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JP7631263B2 - Image forming device - Google Patents
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JP7631263B2 - Image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真記録方式の画像形成装置に搭載する定着器、あるいは記録材上の定着済みトナー画像を再度加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢付与装置等の像加熱装置に関する。また、像加熱装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image heating device, such as a fixing device mounted in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, or a gloss imparting device that improves the gloss of an image by reheating a fixed toner image on a recording material. It also relates to an image forming apparatus equipped with an image heating device.

従来、複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置に搭載される像加熱装置として、筒状の定着フィルムと、定着フィルムの内面に接触するヒータと、定着フィルムを介してヒータと共にニップ部を形成する加圧ローラと、を備える装置がある。このような像加熱装置では、熱源たるヒータの熱を、定着フィルムを介して記録材へ供給することで記録材上のトナー画像を加熱定着させている。 Conventionally, image heating devices installed in image forming devices such as copiers and laser beam printers include devices that include a cylindrical fixing film, a heater that contacts the inner surface of the fixing film, and a pressure roller that forms a nip with the heater via the fixing film. In such image heating devices, the toner image on the recording material is heated and fixed by supplying heat from the heater, which serves as a heat source, to the recording material via the fixing film.

上述の様な像加熱装置においては、定着フィルムの回転時、定着フィルムの内面はヒータ等のニップ形成部材に対して常に摺動する。特許文献1には、定着フィルムとニップ形成部材の摺動性確保のために、ニップ形成部材であるセラミックヒータの表面に、フッ素系グリースやシリコーンオイル等の潤滑剤が塗布された構成が開示されている。 In an image heating device such as the one described above, when the fixing film rotates, the inner surface of the fixing film always slides against a nip forming member such as a heater. Patent Document 1 discloses a configuration in which a lubricant such as fluorine-based grease or silicone oil is applied to the surface of the ceramic heater, which is the nip forming member, to ensure the sliding properties between the fixing film and the nip forming member.

特開平5-27619号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-27619

定着フィルムの内面とニップ形成部材の間に潤滑材を介在させる構成の像加熱装置では、像加熱装置を繰り返し使用していくにつれて介在する潤滑剤が減少する。潤滑剤が枯渇した状態となると、定着フィルムの内面とニップ形成部材の間の摺動性が劣化し、定着フィルムが回転と停止を繰り返すスティックスリップによる異音が発生する。従って、像加熱装置は潤滑剤が枯渇する前にメンテナンスや交換が必要となる。 In an image heating device that has a configuration in which a lubricant is interposed between the inner surface of the fixing film and the nip forming member, the amount of lubricant decreases as the image heating device is used repeatedly. When the lubricant runs out, the sliding ability between the inner surface of the fixing film and the nip forming member deteriorates, and abnormal noise occurs due to stick-slip, in which the fixing film rotates and stops repeatedly. Therefore, the image heating device requires maintenance or replacement before the lubricant runs out.

そこで、本発明の目的は、定着フィルムとニップ形成部材の間の潤滑剤の残量状態を精度よく予測可能な像加熱装置を提供することを目的とする。 The object of the present invention is to provide an image heating device that can accurately predict the remaining amount of lubricant between the fixing film and the nip forming member.

上述の目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
筒状のフィルムと、前記フィルムの外周面に接触するローラと、前記フィルムの内部空間に設けられ、前記フィルムを介して前記ローラとニップ部を形成するニップ形成部材と、を有し、記録材に形成された画像を記録材に定着する像加熱装置と、
コイルに流れる電流により駆動されるモータであって、前記ローラを回転駆動させ、且つ前記画像形成部を駆動する駆動源であるモータと、
を備え、前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に潤滑剤が塗布され、前記ニップ部で記録媒体を挟持搬送する画像形成装置において、
前記ニップ形成部材は、前記フィルムを加熱するヒータであって、所定の温度になるように制御されるヒータを含み、
前記ローラのトルクに関するトルク情報として、第1の回転速度で前記ローラが回転したときの前記ローラの第1のトルク情報と、前記第1の回転速度より遅い第2の回転速度で前記ローラが回転したときの前記ローラの第2のトルク情報を、前記モータの前記コイルに流れる電流値を測定することにより取得するトルク検知部と、
前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報の差分の変化量が所定値以下となった場合に、前記潤滑剤が枯渇状態にあると判定し、ユーザに前記像加熱装置の寿命を報知する
制御部と、を更に備え
前記トルク検知部は、前記ヒータが互いに同一の温度で制御される状態において、前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報を取得することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention comprises:
an image forming section for forming an image on a recording material;
an image heating device including a cylindrical film, a roller that contacts an outer peripheral surface of the film, and a nip forming member that is provided in an internal space of the film and forms a nip portion with the roller via the film, and fixes an image formed on a recording material to the recording material;
a motor that is driven by a current flowing through a coil, the motor being a drive source that drives the roller to rotate and drives the image forming unit;
a lubricant is applied between the film and the nip forming member, and a recording medium is nipped and conveyed at the nip portion,
the nip forming member includes a heater that heats the film and is controlled to a predetermined temperature;
a torque detection unit that acquires, as torque information related to the torque of the roller, first torque information of the roller when the roller rotates at a first rotation speed and second torque information of the roller when the roller rotates at a second rotation speed slower than the first rotation speed, by measuring a current value flowing through the coil of the motor;
a control unit that determines that the lubricant is depleted when a change amount of a difference between the first torque information and the second torque information becomes equal to or less than a predetermined value, and notifies a user of the end of life of the image heating apparatus ,
The torque detection unit obtains the first torque information and the second torque information in a state in which the heaters are controlled to be at the same temperature .

本発明の画像形成装置によれば、定着フィルムとニップ形成部材の間の潤滑剤の残量状態を精度よく予測可能な像加熱装置を提供できる。 The image forming apparatus of the present invention can provide an image heating device that can accurately predict the remaining amount of lubricant between the fixing film and the nip forming member.

第1の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to a first embodiment. 第1の実施例に係る像加熱装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image heating apparatus according to a first embodiment. 流体潤滑状態の加圧ローラのトルクと回転速度の関係を示すグラフである。11 is a graph showing the relationship between the torque and the rotation speed of the pressure roller in a fluid lubricated state. 境界潤滑状態の加圧ローラのトルクと回転速度の関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the torque and the rotation speed of a pressure roller in a boundary lubrication state. 第1の実施例に係る定着モータの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a fixing motor according to the first embodiment. 第1の実施例に係る定着モータの制御回路図である。FIG. 2 is a control circuit diagram of the fixing motor according to the first embodiment. 定着モータのコイル電流と駆動トルクの関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the coil current and the driving torque of the fixing motor. 駆動トルク測定制御時の駆動トルクの推移を示すグラフである。5 is a graph showing a transition of driving torque during driving torque measurement control. 通紙枚数と駆動トルク差TΔの関係を示すグラフである。11 is a graph showing the relationship between the number of sheets passed and a driving torque difference TΔ. 変形例に係る輻射加熱方式の像加熱装置の概略断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a radiation heating type image heating apparatus according to a modified example. 変形例に係る電磁誘導加熱方式の像加熱装置の概略断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an electromagnetic induction heating type image heating apparatus according to a modified example. 第2の実施例に係る駆動トルク差TΔの推移曲線を示すグラフである。10 is a graph showing a transition curve of a driving torque difference TΔ according to a second embodiment. 第3の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to a third embodiment. 第3の実施例に係る通紙枚数とトルク差MΔの関係を示すグラフである。13 is a graph showing the relationship between the number of sheets passed and the torque difference MΔ according to the third embodiment.

以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対位置などは、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。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定するものではない。 Below, the mode for carrying out the present invention will be described based on the examples with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative positions of the components described in the embodiments should be appropriately changed depending on the configuration and various conditions of the device to which the invention is applied. In other words, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

<第1の実施例>
(1)画像形成装置1の構成
図1を参照して、第1の実施例に係る画像形成装置1の構成について説明する。図1は、画像形成装置1の概略断面図である。画像形成装置1は、電子写真方式を利用してシート状の記録媒体P上に画像を形成するレーザプリンタである。
First Example
(1) Configuration of Image Forming Apparatus 1 The configuration of an image forming apparatus 1 according to a first embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of the image forming apparatus 1. The image forming apparatus 1 is a laser printer that forms an image on a sheet-like recording medium P by using an electrophotographic method.

画像形成装置1は、像担持体としての感光体ドラム19と、帯電手段としての帯電ローラ16と、現像手段としての現像ローラ17と、クリーニング手段としてのクリーニングブレード18を含むクリーニングユニットと、を備える。これらの部材は、プロセスカートリッジ10として画像形成装置1の装置本体に対して着脱可能に構成されている。また
、画像形成装置1は、給紙カセット21と、ピックアップローラ22と、給紙ローラ23と、レジローラ対24と、転写部材としての転写ローラ12と、を備える。更に、画像形成装置1は、像加熱装置(定着装置)13と、定着排紙ローラ対25と、本体排紙ローラ対26と、制御部40と、像加熱装置13の駆動手段としての定着モータ20と、それ以外の部材の駆動手段としてのメインモータ50と、を備える。
The image forming apparatus 1 includes a photosensitive drum 19 as an image carrier, a charging roller 16 as a charging means, a developing roller 17 as a developing means, and a cleaning unit including a cleaning blade 18 as a cleaning means. These members are configured to be detachably attached to the main body of the image forming apparatus 1 as a process cartridge 10. The image forming apparatus 1 also includes a paper feed cassette 21, a pickup roller 22, a paper feed roller 23, a pair of registration rollers 24, and a transfer roller 12 as a transfer member. The image forming apparatus 1 further includes an image heating device (fixing device) 13, a pair of fixing discharge rollers 25, a pair of main body discharge rollers 26, a control unit 40, a fixing motor 20 as a drive means for the image heating device 13, and a main motor 50 as a drive means for the other members.

感光体ドラム19は、所定の周速度(プロセススピード)で、図1中の時計方向に回転駆動される。帯電ローラ16は、感光体ドラム19の周面を所定の極性・電位に一様に帯電処理する。帯電された感光体ドラム19は、帯電処理面にレーザスキャナ11から出射されたレーザ光が走査露光される。画像露光手段としてのレーザスキャナ11は、不図示のイメージスキャナやコンピュータ等の外部機器から画像情報を伝達されて、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応してオン/オフ変調したレーザ光を出力する。この走査露光により、感光体ドラム19の周面の露光明部の電荷が除電され、目的の画像情報に対応した静電潜像が感光体ドラム19の周面に形成される。 The photosensitive drum 19 is rotated clockwise in FIG. 1 at a predetermined peripheral speed (process speed). The charging roller 16 uniformly charges the peripheral surface of the photosensitive drum 19 to a predetermined polarity and potential. The charged surface of the charged photosensitive drum 19 is scanned and exposed to laser light emitted from the laser scanner 11. The laser scanner 11, which serves as an image exposure means, receives image information from an external device such as an image scanner or computer (not shown) and outputs laser light that is on/off modulated in response to the time-series electrical digital pixel signals of the image information. This scanning exposure removes the charge from the exposed bright areas of the peripheral surface of the photosensitive drum 19, and an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 19.

現像ローラ17は、現像剤(トナー)を表面に担持し、感光体ドラム19の周面にトナーを供給して、感光体ドラム19の周面に形成された静電潜像をトナー像として順次に現像する。レーザプリンタの場合、一般的に、静電潜像の露光明部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。 The developing roller 17 carries a developer (toner) on its surface and supplies the toner to the peripheral surface of the photoconductor drum 19, sequentially developing the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photoconductor drum 19 into a toner image. Laser printers generally use a reversal development method in which toner is applied to the exposed light areas of the electrostatic latent image for development.

給紙カセット21は、画像形成装置1に対して着脱可能であり、シート状の記録媒体Pを積載・収納する。給紙カセット21内の記録媒体Pは、給紙スタート信号に基づいてピックアップローラ22によって給紙ローラ23に搬送され、給紙ローラ23によって一枚ずつ画像形成装置1本体内へ分離給送される。給紙ローラ23によって画像形成装置1内へ給紙された記録媒体Pは、搬送路30を通過し、レジローラ対24へと搬送される。レジローラ対24へと搬送された記録媒体Pは、レジローラ対24によって、搬送路31を通過して、感光体ドラム19と転写ローラ12とで形成される画像形成部の転写ニップTへと導入される。 The paper feed cassette 21 is detachable from the image forming device 1 and holds and stores sheet-like recording media P. The recording media P in the paper feed cassette 21 are transported to the paper feed roller 23 by the pickup roller 22 based on a paper feed start signal, and are separated and fed one by one into the main body of the image forming device 1 by the paper feed roller 23. The recording media P fed into the image forming device 1 by the paper feed roller 23 passes through the transport path 30 and is transported to the pair of registration rollers 24. The recording media P transported to the pair of registration rollers 24 is introduced by the pair of registration rollers 24 through the transport path 31 and into the transfer nip T of the image forming section formed by the photosensitive drum 19 and the transfer roller 12.

転写ニップTに導入された記録媒体Pは、転写ニップTに挟持搬送され、その間、転写ローラ12には不図示の転写電圧印加電源から制御された所定の転写電圧が印加される。転写ローラ12にトナーと逆極性の転写電圧が印加されることで、感光体ドラム19の周面に形成されたトナー像が記録媒体Pの表面へと静電的に転写される。トナー像が転写された記録媒体Pは、転写ニップTから搬送路32を搬送されて像加熱装置13へ導入される。 The recording medium P introduced into the transfer nip T is sandwiched and transported in the transfer nip T, during which a predetermined transfer voltage controlled by a transfer voltage application power source (not shown) is applied to the transfer roller 12. By applying a transfer voltage of the opposite polarity to the toner to the transfer roller 12, the toner image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 19 is electrostatically transferred to the surface of the recording medium P. The recording medium P with the transferred toner image is transported from the transfer nip T through the transport path 32 and introduced into the image heating device 13.

像加熱装置13は、定着フィルム14と加圧ローラ15を備える。像加熱装置13へと導入された記録媒体Pは、定着フィルム14と加圧ローラ15とで形成される定着ニップFに挟持搬送される。その間、所定の温度(定着温度)になるように制御された定着フィルム14によって記録媒体Pは加熱され、記録媒体P上のトナー像は、記録媒体Pへと定着処理される。像加熱装置13によりトナー像が定着させられた記録媒体Pは、記録媒体Pを排出する定着排紙ローラ対25によって像加熱装置13から排出され、搬送路33を搬送される。そして、記録媒体Pは、搬送路33の終端に設けられる本体排紙ローラ対26によって画像形成装置1内から排紙トレイ27へと排紙され、画像形成が完了する。 The image heating device 13 includes a fixing film 14 and a pressure roller 15. The recording medium P introduced into the image heating device 13 is sandwiched and transported in the fixing nip F formed by the fixing film 14 and the pressure roller 15. During this time, the recording medium P is heated by the fixing film 14, which is controlled to a predetermined temperature (fixing temperature), and the toner image on the recording medium P is fixed to the recording medium P. The recording medium P on which the toner image has been fixed by the image heating device 13 is discharged from the image heating device 13 by a pair of fixing discharge rollers 25 that discharge the recording medium P, and is transported along the transport path 33. The recording medium P is then discharged from the image forming device 1 to the discharge tray 27 by a pair of main body discharge rollers 26 provided at the end of the transport path 33, completing the image formation.

両面印刷の場合には、記録媒体Pが本体排紙ローラ対26に送られた後、本体排紙ローラ対26が所定のタイミングで逆回転することによって、記録媒体Pは再び画像形成装置1内に引き戻される。引き戻された記録媒体Pは、両面搬送路34を搬送され、2面目の画像形成が行われる。 In the case of double-sided printing, the recording medium P is sent to the pair of main body discharge rollers 26, and then the pair of main body discharge rollers 26 rotate in the reverse direction at a predetermined timing, so that the recording medium P is pulled back into the image forming device 1. The pulled back recording medium P is transported along the double-sided transport path 34, and the image on the second side is formed.

記録媒体Pへトナー像が転写された後、感光体ドラム19の周面は、クリーニングブレード18によって転写残トナーや紙粉等が除去され、再び帯電されて、次の画像形成に供される。 After the toner image is transferred to the recording medium P, the peripheral surface of the photosensitive drum 19 is cleaned of residual toner and paper dust by the cleaning blade 18, and is then charged again for use in forming the next image.

以上の動作を繰り返すことで、連続した画像形成を行うことができる。なお、本実施例の画像形成装置1は、画像形成動作にあわせて選択される第1速モードと第2速モードを有する。第1速モードでは、A4サイズ[210mm×297mm]の紙に対し、240mm/secのプロセススピードで毎分40枚の白黒画像をプリントすることが可能である。第2速モードでは、A4サイズの紙に対し、120mm/secのプロセススピードで毎分20枚の白黒画像をプリントすることが可能である。また、第1速モードは更に、坪量75g/m以上の普通紙に最適化された定着温度で定着を行う普通紙モードと、坪量75g/m未満の薄紙に最適化され、普通紙モードよりも低い定着温度で定着を行う薄紙モードを有する。 By repeating the above operations, continuous image formation can be performed. The image forming apparatus 1 of this embodiment has a first speed mode and a second speed mode that are selected according to the image forming operation. In the first speed mode, it is possible to print 40 black and white images per minute on A4 size [210 mm x 297 mm] paper at a process speed of 240 mm/sec. In the second speed mode, it is possible to print 20 black and white images per minute on A4 size paper at a process speed of 120 mm/sec. The first speed mode further has a plain paper mode in which fixing is performed at a fixing temperature optimized for plain paper with a basis weight of 75 g/ m2 or more , and a thin paper mode in which fixing is performed at a fixing temperature optimized for thin paper with a basis weight of less than 75 g/m2 and lower than that in the plain paper mode.

(2)像加熱装置13の構成
図2を参照して、第1の実施例に係る像加熱装置13の詳細構成について説明する。図2は、本実施例の像加熱装置13を示す概略断面図である。像加熱装置13は、定着フィルム14と、定着フィルム14の外周面に当接する加圧ローラ15と、定着フィルム14の内部空間に設けられる加熱体としてのヒータ60と、を備える。
(2) Configuration of Image Heating Device 13 A detailed configuration of image heating device 13 according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a schematic cross-sectional view showing image heating device 13 of this embodiment. Image heating device 13 includes fixing film 14, a pressure roller 15 that contacts the outer circumferential surface of fixing film 14, and a heater 60 as a heating body provided in the internal space of fixing film 14.

定着フィルム14は、筒状に形成された複層構成の高耐熱性部材であり、厚み100μm以下のポリイミド等の耐熱樹脂で形成される基層と、定着フィルム14の表層に当たるPFA等の離型性に優れたフッ素樹脂を被覆した離型層と、を有する。 The fixing film 14 is a highly heat-resistant member having a multi-layer structure formed in a cylindrical shape, and has a base layer made of a heat-resistant resin such as polyimide with a thickness of 100 μm or less, and a release layer coated with a fluororesin with excellent release properties such as PFA, which corresponds to the surface layer of the fixing film 14.

加圧ローラ15は、鉄やアルミニウム等からなる芯金と、シリコーンゴム当の高耐熱性のゴム材質からなる弾性層を有する。 The pressure roller 15 has a core made of iron, aluminum, or the like, and an elastic layer made of a highly heat-resistant rubber material such as silicone rubber.

ヒータ60は、基材であるアルミナ等のセラミック基板上に銀ペースト等からなる発熱体がスクリーン印刷等で塗工され、その上に絶縁保護層としてガラスコートが形成されているセラミックヒータである。ヒータ60のガラスコートは、定着フィルム14の内面に接触する。 The heater 60 is a ceramic heater in which a heating element made of silver paste or the like is applied by screen printing or the like to a ceramic substrate such as alumina as a base material, and a glass coating is formed on top of that as an insulating protective layer. The glass coating of the heater 60 comes into contact with the inner surface of the fixing film 14.

ヒータ60のガラスコート上には、あらかじめ潤滑剤としてのグリースGが塗布されている。定着フィルム14の内面とヒータ60のガラスコートの間にグリースGが介在することで、良好な摺動性が確保される。グリースGとしては、例えばパーフロロポリエーテル基油をフッ素樹脂で増ちょうしたグリースを用いることができる。 Grease G is applied in advance as a lubricant on the glass coating of the heater 60. The presence of grease G between the inner surface of the fixing film 14 and the glass coating of the heater 60 ensures good sliding properties. As the grease G, for example, a grease made of perfluoropolyether base oil thickened with a fluororesin can be used.

ヒータ60は、ヒータ保持部材61によって保持される。また、ヒータ60を保持したヒータ保持部材61は、金属ステー部材63によって保持される。加圧ローラ15には不図示の加圧機構によって加圧力が加えられており、定着フィルム14を介して加圧ローラ15がヒータ60に向けて加圧されることにより、定着ニップFが形成される。すなわち、ヒータ60は、加熱体として定着フィルム14を加熱するだけでなく、ニップ形成部材として加圧ローラ15と共に定着ニップF(ニップ部)を形成する。 The heater 60 is held by a heater holding member 61. The heater holding member 61 holding the heater 60 is held by a metal stay member 63. A pressure mechanism (not shown) applies pressure to the pressure roller 15, and the pressure roller 15 is pressed toward the heater 60 through the fixing film 14 to form a fixing nip F. In other words, the heater 60 not only heats the fixing film 14 as a heating element, but also forms the fixing nip F (nip portion) together with the pressure roller 15 as a nip forming member.

加圧ローラ15の芯金は定着モータ20にカップリングギア等によって接続されており、定着モータ20によって加圧ローラ15が回転駆動されるに伴い、定着フィルム14が従動回転される。記録媒体Pが定着ニップFで加熱されながら挟持搬送されることで、記録媒体P上の未定着トナー像Tnが定着される。 The core of the pressure roller 15 is connected to the fixing motor 20 by a coupling gear or the like, and as the pressure roller 15 is driven to rotate by the fixing motor 20, the fixing film 14 is rotated. The recording medium P is heated and conveyed in the fixing nip F, and the unfixed toner image Tn on the recording medium P is fixed.

ヒータ60には、温度検知素子としてのサーミスタ62が当接している。制御部40は
、サーミスタ62の検知結果に基づいて、サーミスタ62の検知温度が所望の目標温度となるようにヒータ60への通電を制御している。制御部40は、ユーザが設定した印刷モードに応じた画像形成条件、定着温度で画像形成、定着動作を行う。
A thermistor 62 serving as a temperature detection element is in contact with the heater 60. The control unit 40 controls the supply of electricity to the heater 60 based on the detection result of the thermistor 62 so that the temperature detected by the thermistor 62 becomes a desired target temperature. The control unit 40 performs image formation and fixing operations under image formation conditions and at a fixing temperature according to the print mode set by the user.

(3)潤滑剤の減少とスティックスリップの発生
上述の通り、像加熱装置13において、定着フィルム14とヒータ60の間にはグリースGが介在しているが、像加熱装置13が繰り返し使用されることで、介在するグリースGは減少する。そして、介在するグリースGの量によって、定着フィルム14とヒータ60の接触状態は変化する。
(3) Reduction in Lubricant and Occurrence of Stick-Slip As described above, in image heating device 13, grease G is present between fixing film 14 and heater 60, but the amount of intervening grease G decreases as image heating device 13 is used repeatedly. Then, the contact state between fixing film 14 and heater 60 changes depending on the amount of intervening grease G.

定着フィルム14とヒータ60の間に介在しているグリースGは、像加熱装置13が使用されはじめた初期状態では、十分な油膜厚を有した状態で、定着フィルム14の内面とヒータ60表面の間に存在している(流体潤滑状態)。一方で、像加熱装置13が繰り返し使用されると、介在するグリースGが減少し、グリースGの油膜厚が小さくなる。グリースGの減少が進み、グリースGの油膜厚が小さくなると、定着フィルム14の内面とヒータ60の表面が直接接触して摺動する部分と、定着フィルム14の内面とヒータ60の表面がグリースGを介在して接触する部分とが混在する(混合潤滑状態)。更に、混合潤滑状態から像加熱装置13が繰り返し使用されると、グリースGの減少が進み、介在するグリースGがほぼ枯渇し油膜厚がほぼゼロの状態となる。すると、定着フィルム14の内面とヒータ60表面が直接接触して摺動する状態(境界潤滑状態)となる。 In the initial state when the image heating device 13 is first used, the grease G interposed between the fixing film 14 and the heater 60 has a sufficient oil film thickness and exists between the inner surface of the fixing film 14 and the surface of the heater 60 (fluid lubrication state). On the other hand, when the image heating device 13 is used repeatedly, the intervening grease G decreases and the oil film thickness of the grease G becomes smaller. As the grease G decreases and the oil film thickness of the grease G becomes smaller, there are parts where the inner surface of the fixing film 14 and the surface of the heater 60 directly contact and slide, and parts where the inner surface of the fixing film 14 and the surface of the heater 60 contact with the grease G interposed therebetween (mixed lubrication state). Furthermore, when the image heating device 13 is used repeatedly from the mixed lubrication state, the grease G decreases and the intervening grease G is almost depleted, and the oil film thickness becomes almost zero. Then, the inner surface of the fixing film 14 and the surface of the heater 60 directly contact and slide (boundary lubrication state).

グリースGがほぼ枯渇し、定着フィルム14とヒータ60が境界潤滑状態になると、定着フィルム14の内面とヒータ60の表面との間の摺動性が悪化し、定着フィルム14が回転と停止を繰り返す、スティックスリップが発生する。スティックスリップが発生すると、それに伴って異音が発生する場合がある。そのため、画像形成装置としては、スティックスリップが発生する前に、グリースGが枯渇直前で、像加熱装置13が寿命直前であることをユーザ等に報知できる構成であることが望ましい。グリースGが枯渇直前である像加熱装置13は、グリースGが塗布されたヒータ60を含むフィルムユニットを入れ替える交換作業やヒータ60にグリースGを塗布し直すメンテナンス作業により、再度継続して使用可能になる。 When the grease G is almost depleted and the fixing film 14 and the heater 60 are in a boundary lubrication state, the sliding property between the inner surface of the fixing film 14 and the surface of the heater 60 deteriorates, and the fixing film 14 rotates and stops repeatedly, causing stick-slip. When stick-slip occurs, it may be accompanied by abnormal noise. Therefore, it is desirable for the image forming device to be configured to be able to notify the user that the grease G is about to run out and that the image heating device 13 is about to reach the end of its life before stick-slip occurs. The image heating device 13 that is about to run out of grease G can be used again by performing a replacement operation to replace the film unit including the heater 60 to which grease G has been applied, or a maintenance operation to reapply grease G to the heater 60, so that it can be used continuously again.

グリースGの残量を直接測定することはおおよそ現実的でないため、像加熱装置13の寿命は、例えば、像加熱装置13に通紙された記録媒体Pの通紙枚数で管理することが考えられる。記録媒体Pの通紙枚数が、グリースGが枯渇すると考えられる通紙枚数に到達する前に、グリースGが枯渇直前であることをユーザ等に報知できれば、スティックスリップが発生する前の適切なタイミングで像加熱装置13をメンテナンスできる。しかし、グリースGの減少具合は、像加熱装置13の使用条件や使用環境等によって変化する。例えば、像加熱装置13における使用温度が高い方がグリースGの減少量は大きくなる。従って、上述した、普通紙モードでのみ印刷を行われた場合と、薄紙モードと普通紙モードを併用して印刷を行われた場合とを比較した場合、より使用温度が高い普通紙モードでのみ印刷を行われた場合の方がグリースGの減少が早い。そのため、画像形成装置1のように複数の印刷モードを有する構成において、記録媒体Pの枚数で像加熱装置13の寿命を管理する場合、最も厳しい条件で像加熱装置13が使用されることを前提に記録媒体Pの寿命枚数が設定される必要がある。 Since it is generally not practical to directly measure the remaining amount of grease G, it is possible to manage the life of the image heating device 13, for example, by the number of sheets of recording medium P passed through the image heating device 13. If it is possible to notify the user that the grease G is about to run out before the number of sheets of recording medium P passes through the image heating device 13 reaches the number of sheets that are considered to run out of grease G, maintenance of the image heating device 13 can be performed at an appropriate timing before stick-slip occurs. However, the degree of reduction in grease G varies depending on the usage conditions and usage environment of the image heating device 13. For example, the higher the usage temperature of the image heating device 13, the greater the reduction in grease G. Therefore, when comparing the above-mentioned case where printing is performed only in the plain paper mode with the case where printing is performed using both the thin paper mode and the plain paper mode, the reduction in grease G is faster when printing is performed only in the plain paper mode, which has a higher usage temperature. Therefore, in a configuration with multiple printing modes such as image forming device 1, when managing the lifespan of image heating device 13 by the number of recording media P, the lifespan of recording media P must be set on the premise that image heating device 13 is used under the strictest conditions.

画像形成装置1において、像加熱装置13の寿命を記録媒体Pの通紙枚数で管理する場合、最も厳しい条件として普通紙モードのみが使用され続けたときにグリースGが枯渇するときの記録媒体Pの通紙枚数が、寿命枚数として設定されることとなる。しかし、この場合、普通紙モードと薄紙モードが併用して使用される場合には、グリースGが十分残存し、まだ像加熱装置13が使用可能な状態にもかかわらず、像加熱装置13は寿命である
と報知されることが予測される。従って、記録媒体Pの通紙枚数で像加熱装置13の寿命を管理する方法においては、像加熱装置13の使用条件によっては、制御部40は適切なタイミングで像加熱装置13の寿命を報知できない。つまり、像加熱装置13の適切な寿命管理のためには、像加熱装置13の使用条件が変わった場合でも、各使用条件に応じてグリースGの残量状態を予測できる必要がある。
In the image forming apparatus 1, when the life of the image heating device 13 is managed by the number of sheets of recording medium P passed through, the number of sheets of recording medium P passed through when the grease G runs out when only the plain paper mode is continuously used as the strictest condition is set as the life number. However, in this case, when the plain paper mode and the thin paper mode are used in combination, it is predicted that the image heating device 13 will be notified that it has reached the end of its life even though there is still a sufficient amount of grease G remaining and the image heating device 13 is still in a usable state. Therefore, in a method of managing the life of the image heating device 13 by the number of sheets of recording medium P passed through, the control unit 40 cannot notify the life of the image heating device 13 at an appropriate timing depending on the usage conditions of the image heating device 13. In other words, in order to properly manage the life of the image heating device 13, it is necessary to be able to predict the remaining amount of grease G according to each usage condition even if the usage conditions of the image heating device 13 change.

(4)グリースGの残量状態に応じた加圧ローラ15の駆動トルクと回転速度の関係
像加熱装置13においてグリースGが枯渇直前の状態にあることを予測するため、本願発明者らは、グリースGの残量状態に応じて加圧ローラ15の駆動トルクと回転速度の関係が変化することに着目した。第1の実施例に係るグリースGの残量状態の予測方法について説明するため、まずは、加圧ローラ15の駆動トルクと回転速度の関係について説明する。
(4) Relationship Between Driving Torque and Rotational Speed of Pressure Roller 15 Depending on Remaining Amount of Grease G In order to predict when grease G is about to run out in image heating device 13, the inventors of the present application focused on the fact that the relationship between the driving torque and rotational speed of pressure roller 15 changes depending on the remaining amount of grease G. To explain the method of predicting the remaining amount of grease G according to the first embodiment, first the relationship between the driving torque and rotational speed of pressure roller 15 will be explained.

図3は、定着フィルム14とヒータ60が流体潤滑状態であるときの、加圧ローラ15の回転速度と駆動トルクの関係を示すグラフである。図3のグラフは、縦軸が加圧ローラ15の駆動トルク、横軸が加圧ローラ15の回転速度である。像加熱装置13が使用され始めた状態においては、定着フィルム14の内面とヒータ60の表面の間にはグリースGが十分な油膜厚をもって介在している。部材間に十分な油膜厚の潤滑剤が存在している流体潤滑状態の場合には、潤滑剤の内部摩擦が支配的であり、部材間の相対速度が大きいほど摩擦係数が大きくなることが知られている。すなわち、定着フィルム14の回転速度が速いほど、定着フィルム14とヒータ60との間の摩擦係数が大きくなる。ここで、定着フィルム14は加圧ローラ15に従動回転する。そのため、加圧ローラ15の回転速度が速いほど、定着フィルム14とヒータ60の間の摩擦力が大きくなるため、加圧ローラ15の駆動トルクが大きくなる。その結果、図3に示すように、加圧ローラ15の回転速度にほぼ比例して加圧ローラ15の駆動トルクが大きくなる。 Figure 3 is a graph showing the relationship between the rotation speed and the drive torque of the pressure roller 15 when the fixing film 14 and the heater 60 are in a fluid lubrication state. In the graph of Figure 3, the vertical axis is the drive torque of the pressure roller 15, and the horizontal axis is the rotation speed of the pressure roller 15. When the image heating device 13 begins to be used, grease G is interposed between the inner surface of the fixing film 14 and the surface of the heater 60 with a sufficient oil film thickness. In the case of a fluid lubrication state in which a lubricant with a sufficient oil film thickness exists between the members, the internal friction of the lubricant is dominant, and it is known that the greater the relative speed between the members, the greater the friction coefficient. In other words, the faster the rotation speed of the fixing film 14, the greater the friction coefficient between the fixing film 14 and the heater 60. Here, the fixing film 14 rotates following the pressure roller 15. Therefore, the faster the rotation speed of the pressure roller 15, the greater the friction force between the fixing film 14 and the heater 60, and therefore the greater the drive torque of the pressure roller 15. As a result, as shown in FIG. 3, the driving torque of the pressure roller 15 increases almost in proportion to the rotation speed of the pressure roller 15.

図4は、グリースGが減少し、定着フィルム14とヒータ60が境界潤滑状態であるときの、加圧ローラ15の回転速度と駆動トルクの関係を示すグラフである。図4のグラフは、縦軸が加圧ローラ15の駆動トルク、横軸が加圧ローラ15の回転速度である。像加熱装置13が繰り返し使用され、グリースGが枯渇直前の状態の場合、定着フィルム14とヒータ60の間のほとんどの部分で、定着フィルム14の内面とヒータ60の表面が互いに直接当接する。この場合、部材間にグリースGがほとんど介在せず、部材同士の摩擦が支配的となるため、摩擦係数の絶対値は大きくなるものの、部材間の相対速度に対する摩擦係数の感度は小さくなる。その結果、図4に示すように、加圧ローラ15の回転速度に対する加圧ローラ15の駆動トルクの関係を直線近似した場合の傾きが小さくなる。すなわち、介在するグリースGの残量が少ないときは、加圧ローラ15の回転速度が変動したときの加圧ローラ15の変動量は小さくなる。つまり、像加熱装置13においては、グリースGの残量状態によって、加圧ローラ15の回転速度と駆動トルクの関係が変化する。 Figure 4 is a graph showing the relationship between the rotation speed and drive torque of the pressure roller 15 when the grease G has decreased and the fixing film 14 and the heater 60 are in a boundary lubrication state. In the graph of Figure 4, the vertical axis is the drive torque of the pressure roller 15, and the horizontal axis is the rotation speed of the pressure roller 15. When the image heating device 13 is used repeatedly and the grease G is in a state just before it runs out, the inner surface of the fixing film 14 and the surface of the heater 60 directly contact each other in most parts between the fixing film 14 and the heater 60. In this case, since there is almost no grease G between the members and the friction between the members is dominant, the absolute value of the friction coefficient becomes large, but the sensitivity of the friction coefficient to the relative speed between the members becomes small. As a result, as shown in Figure 4, the slope of the linear approximation of the relationship between the rotation speed of the pressure roller 15 and the drive torque of the pressure roller 15 becomes small. In other words, when the remaining amount of grease G is small, the amount of fluctuation of the pressure roller 15 when the rotation speed of the pressure roller 15 fluctuates becomes small. In other words, in the image heating device 13, the relationship between the rotation speed and drive torque of the pressure roller 15 changes depending on the remaining amount of grease G.

(5)定着モータ20の構造と定着モータ20の駆動トルク検知
次に、第1の実施例における加圧ローラ15の駆動トルク検出方法について説明する。加圧ローラ15は、ブラシレスモータである定着モータ20によって回転駆動される。画像形成装置1には、定着モータ20が駆動される際に、定着モータ20のコイルに通電される電流(コイル電流)を検知する機構が設けられている。
(5) Structure of Fixing Motor 20 and Detection of Driving Torque of Fixing Motor 20 Next, a method of detecting the driving torque of the pressure roller 15 in the first embodiment will be described. The pressure roller 15 is driven to rotate by the fixing motor 20, which is a brushless motor. The image forming apparatus 1 is provided with a mechanism for detecting the current (coil current) flowing through the coil of the fixing motor 20 when the fixing motor 20 is driven.

図5を参照して、加圧ローラ15を駆動する駆動源である定着モータ20の構造について説明する。図5は、定着モータ20の概略構成図である。定着モータ20は、6スロットのステータ240と、4極のロータ241からなる。ステータ240は、U相のコイル235と、V相のコイル236と、W相のコイル237と、を2個ずつ備える。ロータ2
41は、永久磁石によって構成され、2組のN極/S極を備える。コイル235、236、237は、それぞれ後述のインバータ出力233に接続されている。
The structure of the fixing motor 20, which is a drive source for driving the pressure roller 15, will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a schematic diagram of the fixing motor 20. The fixing motor 20 is made up of a 6-slot stator 240 and a 4-pole rotor 241. The stator 240 includes two U-phase coils 235, two V-phase coils 236, and two W-phase coils 237. The rotor 241 is made up of a 6-slot stator 240 and a 4-pole rotor 241 ...
The coils 235, 236, and 237 are each connected to an inverter output 233, which will be described later.

次に、図6を参照して、定着モータ20を駆動する回路で構成されるモータ制御部220と駆動電流検知機構について説明する。図6は、定着モータ20の制御回路図である。モータ制御部220は、マイコン221を用いた演算処理手段を備える。マイコン221は、通信ポート222、ADコンバータ229、カウンタ223、不揮発メモリ224、基準クロック生成部225、PWMポート227、電流値算出部228を内蔵する。 Next, referring to FIG. 6, the motor control unit 220, which is composed of a circuit that drives the fixing motor 20, and the drive current detection mechanism will be described. FIG. 6 is a control circuit diagram of the fixing motor 20. The motor control unit 220 includes a calculation processing means using a microcomputer 221. The microcomputer 221 includes a communication port 222, an AD converter 229, a counter 223, a non-volatile memory 224, a reference clock generation unit 225, a PWM port 227, and a current value calculation unit 228.

基準クロック生成部225は、モータ制御部220に設けられた水晶発振子226の出力に基づいて基準クロックを生成する。カウンタ223は、基準クロック生成部225が生成した基準クロックを基にカウント動作を行い、該カウント値により入力されたパルスの周期の計測や、PWM信号の生成などを行う。PWMポート227は、6本の端子を備え、ハイ側信号3本(U-H、V-H、W-H)と、ロー側信号3本(U-L、V-L、W-L)のPWM信号を出力する。モータ制御部220は、ハイ側3個、ロー側3個のスイッチング素子により構成された3相のインバータ231を備える。スイッチング素子としては、例えばトランジスタやFETが使用できる。各スイッチング素子は、ゲートドライバ232を介してPWMポート227に接続され、PWMポート227から出力されるPWM信号によってON/OFFの制御が可能である。なお、各スイッチング素子は、PWM信号がHでONし、LでOFFするものとする。 The reference clock generating unit 225 generates a reference clock based on the output of the crystal oscillator 226 provided in the motor control unit 220. The counter 223 performs counting based on the reference clock generated by the reference clock generating unit 225, and measures the period of the input pulse based on the count value and generates a PWM signal. The PWM port 227 has six terminals and outputs PWM signals of three high-side signals (U-H, V-H, W-H) and three low-side signals (U-L, V-L, W-L). The motor control unit 220 has a three-phase inverter 231 composed of three high-side and three low-side switching elements. For example, a transistor or an FET can be used as the switching element. Each switching element is connected to the PWM port 227 via a gate driver 232, and can be controlled to be ON/OFF by the PWM signal output from the PWM port 227. Each switching element turns ON when the PWM signal is H and OFF when the PWM signal is L.

インバータ231のインバータ出力(U、V、W相出力)233は、定着モータ20のコイル235、236、237に接続されており、各コイル235、236、237に流すコイル電流を制御できる。各コイル235、236、237に流れたコイル電流は、電流検知部により検知される。電流検知部は、電流センサ230、アンプ部234、ADコンバータ229、電流値算出部228から構成される。 The inverter output (U, V, W phase output) 233 of the inverter 231 is connected to the coils 235, 236, 237 of the fixing motor 20, and can control the coil current flowing through each of the coils 235, 236, 237. The coil current flowing through each of the coils 235, 236, 237 is detected by a current detection unit. The current detection unit is composed of a current sensor 230, an amplifier unit 234, an AD converter 229, and a current value calculation unit 228.

コイル235、236、237に流れた電流は、まず、電流センサ230により電圧に変換される。該電圧は、アンプ部234で増幅及びオフセット電圧の印加が行われ、マイコン221のADコンバータ229に入力される。例えば、電流センサ230が、1A当たり0.01Vの電圧を出力し、アンプ部234での増幅率が10倍、印加されるオフセット電圧が1.6Vとすると、-10A~+10Aの電流が流れた際のアンプ部234の出力電圧は0.6~2.6Vとなる。ADコンバータ229は、例えば0~3Vの電圧を0~4095のAD値として出力する。従って、-10A~+10Aの電流が流れた際のAD値は、おおよそ819~3549となる。なお、電流の正負は、電流が3相のインバータ231から定着モータ20に流れる場合を+とする。 The current flowing through the coils 235, 236, and 237 is first converted to a voltage by the current sensor 230. The voltage is amplified and an offset voltage is applied to the amplifier unit 234, and then input to the AD converter 229 of the microcomputer 221. For example, if the current sensor 230 outputs a voltage of 0.01 V per 1 A, the amplification factor of the amplifier unit 234 is 10 times, and the applied offset voltage is 1.6 V, then the output voltage of the amplifier unit 234 when a current of -10 A to +10 A flows will be 0.6 to 2.6 V. The AD converter 229 outputs a voltage of, for example, 0 to 3 V as an AD value of 0 to 4095. Therefore, when a current of -10 A to +10 A flows, the AD value will be approximately 819 to 3549. Note that the positive and negative currents are considered to be positive when the current flows from the three-phase inverter 231 to the fixing motor 20.

電流値算出部228は、AD変換されたデータ(以後、AD値と記述する)に所定の演算を施し、電流値を算出する。すなわち、AD値から、オフセット値を減算し、更に所定の係数を乗算して、電流値が求められる。上述の場合、オフセット値は、オフセット電圧1.6VのAD値となるので、おおよそ2184となり、係数は、おおよそ0.00733となる。オフセット値の算出に当たっては、コイル電流を流していないときのAD値が読み込まれ、記憶され、使用される。所定の係数は、あらかじめ不揮発メモリ224に標準係数として保存されている。マイコン221によってゲートドライバ232を介して3相のインバータ231が制御されることで、定着モータ20のコイル235、236、237に電流が流される。マイコン221は、電流センサ230、アンプ部234、ADコンバータ229によってコイル電流を検知し、検知したコイル電流から定着モータ20のロータ位置及び速度を算出する。以上に説明した構成により、マイコン221は、定着モータ20を回転制御することができる。 The current value calculation unit 228 performs a predetermined operation on the AD converted data (hereinafter, referred to as the AD value) to calculate the current value. That is, the offset value is subtracted from the AD value, and then multiplied by a predetermined coefficient to obtain the current value. In the above case, the offset value is the AD value of the offset voltage of 1.6 V, so that it is approximately 2184, and the coefficient is approximately 0.00733. When calculating the offset value, the AD value when no coil current is flowing is read, stored, and used. The predetermined coefficient is stored in the non-volatile memory 224 as a standard coefficient in advance. The microcomputer 221 controls the three-phase inverter 231 via the gate driver 232, so that a current flows through the coils 235, 236, and 237 of the fixing motor 20. The microcomputer 221 detects the coil current using the current sensor 230, the amplifier unit 234, and the AD converter 229, and calculates the rotor position and speed of the fixing motor 20 from the detected coil current. With the configuration described above, the microcomputer 221 can control the rotation of the fixing motor 20.

図7は、定着モータ20のトルクと定着モータ20を駆動するコイル電流の関係(T-I特性)を示すグラフである。図7のグラフは、縦軸が定着モータ20のコイル電流、横軸が定着モータ20のトルクである。図7に示すように、定着モータ20のトルクとコイル電流はほぼ比例するため、定着モータ20のコイル電流から定着モータ20のトルクが算出可能である。第1の実施例においては、定着モータ20のT-I特性の測定結果から得られる変換式を制御部40の不揮発メモリ224にあらかじめ記憶しておき、検知したコイル電流から定着モータ20のトルクが換算できるようにしている。像加熱装置13においては、定着モータ20と加圧ローラ15の芯金がカップリングギア等で接続されており、定着モータ20のトルクと加圧ローラ15の駆動トルクは同様の値となる。従って、トルク検知部としてのモータ制御部220は、加圧ローラ15の駆動トルクに相関のある物理量である定着モータ20のコイル電流とトルクから、加圧ローラ15の駆動トルクを取得可能である。このように、像加熱装置13においては、定着モータ20のコイル電流とトルクを利用して、加圧ローラ15の駆動トルクの検出が可能である。 Figure 7 is a graph showing the relationship between the torque of the fixing motor 20 and the coil current driving the fixing motor 20 (T-I characteristics). In the graph of Figure 7, the vertical axis is the coil current of the fixing motor 20, and the horizontal axis is the torque of the fixing motor 20. As shown in Figure 7, the torque of the fixing motor 20 and the coil current are almost proportional, so the torque of the fixing motor 20 can be calculated from the coil current of the fixing motor 20. In the first embodiment, a conversion formula obtained from the measurement results of the T-I characteristics of the fixing motor 20 is stored in advance in the non-volatile memory 224 of the control unit 40, so that the torque of the fixing motor 20 can be converted from the detected coil current. In the image heating device 13, the core metal of the fixing motor 20 and the pressure roller 15 are connected by a coupling gear or the like, and the torque of the fixing motor 20 and the driving torque of the pressure roller 15 have the same value. Therefore, the motor control unit 220 as a torque detection unit can obtain the driving torque of the pressure roller 15 from the coil current and torque of the fixing motor 20, which are physical quantities correlated with the driving torque of the pressure roller 15. In this way, in the image heating device 13, the driving torque of the pressure roller 15 can be detected using the coil current and torque of the fixing motor 20.

(6)グリースGの残量状態予測
次に、像加熱装置13におけるグリースGの残量状態の予測方法について説明する。第1の実施例では、加圧ローラ15が異なる回転速度で動作したときの、加圧ローラ15のそれぞれの駆動トルクの差分量から、グリースGの残量状態を予測する。
(6) Prediction of Remaining Amount State of Grease G Next, a description will be given of a method for predicting the remaining amount state of grease G in image heating device 13. In a first embodiment, the remaining amount state of grease G is predicted from the difference in the driving torque of each of pressure rollers 15 when pressure rollers 15 operate at different rotation speeds.

制御部40は、像加熱装置13の記録媒体Pの定着動作の終了後、加圧ローラ15の回転駆動を停止する前に、像加熱装置13に記録媒体Pが搬送されていない状態で加圧ローラ15の回転駆動を継続して、駆動トルク測定制御を行う。図8は駆動トルク測定制御を行った際の加圧ローラ15の駆動トルクの推移を示すグラフである。図8のグラフは、縦軸が加圧ローラ15の駆動トルク、横軸が時間である。 After the fixing operation of the recording medium P in the image heating device 13 is completed, and before stopping the rotational drive of the pressure roller 15, the control unit 40 continues the rotational drive of the pressure roller 15 in a state in which the recording medium P is not being conveyed to the image heating device 13, thereby performing drive torque measurement control. Figure 8 is a graph showing the progress of the drive torque of the pressure roller 15 when drive torque measurement control is performed. In the graph of Figure 8, the vertical axis represents the drive torque of the pressure roller 15, and the horizontal axis represents time.

駆動トルク測定制御においては、まず、第1の駆動トルク測定制御として、定着ニップFの目標温度180℃、加圧ローラ15の第1の回転速度240mm/sec、で5sec間、像加熱装置13が駆動される。このときの加圧ローラ15の駆動トルクの平均値Taが、第1のトルク情報(第1のトルク)として算出される。その後、第2の回転トルク測定制御として、定着ニップFの目標温度180℃、加圧ローラ15の第2の回転速度120mm/secで、5sec間、像加熱装置13が駆動される。このときの加圧ローラ15の駆動トルクの平均値Tbが、第2のトルク情報(第2のトルク)として算出される。第2の回転速度は第1の回転速度より遅く設定されているため、平均値Tbは平均値Taより小さくなる。そして、第2の回転トルク測定制御終了後は、像加熱装置13の駆動は停止され、像加熱装置13は次の印刷動作に備える。 In the drive torque measurement control, first, as the first drive torque measurement control, the image heating device 13 is driven for 5 seconds at a target temperature of 180°C for the fixing nip F and a first rotation speed of 240 mm/sec for the pressure roller 15. The average value Ta of the drive torque of the pressure roller 15 at this time is calculated as the first torque information (first torque). Then, as the second rotation torque measurement control, the image heating device 13 is driven for 5 seconds at a target temperature of 180°C for the fixing nip F and a second rotation speed of 120 mm/sec for the pressure roller 15. The average value Tb of the drive torque of the pressure roller 15 at this time is calculated as the second torque information (second torque). Since the second rotation speed is set slower than the first rotation speed, the average value Tb is smaller than the average value Ta. Then, after the second rotation torque measurement control is completed, the drive of the image heating device 13 is stopped, and the image heating device 13 prepares for the next printing operation.

制御部40は、加圧ローラ15の駆動トルクの平均値Ta、Tbが得られると、駆動トルク差TΔ=Ta-Tbを算出する。第1の実施例においては、通紙枚数5,000枚毎に、上述の駆動トルク測定制御が行われ、駆動トルク差TΔの算出が行われる設定とした。図9は、記録媒体Pの通紙枚数と駆動トルク差TΔの関係を示すグラフである。図9のグラフは、縦軸が駆動トルク差TΔ、横軸が通紙枚数であり、通紙枚数5,000枚毎の駆動トルク差TΔがプロットされている。 When the control unit 40 obtains the average values Ta and Tb of the driving torque of the pressure roller 15, it calculates the driving torque difference TΔ = Ta - Tb. In the first embodiment, the above-mentioned driving torque measurement control is performed and the driving torque difference TΔ is calculated every 5,000 sheets of paper passed. Figure 9 is a graph showing the relationship between the number of sheets of recording medium P passed and the driving torque difference TΔ. In the graph of Figure 9, the vertical axis is the driving torque difference TΔ and the horizontal axis is the number of sheets passed, and the driving torque difference TΔ is plotted for every 5,000 sheets of paper passed.

(4)項で説明したように、グリースGが十分な油膜厚をもって定着フィルム14の内面とヒータ60の表面に介在している流体潤滑状態においては、境界潤滑状態と比較して駆動トルク差TΔは大きい。図3に示したように、加圧ローラ15の駆動トルクと回転速度のグラフにおける傾きが大きいためである。一方、像加熱装置13が繰り返し使用され、グリースGが減少すると、駆動トルク差TΔは小さくなる。図4に示したように、グリースGの減少に伴い、加圧ローラ15の駆動トルクと回転速度のグラフにおける傾きが小さくなるためである。すなわち、グリースGの減少に伴い駆動トルク差TΔは小さくなる
ため、駆動トルク差TΔからグリースGの残量状態が予測できる。
As explained in section (4), in a fluid lubrication state in which grease G is present between the inner surface of fixing film 14 and the surface of heater 60 with a sufficient oil film thickness, the driving torque difference TΔ is larger than in a boundary lubrication state. This is because, as shown in FIG. 3, the slope of the graph of driving torque and rotation speed of pressure roller 15 is large. On the other hand, when image heating device 13 is used repeatedly and grease G decreases, the driving torque difference TΔ becomes smaller. This is because, as shown in FIG. 4, as grease G decreases, the slope of the graph of driving torque and rotation speed of pressure roller 15 becomes smaller. In other words, as grease G decreases, the driving torque difference TΔ becomes smaller, so the remaining amount of grease G can be predicted from the driving torque difference TΔ.

第1の実施例においては、制御部40は、駆動トルク差TΔ≦0.2kgf・cmとなった場合に、グリースGが枯渇直前の状態であり、スティックスリップが発生する直前であると判定し、像加熱装置13の寿命を報知する構成とした。報知方法としては、画像形成装置1に設けられているコントロールパネル(不図示)に、像加熱装置13が寿命に到達したことを示すメッセージを表示する等、種々の方法を採用しうる。なお、グリースGが枯渇直前の状態であると判定する駆動トルク差TΔの閾値は上述の値に限られず、像加熱装置の構成や使用条件等にあわせて変更が可能である。更に、グリースGの残量情報の報知は、グリースGが枯渇直前のタイミングに限られず、像加熱装置13の消耗状態をユーザ等に報知するため、異なるタイミングで複数回行われてもよい。 In the first embodiment, when the drive torque difference TΔ≦0.2 kgf·cm, the control unit 40 determines that the grease G is about to run out and that stick-slip is about to occur, and notifies the user of the end of its life. Various methods can be used to notify the user, such as displaying a message indicating that the image heating device 13 has reached the end of its life on a control panel (not shown) provided in the image forming device 1. The threshold value of the drive torque difference TΔ for determining that the grease G is about to run out is not limited to the above-mentioned value, and can be changed according to the configuration and usage conditions of the image heating device. Furthermore, the notification of the remaining amount information of the grease G is not limited to the timing when the grease G is about to run out, and may be performed multiple times at different timings to notify the user of the worn-out state of the image heating device 13.

言い換えると、像加熱装置13は、第1の回転速度で加圧ローラ15が回転した場合における加圧ローラ15の第1のトルクと、第1の回転速度より遅い第2の回転速度で加圧ローラ15が回転した場合における加圧ローラ15の第2のトルクと、を取得する。そして、像加熱装置13は、第1のトルクと第2のトルクの変動量が第1の変動量である場合はグリースGに関する情報の報知を行わず、変動量が第1の変動量より少ない第2の変動量である場合はグリースGに関する情報の報知を行う。本実施例においては、第1の変動量が閾値を超えた値であり、第2の変動量が閾値以下の値である。 In other words, the image heating device 13 acquires a first torque of the pressure roller 15 when the pressure roller 15 rotates at a first rotation speed, and a second torque of the pressure roller 15 when the pressure roller 15 rotates at a second rotation speed slower than the first rotation speed. Then, the image heating device 13 does not notify information about the grease G when the amount of fluctuation between the first torque and the second torque is the first amount of fluctuation, and notifies information about the grease G when the amount of fluctuation is a second amount of fluctuation less than the first amount of fluctuation. In this embodiment, the first amount of fluctuation is a value that exceeds the threshold value, and the second amount of fluctuation is a value that is equal to or less than the threshold value.

(7)像加熱装置13の寿命予測精度検証試験
次に、第1の実施例の像加熱装置13を用いて、上述のグリースGの残量予測方法による像加熱装置13の寿命予測精度を検証するために行った試験について説明する。検証試験においては、像加熱装置13の寿命が報知されるまで像加熱装置13によって記録媒体Pの加熱及び搬送を繰り返し行い、像加熱装置13の寿命が報知された通紙枚数を結果として取得した。更に、像加熱装置13の寿命を報知がされた後も像加熱装置13によって記録媒体Pの加熱及び搬送を繰り返し行い、スティックスリップが発生したときの通紙枚数も結果として取得した。また、像加熱装置13の使用条件にあわせて適切にグリースGの残量状態が予測できているかを確認するため、検証試験においては3種類の使用条件を用いた。
(7) Verification Test of Life Prediction Accuracy of Image Heating Device 13 Next, a test performed to verify the life prediction accuracy of the image heating device 13 by the above-mentioned method for predicting the remaining amount of grease G using the image heating device 13 of the first embodiment will be described. In the verification test, the image heating device 13 repeatedly heated and conveyed the recording medium P until the end of the life of the image heating device 13 was notified, and the number of sheets passed at which the end of the life of the image heating device 13 was notified was obtained as a result. Furthermore, even after the end of the life of the image heating device 13 was notified, the image heating device 13 repeatedly heated and conveyed the recording medium P, and the number of sheets passed at which stick-slip occurred was also obtained as a result. Furthermore, in order to confirm whether the remaining amount state of grease G can be predicted appropriately in accordance with the usage conditions of the image heating device 13, three types of usage conditions were used in the verification test.

検証試験の条件1では、すべての印刷が普通紙モードで行われる。具体的には、すべての印刷が加圧ローラ15の回転速度240mm/sec、200℃の目標温度で、坪量80g/mの記録材を使用して行われる。上述の通り、普通紙モードは、薄紙モードより目標温度が高温で設定されるため、条件1は、3条件の中で最もグリースGの減少が速い条件である。 In the verification test, condition 1, all printing is performed in the plain paper mode. Specifically, all printing is performed at a rotation speed of 240 mm/sec of the pressure roller 15, a target temperature of 200° C., and using a recording material with a basis weight of 80 g/ m2 . As described above, the target temperature is set higher in the plain paper mode than in the thin paper mode, so condition 1 is the condition in which the grease G is reduced the fastest among the three conditions.

検証試験の条件2では、すべての印刷が薄紙モードで行われる。具体的には、すべての印刷が加圧ローラ15の回転速度240mm/sec、170℃の目標温度で、坪量60g/mの記録材を使用して行われる。条件2は、3条件の中で最もグリースGの減少が遅い条件である。 In the verification test condition 2, all printing is performed in the thin paper mode. Specifically, all printing is performed at a rotation speed of the pressure roller 15 of 240 mm/sec, a target temperature of 170° C., and using a recording material with a basis weight of 60 g/ m2 . Condition 2 is the condition in which the reduction of grease G is the slowest among the three conditions.

検証試験の条件3では、通紙枚数100枚毎に、普通紙モードと薄紙モードを切り替えて印刷が行われる。すなわち、上述の条件1と条件2の使用条件が、交互に繰り返して行われる。 In verification test condition 3, printing is performed by switching between plain paper mode and thin paper mode every 100 sheets. In other words, the above-mentioned conditions 1 and 2 are used alternately and repeatedly.

更に、検証試験においては、比較例として、通紙枚数で像加熱装置13の寿命管理を行い、像加熱装置13の寿命を報知する構成についても試験を行った。比較例の装置構成は、像加熱装置13の寿命管理方法以外はすべて第1の実施例と同一の構成である。比較例は、グリースGの減少量が最も大きくなる条件1で像加熱装置13が使用され続けられる
ことを想定して、通紙枚数150,000枚になった時点で寿命を報知する構成とした。
Furthermore, in the verification tests, as a comparative example, tests were also conducted on a configuration in which the lifespan of image heating device 13 was managed based on the number of sheets of paper that had passed, and the lifespan of image heating device 13 was notified. The device configuration of the comparative example was the same as that of the first embodiment, except for the method of managing the lifespan of image heating device 13. The comparative example was configured to notify the end of its lifespan when the number of sheets of paper that had passed reached 150,000, on the assumption that image heating device 13 would continue to be used under condition 1, in which the amount of grease G reduced was the greatest.

表1に、像加熱装置13の寿命予測精度の検証試験の結果を示す。表1においては、第1の実施例と比較例の各条件における寿命報知時の通紙枚数とスティックスリップ発生時の通紙枚数が示されている。 Table 1 shows the results of a verification test of the life prediction accuracy of the image heating device 13. Table 1 shows the number of sheets passed when the life notification was issued and the number of sheets passed when stick-slip occurred under each condition in the first embodiment and the comparative example.

Figure 0007631263000001
Figure 0007631263000001

条件1では、第1の実施例、比較例のどちらの構成においても寿命報知時の通紙枚数は150,000枚であり、スティックスリップ発生時の通紙枚数は155,000枚であった。つまり、寿命報知時の通紙枚数とスティックスリップ発生時の通紙枚数が近い値であり、どちらの構成においても実際のスティックスリップ発生タイミングに対し、適正なタイミングで像加熱装置13の寿命が報知できている。 Under condition 1, in both the first embodiment and the comparative example, the number of sheets passed when the end of life was notified was 150,000 sheets, and the number of sheets passed when stick-slip occurred was 155,000 sheets. In other words, the number of sheets passed when the end of life was notified and the number of sheets passed when stick-slip occurred are close values, and in both configurations, the end of life of the image heating device 13 can be notified at the appropriate timing relative to the actual timing of stick-slip occurrence.

一方で、条件2では、比較例の構成において寿命報知時の通紙枚数は150,000枚であり、スティックスリップ発生時の通紙枚数は255,600枚であり、それぞれの通紙枚数に大きな差があった。つまり、比較例においては、実際にスティックスリップが発生するタイミングよりも大幅に早いタイミングで像加熱装置13の寿命を報知していることとなる。それに対し、第1の実施例の構成においては、寿命報知時の通紙枚数は250,000枚であり、スティックスリップ発生時の通紙枚数は255,600枚であり、それぞれの通紙枚数が近い値であった。すなわち、第1の実施例においては、条件1と使用条件が異なる条件2でも、実際のスティックスリップ発生タイミングに対し、適正なタイミングで像加熱装置13の寿命が報知できている。 On the other hand, in condition 2, in the comparative example configuration, the number of sheets passed when the end of life was notified was 150,000 sheets, and the number of sheets passed when stick-slip occurred was 255,600 sheets, so there was a large difference between the respective numbers of sheets passed. In other words, in the comparative example, the end of life of the image heating device 13 was notified at a timing significantly earlier than the timing when stick-slip actually occurred. In contrast, in the configuration of the first embodiment, the number of sheets passed when the end of life was notified was 250,000 sheets, and the number of sheets passed when stick-slip occurred was 255,600 sheets, so the respective numbers of sheets passed were close to each other. In other words, in the first embodiment, even in condition 2, which has different usage conditions from condition 1, the end of life of the image heating device 13 can be notified at the appropriate timing with respect to the timing when stick-slip actually occurs.

条件3では、比較例の構成において寿命報知時の通紙枚数は150,000枚であり、スティックスリップ発生時の通紙枚数は185,300枚であった。また、第1の実施例において寿命報知時の通紙枚数は180,000枚であり、スティックスリップ発生時の通紙枚数は185,300枚であった。すなわち、第1の実施例においては、条件3でも適正なタイミングで像加熱装置13の寿命が報知できている。 Under condition 3, in the comparative example configuration, the number of sheets passed when the end of life was notified was 150,000 sheets, and the number of sheets passed when stick-slip occurred was 185,300 sheets. In the first embodiment, the number of sheets passed when the end of life was notified was 180,000 sheets, and the number of sheets passed when stick-slip occurred was 185,300 sheets. In other words, in the first embodiment, the end of life of the image heating device 13 can be notified at the appropriate time even under condition 3.

検証試験の結果より、第1の実施例の構成によれば、像加熱装置13の使用条件が変化した場合でも、グリースGが枯渇直前にあることを検知し、適正なタイミングで像加熱装置13の寿命を報知できることが分かった。 The results of the verification test showed that the configuration of the first embodiment can detect when the grease G is about to run out, even if the conditions under which the image heating device 13 is used change, and can notify the user of the end of the life of the image heating device 13 at the appropriate time.

以上より、本発明によれば、異なる回転速度における加圧ローラ15の駆動トルク差TΔによって、定着フィルム14とヒータ60の間に介在するグリースGの残量状態の高精度な予測が可能である。ひいては、スティックスリップが発生する前に、像加熱装置13の寿命を適正なタイミングで報知できる。 As described above, according to the present invention, the remaining amount of grease G between the fixing film 14 and the heater 60 can be predicted with high accuracy by the driving torque difference TΔ of the pressure roller 15 at different rotation speeds. As a result, the life of the image heating device 13 can be notified at the appropriate time before stick-slip occurs.

なお、本発明の適用は上述の構成に限られるものではなく、上述の実施例に具現された発明と同一性を失わない範囲で種々の変更が可能である。例えば第1の実施例では、所定の通紙枚数毎(5,000枚毎)に駆動トルク測定制御を行う構成としたが、駆動トルク測定制御を実施する区間やタイミングは適宜変更が可能である。 The application of the present invention is not limited to the above-mentioned configuration, and various modifications are possible within the scope of the invention embodied in the above-mentioned embodiment without losing its identity. For example, in the first embodiment, the drive torque measurement control is performed every predetermined number of sheets (every 5,000 sheets), but the section and timing for performing the drive torque measurement control can be modified as appropriate.

また、上述の実施例においては、記録媒体Pの定着動作の終了後から加圧ローラ15の回転駆動停止までの期間に駆動トルクの制御を行っていたが、像加熱装置13に記録媒体Pが搬送されていない他の期間に行ってもよい。例えば、駆動トルク測定制御は、加圧ローラ15の回転駆動開始後から記録媒体Pの定着動作開始前までの期間に実施されてもよい。もしくは、駆動トルク測定制御は、記録媒体Pの定着動作が終了し、加圧ローラ15の回転駆動が停止した後から、次の定着動作のために加圧ローラ15の回転駆動が開始されるまでの期間に実施されてもよい。 In the above embodiment, the drive torque is controlled during the period from the end of the fixing operation of the recording medium P to the stop of the rotation drive of the pressure roller 15, but it may be controlled during other periods when the recording medium P is not being transported to the image heating device 13. For example, the drive torque measurement control may be performed during the period from the start of the rotation drive of the pressure roller 15 to the start of the fixing operation of the recording medium P. Alternatively, the drive torque measurement control may be performed during the period from the end of the fixing operation of the recording medium P and the stop of the rotation drive of the pressure roller 15 to the start of the rotation drive of the pressure roller 15 for the next fixing operation.

また、駆動トルク測定制御を実施するタイミングに関しては、例えば、耐久枚数が多くなっている場合ほど、回転トルク測定制御を実施する頻度を高くする、また、耐久枚数が少ない場合には、頻度を小さくする等の最適化を行う構成としてもよい。更には、例えば、普通紙モードの使用率が高いと判断される場合には、回転トルク測定制御の頻度を高くし、薄紙モードの使用率が高いと判断される場合にはその頻度を小さくする構成としてもよい。 The timing of performing the drive torque measurement control may be optimized by, for example, increasing the frequency of performing the rotation torque measurement control as the number of sheets that can be used increases, and decreasing the frequency when the number of sheets that can be used is low. Furthermore, for example, the frequency of the rotation torque measurement control may be increased when it is determined that the usage rate of the plain paper mode is high, and decreased when it is determined that the usage rate of the thin paper mode is high.

また、グリースGの残量予測においては、駆動トルク測定制御における像加熱装置13の駆動条件も上述の条件に限定されるものではなく、同一の目標温度下で、異なる回転速度における加圧ローラ15の駆動トルクが測定できればよい。 In addition, when predicting the remaining amount of grease G, the driving conditions of the image heating device 13 in the driving torque measurement control are not limited to the above conditions, and it is sufficient if the driving torque of the pressure roller 15 can be measured at different rotation speeds under the same target temperature.

また、第1の実施例では、駆動トルク差TΔをグリースGの残量予測に用いていたが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。例えば、第1の回転速度における駆動トルクの平均値Taの第2の回転速度における駆動トルクの平均値Tbに対する割合であるTa/Tbの値に基づいて、グリースGの残量が予測される構成としてもよい。又は、加圧ローラ15の回転速度と駆動トルクの関係を直線近似したときの傾き、すなわち(Ta-Tb)/(第1の回転速度-第2の回転速度)を算出して得られた値に基づいてもグリースGの残量が予測される構成としてもよい。 In the first embodiment, the driving torque difference TΔ is used to predict the remaining amount of grease G, but the application of the present invention is not limited to this. For example, the remaining amount of grease G may be predicted based on the value of Ta/Tb, which is the ratio of the average value of the driving torque Ta at the first rotation speed to the average value of the driving torque Tb at the second rotation speed. Alternatively, the remaining amount of grease G may be predicted based on the value obtained by calculating the slope of a linear approximation of the relationship between the rotation speed and the driving torque of the pressure roller 15, that is, (Ta-Tb)/(first rotation speed-second rotation speed).

また、第1の実施例では、定着モータ20にブラシレスモータが使用され、駆動時電流値から加圧ローラ15の駆動トルクが算出される構成としたが、駆動トルクに換算する前の電流値のそのまま値に基づいてグリースGの残量予測が行われる構成としてもよい。すなわち、加圧ローラの駆動トルクを算出しなくとも、その駆動トルクに相関のある物理量が、グリースGの残量予測に用いられる構成とすることも可能である。また、加圧ローラ15の駆動トルク算出に当たって、定着モータ20の電流から算出されるのではなく、加圧ローラ15の駆動トルクが直接測定可能な機構が設けられた構成としてもよい。 In the first embodiment, a brushless motor is used for the fixing motor 20, and the driving torque of the pressure roller 15 is calculated from the driving current value, but the remaining amount of grease G may be predicted based on the current value before being converted to driving torque. In other words, it is also possible to use a physical quantity correlated with the driving torque to predict the remaining amount of grease G without calculating the driving torque of the pressure roller. In addition, when calculating the driving torque of the pressure roller 15, a mechanism may be provided that can directly measure the driving torque of the pressure roller 15, rather than calculating it from the current of the fixing motor 20.

また、上述の実施例においては、本発明をセラミックヒータによりフィルムを加熱する像加熱装置に適用したが、本発明の適用はこれに限られるものではない。例えば、本発明はハロゲンヒータなどを用いた輻射式のフィルム加熱方式の像加熱装置に適用されても良い。図10は、本発明が適用可能な変形例である、輻射加熱方式の像加熱装置113を示す概略断面図である。像加熱装置113は、定着フィルム14の内部空間に、加熱体としてのハロゲンヒータ81と、定着フィルム14を介して加圧ローラ15と定着ニップFを形成する摺動板83と、を備える。像加熱装置113は、更に、摺動板83を支持し、定着フィルム14の回転を案内するガイド部材85と、ガイド部材85を保持する金属ステー部材87と、を備える。ニップ形成部材としての摺動板83は、例えば、アルミ板により形成されることができる。また、定着フィルム14の内周面と摺動板83の間には、グ
リースGが介在している。
In the above embodiment, the present invention is applied to an image heating apparatus that heats a film with a ceramic heater, but the application of the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a radiation-type film heating image heating apparatus that uses a halogen heater or the like. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a radiation-type image heating apparatus 113, which is a modified example to which the present invention can be applied. The image heating apparatus 113 includes a halogen heater 81 as a heating body in the internal space of the fixing film 14, and a sliding plate 83 that forms a fixing nip F with the pressure roller 15 via the fixing film 14. The image heating apparatus 113 further includes a guide member 85 that supports the sliding plate 83 and guides the rotation of the fixing film 14, and a metal stay member 87 that holds the guide member 85. The sliding plate 83 as a nip forming member can be formed of, for example, an aluminum plate. Grease G is interposed between the inner peripheral surface of the fixing film 14 and the sliding plate 83.

ガイド部材85は、ハロゲンヒータ81と摺動板83の間で開口する開口部85aを有し、ハロゲンヒータ81の輻射熱は開口部85aを通って摺動板83まで放射され、摺動板83を介して定着フィルム14が加熱される。また、金属ステー部材87は、ハロゲンヒータ81に対して開口部85aと反対側に位置する開口部87aを有し、ハロゲンヒータ81の輻射熱は、開口部87aを通って定着フィルム14の内周面に直接伝わる。 The guide member 85 has an opening 85a that opens between the halogen heater 81 and the sliding plate 83, and the radiant heat of the halogen heater 81 is radiated through the opening 85a to the sliding plate 83, and the fixing film 14 is heated via the sliding plate 83. In addition, the metal stay member 87 has an opening 87a that is located on the opposite side of the opening 85a from the halogen heater 81, and the radiant heat of the halogen heater 81 is transferred directly to the inner surface of the fixing film 14 through the opening 87a.

また、本発明は、磁性コアや励磁コイルにより構成される加熱部材を用いた誘導加熱を用いたフィルム加熱方式の像加熱装置に適用されてもよい。図11は、本発明が適用可能な変形例として、電磁誘導加熱方式の像加熱装置213を示す概略断面図である。像加熱装置213は、定着フィルム14の内部空間に、加熱体としての磁性コア91及び励磁コイル93と、加圧ローラ15と定着ニップFを形成するガイド部材95と、ガイド部材95を保持する金属ステー部材97と、を備える。ガイド部材95は、定着フィルム14の回転を案内する機能も有し、金属ステー部材97により保持される。ニップ形成部材としてのガイド部材95は、例えば、耐熱性樹脂等で形成されることができる。また、定着フィルム14の内周面とガイド部材95の間には、グリースGが介在している。 The present invention may also be applied to an image heating device of a film heating type using induction heating with a heating member composed of a magnetic core and an excitation coil. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an image heating device 213 of an electromagnetic induction heating type as a modified example to which the present invention can be applied. The image heating device 213 includes a magnetic core 91 and an excitation coil 93 as heating bodies in the internal space of the fixing film 14, a guide member 95 that forms a fixing nip F with the pressure roller 15, and a metal stay member 97 that holds the guide member 95. The guide member 95 also has a function of guiding the rotation of the fixing film 14, and is held by the metal stay member 97. The guide member 95 as a nip forming member can be formed of, for example, a heat-resistant resin. Grease G is interposed between the inner circumferential surface of the fixing film 14 and the guide member 95.

定着フィルム14の内部空間に挿通されている磁性コア91は、その外周に励磁コイル93が螺旋状に巻かれている。磁性コア91は、励磁コイル93にて生成された交番磁界の磁力線(磁束)を定着フィルム14の発熱層内部に誘導し、磁力線の通路(磁路)を形成する役割がある。磁性コア91は、例えば、焼成フェライト、フェライト樹脂等の高透磁率の強磁性体により形成される。励磁コイル93は、例えば、耐熱性のポリアミドイミドで被覆した直径1~2mmの銅線材(単一導線)により形成される。励磁コイル93は、磁性コア91に定着フィルム14の軸方向に交差する方向に捲回されている。このため、励磁コイル93に高周波電流を流すと、軸方向に平行な方向に交番磁界が発生し、定着フィルム14の発熱層に誘導電流が流れて、定着フィルム14が発熱する。すなわち、加熱される定着フィルムと、定着フィルムの内面に接触し、定着フィルムを介して加圧ローラとニップ部を形成するニップ形成部材と、を備え、定着フィルムとニップ形成部材の間に潤滑剤が介在している像加熱装置に、本発明は適用可能である。 The magnetic core 91 is inserted into the internal space of the fixing film 14, and the excitation coil 93 is wound around the magnetic core 91 in a spiral shape. The magnetic core 91 has the role of inducing the magnetic flux of the alternating magnetic field generated by the excitation coil 93 into the heat generating layer of the fixing film 14, forming a path of the magnetic flux. The magnetic core 91 is formed of a ferromagnetic material with high magnetic permeability, such as sintered ferrite or ferrite resin. The excitation coil 93 is formed of a copper wire (single conductor) with a diameter of 1 to 2 mm covered with heat-resistant polyamideimide. The excitation coil 93 is wound around the magnetic core 91 in a direction intersecting the axial direction of the fixing film 14. Therefore, when a high-frequency current is applied to the excitation coil 93, an alternating magnetic field is generated in a direction parallel to the axial direction, and an induced current flows in the heat generating layer of the fixing film 14, causing the fixing film 14 to heat up. In other words, the present invention can be applied to an image heating device that includes a fixing film that is heated, a nip forming member that contacts the inner surface of the fixing film and forms a nip with a pressure roller via the fixing film, and in which a lubricant is interposed between the fixing film and the nip forming member.

また、上述の実施例においては、定着モータ20により加圧ローラ15を駆動して、加圧ローラ15の回転に伴って定着フィルム14が従動回転する構成としていたが、定着フィルム14を駆動源により直接回転される構成としてもよい。例えば、定着フィルムの回転軸線方向の両端が回転可能なキャップ部材等で保持されていることで、定着フィルムを回転させる構成とすることもできる。 In the above embodiment, the pressure roller 15 is driven by the fixing motor 20, and the fixing film 14 rotates in response to the rotation of the pressure roller 15. However, the fixing film 14 may be directly rotated by a drive source. For example, the fixing film may be rotated by holding both ends of the fixing film in the direction of the axis of rotation with a rotatable cap member or the like.

<第2の実施例>
次に、本発明の第2の実施例について説明する。第2の実施例においては、グリースGが枯渇直前の状態となり像加熱装置13が寿命を迎える前に、像加熱装置13が寿命に至るまでの記録媒体Pの通紙枚数を事前に予測する点で第1の実施例と異なる。以下の説明においては、第2の実施例の特徴的な部分のみ説明を行い、第1の実施例と同様の画像形成装置1や像加熱装置13の基本構成についての説明は省略する。
Second Example
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that, before the grease G is about to run out and the image heating device 13 reaches the end of its life, the number of recording media P that will be passed until the image heating device 13 reaches the end of its life is predicted in advance. In the following explanation, only the characteristic parts of the second embodiment will be explained, and an explanation of the basic configuration of the image forming apparatus 1 and image heating device 13, which are similar to those of the first embodiment, will be omitted.

第1の実施例では、異なる速度で回転しているときの加圧ローラ15の駆動トルク差TΔが所定の値以下になった場合、具体的には駆動トルク差TΔ≦0.2kgf・cmとなった場合に像加熱装置13が寿命を迎えたとして、報知が行われる構成としていた。第2の実施例では、駆動トルク差TΔの推移から、像加熱装置13の寿命到達タイミングの予測を行い、像加熱装置13が寿命を迎えるまでの残りの通紙枚数をユーザが事前に把握できる構成とした。 In the first embodiment, when the driving torque difference TΔ of the pressure roller 15 while rotating at different speeds falls below a predetermined value, specifically when the driving torque difference TΔ≦0.2 kgf·cm, the image heating device 13 is deemed to have reached the end of its life and a notification is issued. In the second embodiment, the timing at which the image heating device 13 will reach the end of its life is predicted from the progress of the driving torque difference TΔ, allowing the user to know in advance the number of sheets remaining until the image heating device 13 reaches the end of its life.

図12は、第1の実施例と同様に、通紙枚数5,000枚毎に、駆動トルク測定制御を行い、駆動トルク差TΔ=Ta-Tbとした場合の駆動トルク差TΔの推移を表すグラフである。図12のグラフは、縦軸が駆動トルク差TΔ、横軸が通紙枚数であり、通紙枚数100,000枚までの通紙枚数5,000枚毎の駆動トルク差TΔがプロットされている。 Figure 12 is a graph showing the progress of the drive torque difference TΔ when drive torque measurement control is performed every 5,000 sheets of paper as in the first embodiment, and the drive torque difference TΔ = Ta - Tb. The graph in Figure 12 has the drive torque difference TΔ on the vertical axis and the number of sheets of paper on the horizontal axis, and plots the drive torque difference TΔ for every 5,000 sheets of paper up to 100,000 sheets of paper.

第2の実施例では、制御部40は、通紙枚数100,000枚までの駆動トルク差TΔの推移から、例えば最小二乗法によって近似曲線(回帰曲線)であるTΔ推移曲線を生成する。そして、制御部40は、得られたTΔ推移曲線から、駆動トルク差TΔ=0.2kgf・cmとなるときの通紙枚数である寿命到達枚数Ppreを予測算出する。このように寿命到達枚数Ppreが予め予測算出されることで、制御部40は、例えば、予測された寿命到達枚数Ppreと現在の通紙枚数の差分を、像加熱装置13が寿命に至るまでの残りの通紙可能枚数として、コントロールパネル等に表示できる。このような構成とすることで、ユーザは像加熱装置13の交換やメンテナンスのタイミングを事前に把握できる。 In the second embodiment, the control unit 40 generates a TΔ transition curve, which is an approximation curve (regression curve), for example, by the least squares method from the transition of the drive torque difference TΔ up to the number of sheets passed being 100,000. The control unit 40 then predicts and calculates the number of sheets Ppre at which the life is reached, which is the number of sheets passed when the drive torque difference TΔ = 0.2 kgf cm, from the obtained TΔ transition curve. By predicting and calculating the number of sheets Ppre at which the life is reached in advance in this way, the control unit 40 can display, for example, the difference between the predicted number of sheets Ppre at which the life is reached and the current number of sheets passed, on a control panel or the like, as the number of sheets that can be passed until the image heating device 13 reaches the end of its life. With this configuration, the user can know in advance the timing for replacement or maintenance of the image heating device 13.

なお、TΔ推移曲線の生成は、1回のみではなく、駆動トルク測定制御が実施されて駆動トルク差TΔの値が更新される度に行うこととしてもよい。より多くの駆動トルク差TΔに基づいてTΔ推移曲線が生成されることで、寿命到達枚数Ppreの予測精度が向上する。また、なお、枯渇直前の状態であると判定する駆動トルク差TΔの閾値は上述の値に限られず、像加熱装置の構成や使用条件等にあわせて変更が可能である。 The TΔ transition curve need not be generated just once, but may be generated each time the drive torque measurement control is performed and the value of the drive torque difference TΔ is updated. By generating a TΔ transition curve based on more drive torque differences TΔ, the prediction accuracy of the number of sheets at which the life is reached Ppre is improved. Furthermore, the threshold value of the drive torque difference TΔ for determining that the image heating device is about to run out is not limited to the above-mentioned value, and can be changed according to the configuration of the image heating device, the conditions of use, etc.

<第3の実施例>
次に、本発明の第3の実施例について説明する。第3の実施例においては、像加熱装置13を駆動するモータが像加熱装置以外の装置も駆動する点で第1の実施例と異なる。以下の説明においては、第3の実施例の特徴的な部分のみ説明を行い、第1の実施例と同様の画像形成装置1や像加熱装置13の基本構成についての説明は省略する。
<Third Example>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment differs from the first embodiment in that the motor that drives image heating device 13 also drives devices other than the image heating device. In the following explanation, only the characteristic parts of the third embodiment will be explained, and an explanation of the basic configurations of image forming apparatus 1 and image heating device 13, which are similar to those of the first embodiment, will be omitted.

図13は、第3の実施例における、画像形成装置1の概略断面図である。第1の実施例においては定着モータ20とメインモータ50で駆動されていたすべての部材は、第3の実施例ではモータ70のみで駆動される。 Figure 13 is a schematic cross-sectional view of the image forming apparatus 1 in the third embodiment. In the first embodiment, all the members that were driven by the fixing motor 20 and the main motor 50 are driven only by the motor 70 in the third embodiment.

第3の実施例においては、モータ70がすべての部材の駆動を担うため、モータ70のトルクは、像加熱装置13の加圧ローラ15の駆動トルク以外のトルクも加算された状態となる。具体的には、感光体ドラム19の回転トルク、ピックアップローラ22、給紙ローラ23、レジローラ対24等の記録材搬送系の回転トルクが含まれる。このような場合、モータ70のトルクと加圧ローラ15の駆動トルクは一致しないため、加圧ローラ15の駆動トルクの絶対値を算出することはできない。そこで、第3の実施例は、加圧ローラ15を異なる回転速度で回転させたときのモータ70トルクの差としてトルク差MΔを算出する構成とした。そして、トルク差MΔの推移から定着フィルム14とヒータ60に介在するグリースGの残量状態が予測される。 In the third embodiment, the motor 70 drives all the components, so the torque of the motor 70 includes torques other than the driving torque of the pressure roller 15 of the image heating device 13. Specifically, the torque includes the rotation torque of the photosensitive drum 19, the rotation torque of the recording material conveying system such as the pickup roller 22, the paper feed roller 23, and the pair of registration rollers 24. In such a case, the torque of the motor 70 and the driving torque of the pressure roller 15 do not match, so the absolute value of the driving torque of the pressure roller 15 cannot be calculated. Therefore, the third embodiment is configured to calculate the torque difference MΔ as the difference in the motor 70 torque when the pressure roller 15 is rotated at different rotation speeds. The remaining amount of grease G between the fixing film 14 and the heater 60 is predicted from the change in the torque difference MΔ.

第3の実施例では、第1の実施例と同様に、像加熱装置13が記録媒体Pの定着処理を行った後、画像形成装置1内に記録媒体Pが搬送されていない状態でモータ70の駆動を継続して、トルク測定制御を行う。例えば、第1のトルク測定制御として、定着ニップFの目標温度180℃、第1の回転速度240mm/sec、で5sec間、像加熱装置13が駆動される。このときのモータ70のトルクの平均値Maが、第1のトルク情報として算出される。その後、第2のトルク測定制御として、定着ニップFの目標温度180℃、第2の回転速度120mm/sec、で5sec間、像加熱装置13が駆動される。こ
のときのモータ70のトルクの平均値Mbが、第2のトルク情報として算出される。そして、第2のトルク測定制御終了後は、像加熱装置13の駆動は停止され、像加熱装置13は次の印刷動作に備える。
In the third embodiment, similarly to the first embodiment, after the image heating device 13 performs the fixing process on the recording medium P, the driving of the motor 70 is continued in a state in which the recording medium P is not conveyed into the image forming apparatus 1, and torque measurement control is performed. For example, as the first torque measurement control, the image heating device 13 is driven for 5 seconds at a target temperature of the fixing nip F of 180° C. and a first rotation speed of 240 mm/sec. The average torque Ma of the motor 70 at this time is calculated as the first torque information. After that, as the second torque measurement control, the image heating device 13 is driven for 5 seconds at a target temperature of the fixing nip F of 180° C. and a second rotation speed of 120 mm/sec. The average torque Mb of the motor 70 at this time is calculated as the second torque information. Then, after the second torque measurement control is completed, the driving of the image heating device 13 is stopped, and the image heating device 13 prepares for the next printing operation.

制御部40は、モータ70の駆動トルクの平均値Ma、Mbが得られると、トルク差MΔ=Ma-Mbを算出する。このようなトルク測定制御を、例えば、通紙枚数5,000枚毎に行い、トルク差MΔの算出を行うことで、トルク差MΔの推移が得られる。図14は、縦軸をトルク差MΔ、横軸を通紙枚数とした場合のトルク差MΔの推移を示すグラフである。図14に示すように、所定の通紙枚数を超えると、通紙枚数が増加してもグラフはほぼ横ばいになり、トルク差MΔはほぼ一定の値となっている。以下、その理由について説明する。 When the control unit 40 obtains the average values Ma and Mb of the driving torque of the motor 70, it calculates the torque difference MΔ = Ma - Mb. This torque measurement control is performed, for example, every 5,000 sheets of paper passed, and the torque difference MΔ is calculated, thereby obtaining the trend of the torque difference MΔ. Figure 14 is a graph showing the trend of the torque difference MΔ with the torque difference MΔ on the vertical axis and the number of sheets passed on the horizontal axis. As shown in Figure 14, once a certain number of sheets is passed, the graph remains almost flat even if the number of sheets passed increases, and the torque difference MΔ remains at an almost constant value. The reason for this will be explained below.

上述の通り、モータ70は加圧ローラ15と他の部材を駆動する駆動源である。従って、モータ70のトルク差MΔは、加圧ローラ15の駆動トルク差TΔとそれ以外の部材の駆動トルク差SΔの和であり、MΔ=TΔ+SΔの関係を有する。ここで、加圧ローラ15の駆動トルク差TΔは、第1の実施例で説明したように、定着フィルム14に介在するグリースGの減少具合に応じて変化する。そのため、駆動トルク差TΔは、通紙枚数の増加に応じて減少するよう推移する。一方で、感光体ドラム19や記録媒体Pを搬送する搬送ローラにおいては、駆動トルクを発生させる主要因が、グリースG等の潤滑剤の影響ではなく、部材同士の直接の摺動や軸受けとの摩擦によるものである。特に、軸受けとの摩擦による影響が支配的である搬送ローラの駆動トルクは、摩擦係数が回転速度に依存しないため、駆動トルクは回転速度によってほぼ変化しない。すなわち、搬送ローラ起因分の駆動トルク差SΔはほぼ0である。一方で、感光体ドラム19の回転トルクの支配的な要因となっているのは、クリーニングブレード18と感光体ドラム19の摩擦である。クリーニングブレード18は粘弾性のある部材で形成されているため、感光体ドラム19との摩擦は回転速度が速いほど大きくなる傾向にある(SΔ>0)。しかし、クリーニングブレード18と感光体ドラム19の摩擦力は、部材の物性と当接圧で決まっており、画像形成装置1が繰り返し使用されてもほとんど変化しない。そのため、感光体ドラム19起因分の駆動トルク差SΔは部材の耐久状態によらずほぼ一定の値である。 As described above, the motor 70 is a driving source that drives the pressure roller 15 and other members. Therefore, the torque difference MΔ of the motor 70 is the sum of the driving torque difference TΔ of the pressure roller 15 and the driving torque difference SΔ of the other members, and has a relationship of MΔ = TΔ + SΔ. Here, the driving torque difference TΔ of the pressure roller 15 changes according to the reduction in the amount of grease G interposed in the fixing film 14, as explained in the first embodiment. Therefore, the driving torque difference TΔ decreases according to the increase in the number of sheets passed through. On the other hand, in the transport roller that transports the photosensitive drum 19 and the recording medium P, the main factor that generates the driving torque is not the influence of a lubricant such as grease G, but the direct sliding between the members and the friction with the bearings. In particular, the driving torque of the transport roller, which is dominated by the influence of friction with the bearings, does not change almost depending on the rotation speed because the friction coefficient does not depend on the rotation speed. In other words, the driving torque difference SΔ due to the transport roller is almost 0. On the other hand, the dominant factor in the rotational torque of the photosensitive drum 19 is the friction between the cleaning blade 18 and the photosensitive drum 19. Because the cleaning blade 18 is made of a viscoelastic material, the friction with the photosensitive drum 19 tends to increase as the rotation speed increases (SΔ>0). However, the frictional force between the cleaning blade 18 and the photosensitive drum 19 is determined by the physical properties of the material and the contact pressure, and does not change much even if the image forming apparatus 1 is used repeatedly. Therefore, the driving torque difference SΔ attributable to the photosensitive drum 19 is an almost constant value regardless of the durability state of the material.

すなわち、通紙枚数の増加に応じて、加圧ローラ15の駆動トルク差TΔは減少する一方で、加圧ローラ15以外の駆動トルク差SΔはほぼ変動しない。そして、像加熱装置13のグリースGが枯渇すると、加圧ローラ15の駆動トルク差TΔも下げ止まる。すなわち、モータ70のトルク差MΔは、記録媒体Pの通紙枚数の増加に伴い始めは減少するが、更に通紙枚数が増加するとほぼ一定の値となり、図14のように示すように推移する。言い換えると、MΔ推移曲線において、トルク差MΔの減少が下げ止まった時点で、加圧ローラ15の駆動トルク差TΔが変化しなくなっており、定着フィルム14の内面とヒータ60の表面の間に介在するグリースGは枯渇直前の状態である。 That is, as the number of sheets of paper increases, the driving torque difference TΔ of the pressure roller 15 decreases, while the driving torque difference SΔ of the rollers other than the pressure roller 15 hardly changes. Then, when the grease G of the image heating device 13 runs out, the driving torque difference TΔ of the pressure roller 15 also stops decreasing. That is, the torque difference MΔ of the motor 70 initially decreases as the number of sheets of recording medium P increases, but as the number of sheets of paper increases further, it becomes an almost constant value, and transitions as shown in FIG. 14. In other words, in the MΔ transition curve, when the decrease in the torque difference MΔ stops decreasing, the driving torque difference TΔ of the pressure roller 15 does not change, and the grease G interposed between the inner surface of the fixing film 14 and the surface of the heater 60 is in a state immediately before being depleted.

そのため、第3の実施例は、通紙枚数1,000枚毎にトルク差MΔの値を算出し、トルク差MΔの変化量からグリースGの残量状態を予測する構成とした。具体的には、トルク測定制御にて算出されたトルク差MΔaの値と、次に行われたトルク測定制御にて算出されたトルク差MΔbの値の変化量が0.2kgf・cm以下となった場合に、グリースGが枯渇直前の状態にあると判定する構成とした。そして、制御部40は、グリースGが枯渇直前の状態であり、スティックスリップが発生する直前であると判定すると、像加熱装置13の寿命をユーザ等に報知する。なお、グリースGが枯渇直前の状態であると判定するトルク差MΔの変化量の閾値は上述の値に限られず、像加熱装置の構成や使用条件等にあわせて変更が可能である。 Therefore, in the third embodiment, the value of the torque difference MΔ is calculated every 1,000 sheets of paper, and the remaining amount of grease G is predicted from the amount of change in the torque difference MΔ. Specifically, when the amount of change between the value of the torque difference MΔa calculated in the torque measurement control and the value of the torque difference MΔb calculated in the torque measurement control performed next is 0.2 kgf·cm or less, it is determined that the grease G is about to run out. Then, when the control unit 40 determines that the grease G is about to run out and that stick-slip is about to occur, it notifies the user, etc. of the life of the image heating device 13. Note that the threshold value of the amount of change in the torque difference MΔ for determining that the grease G is about to run out is not limited to the above-mentioned value, and can be changed according to the configuration of the image heating device, the conditions of use, etc.

以上より、本発明によれば、第3の実施例のように像加熱装置13を駆動する専用モー
タがなく、一つのモータで画像形成装置1全体を駆動する構成においても、定着フィルム14とヒータ60の間に介在するグリースGの残量状態を精度よく予測できる。ひいては、スティックスリップが発生する前に、像加熱装置13の寿命を適正なタイミングで報知できる。
As described above, according to the present invention, even in a configuration in which there is no dedicated motor for driving image heating device 13 as in the third embodiment and the entire image forming apparatus 1 is driven by a single motor, it is possible to accurately predict the remaining amount state of grease G interposed between fixing film 14 and heater 60. Furthermore, it is possible to notify the end of life of image heating device 13 at an appropriate timing before stick-slip occurs.

本実施形態の開示は、以下の構成(及び方法)を含む。
(構成1)
筒状のフィルムと、
前記フィルムの外周面に接触するローラと、
前記フィルムの内部空間に設けられ、前記フィルムを介して前記ローラとニップ部を形成するニップ形成部材と、
を備え、前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に潤滑剤が塗布され、前記ニップ部で記録媒体を挟持搬送する像加熱装置において、
前記ローラのトルク、又は前記ローラの前記トルクと相関のある物理量であるトルク情報として、第1の回転速度で前記ローラが回転したときの前記ローラの第1のトルク情報と、前記第1の回転速度より遅い第2の回転速度で前記ローラが回転したときの前記ローラの第2のトルク情報を取得するトルク検知部と、
前記1のトルク情報及び前記第2のトルク情報に基づいて、前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に介在する前記潤滑剤の残量情報を報知する制御部と、
を更に備えることを特徴とする像加熱装置。
(構成2)
前記トルク検知部は、記録媒体の所定の通紙枚数毎に、前記トルク情報を取得することを特徴とする構成1に記載の像加熱装置。
(構成3)
前記制御部は、前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報の差分量が所定の値以下となった場合に、前記残量情報として前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に介在する前記潤滑剤が枯渇直前であることを報知することを特徴とする構成1又は2に記載の像加熱装置。
(構成4)
前記制御部は、前記第1のトルク情報の前記第2のトルク情報に対する割合が所定の値以下となった場合に、前記残量情報として前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に介在する前記潤滑剤が枯渇直前であることを報知することを特徴とする構成1又は2に記載の像加熱装置。
(構成5)
前記制御部は、前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報の差分量を前記所定の通紙枚数毎に取得し、前記差分量の推移を予測して、前記潤滑剤が枯渇するまでの残りの通紙可能枚数を報知することを特徴とする構成2に記載の像加熱装置。
(構成6)
前記制御部は、第1の通紙枚数のときの前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報の第1の差分量と、前記第1の通紙枚数より多い第2の通紙枚数のときの前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報の第2の差分量との差が所定の値以下となった場合に、前記残量情報として前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に介在する前記潤滑剤が枯渇直前であることを報知することを特徴とする構成1又は2に記載の像加熱装置。
(構成7)
前記制御部は、前記ニップ部で記録媒体が挟持搬送されていないときに、前記ローラを前記第1の回転速度又は前記第2の回転速度で回転させ、その間に前記トルク検知部が前記第1のトルク情報又は前記第2のトルク情報を取得することを特徴とする構成1~6のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
(構成8)
前記制御部は、
記録媒体の定着動作の終了後から、前記ローラの回転駆動停止までの期間、又は、
前記ローラの回転駆動開始後から、記録媒体の定着動作開始前までの期間、又は、
記録媒体の定着動作が終了して前記ローラの回転駆動が停止した後から、次の定着動作のために前記ローラの回転駆動が開始されるまでの期間、のいずれかの期間において、前記ローラを前記第1の回転速度又は前記第2の回転速度で回転させることを特徴とする構成7に記載の像加熱装置。
(構成9)
コイルに流れる電流により駆動されるモータであって、前記ローラを回転駆動させるモータを更に備え、
前記トルク検知部は、前記ローラの前記トルクと相関のある前記物理量として、前記モータのトルクを取得することを特徴とする構成1~9のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
(構成10)
コイルに流れる電流により駆動されるモータであって、前記ローラを回転駆動させるモータを更に備え、
前記トルク検知部は、前記ローラの前記トルクと相関のある前記物理量として、前記コイルに流れる電流の大きさを取得することを特徴とする構成1に記載の像加熱装置。
(構成11)
前記ニップ形成部材は、前記フィルムを加熱するヒータであることを特徴とする構成1~10のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
(構成12)
前記フィルムを加熱するハロゲンヒータを更に備えることを特徴とする構成1~10のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
(構成13)
前記ニップ形成部材は、摺動板であることを特徴とする構成12に記載の像加熱装置。
(構成14)
磁性コアや励磁コイルにより構成され、前記フィルムを加熱する加熱部材を更に備えることを特徴とする構成1~10のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
(構成15)
前記ニップ形成部材は、前記フィルムの回転を案内するガイド部材であることを特徴とする構成14に記載の像加熱装置。
(構成16)
筒状のフィルムと、
前記フィルムの外周面に接触するローラと、
前記フィルムの内部空間に設けられ、前記フィルムを介して前記ローラとニップ部を形成するニップ形成部材と、
を備え、前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に潤滑剤が塗布され、前記ニップ部で記録媒体を挟持搬送する像加熱装置において、
第1の回転速度で前記ローラが回転した場合における前記ローラの第1のトルクと、前記第1の回転速度より遅い第2の回転速度で前記ローラが回転した場合における前記ローラの第2のトルクと、の変動量が、第1の変動量である場合、前記潤滑剤に関する情報の報知を行わず、前記第1の変動量より少ない第2の変動量である場合、前記潤滑剤に関する情報の報知を行うことを特徴とする像加熱装置。
(構成17)
前記第1のトルクと前記第2のトルクを取得し、前記変動量を算出する制御部を更に備えることを特徴とする構成16に記載の像加熱装置。
(構成18)
前記第1のトルクと相関性のある物理量である第1のトルク情報と、前記第2のトルクと相関のある物理量である第2のトルク情報を取得し、前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報との変動量を算出する制御部を更に備えることを特徴とする構成16に記載
の像加熱装置。
(構成19)
コイルに流れる電流により駆動されるモータであって、前記ローラを回転駆動させるモータを更に備え、
前記コイルに流れる電流から前記第1のトルク及び前記第2のトルクを取得することを特徴とする構成16~18のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
(構成20)
前記ニップ形成部材は、前記フィルムを加熱するヒータであることを特徴とする構成16~19のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
(構成21)
前記フィルムを加熱するハロゲンヒータを更に備えることを特徴とする構成16~19のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
(構成22)
前記ニップ形成部材は、摺動板であることを特徴とする構成21に記載の像加熱装置。
(構成23)
磁性コアや励磁コイルにより構成され、前記フィルムを加熱する加熱部材を更に備えることを特徴とする構成16~19のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
(構成24)
前記ニップ形成部材は、前記フィルムの回転を案内するガイド部材であることを特徴とする構成23に記載の像加熱装置。
(構成25)
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を記録材に定着する構成1~24のいずれか一の構成に記載の像加熱装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
The disclosure of this embodiment includes the following configurations (and methods).
(Configuration 1)
A cylindrical film;
A roller that contacts an outer peripheral surface of the film;
a nip forming member provided in an internal space of the film and forming a nip portion with the roller via the film;
a lubricant is applied between the film and the nip forming member, and a recording medium is nipped and conveyed at the nip portion,
a torque detection unit that acquires, as torque information that is a torque of the roller or a physical quantity correlated with the torque of the roller, first torque information of the roller when the roller rotates at a first rotation speed and second torque information of the roller when the roller rotates at a second rotation speed that is slower than the first rotation speed;
a control unit that notifies information on a remaining amount of the lubricant interposed between the film and the nip forming member based on the first torque information and the second torque information;
An image heating apparatus further comprising:
(Configuration 2)
2. The image heating apparatus according to configuration 1, wherein the torque detection section acquires the torque information every time a predetermined number of sheets of the recording medium are passed through.
(Configuration 3)
The image heating apparatus described in configuration 1 or 2, characterized in that when the difference between the first torque information and the second torque information becomes equal to or less than a predetermined value, the control unit reports, as the remaining amount information, that the lubricant interposed between the film and the nip forming member is about to run out.
(Configuration 4)
The image heating apparatus described in configuration 1 or 2, characterized in that when a ratio of the first torque information to the second torque information becomes equal to or less than a predetermined value, the control unit reports, as the remaining amount information, that the lubricant interposed between the film and the nip forming member is about to run out.
(Configuration 5)
The image heating apparatus described in configuration 2, characterized in that the control unit acquires a difference between the first torque information and the second torque information for each of the specified number of sheets passed, predicts a change in the difference, and notifies the remaining number of sheets that can be passed until the lubricant is depleted.
(Configuration 6)
The image heating apparatus described in configuration 1 or 2, characterized in that when a difference between a first difference amount between the first torque information and the second torque information at a first number of sheets passed and a second difference amount between the first torque information and the second torque information at a second number of sheets passed that is greater than the first number of sheets passed becomes less than a predetermined value, the control unit reports, as the remaining amount information, that the lubricant interposed between the film and the nip forming member is about to run out.
(Configuration 7)
The image heating apparatus described in any one of configurations 1 to 6, characterized in that the control unit rotates the roller at the first rotation speed or the second rotation speed when a recording medium is not nipped and transported in the nip portion, and during that time, the torque detection unit acquires the first torque information or the second torque information.
(Configuration 8)
The control unit is
The period from the end of the fixing operation of the recording medium to the stop of the rotational drive of the roller, or
A period from when the roller starts to rotate until when the fixing operation of the recording medium starts, or
The image heating apparatus described in Configuration 7, characterized in that the roller is rotated at the first rotation speed or the second rotation speed during any period from after the fixing operation of the recording medium is completed and the rotational driving of the roller is stopped to when the rotational driving of the roller is started for the next fixing operation.
(Configuration 9)
a motor driven by a current flowing through a coil to rotate the roller;
10. The image heating apparatus according to any one of configurations 1 to 9, wherein the torque detection unit obtains the torque of the motor as the physical quantity correlated with the torque of the roller.
(Configuration 10)
a motor driven by a current flowing through a coil to rotate the roller;
2. The image heating apparatus according to configuration 1, wherein the torque detection section obtains a magnitude of a current flowing through the coil as the physical quantity correlated with the torque of the roller.
(Configuration 11)
11. The image heating apparatus according to any one of configurations 1 to 10, wherein the nip forming member is a heater that heats the film.
(Configuration 12)
11. The image heating apparatus according to any one of configurations 1 to 10, further comprising a halogen heater that heats the film.
(Configuration 13)
13. The image heating apparatus according to configuration 12, wherein the nip forming member is a sliding plate.
(Configuration 14)
11. An image heating apparatus according to any one of configurations 1 to 10, further comprising a heating member that is constituted by a magnetic core and an exciting coil, and that heats the film.
(Configuration 15)
15. An image heating apparatus according to configuration 14, wherein the nip forming member is a guide member that guides the rotation of the film.
(Configuration 16)
A cylindrical film;
A roller that contacts an outer peripheral surface of the film;
a nip forming member provided in an internal space of the film and forming a nip portion with the roller via the film;
a lubricant is applied between the film and the nip forming member, and a recording medium is nipped and conveyed at the nip portion,
an image heating apparatus comprising: an image heating device, the image heating device comprising: an image heating device that, when a variation amount between a first torque of the roller when the roller rotates at a first rotational speed and a second torque of the roller when the roller rotates at a second rotational speed slower than the first rotational speed, does not notify information about the lubricant when the variation amount is a first variation amount; and, when the variation amount is a second variation amount which is smaller than the first variation amount, notifies information about the lubricant.
(Configuration 17)
17. The image heating apparatus according to configuration 16, further comprising a control unit that acquires the first torque and the second torque and calculates the amount of fluctuation.
(Configuration 18)
The image heating apparatus described in configuration 16, further comprising a control unit that acquires first torque information which is a physical quantity correlated with the first torque and second torque information which is a physical quantity correlated with the second torque, and calculates an amount of variation between the first torque information and the second torque information.
(Configuration 19)
a motor driven by a current flowing through a coil to rotate the roller;
19. The image heating apparatus according to any one of Configurations 16 to 18, wherein the first torque and the second torque are obtained from a current flowing through the coil.
(Configuration 20)
20. An image heating apparatus according to any one of Configurations 16 to 19, wherein the nip forming member is a heater that heats the film.
(Configuration 21)
20. An image heating apparatus according to any one of Structures 16 to 19, further comprising a halogen heater that heats the film.
(Configuration 22)
22. The image heating apparatus according to configuration 21, wherein the nip forming member is a sliding plate.
(Configuration 23)
20. An image heating apparatus according to any one of Structures 16 to 19, further comprising a heating member that is constituted by a magnetic core and an exciting coil, and that heats the film.
(Configuration 24)
24. An image heating apparatus according to configuration 23, wherein the nip forming member is a guide member that guides the rotation of the film.
(Configuration 25)
an image forming section for forming an image on a recording material;
An image heating apparatus according to any one of configurations 1 to 24, which fixes an image formed on a recording material to the recording material;
An image forming apparatus comprising:

13…像加熱装置、14…定着フィルム(フィルム)、15…加圧ローラ(ローラ)、40…制御部、60…ヒータ(ニップ形成部材)、F…定着ニップ(ニップ部)、G…グリース(潤滑剤)、P…記録材 13... Image heating device, 14... Fixing film (film), 15... Pressure roller (roller), 40... Control unit, 60... Heater (nip forming member), F... Fixing nip (nip portion), G... Grease (lubricant), P... Recording material

Claims (10)

記録材に画像を形成する画像形成部と、
筒状のフィルムと、前記フィルムの外周面に接触するローラと、前記フィルムの内部空間に設けられ、前記フィルムを介して前記ローラとニップ部を形成するニップ形成部材と、を有し、記録材に形成された画像を記録材に定着する像加熱装置と、
コイルに流れる電流により駆動されるモータであって、前記ローラを回転駆動させ、且つ前記画像形成部を駆動する駆動源であるモータと、
を備え、前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に潤滑剤が塗布され、前記ニップ部で記録媒体を挟持搬送する画像形成装置において、
前記ニップ形成部材は、前記フィルムを加熱するヒータであって、所定の温度になるように制御されるヒータを含み、
前記ローラのトルクに関するトルク情報として、第1の回転速度で前記ローラが回転したときの前記ローラの第1のトルク情報と、前記第1の回転速度より遅い第2の回転速度で前記ローラが回転したときの前記ローラの第2のトルク情報を、前記モータの前記コイルに流れる電流値を測定することにより取得するトルク検知部と、
前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報の差分の変化量が所定値以下となった場合に、前記潤滑剤が枯渇状態にあると判定し、ユーザに前記像加熱装置の寿命を報知する制御部と、を更に備え
前記トルク検知部は、前記ヒータが互いに同一の温度で制御される状態において、前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報を取得することを特徴とする画像形成装置。
an image forming section for forming an image on a recording material;
an image heating device including a cylindrical film, a roller that contacts an outer peripheral surface of the film, and a nip forming member that is provided in an internal space of the film and forms a nip portion with the roller via the film, and fixes an image formed on a recording material to the recording material;
a motor that is driven by a current flowing through a coil, the motor being a drive source that drives the roller to rotate and drives the image forming unit;
a lubricant is applied between the film and the nip forming member, and a recording medium is nipped and conveyed at the nip portion,
the nip forming member includes a heater that heats the film and is controlled to a predetermined temperature;
a torque detection unit that acquires, as torque information related to the torque of the roller, first torque information of the roller when the roller rotates at a first rotation speed and second torque information of the roller when the roller rotates at a second rotation speed slower than the first rotation speed, by measuring a current value flowing through the coil of the motor;
a control unit that determines that the lubricant is depleted when a change amount of a difference between the first torque information and the second torque information becomes equal to or less than a predetermined value, and notifies a user of the end of life of the image heating apparatus ,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the torque detection unit obtains the first torque information and the second torque information in a state in which the heaters are controlled to have the same temperature.
前記トルク検知部は、記録媒体の一定の通紙枚数毎に、前記トルク情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, characterized in that the torque detection unit acquires the torque information every time a certain number of sheets of recording medium are passed through. 前記制御部は、前記第1のトルク情報と前記第2のトルク情報の差分量を前記一定の通紙枚数毎に取得し、前記差分量の推移を予測して、前記潤滑剤が枯渇するまでの残りの通紙可能枚数を報知することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The image forming device according to claim 2, characterized in that the control unit acquires the difference between the first torque information and the second torque information for each of the fixed number of sheets passed, predicts the change in the difference, and notifies the remaining number of sheets that can be passed before the lubricant runs out. 前記制御部は、前記ニップ部で記録媒体が挟持搬送されていないときに、前記ローラを
前記第1の回転速度又は前記第2の回転速度で回転させ、その間に前記トルク検知部が前記第1のトルク情報又は前記第2のトルク情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit rotates the roller at the first rotational speed or the second rotational speed when a recording medium is not being nipped and transported in the nip portion, and during that time, the torque detection unit acquires the first torque information or the second torque information.
前記制御部は、
記録媒体の定着動作の終了後から、前記ローラの回転駆動停止までの期間、又は、
前記ローラの回転駆動開始後から、記録媒体の定着動作開始前までの期間、又は、
記録媒体の定着動作が終了して前記ローラの回転駆動が停止した後から、次の定着動作のために前記ローラの回転駆動が開始されるまでの期間、のいずれかの期間において、前記ローラを前記第1の回転速度又は前記第2の回転速度で回転させることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
The control unit is
The period from the end of the fixing operation of the recording medium to the stop of the rotational drive of the roller, or
A period from when the roller starts to rotate until when the fixing operation of the recording medium starts, or
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the roller is rotated at the first rotation speed or the second rotation speed during any period from after the fixing operation of the recording medium is completed and the rotational drive of the roller is stopped until the rotational drive of the roller is started for the next fixing operation.
前記ニップ形成部材は、前記フィルムを加熱するヒータであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, characterized in that the nip forming member is a heater that heats the film. 前記フィルムを加熱するハロゲンヒータを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a halogen heater for heating the film. 前記ニップ形成部材は、摺動板であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 The image forming device according to claim 7, characterized in that the nip forming member is a sliding plate. 磁性コアや励磁コイルにより構成され、前記フィルムを加熱する加熱部材を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a heating member that is configured with a magnetic core and an excitation coil and that heats the film. 前記ニップ形成部材は、前記フィルムの回転を案内するガイド部材であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 9, characterized in that the nip forming member is a guide member that guides the rotation of the film.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001027858A (en) 1999-07-14 2001-01-30 Canon Inc Heating device, image heating device and image forming device
JP2018031836A (en) 2016-08-23 2018-03-01 キヤノン株式会社 Image heating apparatus and image forming apparatus
JP2019012172A (en) 2017-06-30 2019-01-24 キヤノン株式会社 Fixing member, heat fixing device, and image forming apparatus
JP2019113583A (en) 2017-12-20 2019-07-11 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2019215409A (en) 2018-06-12 2019-12-19 コニカミノルタ株式会社 Life prediction device, image forming apparatus, and life prediction program
JP2020086202A (en) 2018-11-28 2020-06-04 コニカミノルタ株式会社 Image forming device and information acquisition method for predicting temporal change
JP2020201433A (en) 2019-06-12 2020-12-17 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2022091646A (en) 2020-12-09 2022-06-21 キヤノン株式会社 Heating device and image forming device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001027858A (en) 1999-07-14 2001-01-30 Canon Inc Heating device, image heating device and image forming device
JP2018031836A (en) 2016-08-23 2018-03-01 キヤノン株式会社 Image heating apparatus and image forming apparatus
JP2019012172A (en) 2017-06-30 2019-01-24 キヤノン株式会社 Fixing member, heat fixing device, and image forming apparatus
JP2019113583A (en) 2017-12-20 2019-07-11 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2019215409A (en) 2018-06-12 2019-12-19 コニカミノルタ株式会社 Life prediction device, image forming apparatus, and life prediction program
JP2020086202A (en) 2018-11-28 2020-06-04 コニカミノルタ株式会社 Image forming device and information acquisition method for predicting temporal change
JP2020201433A (en) 2019-06-12 2020-12-17 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
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