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JP7628852B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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JP7628852B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Description

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

従来の定着装置の一例が特許文献1に開示される。特許文献1の定着装置は、無端状の金属スリーブを基材とする加熱部材(定着回転体)と、加熱部材の内部に設けられた輻射発熱源と、加熱部材の内面と摺動する摺動面を有する支持部材(定着パッド)と、支持部材の摺動面との間に加熱部材を挟んで加圧するニップ部を形成すると共に、加熱部材を所定方向に従動回転させる加圧ローラ(加圧回転体)と、支持部材の摺動面と反対側に位置して支持部材へ加わる加圧ローラの加圧力を受け止めるバックアップ部材とを備える。 One example of a conventional fixing device is disclosed in Patent Document 1. The fixing device in Patent Document 1 includes a heating member (fixing rotor) whose base material is an endless metal sleeve, a radiant heat source provided inside the heating member, a support member (fixing pad) having a sliding surface that slides against the inner surface of the heating member, a pressure roller (pressure roller) that forms a nip between the sliding surface of the support member to apply pressure by sandwiching the heating member and the supporting member, and drives the heating member to rotate in a predetermined direction, and a backup member that is located on the opposite side of the sliding surface of the support member and receives the pressure force of the pressure roller applied to the support member.

また、従来の定着装置の他の一例が特許文献2に開示される。特許文献2の定着装置は、モータの駆動によって定着ローラを接離動作させる駆動機構(当接圧変更機構)と、モータの電流値を検出する検出手段と、検出手段によって検出された電流値に基づいてモータの負荷トルクを推定する推定部と、推定部によって推定された負荷トルクに基づいて定着ローラの当接圧を制御する当接圧制御部とを備える。 Another example of a conventional fixing device is disclosed in Patent Document 2. The fixing device in Patent Document 2 includes a drive mechanism (contact pressure change mechanism) that moves the fixing roller toward and away from the fixing roller by driving a motor, a detection means for detecting the current value of the motor, an estimation unit for estimating the load torque of the motor based on the current value detected by the detection means, and a contact pressure control unit for controlling the contact pressure of the fixing roller based on the load torque estimated by the estimation unit.

特開2007-233011号公報JP 2007-233011 A 特開2019-164187号公報JP 2019-164187 A

特許文献1の技術では、加圧回転体の回転に伴って定着回転体を従動回転させているが、定着回転体を所定温度まで昇温するウォームアップ時において、定着パッドと定着回転体との間に高い摩擦力が生じ、定着回転体が加圧回転体に対してスリップしたり、加圧回転体の駆動源(モータ)がロックされたりして、定着回転体に回転不良が生じる恐れがあった。回転不良の状態で定着回転体が加熱されると、定着回転体の一部が急激に加熱されて異常昇温し、定着回転体に歪みや剥離などの損傷が生じてしまう。 In the technology of Patent Document 1, the fixing rotor is rotated in response to the rotation of the pressure rotor. However, during warm-up to raise the temperature of the fixing rotor to a predetermined temperature, high frictional forces are generated between the fixing pad and the fixing rotor, which may cause the fixing rotor to slip against the pressure rotor or lock the drive source (motor) of the pressure rotor, resulting in the fixing rotor to malfunction. If the fixing rotor is heated in a malfunctioning state, a part of the fixing rotor will heat up suddenly and abnormally rise in temperature, causing damage to the fixing rotor, such as distortion or peeling.

一方、特許文献2の技術によれば、当接圧変更機構を駆動するモータの負荷トルクに基づいて定着回転体と加圧回転体との当接圧を制御することで、各部品の部品精度および組み付け精度にバラつきが生じた場合であっても、その当接圧を紙種および紙厚に応じた目標当接圧に調整することが可能である。しかしながら、特許文献2の技術では、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良については、何ら考慮されていない。 On the other hand, according to the technology of Patent Document 2, by controlling the contact pressure between the fixing rotor and the pressure rotor based on the load torque of the motor that drives the contact pressure change mechanism, it is possible to adjust the contact pressure to a target contact pressure according to the paper type and paper thickness even if there is variation in the component precision and assembly precision of each part. However, the technology of Patent Document 2 does not take into consideration the malfunction of the fixing rotor during warm-up.

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

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

第1の発明は、記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、定着回転体、定着回転体を加熱する熱源、定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、加圧回転体を回転駆動させるモータ、モータの電流値を検出する電流値検出部、定着回転体に対する加圧回転体の当接圧を変更可能な当接圧変更機構、および定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、電流値検出部によって検出されたモータの電流値が予め設定した上限値を超えないように、当接圧変更機構を制御して、定着回転体に対する加圧回転体の当接圧を目標当接圧に到達するまで上げていく当接圧制御部を備え、当接圧制御部は、加圧回転体の当接圧を第1当接圧から線形的に上げていき、モータの電流値が上限値に達すると加圧回転体の当接圧の変更を一旦停止し、モータの電流値が閾値まで低くなると加圧回転体の当接圧を再度上げるようにして、モータの電流値が上限値と閾値との間に収まる範囲で加圧回転体の当接圧を目標当接圧まで上げていく、定着装置である。 A first invention is a fixing device that thermally fixes a toner image formed on a recording medium, the fixing device including a fixing rotator, a heat source that heats the fixing rotator, a pressure rotator that contacts an outer circumferential surface of the fixing rotator to form a nip portion between the fixing rotator and the pressure rotator and drives the fixing rotator to rotate, a motor that drives the pressure rotator to rotate, a current value detection unit that detects a current value of the motor, a contact pressure change mechanism that can change the contact pressure of the pressure rotator against the fixing rotator, and a current value of the motor detected by the current value detection unit during warm-up to raise the temperature of the fixing rotator to a target temperature. The fixing device includes a contact pressure control unit that controls the contact pressure change mechanism so as not to exceed a preset upper limit value , and increases the contact pressure of the pressure roller against the fixing roller until it reaches a target contact pressure . The contact pressure control unit linearly increases the contact pressure of the pressure roller from a first contact pressure, temporarily stops changing the contact pressure of the pressure roller when the motor current value reaches an upper limit value, and increases the contact pressure of the pressure roller again when the motor current value drops to a threshold value, thereby increasing the contact pressure of the pressure roller to the target contact pressure within the range where the motor current value is between the upper limit value and the threshold value .

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

の発明は、第の発明に係る定着装置を備える、画像形成装置である。 A second aspect of the present invention is an image forming apparatus including the fixing device according to the first aspect of the present invention.

の発明によれば、第の発明と同様に、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良を適切に防止できる。 According to the second aspect of the invention, similarly to the first aspect of the invention, it is possible to appropriately prevent the fixing rotator from failing to rotate during warm-up.

この発明によれば、ウォームアップ時における定着回転体の回転不良を適切に防止できる。 This invention can effectively prevent the fixing rotor from failing to rotate during warm-up.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

なお、図示は省略するが、データ記憶領域204には、制御プログラムの実行に必要なタイマ(カウンタ)またはレジスタが設けられたり、制御プログラムの実行に必要な他のデータが記憶されたりする。 Although not shown in the figure, the data memory area 204 is provided with timers (counters) or registers necessary for executing the control program, and stores other data necessary for executing the control program.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

続くステップS39では、定着ベルト62の表面温度が目標温度(たとえば170℃)に到達したかどうかを判断する。ステップS39で“NO”であれば、ステップS41に進み、加圧ローラ64の当接圧を維持したままステップS39に戻る。一方、ステップS39で“YES”であれば、ステップS43に進み、加圧ローラ64の当接圧を第3当接圧から目標当接圧に上げるよう第2モータ128に制御信号を送信して、このウォームアップ処理を終了する。 In the next step S39, it is determined whether the surface temperature of the fixing belt 62 has reached the target temperature (for example, 170°C). If the answer is "NO" in step S39, the process proceeds to step S41, where the contact pressure of the pressure roller 64 is maintained and the process returns to step S39. On the other hand, if the answer is "YES" in step S39, the process proceeds to step S43, where a control signal is sent to the second motor 128 to increase the contact pressure of the pressure roller 64 from the third contact pressure to the target contact pressure, and the warm-up process ends.

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

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

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

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

続くステップS57では、第1モータ90に流れるモータ電流値が閾値以下かどうかを判断する。ステップS57で“NO”であれば、ステップS59に進み、加圧ローラ64の当接圧を維持して、ステップS57に戻る。一方、ステップS57で“YES”であれば、ステップS61に進む。ステップS61では、加圧ローラ64の回転速度を上げる。ここでは、第1モータ90制御信号を送信し、加圧ローラ64の回転速度を所定値だけ段階的に上げる。たとえば、加圧ローラ64の回転速度を、第1回転速度から第2回転速度(たとえば100mm/s)に上げたり、第2回転速度から第3回転速度(たとえば180mm/s)に上げたり、第2回転速度から目標回転速度(たとえば280mm/s)に上げたりする。 In the next step S57, it is determined whether the motor current value flowing through the first motor 90 is equal to or less than a threshold value. If the answer is "NO" in step S57, the process proceeds to step S59, where the contact pressure of the pressure roller 64 is maintained, and the process returns to step S57. On the other hand, if the answer is "YES" in step S57, the process proceeds to step S61. In step S61, the rotation speed of the pressure roller 64 is increased. Here, a control signal is sent to the first motor 90, and the rotation speed of the pressure roller 64 is increased stepwise by a predetermined value. For example, the rotation speed of the pressure roller 64 is increased from the first rotation speed to a second rotation speed (e.g., 100 mm/s), from the second rotation speed to a third rotation speed (e.g., 180 mm/s), or from the second rotation speed to a target rotation speed (e.g., 280 mm/s).

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

続くステップS65では、定着ベルト74の表面温度が目標温度に到達したかどうかを判断する。ステップS65で“NO”であれば、定着ベルト74が目標温度に到達するまで待ち、ステップS65で“YES”であれば、このウォームアップ処理を終了する。 In the next step S65, it is determined whether the surface temperature of the fixing belt 74 has reached the target temperature. If the answer is "NO" in step S65, the process waits until the fixing belt 74 reaches the target temperature, and if the answer is "YES" in step S65, the warm-up process ends.

この第3実施例によれば、ウォームアップ時に、第1モータ90の電流値に応じて加圧ローラ64の回転速度を制御するので、第1実施例と同様に、定着ベルト62に回転不良が生じることを防止できる。また、低出力の第1モータ90を用いることができる。 According to this third embodiment, during warm-up, the rotation speed of the pressure roller 64 is controlled according to the current value of the first motor 90, so that, as in the first embodiment, it is possible to prevent the fixing belt 62 from having poor rotation. In addition, a first motor 90 with low output can be used.

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

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

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

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

Claims (2)

記録媒体上に形成されたトナー像を熱定着させる定着装置であって、
定着回転体、
前記定着回転体を加熱する熱源、
前記定着回転体の外周面と当接して当該定着回転体との間にニップ部を形成すると共に、当該定着回転体を従動回転させる加圧回転体、
前記加圧回転体を回転駆動させるモータ、
前記モータの電流値を検出する電流値検出部、
前記定着回転体に対する前記加圧回転体の当接圧を変更可能な当接圧変更機構、および
前記定着回転体を目標温度まで昇温するウォームアップ時において、前記電流値検出部によって検出された前記モータの電流値が予め設定した上限値を超えないように、前記当接圧変更機構を制御して、前記定着回転体に対する前記加圧回転体の当接圧を目標当接圧に到達するまで上げていく当接圧制御部を備え
前記当接圧制御部は、前記加圧回転体の当接圧を第1当接圧から線形的に上げていき、前記モータの電流値が前記上限値に達すると前記加圧回転体の当接圧の変更を一旦停止し、前記モータの電流値が閾値まで低くなると前記加圧回転体の当接圧を再度上げるようにして、前記モータの電流値が前記上限値と前記閾値との間に収まる範囲で前記加圧回転体の当接圧を前記目標当接圧まで上げていく、定着装置。
A fixing device for thermally fixing a toner image formed on a recording medium, comprising:
Fixing rotor,
A heat source for heating the fixing rotor;
a pressure rotating body that comes into contact with an outer circumferential surface of the fixing rotating body to form a nip portion between the pressure rotating body and the fixing rotating body, and that rotates the fixing rotating body in a driven manner;
A motor that rotates the pressurizing rotor;
a current value detection unit that detects a current value of the motor;
a contact pressure change mechanism capable of changing the contact pressure of the pressure roller relative to the fixing roller; and a contact pressure control unit that controls the contact pressure change mechanism so that the current value of the motor detected by the current value detection unit does not exceed a preset upper limit value during a warm-up period in which the temperature of the fixing roller is increased to a target temperature, thereby increasing the contact pressure of the pressure roller relative to the fixing roller until the contact pressure reaches the target contact pressure ,
the contact pressure control unit linearly increases the contact pressure of the pressure rotating body from a first contact pressure, temporarily stops changing the contact pressure of the pressure rotating body when the current value of the motor reaches the upper limit value, and increases the contact pressure of the pressure rotating body again when the current value of the motor decreases to a threshold value, thereby increasing the contact pressure of the pressure rotating body to the target contact pressure within a range where the current value of the motor is between the upper limit value and the threshold value .
請求項記載の定着装置を備える、画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 .
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