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JP2019120787A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2019120787A
JP2019120787A JP2018000524A JP2018000524A JP2019120787A JP 2019120787 A JP2019120787 A JP 2019120787A JP 2018000524 A JP2018000524 A JP 2018000524A JP 2018000524 A JP2018000524 A JP 2018000524A JP 2019120787 A JP2019120787 A JP 2019120787A
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temperature rise
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宇都宮皓一
Koichi Utsunomiya
瀬下卓弥
Takuya Seshita
後藤創
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Abstract

To provide a fixing device that can achieve both prevention of the occurrence of an abnormal sound due to self-excited vibration of a nip forming member, and prevention of an excessive increase in temperature of a fixing member.SOLUTION: A fixing device of the present invention can execute excessive temperature increase prevention rotation for rotating a fixing member without heating when a temperature detected by temperature detection means reaches a predetermined temperature after completion of fixing, comprises usage history acquisition means that acquires the usage history of the device, and changes at least one of the start time and duration time of the excessive temperature increase prevention rotation on the basis of the usage history. When the usage history exceeds a first prescribed value, the fixing device returns both the start time and duration time of the excessive temperature increase prevention rotation to default values. The fixing device can thus achieve both prevention of the occurrence of an abnormal sound due to self-excited vibration of a nip forming member, and prevention of an excessive increase in temperature of the fixing member.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.

プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化及び高速化について市場要求が強くなってきている。上記画像形成装置では、電子写真記録・静電記録・磁気記録などの画像形成プロセスにより形成したトナー画像(未定着トナー像)を、直接もしくは中間転写体を介して記録材シート・印刷紙・感光紙・静電記録紙などの記録材に転写する。そして、このトナー像を担持した記録材を定着装置に通してトナー像を記録材上に定着している。   In recent years, market demands for energy saving and speeding up of image forming apparatuses such as printers, copiers and facsimiles have become strong. In the above image forming apparatus, a toner image (unfixed toner image) formed by an image forming process such as electrophotographic recording, electrostatic recording, magnetic recording, etc. is directly or through an intermediate transfer member, recording material sheet, printing paper, photosensitive Transfer to a recording material such as paper or electrostatic recording paper. Then, the recording material carrying the toner image is passed through a fixing device to fix the toner image on the recording material.

定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式などの接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。例えば、特許文献1には、無端ベルトを用いる構成において、そのベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮できる定着装置が提案されている。この定着装置は、定着ベルトや定着フィルムなどの定着部材を低熱容量化することで、近年の消費電力低減(省エネルギー化)及びウォームアップタイム短縮(高速化)の要求に対応している。   As a fixing device, a fixing device of a contact heating method such as a heat roller method, a film heating method, or an electromagnetic induction heating method is widely adopted. For example, in a configuration using an endless belt, Patent Document 1 proposes a fixing device capable of warming the entire belt and shortening the first print time from the heating standby time. This fixing device responds to the recent demand for reduction in power consumption (energy saving) and shortening of warm-up time (speeding up) by reducing the heat capacity of fixing members such as a fixing belt and a fixing film.

このような低熱容量化された構成の場合、熱し易く冷め易い特性から、温度が変動し易く、定着部材の温度が目標制御温度に対して異常に昇温すること、すなわちオーバーシュートが発生し易くなる。このオーバーシュートが発生した場合、定着部材の温度が高温となり、劣化若しくは破損のおそれがある。また、定着部材の温度が目標制御温度に対して安定しないことにより、定着後の画質が安定しないおそれもある。   In the case of such a low heat capacity configuration, the temperature is apt to fluctuate due to the characteristic of being easy to heat and cool, and the temperature of the fixing member is abnormally raised with respect to the target control temperature, that is, overshoot tends to occur. Become. If this overshoot occurs, the temperature of the fixing member becomes high, which may cause deterioration or damage. Further, since the temperature of the fixing member is not stable with respect to the target control temperature, the image quality after fixing may not be stable.

これらの問題に対し、特許文献2には、印刷動作終了後に定着熱源への電力供給をオフして定着部材を回転させる電力供給オフ回転時間を変更する回転時間変更制御回路を備え、回転時間変更制御回路は、印刷動作時の条件により、電力供給オフ回転時間を変更する定着装置が開示されている。   To address these problems, Patent Document 2 includes a rotation time change control circuit that changes the power supply off rotation time for turning the fixing member off by turning off the power supply to the fixing heat source after the printing operation is completed. The control circuit discloses a fixing device that changes the power supply OFF rotation time according to the condition at the time of printing operation.

この定着装置は、オーバーシュートの抑制により、結果として定着部材の劣化、破損を防ぐことができる。また、温度が安定することにより、定着後の画質を安定化させることもできる。   This fixing device can prevent deterioration and damage of the fixing member as a result by suppressing the overshoot. Further, by stabilizing the temperature, it is possible to stabilize the image quality after fixing.

本発明の目的は、ニップ形成部材の自励振動による異音発生の防止と、定着部材の過昇温の防止を両立できる定着装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a fixing device capable of achieving both prevention of abnormal noise generation due to self-excited vibration of the nip forming member and prevention of excessive temperature rise of the fixing member.

上記課題は、熱源により加熱される回転可能な定着部材と、前記定着部材の外側に設けられ、前記定着部材に対向する加圧部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記定着部材と前記加圧部材との間に定着ニップを形成するニップ形成部材と、前記定着部材の内周面と前記ニップ形成部材の間に介在する潤滑剤と、前記定着部材及び前記加圧部材の少なくとも一方の温度を検知する温度検知手段とを備え、定着完了後、前記温度検知手段が検知した温度が所定の温度に達している場合、前記定着部材を非加熱で回転させる過昇温防止回転を実施可能な定着装置において、装置の使用履歴を取得する使用履歴取得手段を備え、前記使用履歴に基づいて前記過昇温防止回転の開始温度及び継続時間の少なくとも一方を変更すること、及び前記使用履歴が第1の規定値を超えた場合、前記過昇温防止回転の開始温度及び継続時間のいずれも初期設定値に戻すことを特徴とする定着装置によって解決される。   The above problems are provided by a rotatable fixing member heated by a heat source, a pressure member provided on the outer side of the fixing member and facing the fixing member, and an inner side of the fixing member, and the fixing member and the fixing member. A nip forming member for forming a fixing nip with the pressure member, a lubricant interposed between the inner circumferential surface of the fixing member and the nip forming member, and at least one of the fixing member and the pressure member A temperature detection means for detecting a temperature is provided, and after fixing is completed, when the temperature detected by the temperature detection means reaches a predetermined temperature, it is possible to carry out the excessive temperature rise prevention rotation for rotating the fixing member without heating In the fixing device, there is provided use history acquisition means for acquiring a use history of the apparatus, and changing at least one of the start temperature and the duration of the excessive temperature rise preventing rotation based on the use history, and If the history exceeds a first predetermined value, it is solved by the fixing device and returning to the initial set value neither the starting temperature and duration of the excessive temperature rise preventing rotation.

本発明の定着装置は、使用履歴に基づいて過昇温防止回転の開始温度及び継続時間の少なくとも一方を変更する。また、使用履歴が第1の規定値を超えた場合、過昇温防止回転の開始温度及び継続時間のいずれも初期設定値に戻す。したがって、ニップ形成部材の自励振動による異音発生の防止と、定着部材の過昇温の防止を両立できる   The fixing device of the present invention changes at least one of the start temperature and the duration of the overheat prevention rotation based on the use history. In addition, when the usage history exceeds the first specified value, both the start temperature and the duration time of the excessive temperature rise prevention rotation are returned to the initial set values. Therefore, it is possible to simultaneously prevent the generation of abnormal noise due to the self-excited vibration of the nip forming member and the prevention of excessive temperature rise of the fixing member.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略的な断面構成図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る定着装置を示す概略的な断面構成図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る、過昇温防止回転の設定値を規定する条件を示すグラフ(単一条件)である。It is a graph (single condition) which shows the conditions which prescribe the setting value of rotation-examination prevention rotation concerning one embodiment of the present invention. 条件I〜IIIで規定される設定値を示す図である。It is a figure which shows the setting value prescribed | regulated by conditions I-III. 本発明の別の実施形態に係る、過昇温防止回転の設定値を規定する条件を示すグラフ(複合条件)である。It is a graph (compound condition) which shows the conditions which prescribe the setting value of rotation-examination prevention rotation concerning another embodiment of the present invention.

以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。   Hereinafter, before describing the embodiments, preliminary matters for facilitating the understanding of the embodiments will be described.

特許文献1のような無端ベルトを用いる定着装置では、ニップ部が摺動構成となっている。そのため、定着装置が十分な耐久性を有するように、そのニップ部に潤滑剤が塗布される。しかし、この潤滑剤が混合潤滑領域(流体潤滑と固体潤滑が混ざった不安定な潤滑状態)にあるとき、ニップ部の自励振動による異音が発生するおそれがある。   In a fixing device using an endless belt as described in Patent Document 1, the nip portion has a sliding configuration. Therefore, a lubricant is applied to the nip portion so that the fixing device has sufficient durability. However, when this lubricant is in the mixed lubrication area (unstable lubrication state in which fluid lubrication and solid lubrication are mixed), noise may be generated due to self-excited vibration of the nip portion.

この異音は、(1)動き始め(回転開始時)、(2)潤滑剤の粘度が低い(すなわち、高温状態)、(3)摺動速度が遅い(回転速度が遅い)、(4)圧力が高い、との4つの要因が満たされると生じやすいことが、過去の知見から分かっている。   This abnormal noise is (1) beginning to move (at the start of rotation), (2) the viscosity of the lubricant is low (ie, high temperature), (3) the sliding speed is slow (the rotational speed is slow), (4) It is known from past findings that it is likely to occur when the four factors of high pressure are satisfied.

先の特許文献2にて、印刷完了後に定着部材を非加熱で回転させ、定着部材の過昇温を防ぐ方法を説明した。この非加熱の回転(以下、過昇温防止回転(非加熱回転)と呼ぶ)を実施する場合、上記4つの要因を満たすと、ニップ部の自励振動による異音が発生する。   Patent Document 2 described above describes a method for preventing the temperature rise of the fixing member by rotating the fixing member without heating after completion of printing. When the non-heating rotation (hereinafter, referred to as excessive temperature rise preventing rotation (non-heating rotation)) is performed, if the above four factors are satisfied, noise due to self-excited vibration of the nip portion is generated.

また、定着装置の経時変化でみると、使用初期(新品)には潤滑剤が潤沢にあり、また、使用後期(製品寿命に近い)には潤滑剤が枯渇しているため、異音の発生が抑制される。しかし、使用初期を過ぎてから後期に至るまでの間には、潤滑剤が中途半端に減少した状態(混合潤滑領域)にあり、自励振動による異音が発生し易くなる。   Also, looking at the change with time of the fixing device, the lubricant is abundant at the early stage of use (new), and the lubricant is exhausted at the later stage of use (close to the product life). Is suppressed. However, the lubricant is in an incompletely reduced state (mixed lubrication region) from the early stage of use to the late stage, and noise due to self-oscillation tends to occur.

定着部材の保護の観点から、過昇温防止回転を実施することは有用である。したがって、過昇温防止回転によって生じる異音を、定着装置の全使用期間にわたって防ぐことが望ましい。   From the viewpoint of protection of the fixing member, it is useful to carry out the overheat protection rotation. Therefore, it is desirable to prevent abnormal noise generated by the overheat protection rotation for the entire use period of the fixing device.

以下の実施形態では、ニップ形成部材の自励振動による異音発生の防止と、定着部材の過昇温の防止を両立できる定着装置について説明する。   In the following embodiments, a fixing device capable of achieving both prevention of abnormal noise generation due to self-excited vibration of the nip forming member and prevention of excessive temperature rise of the fixing member will be described.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略的な断面構成図である。画像形成装置1は、タンデム型カラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央には、4つの作像部4Y、4M、4C、4Kが設けられている。各作像部4Y、4M、4C、4Kは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の異なる色の現像剤を収容している以外は同じ構成となっている。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 is a tandem color laser printer, and four image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K are provided at the center of the apparatus main body. The image forming units 4Y, 4M, 4C and 4K contain developers of different colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) corresponding to color separation components of a color image. It has the same configuration except for

具体的に述べると、各作像部4Y、4M、4C、4Kは、潜像担持体としてのドラム状の感光体5と、感光体5の表面を帯電させる帯電装置6と、感光体5の表面にトナーを供給する現像装置7と、感光体5の表面を清掃するクリーニング装置8などを備える。なお、図1では、ブラックの作像部4Kに関してのみ感光体5、帯電装置6、現像装置7、クリーニング装置8に各符号を付し、その他の作像部4Y、4M、4Cでは符号を省略している。   Specifically, each of the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K includes a drum-shaped photosensitive member 5 as a latent image carrier, a charging device 6 for charging the surface of the photosensitive member 5, and the photosensitive member 5. The developing device 7 for supplying toner to the surface, and the cleaning device 8 for cleaning the surface of the photosensitive member 5 are provided. In FIG. 1, the photosensitive member 5, the charging device 6, the developing device 7, and the cleaning device 8 are designated by reference numerals only for the black imaging unit 4 K, and the reference numerals are omitted for the other imaging units 4 Y, 4 M, and 4 C. doing.

各作像部4Y、4M、4C、4Kの下方には、感光体5の表面を露光する露光装置9が配設されている。露光装置9は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて各感光体5の表面へレーザー光を照射するようになっている。   Under the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K, an exposure device 9 for exposing the surface of the photosensitive member 5 is disposed. The exposure device 9 includes a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and irradiates the surface of each photosensitive member 5 with a laser beam based on image data.

各作像部4Y、4M、4C、4Kの上方には、転写装置3が配設されている。転写装置3は、転写体としての中間転写ベルト30と、一次転写手段としての4つの一次転写ローラ31と、二次転写手段としての二次転写ローラ36と、二次転写バックアップローラ32とを備える。また、転写装置3は、クリーニングバックアップローラ33と、テンションローラ34、ベルトクリーニング装置35とを備えている。   The transfer device 3 is disposed above the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K. The transfer device 3 includes an intermediate transfer belt 30 as a transfer body, four primary transfer rollers 31 as primary transfer means, a secondary transfer roller 36 as secondary transfer means, and a secondary transfer backup roller 32. . The transfer device 3 further includes a cleaning backup roller 33, a tension roller 34, and a belt cleaning device 35.

中間転写ベルト30は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ32、クリーニングバックアップローラ33及びテンションローラ34によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ32が回転駆動することによって、中間転写ベルト30は図の矢印で示す方向に周回走行(回転)するようになっている。   The intermediate transfer belt 30 is an endless belt, and is stretched by a secondary transfer backup roller 32, a cleaning backup roller 33, and a tension roller 34. Here, when the secondary transfer backup roller 32 is rotationally driven, the intermediate transfer belt 30 travels (rotates) in the direction indicated by the arrow in the drawing.

4つの一次転写ローラ31は、それぞれ、各感光体5との間で中間転写ベルト30を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ31には、電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が各一次転写ローラ31に印加されるようになっている。   The four primary transfer rollers 31 respectively sandwich the intermediate transfer belt 30 with the respective photosensitive members 5 to form a primary transfer nip. Further, a power supply is connected to each primary transfer roller 31 so that a predetermined DC voltage (DC) and / or an alternating voltage (AC) is applied to each primary transfer roller 31.

二次転写ローラ36は、二次転写バックアップローラ32との間で中間転写ベルト30を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ31と同様、二次転写ローラ36にも電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が二次転写ローラ36に印加されるようになっている。   The secondary transfer roller 36 sandwiches the intermediate transfer belt 30 with the secondary transfer backup roller 32 to form a secondary transfer nip. Further, as in the case of the primary transfer roller 31, a power supply is connected to the secondary transfer roller 36 so that a predetermined DC voltage (DC) and / or an AC voltage (AC) is applied to the secondary transfer roller 36. It has become.

プリンタ本体の上部には、ボトル収容部2が設けられており、ボトル収容部2には補給用のトナーを収容した4つのトナーボトル2Y、2M、2C、2Kが着脱可能に装着されている。各トナーボトル2Y、2M、2C、2Kと各現像装置7との間には、図示しない補給路が設けられ、この補給路を介して各トナーボトル2Y、2M、2C、2Kから各現像装置7へトナーが補給されるようになっている。   In the upper part of the printer main body, a bottle storage portion 2 is provided, and four toner bottles 2Y, 2M, 2C, 2K containing toner for replenishment are detachably mounted in the bottle storage portion 2. A supply passage (not shown) is provided between each toner bottle 2Y, 2M, 2C, 2K and each developing device 7, and each developing device 7 is provided with each toner bottle 2Y, 2M, 2C, 2K through this supply passage. Toner is replenished.

一方、プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙Pを収容した給紙トレイ10や、給紙トレイ10から用紙Pを搬出する給紙ローラ11などが設けられている。ここで、記録媒体の概念には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙など)、トレーシングペーパ、OHPシートなどが含まれる。また、図示しないが、手差し給紙機構が設けられていてもよい。   On the other hand, at the lower portion of the printer main body, a paper feed tray 10 accommodating paper P as a recording medium, a paper feed roller 11 for discharging the paper P from the paper feed tray 10 and the like are provided. Here, the concept of the recording medium includes, in addition to plain paper, thick paper, postcard, envelope, thin paper, coated paper (such as coated paper and art paper), tracing paper, OHP sheet, and the like. Although not shown, a manual sheet feeding mechanism may be provided.

プリンタ本体内には、用紙Pを給紙トレイ10から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Rが配設されている。搬送路Rにおいて、二次転写ローラ36よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Pを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ12が配設されている。   In the printer main body, a conveyance path R for discharging the sheet P from the sheet feed tray 10 through the secondary transfer nip and out of the apparatus is disposed. In the conveyance path R, on the upstream side of the secondary transfer roller 36 in the sheet conveyance direction, a pair of registration rollers 12 as conveyance means for conveying the sheet P to the secondary transfer nip is disposed.

また、二次転写ローラ36よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Pに転写された未定着画像を定着するための定着装置20が配設されている。さらに、定着装置20よりも搬送路Rの用紙搬送方向下流側には、用紙Pを装置外へ排出するための一対の排紙ローラ13が設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙Pをストックするための排紙トレイ14が設けられている。   Further, on the downstream side of the secondary transfer roller 36 in the sheet conveyance direction, a fixing device 20 for fixing the unfixed image transferred to the sheet P is disposed. Further, on the downstream side of the fixing device 20 in the sheet conveyance direction of the conveyance path R, a pair of sheet discharge rollers 13 for discharging the sheet P to the outside of the apparatus is provided. Further, a sheet discharge tray 14 for stocking the sheet P discharged to the outside of the apparatus is provided on the upper surface portion of the printer main body.

続いて、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。作像動作が開始されると、各作像部4Y、4M、4C、4Kにおける各感光体5が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体5の表面が帯電装置6によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体5の表面には、露光装置9からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体5の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体5に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体5上に形成された静電潜像に、各現像装置7によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視像化)される。   Subsequently, the basic operation of the printer according to the present embodiment will be described. When the image forming operation is started, each photosensitive member 5 in each of the image forming units 4Y, 4M, 4C, 4K is rotationally driven clockwise by a driving device (not shown), and the surface of each photosensitive member 5 is charged. Is uniformly charged to a predetermined polarity. Laser light is irradiated from the exposure device 9 on the surface of each charged photosensitive member 5 to form an electrostatic latent image on the surface of each photosensitive member 5. At this time, the image information to be exposed on each photosensitive member 5 is monochrome image information obtained by decomposing a desired full color image into yellow, magenta, cyan and black color information. Thus, the electrostatic latent image is visualized (visualized) as a toner image by supplying toner to each electrostatic latent image formed on each photosensitive member 5 by each developing device 7 .

また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ32が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト30を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ31に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ31と各感光体5との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。   Further, when the image forming operation is started, the secondary transfer backup roller 32 is rotationally driven counterclockwise in the figure to cause the intermediate transfer belt 30 to run in the direction shown by the arrow in the figure. Then, a constant voltage or a constant current controlled voltage having a reverse polarity to the charging polarity of the toner is applied to each primary transfer roller 31. As a result, a transfer electric field is formed at the primary transfer nip between each primary transfer roller 31 and each photoconductor 5.

その後、各感光体5の回転に伴い、感光体5上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、この一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体5上のトナー画像が中間転写ベルト30上に順次重ね合わされ転写される。かくして、中間転写ベルト30の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト30に転写されなかった各感光体5上のトナーは、クリーニング装置8によって除去される。その後、除電装置によって各感光体5の表面が除電され、表面電位が初期化される。   Thereafter, when the toner image of each color on the photosensitive member 5 reaches the primary transfer nip as the photosensitive member 5 rotates, the toner image on each photosensitive member 5 is generated by the transfer electric field formed in the primary transfer nip. Are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 30. Thus, a full color toner image is carried on the surface of the intermediate transfer belt 30. Further, the toner on each photosensitive member 5 which has not been transferred to the intermediate transfer belt 30 is removed by the cleaning device 8. Thereafter, the surface of each photosensitive member 5 is neutralized by the static elimination device, and the surface potential is initialized.

画像形成装置1の下部では、給紙ローラ11が回転駆動を開始し、給紙トレイ10から用紙Pが搬送路Rに送り出される。搬送路Rに送り出された用紙Pは、レジストローラ12によってタイミングを計られて、二次転写ローラ36と二次転写バックアップローラ32との間の二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ36には、中間転写ベルト30上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。   At the lower part of the image forming apparatus 1, the sheet feeding roller 11 starts rotational driving, and the sheet P is fed out from the sheet feeding tray 10 to the conveyance path R. The sheet P fed to the conveyance path R is timed by the registration roller 12 and is sent to the secondary transfer nip between the secondary transfer roller 36 and the secondary transfer backup roller 32. At this time, a transfer voltage having a polarity opposite to that of the toner charging polarity of the toner image on the intermediate transfer belt 30 is applied to the secondary transfer roller 36, whereby a transfer electric field is formed in the secondary transfer nip. .

その後、中間転写ベルト30の周回走行に伴って、中間転写ベルト30上のトナー画が二次転写ニップに達したときに、この二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト30上のトナー画像が用紙P上に一括して転写される。また、このとき用紙Pに転写されなかった中間転写ベルト30上の残トナーは、ベルトクリーニング装置35によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。   Thereafter, when the toner image on the intermediate transfer belt 30 reaches the secondary transfer nip as the intermediate transfer belt 30 circulates, the transfer electric field formed in the secondary transfer nip causes the toner image on the intermediate transfer belt 30 to The toner images on the sheet P are collectively transferred onto the sheet P. At this time, the residual toner on the intermediate transfer belt 30 which has not been transferred to the sheet P is removed by the belt cleaning device 35, and the removed toner is conveyed to a waste toner container (not shown) and collected.

その後、用紙Pは定着装置20へと搬送され、定着装置20によって用紙P上のトナー画像が当該用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、排紙ローラ13によって装置外へ排出され、排紙トレイ14上にストックされる。   Thereafter, the sheet P is conveyed to the fixing device 20, and the toner image on the sheet P is fixed to the sheet P by the fixing device 20. Then, the sheet P is discharged to the outside of the apparatus by the sheet discharge roller 13 and is stocked on the sheet discharge tray 14.

以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作である。これ以外にも、4つの作像部4Y、4M、4C、4Kのいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つの作像部を使用して、二色又は三色の画像を形成したりすることも可能である。   The above description is an image forming operation when forming a full color image on a sheet. In addition to this, one of the four image forming units 4Y, 4M, 4C, 4K may be used to form a monochromatic image, or two or three image forming units may be used to perform two colors or three colors. It is also possible to form a color image.

図2は、本発明の一実施形態に係る定着装置を示す概略的な断面構成図である。定着装置20は、回転可能な定着部材である定着ベルト21と、定着ベルト21の内部に設けられ、定着ベルト21を加熱する熱源であるハロゲンヒータ22と、定着ベルト21の外側に設けられ、定着ベルト21に対向する加圧部材である加圧ローラ23とを有する。   FIG. 2 is a schematic sectional view showing a fixing device according to an embodiment of the present invention. The fixing device 20 includes a fixing belt 21 which is a rotatable fixing member, and a halogen heater 22 which is provided inside the fixing belt 21 and which heats the fixing belt 21 and which is provided outside the fixing belt 21. And a pressure roller 23, which is a pressure member facing the belt 21.

また、定着装置20は、定着ベルト21の内部に設けられ、定着ベルト21と加圧ローラ23との間に定着ニップNを形成するニップ形成部材24と、定着ベルト21の長手方向両端に設けられ、定着ベルト21の回転をガイドする保持部材25とを有する。   The fixing device 20 is provided inside the fixing belt 21 and provided at both ends in the longitudinal direction of the fixing belt 21 and a nip forming member 24 forming the fixing nip N between the fixing belt 21 and the pressure roller 23. And a holding member 25 for guiding the rotation of the fixing belt 21.

定着ベルト21は定着ニップNを形成しない部分においては、ベルト保護部材26により保護されるように構成してもよい。また、加圧ローラ23を除く上記の部品は一対の保持部材25に内包されている。保持部材25は定着ベルト21をガイドするガイド手段としても機能している。   The fixing belt 21 may be configured to be protected by the belt protection member 26 in a portion where the fixing nip N is not formed. Further, the above components except the pressure roller 23 are included in the pair of holding members 25. The holding member 25 also functions as a guide unit for guiding the fixing belt 21.

ハロゲンヒータ22が発光して定着ベルト21が直接加熱される領域は、遮光部材27によって制御される。遮光部材27の形状は、例えば、通紙される記録紙の幅に合わせた遮光面積が設けられた段付き形状となっており、定着ベルト21の内側に沿って非接触で回動するように配置され、回動して加熱に不必要な領域を遮蔽する。   An area where the fixing belt 21 is directly heated by the halogen heater 22 emitting light is controlled by the light shielding member 27. The shape of the light shielding member 27 is, for example, a stepped shape in which a light shielding area is provided in accordance with the width of the recording paper to be passed, and rotates in a noncontact manner along the inside of the fixing belt 21. Placed and pivoted to shield areas not needed for heating.

定着ベルト21は、ニッケル若しくはSUSなどの金属ベルト、又はポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルト(若しくはフィルム)である。ベルトの表層には、PFA又はPTFE層などの離型層が設けられ、トナーが付着しないように離型性を持たせている。   The fixing belt 21 is an endless belt (or film) using a metal belt such as nickel or SUS, or a resin material such as polyimide. A release layer such as a PFA layer or a PTFE layer is provided on the surface layer of the belt, and has a release property so that the toner does not adhere.

ベルト(若しくはフィルム)の基材と離型層の間には、シリコーンゴム層などで形成された弾性層を設けることが望ましい。シリコーンゴム層を設けない場合、熱容量が小さくなり、定着性が向上する。しかし、未定着画像を押し潰して定着させるときに、ベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ(ユズ肌画像)が残るおそれがある。   It is desirable to provide an elastic layer formed of a silicone rubber layer or the like between the base material of the belt (or film) and the releasing layer. When the silicone rubber layer is not provided, the heat capacity is reduced and the fixability is improved. However, when the unfixed image is crushed and fixed, the minute unevenness on the belt surface may be transferred to the image, and the uneven glossiness (yuzu skin image) may be left on the solid portion of the image.

したがって、シリコーンゴム層を100(μm)以上の厚さで設けることが望ましく、シリコーンゴム層の変形により微小な凹凸を吸収して、ユズ肌画像を改善できる。   Therefore, it is desirable to provide the silicone rubber layer with a thickness of 100 (μm) or more, and the fine unevenness can be absorbed by the deformation of the silicone rubber layer to improve the dull skin image.

加圧ローラ23は、芯金23aに弾性ゴム層23bが設けられ、その弾性ゴム層23bの表面に離型性を得るための離型層(PFA又はPTFE層)が設けられている。加圧ローラ23は画像形成装置1に設けられたモータなどの駆動源からギアを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧ローラ23はスプリングなどにより定着ベルト21側に押し付けられ、弾性ゴム層23bが押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を生成する。   In the pressure roller 23, an elastic rubber layer 23b is provided on a cored bar 23a, and a release layer (PFA or PTFE layer) for obtaining releasability is provided on the surface of the elastic rubber layer 23b. The pressure roller 23 is rotated by transmitting a driving force from a driving source such as a motor provided in the image forming apparatus 1 through a gear. The pressure roller 23 is pressed against the fixing belt 21 by a spring or the like, and the elastic rubber layer 23 b is crushed and deformed to generate a predetermined nip width.

加圧ローラ23は中空のローラであってもよく、その中空内部にハロゲンヒータなどの熱源を有してもよい。弾性ゴム層23bはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ23の内部に熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムは断熱性が高く、定着ベルト21の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。   The pressure roller 23 may be a hollow roller, and may have a heat source such as a halogen heater inside the hollow. The elastic rubber layer 23 b may be solid rubber, but if there is no heat source inside the pressure roller 23, sponge rubber may be used. Sponge rubber is more desirable because it has high thermal insulation and the heat of fixing belt 21 is less likely to be taken away.

図2には、熱源としてのハロゲンヒータ22が示されているが、これに代えて誘導加熱装置(IH)、抵抗発熱体、又はカーボンヒータなどを用いてもよい。   Although the halogen heater 22 as a heat source is shown by FIG. 2, it may replace with this and may use an induction heating apparatus (IH), a resistance heating element, or a carbon heater.

ニップ形成部材24の定着ニップNは平坦形状であるが、これに限定されず、凹形状やその他の形状であってもよい。例えば、定着ニップNの形状を凹形状とすると、記録材の先端の排出方向が加圧ローラ23寄りになり、分離性が向上する。したがって、ジャムの発生が抑制される効果がある。   The fixing nip N of the nip forming member 24 has a flat shape, but is not limited to this, and may have a concave shape or another shape. For example, when the shape of the fixing nip N is a concave shape, the discharge direction of the leading end of the recording material is closer to the pressure roller 23, and the separability is improved. Therefore, there is an effect that the occurrence of jamming is suppressed.

また、ニップ形成部材24には、その表面に摺動部材である摺動シートを巻き付け、定着ベルト21の内面と摺動させてもよい。これに代えて、ニップ形成部材24を、定着ベルト21の内面と直接摺動させてもよい。また、定着ベルト21の内周面とニップ形成部材24の間(摺動面)には潤滑剤が介在している。   In addition, a sliding sheet, which is a sliding member, may be wound around the surface of the nip forming member 24 so as to slide on the inner surface of the fixing belt 21. Alternatively, the nip forming member 24 may slide directly on the inner surface of the fixing belt 21. A lubricant is interposed between the inner circumferential surface of the fixing belt 21 and the nip forming member 24 (sliding surface).

定着ベルト21の内部には、定着ニップNを支持するための支持部材であるステー28が設けられている。ステー28は、加圧ローラ23により圧力を受けるニップ形成部材24の撓みを防止するので、軸方向で均一なニップ幅を得ることができる。このステー28は、両端部が保持部材25に保持され、位置決めされている。   Inside the fixing belt 21, a stay 28 which is a support member for supporting the fixing nip N is provided. The stay 28 prevents deflection of the nip forming member 24 that is subjected to pressure by the pressure roller 23, so that it is possible to obtain a uniform nip width in the axial direction. Both ends of the stay 28 are held by the holding member 25 and positioned.

ハロゲンヒータ22とステー28の間には、反射部材29が設けられている。この反射部材29は、ハロゲンヒータ22からの輻射熱などを反射し、ステー28が加熱されることによる無駄なエネルギー消費を抑制する。なお、反射部材29を備える代わりにステー28の表面に断熱処理又は鏡面処理を行っても同様の効果を得ることができる。   A reflective member 29 is provided between the halogen heater 22 and the stay 28. The reflection member 29 reflects radiant heat and the like from the halogen heater 22 and suppresses wasteful energy consumption due to the stay 28 being heated. The same effect can be obtained even if the surface of the stay 28 is heat-insulated or mirror-polished instead of including the reflection member 29.

さらに定着装置20は、通紙枚数、定着部材の走行距離、投入されたジョブ数、及び装置の回転トルクの少なくともいずれかの値を使用履歴の値として取得する使用履歴取得手段37を有する。また、定着ベルト21及び加圧ローラ23の少なくともいずれか一方の温度を検知する温度検知手段38を有する。   The fixing device 20 further includes usage history acquisition means 37 for acquiring at least one of the number of sheets, the traveling distance of the fixing member, the number of jobs input, and the rotational torque of the device as the value of usage history. In addition, a temperature detection unit 38 that detects the temperature of at least one of the fixing belt 21 and the pressure roller 23 is provided.

なお、使用履歴取得手段37は定着装置20又は画像形成装置1のいずれに設けることができるが、画像形成装置1側に設けることがより好ましい。定着装置20の交換時に破棄又は再利用のための処理をする手間やコストが不要なためである。   The use history acquisition means 37 can be provided in either the fixing device 20 or the image forming apparatus 1, but is more preferably provided in the image forming apparatus 1 side. This is because it is unnecessary to perform processing for discarding or reusing at the time of replacement of the fixing device 20 and cost.

また、温度検知手段38は、定着ベルト21が余熱により局所的に加熱される領域、すなわちハロゲンヒータ22に最も近く最も温度が高くなる領域に配設することが好ましい。   Further, it is preferable that the temperature detection means 38 be disposed in the area where the fixing belt 21 is locally heated by the residual heat, ie, the area where the temperature is the closest to the halogen heater 22 and the temperature is the highest.

このような構成の定着装置20において、加圧ローラ23が駆動源により回転し、定着ニップNで定着ベルト21に駆動力が伝達されることにより、定着ベルト21も回転する。定着ベルト21は定着ニップNで挟み込まれて回転し、定着ニップN以外では両端部で保持部材25にガイドされ、走行する。   In the fixing device 20 having such a configuration, the pressure roller 23 is rotated by the driving source, and the driving force is transmitted to the fixing belt 21 at the fixing nip N, whereby the fixing belt 21 is also rotated. The fixing belt 21 is nipped and rotated by the fixing nip N, and is guided by the holding members 25 at both ends except for the fixing nip N and travels.

上記のような構成により安価で、ウォームアップが速い定着装置を実現することができる。   With the above-described configuration, it is possible to realize a fixing device that is inexpensive and has a fast warm-up.

次に、本発明の課題について詳細に説明する。   Next, the subject of the present invention will be described in detail.

(自励振動による異音発生)
先の図2に示した定着装置20は、定着ベルト21が加圧ローラ23の駆動力を受けて連れ回る。すなわち、定着ベルト21の内周面とニップ形成部材24とが摺動する構成となっている。そのため、ニップ形成部材24の表面を低摩擦係数のシート材などで覆い、そのシート材に潤滑剤を塗布したり、定着ベルト21の内周面に直接潤滑剤を塗布したりして、ベルト内周面との摩擦係数を下げている。
(Generation of noise due to self-oscillation)
In the fixing device 20 shown in FIG. 2 described above, the fixing belt 21 rotates in response to the driving force of the pressure roller 23. That is, the inner circumferential surface of the fixing belt 21 and the nip forming member 24 slide. Therefore, the surface of the nip forming member 24 is covered with a sheet material having a low coefficient of friction, the lubricant is applied to the sheet material, or the lubricant is directly applied to the inner peripheral surface of the fixing belt 21. The coefficient of friction with the peripheral surface is lowered.

潤滑剤が用いられることにより、摺動部分の潤滑状態は、使用初期(新品)〜使用後期(経時品)において大きく3つに分類される。   By using a lubricant, the lubrication state of the sliding portion is roughly classified into three from the initial use (new) to the late use (temporary goods).

(1)使用初期(新品):摺動部分に潤滑剤が潤沢にあり、油膜によって摺動面間が完全に離れている理想的な潤滑状態(流体潤滑領域)である。
(2)使用初期〜使用後期までの間:潤滑剤が減少しており、油膜が薄くなり、摺動面の凸部同士の接触が局部的に生じている潤滑状態(混合潤滑領域)である。
(3)使用後期(経時品):潤滑剤が枯渇しており、摺動面の凸部同士の接触が生じている潤滑状態(固体潤滑領域)である。
(1) Initial use (new): It is an ideal lubrication state (fluid lubrication area) in which the lubricant is abundant in the sliding portion and the sliding surfaces are completely separated by the oil film.
(2) From the beginning of use to the end of use: Lubricant is decreasing, the oil film is thin, and the contact between convex parts on the sliding surface is locally in a lubrication state (mixed lubrication area) .
(3) Late use period (temporary product): Lubricant is exhausted, and it is in a lubricated state (solid lubrication region) in which contact between the convex portions on the sliding surface occurs.

上記(2)の混合潤滑領域では、定着ベルト21の内面とニップ形成部材24との摺動によって異音が発生し易いことが分かっている。この異音の周波数は、概ねニップ形成部材24の固有振動数と一致するので、ニップ形成部材24が自励振動して異音を発生していると考えられる。   In the mixed lubrication area of (2), it is known that abnormal noise is likely to be generated due to the sliding between the inner surface of the fixing belt 21 and the nip forming member 24. Since the frequency of this abnormal noise almost coincides with the natural frequency of the nip forming member 24, it is considered that the nip forming member 24 self-excites and generates abnormal noise.

また、この異音は、定着装置20の線速(回転速度)が遅く、潤滑剤が高温で(すなわち、潤滑剤の粘度が低い)、摺動面の圧力が高いと発生し易い。回転速度が遅いと発生し易いため、動き始め(回転開始から一定の線速に到達するまでの過渡期)も発生しやすい。   Further, the abnormal noise is likely to occur when the linear velocity (rotational velocity) of the fixing device 20 is low, the lubricant is at a high temperature (that is, the viscosity of the lubricant is low), and the pressure on the sliding surface is high. Since it tends to occur when the rotational speed is low, the movement start (transition period from the start of rotation to reaching a constant linear velocity) is also likely to occur.

(過昇温防止回転)
次に、過昇温防止回転について説明する。定着装置の定着動作が完了し、定着部材(定着ベルト21など)の回転が停止した際、熱源の余熱によって定着部材(特に熱源近傍)が過度に温度上昇する場合がある。定着完了後の過度な温度上昇は、定着部材に熱変形を生じさせ、場合によってはその熱変形した部分が塑性変形(キンク)となる。その後の定着動作でそのキンク部が加圧部材によって加圧されると、強い繰り返し応力が生じ、最終的に定着部材が破断するおそれがある。
(Over temperature rise prevention rotation)
Next, the excessive temperature rise prevention rotation will be described. When the fixing operation of the fixing device is completed and the rotation of the fixing member (such as the fixing belt 21) is stopped, the temperature of the fixing member (particularly, in the vicinity of the heat source) may increase excessively due to the remaining heat of the heat source. Excessive temperature rise after the completion of fixing causes the fixing member to be thermally deformed, and in some cases, the thermally deformed portion becomes plastic deformation (kink). When the kink portion is pressurized by the pressing member in the subsequent fixing operation, strong repeated stress is generated, and the fixing member may be finally broken.

これを防止するには、熱源の余熱で定着部材の温度が過度に上昇した際、非加熱で定着部材を回転させて、定着部材を均熱化することが有効である(過昇温防止回転)。   In order to prevent this, it is effective to rotate the fixing member without heating when the temperature of the fixing member rises excessively due to the residual heat of the heat source to equalize the temperature of the fixing member ).

しかし、この過昇温防止回転は、上記したように自励振動による異音発生を生じるおそれがある。そのため、定着部材の過昇温を防止しながらも、ニップ形成部材24の自励振動による異音を発生させない定着装置が望ましい。   However, as described above, the excessive temperature rise prevention rotation may cause abnormal noise due to self-excited vibration. Therefore, it is desirable that a fixing device that does not generate abnormal noise due to self-excited vibration of the nip forming member 24 while preventing excessive temperature rise of the fixing member.

これらの考察から、摺動部分の潤滑状態が混合潤滑領域にあるとき(使用初期〜使用後期までの間)には、潤滑剤が高温でないうちに過昇温防止回転を開始し、また、その回転を実施する回数を少なくすれば、異音発生を抑制できる。   From these considerations, when the lubricated state of the sliding portion is in the mixed lubrication region (during the in-use period to the in-use period), the overheat prevention rotation is started while the lubricant is not at a high temperature, and If the number of rotations is reduced, abnormal noise can be suppressed.

そこで本実施形態では、定着装置の使用履歴に基づいて過昇温防止回転の開始温度及び継続時間の少なくとも一方を変更することで、自励振動による異音発生の防止と、定着部材の過昇温の防止を両立する。   In the present embodiment, therefore, at least one of the start temperature and the duration time of the excessive temperature rise prevention rotation is changed based on the usage history of the fixing device, thereby preventing abnormal noise generation due to self-excited vibration, and excessive increase of the fixing member. It is compatible with the prevention of temperature.

図3は、使用履歴(通紙枚数)と、過昇温防止回転の設定値を規定する条件との関係を示すグラフである。図3において、横軸は使用履歴(通紙枚数)であって、製品寿命での総通紙枚数に対する(累積)通紙枚数の割合(%)を示している。本実施形態では、定着装置の製品寿命における総通紙枚数を300K(枚)としている。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the usage history (the number of sheets passed) and the conditions for defining the set value of the excessive temperature rise prevention rotation. In FIG. 3, the horizontal axis is the use history (the number of sheets passed), and indicates the ratio (%) of the (accumulated) number of sheets to the total number of sheets in the product life. In the present embodiment, the total sheet number in the product life of the fixing device is 300 K (sheets).

また、図4は、条件I〜IIIで規定される設定値(過昇温防止回転の回転開始温度及び回転継続時間)を示す図である。例えば、条件Iの場合、定着部材の温度が180℃のとき、過昇温防止回転を10秒間継続して実施する。条件II、IIIも、開始温度及び継続時間が異なること以外は同じである。   Moreover, FIG. 4 is a figure which shows the setting value (The rotation start temperature and rotation continuation time of over temperature rise prevention rotation) prescribed | regulated by conditions I-III. For example, in the case of condition I, when the temperature of the fixing member is 180 ° C., the excessive temperature rise prevention rotation is continuously performed for 10 seconds. Conditions II, III are the same except for the onset temperature and duration.

なお、条件Iは、回転開始温度及び回転継続時間の初期設定値(デフォルト値)でもある。   Condition I is also an initial set value (default value) of the rotation start temperature and the rotation continuation time.

図3に示すように、通紙枚数の割合(通紙枚数)が2%(=6K)までは、使用初期とみなし、条件Iのままとする。使用初期では、潤滑剤が潤沢にあり(流体潤滑状態)、異音が発生しにくいと考えられるため、回転開始温度を高く(180℃)、回転継続時間を短くする(10秒)。回転継続時間を短くするのは、過昇温防止回転によって定着部材の走行距離が伸びる(定着装置が劣化する)のを防ぐためでもある。   As shown in FIG. 3, up to 2% (= 6K) of the ratio of the number of sheets (number of sheets) is regarded as the initial use, and the condition I is maintained. At the initial stage of use, the lubricant is abundant (fluid lubrication state), and it is considered that abnormal noise hardly occurs, so the rotation start temperature is increased (180 ° C.), and the rotation duration is shortened (10 seconds). The reason why the rotation duration time is shortened is also to prevent the traveling distance of the fixing member from being extended (the fixing device is deteriorated) by the excessive temperature rise preventing rotation.

通紙枚数の割合(通紙枚数)が2%(=6K)から20%(=60K)の間は、潤滑剤が中途半端に存在する、いわゆる混合潤滑領域であると考えられる。この期間は異音が発生するリスクが高いので、条件IIIに変更する。すなわち、回転開始温度を低く(165℃)、回転継続時間を長くする(30秒)。   When the ratio of the number of sheets (number of sheets) is 2% (= 6K) to 20% (= 60K), it is considered to be a so-called mixed lubrication area in which the lubricant is present at a halfway position. This period is changed to condition III because there is a high risk of noise. That is, the rotation start temperature is lowered (165 ° C.), and the rotation duration is increased (30 seconds).

回転継続時間を長くするのは、複数回の過昇温防止回転が生じることを防ぐためである。特に連続通紙時は定着部材が高温であり、短時間の回転時間ではその温度が均一化されないと考えられる。そうなると、頻繁に過昇温防止回転を実施することになるので、異音発生のリスクが高まる。したがって、混合潤滑領域では1回の過昇温防止回転の継続時間を長くし、複数回の過昇温防止回転が生じることを防ぐ。   The rotation duration time is increased in order to prevent the occurrence of multiple overheat prevention rotations. In particular, it is considered that the fixing member is at a high temperature during continuous sheet feeding, and the temperature is not uniformed in a short rotation time. In that case, since the overheat prevention rotation is frequently performed, the risk of noise generation increases. Therefore, in the mixed lubrication region, the duration of one overheat prevention rotation is lengthened to prevent the occurrence of multiple overheat prevention rotations.

なお、回転開始温度を低くすると、過昇温防止回転の実施回数が増えることも考えられる。そのため、回転開始温度は変更せず(180℃のまま)、回転継続時間を長くする(10秒から30秒へ変更)としてもよい。   In addition, when the rotation start temperature is lowered, it may be considered that the number of times of implementation of the excessive temperature rise prevention rotation is increased. Therefore, the rotation start temperature may be kept unchanged (180 ° C.), and the rotation duration may be increased (changed from 10 seconds to 30 seconds).

通紙枚数の割合(通紙枚数)が20%(=60K)以降は、使用後期とみなされる。これ以後は、潤滑剤の枯渇が進行し、固体潤滑領域にあるといえる。この領域においては、定着装置の回転トルク自体は大きいが安定しているため、条件I(初期設定値)に変更する。すなわち、使用履歴が所定の規定値(第1の規定値)を超えた場合、過昇温防止回転の開始温度及び継続時間のいずれも初期設定値に戻す。初期設定値では、過昇温防止回転の頻度及びその実施時間が少なくなるので(条件I)、定着部材の走行距離の増加を抑えることができ、有利である。   After 20% (= 60K) of the percentage of the number of sheets passing (number of sheets passing), it is considered to be in the later stage of use. From this point on, lubricant depletion progresses and it can be said that it is in the solid lubrication region. In this region, the rotational torque of the fixing device itself is large but stable, so the condition I (initial set value) is changed. That is, when the usage history exceeds the predetermined value (the first predetermined value), both the start temperature and the duration time of the excessive temperature rise prevention rotation are returned to the initial set values. At the initial setting value, the frequency of the excessive temperature rise prevention rotation and its implementation time decrease (condition I), so it is possible to suppress an increase in the traveling distance of the fixing member, which is advantageous.

このように本実施形態では、過昇温防止回転を実施可能な定着装置において、使用履歴(通紙枚数)に基づいて回転動作の開始温度、又は回転動作の継続時間の少なくとも一方を変更する。そして、使用履歴が所定の規定値を超えた場合、回転動作の開始温度、及び回転動作の継続時間のいずれも初期設定値に戻す。これにより、ニップ形成部材の自励振動による異音発生の防止と、定着部材の過昇温の防止を両立することができる。   As described above, in the present embodiment, in the fixing device capable of performing the excessive temperature rise prevention rotation, at least one of the start temperature of the rotation operation or the duration time of the rotation operation is changed based on the use history (the number of sheets). Then, when the usage history exceeds a predetermined specified value, both the start temperature of the rotation operation and the duration time of the rotation operation are returned to the initial set values. Thus, it is possible to simultaneously prevent the occurrence of abnormal noise due to the self-excited vibration of the nip forming member and the prevention of the excessive temperature rise of the fixing member.

なお、本実施形態では、使用履歴として通紙枚数を用いたが、これに限定されない。使用履歴として、走行距離、投入ジョブ数、装置の回転トルク、及び累積使用時間の少なくとも1つを用いて、潤滑剤が混合潤滑状態であるか否かを推定してもよい。   In the present embodiment, the number of sheets passed is used as the usage history, but the present invention is not limited to this. Whether or not the lubricant is in the mixed lubrication state may be estimated using at least one of travel distance, the number of input jobs, rotational torque of the apparatus, and accumulated use time as the use history.

また、回転開始温度、回転継続時間、規定値などの数値は一例である。これらの値は、本発明を適用する定着装置の仕様、潤滑剤の種類などによって適宜変更できる。   In addition, numerical values such as the rotation start temperature, the rotation continuation time, and the specified value are an example. These values can be appropriately changed according to the specification of the fixing device to which the present invention is applied, the type of lubricant, and the like.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、使用履歴として通紙枚数のみを用いた。第2の実施形態では、使用履歴として通紙枚数と、走行距離の2つのパラメータを用いて、それらの値により図3に示す条件I〜IIIを選択する。
Second Embodiment
In the first embodiment, only the number of sheets passed is used as the usage history. In the second embodiment, conditions I to III shown in FIG. 3 are selected based on the values of two parameters of the number of sheets passed and the travel distance as the usage history.

図5は、使用履歴(通紙枚数及び走行距離)と、過昇温防止回転の設定値を規定する条件との関係を示すグラフである。図5において、横軸は使用履歴(通紙枚数)であって、製品寿命での総通紙枚数に対する(累積)通紙枚数の割合(%)を示している。縦軸は定着部材の走行距離であって、製品寿命での総走行距離に対する(累積)走行距離の割合(%)を示している。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the use history (the number of sheets passed and the travel distance) and the condition defining the set value of the excessive temperature rise prevention rotation. In FIG. 5, the horizontal axis is the use history (the number of sheets passed), and indicates the ratio (%) of the (accumulated) number of sheets to the total number of sheets in the product life. The vertical axis represents the traveling distance of the fixing member, and indicates the ratio (%) of the (accumulated) traveling distance to the total traveling distance at the product life.

図5に示すように、通紙枚数の割合(通紙枚数)が2%(=6K)に到達する前と、通紙枚数の割合(通紙枚数)が20%(=60K)以降は、異音が生じないと考えられるため、条件I(初期設定値)を選択する。一方、その間の期間は、通紙枚数(%)及び走行距離(%)で条件を分けている。   As shown in FIG. 5, before the ratio of the number of sheets (the number of sheets) reaches 2% (= 6K) and after the ratio of the number of sheets (the number of sheets) is 20% (= 60K), Condition I (initial set value) is selected because it is considered that no abnormal noise occurs. On the other hand, the period is divided by the number of sheets (%) and the traveling distance (%).

具体的には、通紙枚数の割合(通紙枚数)が2%(=6K)から20%(=60K)の間において、Y=1.7Xと、Y=0.6Xで示される2本の破線でその領域を分割している。   Specifically, when the ratio of the number of sheets (number of sheets) is between 2% (= 6K) to 20% (= 60K), two sheets shown by Y = 1.7X and Y = 0.6X The area is divided by the broken line of.

例えば、破線(Y=0.6X)よりも下の領域は、通紙枚数(%)の割に、走行距離(%)が少ないことを示している。これは、通紙以外での回転動作が少ないこと、すなわち、立ち上げ・復帰による回転動作が、通紙による回転動作に対して少ないことを意味する。これは、連続通紙が多いと推定される領域であり、定着装置も高温になり易い。したがって、潤滑剤の粘度が下がるため、異音も発生しやすい。よって、この領域では条件IIIに変更し、回転開始温度を低く(165℃)、回転継続時間も長く(30秒)する。   For example, the region below the broken line (Y = 0.6 ×) indicates that the travel distance (%) is small relative to the number of sheets (%). This means that the number of rotational operations other than the sheet passing is small, that is, the number of rotational operations due to the rise and return is smaller than that due to the sheet passing. This is an area where it is estimated that the continuous sheet passing is large, and the fixing device also tends to be high temperature. Therefore, since the viscosity of the lubricant is reduced, abnormal noise is also likely to occur. Therefore, in this region, the condition is changed to condition III, the rotation start temperature is lowered (165 ° C.), and the rotation duration is also extended (30 seconds).

一方、破線(Y=1.7X)よりも上の領域は、逆に連続通紙が少ないと推定される領域である。連続通紙が少ないと推定されるため、ユニットは高温になりにくく異音は発生しにくい。よって、この領域では条件Iに変更する。   On the other hand, the area above the broken line (Y = 1.7X) is an area where it is estimated that the continuous sheet passing is small. Since it is estimated that the continuous paper passing is small, the unit does not easily become hot and abnormal noise hardly occurs. Therefore, the condition I is changed in this area.

そして、破線(Y=0.6X)よりも上の領域で、かつ、破線(Y=1.7X)よりも下の領域は、条件Iと条件IIIの間をとって、回転開始温度を(170℃)、回転継続時間を(20秒)とする(条件II)。   Then, the region above the broken line (Y = 0.6 × X) and below the broken line (Y = 1.7 ××) is between the condition I and the condition III, and the rotation start temperature is 170 ° C.), rotation duration (20 seconds) (condition II).

このように本実施形態では、使用履歴として通紙枚数及び走行距離の2つを用いるので、第1の実施形態に比べてよりきめ細かく過昇温防止回転の開始温度及び/又は継続時間を変更できる。   As described above, in the present embodiment, since the number of sheets passed and the traveling distance are used as the usage history, the start temperature and / or the duration of the overheat prevention rotation can be changed more finely than in the first embodiment. .

なお、使用履歴は、通紙枚数及び走行距離の2つの使用に限定されない。通紙枚数、走行距離、投入ジョブ数、装置の回転トルク、及び累積使用時間などの少なくとも2つを用いてもよい。   The usage history is not limited to the two usages of the number of sheets passed and the travel distance. At least two such as the number of sheets to be passed, the traveling distance, the number of input jobs, the rotational torque of the apparatus, and the cumulative use time may be used.

続いて、本発明の有利な構成について説明する。   Subsequently, advantageous configurations of the invention will be described.

先の図3又は図5に示したように、使用履歴が初期の規定値(ここでは、2(%)の通紙枚数、第2の規定値と呼ぶ)に達するまで、過昇温防止回転の開始温度及び継続時間のいずれも初期設定値(条件I)から変更しないことが望ましい。これは、使用初期(新品)では、潤滑剤が潤沢にあるため、異音が発生しにくいためである。   As shown in FIG. 3 or FIG. 5 above, the excessive temperature rise prevention rotation is performed until the usage history reaches the initial specified value (here, it is called 2 (%) sheet number, the second specified value). It is desirable not to change any of the start temperature and the duration time from the initial set value (condition I). This is because in the initial stage of use (new product), the lubricant is abundant, so abnormal noise is less likely to occur.

また、過昇温防止回転の開始温度及び継続時間は、当該過昇温防止回転が完了するまで変更しないことが望ましい。例えば、使用履歴として走行距離を用いるとして、過昇温防止回転の実施中に走行距離が規定値を超えたとしても、当該過昇温防止回転が完了するまでは条件を変更しない。過昇温防止回転が完了した後に、過昇温防止回転の実施条件を変更する。   Moreover, it is desirable not to change the start temperature and the duration of the excessive temperature rise prevention rotation until the excessive temperature rise prevention rotation is completed. For example, assuming that the travel distance is used as the usage history, even if the travel distance exceeds the specified value during the implementation of the over temperature rise prevention rotation, the conditions are not changed until the over temperature rise prevention rotation is completed. After the excessive temperature rise prevention rotation is completed, the implementation condition of the excessive temperature rise prevention rotation is changed.

さらにまた、使用履歴に基づく過昇温防止回転の開始温度、継続時間、使用履歴の規定値は、ユーザが任意に変更可能であることが望ましい。例えば、定着装置又は画像形成装置の外部入力装置を用いて、ユーザが過昇温防止回転の開始温度、継続時間を変更できるようにしてもよい。装置の使用状態、ばらつきなどを考慮し、これらパラメータを変更可能とすることで、そのユーザの装置にとって適した条件に変更できる。   Furthermore, it is desirable that the user can arbitrarily change the start temperature, duration, and use history value of the overheat prevention rotation based on the use history. For example, the user may be able to change the start temperature and duration of the excessive temperature rise prevention rotation by using a fixing device or an external input device of the image forming apparatus. By making these parameters changeable in consideration of the use condition of the device, variations, etc., it is possible to change the conditions suitable for the device of the user.

以上、本発明の好ましい実施形態及び有利な構成について説明した。本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、上記の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The foregoing has described preferred embodiments and advantageous configurations of the present invention. The present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes may be made within the scope of the spirit of the present invention described in the claims unless particularly limited in the above description. It is possible.

また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。   Further, the effects described in the embodiments of the present invention only list the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects according to the present invention are not limited to those described in the embodiments of the present invention.

1 画像形成装置
2 ボトル収容部
2Y、2M、2C、2K トナーボトル
3 転写装置
4Y、4M、4C、4K 作像部
5 感光体
6 帯電装置
7 現像装置
8 クリーニング装置
9 露光装置
10 給紙トレイ
11 給紙ローラ
12 レジストローラ
13 排紙ローラ
14 排紙トレイ
20 定着装置
21 定着ベルト
22 ハロゲンヒータ
23 加圧ローラ
23a 芯金
23b 弾性ゴム層
24 ニップ形成部材
25 保持部材
26 ベルト保護部材
27 遮光部材
28 ステー
29 反射部材
30 中間転写ベルト
31 一次転写ローラ
32 二次転写バックアップローラ
33 クリーニングバックアップローラ
34 テンションローラ
35 ベルトクリーニング装置
36 二次転写ローラ
37 使用履歴取得手段
38 温度検知手段
N 定着ニップ
P 用紙
R 搬送路
Reference Signs List 1 image forming apparatus 2 bottle storage unit 2Y, 2M, 2C, 2K toner bottle 3 transfer device 4Y, 4M, 4C, 4K image forming unit 5 photoconductor 6 charging device 7 developing device 8 cleaning device 9 exposure device 10 paper feeding tray 11 Sheet feed roller 12 registration roller 13 sheet discharge roller 14 sheet discharge tray 20 fixing device 21 fixing belt 22 halogen heater 23 pressure roller 23a core metal 23b elastic rubber layer 24 nip formation member 25 holding member 26 belt protection member 27 light shielding member 28 stay 29 Reflective member 30 Intermediate transfer belt 31 Primary transfer roller 32 Secondary transfer backup roller 33 Cleaning backup roller 34 Tension roller 35 Belt cleaning device 36 Secondary transfer roller 37 Use history acquisition means 38 Temperature detection means N Fixing nip P Paper R Transport path

特開2007−334205号公報JP 2007-334205 A 特開2012−230435号公報JP 2012-230435 A

Claims (7)

熱源により加熱される回転可能な定着部材と、
前記定着部材の外側に設けられ、前記定着部材に対向する加圧部材と、
前記定着部材の内側に設けられ、前記定着部材と前記加圧部材との間に定着ニップを形成するニップ形成部材と、
前記定着部材の内周面と前記ニップ形成部材の間に介在する潤滑剤と、
前記定着部材及び前記加圧部材の少なくとも一方の温度を検知する温度検知手段と
を備え、
定着完了後、前記温度検知手段が検知した温度が所定の温度に達している場合、前記定着部材を非加熱で回転させる過昇温防止回転を実施可能な定着装置において、
装置の使用履歴を取得する使用履歴取得手段を備え、
前記使用履歴に基づいて前記過昇温防止回転の開始温度及び継続時間の少なくとも一方を変更すること、及び
前記使用履歴が第1の規定値を超えた場合、前記過昇温防止回転の開始温度及び継続時間のいずれも初期設定値に戻すことを特徴とする定着装置。
A rotatable fixing member heated by a heat source;
A pressure member provided on the outside of the fixing member and facing the fixing member;
A nip forming member provided inside the fixing member and forming a fixing nip between the fixing member and the pressure member;
A lubricant interposed between the inner circumferential surface of the fixing member and the nip forming member;
Temperature detection means for detecting the temperature of at least one of the fixing member and the pressure member;
After completion of fixing, in the case of the fixing device capable of performing the excessive temperature rise preventing rotation for rotating the fixing member without heating when the temperature detected by the temperature detecting means has reached a predetermined temperature,
Equipped with usage history acquisition means for acquiring device usage history,
Changing at least one of the start temperature and the duration time of the excessive temperature rise prevention rotation based on the use history, and the start temperature of the excessive temperature rise prevention rotation when the use history exceeds a first specified value And a fixing device for restoring the duration to an initial setting value.
前記使用履歴として、通紙枚数、走行距離、投入ジョブ数、装置の回転トルク、及び累積使用時間の少なくとも1つを用いることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein at least one of the number of sheets passing, the traveling distance, the number of input jobs, the rotational torque of the device, and the accumulated use time is used as the use history. 前記使用履歴が前記第1の規定値よりも小さい第2の規定値に達するまで、前記過昇温防止回転の開始温度及び継続時間のいずれも初期設定値から変更しないことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。   The invention is characterized in that neither the start temperature nor the duration time of the excessive temperature rise prevention rotation is changed from an initial set value until the use history reaches a second specified value smaller than the first specified value. The fixing device according to 1 or 2. 通紙枚数、走行距離、投入ジョブ数、装置の回転トルク、及び累積使用時間の少なくとも2つを用いて、前記過昇温防止回転の開始温度及び/又は継続時間を変更することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の定着装置。   The start temperature and / or the duration of the excessive temperature rise prevention rotation are changed using at least two of the number of sheets, traveling distance, number of input jobs, rotational torque of the apparatus, and cumulative use time. The fixing device according to any one of claims 1 to 3. 前記過昇温防止回転の開始温度及び継続時間は、当該過昇温防止回転が完了するまで変更しないことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の定着装置。   The fixing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the start temperature and the duration time of the excessive temperature rise prevention rotation are not changed until the excessive temperature rise prevention rotation is completed. 前記使用履歴に基づく前記過昇温防止回転の開始温度及び継続時間、前記第1の規定値、及び/又は第2の規定値は、ユーザが任意に変更可能であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の定着装置。   The user is able to arbitrarily change the start temperature and duration of the excessive temperature rise prevention rotation, the first predetermined value, and / or the second predetermined value based on the usage history. The fixing device according to any one of 1 to 5. 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の定着装置を備える画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of claims 1 to 6.
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