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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