０に異常がないとした場合における、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達してから設定温度閾値ＴＳ２に達するまでの時間に係る閾値である。図６において、設定時間閾値ｔａは点Ｐ１２と点Ｐ１０との時間差として示されている。制御部４０は、前述のとおりΔｔ１と設定時間閾値ｔａとを比較し、到達時間Δｔ１が設定時間閾値ｔａよりも小さい場合、温度勾配値が所定値より大きいと判定する。当該所定値は、一例として、１００％より小さい所定のデューティで通電した場合の温度勾配に対応する値とすることができる。 In this embodiment, the control unit 40 acquires Δt1 and compares Δt1 with the set time threshold ta. The set time threshold value ta is a threshold value related to the time from when the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1 to when it reaches the set temperature threshold value TS2, assuming that the fixing device 10 is normal. In FIG. 6, the set time threshold ta is shown as the time difference between points P12 and P10. As described above, the control unit 40 compares Δt1 with the set time threshold ta, and determines that the temperature gradient value is greater than a predetermined value when the arrival time Δt1 is smaller than the set time threshold ta. The predetermined value can be, for example, a value corresponding to the temperature gradient when energized with a predetermined duty of less than 100%.

温度勾配値が所定値より大きいと判定された場合、制御部４０は、加熱部材２１への通電を停止するよう通電部１４３を制御するとともに、ベルト２３の回転を継続する。制御部４０はリレー１４２を切断することで加熱部材２１への通電を停止する。また、温度勾配値が所定値以下の場合、制御部４０は、加熱部材２１が印字温度ＴＥ１になるように通電部１４３を制御する。 When it is determined that the temperature gradient value is greater than the predetermined value, the control section 40 controls the energizing section 143 to stop energizing the heating member 21 and continues the rotation of the belt 23 . By disconnecting the relay 142 , the control unit 40 stops energizing the heating member 21 . Further, when the temperature gradient value is equal to or less than the predetermined value, the control section 40 controls the energization section 143 so that the heating member 21 reaches the printing temperature TE1.

図６に基づいて、定着装置１０の動作を整理して記載する。まず、グラフ（１）～グラフ（３）において、温度センサ２６により検出される検出温度Ｔが初期値から比例制御開始温度ＴＳ１まで上昇する期間、すなわち図６のグラフにおいて原点と点Ｐ１０とを結ぶ区間においては、ベルト２３が停止している状態となる。また、当該区間においては、制御部４０は、加熱部材２１が印字温度ＴＥ１になるよう、固定のデューティ比で加熱部材２１を通電するよう通電部１４３を制御する。 Based on FIG. 6, the operation of the fixing device 10 will be organized and described. First, in graphs (1) to (3), the period during which the detected temperature T detected by the temperature sensor 26 rises from the initial value to the proportional control start temperature TS1, that is, the origin and the point P10 in the graph of FIG. In the section, the belt 23 is stopped. Also, in this interval, the control unit 40 controls the energizing unit 143 to energize the heating member 21 at a fixed duty ratio so that the heating member 21 reaches the printing temperature TE1.

定着装置１０を通常運転する場合においては、グラフ（１）に示すように、温度センサ２６により検出される検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達すると、ベルト２３の回転が開始される。また、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達すると、加熱部材２１が印字温度ＴＥ１となるように、通電部１４３において比例制御が開始され、検出温度Ｔが印字温度ＴＥ１に達すると加熱部材２１は印字温度ＴＥ１で維持される。 When the fixing device 10 is normally operated, as shown in graph (1), the rotation of the belt 23 is started when the detected temperature T detected by the temperature sensor 26 reaches the proportional control start temperature TS1. Further, when the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1, the power supply unit 143 starts proportional control so that the heating member 21 reaches the printing temperature TE1, and when the detected temperature T reaches the printing temperature TE1, the heating member 21 is maintained at the printing temperature TE1.

ここで、スイッチング素子に異常が発生し、加熱部材２１への通電が停止されない場合、加熱部材２１が印字温度ＴＥ１に達した場合であっても通電が継続されるため、加熱部材２１の温度が印字温度ＴＥ１以上に上昇する可能性がある。加熱部材２１への通電が停止されなくなる原因としては、交流電圧の波形が、スイッチング素子としてのトライアックＴＡ１のターンオフが困難な矩形波の状態で加熱部材２１に印加されている、またはスイッチング素子の故障している、等が考えられる。加熱部材２１の温度が印字温度ＴＥ１以上となってしまうと、ニップ部Ｎが過熱状態となる可能性がある。ニップ部Ｎが過熱状態となると、加圧部材３０とベルト２３とが溶着するなどの不具合が発生する可能性がある。 Here, if an abnormality occurs in the switching element and the energization of the heating member 21 is not stopped, the energization is continued even if the heating member 21 reaches the printing temperature TE1. There is a possibility that the printing temperature will rise to TE1 or higher. The reason why the energization of the heating member 21 is not stopped is that the AC voltage waveform is applied to the heating member 21 in a rectangular wave state that makes it difficult to turn off the triac TA1 as the switching element, or that the switching element is out of order. and so on. If the temperature of the heating member 21 becomes equal to or higher than the printing temperature TE1, the nip portion N may be overheated. If the nip portion N is in an overheated state, there is a possibility that problems such as welding between the pressure member 30 and the belt 23 may occur.

一方、従来の定着装置では、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達すると、グラフ（２）に示すように、すぐに溶着温度ＴＥ２を超えてしまう。溶着温度ＴＥ２は、例えば、ニップ部Ｎが過熱して溶着を引き起こす可能性のある温度である。溶着温度ＴＥ２は、例えば、実験結果等に基づいて算出された値である。従来の定着装置で、検出温度Ｔがすぐに溶着温度ＴＥ２を超えてしまうのは、ＦＰＯＴ（First Print Output Time）の短縮、省エネルギのニーズによって、加熱部材２１としては熱容量の小さなものが採用される傾向になっているからである。そのように熱容量の小さな加熱部材は、温度上昇速度が速く、温度上昇速度は、例えば、１秒で１００℃の温度が上昇する場合もある。 On the other hand, in the conventional fixing device, when the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1, it immediately exceeds the welding temperature TE2 as shown in graph (2). The welding temperature TE2 is, for example, a temperature at which the nip portion N may overheat and cause welding. The welding temperature TE2 is, for example, a value calculated based on experimental results. The reason why the detected temperature T immediately exceeds the welding temperature TE2 in the conventional fixing device is that the heating member 21 with a small heat capacity is adopted in order to shorten the FPOT (First Print Output Time) and save energy. This is because there is a tendency to A heating member with such a small heat capacity has a high temperature rise rate, and the temperature may rise by 100° C. in one second, for example.

そして、従来の定着装置では、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１になるまでの間は、正常運転時の温度勾配値と異常運転時の温度勾配値との差がなく、異常を判断できない。また、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ２に達した時点で異常を検出したとしても、温度上昇速度が速いため、異常を判断できないうちに、検出温度Ｔが溶着温度ＴＥ２に達してしまう可能性がある。また、従来の定着装置においては、誤検出を防止するためにヒステリシス時間が設けられているため、異常検知に対する処理が遅れる場合がある。さらに、従来の定着装置は、異常検知後にベルト２３が回転されないため、ニップ部Ｎが過熱する場合がある。その結果、従来の定着装置では、ニップ部Ｎの溶着が発生してしまうおそれがある。 In the conventional fixing device, until the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1, there is no difference between the temperature gradient value during normal operation and the temperature gradient value during abnormal operation, and abnormality cannot be determined. Also, even if an abnormality is detected when the detected temperature T reaches the set temperature threshold TS2, the temperature rise rate is fast, so there is a possibility that the detected temperature T reaches the welding temperature TE2 before the abnormality can be determined. be. Further, in the conventional fixing device, since a hysteresis time is provided in order to prevent erroneous detection, there are cases where processing for abnormality detection is delayed. Furthermore, in the conventional fixing device, the nip portion N may be overheated because the belt 23 is not rotated after the abnormality is detected. As a result, in the conventional fixing device, the nip portion N may be welded.

それに対して、定着装置１０は、グラフ（３）に示すように、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達すると、制御部４０によりベルト２３を回転させる。これにより、定着装置１０は、加熱部材２１の温度上昇を緩やかにし異常時の温度勾配値と正常時の温度勾配値とを判別可能にすることができる。その結果、温度勾配値を異常時であるか、または正常時であるかの判断の基準となるパラメータとすることができる。 On the other hand, the fixing device 10 rotates the belt 23 by the control section 40 when the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1 as shown in graph (3). As a result, the fixing device 10 moderates the temperature rise of the heating member 21, and can distinguish between the abnormal temperature gradient value and the normal temperature gradient value. As a result, the temperature gradient value can be used as a reference parameter for determining whether the state is abnormal or normal.

また、定着装置１０は、設定温度閾値ＴＳ２からの温度勾配値を取得し、温度勾配値が所定値より大きいとき、加熱部材２１の通電を停止するよう通電部１４３を制御するとともに、ベルト２３の回転を継続する。その結果、定着装置１０において、異常が発生している場合であっても、加熱部材２１が溶着温度ＴＥ２に達することを避けることができる。すなわち、定着装置１０によれば、スイッチング素子が異常な動作をしても、温度勾配から判定して溶着前に加熱部材２１の加熱を停止させることができる。 In addition, the fixing device 10 acquires a temperature gradient value from the set temperature threshold value TS2, and when the temperature gradient value is greater than a predetermined value, the fixing device 10 controls the energization unit 143 to stop energizing the heating member 21. Continue spinning. As a result, it is possible to prevent the heating member 21 from reaching the welding temperature TE2 even when an abnormality occurs in the fixing device 10 . That is, according to the fixing device 10, even if the switching element operates abnormally, the heating of the heating member 21 can be stopped before the welding by judging from the temperature gradient.

なお、定着装置１０において前述した処理により異常があると判断された場合は、誤検出を避けるため、次に説明する処理を行い、その結果によって異常であると判断してもよい。すなわち、図６のグラフ（３）において、制御部４０は、検出温度Ｔが再度比例制御開始温度ＴＳ１になったときに、再度加熱部材２１に１００％より小さい固定デューティ比で通電し、改めて温度勾配値を取得する。検出温度Ｔが再度比例制御開始温度ＴＳ１になったときとは、温度センサ２６で検出される温度が比例制御開始温度ＴＳ１を超えた後、加熱部材２１の通電を停止し、ベルト２３を回転させたことにより下がり、再度比例制御開始温度ＴＳ１になった点Ｐ１３である。制御部４０は、改めて取得した温度勾配値と所定値とを比較し、改めて取得した温度勾配値が、所定値以上となる場合に、異常が発生していると判断してもよい。当該所定値は、前述した所定値と同様に、１００％より小さい所定のデューティで通電した場合の温度勾配に対応する値とすることができる。 If it is determined that there is an abnormality in the fixing device 10 by the above-described processing, the following processing may be performed in order to avoid erroneous detection, and the abnormality may be determined based on the result. That is, in the graph (3) of FIG. 6, when the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1 again, the control unit 40 again energizes the heating member 21 at a fixed duty ratio of less than 100%, Get the gradient value. When the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1 again, after the temperature detected by the temperature sensor 26 exceeds the proportional control start temperature TS1, the power supply to the heating member 21 is stopped and the belt 23 is rotated. At point P13, the temperature drops to the proportional control start temperature TS1 again. The controller 40 may compare the newly obtained temperature gradient value with a predetermined value, and determine that an abnormality has occurred when the newly obtained temperature gradient value is greater than or equal to the predetermined value. The predetermined value can be a value corresponding to the temperature gradient when energized with a predetermined duty smaller than 100%, like the predetermined value described above.

（異常検出処理）
図７に基づき、異常検出処理の一例について説明する。図７は、定着装置１０が実行する異常検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７に示すように、画像形成装置２００の起動後、または印刷ジョブを受けてスリープ状態からの復帰後、制御部４０は、加熱部材２１が目標加熱温度になるように通電部１４３を制御する（Ｓ１１、通電ステップ）。制御部４０は、検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達したか否かを判定する（Ｓ１２）。検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達した場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、制御部４０は、ベルト２３の回転を開始する（Ｓ１３、ベルト回転開始ステップ）。検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達していない場合（Ｓ１２でＮＯ）、制御部４０はＳ１２の処理を繰り返す。 (abnormality detection processing)
An example of the abnormality detection process will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of abnormality detection processing executed by the fixing device 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 7, after the image forming apparatus 200 is started or after receiving a print job and returning from the sleep state, the control unit 40 controls the power supply unit 143 so that the heating member 21 reaches the target heating temperature. (S11, energizing step). The controller 40 determines whether or not the detected temperature T has reached the proportional control start temperature TS1 (S12). When the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1 (YES in S12), the controller 40 starts rotating the belt 23 (S13, belt rotation start step). If the detected temperature T has not reached the proportional control start temperature TS1 (NO in S12), the controller 40 repeats the process of S12.

その後、制御部４０は、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ２に達したか否かを判定する（Ｓ１４）。検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ２に達した場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御部４０は、温度勾配値を取得し、取得した温度勾配値が所定値より大きいか否かを判定する（Ｓ１５）。温度勾配値が所定値より大きい場合、制御部４０は、加熱部材２１への通電を停止するよう通電部１４３を制御するとともに、ベルト２３の回転を継続する（Ｓ１６、ベルト回転継続ステップ）。温度勾配値が所定値以下の場合、制御部４０は、加熱部材２１が印字温度ＴＥ１になるように通電部１４３を制御する（Ｓ１７）。 After that, the control unit 40 determines whether or not the detected temperature T has reached the set temperature threshold TS2 (S14). When the detected temperature T reaches the set temperature threshold TS2 (YES in S14), the controller 40 acquires a temperature gradient value and determines whether the acquired temperature gradient value is greater than a predetermined value (S15). When the temperature gradient value is greater than the predetermined value, the control unit 40 controls the energizing unit 143 to stop energizing the heating member 21 and continues the rotation of the belt 23 (S16, belt rotation continuation step). When the temperature gradient value is equal to or less than the predetermined value, the control section 40 controls the energizing section 143 so that the heating member 21 reaches the printing temperature TE1 (S17).

なお、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ２に達していない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御部４０は、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ２に達するまで待機する。また、本実施形態では第２温度は第１温度よりも大きい場合について説明したが、前記に限らない。第１温度と第２温度とは等しい温度であってもよい。その場合、Ｓ１４のステップが省略され、Ｓ１３のステップと同じタイミングでＳ１５のステップが実行される。 If the detected temperature T has not reached the set temperature threshold TS2 (NO in S14), the controller 40 waits until the detected temperature T reaches the set temperature threshold TS2. Moreover, although the case where the second temperature is higher than the first temperature has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to the above. The first temperature and the second temperature may be the same temperature. In that case, step S14 is omitted, and step S15 is executed at the same timing as step S13.

（変形例１）
本発明の実施形態に係る定着装置１０の変形例１について、図１および図８を参照して説明する。図８は、本発明の実施形態の変形例１に係る定着装置の加熱部材２１の温度の時間変化を示すグラフである。図８におけるグラフ（１）～グラフ（３）は、それぞれ図６におけるグラフ（１）～グラフ（３）と同じ状態を示す。 (Modification 1)
Modification 1 of the fixing device 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 8. FIG. FIG. 8 is a graph showing temporal changes in the temperature of the heating member 21 of the fixing device according to Modification 1 of the embodiment of the present invention. Graphs (1) to (3) in FIG. 8 show the same states as graphs (1) to (3) in FIG. 6, respectively.

本変形例では、制御部４０は、グラフ（３）において検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達してから、設定時間Δｔ２後の点Ｐ２１の検出温度Ｔ－１を取得し、点Ｐ２１における検出温度Ｔ－１と、設定時間Δｔ２秒後の設定温度閾値ＴＳ３とを比較する。設定温度閾値ＴＳ３は、例えば、比例制御開始温度ＴＳ１より高く、グラフ（２）において検出温度Ｔが比例制御開始温度ＴＳ１に達してから設定時間Δｔ２後の点Ｐ２２の検出温度Ｔ－２以下とすることができる。制御部４０は、点Ｐ２１における検出温度Ｔ－１ が、設定時間Δｔ２秒後の設定温度閾値ＴＳ３よりも大きい場合、温度勾配値が所定値より大きいと判定する。変形例１によれば、前述の実施形態において説明した、Δｔとｔａとの比較判断に基づく温度勾配値の取得手法とは異なる方法で、温度勾配値を得るための処理を簡易なものとすることができる。 In this modification, the control unit 40 acquires the detected temperature T−1 at the point P21 after the set time Δt2 after the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1 in graph (3), and detects the temperature at the point P21. The temperature T-1 is compared with the set temperature threshold value TS3 after the set time Δt2 seconds. The set temperature threshold TS3 is, for example, higher than the proportional control start temperature TS1 and is set to be equal to or lower than the detected temperature T-2 at point P22 after the set time Δt2 after the detected temperature T reaches the proportional control start temperature TS1 in graph (2). be able to. When the detected temperature T-1 at the point P21 is greater than the set temperature threshold TS3 after the set time Δt2 seconds, the controller 40 determines that the temperature gradient value is greater than a predetermined value. According to Modification 1, the process for obtaining the temperature gradient value is simplified by a method different from the method of obtaining the temperature gradient value based on the comparison between Δt and ta described in the above-described embodiment. be able to.

（変形例２）
本発明の実施形態に係る定着装置１０の変形例２について、図１および図９を参照して説明する。図９は、本発明の実施形態の変形例２に係る定着装置１０の加熱部材２１の温度の時間変化を示すグラフである。図９におけるグラフ（１）～グラフ（３）は、それぞれ図６におけるグラフ（１）～グラフ（３）と同じ状態を示す。本変形例では、定着装置１０は、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ３より大きくなった場合に、異常が発生したと判断する。 (Modification 2)
Modification 2 of the fixing device 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 9. FIG. FIG. 9 is a graph showing temporal changes in the temperature of the heating member 21 of the fixing device 10 according to Modification 2 of the embodiment of the invention. Graphs (1) to (3) in FIG. 9 show the same states as graphs (1) to (3) in FIG. 6, respectively. In this modification, the fixing device 10 determines that an abnormality has occurred when the detected temperature T becomes higher than the set temperature threshold TS3.

具体的には、制御部４０は、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ３より大きいか否かを判定する。検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ３より大きいとき、制御部４０は、加熱部材２１への通電を停止するよう通電部１４３を制御するとともに、ベルト２３の回転を継続する。また、検出温度Ｔが設定温度閾値ＴＳ３以下の場合、制御部４０は、加熱部材２１が印字温度ＴＥ１になるように通電部１４３を制御する。変形例２によれば、異常の判定処理をより簡易なものとすることができる。 Specifically, the control unit 40 determines whether or not the detected temperature T is higher than the set temperature threshold TS3. When the detected temperature T is higher than the set temperature threshold value TS3, the controller 40 controls the energizer 143 to stop energizing the heating member 21 and keeps the belt 23 rotating. Further, when the detected temperature T is equal to or lower than the set temperature threshold TS3, the control section 40 controls the energizing section 143 so that the heating member 21 reaches the printing temperature TE1. According to Modification 2, the abnormality determination process can be simplified.

（変形例３）
本発明の実施形態に係る定着装置１０の変形例３について、図１および図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の実施形態の変形例３に係る定着装置１０の加熱部材２１の温度の時間変化を示すグラフである。図１０においてグラフ（１）は、印刷ジョブがない場合において、定着装置１０において加熱部材２１に異常が発生せず、通常の制御が行われた場合を示す。グラフ（１）に示すように、通常運転される場合の定着装置１０では、検出温度ＴがＲｅａｄｙ温度ＴＥ３に達した後は、Ｒｅａｄｙ温度ＴＥ３が維持される。グラフ（２）は、定着装置１０において、加熱部材２１に異常が発生している状態を示す。グラフ（２）では、検出温度Ｔが異常温度閾値ＴＳ５を超えて異常が検出された場合、ベルト２３が回転され、加熱部材２１への通電が切断される。 (Modification 3)
Modification 3 of the fixing device 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 10. FIG. FIG. 10 is a graph showing temporal changes in the temperature of the heating member 21 of the fixing device 10 according to Modification 3 of the embodiment of the present invention. Graph (1) in FIG. 10 shows a case where normal control is performed without any abnormality in the heating member 21 in the fixing device 10 when there is no print job. As shown in graph (1), in the fixing device 10 in normal operation, the ready temperature TE3 is maintained after the detected temperature T reaches the ready temperature TE3. Graph (2) shows a state in which the heating member 21 is abnormal in the fixing device 10 . In graph (2), when the detected temperature T exceeds the abnormal temperature threshold TS5 and an abnormality is detected, the belt 23 is rotated and the power supply to the heating member 21 is cut off.

前述の実施形態、実施形態の変形例１および変形例２は、印刷ジョブがある状態における異常検知についての処理である。それに対して、変形例３は、印刷ジョブがない状態における異常検知についての処理である。変形例３では、定着装置１０は、検出温度Ｔが異常温度閾値ＴＳ５より大きく、かつ異常温度閾値ＴＳ５からの温度勾配値が所定値以上であった場合に異常が発生したと判断される。以下、この点についてより具体的に説明する。 The above-described embodiment, modified example 1 and modified example 2 of the embodiment are processes for abnormality detection in the presence of a print job. On the other hand, Modified Example 3 is processing for abnormality detection in a state where there is no print job. In Modification 3, the fixing device 10 determines that an abnormality has occurred when the detected temperature T is greater than the abnormal temperature threshold TS5 and the temperature gradient value from the abnormal temperature threshold TS5 is equal to or greater than a predetermined value. This point will be described in more detail below.

まず、制御部４０は、印刷ジョブがない場合において、図１０に示すように、加熱部材２１がＲｅａｄｙ温度ＴＥ３になるように通電部１４３を制御する。Ｒｅａｄｙ温度ＴＥ３はニップ部Ｎの溶着が発生しないように、溶着温度ＴＥよりも低く設定することが望ましい。Ｒｅａｄｙ温度ＴＥ３は一例として１００℃である。制御部４０は、加熱部材２１がＲｅａｄｙ温度ＴＥ３になるように通電部１４３を制御する際、検出温度ＴがＲｅａｄｙ温度ＴＥ３以下の温度領域では、１００％より低い固定のデューティ比で通電部１４３から加熱部材２１に通電する。これにより、通電による検出温度Ｔの上昇を緩やかにし、温度検出の時間および動作反応時間を作ることができる。 First, when there is no print job, the control unit 40 controls the power supply unit 143 so that the heating member 21 reaches the Ready temperature TE3 as shown in FIG. The ready temperature TE3 is desirably set lower than the welding temperature TE so that the nip portion N is not welded. Ready temperature TE3 is 100° C. as an example. When the control unit 40 controls the energizing unit 143 so that the heating member 21 reaches the Ready temperature TE3, in the temperature range where the detected temperature T is equal to or lower than the Ready temperature TE3, the energizing unit 143 supplies power with a fixed duty ratio lower than 100%. The heating member 21 is energized. As a result, the increase in the detected temperature T due to the energization is moderated, and the temperature detection time and the operation reaction time can be made.

制御部４０は、検出温度Ｔが異常温度閾値ＴＳ５に達した場合、異常温度閾値ＴＳ５からの温度勾配値を検出温度Ｔに基づいて取得する。制御部４０は、当該温度勾配値が所定値より大きいか否かを判定する。異常温度閾値ＴＳ５からの温度勾配値とは、例えば、ΔＴ２／Δｔ３とすることができる。ΔＴ２は、通電後の任意の点４１の検出温度Ｔ－３と異常温度閾値ＴＳ５との温度差であり、図１０における点Ｐ４０と点Ｐ４１との温度差である。また、Δｔ３は、検出温度Ｔ－３から異常温度閾値ＴＳ５に達する時間であり、図１０における点Ｐ４０と点Ｐ４１との時間差である。 The control unit 40 acquires a temperature gradient value from the abnormal temperature threshold TS5 based on the detected temperature T when the detected temperature T reaches the abnormal temperature threshold TS5. The controller 40 determines whether or not the temperature gradient value is greater than a predetermined value. The temperature gradient value from the abnormal temperature threshold TS5 can be, for example, ΔT2/Δt3. ΔT2 is the temperature difference between the detected temperature T-3 at an arbitrary point 41 after energization and the abnormal temperature threshold TS5, and is the temperature difference between points P40 and P41 in FIG. Δt3 is the time from the detected temperature T−3 to reach the abnormal temperature threshold TS5, and is the time difference between points P40 and P41 in FIG.

制御部４０は、ΔＴ２／Δｔ３が所定値より大きい場合、定着装置１０に異常が発生していると判断し、加熱部材２１への通電を停止するよう通電部１４３を制御するとともに、ベルト２３の回転を継続する。変形例３によれば、印刷ジョブがないＲｅａｄｙ状態であっても、印刷ジョブの前に異常を検知することができる。 When ΔT2/Δt3 is larger than a predetermined value, the control unit 40 determines that an abnormality has occurred in the fixing device 10 , controls the energizing unit 143 to stop energizing the heating member 21 , and also controls the belt 23 . Continue spinning. According to Modification 3, even in a Ready state without a print job, an abnormality can be detected before a print job.

〔ソフトウェアによる実現例〕
定着装置１０の制御ブロックとは、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。 [Example of realization by software]
The control block of the fixing device 10 may be implemented by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or may be implemented by software.

後者の場合、定着装置１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the latter case, the fixing device 10 is provided with a computer that executes instructions of a program, which is software that implements each function. This computer includes, for example, one or more processors, and a computer-readable recording medium storing the program. In the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes it, thereby achieving the object of the present invention. As the processor, for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used. As the recording medium, a "non-temporary tangible medium" such as a ROM (Read Only Memory), a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. Further, a RAM (Random Access Memory) for expanding the program may be further provided. Also, the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. Note that one aspect of the present invention can also be implemented in the form of a data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.

本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention.

１０ 定着装置
２１ 加熱部材
２６ 温度センサ
３０ 加圧部材
４０ 制御部
１４２ リレー
１４３ 通電部
１００ プロセス部
２００ 画像形成装置
２１１ 基板
２１２ 抵抗発熱体（発熱層）
ＴＡ１ トライアック（スイッチング素子） REFERENCE SIGNS LIST 10 fixing device 21 heating member 26 temperature sensor 30 pressure member 40 control unit 142 relay 143 energizing unit 100 processing unit 200 image forming apparatus 211 substrate 212 resistance heating element (heating layer)
TA1 triac (switching element)

Claims (11)

基板と、前記基板上に形成され、発熱層とを含む加熱部材と、
前記加熱部材の周りを回転するベルトと、
前記ベルトに対して前記加熱部材が設けられている側とは反対側から前記ベルトを加圧する加圧部材と、
前記加熱部材の温度を検出する温度センサと、
交流電圧をスイッチングするスイッチング素子を有し、前記発熱層に通電する通電部と、
前記交流電圧と前記通電部とを、接続または切断するリレーと、
制御部と、を備える定着装置であって、
前記加熱部材の加熱に係る目標温度を目標加熱温度とし、
前記目標加熱温度より低い温度を比例制御開始温度とする場合、
前記制御部は、
前記定着装置を備える画像形成装置の起動後、または印刷ジョブを受けてスリープ状態からの復帰後において、
前記温度センサにより検出される検出温度が前記比例制御開始温度以下であるとともに前記ベルトが停止している状態から、前記加熱部材が前記目標加熱温度になるように前記通電部を制御し、
前記検出温度が前記比例制御開始温度になると前記ベルトを回転させ、
前記検出温度が前記比例制御開始温度より高い温度領域では、前記目標加熱温度との偏差に応じた通電量で前記通電部から前記発熱層に通電し、
前記比例制御開始温度からの温度勾配値を前記検出温度に基づいて取得し、前記温度勾配値が所定値より大きいとき、前記リレーを切断して前記発熱層への通電を停止するよう前記通電部を制御するとともに、前記ベルトの回転を継続することを特徴とする定着装置。 a heating member formed on the substrate and including a heating layer;
a belt rotating around the heating element;
a pressing member that presses the belt from a side opposite to the side on which the heating member is provided with respect to the belt;
a temperature sensor that detects the temperature of the heating member;
a current-carrying part that has a switching element that switches an alternating voltage and that energizes the heat generating layer;
a relay that connects or disconnects the AC voltage and the current-carrying part;
A fixing device comprising a control unit,
A target temperature for heating the heating member is a target heating temperature,
When a temperature lower than the target heating temperature is set as the proportional control start temperature ,
The control unit
After the image forming apparatus including the fixing device is started or after receiving a print job and returning from a sleep state,
from a state in which the detected temperature detected by the temperature sensor is equal to or lower than the proportional control start temperature and the belt is stopped, the current-carrying unit is controlled so that the heating member reaches the target heating temperature;
rotating the belt when the detected temperature reaches the proportional control start temperature ;
in a temperature region where the detected temperature is higher than the proportional control start temperature, the energizing portion energizes the heat generation layer with an amount of energization corresponding to the deviation from the target heating temperature;
A temperature gradient value from the proportional control start temperature is obtained based on the detected temperature, and when the temperature gradient value is greater than a predetermined value, the energizing unit cuts off the relay to stop energizing the heat generation layer. while continuing the rotation of the belt. 前記制御部は、前記検出温度が前記比例制御開始温度に到達した後、所定時間よりも早く所定の設定温度閾値に達した場合に、前記温度勾配値が前記所定値よりも大きいと判断する、請求項１に記載の定着装置。The control unit determines that the temperature gradient value is greater than the predetermined value when the detected temperature reaches the proportional control start temperature and then reaches a predetermined set temperature threshold earlier than a predetermined time. The fixing device according to claim 1. 前記制御部は、前記検出温度が前記比例制御開始温度に到達した後、所定時間経過後の温度が所定の設定温度閾値よりも高い場合に、前記温度勾配値が前記所定値よりも大きいと判断する、請求項１に記載の定着装置。The control unit determines that the temperature gradient value is greater than the predetermined value when the temperature after a predetermined time has passed after the detected temperature reaches the proportional control start temperature is higher than a predetermined set temperature threshold. The fixing device according to claim 1, wherein: 前記加圧部材は、回転駆動力が入力されるローラであるとともに、前記ベルトを回転させるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。 4. The fixing device according to claim 1, wherein the pressing member is a roller to which rotational driving force is input, and rotates the belt. 前記温度センサは前記加熱部材に接触していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。 5. The fixing device according to claim 1, wherein the temperature sensor is in contact with the heating member. 前記制御部は、
前記加熱部材が前記目標加熱温度になるように前記通電部を制御するとき、前記検出温度が前記比例制御開始温度以下の温度領域では、固定のデューティ比で前記通電部から前記発熱層に通電することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。 The control unit
When the energizing section is controlled so that the heating member reaches the target heating temperature, the energizing section energizes the heat generation layer at a fixed duty ratio in a temperature range in which the detected temperature is equal to or lower than the proportional control start temperature. The fixing device according to any one of claims 1 to 5 , characterized in that: 前記スイッチング素子はトライアックであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。 7. The fixing device according to claim 1, wherein the switching element is a triac . 前記温度勾配値は、所定時間に上昇した温度を示す値であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the temperature gradient value is a value indicating a temperature rise in a predetermined time. 前記目標温度は現像剤像を被記録媒体に定着させるための温度であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の定着装置。 9. The fixing device according to claim 1, wherein the target temperature is a temperature for fixing the developer image on the recording medium. 画像データに基づいて現像剤像を被記録媒体上に形成するプロセス部と、
請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置と、を備え、
前記定着装置により前記プロセス部で形成された現像剤像を前記被記録媒体上に定着させることを特徴とする画像形成装置。 a processing unit that forms a developer image on a recording medium based on the image data;
a fixing device according to any one of claims 1 to 9 ,
An image forming apparatus, wherein the fixing device fixes the developer image formed in the process section onto the recording medium. 基板と、前記基板上に形成され、発熱層とを含む加熱部材と、
前記加熱部材の周りを回転するベルトと、
前記ベルトに対して前記加熱部材が設けられている側とは反対側から前記ベルトを加圧する加圧部材と、
交流電圧をスイッチングするスイッチング素子を有し、前記発熱層に通電する通電部と、
前記交流電圧と前記通電部とを、接続または切断するリレーと、
を備える定着装置を制御するための制御方法であって、
前記加熱部材の加熱に係る目標温度を目標加熱温度とし、
前記目標加熱温度より低い温度を比例制御開始温度とする場合、
前記加熱部材の温度が前記比例制御開始温度以下であるとともに前記ベルトが停止している状態から、前記加熱部材が前記目標加熱温度になるように前記通電部を制御する通電ステップと、
前記加熱部材の温度が前記比例制御開始温度になると前記ベルトを回転させるベルト回転開始ステップと、
前記加熱部材の温度が前記比例制御開始温度より高い温度領域では、前記目標加熱温度との偏差に応じた通電量で前記通電部から前記発熱層に通電するステップと、
前記比例制御開始温度からの温度勾配値を、前記加熱部材の温度に基づいて取得し、前記温度勾配値が所定値より大きいとき、前記リレーを切断して前記発熱層への通電を停止するよう前記通電部を制御するとともに、前記ベルトの回転を継続するベルト回転継続ステップとを、前記定着装置を備える画像形成装置の起動後、または印刷ジョブを受けてスリープ状態からの復帰後に実行することを特徴とする定着装置の制御方法。 a heating member formed on the substrate and including a heating layer;
a belt rotating around the heating element;
a pressing member that presses the belt from a side opposite to the side on which the heating member is provided with respect to the belt;
a current-carrying part that has a switching element that switches an alternating voltage and that energizes the heat generating layer;
a relay that connects or disconnects the AC voltage and the current-carrying part;
A control method for controlling a fixing device comprising:
A target temperature for heating the heating member is a target heating temperature,
When a temperature lower than the target heating temperature is set as the proportional control start temperature ,
an energization step of controlling the energization unit so that the heating member reaches the target heating temperature from a state in which the temperature of the heating member is equal to or lower than the proportional control start temperature and the belt is stopped;
a belt rotation start step of rotating the belt when the temperature of the heating member reaches the proportional control start temperature ;
in a temperature region where the temperature of the heating member is higher than the proportional control start temperature, energizing the heating layer from the energizing portion with an amount of energization corresponding to the deviation from the target heating temperature;
A temperature gradient value from the proportional control start temperature is obtained based on the temperature of the heating member, and when the temperature gradient value is greater than a predetermined value, the relay is cut off to stop energizing the heat generation layer. A belt rotation continuation step of controlling the energizing unit and continuing the rotation of the belt is executed after the image forming apparatus including the fixing device is started or after receiving a print job and returning from a sleep state. A control method for a fixing device characterized by:
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