JP2016053670A - Image forming apparatus, fixing device, and temperature control method for fixing belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のローラに張架された無端状の定着ベルトを用いて用紙にトナー像を定着させる画像形成装置、定着装置、及び定着ベルトの温度を制御する定着ベルトの温度制御方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for fixing a toner image on a sheet using an endless fixing belt stretched around a plurality of rollers, a fixing apparatus, and a fixing belt temperature control method for controlling the temperature of the fixing belt.
電子写真方式の画像形成装置は、トナー像が転写された用紙を加熱、加圧することで、用紙にトナー像を定着させる定着装置を備える。定着装置には、ベルト搬送装置、及び下加圧ローラを備えるものがある。ベルト搬送装置は、無端状の定着ベルト、ヒータが内蔵された加熱ローラ、及び加熱ローラとともに定着ベルトを張架する上加圧ローラを有し、所定の循環経路に沿って定着ベルトを移動させる。下加圧ローラは、定着ベルトを挟んで上加圧ローラに圧接する。 An electrophotographic image forming apparatus includes a fixing device that fixes a toner image onto a sheet by heating and pressurizing the sheet onto which the toner image is transferred. Some fixing devices include a belt conveyance device and a lower pressure roller. The belt conveyance device includes an endless fixing belt, a heating roller with a built-in heater, and an upper pressure roller that stretches the fixing belt together with the heating roller, and moves the fixing belt along a predetermined circulation path. The lower pressure roller is in pressure contact with the upper pressure roller with the fixing belt interposed therebetween.
定着ベルトは、部品寸法誤差や定着装置への取り付け誤差等により、所定の循環経路に沿って移動する間に、加熱ローラの軸方向における一方の端部側に向かって偏倚し易い（寄り易い）。定着ベルトの偏倚を放置すると、定着ベルトが加熱ローラや上加圧ローラから離脱する恐れがある。この離脱を防止するため、偏倚した側の定着ベルトの端部を冷却することが行われている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載のものは、偏倚した側の定着ベルトの端部を冷却して加熱ローラの軸方向における温度分布を均一化することで、定着ベルトの偏倚を抑制し、定着ベルトの消耗や破損を防止している。 The fixing belt tends to be biased toward the one end side in the axial direction of the heating roller (easily shifted) while moving along a predetermined circulation path due to a component dimensional error or an error in mounting to the fixing device. . If the bias of the fixing belt is left unattended, the fixing belt may be detached from the heating roller or the upper pressure roller. In order to prevent this separation, the end of the biased fixing belt is cooled (see, for example, Patent Document 1). The one described in Patent Document 1 cools the end portion of the fixing belt on the biased side to uniform the temperature distribution in the axial direction of the heating roller, thereby suppressing the fixing belt bias, Prevents damage.
従来の定着装置の例を、図１６を参照して説明する。図１６は、従来の定着装置の構成例を示す概略側面図である。
定着装置２００は、ヒータが内蔵された加熱ローラ２０２と上加圧ローラ２０３に張架された無端状の定着ベルト２０１を有し、所定の循環経路に沿って定着ベルト２０１を移動させる。下加圧ローラ２０４は、定着ベルト２０１を挟んで上加圧ローラ２０３に圧接する。定着ベルト２０１の両端部（Ｆ側、Ｒ側）に対応する箇所には、加熱ローラ２０２の軸方向における定着ベルト２０１の端部の位置を検知する端部検知センサ２０５Ｌ，２０５Ｒが配置されている。そして、定着ベルト２０１の加熱ローラ２０２の軸方向における両端部に対応して、冷却ファン２０６Ｌ，２０６Ｒが配置されている。図１６では、端部検知センサ２０５Ｌ，２０５Ｒにより定着ベルト２０１の位置がＲ側に偏倚したことを検知し、矢印で示すようにＲ側の冷却ファン２０６Ｒを作動して定着ベルト２０１のＲ側の端部を冷却する様子を例示している。
An example of a conventional fixing device will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a schematic side view illustrating a configuration example of a conventional fixing device.
The
このような従来の定着装置よりも簡素な構成で定着ベルトの離脱を防止する方法として、特許文献１の背景技術の欄に記載されているように、定着ベルトを張架する加熱ローラの軸方向における両端部に規制部材を設ける方法がある。規制部材は、加熱ローラの端部の全周にわたって半径方向に突出するように形成される。この方法では、ローラの軸方向における一方の端部側に偏倚した定着ベルトの一端部を規制部材に当接させることで、定着ベルトの離脱を防止している。 As a method for preventing the separation of the fixing belt with a simpler configuration than the conventional fixing device, as described in the background art section of Patent Document 1, the axial direction of the heating roller that stretches the fixing belt is described. There is a method of providing a restricting member at both end portions. The regulating member is formed so as to protrude in the radial direction over the entire circumference of the end portion of the heating roller. In this method, the fixing belt is prevented from being detached by bringing one end of the fixing belt biased toward one end in the axial direction of the roller into contact with the regulating member.
しかしながら、規制部材を備えた定着装置では、定着ベルトが、その端部を規制部材に当接させた状態で所定の循環経路に沿って移動し続けることにより、変形が生じたり、早期に消耗したりする。また、定着ベルトの端部が規制部材の上に乗り上がり、破損することもある。 However, in a fixing device including a regulating member, the fixing belt is deformed or consumed at an early stage by continuing to move along a predetermined circulation path with the end of the fixing belt being in contact with the regulating member. Or Further, the end of the fixing belt may run on the regulating member and be damaged.
また、定着ベルトの寄り力が小さい場合に、規制部材で定着ベルトの寄りを抑えるとともに、定着ベルトを冷却ファンにより冷却することは、定着装置内もしくは画像形成装置内に熱を拡散させることになるため望ましくない。さらに、冷却が頻繁に行われると、ウォームアップの時間がより長く必要になり、電力消費も増す。 Further, when the biasing force of the fixing belt is small, restraining the fixing belt by the restricting member and cooling the fixing belt by the cooling fan diffuses heat in the fixing device or the image forming apparatus. Therefore, it is not desirable. Furthermore, frequent cooling requires longer warm-up times and increases power consumption.
一般に、定着ベルトは素材の一つにポリイミドが用いられるが、ポリイミドが用いられた定着ベルトは、高温であればあるほど、破損しやすくなる。定着装置（画像形成装置）がアイドル状態のときは、定着ベルトの温調温度が高く、定着装置の定着ベルトと下加圧ローラは離間しているため、圧着時に比べて離間時の定着ベルトは寄りやすく破損しやすい。 In general, polyimide is used as one of the materials for the fixing belt, but the fixing belt using polyimide is more likely to be damaged as the temperature increases. When the fixing device (image forming device) is in an idle state, the temperature of the fixing belt is high, and the fixing belt and the lower pressure roller of the fixing device are separated from each other. Easy to lean on and easy to break.
上記の状況から、定着ベルトが張架されるローラの端部に該定着ベルトの寄りを防ぐ規制部材が設けられた定着装置において、規制部材による定着ベルトの端部の変形及び破損を防止する手法が望まれていた。 In the fixing device in which a regulating member for preventing the fixing belt from being displaced is provided at the end of the roller on which the fixing belt is stretched from the above situation, a method for preventing deformation and breakage of the fixing belt end by the regulating member Was desired.
本発明に係る画像形成装置の一態様は、定着ベルトと、加圧ローラと、規制部材と、荷重センサと、温度センサと、温度調整部と、温度制御部とを有する。
定着ベルトは、複数のローラに張架されている。
加圧ローラは、定着ベルトを介して複数のローラのうち所定のローラと接離する。
規制部材は、複数のローラのうちのいずれかのローラの両端部に設けられている。
荷重センサは、定着ベルトが規制部材を押す力を計測する。
温度センサは、定着ベルトの端部の近傍に配置され、定着ベルトの端部の温度を計測する。
温度調整部は、定着ベルトの端部の温度を調整する。
温度制御部は、荷重センサの出力値と温度センサの出力値との関係が、定着ベルトの破損の可能性がある関係に該当するか否かを判定し、判定の結果に応じて、定着ベルトの端部の温度を下げるように温度調整部を制御する。
One aspect of the image forming apparatus according to the present invention includes a fixing belt, a pressure roller, a regulating member, a load sensor, a temperature sensor, a temperature adjustment unit, and a temperature control unit.
The fixing belt is stretched around a plurality of rollers.
The pressure roller contacts and separates from a predetermined roller among the plurality of rollers via the fixing belt.
The restricting member is provided at both ends of any one of the plurality of rollers.
The load sensor measures the force with which the fixing belt pushes the regulating member.
The temperature sensor is disposed in the vicinity of the end portion of the fixing belt and measures the temperature of the end portion of the fixing belt.
The temperature adjusting unit adjusts the temperature of the end portion of the fixing belt.
The temperature control unit determines whether or not the relationship between the output value of the load sensor and the output value of the temperature sensor corresponds to a relationship in which the fixing belt may be damaged, and the fixing belt is determined according to the determination result. The temperature adjustment unit is controlled so as to lower the temperature at the end of the.
また、本発明に係る定着装置の一態様は、定着ベルトと、加圧ローラと、規制部材と、荷重センサと、温度センサと、温度調整部とを有する。
定着ベルトは、複数のローラに張架されている。
加圧ローラは、定着ベルトを介して複数のローラのうち所定のローラと接離する。
規制部材は、複数のローラのうちのいずれかのローラの両端部に設けられている。
荷重センサは、定着ベルトが規制部材を押す力を計測する。
温度センサは、定着ベルトの端部の近傍に配置され、定着ベルトの端部の温度を計測する。
温度調整部は、荷重センサの出力値と温度センサの出力値との関係が、定着ベルトの破損の可能性がある関係に該当する場合に、定着ベルトの端部の温度を下げる。
Also, one aspect of the fixing device according to the present invention includes a fixing belt, a pressure roller, a regulating member, a load sensor, a temperature sensor, and a temperature adjustment unit.
The fixing belt is stretched around a plurality of rollers.
The pressure roller contacts and separates from a predetermined roller among the plurality of rollers via the fixing belt.
The restricting member is provided at both ends of any one of the plurality of rollers.
The load sensor measures the force with which the fixing belt pushes the regulating member.
The temperature sensor is disposed in the vicinity of the end portion of the fixing belt and measures the temperature of the end portion of the fixing belt.
The temperature adjusting unit lowers the temperature of the end portion of the fixing belt when the relationship between the output value of the load sensor and the output value of the temperature sensor corresponds to a relationship in which the fixing belt may be damaged.
また、本発明に係る定着ベルトの温度制御方法の一態様は、複数のローラに張架された定着ベルトと、該定着ベルトを介して複数のローラのうち所定のローラと接離する加圧ローラと、複数のローラのうちのいずれかのローラの両端部に設けられた規制部材と、を有する定着装置における定着ベルトの温度制御方法である。
この定着ベルトの温度制御方法は、荷重センサにより、定着ベルトが規制部材を押す力を計測する処理と、温度センサにより、定着ベルトの端部の温度を計測する処理と、を有する。
また、温度制御部により、荷重センサの出力値と温度センサの出力値との関係が、定着ベルトの破損の可能性がある関係に該当するか否かを判定し、判定の結果に応じて、定着ベルトの端部の温度を下げる温度調整部を制御する処理を有する。
According to another aspect of the temperature control method for a fixing belt according to the present invention, a fixing belt stretched around a plurality of rollers, and a pressure roller that contacts and separates from a predetermined roller among the plurality of rollers via the fixing belt. And a regulating member provided at both ends of any one of the plurality of rollers, and a fixing belt temperature control method in a fixing device.
This fixing belt temperature control method includes a process of measuring the force with which the fixing belt pushes the regulating member with a load sensor, and a process of measuring the temperature of the end of the fixing belt with a temperature sensor.
Further, the temperature control unit determines whether or not the relationship between the output value of the load sensor and the output value of the temperature sensor corresponds to a relationship that may cause damage to the fixing belt, and according to the determination result, A process for controlling a temperature adjusting unit that lowers the temperature of the end portion of the fixing belt;
上記の画像形成装置、定着装置及び定着ベルトの温度制御方法によれば、荷重センサの出力値と温度センサの出力値との関係が、定着ベルトの破損の可能性がある関係に該当するか否かが判定され、判定の結果に応じて、定着ベルトの端部の温度が調整される。
一例として、荷重センサの出力値と温度センサの出力値との関係が、定着ベルトの破損の可能性がある関係に該当する場合には、定着ベルトが規制部材に当接している側の該定着ベルトの端部の温度が下げられる。
According to the above-described image forming apparatus, fixing device, and fixing belt temperature control method, whether or not the relationship between the output value of the load sensor and the output value of the temperature sensor corresponds to the possibility of damage to the fixing belt. The temperature of the end portion of the fixing belt is adjusted according to the determination result.
As an example, when the relationship between the output value of the load sensor and the output value of the temperature sensor corresponds to a relationship that may damage the fixing belt, the fixing on the side where the fixing belt is in contact with the regulating member The temperature at the end of the belt is lowered.
本発明によれば、端部に規制部材が設けられたローラに張架された定着ベルトの端部の変形及び破損を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent deformation and breakage of the end portion of the fixing belt stretched around the roller provided with the regulating member at the end portion.
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明や各図において、同一要素または同一機能を有する要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description and each drawing, the same elements or elements having the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
＜１．第１の実施の形態＞
［画像形成装置の構成例］
まず、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概要について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す全体構成図である。
<1. First Embodiment>
[Configuration example of image forming apparatus]
First, an outline of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図１に示すように、画像形成装置１は、電子写真方式により用紙に画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナーを重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置１は、原稿搬送部１０と、用紙収納部２０と、画像読取部３０と、画像形成部４０と、中間転写ベルト５０と、２次転写部７０と、定着部８０とを有する。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 forms an image on a sheet by an electrophotographic method, and has four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). This is a tandem color image forming apparatus that superimposes toner. The image forming apparatus 1 includes a
原稿搬送部１０は、原稿Ｇがセットされる原稿給紙台１１と、複数のローラ１２と、搬送ドラム１３と、搬送ガイド１４と、原稿排出ローラ１５と、原稿排出トレイ１６とを有している。原稿給紙台１１にセットされた原稿Ｇは、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３によって、画像読取部３０の読取位置に１枚ずつ搬送される。搬送ガイド１４及び原稿排出ローラ１５は、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３により搬送された原稿Ｇを原稿排出トレイ１６に排出する。
The
画像読取部３０は、原稿搬送部１０により搬送された原稿Ｇ又は原稿台３１に載置された原稿の画像を読み取って、画像データを生成する。具体的には、原稿Ｇの画像がランプＬによって照射される。原稿Ｇからの反射光は、第１ミラーユニット３２、第２ミラーユニット３３、レンズユニット３４の順に導かれて、撮像素子３５の受光面に結像する。撮像素子３５は、入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換されることにより画像データとして作成される。
The
また、画像読取部３０は、画像読取制御部３６を有している。画像読取制御部３６は、Ａ／Ｄ変換によって作成された画像データに、シェーディング補正やディザ処理、圧縮等の処理を施して、ＲＡＭ１０３（図５参照）に格納する。なお、画像データは、画像読取部３０から出力されるデータに限定されず、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置などの外部装置から受信したものであってもよい。
The
用紙収納部２０は、装置本体の下部に配置されており、用紙のサイズや種類に応じて複数設けられている。この用紙は、給紙部２１により給紙されて搬送部２３に送られ、搬送部２３によって転写位置を有する２次転写部７０に搬送される。つまり、搬送部２３は、給紙部２１から給紙された用紙を２次転写部７０へ搬送する機能を果たし、用紙を搬送する搬送経路を形成している。また、用紙収納部２０の近傍には、手差部２２が設けられている。この手差部２２からは、用紙収納部２０に収納されていないサイズの用紙やタグを有するタグ紙、ＯＨＰシート等の特殊紙が転写位置へ送られる。図１においては、給紙部２１により給紙される用紙にＳの符号を付している。
The
画像読取部３０と用紙収納部２０との間には、画像形成部４０と、中間転写ベルト５０が配置されている。画像形成部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー画像を形成するために、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有する。
An
第１の画像形成ユニット４０Ｙは、イエローのトナー画像を形成し、第２の画像形成ユニット４０Ｍは、マゼンタのトナー画像を形成する。また、第３の画像形成ユニット４０Ｃは、シアンのトナー画像を形成し、第４の画像形成ユニット４０Ｋは、ブラックのトナー画像を形成する。これら４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは第１の画像形成ユニット４０Ｙについて説明する。
The first
第１の画像形成ユニット４０Ｙは、ドラム状の感光体４１と、感光体４１の周囲に配置された帯電部４２と、露光部４３と、現像部４４と、クリーニング部４５を有している。感光体４１は、不図示の駆動モータによって回転する。帯電部４２は、感光体４１に電荷を与え感光体４１の表面を一様に帯電する。露光部４３は、画像読取部３０により生成された画像データ又は外部装置から送信された画像データ等に基づいて、感光体４１の表面に対して露光走査を行うことにより、感光体４１上に静電潜像を形成する。
The first
現像部４４は、例えばトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いて、感光体４１に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させる。これにより、感光体４１の表面は、イエローのトナー画像が形成される。
The developing
なお、第２の画像形成ユニット４０Ｍの現像部４４は、感光体４１にマゼンタのトナーを付着させ、第３の画像形成ユニット４０Ｃの現像部４４は、感光体４１にシアンのトナーを付着させる。そして、第４の画像形成ユニット４０Ｋの現像部４４は、感光体４１にブラックのトナーを付着させる。
The developing
感光体４１上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト５０に転写される。中間転写ベルト５０は、無端状に形成されており、複数のローラに掛け渡されている。この中間転写ベルト５０は、不図示の駆動モータで感光体４１の回転（移動）方向とは逆方向に回転駆動する。
クリーニング部４５は、トナー画像が中間転写ベルト５０に転写された後に、感光体４１の表面に残留しているトナーを除去する。
The toner image formed on the
The cleaning unit 45 removes the toner remaining on the surface of the
中間転写ベルト５０における各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの感光体４１と対向する位置には、１次転写部５１が設けられている。この１次転写部５１は、中間転写ベルト５０にトナーと反対の極性の電圧を印加することで、感光体４１上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト５０に１次転写する。
A
そして、中間転写ベルト５０が回転駆動することで、中間転写ベルト５０の表面には、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋで形成されたトナー画像が順次転写される。これにより、中間転写ベルト５０上には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー画像が重なり合いカラーのトナー画像が形成される。
When the
また、中間転写ベルト５０には、ベルトクリーニング装置５３が対向している。このベルトクリーニング装置５３は、用紙へのトナー画像の転写を終えた中間転写ベルト５０の表面を清掃する。
A
中間転写ベルト５０の近傍で、かつ搬送部２３の用紙搬送方向下流には、２次転写部７０が配置されている。２次転写部７０は、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー画像を用紙に２次転写する。
A
２次転写部７０は、２次転写ローラ７１を有している。２次転写ローラ７１は、中間転写ベルト５０を挟んで対向ローラ５２に圧接されている。２次転写ローラ７１と中間転写ベルト５０が接触する部分は、２次転写ニップ部７２となる。この２次転写ニップ部７２が、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー画像を用紙Ｓに転写する転写位置である。
The
２次転写部７０における用紙の排出側には、定着部８０（定着装置の一例）が設けられている。この定着部８０は、用紙を加圧及び加熱して、転写されたトナー画像を用紙に定着させる。定着部８０は、加熱部材と加圧部材から構成される。加熱部材は、加熱ローラ８２と、上加圧ローラ８３と、その２つのローラに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルト８１とからなる。加圧部材は、定着ベルト８１を介して上加圧ローラ８３を押圧（圧接）する下加圧ローラ８４（加圧ローラの一例）からなる。加熱ローラ８２は、定着ベルト８１を加熱する熱源としてのヒータ９１，９２（図２Ａ参照）を内蔵している。上加圧ローラ８３及び下加圧ローラ８４は、互いに接離可能に構成されており、上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４とが接する位置には、圧接部として定着ニップ部が形成される。
A fixing unit 80 (an example of a fixing device) is provided on the paper discharge side of the
加熱ローラ８２の内部に設けられたヒータ９１，９２からの輻射熱により加熱ローラ８２の外周部が温められる。そして、加熱ローラ８２の熱が定着ベルト８１を通じて用紙へ伝達されることにより、用紙上のトナー画像が熱定着される。定着部８０には、荷重センサ９３Ｌ，９３Ｒと、温度センサ９４Ｌ，９４Ｒ（図２Ｂ参照）が配置される。これらのセンサについては追って説明する。また、定着部８０には、必要に応じて冷却ファン９５Ｌ，９５Ｒが配置される。
The outer peripheral portion of the
用紙は、２次転写部７０によりトナー画像が転写された面（定着対象面）が定着ベルト８１と向き合うように搬送され、定着ニップ部を通過する。したがって、定着ニップ部を通過する用紙には、定着ベルト８１の熱による加熱に加え、上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４とによる加圧が行われる。
The sheet is conveyed so that the surface (fixed target surface) onto which the toner image is transferred by the
定着部８０の用紙搬送方向下流には、切換ゲート２４が配置されている。切換ゲート２４は、定着部８０を通過した用紙の搬送路を切り換える。すなわち、切換ゲート２４は、片面画像形成における画像形成面を上方に向けて排紙するフェースアップ排紙を行う場合に、用紙を直進させる。これにより、用紙は、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。また、切換ゲート２４は、片面画像形成における画像形成面を下方に向けて排紙するフェースダウン排紙及び両面画像形成を行う場合に、用紙を下方に案内する。
A switching gate 24 is disposed downstream of the fixing
フェースダウン排紙を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙を下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転して上方に搬送する。これにより、表裏が反転されて画像形成面が下方に向いた用紙は、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。
両面画像形成を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙を下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転し、再給紙路２７により再び２次転写部７０の転写位置へ送られる。
When face-down paper discharge is performed, after the sheet is guided downward by the switching gate 24, the sheet
When performing double-sided image formation, after the sheet is guided downward by the switching gate 24, the front and back are reversed by the sheet reversing
一対の排紙ローラ２５の下流側に、用紙を折ったり、用紙に対してステープル処理等を行ったりする後処理装置を配置してもよい。 A post-processing device that folds the paper or performs stapling processing or the like on the paper may be disposed on the downstream side of the pair of paper discharge rollers 25.
［定着部の構成例］
次に、定着部８０の詳細な構成について図２〜図４を参照して説明する。
図２は、定着部８０の説明図であり、図２Ａは定着部８０の軸方向の中央部における断面図、図２Ｂは側面図である。
図３は、加熱ローラ８２の端部及びその付近の拡大図である。
図４は、加熱ローラ８２の端部及びその付近の軸方向に沿う断面図である。
[Configuration example of fixing unit]
Next, a detailed configuration of the fixing
FIG. 2 is an explanatory diagram of the fixing
FIG. 3 is an enlarged view of the end portion of the
FIG. 4 is a cross-sectional view along the axial direction of the end portion of the
図２Ａに示すように、加熱ローラ８２は中空であり、その内部には、軸方向に沿ってヒータ９１，９２が配置されている。ヒータとしては、一例としてハロゲンランプが用いられる。ヒータ９１とヒータ９２の具体的な構成例については後述する（図１０，図１２，図１４参照）。また図２Ｂに示すように、定着ベルト８１を張架する加熱ローラ８２の軸方向における両端部（Ｆ側とＲ側）には、その端部の全周にわたって半径方向に突出するように形成されたつば部を有する規制部材８５Ｌ，８５Ｒが取り付けられている。荷重センサ９３Ｌ，９３Ｒは、規制部材８５Ｌ，８５Ｒのそれぞれの外側（中央部から離れる方向）の側面８５ｓに当接もしくは極近接した状態で配置されている（図３参照）。荷重センサ９３Ｌ，９３Ｒは、定着部８０の筐体等に固定されている。また、加熱ローラ８２の軸方向における定着ベルト８１の両端部の近傍に、温度を計測する温度センサ９４Ｌ，９４Ｒが配置されている。さらに、加熱ローラ８２の軸方向における定着ベルト８１の両端部の近傍には、送風を行う冷却ファン９５Ｌ，９５Ｒが配置されている。ヒータ９１，９２（熱源）と冷却ファン９５Ｌ，９５Ｒ（冷却部）は、温度調整部の一例である。
As shown in FIG. 2A, the
図３及び図４に示すように、加熱ローラ８２は、定着ベルト８１が張架されるローラ本体８２ｂの両端部の外側にそれぞれ、ローラ本体の径よりも小さい芯金部８２ｃを有する。本明細書において「定着ベルト８１の端部」という場合には、定着ベルト８１が張架される「ローラ本体８２ｂの端部」を意味する。加熱ローラ８２は、その両端部側の芯金部８２ｃの外周部に環状の断熱ブッシュ８７が取り付けられている。そして、加熱ローラ８２の芯金部８２ｃが、断熱ブッシュ８７を介して、ベアリング８８により支持されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
規制部材８５Ｌ，８５Ｒは、図４に示すように、貫通孔を有する環状の形状であり、貫通孔に加熱ローラ８２の芯金部８２ｃが軸通されている。そのため、加熱ローラ８２が回転すると、規制部材８５Ｌ，８５Ｒが連動して回転方向に回転する。加熱ローラ８２の芯金部８２ｃの外周面には、規制部材８５Ｌ，８５Ｒの位置よりも外側の位置であって周方向に沿った溝８２ａが形成されている。この溝８２ａには円板状の止め輪８６が嵌装されている。規制部材８５Ｌ，８５Ｒは、定着ベルト８１の端部が当接して荷重が加えられた場合に、該規制部材８５Ｌ，８５Ｒの止め輪８６に対向する端部と止め輪８６との隙間ｇの分だけ、加熱ローラ８２の軸方向に移動可能である。規制部材８５Ｌ，８５Ｒは、加熱ローラ８２の軸方向に隙間ｇの距離を移動すると、止め輪８６により係止される。
As shown in FIG. 4, the regulating
荷重センサ９３Ｌ，９３Ｒは、定着ベルト８１から規制部材８５Ｒ，８５Ｌに対して軸方向への力（荷重）が加えられたことを検出すると、その力を電気信号に変換して出力する。荷重センサ９３Ｌ，９３Ｒとしては、例えばロードセルが用いられる。また、力を測定できるセンサとしては、ばねやピエゾフィルムを利用したセンサ、圧縮素子、変位センサなどがある。
When the
なお、本実施の形態では、熱源であるヒータ９１，９２を内蔵する加熱ローラ８２の両端部に規制部材８５Ｌ，８５Ｒが設けられているが、規制部材８５Ｌ，８５Ｒは定着ベルト８１を張架するローラに設けられてもよい。すなわち、図２に示す上加圧ローラ８３の両端部に規制部材８５Ｌ，８５Ｒを設けた構成としてもよい。
In the present embodiment, the regulating
［画像形成装置の制御系の構成］
次に、画像形成装置１の制御系について、図５を参照して説明する。
図５は、画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。
[Configuration of control system of image forming apparatus]
Next, a control system of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a control system of the image forming apparatus 1.
画像形成装置１は、図５に示すように、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＣＰＵ１０１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、を有する。さらに、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０４と、操作表示部１０５を有する。なお、ＲＯＭ１０２としては、例えば、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭが用いられる。
As shown in FIG. 5, the image forming apparatus 1 is used as, for example, a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102 for storing a program executed by the
ＣＰＵ１０１は、温度制御部の一例であり、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤＤ１０４及び操作表示部１０５にそれぞれシステムバス１０７を介して接続され、装置全体を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、画像読取部３０、画像処理部１１０、画像形成部４０、給紙部２１、搬送部２３にシステムバス１０７を介して接続されている。
The
ＨＤＤ１０４は、画像読取部３０で読み取って得た原稿の画像の画像データを記憶したり、出力済みの画像データ等を記憶したりする。操作表示部１０５は、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作表示部１０５は、ユーザに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部１０５は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付けて、入力信号をＣＰＵ１０１に出力する。
The
画像読取部３０によって生成された画像データや、画像形成装置１に接続された外部装置の一例であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）１２０から送信される画像データは、画像処理部１１０に送られ、画像処理される。画像処理部１１０は、受信した画像データに対し、必要に応じて、シェーディング補正、画像濃度調整、画像圧縮等の画像処理を行う。
Image data generated by the
画像形成部４０は、画像処理部１１０によって画像処理された画像データを受け取り、画像データに基づいて露光部４３による感光体４１への露光及び現像部４４による現像等を行い、用紙Ｓ上に画像を形成する。
The
画像形成装置１は、さらに定着ローラ駆動部１１１と、ヒータ駆動部１１２と、冷却ファン駆動部１１３を備え、ＣＰＵ１０１は、システムバス１０７を介して各部と接続されている。
定着ローラ駆動部１１１は、ＣＰＵ１０１の制御の下、定着部８０の加熱ローラ８２、上加圧ローラ８３及び下加圧ローラ８４を回転駆動させる。定着ローラ駆動部１１１は、例えば駆動モータである。
The image forming apparatus 1 further includes a fixing
The fixing
ヒータ駆動部１１２は、ＣＰＵ１０１の制御の下、加熱ローラ８２に内蔵されたヒータ９１，９２を駆動（点灯）し、加熱ローラ８２を加熱する。
The
冷却ファン駆動部１１３は、ＣＰＵ１０１の制御の下、定着部８０の冷却ファン９５Ｌ，９５Ｒを回転駆動させ、送風（冷却）を行わせる。冷却ファン駆動部１１３は、例えば駆動モータである。
The cooling
ＣＰＵ１０１は、荷重センサ９３Ｌ，９３Ｒの出力値と温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値を取得し、各センサの出力値に基づいて、ヒータ９１，９２及び冷却ファン９５Ｌ，９５Ｒの駆動を制御する。
The
通信部１０８は、例えば外部の情報処理装置であるＰＣ１２０から送信されるジョブ情報を、通信回線を介して受け取る。そして、受け取ったジョブ情報を、システムバス１０７を介してＣＰＵ１０１に送る。
For example, the
なお、本実施の形態では、外部装置としてパーソナルコンピュータを適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置としては、例えばファクシミリ装置等その他各種の装置を適用することができる。 In this embodiment, an example in which a personal computer is applied as an external device has been described. However, the present invention is not limited to this, and various other devices such as a facsimile device can be applied as the external device. .
［定着ベルトの温度制御］
図６は、加熱ローラ８２の端部の温度と定着ベルトの寄り力との関係を示すグラフである。横軸は荷重センサ９３Ｌ，９３Ｒにより検出された荷重、すなわち規制部材８５Ｌ，８５Ｒが定着ベルト８１から受けた寄り力［Ｎ］を示し、縦軸は温度センサ９４Ｌ，９４Ｒにより検出された加熱ローラ８２の端部の温度［℃］を示す。
図６中の限界境界線１３１は、規制部材８５Ｌ，８５Ｒに加わる寄り力がこれ以上大きい場合、又は加熱ローラ８２の端部温度がこれ以上高い場合に、定着ベルト８１が破損する（もしくは破損の可能性が大きい）限界を示す境界線である。また、判定ライン１３２は、加熱ローラ８２の端部温度を下げるか否かを判定するための基準となるものである。限界境界線１３１と判定ライン１３２との間は、限界境界線１３１に対して所定（本例では５％）のマージンＭがとられている。
[Fixing belt temperature control]
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the temperature at the end of the
The
本実施の形態の判定ライン１３２は、寄り力をＰ、端部温度をＴとすると、次の式（１）で表される。定数である寄り力Ｐ０と端部温度Ｔ０は、定着ベルト８１の材料など、機種の性能によって決まる。一例として端部温度Ｔ０は２６０［℃］、寄り力Ｐ０は１０［Ｎ］である。
Ｔ＝−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ＋Ｔ０・・・・（１）
The
T = − (T 0 / P 0 ) P + T 0 ... (1)
ＣＰＵ１０１は、荷重センサ９３Ｌ，９３Ｒの出力値と温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値との関係が、定着ベルト８１の破損の可能性がある関係に該当する（斜線で示すＮＧ領域の範囲内）か否かを判定する。そして、寄り力と端部温度の関係が定着ベルト８１の破損の可能性がある関係に該当する場合には、この定着ベルト８１の破損の可能性がある関係が解消されるように、規制部材８５Ｌ，８５Ｒに当接している側の定着ベルト８１の端部の温度を下げる温度制御が行われる。このときに、温度調整部であるヒータ９１，９２又は冷却ファン９５Ｌ，９５Ｒの駆動を制御することで、上記温度制御が行われる。
The
寄り力と端部温度との関係が、定着ベルト８１の破損の可能性がある関係に該当するか否かは、計測された寄り力をＰ１、端部温度をＴ１とすると、式（２）の判定式を満たすか否かで判定される。
Ｔ１＞−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０・・・・（２）
Whether or not the relationship between the shifting force and the end temperature corresponds to a relationship that may cause damage to the fixing
T 1 > − (T 0 / P 0 ) P 1 + T 0 ... (2)
図６の例では、計測された寄り力がＰ１及び端部温度がＴ１であるプロット点１３３は、式（２）を満たし、ＮＧ領域に存在する。すなわち、端部温度Ｔ１が、寄り力Ｐ１のときに許容される式（１）で算出される端部温度を超えているから、寄り力Ｐ１と端部温度Ｔ１の関係は、定着ベルト８１の破損の可能性がある関係である。このような場合には、規制部材８５Ｌ，８５Ｒに当接している側の定着ベルト８１の端部温度Ｔ１を、判定ライン１３２上の端部温度（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］と一致するまで下げる処理が実行される。なお、端部温度Ｔ１を、判定ライン１３２上の端部温度よりも下げるようにしてもよい。
In the example of FIG. 6, the
定着部８０（画像形成装置１）のアイドル中は、定着ベルト８１の温度が高い。しかし、ウォームアップ時やプリント時は、定着ベルト８１の温度はアイドル中のときほど高くない。よって、定着ベルト８１の破損や変形を防止する上で、アイドル中の定着ベルト８１の端部の温度を制御するかが重要である。
While the fixing unit 80 (image forming apparatus 1) is idle, the temperature of the fixing
なお、図６の例では、判定ライン１３２（式（１）の右辺）を線形（直線）としたが、非線形でもよい。すなわち、限界境界線１３１に所定のマージンを考慮して判定ラインを決定すればよい。あるいは、テーブルテンプレートを用いて判定処理を行うようにしてもよい。テーブルテンプレートには、式（１）の判定ライン１３２を満たす寄り力Ｐと端部温度Ｔの離散的な値が格納される。実際に計測された寄り力と端部温度の値が、テーブルテンプレートに格納された寄り力Ｐと端部温度Ｔとの間の値である場合には、内挿法などを用いて判定を行う。
In the example of FIG. 6, the determination line 132 (the right side of the expression (1)) is linear (straight line), but may be non-linear. That is, the determination line may be determined in consideration of a predetermined margin for the
図７は、第１の実施の形態に係る温度制御処理を示すフローチャートである。
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記録されたプログラムを実行することで、図７に示す処理を実現する。以下の処理は、例えば、定着ベルト８１の破損の恐れが高くなる、定着部８０の上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４との圧着が解除（離間）された状態のときに実行される。両加圧ローラが離間している間、ＣＰＵ１０１は定期的に以下の処理を実行する。例えば定着部８０（画像形成装置１）がアイドル状態になると、両加圧ローラが離間する。
FIG. 7 is a flowchart showing a temperature control process according to the first embodiment.
The
まず、ＣＰＵ１０１は、荷重センサ９３Ｌ，９３Ｒの出力値と温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値を取得し、これらの出力値から寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たすかどうかを判定する（ステップＳ１）。寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たさない場合には、一連の温度制御処理を終了する。
First, the
次に、ステップＳ１の判定処理において寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たす場合には、ＣＰＵ１０１は、定着ベルト８１の端部温度を（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］に下げる温度調整を行う（ステップＳ２）。例えば、ＣＰＵ１０１は、ヒータ駆動部１１２を制御して規制部材８５Ｌ，８５Ｒに当接している側のヒータを消灯したり、冷却ファン駆動部１１３を制御して冷却ファンを動作させたりする。
Next, when the relationship between the offset force and the end temperature satisfies the determination formula (2) in the determination process of step S1, the
そして、ＣＰＵ１０１は、温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値を定期的に取得し、（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］まで下がった定着ベルト８１の端部温度を維持する処理を行う（ステップＳ３）。例えば、ＣＰＵ１０１は、ヒータ駆動部１１２を制御して規制部材８５Ｌ，８５Ｒに当接している側のヒータを消灯及び点灯したり、冷却ファン駆動部１１３を制御して冷却ファンを動作及び停止させたりする。このステップＳ３の処理が終了後、一連の温度制御処理を終了する。
The
上述した第１の実施の形態によれば、定着部８０の上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４が離間しているときに定着ベルト８１の端部の温度制御処理を行う。このため、両加圧ローラが離間した状態における定着ベルト８１の端部の破損や変形を防止できる。
また、寄り力と端部温度の関係が、定着ベルト８１の破損の可能性がある関係である場合にのみ、規制部材８５Ｌ，８５Ｒに当接している側の定着ベルト８１の端部温度を下げて、定着ベルト８１の端部の破損や変形を防止できる。このように、定着ベルト８１の破損を防止する観点から真に必要なときだけ温度制御処理が行われるため、電力消費が抑えられる。
また、定着ベルト８１の端部が規制部材８５Ｌ，８５Ｒに当接している場合であっても、寄り力が小さく、かつ寄り力と端部温度が定着ベルト８１の破損の恐れがない関係を満たす場合には、冷却処理を行わない。そのため、定着部８０内もしくは画像形成装置１内に熱が拡散しないので、定着部８０内もしくは画像形成装置１内の温度上昇が抑えられる。
According to the first embodiment described above, the temperature control process of the end portion of the fixing
In addition, the end temperature of the fixing
Even when the end portion of the fixing
＜２．第２の実施の形態＞
図８は、第２の実施の形態に係る温度制御処理を示すフローチャートである。
以下に示す処理は、定着部８０の上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４とが圧着した状態からアイドル状態（離間状態）へ移行する間に実行される。既述したとおり、定着部８０の上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４との圧着が解除（離間）された状態のとき、定着ベルト８１の破損の恐れが高くなる。そこで、第２の実施の形態では、両加圧ローラが離間状態となる前に温度制御処理を実施することで、寄り力と端部温度との関係が定着ベルト８１の破損の恐れが十分に低い関係となってから両加圧ローラを離間する構成としている。
<2. Second Embodiment>
FIG. 8 is a flowchart showing a temperature control process according to the second embodiment.
The processing described below is executed while the
まず、ＣＰＵ１０１は、定着部８０の上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４とが圧着した状態において、ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を行う。ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理は、図７のステップＳ１〜Ｓ３の処理と同様である。すなわち、ＣＰＵ１０１は、寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たすかどうかを判定し（ステップＳ１１）、また寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たす場合には、定着ベルト８１の端部温度を（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］に下げる温度調整を行う（ステップＳ１２）。そして、温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値を定期的に取得し、（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］まで下がった定着ベルト８１の端部温度を維持する制御を開始する（ステップＳ１３）。ステップＳ１１の判定処理において寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たさない場合には、ステップＳ１４へ移行する。
First, the
次に、ＣＰＵ１０１は、定着部８０の定着ローラすなわち上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４との圧着を解除し、上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４とを離間させる（ステップＳ１４）。すなわち、定着部８０がアイドル状態となる。
Next, the
次に、ＣＰＵ１０１は、例えばユーザのキー操作によるプリントの指示（ジョブ）を受信するまで待機する（ステップＳ１５）。次に、ＣＰＵ１０１は、ユーザのキー操作によるプリントの指示を受信すると（ステップＳ１６）、定着部８０の上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４とを圧着させる（ステップＳ１７）。続いて、ＣＰＵ１０１は、圧着の直後もしくは圧着と同時に、定着ベルト８１の端部温度を維持する処理を終了する（ステップＳ１８）。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理を通じて定着ベルト８１の端部を対象とする温度調整処理を実行する。
Next, the
その後、ＣＰＵ１０１は、プリントに備え定着ベルト８１とその他の対象部材をそれぞれ目標の温度まで加熱するウォームアップを行う（ステップＳ１９）。そして、ＣＰＵ１０１は、プリント動作を行い、２次転写部７０で用紙に転写された画像を定着部８０で定着させる（ステップＳ２０）。このステップＳ２０の処理が終了後、一連の温度制御処理を終了する。
Thereafter, the
上述した第２の実施の形態によれば、上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４が離間状態となる前の圧着状態のときに温度制御処理が実施される。このため、寄り力と端部温度との関係が定着ベルト８１の破損の恐れが十分に低い関係となった後に、両加圧ローラの離間が行われる。それゆえ、圧着解除後の両加圧ローラが離間した状態（アイドル状態）における定着ベルト８１の端部の破損や変形を防止できる。
また、第１の実施の形態の場合と同様に、寄り力と端部温度の関係が、定着ベルト８１の破損の可能性がある関係である場合にのみ、規制部材８５Ｌ，８５Ｒに当接している側の定着ベルト８１の端部温度を下げて、定着ベルト８１の端部の破損や変形を防止できる。このように、定着ベルト８１の破損を防止する観点から真に必要なときだけ温度制御処理が行われるため、電力消費が抑えられる。さらに、必要なときだけ温度制御処理（冷却）が行われることから、定着ベルト８１の端部温度が無駄に低下することがない。それゆえ、ウォームアップの時間を短くすることができ、電力消費を抑えられる。
また、第１の実施の形態の場合と同様に、定着ベルト８１の端部が規制部材８５Ｌ，８５Ｒに当接している場合であっても、寄り力が小さく、かつ寄り力と端部温度が定着ベルト８１の破損の恐れがない関係を満たす場合には、冷却処理を行わない。そのため、定着部８０内もしくは画像形成装置１内に熱が拡散しないので、定着部８０内もしくは画像形成装置１内の温度上昇が抑えられる。
According to the second embodiment described above, the temperature control process is performed when the
Similarly to the case of the first embodiment, only when the relationship between the offset force and the end temperature is a possibility that the fixing
Similarly to the case of the first embodiment, even when the end portion of the fixing
［第２の実施の形態の変形例］
図９は、第２の実施の形態に係る温度制御処理の変形例を示すフローチャートである。
図９のステップＳ１１〜Ｓ２０の処理は、図８のステップＳ１１〜Ｓ２０の処理と同じである。図９では、ステップＳ１９のウォームアップと並行して、第１の実施の形態の温度制御処理（図７）を実行する（ステップＳ２１）。
[Modification of Second Embodiment]
FIG. 9 is a flowchart showing a modification of the temperature control process according to the second embodiment.
The processing in steps S11 to S20 in FIG. 9 is the same as the processing in steps S11 to S20 in FIG. In FIG. 9, the temperature control process (FIG. 7) of the first embodiment is executed in parallel with the warm-up in step S19 (step S21).
記述のとおり、定着部８０の上加圧ローラ８３と下加圧ローラ８４との圧着した状態では、定着ベルト８１が加熱ローラ８２の軸方向へ移動しないから、定着ベルト８１の破損の恐れは低い。しかしながら、両加圧ローラが圧着した状態で、何らかの理由により定着ベルト８１の端部温度が上昇し、寄り力と端部温度との関係が、定着ベルト８１の破損の可能性がある関係となり、定着ベルト８１の端部が破損することを排除することはできない。そこで、ウォームアップと並行して、図７のステップＳ１〜Ｓ３の温度制御処理を実行することにより、ウォームアップ時（圧着時）における定着ベルト８１の端部の破損や変形を防止できる。同様の理由から、ステップＳ２０のプリント動作と並行して、図７のステップＳ１〜Ｓ３の温度制御処理を実行するようにしてもよい。
As described, since the fixing
＜３．変形例等＞
［温度調整部の変形例１］
次に、定着部の温度調整部（熱源及び冷却部）の構成例を説明する。
図１０は、定着部８０−１に搭載された熱源の構成例を示す概略側面図である。
図１０に示す定着部８０−１は、加熱ローラ８２の内部に、該加熱ローラ８２の軸方向の中央部に配置されたヒータ９１（中央熱源）と、該加熱ローラ８２の軸方向の両端部に配置されたヒータ９２Ｌ，９２Ｒ（端部熱源）を有する。
<3. Modified example>
[Temperature Adjustment Unit Modification 1]
Next, a configuration example of the temperature adjustment unit (heat source and cooling unit) of the fixing unit will be described.
FIG. 10 is a schematic side view illustrating a configuration example of a heat source mounted on the fixing unit 80-1.
A fixing unit 80-1 shown in FIG. 10 includes a heater 91 (central heat source) disposed at the center in the axial direction of the
図１１は、図１０の定着部８０−１を用いた場合の温度制御処理を示すフローチャートである。図１１において、ステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３５の処理は、図７のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３の処理と同じである。
まず、ＣＰＵ１０１は、寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たすかどうかを判定する（ステップＳ３１）。ここで、寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たさない場合には、ステップＳ３６へ移行する。
FIG. 11 is a flowchart showing a temperature control process when the fixing unit 80-1 of FIG. 10 is used. In FIG. 11, the processes of steps S31, S33, and S35 are the same as the processes of steps S1, S2, and S3 of FIG.
First, the
次に、ステップＳ３１の判定処理において寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たす場合には、ＣＰＵ１０１は、定着ベルト８１が寄った側の加熱ローラ８２の端部に配置されたヒータ９２Ｌ又はヒータ９２Ｒを消灯する（ステップＳ３２）。これにより、ＣＰＵ１０１は、定着ベルト８１の端部温度を（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］に下げる温度調整を行う（ステップＳ３３）。
Next, when the relationship between the offset force and the end temperature satisfies the determination formula (2) in the determination processing in step S31, the
そして、ＣＰＵ１０１は、温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値から定着ベルト８１の端部温度が（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］まで下がったことを確認し、消灯したヒータを通常制御に戻す（ステップＳ３４）。ここで、ＣＰＵ１０１は、温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値を定期的に取得し、図７のステップＳ３と同様に、定着ベルト８１の端部温度を維持する処理を行う（ステップＳ３５）。
Then, the
次に、ＣＰＵ１０１は、何らかの指示を受信するまで待機する（ステップＳ３６）。このステップＳ３６の処理が終了後、一連の温度制御処理を終了する。
Next, the
図１０及び図１１に示した例では、冷却ファンを用いない簡素な構成で、第１の実施の形態により奏する効果を得ることができる。 In the example shown in FIGS. 10 and 11, the effects achieved by the first embodiment can be obtained with a simple configuration that does not use a cooling fan.
［温度調整部の変形例２］
図１２は、定着部８０−２に搭載された熱源と冷却ファンの構成例を示す概略側面図である。
図１２に示す定着部８０−２は、加熱ローラ８２の内部に、該加熱ローラ８２の軸方向の一方の端部から他方の端部にかけて配置されたヒータ９１Ａ（熱源）を有する。また、定着部８０−２は、定着ベルト８１の両端部の近傍に配置され、該定着ベルト８１の端部に送風する冷却ファン９５Ｌ，９５Ｒ（冷却部）を有する。ヒータ９１Ａは、加熱ローラ８２の全域すなわち中央部と端部を同時に加熱することができる。
[Temperature adjustment unit modification 2]
FIG. 12 is a schematic side view illustrating a configuration example of a heat source and a cooling fan mounted on the fixing unit 80-2.
A fixing unit 80-2 shown in FIG. 12 has a
図１３は、図１２の定着部８０−２を用いた場合の温度制御処理を示すフローチャートである。図１３において、ステップＳ４１，Ｓ４３，Ｓ４５，Ｓ４６の処理は、図１１のステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３５，Ｓ３６の処理と同じである。
まず、ＣＰＵ１０１は、寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たすかどうかを判定する（ステップＳ４１）。ここで、寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たさない場合には、ステップＳ４６へ移行する。
FIG. 13 is a flowchart showing a temperature control process when the fixing unit 80-2 of FIG. 12 is used. In FIG. 13, the processes of steps S41, S43, S45, and S46 are the same as the processes of steps S31, S33, S35, and S36 of FIG.
First, the
次に、ステップＳ４１の判定処理において寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たす場合には、ＣＰＵ１０１は、定着ベルト８１が寄った側の加熱ローラ８２の端部の近傍に配置された冷却ファン９５Ｌ又は冷却ファン９５Ｒを作動する（ステップＳ４２）。これにより、ＣＰＵ１０１は、定着ベルト８１の端部温度を積極的に（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］に下げる温度調整を行う（ステップＳ４３）。
Next, when the relationship between the shifting force and the end temperature satisfies the determination formula (2) in the determination process in step S41, the
そして、ＣＰＵ１０１は、温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値から定着ベルト８１の端部温度が（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］まで下がったことを確認し、作動させた冷却ファンを停止する（ステップＳ４４）。ここで、ＣＰＵ１０１は、温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値を定期的に取得し、図７のステップＳ３と同様に、定着ベルト８１の端部温度を維持する処理を行う（ステップＳ４５）。
Then, the
次に、ＣＰＵ１０１は、何らかの指示を受信するまで待機する（ステップＳ４６）。このステップＳ４６の処理が終了後、一連の温度制御処理を終了する。
Next, the
図１２及び図１３に示した例では、ヒータ９１Ａを点灯したまま、冷却ファンを作動させて定着ベルト８１の端部を積極的に冷却し、定着ベルト８１の端部の温度を短時間で下げることができる。
In the example shown in FIG. 12 and FIG. 13, the end of the fixing
［温度調整部の変形例３］
図１４は、定着部８０−３に搭載された熱源と冷却ファンの他の構成例を示す概略側面図である。
図１４に示す定着部８０−３は、加熱ローラ８２の内部に、該加熱ローラ８２の軸方向の中央部に配置されたヒータ９１と、該加熱ローラ８２の軸方向の両端部に配置されたヒータ９２Ｌ，９２Ｒを有する。また、定着部８０−３は、定着ベルト８１の両端部の近傍に冷却ファン９５Ｌ，９５Ｒを有する。
[Temperature adjustment unit modification 3]
FIG. 14 is a schematic side view illustrating another configuration example of the heat source and the cooling fan mounted on the fixing unit 80-3.
A fixing unit 80-3 shown in FIG. 14 is arranged inside the
図１５は、図１４の定着部８０−３を用いた場合の温度制御処理を示すフローチャートである。図１５において、ステップＳ５１，Ｓ５３，Ｓ５５，Ｓ５６の処理は、図１１のステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３５，Ｓ３６の処理と同じである。
まず、ＣＰＵ１０１は、寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たすかどうかを判定する（ステップＳ５１）。ここで、寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たさない場合には、ステップＳ５６へ移行する。
FIG. 15 is a flowchart showing a temperature control process when the fixing unit 80-3 of FIG. 14 is used. In FIG. 15, the processes of steps S51, S53, S55, and S56 are the same as the processes of steps S31, S33, S35, and S36 of FIG.
First, the
次に、ステップＳ５１の判定処理において寄り力と端部温度の関係が式（２）の判定式を満たす場合には、ＣＰＵ１０１は、定着ベルト８１が寄った側の加熱ローラ８２の端部に配置されたヒータ９２Ｌ又はヒータ９２Ｒを消灯するとともに、該当する端部の近傍の冷却ファン９５Ｌ又は冷却ファン９５Ｒを作動する（ステップＳ５２）。これにより、ＣＰＵ１０１は、定着ベルト８１の端部温度をより積極的に（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］に下げる温度調整を行う（ステップＳ５３）。
Next, when the relationship between the shifting force and the end temperature satisfies the determination formula (2) in the determination processing in step S51, the
そして、ＣＰＵ１０１は、温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値から定着ベルト８１の端部温度が（−（Ｔ０／Ｐ０）Ｐ１＋Ｔ０）［℃］まで下がったことを確認し、消灯したヒータを通常制御に戻すとともに、作動させた冷却ファンを停止する（ステップＳ５４）。ここで、ＣＰＵ１０１は、温度センサ９４Ｌ，９４Ｒの出力値を定期的に取得し、図７のステップＳ３と同様に、定着ベルト８１の端部温度を維持する処理を行う（ステップＳ５５）。
Then, the
次に、ＣＰＵ１０１は、何らかの指示を受信するまで待機する（ステップＳ５６）。このステップＳ５６の処理が終了後、一連の温度制御処理を終了する。
Next, the
図１４及び図１５に示した例では、適所に配置された複数のヒータ９１，９２Ｌ，９２Ｒ、及び冷却ファンの駆動を制御して、定着ベルト８１の端部をより積極的に冷却し、定着ベルト８１の端部の温度をさらに短時間で下げることができる。
In the example shown in FIGS. 14 and 15, the plurality of
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明した。しかしながら、上記実施の形態による発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。 The embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described above. However, the present invention is not limited by the description and drawings which form part of the disclosure of the invention according to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the invention described in the claims. Is possible.
１…画像形成装置、 ８０，８０−１，８０−２，８０−３…定着部、８１…定着ベルト８１…加熱ローラ、 ８３…上加圧ローラ、 ８４…下加圧ローラ、 ８５Ｌ，８５Ｒ…規制部材、 ９１，９１Ａ…ヒータ、 ９２，９２Ｌ，９２Ｒ…ヒータ、 ９３Ｌ，９３Ｒ…荷重センサ、 ９４Ｌ，９４Ｒ…温度センサ、 ９５Ｌ，９５Ｒ…冷却ファン、 １０１…ＣＰＵ、 １０２…ＲＯＭ、 １０３…ＲＡＭ、 １１１…定着ローラ駆動部、 １１２…ヒータ駆動部、 １１３…冷却ファン駆動部、 １３１…限界境界線、 １３２…判定ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 80, 80-1, 80-2, 80-3 ... Fixing part, 81 ... Fixing
Claims (11)
前記定着ベルトを介して前記複数のローラのうち所定のローラと接離する加圧ローラと、
前記複数のローラのうちのいずれかのローラの両端部に設けられた規制部材と、
前記定着ベルトが前記規制部材を押す力を計測する荷重センサと、
前記定着ベルトの端部の近傍に配置され、前記定着ベルトの端部の温度を計測する温度センサと、
前記定着ベルトの端部の温度を調整する温度調整部と、
前記荷重センサの出力値と前記温度センサの出力値との関係が、前記定着ベルトの破損の可能性がある関係に該当するか否かを判定し、判定の結果に応じて、前記定着ベルトの端部の温度を下げるように前記温度調整部を制御する温度制御部と、を備える
画像形成装置。 A fixing belt stretched around a plurality of rollers;
A pressure roller that contacts and separates a predetermined roller among the plurality of rollers via the fixing belt;
A restricting member provided at both ends of any one of the plurality of rollers;
A load sensor for measuring a force with which the fixing belt pushes the regulating member;
A temperature sensor disposed in the vicinity of the end of the fixing belt and measuring the temperature of the end of the fixing belt;
A temperature adjusting unit for adjusting the temperature of the end of the fixing belt;
It is determined whether or not the relationship between the output value of the load sensor and the output value of the temperature sensor corresponds to a relationship that may cause damage to the fixing belt. An image forming apparatus comprising: a temperature control unit that controls the temperature adjusting unit to lower the temperature of the end part.
請求項１に記載の画像形成装置。 The temperature controller controls temperature by the temperature controller when the pressure roller is separated from a predetermined roller of the plurality of rollers via the fixing belt. The image forming apparatus described in 1.
請求項１に記載の画像形成装置。 When performing a printing operation for forming an image on a sheet, the temperature control unit presses the pressure roller against a predetermined roller among the plurality of rollers and stops temperature control by the temperature control unit. The image forming apparatus according to claim 1.
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。 The temperature adjusting unit includes a heat source that is arranged in the axial direction of any one of the plurality of rollers and that heats, and stops heating at an end portion in the axial direction of the heat source. The image forming apparatus according to any one of the above.
請求項４に記載の画像形成装置。 The temperature adjusting unit includes a central heat source disposed at an axial central portion of any one of the plurality of rollers, and end heat sources disposed at both axial end portions of the roller. The image forming apparatus according to claim 4.
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。 The temperature adjusting unit is disposed near the both ends of the fixing belt, and a heat source that simultaneously heats an axial central portion and an end of any one of the plurality of rollers. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a cooling unit that blows air to the unit.
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。 The temperature adjusting unit includes a central heat source disposed at an axial center of any of the plurality of rollers, end heat sources disposed at both axial ends of the roller, and the fixing The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a cooling unit that is disposed in the vicinity of both end portions of the belt and blows air to the end portion of the fixing belt.
請求項７に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7, wherein the temperature adjustment unit stops heating only the end heat source.
請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the regulating member is provided at both ends of a roller having a heat source among the plurality of rollers.
前記定着ベルトを介して前記複数のローラのうち所定のローラに対して接離する加圧ローラと、
前記複数のローラのうちのいずれかのローラの両端部に設けられた規制部材と、
前記定着ベルトが前記規制部材を押す力を計測する荷重センサと、
前記定着ベルトの端部の近傍に配置され、前記定着ベルトの端部の温度を計測する温度センサと、
前記荷重センサの出力値と前記温度センサの出力値との関係が、前記定着ベルトの破損の可能性がある関係に該当する場合に、前記定着ベルトの端部の温度を下げる温度調整部と、を備える
定着装置。 A fixing belt stretched around a plurality of rollers;
A pressure roller that contacts and separates from a predetermined roller among the plurality of rollers via the fixing belt;
A restricting member provided at both ends of any one of the plurality of rollers;
A load sensor for measuring a force with which the fixing belt pushes the regulating member;
A temperature sensor disposed in the vicinity of the end of the fixing belt and measuring the temperature of the end of the fixing belt;
When the relationship between the output value of the load sensor and the output value of the temperature sensor corresponds to a relationship that may cause damage to the fixing belt, a temperature adjusting unit that reduces the temperature of the end portion of the fixing belt; A fixing device.
荷重センサにより、前記定着ベルトが前記規制部材を押す力を計測する処理と、
温度センサにより、前記定着ベルトの端部の温度を計測する処理と、
温度制御部により、前記荷重センサの出力値と前記温度センサの出力値との関係が、前記定着ベルトの破損の可能性がある関係に該当するか否かを判定し、判定の結果に応じて、前記定着ベルトの端部の温度を下げる温度調整部を制御する処理と、を有する
定着ベルトの温度制御方法。 A fixing belt stretched around a plurality of rollers, a pressure roller contacting and separating a predetermined roller among the plurality of rollers via the fixing belt, and both ends of any one of the plurality of rollers A fixing belt temperature control method in a fixing device having a regulating member,
A process of measuring the force with which the fixing belt pushes the regulating member by a load sensor;
A process of measuring the temperature of the end of the fixing belt by a temperature sensor;
The temperature control unit determines whether the relationship between the output value of the load sensor and the output value of the temperature sensor corresponds to a relationship that may cause damage to the fixing belt, and according to the determination result And a process for controlling a temperature adjusting unit that lowers the temperature of the end portion of the fixing belt.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11226575B2 (en) | 2018-07-27 | 2022-01-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Imaging device |
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- 2014-09-04 JP JP2014179818A patent/JP2016053670A/en active Pending
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