JP5072504B2 - Belt conveying device and image heating device - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に搭載するベルトニップ方式のベルト定着装置など、エンドレス状のベルトを互いに圧接して回転する構成のベルト搬送装置及び画像加熱装置に関する。 The present invention relates to a belt conveyance device and an image heating device configured to rotate endless belts in pressure contact with each other, such as a belt nip belt fixing device mounted on an image forming apparatus.
画像加熱装置としては、例えば、記録材上に未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢増大化装置等を挙げることができる。 Examples of the image heating device include a fixing device that fixes an unfixed image on a recording material, and a gloss increasing device that increases the gloss of the image by heating the image fixed on the recording material. .
従来、電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置としては、互いに圧接して回転するエンドレス状の定着ベルトと加圧ベルトで記録材を挟持搬送しながら未定着トナー画像の定着を行うよう構成された定着装置が提案されている(特許文献1)。このベルト定着方式の定着装置は、ローラ対を主体とするローラ定着方式の定着装置に比して、装置の小型化、高速化を達成しつつ、充分な定着ニップ幅(記録材搬送方向の長さ)を得ている。 Conventionally, as a fixing device mounted on an electrophotographic image forming apparatus, an unfixed toner image is fixed while a recording material is nipped and conveyed by an endless fixing belt and a pressure belt which are rotated in pressure contact with each other. A configured fixing device has been proposed (Patent Document 1). This belt fixing type fixing device achieves a sufficient fixing nip width (length in the recording material conveyance direction) while achieving a reduction in size and speed of the apparatus as compared with a roller fixing type fixing device mainly composed of a roller pair. )).
ところで、エンドレス状の定着ベルトもしくは加圧ベルトを使用したベルトニップ方式の定着装置では、ベルトの回転過程において、ベルトが記録材搬送方向と直交する幅方向の一方側又は他方側へ片寄るように移動する現象(以下、寄り移動という)が発生する。このベルトの寄り移動が発生すると、ベルトを張架しているローラからベルトが脱落したり、ベルトの端部が破損したりするおそれがある。そのため、これを防止するために、前記ベルトの寄り移動を補正する必要がある。 By the way, in a belt nip type fixing device using an endless fixing belt or a pressure belt, the belt moves so as to be shifted to one side or the other side in the width direction orthogonal to the recording material conveyance direction during the rotation of the belt. Phenomenon (hereinafter referred to as shift movement) occurs. If the belt shifts, the belt may fall off from the roller that stretches the belt, or the end of the belt may be damaged. Therefore, in order to prevent this, it is necessary to correct the shift of the belt.
そこで、従来から前記ベルトの寄り移動を補正するために、ベルトを張架している複数のローラのうちの一つをステアリングローラとし、そのローラを傾けることにより、ベルトの寄り移動を補正する技術が提案されている(特許文献2、3)。具体的には、ベルトが幅方向へ所定量以上移動したことを検知した場合に、その移動方向とは反対方向にベルトが移動するように前記ステアリングローラを傾けて、前記ベルトの寄り移動を補正している。 Therefore, conventionally, in order to correct the shift of the belt, a technique for correcting the shift of the belt by tilting one of the plurality of rollers that stretch the belt is used as a steering roller. Has been proposed (Patent Documents 2 and 3). Specifically, when it is detected that the belt has moved a predetermined amount or more in the width direction, the steering roller is tilted so that the belt moves in a direction opposite to the moving direction, thereby correcting the shift of the belt. is doing.
ところで、前述した特許文献1のような、互いに圧接して回転する定着ベルトと加圧ベルトを持つツインベルト定着方式の定着装置においては、各々のベルトの寄り移動を、独立して補正する必要がある。 By the way, in the twin belt fixing type fixing device having the fixing belt and the pressure belt rotating in pressure contact with each other as in the above-mentioned Patent Document 1, it is necessary to independently correct the shift of each belt. is there.
しかしながら、定着ベルトと加圧ベルトは圧接してニップ部(挟持部)を形成し、記録材を挟持搬送しながら定着を行う。このため、記録材を挟持搬送しているベルトに対して、前述の寄り移動を補正する力(ベルトを幅方向へ移動する力)を発生させた場合に、その力が記録材に影響を及ぼすおそれがある。 However, the fixing belt and the pressure belt are pressed to form a nip portion (nip portion), and fixing is performed while the recording material is held and conveyed. For this reason, when a force that corrects the above-described shift movement (a force that moves the belt in the width direction) is generated on the belt that sandwiches and conveys the recording material, the force affects the recording material. There is a fear.
例えば、定着ベルトが幅方向一方側に寄り移動し、加圧ベルトが逆方向となる幅方向他方側に寄り移動している状態を仮定する。この場合、各々の補正制御により、定着ベルトに対しては幅方向他方側に移動する補正力を発生させ、加圧ベルトに対しては幅方向一方側に移動する補正力を発生させることになる。しかしながら、両ベルトに挟持搬送される記録材に対し、表面と裏面で、互いに逆方向の補正力が付与されると、記録材にシワが発生し、良好な画像形成が行えない場合がある。 For example, it is assumed that the fixing belt moves toward one side in the width direction, and the pressure belt moves toward the other side in the width direction, which is the opposite direction. In this case, each correction control generates a correction force that moves to the other side in the width direction for the fixing belt, and generates a correction force that moves to one side in the width direction for the pressure belt. . However, if correction forces in opposite directions are applied to the recording material sandwiched and conveyed by both belts on the front and back surfaces, the recording material may be wrinkled, and good image formation may not be performed.
すなわち、各々のベルトに対して作用する補正力が、ベルトの幅方向において逆方向である場合に、互いの補正力が、記録材に影響を与え、良好な画像形成が行えない場合がある。 That is, when the correction force acting on each belt is opposite in the belt width direction, the correction force may affect the recording material, and good image formation may not be performed.
そこで、本発明の目的は、互いに圧接して回転する各々のベルトに逆方向の移動補正力を発生させることによる記録材への影響を防止した、良好な移動補正制御が実施されるようにすることである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to perform good movement correction control that prevents the influence on the recording material due to the generation of the movement correction force in the reverse direction on the belts that rotate in pressure contact with each other. That is.
上記目的を達成するための本発明は、記録材を挟持して搬送するエンドレス状の第一のベルト及び第二のベルトと、各ベルトの記録材搬送方向と直交する幅方向への移動を補正する移動補正手段と、を有するベルト搬送装置であって、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを許容する許容モードと、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを禁止する禁止モードと、を含む複数のモードの中から1つを、記録材の厚さに応じて選択実行する選択手段を有し、記録材が所定の厚さより薄いときは前記禁止モードを選択実行し、記録材が所定の厚さより厚いときは前記許容モードを選択実行することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention corrects the endless first belt and the second belt that sandwich and convey the recording material, and the movement of each belt in the width direction perpendicular to the recording material conveyance direction. A belt conveyance device having a movement correcting means for allowing the belts to move in the width direction opposite to each other in an allowable mode and to move the belts in the width direction opposite to each other. and prohibition mode to prohibit become direction, one of a plurality of modes including, have a selecting means for selecting and executing in accordance with the thickness of the recording material, when the recording material is thinner than the predetermined thickness The prohibit mode is selected and executed, and when the recording material is thicker than a predetermined thickness, the allow mode is selected and executed .
本発明によれば、互いに圧接して回転する各々のベルトに逆方向の移動補正力を発生させることによる記録材への影響を防止した、良好な移動補正制御を実施することができる。 According to the present invention, it is possible to perform good movement correction control that prevents the influence on the recording material due to the generation of the movement correction force in the reverse direction on the belts that rotate in pressure contact with each other.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following embodiments should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Therefore, unless specifically stated otherwise, the scope of the present invention is not intended to be limited thereto.
ベルト搬送装置としての画像加熱装置及びこの画像加熱装置を有する画像形成装置について説明する。なお、ここでは画像加熱装置として、記録材上に未定着画像を定着するベルト定着装置を例示しているが、これに限定されるものではない。例えば、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢増大化装置等のその他の画像加熱装置であっても良い。 An image heating apparatus as a belt conveying apparatus and an image forming apparatus having the image heating apparatus will be described. Here, as the image heating apparatus, a belt fixing apparatus that fixes an unfixed image on a recording material is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, other image heating apparatuses such as a gloss increasing apparatus that increases the gloss of an image by heating an image fixed on a recording material may be used.
(画像形成装置)
まず、図2を用いて、ベルト定着装置を有する画像形成装置の基本構成について説明する。図2は、ベルト定着装置を搭載した画像形成装置の一例である電子写真フルカラー複写機の概略構成を示す縦断面図である。
(Image forming device)
First, a basic configuration of an image forming apparatus having a belt fixing device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an electrophotographic full-color copying machine which is an example of an image forming apparatus equipped with a belt fixing device.
図2において、1はデジタルカラー画像リーダ部であり、原稿台ガラス2上に載置したカラー画像原稿の画像をフルカラーセンサ(CCD)3により色分解画像信号として光電読取りする。色分解画像信号は、画像処理部4にて画像処理が施された後、デジタルカラー画像プリンタ部5の制御回路部(以下、CPUという)100に送出される(図6参照)。 In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a digital color image reader unit, which photoelectrically reads an image of a color image document placed on the platen glass 2 as a color separation image signal by a full color sensor (CCD) 3. The color separation image signal is subjected to image processing by the image processing unit 4 and then sent to a control circuit unit (hereinafter referred to as CPU) 100 of the digital color image printer unit 5 (see FIG. 6).
プリンタ部5において、UY,UM,UC,UKはタンデム配置した第1〜第4の4つの画像形成部である。各画像形成部はそれぞれレーザー露光方式の電子写真プロセス機構である。画像処理部4からCPU100に送出された色分解画像信号に基づいて、各画像形成部において、回転する電子写真感光ドラムの面にそれぞれ色トナー像が所定の制御タイミングにて形成される。即ち、第1の画像形成部UYではドラムの面にイエロートナー像が、第2の画像形成部UMではドラムの面にマゼンタトナー像が、第3の画像形成部UCではドラムの面にシアントナー像が、第4の画像形成部UKではドラムの面にブラックトナー像が形成される。
In the printer unit 5, UY, UM, UC, and UK are the first to fourth image forming units arranged in tandem. Each image forming unit is a laser exposure type electrophotographic process mechanism. Based on the color separation image signal sent from the image processing unit 4 to the
各画像形成部のドラムの面に形成される上記の色トナー像はそれぞれ一次転写部6にて、矢印の時計回り方向に回転する中間転写ベルト7の面に対して順次に重畳転写される。これにより、ベルト7の面に上記4つの色トナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。その合成形成されたフルカラートナー像が二次転写部8にて、記録材Pの面に一括して二次転写される。なお、記録材Pは、カセット給紙機構部9或いはデッキ給紙部10或いは手差し給紙部11から所定の制御タイミングにて二次転写部8に給送される。
The color toner images formed on the drum surface of each image forming unit are sequentially superimposed and transferred by the
トナー像が転写された記録材Pはベルト7の面から分離されてベルト定着装置12に導入され、定着ニップ部で挟持搬送される。その挟持搬送過程で未定着のフルカラートナー像が熱と圧力により溶融混色して記録材Pの面にフルカラーの固着画像として定着される。ベルト定着装置12を出た記録材Pはフラッパ13で進路切り換えされて、FU(フェイスアップ)排紙トレイ14、またはFD(フェイスダウン)排紙トレイ15に排出される。
The recording material P onto which the toner image has been transferred is separated from the surface of the
また両面プリントモードが選択されている場合には、ベルト定着装置12を出た第1面側プリント済みの記録材Pがフラッパ13で一旦FD排紙レイ15に通じるシートパスに送り込まれる。その記録材Pがスイッチバック搬送されて、再搬送シートパス16に導入され、表裏反転された状態になって再度二次転写部8に導入される。これにより記録材Pの第2面側にトナー像が二次転写形成される。以後、記録材Pは第1面側プリントの場合と同様に、ベルト定着装置12に導入される。これにより、両面プリント済みの記録材がFU排紙トレイ14またはFD排紙トレイ15に排出される。
When the double-sided printing mode is selected, the recording material P printed on the first side from the
(ベルト定着装置)
次に図1を用いて、ベルト定着装置12の構成について説明する。図1はベルト定着装置12の概略構成を示す横断面図である。この定着装置12は、離間可能に圧接して回転するエンドレス状の第1のベルト並びに第2のベルトを有する、ツインベルト方式のベルト搬送装置である。
(Belt fixing device)
Next, the configuration of the
ここで、以下の説明において、定着装置12に関して、正面とは、図1及び図2に示すように装置手前側から見た装置面である。左右とは、図4などに示すように定着装置12を正面から見て手前側が右、奥側が左である。上流側と下流側とは、記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。幅方向と幅とは、記録材搬送路面において記録材搬送方向に直交する方向とその方向の長さである。
Here, in the following description, with respect to the
定着装置12は、上下に配設した定着ベルトユニット21と加圧ベルトユニット31を有する。
The
定着ベルトユニット21は、ケーシング22の内側に、エンドレス状(無端)の第二のベルトとしての定着ベルト27、駆動ローラ24、ステアリングローラ26、加圧パッド28、誘導加熱コイル29などを組み込んだアセンブリである。
The
駆動ローラ24は、定着ベルト27を回転駆動するベルト支持部材(ベルト懸架部材)である。このローラ24は、その左右の両端軸部をそれぞれケーシング22の左右の側板間に軸受を介して回転可能に支持させて配設してある。
The
ステアリングローラ26は、定着ベルト27の幅方向への移動を補正する第二の移動補正手段を構成するベルト支持部材である。このローラ26は、駆動ローラ24よりも上流側において、その左右の両端軸部をそれぞれケーシング22の左右の側板間に軸受を介して回転可能に支持させて、駆動ローラ24と略並行に配設してある。このローラ26は、後述する検知センサユニット65からの検出情報に基づいてローラ26の傾斜(位置)を切り換えることで定着ベルト27の移動を補正するものである。
The steering
定着ベルト27は、前記2本のローラ24,26間に懸け回してある。定着ベルト27は、上部に配設した加熱手段としての誘導加熱コイル29により加熱されるものである。定着ベルト27は、例えば、厚さ75μm、幅380mm、周長200mmのニッケル金属層もしくはステンレス層などの磁性金属層に、厚さ300μmのシリコンゴムをコーティングしたものが用いられる。
The fixing
加圧パッド28は、定着ベルト27の内側に配置され、その左右の両端部をそれぞれケーシング22の左右の側板間に支持させてある。この加圧パッド28は駆動ローラ24側に寄せた位置において、定着ベルト27の下側の内面に接する。
The
ステアリングローラ26は、その左右の軸受をそれぞればね部材により駆動ローラ24から離れる方向に移動付勢することで、定着ベルト27に張りを与えるテンションローラとしても機能させている。
The steering
加圧ベルトユニット31は、ケーシング35の内側に、エンドレス状の第一のベルトとしての加圧ベルト32、駆動ローラ33、ステアリングローラ34、加圧パッド38などを組み込んだアセンブリである。
The
駆動ローラ33は、加圧ベルト33を回転駆動するベルト支持部材(ベルト懸架部材)である。このローラ33は、その左右の両端軸部をそれぞれケーシング35の左右の側板間に軸受を介して回転可能に支持させて配設してある。
The
ステアリングローラ34は、加圧ベルト27の幅方向への移動を補正する第一の移動補正手段を構成するベルト支持部材である。このローラ34は、駆動ローラ33よりも上流側において、その左右の両端軸部をそれぞれケーシング35の左右の側板間に軸受を介して回転可能に支持させて、駆動ローラ33と略並行に配設してある。このローラ34は、後述する検知センサユニット66からの検出情報に基づいてローラ34の傾斜(位置)を切り換えることで加圧ベルト32の移動を補正するものである。
The steering
加圧ベルト32は、前記2本のローラ33,34間に懸け回してある。
The
加圧パッド38は、加圧ベルト32の内側に配置され、その左右の両端部をそれぞれケーシング35の左右の側板間に支持させてある。この加圧パッド38は駆動ローラ33側に寄せた位置において、加圧ベルト32の上側の内面に接する。
The
ステアリングローラ34は、その左右の軸受をそれぞればね部材により駆動ローラ33から離れる方向に移動付勢することで、加圧ベルト32に張りを与えるテンションローラとしても機能させている。
The steering
加圧ベルトユニット31は、図6に示すベルト着脱機構102により、着脱軸43を中心に、ベルト27,32が圧接するベルト圧接位置(図1参照)と、ベルト27,32が離間するベルト離間位置(図3参照)とに切り換えられる。すなわち、定着ベルトユニット21と加圧ベルトユニット31とは、ベルト着脱機構102によって、記録材Pを挟持搬送する際は図1に示す圧接状態、それ以外の場合は図3に示す離間状態へと切り換えられる。これにより、定着ベルトユニットと加圧ベルトユニットとの間に不要な圧力がかかるのを防止し、部材の損耗を防いでいる。
The
なお、加圧ベルト32の内面には摩擦力を低減する為にオイル塗布ローラ45を設けている。オイル塗布ローラ45は、加圧ベルト32の回転に従動してベルト内面にオイルを均一に塗布する。これにより、加圧ベルト内面の摩擦を防いでいる。
An oil application roller 45 is provided on the inner surface of the
次に図4を用いて、ベルト定着装置12のベルトの寄り制御機構を説明する。ベルト寄り制御機構は、定着ベルトユニット21と加圧ベルトユニット31のそれぞれにおいて、定着ベルト27と加圧ベルト32の回転状態時に生じる幅方向への片寄り移動を戻し移動制御する機構である。なお、定着ベルトユニット21と加圧ベルトユニット31の各ベルト寄り制御機構の構成はほぼ同様である為、ここでは定着ベルトユニット21のベルト寄り制御機構を例示して説明する。
Next, a belt shift control mechanism of the
ベルト寄り制御機構は、ステアリング制御ステッピングモータ60、ウォームギア61、扇形ギア62、ステアリングローラ軸受63、および、それらを支持する側板64によって構成される。ステアリングローラ軸受63は、定着ステアリングローラ26の軸を支持している。
The belt shift control mechanism includes a steering
65は定着ベルト寄り検知センサユニットであり、定着ベルト27の幅方向の位置を段階的に検出する第二のベルト位置検出手段である。定着ベルト寄り検知センサユニット65は、定着ベルト27の幅方向の左右端部に配設され、左側ベルト寄り検知を行うフォトセンサ上SL1,上SL2、および、右側ベルト寄り検知を行うフォトセンサ上SR1,上SR2を収めたものである。その詳細は後述する。なお、加圧ベルトユニット31側にも加圧ベルト32の幅方向の左右端部に、同様の加圧ベルト寄り検知センサユニット66(図1参照)を配設している。加圧ベルト寄り検知センサユニット66は、加圧ベルト32の幅方向の位置を段階的に検出する第一のベルト位置検出手段である。定着ベルト寄り検知センサユニット65と区別する為、加圧ベルト寄り検知センサユニット66側のフォトセンサは下SL1,下SL2,上SR1,上SR2と記述する。
ステッピングモータ60がCW方向(時計回り)に駆動するとウォームギア61が回転し、扇形ギア62が軸を中心に下方向に揺動する。それに伴いステアリングローラ軸受63は下方向に移動するため、定着ステアリングローラ26は奥側(左側)に僅かに傾き、定着ベルトユニット21全体は奥側に傾いた形になる。これにより定着ベルト27は、手前側よりも奥側の張力が低い状態になるため、定着ベルト27が回転するに従って徐々に張力の低い奥側(左側)へと移動する。
When the stepping
また、逆にステッピングモータ60がCCW方向(半時計回り)に駆動するとウォームギア61が回転し、扇形ギア62が軸を中心に上方向に揺動する。それに伴いステアリングローラ軸受63は上方向に移動するため、定着ステアリングローラ26は手前側(右側)に僅かに傾き、定着ベルトユニット21全体も手前側に傾いた形になる。これにより定着ベルト27は、奥側よりも手前側の張力が低い状態になるため、定着ベルト27が回転するに従って徐々に張力の低い手前側(右側)へと移動する。
Conversely, when the stepping
図5(a)は、定着ベルトユニット21の定着ベルト27を、正面から見て左側へ寄りを戻す為、定着ステアリングローラ26を傾斜させた場合の図である。定着ステアリングローラ26を傾斜させる為の制御機構は前述のように奥側にあるため、ステッピングモータ60によってステアリングローラ26の端部を上げた形となる。この端部の高さの変位量を、これ以降、端部の変位量Dとして表記する。変位量Dの+方向は上側であり装置手前側(右側)へ寄りを戻す方向、−方向は下側であり装置奥側(左側)へ寄りを戻す方向である。
FIG. 5A is a diagram when the fixing
同様に図5(b)は、加圧ベルトユニット31の加圧ベルト32を、正面から見て右側へ寄りを戻す為、加圧ステアリングローラ34を傾斜させた場合の図である。加圧ステアリングローラ26を傾斜させる為の制御機構は前述のように奥側にあるため、ステッピングモータ67によって加圧ステアリングローラ34の端部を下げた形となる。変位量Dの+方向は上側であり装置奥側(左側)へ寄りを戻す方向、−方向は下側であり装置手前側(右側)へ寄りを戻す方向である。
Similarly, FIG. 5B is a view when the
端部の変位量Dが変化するとベルトの幅方向の位置はそれに従って移動する傾向にあるため、理想的にはベルト位置が現在位置から極力左右に移動しないようほぼ水平な傾斜角となる変位量を、基準量±0状態と表記する。なお、理想的には変位量Dを基準量±0とすればその位置からはベルトが左右に寄らないが、実際は様々な要因によって寄りが発生し、ベルトが張架ローラに対して左右に移動する。 Since the position in the width direction of the belt tends to move according to the change in the displacement amount D at the end, ideally, the displacement amount becomes a substantially horizontal inclination angle so that the belt position does not move from side to side as much as possible from the current position. Is expressed as a reference amount ± 0 state. Ideally, if the displacement amount D is set to the reference amount ± 0, the belt does not move left and right from that position, but in reality, the belt is shifted due to various factors, and the belt moves left and right with respect to the stretching roller. To do.
図5を用いて説明したように、定着ベルトと加圧ベルトとは、互いに内側である当設面に向かって回転している為、ステアリングローラの傾斜に対して幅方向への寄りが発生する方向が逆である。 As described with reference to FIG. 5, the fixing belt and the pressure belt are rotated toward the abutment surface that is on the inner side, so that a deviation in the width direction occurs with respect to the inclination of the steering roller. The direction is reversed.
よって、定着ベルト27と加圧ベルト32を幅方向において同方向に移動させる場合、定着ステアリングローラ26と加圧ステアリングローラ34の傾斜角を逆方向に変位させることになる。
Therefore, when the fixing
図6はベルト定着装置を含む画像形成装置の制御系を示したブロック図である。全体の制御は制御回路部であるCPU100が行っており、これに液晶タッチパネルやボタン等によって構成される操作部101が接続される。操作部101からのユーザの入力によって、画像形成装置は動作を開始する。
FIG. 6 is a block diagram showing a control system of an image forming apparatus including a belt fixing device. The entire control is performed by the
CPU100には、前述したベルト着脱機構102、ベルト寄り制御機構106、定着ベルト寄り検知センサユニット65、加圧ベルト寄り検知センサユニット66が接続され、CPU100から制御や状態検知を行う。更にCPU100には、定着ベルト駆動ローラ駆動機構103、加圧ベルト駆動ローラ駆動機構104、ヒータ給電回路部105などが接続され、CPU100から制御や状態検知を行う。
The
ベルト着脱機構102は、前述の定着ベルトユニット21と加圧ベルトユニット31との圧接、離間動作を行う機構である。定着ベルト駆動ローラ駆動機構103は、定着ベルトユニット31の定着駆動ローラ24を駆動させ、張架された定着ベルト27を回転させる動作を行う。加圧ベルト駆動ローラ駆動機構104は、同様に加圧ベルトユニット31の加圧駆動ローラ33を駆動させ、張架された加圧ベルト32を回転させる動作を行う。ヒータ給電回路部105は誘導加熱コイル29への給電を制御する回路であり、CPU100からの信号によって給電をON,OFFする。
The belt attaching /
ベルト寄り制御機構106は、CPU100からの信号に従って図4に示したステアリング制御ステッピングモータ60を駆動させ、定着ベルト27および加圧ベルト32の幅方向への寄り移動を補正する制御を行う。なお、各検知センサユニット65,66が有する寄り検知センサSL1,SL2,SR1,SR2は、定着ベルト27および加圧ベルト32の幅方向一方又は他方へのベルト寄り量を段階的(ここでは2段階)に検出するセンサである。
The belt
次に図7及び図8を用いて、ベルトの幅方向の位置を検出するベルト位置検出手段について詳細に説明する。定着ベルト27および加圧ベルト32の幅方向の位置(幅方向への片寄り)を検出する構成は、基本的に同様である為、定着ベルトユニット21を例示して説明する。
Next, the belt position detecting means for detecting the position in the width direction of the belt will be described in detail with reference to FIGS. Since the configuration for detecting the positions in the width direction of the fixing
図7はベルト駆動ローラ24とステアリングローラ26との間の定着ベルト部分を見た図である。フォトセンサSL1,SL2、フォトセンサSR1,SR2は定着ベルト27の幅方向の左側と右側の両脇にそれぞれ所定の間隔を開けて配置したベルト位置検出手段である。ベルト位置検出手段は、幅方向内側のフォトセンサSL1,SR1と、これより幅方向外側のフォトセンサSL2,SR2が、ベルト幅方向の左側と右側にそれぞれ設けられている。各センサは図8(a)のように送光素子aと受光素子bを組にした光検知式センサ(フォトセンサ)である。各センサは、定着ベルト回動駆動過程で定着ベルト27が幅方向左側又は右側に所定量以上に寄り移動したとき、その寄り移動側のベルト縁部が送光素子aと受光素子bの間に進入して両者間の光路を遮断するように構成してある。各センサは光路開放状態でオン、光路遮断状態でオフとする。
FIG. 7 is a view of the fixing belt portion between the
図7と図8(a)は、定着ベルト27が左側第1センサSL1と右側第1センサSR1との間の許容の寄り移動範囲内で回動駆動されている状態であり、左側第1センサSL1と右側第1センサSR1は共にオンである。制御回路部100はこの両センサSL1,SR1のオンにより定着ベルト27が許容の寄り移動範囲内で回動駆動されていると判断する。この時の定着ベルト27についての許容の寄り移動範囲内を、所定の範囲としての寄り正常範囲51(図8(a)参照)と表す。
7 and 8A show a state in which the fixing
定着ベルト27が左側に寄り移動して、図8(b)のように左側ベルト縁部で左側第1センサSL1がオフにされると、制御回路部100は定着ベルト27が左側に寄り過ぎたと判断する。そして、後述するベルト寄り制御機構106(ステアリングローラ変位機構)を作動させて定着ベルト27を逆の右側に戻し移動させるように定着ステアリングローラ26の端部を変位させ、ローラを傾斜させる。それにも拘わらず、定着ベルト27が更に左側に寄り移動することで、図8(c)のように左側ベルト縁部で左側第2センサSL2もオフとなったときは、定着ステアリングローラ26の変位をさらに増大させ、ローラの傾斜を大きくする。この状態であっても左側第2センサSL2のオフ状態が所定時間(ここでは10秒間)継続された場合は、定着ベルト27が左側に寄り切ったと判断し、定着ベルト27の破損防止のため定着ベルト27を駆動する定着駆動ローラ24の動作を停止させる。さらに装置全体の画像形成動作を停止した上で操作部101にエラー表示を行い、お客様にサービスマンに連絡を取って頂く旨を表示する。この定着ベルトの左端の移動範囲を、正常範囲51より幅方向外側の左寄り異常範囲52(図8(a)参照)と表記する。
When the fixing
また、定着ベルト27が右側に寄り移動して、図8(d)のように右側ベルト縁部で右側第1センサSR1がオフにされると、制御回路部100は定着ベルト27が右側に寄り過ぎたと判断する。そして、後述するベルト寄り制御機構106を作動させて定着ベルト27を逆の左側に戻し移動させる方向に定着ステアリングローラ26の端部を変位させ、ローラを傾斜させる。それにも拘わらず、定着ベルト27が更に右側に寄り移動することで、図8(e)のように右側ベルト縁部で右側第2センサSR2もオフとなったときは、定着ステアリングローラ26の変位を更に増大させ、ローラの傾斜を大きくする。この状態であっても右側第2センサSR2のオフ状態が所定時間(ここでは10秒間)継続された場合は、定着ベルト27が右側に寄り切ったと判断し、定着ベルト27の破損防止のため定着ベルト27を駆動する定着駆動ローラ24の動作を停止させる。さらに装置全体の画像形成動作を停止した上で操作部101にエラー表示を行い、お客様にサービスマンに連絡を取って頂く旨を表示する。この定着ベルトの右端の移動範囲を、正常範囲51より幅方向外側の右寄り異常範囲53(図8(a)参照)と表記する。
When the fixing
以上の図8(a)〜(e)に示す定着ベルト位置に対する光検知式センサの状態を整理すると、図9の表のようになる。 When the states of the light detection type sensor with respect to the fixing belt position shown in FIGS. 8A to 8E are arranged, the table of FIG. 9 is obtained.
次に、図7〜図9を用いて説明したベルト寄り検出と寄り補正制御について、図10を用いてCPU100の制御判断フローを詳細に説明する。
Next, regarding the belt deviation detection and deviation correction control described with reference to FIGS. 7 to 9, the control determination flow of the
図10(a)のステップS201は、CPU100がインターバルタイマによって100msおきに実行する処理手順である。最初の状態では、ベルト寄り検知センサ65,66の検出値は左右両端ともONであり、ベルトの寄りを検知していない状態であり、定着ステアリングローラ26の端部の変位量Dは基準量±0である。すなわち、定着ステアリングローラ26は、定着ベルト27を中央ゾーン(所定の範囲51)内に保持する為の第一の位置にある。
Step S201 in FIG. 10A is a processing procedure executed by the
ステップS201が開始されると、まずステップS202にてベルトが左第1段階のベルト寄りであるかどうかを検知する。ここで、寄り検知センサSL1がONでなければ、ベルトを中央範囲(図8(a)の正常範囲51)へと戻すべくステップS203に移行する。そして、ステップS203にて定着ステアリングローラ26の変位量Dが所定の値DL1となるようステアリング制御ステッピングモータ60をCCW方向に400パルス分駆動する。これにより、定着ステアリングローラ26が、定着ベルト27を中央ゾーン内に保持する為の第一の位置から、定着ベルト27の寄り移動を補正する為の第二の位置に変位される。
When step S201 is started, first, in step S202, it is detected whether or not the belt is closer to the left first stage belt. Here, if the deviation detection sensor SL1 is not ON, the process proceeds to step S203 to return the belt to the central range (the
続けてステップS203のベルトの寄り補正制御によってベルトが中央範囲となるまでループする(ステップS204)。このループ中に、左第2段階のベルト寄りになった場合には更に補正を行うべく再度変位量を変化させるが、ここでは省略する。ベルトが中央範囲に戻ると、ベルトの位置は寄り検知センサSL1をちょうど通り過ぎた位置にあり、まだ充分中央位置に戻ってはいない。そのため、ステップS205にて所定時間経過してから定着ステアリングローラ26の変位量Dを基準量±0に戻すようステアリング制御ステッピングモータ60を逆駆動するタイマTretを設定し、ステップS206にてシーケンスを終了する。すなわち、定着ステアリングローラ26を第二の位置に変位させて所定時間経過してから、定着ステアリングローラ26を第二の位置から第一の位置に戻す。
Subsequently, a loop is performed until the belt reaches the center range by the belt deviation correction control in step S203 (step S204). During this loop, if the belt is close to the belt in the second stage on the left, the amount of displacement is changed again for further correction, but this is omitted here. When the belt returns to the center range, the position of the belt has just passed the slip detection sensor SL1, and has not yet returned to the center position sufficiently. Therefore, a timer Tret for reversely driving the steering
ステップS202でベルトが左第1段階のベルト寄りでなかった場合、ステップS207にてベルトが右第1段階のベルト寄りであるかを検知する。ここで、左側の場合と同様にベルトが右第1段階のベルト寄りであればステップS208へと移行する。そして右第1段階のベルト寄りから中央範囲へベルトを戻すため、定着ステアリングローラ26の変位量Dが所定の値DR1となるようステアリング制御ステッピングモータ60をCW方向に400パルス分駆動する。これにより、定着ステアリングローラ26が、定着ベルト27を中央ゾーン内に保持する為の第一の位置から、定着ベルト27の寄り移動を補正する為の第二の位置に変位される。
If it is determined in step S202 that the belt is not near the left first stage belt, it is detected in step S207 whether the belt is near the right first stage belt. Here, as in the case of the left side, if the belt is closer to the right first stage belt, the process proceeds to step S208. Then, in order to return the belt from the right first stage to the center range, the steering
続けてステップS208のベルトの寄り補正制御によってベルトが中央範囲となるまでループする(ステップS209)。ベルトが中央範囲に戻ると、ベルトの位置は寄り検知センサSR1をちょうど通り過ぎた位置にあり、まだ充分中央位置に戻ってはいない。そのため、ステップS210にて所定時間経過してから定着ステアリングローラ26の変位量Dを基準量±0に戻すようステアリング制御ステッピングモータ60を逆駆動するタイマTretを設定し、ステップS206にてシーケンスを終了する。すなわち、定着ステアリングローラ26を第二の位置に変位させて所定時間経過してから、定着ステアリングローラ26を第二の位置から第一の位置に戻す。
Subsequently, a loop is performed until the belt reaches the center range by the belt deviation correction control in step S208 (step S209). When the belt returns to the center range, the position of the belt has just passed the slip detection sensor SR1, and has not yet returned to the center position sufficiently. Therefore, a timer Tret that reversely drives the steering
ステップS202で左第1段階のベルト寄りでなく、ステップS207でも右第1段階のベルト寄りでない場合、定着ベルト27は図8(a)のような中央(正常範囲51)で安定していると判断する。このようにステップS202,207にて定着ベルトは中央で安定していると判断した場合は、特に制御は行わずステップS206にてシーケンスを終了する。
If the belt is not close to the left first stage belt in step S202 and is not close to the right first stage belt in step S207, the fixing
ステップS205やステップS210で設定されたタイマTretは、所定時間経過すると図10(b)のステップS251のタイマハンドラを起動する。続けてステップS252にて変位量D=±0となるように、ステッピングモータ60を逆回転させる。ステップS205からタイマが設定された場合は、CW方向に400パルス分、ステッピングモータ60を逆回転させ、ステップS253にてタイマハンドラを終了する。ステップS210からタイマが設定された場合は、CCW方向に400パルス分、ステッピングモータ60を逆回転させ、ステップS253にてタイマハンドラを終了する。
The timer Tret set in step S205 or step S210 activates the timer handler in step S251 in FIG. 10B when a predetermined time has elapsed. Subsequently, in step S252, the stepping
次に、図7〜図9を用いて説明したベルト寄り検出と寄り補正制御について、図11を用いてそのタイミングと制御量について詳細に説明する。 Next, the belt deviation detection and deviation correction control described with reference to FIGS. 7 to 9 will be described in detail with reference to FIG.
図11(a)は、定着ベルト27が左方向に移動しセンサSL1がオフすることで左第1段階のベルト寄りとなった時の補正制御のタイミングを示した図である。この際の説明では図8(a)の状態から図8(b)の状態になり、再度図8(a)の状態に戻った場合である。
FIG. 11A is a diagram showing the timing of the correction control when the fixing
図11(a)のグラフ301は、左側寄り検知センサSL1の検出量であり、CPU100に入力される信号である。同じくグラフ303は、CPU100の出力信号によって制御される定着駆動ローラ24の回転速度であり、ここでは200mm/secに設定されている。グラフ304はCPU100からの出力信号によって制御される定着ステアリングローラ26の変位量Dである。
A
まず、ポイント305にて左側寄り検知センサSL1がOFFすると、左第1段階から中央へベルトを戻すために、CPU100は以下の制御を行う。CPU100はステアリング制御ステッピングモータ60をCCW方向に所定パルス分だけ回転させ、定着ステアリングローラ26の変位量Dを基準量±0よりマイナス方向の所定値DL1に設定する。これにより定着ステアリングローラ26が傾く為、徐々にベルトの寄りが補正され、ポイント306にて左側寄り検知センサSL1がONとなりベルトは中央範囲に戻る。しかしこの時点では定着ベルト27の左端はまだ左側寄り検知センサSL1の付近に位置している。そのため、定着ベルト27が寄り検知センサSL1と寄り検知センサSR1のほぼ中央に位置するよう移動するであろう時間308までこの変位量DL1維持する。そして時間308を経過したポイント307に達した時点で定着ステアリングローラ26の変位量Dを基準量±0に戻すべく、ステアリング制御ステッピングモータ60をCW方向に所定パルス分だけ回転させる。この定着ステアリングローラ26の変位量Dを基準量±0に戻すまでの時間308は、定着ベルトの回転速度と基準量±0に戻すまでの変位量Dにより算出され、DL1=2.0mm、ベルト回転速度が200mm/secである場合、10secである。
First, when the left side detection sensor SL1 is turned off at the
図11(b)は、同じく定着ベルト27が左方向に移動しセンサSL1がオフすることで左第1段階のベルト寄りとなった時の補正制御のタイミングを示した図である。図11(a)、(b)の相違点はグラフ303に示される定着駆動ローラ24の回転速度が100mm/secに設定されている点である。
FIG. 11B is a diagram showing the timing of correction control when the fixing
図11(b)の場合も図11(a)の場合と同様にポイント311にて左側寄り検知センサSL1がOFFすると、左第1段階から中央へベルトを戻すために、CPU100が以下の制御を行う。CPU100は定着ステアリングローラ26の変位量DをDL1にするべくステアリング制御ステッピングモータ60をCCW方向に所定パルス分だけ回転させる。これにより徐々にベルトの寄りが補正され、ポイント312にて左側寄り検知センサSL1がONとなることでベルトは中央範囲となる。しかしこの時点では定着ベルト27の左端はまだ左側寄り検知センサSL1の付近に位置している。そのため、定着ベルト27が寄り検知センサSL1と寄り検知センサSR1のほぼ中央に位置するよう移動するであろう時間314までこの変位量DL1維持してから定着ステアリングローラ26の変位量Dを基準量±0に戻す。変位量Dを基準量±0に戻すまでの時間314は、定着ベルト27の回転速度が低いとベルトの位置が戻る所要時間が長いため、定着駆動ローラ24が200mm/secで回転している場合の時間308よりも回転速度の比に応じて長くなっている。時間314は、時間308の約2倍弱であり、DL1=2.0mm、ベルト回転速度が100mm/secである場合、18secである。
In the case of FIG. 11B as well as in the case of FIG. 11A, when the left side detection sensor SL1 is turned OFF at the
ここで、図12を用いて、定着ステアリングローラ26の変位量DをDL1にし、所定の傾斜角をもたらしたにもかかわらず、定着ベルト27の寄りが充分に戻らなかった場合の例を説明する。
Here, with reference to FIG. 12, an example will be described in which the displacement amount D of the fixing
ベルトが左第1段階のベルト寄りとなったために定着ステアリングローラ26の変位量DをDL1に設定後、通常はこの状態のまま定着ベルト27が回転していればベルトの寄りは解消される。しかし、耐久が進み磨耗が激しいベルトの場合、充分に寄り補正が効かない場合がある。図12は、ベルトの寄り補正を開始したものの、ベルトの寄りが戻らず左側第2寄り検知センサSL2がオフとなり左第2段階のベルト寄りに進行した場合の制御フローを示す図である。
Since the belt has become closer to the left first stage belt, if the displacement amount D of the fixing
図12のステップS211からステップS213までは、右第1段階または右第2段階のベルト寄りとなった場合のフローであり、左第1段階または左第2段階と同様であるため説明を省略する。 Steps S211 to S213 in FIG. 12 are a flow when the belt is close to the right first stage or right second stage, and are the same as the first left stage or the second left stage, and thus description thereof is omitted. .
ステップS215は、左第1段階のベルト寄りから中央へベルトを戻すために定着ステアリングローラ26の変位量をDL1へと変化させてから(ステップS214)、左側第1寄り検知センサSL1がONになるのを待っている部分である。この状態では、ベルトの寄りが戻らず、左側第2寄り検知センサSL2がOFFとなり寄りが進行する可能性がある。そのため、ステップS217にて左第2段階のベルト寄りであるかどうかを確認する。ステップS217で左第2段階のベルト寄りでない場合は、ベルトの左端はセンサSL1〜SL2間にあるため、そのままベルトが中央範囲になるのを待つ。またステップS217で左第2段階のベルト寄りであった場合、左第2段階から中央へベルトを戻すため定着ステアリングローラ26の変位量DがDL2=4.0mmとなるように、ステアリング制御ステッピングモータ60をDL1との差分量だけ駆動する。ここでは変位量±0状態からDL2までの変位に必要なステアリング制御ステッピングモータ60のパルス数は110パルス分であるため、DL1の分を動かした際の差分である50パルス分だけ、更にCCW方向に駆動させる(ステップS218)。
In step S215, the displacement amount of the fixing
こうしてステップS219でベルトが中央範囲に戻ると、ベルトの位置はセンサSL1を越えた位置にあり、まだ充分中央位置に戻っているとはいえない。そのため、ステップS216にて所定時間経過してから定着ステアリングローラ26の変位量Dを±0に戻すようステアリング制御ステッピングモータ60を逆駆動するタイマTretを設定し、S213にてシーケンスを終了する。しかしステップS219でベルトが中央範囲に戻らず所定時間(ここでは10秒間)継続した場合は、図8で説明したように定着ベルト破損防止のため定着駆動ローラ24の動作を停止させ、さらに装置全体の画像形成装置を停止する。
Thus, when the belt returns to the central range in step S219, the position of the belt is beyond the sensor SL1, and it cannot be said that the belt has sufficiently returned to the central position. For this reason, a timer Tret for reversely driving the steering
図13は、前述した図12のフローチャートに従い、更なるベルト寄り補正制御を行った場合の制御タイミングを示した図である。すなわち、定着ベルト27が左方向に移動し、左第1段階のベルト寄りに応じて補正制御を行った後、左第2段階のベルト寄りとなったことで更なるベルト寄り補正制御を行った場合の制御タイミングを示したものである。
FIG. 13 is a diagram showing control timing when further belt deviation correction control is performed according to the flowchart of FIG. 12 described above. That is, the fixing
図13のグラフ302は、左側寄り検知センサSL2の検出量であり、CPU100に入力される信号である。なお、図13のグラフ301,303,304は、図11で説明した通り、それぞれ左側寄り検知センサSL1の検出力、定着駆動ローラ24の回転速度、定着ステアリングローラ26の変位量Dである。
A
図13の初期状態では左側第1ベルト寄り検知センサSL1、第2ベルト寄り検知センサSL2ともON状態である。この状態から、やがて定着ベルト27の回転に従って図8(b)のような左第1段階のベルト寄りが発生する。すると、ポイント321のように定着ステアリングローラ26の変位量Dを基準量±0よりマイナス方向の所定値DL1にするべく、ステアリング制御ステッピングモータ60をCCW方向に所定パルス分だけ回転させる。しかし、そのまま更にベルト左側への寄りが進行し、図8(c)のように左側第2ベルト寄り検知センサがOFFになる場合がある(ポイント322)。このような場合、ベルトは左第2段階のベルト寄りとなっている。そのため、更に強くベルトの寄りを補正すべく、定着ステアリングローラ26の変位量Dを所定値DL1より大きい所定値DL2に設定するよう、ステアリング制御ステッピングモータ60を所定パルスの差分だけ回転させる。
In the initial state of FIG. 13, both the left first belt shift detection sensor SL1 and the second belt shift detection sensor SL2 are in the ON state. From this state, as the fixing
この状態でようやくベルトの寄りが戻り始めると、まず左側第2ベルト寄り検知センサがONとなり(ポイント323)、左第1段階のベルト寄りとなる。しかし、定着ステアリングローラ26の変位量DをDL1に戻してしまうと再び寄り始めてしまう可能性がある。そのため、ポイント323では定着ステアリングローラ26の変位量DはDL2のまま維持する。やがてベルトの寄りが充分戻ると、第1ベルト寄り検知センサもONとなり(ポイント324)、ベルトは中央範囲に戻るが、やはり定着ステアリングローラ26の変位量DはDL2のまま維持する。そして、定着ベルト27が寄り検知センサSL1,SR1間のほぼ中央に位置するよう移動する時刻に達した時点(ポイント325)で定着ステアリングローラ26の変位量Dを基準量±0に戻す。すなわち、定着ステアリングローラ26の変位量Dを基準量±0に戻すべくステアリング制御ステッピングモータ60を所定パルス分だけ逆方向に回転させる。
When the belt shift finally starts to return in this state, the left second belt shift detection sensor is first turned ON (point 323), and the belt is shifted to the left first stage. However, if the displacement amount D of the fixing
定着ステアリングローラ26の変位量DL2はDL1より大きい為、定着ステアリングローラ26の変位量DをDL2に変位させた場合、変位量DがDL1である場合よりもベルト寄り補正による単位時間あたりの移動量は大きい。このため、第1ベルト寄り検知センサSL1もONに戻ってから定着ベルト27が寄り検知センサSL1と寄り検知センサSR1のほぼ中央に戻るまでの時間も変位量DがDL1である場合より短い。よって、時間326は変位量DL1の場合の時間308よりも短く設定する必要があり、DL2=4.0mm、ベルト回転速度が200mm/secである場合、時間326は7secである。
Since the displacement amount DL2 of the fixing
このように、もっとも内側の検知センサをベルトの端部が通過してから中央位置に戻るまでの時間分経過してからステアリングローラの変位量を基準値に戻す制御を行うことで、より確実に中央位置に戻すことを実現することが可能になる。そして、ベルトが張架するローラに対して幅方向に往復運動を繰り返す現象を抑止することが出来る。 As described above, the control for returning the steering roller displacement amount to the reference value after the elapse of the time from the end of the belt passing through the innermost detection sensor until the return to the center position is performed more reliably. Returning to the center position can be realized. And the phenomenon which repeats reciprocation in the width direction with respect to the roller on which the belt is stretched can be suppressed.
また、定着ベルトが中央位置に戻る経過時間を算出する際に、定着ベルトの回転速度やステアリングローラの変位量を係数とすることにより、様々な動作条件に影響されず安定して定着ベルトの位置を中央に保つことが可能である。これにより、定着ベルトが寄り切ることによるダウンタイムを軽減することが可能である。 Also, when calculating the elapsed time for the fixing belt to return to the center position, the rotation speed of the fixing belt and the displacement amount of the steering roller are used as coefficients, so that the position of the fixing belt can be stably controlled without being affected by various operating conditions. Can be kept central. As a result, it is possible to reduce downtime due to the fixing belt approaching.
ここで、ツインベルト定着方式において、記録材Pが定着ニップ部Nを通過する前に、定着ベルト27と加圧ベルト32を非接触状態(離間状態)から接触状態(圧接状態)へ切り替える制御について説明する。また、接触状態の場合、定着ベルト27と加圧ベルト32が互いに逆方向にベルト移動することを禁止しつつ寄り制御を実現する方法について説明する。
Here, in the twin belt fixing method, before the recording material P passes through the fixing nip portion N, control for switching the fixing
図1のように、加圧ベルトユニット31が接触位置に切り替えられている状態においては定着ベルト27と加圧ベルト32は互いに圧接され、定着ベルト27と加圧ベルト32との間に幅広の定着ニップ部Nが形成された状態になる。記録材P上の未定着トナー像を熱定着する動作時は、このように定着ニップ部が形成された状態に切り替え制御を行う。
As shown in FIG. 1, in a state where the
ベルト定着装置12のベルトを圧接又は離間する着脱制御について図6のブロック図を用いて説明する。制御手段としてのCPU100は、画像形成装置のスタンバイ時はベルト定着装置12のベルト着脱機構102を制御して加圧ベルトユニット31を定着ベルトユニット21から着脱軸43を中心に引き下げ方向に回動させる。そして、図3に示すように加圧ベルト32を定着ベルト27の下面から非接触状態にした非接触位置で保持させている。これにより、加圧ベルト32の熱損を低減している。プリントジョブ動作中についても、記録材Pの間隔が空き、定着ニップ部Nに記録材Pが通過しない時はベルト定着装置12を非接触位置に切り替える制御により、加圧ベルト32の熱損をより低減化している。
The attachment / detachment control for pressing or separating the belt of the
CPU100は、画像形成開始信号に基づいて、ベルト着脱機構102を制御してベルト定着装置12を接触位置に切り替え保持させて、加圧ベルト32を定着ベルト27に接触状態にする。また、定着ベルト駆動ローラ駆動機構103と加圧ベルト駆動ローラ駆動機構104を制御して、定着ベルト27と加圧ベルト32を記録材Pの搬送速度に合わせて200mm/sの速度で回転駆動状態にする。またヒータ給電回路105を制御して定着ベルト27の誘導加熱コイル29に電力を供給し定着ベルト27を昇温させる。定着ベルト27の表面温度は検温手段21eにより検知され、その温度検知信号はCPU100に入力される。CPU100は検温手段21eから入力される温度検知信号が所定の定着温度に対応する検知量に維持されるよう、ヒータ給電回路部105を制御して電源部21dへの電力供給を可変し、定着ベルト21の表面を一定の温度に保っている。
Based on the image formation start signal, the
続けて、ベルト定着装置12に対して二次転写部8側から定着ニップ部に未定着トナー像を担持した記録材Pが導入されて定着ニップ部へと挟持搬送する。この過程で記録材Pの未定着トナー像面が定着ベルト27の表面に密着し、トナー像が定着ベルト27の熱で加熱されて記録材Pの面に加熱加圧定着され、前述のフラッパ13へと排出搬送される。
Subsequently, the recording material P carrying an unfixed toner image is introduced into the fixing nip portion from the secondary transfer portion 8 side to the
プリントジョブ動作で定着ニップ部Nに記録材Pが通過する場合における、定着ベルトユニット21と加圧ベルトユニット31が接触状態での定着ベルト27の寄り制御について、説明する。なお、この制御は、図10、図12の前に実行される。この制御が開始されると、紙厚設定が薄紙かどうかを判断する。ここで薄紙とは坪量が64g/m2以下の記録材である。プリントジョブ動作開始前に操作部101でユーザは出力する記録材の坪量に応じて紙厚設定を行う。ユーザが薄紙を設定した場合、定着ベルト(加圧ベルトに置き換えても良い)のベルト寄り検知に移行する。
In the case where the recording material P passes through the fixing nip N in the print job operation, the shift control of the fixing
なお、紙厚設定が薄紙以外である場合、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを許容する許容モードに移行し、接触状態の定着ベルトと加圧ベルトの寄り制御の実施を許可する。ここでは例えば、図10、図12で説明したフローチャートの制御を実施する。図10では、定着ベルトと加圧ベルトの寄り制御を順に実施するフローを例示しているが、許容モードでは両ベルトの寄り制御を同時に実施することも可能である。また、図12では、一方のベルトの寄り制御を実施するフローを例示しているが、許容モードでは両ベルトの寄り制御を同時に実施することも可能である。このように、CPU(選択手段)100は、記録材Pの厚さ(坪量)tが所定の記録材の厚さより厚い場合(ここではt>64g/m2)は、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを許容する許容モードを選択実行する。 Note that when the paper thickness setting is other than thin paper, moves to allowance mode to allow the movement direction of the width direction of the belts is in opposite directions, the shift control of the fixing belt and the pressure belt of the contact Allow implementation. Here, for example, the control of the flowcharts described in FIGS. 10 and 12 is performed. FIG. 10 illustrates a flow for sequentially performing the shift control of the fixing belt and the pressure belt, but it is also possible to simultaneously perform the shift control of both belts in the allowable mode. In addition, FIG. 12 illustrates a flow for performing the shift control of one belt, but it is also possible to simultaneously perform the shift control of both belts in the allowable mode. Thus, when the thickness (basis weight) t of the recording material P is larger than the thickness of the predetermined recording material (here, t> 64 g / m 2 ), the CPU (selecting means) 100 determines the width direction of both belts. A permissible mode that allows the moving directions to be opposite to each other is selected and executed.
前記紙厚設定が薄紙である場合に、第1段階のベルト寄りを検知した場合、定着ベルト(加圧ベルトに置き換えても良い)の寄りを補正する方向は、現在の加圧ベルト(定着ベルトに置き換えても良い)の寄りを補正する方向に対して逆方向かどうかを判断する。同方向もしくは、加圧ベルト(定着ベルトに置き換えても良い)の寄り補正が実施されていない場合、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを許容する許容モードに移行し、接触状態の定着ベルトと加圧ベルトの寄り制御を実施する。しかし、逆方向となる場合は、定着ベルト(加圧ベルトに置き換えても良い)の寄り制御の実施を禁止する禁止モードに移行し、定着ベルトと加圧ベルトが互いに逆方向に寄り補正しないようにする。すなわち、CPU(選択手段)100は、記録材Pの厚さ(坪量)tが所定の記録材の厚さより薄い場合(ここではt≦64g/m2)は、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを禁止する禁止モードを選択実行する。 When the paper thickness setting is thin paper and the first stage belt deviation is detected, the direction of correcting the deviation of the fixing belt (which may be replaced with a pressure belt) is the current pressure belt (fixing belt). It is determined whether the direction is opposite to the direction of correcting the deviation. In the same direction or when the correction of displacement of the pressure belt (which may be replaced with a fixing belt) is not performed, the mode shifts to an allowable mode that allows the movement directions of both belts in the width direction to be opposite to each other. The deviation control between the fixing belt and the pressure belt in the contact state is performed . However, if it is in the reverse direction, it shifts to a prohibit mode in which the shift control of the fixing belt (which may be replaced with a pressure belt) is prohibited, and the fixing belt and the pressure belt are not corrected in the reverse direction. To. That is, when the thickness (basis weight) t of the recording material P is thinner than a predetermined recording material (here, t ≦ 64 g / m 2 ), the CPU (selection means) 100 determines the width of both belts in the width direction. Select and execute a prohibit mode that prohibits the movement directions from being opposite to each other.
一方、第2段階のベルト寄りを検知した場合、定着ベルト(加圧ベルトに置き換えても良い)の寄りを補正する方向は、現在の加圧ベルト(定着ベルトに置き換えても良い)の寄りを補正する方向に対して逆方向かどうかを判断する。同方向もしくは、加圧ベルト(定着ベルトに置き換えても良い)の寄り補正が実施されていない場合、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを許容する許容モードに移行し、接触状態の定着ベルトと加圧ベルトの寄り制御を実施する。しかし、逆方向となる場合は、これ以上ベルトが寄ってしまうのを防ぐため、プリントジョブ動作を中断し、定着ニップ部Nに記録材Pが通過しないよう後続紙の給紙を中止する。そして、ベルト着脱機構102により定着ベルトと加圧ベルトを非接触状態にする。その後、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを許容する許容モードに移行し、非接触状態の定着ベルトと加圧ベルトの寄り制御を許可する。これにより、定着ベルトと加圧ベルトが非接触の状態で寄り制御が実施される。
On the other hand, when a belt deviation in the second stage is detected, the direction of correcting the deviation of the fixing belt (which may be replaced with a pressure belt) is the same as the current pressure belt (which may be replaced with a fixing belt). It is determined whether the direction is the reverse of the direction to be corrected. In the same direction or when the correction of displacement of the pressure belt (which may be replaced with a fixing belt) is not performed, the mode shifts to an allowable mode that allows the movement directions of both belts in the width direction to be opposite to each other. The deviation control between the fixing belt and the pressure belt in the contact state is performed . However, in the reverse direction, in order to prevent the belt from moving further , the print job operation is interrupted, and the feeding of the succeeding paper is stopped so that the recording material P does not pass through the fixing nip portion N. Then, the fixing belt and the pressure belt are brought into a non-contact state by the belt attaching /
ここで前記プリントジョブ動作の中断とは、定着ニップ部Nに記録材Pが通過しないよう後続紙の給紙を中止し、既に給紙された紙のみプリント動作を続けることである。そして、定着ベルトと加圧ベルトが非接触の状態でベルトが中央範囲に戻ったことを確認した後、後続紙の給紙を再開し、残りのプリントジョブを実行する。 Here, the interruption of the print job operation, the recording material P to the fixing nip N to stop feeding of the subsequent sheet so as not to pass through, is to already continue feeding papers only printing operation. Then, after confirming that the fixing belt and the pressure belt are not in contact with each other and the belt has returned to the center range, the feeding of the succeeding paper is resumed and the remaining print job is executed.
以上説明したように、薄紙のプリントジョブ動作で定着ベルトユニット21と加圧ベルトユニット31が接触状態の時、それぞれのベルトユニットにてベルト寄り制御が動作し、互いに逆方向にベルトが移動することは禁止している。これにより、互いに圧接して回転する各々のベルトに逆方向の移動補正力を発生させることはなく、逆方向の移動補正力が記録材に作用することはない。したがって、互いに圧接して回転する各々のベルトに逆方向の移動補正力を発生させることによる記録材への影響を防止した、良好な移動補正制御を実施することができる。逆方向への移動補正力による記録材への影響を防止できるので、逆方向への移動補正力による記録材の画像不良も防止できる。
As described above, when the fixing
更に記録材の厚さに応じてモードを選択実行するだけでなく、ベルトの寄り位置に応じてモードを選択実行することによって、更に良好な移動補正制御を実施することができる。 Furthermore, not only the mode is selected and executed according to the thickness of the recording material, but also a better movement correction control can be performed by selecting and executing the mode according to the position of the belt.
本発明は、エンドレス状のベルトを互いに圧接して回転する構成のベルト搬送装置全般において、その回転方向と直交する幅方向に生じるベルトの寄りを補正する制御を行う必要がある装置に対して適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to an apparatus that needs to perform control to correct a shift of a belt generated in a width direction orthogonal to the rotation direction in all belt conveying apparatuses configured to rotate by pressing endless belts against each other. Is possible.
P …記録材
SL1,SL2,SR1,SR2 …フォトセンサ
12 …ベルト定着装置
21 …定着ベルトユニット
22 …ケーシング
24 …駆動ローラ
26 …ステアリングローラ
27 …定着ベルト
28 …加圧パッド
29 …誘導加熱コイル
31 …加圧ベルトユニット
32 …加圧ベルト
33 …駆動ローラ
34 …ステアリングローラ
35 …ケーシング
38 …加圧パッド
43 …着脱軸部
45 …オイル塗布ローラ
50 …ベルト寄り正常範囲
51 …ベルト寄り左側異常範囲
52 …ベルト寄り右側異常範囲
60 …ステアリング制御ステッピングモータ
61 …ウォームギア
62 …扇形ギア
63 …ステアリングローラ軸受
64 …側板
65 …定着ベルト寄り検知センサユニット
66 …加圧ベルト寄り検知センサユニット
100 …CPU
101 …操作部
102 …ベルト着脱機構
103 …定着ベルト駆動ローラ駆動機構
104 …加圧ベルト駆動ローラ駆動機構
105 …ヒータ給電回路部
106 …ベルト寄り制御機構
P: Recording material SL1, SL2, SR1, SR2 ...
DESCRIPTION OF
Claims (4)
両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを許容する許容モードと、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを禁止する禁止モードと、を含む複数のモードの中から1つを、記録材の厚さに応じて選択実行する選択手段を有し、
記録材が所定の厚さより薄いときは前記禁止モードを選択実行し、記録材が所定の厚さより厚いときは前記許容モードを選択実行することを特徴とするベルト搬送装置。 Belt conveying apparatus having endless first and second belts that sandwich and convey a recording material, and movement correction means for correcting movement of each belt in the width direction orthogonal to the recording material conveying direction Because
A plurality of allowable modes that allow the movement directions in the width direction of both belts to be opposite to each other, and a prohibit mode that prohibits the movement directions in the width direction of both belts from being opposite to each other. A selection means for selecting and executing one of the modes according to the thickness of the recording material;
The belt conveying apparatus, wherein the prohibit mode is selected and executed when the recording material is thinner than a predetermined thickness, and the permissible mode is selected and executed when the recording material is thicker than the predetermined thickness.
両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを許容する許容モードと、両ベルトの幅方向への移動方向が互いに逆方向になるのを禁止する禁止モードと、を含む複数のモードの中から1つを、ベルトの寄り位置に応じて選択実行する選択手段を有し、
前記ベルト位置検出手段はベルトの幅方向への寄り位置を段階的に検出するものであり、ベルトの寄り位置が第1段階のときは前記禁止モードを選択実行し、ベルトの寄り位置が第1段階より幅方向外側の第2段階のときは第一のベルトと第二のベルトを非接触状態にした後に前記許容モードを選択実行することを特徴とするベルト搬送装置。 Endless first belt and second belt that sandwich and convey the recording material, belt position detecting means for detecting a shift position of each belt in the width direction orthogonal to the recording material conveying direction, A belt conveyance device having movement correction means for correcting movement in the width direction,
A plurality of allowable modes that allow the movement directions in the width direction of both belts to be opposite to each other, and a prohibit mode that prohibits the movement directions in the width direction of both belts from being opposite to each other. A selection means for selecting and executing one of the modes according to the position of the belt;
The belt position detecting means detects the position of the belt in the width direction stepwise. When the belt position is in the first stage, the prohibit mode is selected and executed, and the belt position is the first position. In the second stage outside the width direction, the permissible mode is selected and executed after the first belt and the second belt are brought into a non-contact state.
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