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JP2008139817A - Fixer and image forming apparatus - Google Patents

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JP2008139817A
JP2008139817A JP2007122011A JP2007122011A JP2008139817A JP 2008139817 A JP2008139817 A JP 2008139817A JP 2007122011 A JP2007122011 A JP 2007122011A JP 2007122011 A JP2007122011 A JP 2007122011A JP 2008139817 A JP2008139817 A JP 2008139817A
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JP
Japan
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cam
pressure
fixing device
fixing
image forming
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Application number
JP2007122011A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunari Mikutsu
泰成 御沓
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to US11/937,101 priority patent/US7664415B2/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixer and an image forming apparatus, in which pressure is optimized and excellent fixing properties are stably secured, in a nip by accurately and simply obtaining the variable relative pressure of a pressure member with respect to a fixing member, when the relative pressure of the pressure member with respect to the fixing member is made variable. <P>SOLUTION: The fixer for the image forming apparatus includes the fixing member 21 configured to fuse a toner image with heat, the pressure member 31 configured to press against the fixing member 21 to form the nip therebetween, variable means 45 to 48, 52 and 53 configured to vary the relative pressure of the pressure member 31 with respect to the fixing member 21 by changing the rotation position of a cam 48, and a drive motor 52 to drive the cam 48 to rotate. Then, the rotation position of the cam 48 is detected by detecting changes in an electrical current that flows in the drive motor 52 when the cam 48 is rotated. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関し、特に、定着部材に対する加圧部材の加圧力を可変する定着装置及び画像形成装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and a fixing device installed therein, and in particular, a fixing device that varies a pressure applied by a pressure member to a fixing member and The present invention relates to an image forming apparatus.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、定着ローラ、定着ベルト、定着スリーブ等の定着部材と、加圧ローラ、加圧ベルト等の加圧部材と、を当接させてニップ部を形成して、そのニップ部に記録媒体を搬送して記録媒体上のトナー像を定着する定着装置が広く用いられている。
そして、このような定着装置では、定着部材に対する加圧部材の加圧力を可変する技術が広く用いられている(例えば、特許文献1〜特許文献3等参照。)。
Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a fixing member such as a fixing roller, a fixing belt, or a fixing sleeve and a pressure member such as a pressure roller or a pressure belt are brought into contact with each other to form a nip portion. 2. Description of the Related Art Fixing devices that form and transport a recording medium to the nip portion to fix a toner image on the recording medium are widely used.
In such a fixing device, a technique for changing the pressure of the pressure member with respect to the fixing member is widely used (see, for example, Patent Document 1 to Patent Document 3).

具体的に、特許文献1等では、定着部材(定着ローラ)を加圧するために加圧部材(加圧ローラ)の軸部に加圧レバーが設置されている。加圧レバーにはカムが係合していて、モータを用いてカムを回転させることによって定着部材に対する加圧部材の接離がおこなわれる。   Specifically, in Patent Document 1 and the like, a pressure lever is provided at the shaft portion of the pressure member (pressure roller) in order to press the fixing member (fixing roller). A cam is engaged with the pressure lever, and the pressure member is brought into contact with and separated from the fixing member by rotating the cam using a motor.

一方、特許文献2等には、定着部材(定着ベルト)の弾性層の変形を防止するために、定着部材に対する加圧部材の加圧力(加圧条件)を任意に調整する技術が開示されている。
また、特許文献3等には、カムの回転によって定着部材に対する加圧部材の接離をおこなう定着装置であって、カムの回転状態をカムに当接するマイクロスイッチで検知する技術が開示されている。
On the other hand, Patent Document 2 and the like disclose a technique for arbitrarily adjusting the pressing force (pressing condition) of the pressing member with respect to the fixing member in order to prevent deformation of the elastic layer of the fixing member (fixing belt). Yes.
Patent Document 3 and the like disclose a fixing device that contacts and separates a pressure member with respect to a fixing member by rotation of a cam, and detects a rotation state of the cam with a micro switch that contacts the cam. .

特開2005−201918号公報JP-A-2005-201918 特開2005−114959号公報JP 2005-114959 A 実開昭58−195255号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-195255

上述した従来の技術は、定着部材に対する加圧部材の加圧状態が正確かつ簡易に把握されていなかった。そのため、ニップ部において所望の加圧力が得られずに、充分な定着性が確保できない場合があった。   In the conventional technology described above, the pressure state of the pressure member with respect to the fixing member has not been accurately and easily grasped. For this reason, a desired pressurizing force cannot be obtained at the nip portion, and sufficient fixability may not be ensured.

このような問題は、記録媒体の紙種(紙厚)に応じてニップ部における加圧力を可変(微調整)してニップ量の最適化をおこなおうとする場合に、特に無視できないものになる。
また、定着部材や加圧部材を小径化しても充分なニップ量を確保するために定着部材や加圧部材に発泡ゴムからなる弾性層を設ける場合にも、弾性層に常に荷重がかかって硬度低下、破泡、圧縮永久ひずみが生じるのを抑止するために、ニップ部における加圧力の可変を頻繁におこなうことになるために、上述の問題は無視できないものになる。
Such a problem is not particularly negligible when trying to optimize the nip amount by varying (finely adjusting) the pressing force in the nip portion according to the paper type (paper thickness) of the recording medium. .
Even when an elastic layer made of foamed rubber is provided on the fixing member or pressure member in order to ensure a sufficient nip amount even if the diameter of the fixing member or pressure member is reduced, the elastic layer is always subjected to a load and hardness. In order to suppress the occurrence of lowering, bubble breakage, and compression set, the above-mentioned problem cannot be ignored because the pressure applied at the nip portion is frequently changed.

このような問題を解決するために、光学センサを用いてカムの回転方向の姿勢(回転位置)を光学的に検知したり、特許文献3等のようにマイクロスイッチを用いてカムの回転方向の姿勢を機械的に検知する方策も考えられる。
しかし、その場合、光学センサやマイクロスイッチの設置スペースを確保する必要があったり、光学センサやマイクロスイッチに関連する部材(例えば、ハーネスや光遮蔽板等である。)を設置する必要があったり、カムの形状が制約されたりしてしまう。
In order to solve such a problem, an optical sensor is used to optically detect the posture (rotational position) of the cam in the rotational direction, or the rotational direction of the cam can be detected using a microswitch as in Patent Document 3 or the like. A measure to detect the posture mechanically is also conceivable.
However, in that case, it is necessary to secure an installation space for the optical sensor or the microswitch, or it is necessary to install a member related to the optical sensor or the microswitch (for example, a harness or a light shielding plate). The shape of the cam is restricted.

なお、上述した問題は、ヒータ等を熱源とするヒータランプ加熱方式の定着装置に限定されたものではなく、電磁誘導加熱方式等の他方式の定着装置に対しても共通するものである。   The above-described problem is not limited to a heater lamp heating type fixing device using a heater or the like as a heat source, but is common to other types of fixing devices such as an electromagnetic induction heating method.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、定着部材に対する加圧部材の相対的な加圧力を可変する場合に、その可変する加圧力が正確かつ簡易に把握されて、ニップ部において加圧力が最適化され良好な定着性が安定的に確保される、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. When the relative pressing force of the pressing member with respect to the fixing member is changed, the changing pressing force is accurately and easily grasped. Another object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus in which a pressing force is optimized at a nip portion and good fixing performance is stably secured.

この発明の請求項1記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を加熱して溶融する定着部材と、前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、カムの回転位置を変化させて前記定着部材に対する前記加圧部材の相対的な加圧力を可変する可変手段と、前記カムを回転駆動する駆動モータと、を備え、前記カムを回転駆動したときに前記駆動モータに流れる電流値の変動を検知して前記カムの回転位置を検出するものである。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing device that heats and melts a toner image, a pressure member that presses against the fixing member to form a nip portion, and changes a rotational position of the cam. And a variable motor that varies the relative pressure of the pressure member relative to the fixing member, and a drive motor that rotationally drives the cam, and a current that flows through the drive motor when the cam is rotationally driven. The rotational position of the cam is detected by detecting a change in value.

また、請求項2記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1記載の発明において、前記カムは、可変する所望の前記加圧力に対応した複数の圧接領域と、回転方向に隣り合う前記圧接領域に移行するための複数の移行領域と、をその周面に備え、前記複数の移行領域は、前記カムの回転にともない当該カムの回転中心軸からの距離が大きく変動するように形成されたものである。   The fixing device according to a second aspect of the present invention is the fixing device according to the first aspect, wherein the cam includes a plurality of pressure contact regions corresponding to the variable desired pressing force and the pressure contact adjacent to the rotation direction. A plurality of transition regions for transition to the region, and the plurality of transition regions are formed such that the distance from the rotation center axis of the cam greatly varies as the cam rotates. Is.

また、請求項3記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項2記載の発明において、前記複数の圧接領域のうち少なくとも1つの圧接領域は、前記加圧力をゼロにするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the second aspect of the present invention, at least one of the plurality of pressure contact areas makes the applied pressure zero.

また、請求項4記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項2又は請求項3に記載の発明において、画像形成装置におけるファーストプリント時間をT1として、記録媒体の搬送が開始されてから当該記録媒体が前記ニップ部に達するまでの時間をT2としたときに、前記複数の圧接領域のうちいずれかの圧接領域に移動するための前記カムの回転駆動時間Tは、
T≦T1−T2
なる関係を満足するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the second or third aspect, wherein the first print time in the image forming apparatus is T1, and the recording medium is started after conveyance of the recording medium is started. When the time until the medium reaches the nip portion is T2, the rotational drive time T of the cam for moving to any one of the plurality of pressure contact areas is:
T ≦ T1-T2
Satisfy the relationship.

また、請求項5記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記可変手段は、前記駆動モータによって前記カムを正逆方向に回転して前記加圧力を増減するように構成されたものである。   The fixing device according to a fifth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the variable means rotates the cam in the forward and reverse directions by the drive motor. The pressure force is configured to increase or decrease.

また、請求項6記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記駆動モータを、DCモータとしたものである。   A fixing device according to a sixth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the drive motor is a DC motor.

また、請求項7記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記定着部材及び前記加圧部材のうち少なくとも一方は、発泡ゴムからなる弾性層を備えたものである。   A fixing device according to a seventh aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein at least one of the fixing member and the pressing member is made of foamed rubber. With a layer.

また、この発明の請求項8記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項7のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。   An image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention includes the fixing device according to any one of the first to seventh aspects.

本発明は、カムを回転させて定着部材に対する加圧部材の相対的な加圧力を可変する場合に、カムを回転駆動する駆動モータの電流値を検知しているために、可変する加圧力が正確かつ簡易に把握されて、ニップ部において加圧力が最適化され良好な定着性が安定的に確保される、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。   The present invention detects the current value of the drive motor that rotationally drives the cam when the cam is rotated to vary the relative pressure of the pressure member with respect to the fixing member. It is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus that can be accurately and simply grasped and the pressing force is optimized at the nip portion to ensure a stable fixing property.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

実施の形態1.
図1〜図4にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としての複写機の装置本体、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写部、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部、12〜14は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着部材としての定着ベルト、31は定着装置20に設置された加圧部材としての加圧ローラ、を示す。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a copying machine as an image forming apparatus, 2 an original reading unit that optically reads image information of an original D, and 3 an exposure light L based on image information read by the original reading unit 2. Is exposed to the photosensitive drum 5, 4 is an image forming unit for forming a toner image (image) on the photosensitive drum 5, and 7 is a toner image formed on the photosensitive drum 5 on the recording medium P. A transfer unit 10 for transferring, a document transport unit for transporting the set document D to the document reading unit 2, 12 to 14 a paper feed unit storing a recording medium P such as transfer paper, and 20 on the recording medium P A fixing device for fixing an unfixed image, 21 is a fixing belt as a fixing member installed in the fixing device 20, and 31 is a pressure roller as a pressure member installed in the fixing device 20.

図1を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部2上を通過する。このとき、原稿読込部2では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部2で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
With reference to FIG. 1, an operation during normal image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is conveyed from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the conveyance roller of the document conveyance unit 10 and passes over the document reading unit 2. At this time, the document reading unit 2 optically reads the image information of the document D passing above.
Then, the optical image information read by the document reading unit 2 is converted into an electric signal and then transmitted to the exposure unit 3 (writing unit). Then, exposure light L such as laser light based on the image information of the electrical signal is emitted from the exposure unit 3 toward the photosensitive drum 5 of the image forming unit 4.

一方、作像部4において、感光体ドラム5は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム5上に画像情報に対応した画像(トナー像)が形成される。
その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、転写部7で、レジストローラにより搬送された記録媒体P上に転写される。
On the other hand, in the image forming unit 4, the photosensitive drum 5 is rotated in the clockwise direction in the drawing, and image information is transferred onto the photosensitive drum 5 through a predetermined image forming process (charging process, exposure process, development process). An image (toner image) corresponding to is formed.
Thereafter, the image formed on the photosensitive drum 5 is transferred by the transfer unit 7 onto the recording medium P conveyed by the registration roller.

一方、転写部7に搬送される記録媒体Pは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部12、13、14のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、最上段の給紙部12が選択されたものとする。)。
そして、給紙部12に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、搬送経路Kの位置に向けて搬送される。
On the other hand, the recording medium P conveyed to the transfer unit 7 operates as follows.
First, one of the plurality of paper feeding units 12, 13, and 14 of the image forming apparatus main body 1 is automatically or manually selected (for example, the uppermost paper feeding unit 12 is selected). To do.)
Then, the uppermost sheet of the recording medium P stored in the paper feeding unit 12 is transported toward the position of the transport path K.

その後、記録媒体Pは、搬送経路Kを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Pは、感光体ドラム5上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部7に向けて搬送される。   Thereafter, the recording medium P passes through the conveyance path K and reaches the position of the registration roller. Then, the recording medium P that has reached the position of the registration roller is conveyed toward the transfer unit 7 at the same timing in order to align with the image formed on the photosensitive drum 5.

そして、転写工程後の記録媒体Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した記録媒体Pは、定着ベルト21と加圧ローラ31との間に送入されて、定着ベルト21から受ける熱と双方の部材21、24から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Pは、定着ベルト21と加圧ローラ31との間(ニップ部である。)から送出された後に、画像形成装置本体1から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
After the transfer process, the recording medium P passes through the position of the transfer unit 7 and then reaches the fixing device 20 through the conveyance path. The recording medium P that has reached the fixing device 20 is fed between the fixing belt 21 and the pressure roller 31, and the image is fixed by the heat received from the fixing belt 21 and the pressure received from both members 21 and 24. The The recording medium P on which the image is fixed is delivered from between the fixing belt 21 and the pressure roller 31 (a nip portion), and then discharged from the image forming apparatus main body 1.
Thus, a series of image forming processes is completed.

次に、図2〜図4にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2は、定着装置20を示す構成図である。図3は、図2の定着装置20に設置されたカム48を示す拡大図である。また、図4は、カム48の回転位置と、カム位置(中心軸からの距離)及びカム48を回転駆動する駆動モータの電流値と、の関係を示すグラフである。
Next, the configuration and operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a configuration diagram showing the fixing device 20. FIG. 3 is an enlarged view showing the cam 48 installed in the fixing device 20 of FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the rotational position of the cam 48, the cam position (distance from the center axis), and the current value of the drive motor that rotationally drives the cam 48.

図2に示すように、定着装置20は、定着ベルト21、ローラ部材22、23、加圧ローラ31、可変手段45〜48、52、53等で構成される。
ここで、定着部材としての定着ベルト21は、図2中の時計方向に走行する無端ベルトであって、2つのローラ部材22、23に張架・支持されている。2つのローラ部材22、23のうち、一方のローラ部材22は定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接していて、他方のローラ部材23の内部にはヒータ24(熱源)が固設されている。定着ベルト21は、ベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造体であって、加圧部材としての加圧ローラ31に圧接してニップ部を形成する。
As shown in FIG. 2, the fixing device 20 includes a fixing belt 21, roller members 22 and 23, a pressure roller 31, variable means 45 to 48, 52 and 53, and the like.
Here, the fixing belt 21 as a fixing member is an endless belt that runs in the clockwise direction in FIG. 2, and is stretched and supported by two roller members 22 and 23. One of the two roller members 22, 23 is in pressure contact with the pressure roller 31 via the fixing belt 21, and a heater 24 (heat source) is fixed inside the other roller member 23. ing. The fixing belt 21 is a multilayer structure in which an elastic layer and a release layer are sequentially laminated on a base layer. The fixing belt 21 is in pressure contact with a pressure roller 31 as a pressure member to form a nip portion.

定着ベルト21の弾性層としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料を用いることができる。特に、弾性層として発泡ゴムを用いる場合には、ニップ部において充分なニップ量を得ることができる。
また、定着ベルト21の離型層としては、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等を用いることができる。定着ベルト21の表層に離型層24を設けることにより、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。
As the elastic layer of the fixing belt 21, an elastic material such as fluorine rubber, silicone rubber, and foamable silicone rubber can be used. In particular, when foamed rubber is used as the elastic layer, a sufficient nip amount can be obtained at the nip portion.
As the release layer of the fixing belt 21, PFA (tetrafluoroethylene bar fluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), or the like can be used. By providing the release layer 24 on the surface layer of the fixing belt 21, the releasability (peelability) with respect to the toner T (toner image) is secured.

一方のローラ部材22は、芯金上に、断熱性を有する発泡ゴムからなる弾性層が形成されたものである。これにより、定着ベルト21の温度低下を軽減するとともに、ローラ部材22が小径であってもニップ部において充分なニップ量を確保することができる。   One roller member 22 is formed by forming an elastic layer made of foam rubber having heat insulation on a cored bar. As a result, a decrease in temperature of the fixing belt 21 can be reduced, and a sufficient nip amount can be secured at the nip portion even if the roller member 22 has a small diameter.

他方のローラ部材23は、熱伝導性の良い金属材料で形成された円筒体である。
ローラ部材23に内設されたヒータ24は、棒状のハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板に固定されている。そして、装置本体1の電源部により出力制御されたヒータ24によってローラ部材23を介して定着ベルト21が加熱されて、その表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、ヒータ24の出力制御は、定着ベルト21表面に対向するサーモパイル41によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ24の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。
The other roller member 23 is a cylindrical body formed of a metal material having good thermal conductivity.
The heater 24 provided in the roller member 23 is a rod-shaped halogen heater, and both ends thereof are fixed to the side plate of the fixing device 20. The fixing belt 21 is heated via the roller member 23 by the heater 24 whose output is controlled by the power supply unit of the apparatus main body 1, and heat is applied to the toner image T on the recording medium P from the surface thereof. The output control of the heater 24 is performed based on the detection result of the belt surface temperature by the thermopile 41 facing the surface of the fixing belt 21. Further, the temperature of the fixing belt 21 (fixing temperature) can be set to a desired temperature by such output control of the heater 24.

また、加圧部材としての加圧ローラ31は、主として、芯金と、芯金の外周面に接着層を介して形成された弾性層と、からなる。加圧ローラ31の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の材料で形成することができる。特に、弾性層として発泡ゴムを用いる場合には、加圧ローラ31が小径であってもニップ部において充分なニップ量を得ることができる。なお、弾性層の表層にPFA等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。   The pressure roller 31 as a pressure member mainly includes a cored bar and an elastic layer formed on the outer peripheral surface of the cored bar via an adhesive layer. The elastic layer of the pressure roller 31 can be formed of a material such as fluorine rubber, silicone rubber, or foamable silicone rubber. In particular, when foamed rubber is used as the elastic layer, a sufficient nip amount can be obtained at the nip portion even if the pressure roller 31 has a small diameter. A thin release layer made of PFA or the like may be provided on the surface layer of the elastic layer.

そして、加圧ローラ31は、レバー45やスプリング46からなる加圧機構によって定着ベルト21に圧接する。こうして、加圧ローラ31と定着ベルト21との間に、所望のニップ部が形成される。
ここで、本実施の形態1における定着装置20は、カム48の回転位置(回転方向の姿勢)を変化させることで、定着ベルト21に対する加圧ローラ31の加圧力を可変して、ニップ部におけるニップ量を可変できるように構成されている。これについては、後で詳しく説明する。
The pressure roller 31 is pressed against the fixing belt 21 by a pressure mechanism including a lever 45 and a spring 46. In this way, a desired nip portion is formed between the pressure roller 31 and the fixing belt 21.
Here, the fixing device 20 according to the first exemplary embodiment changes the pressing position of the pressure roller 31 against the fixing belt 21 by changing the rotational position (the orientation in the rotational direction) of the cam 48, so The nip amount can be varied. This will be described in detail later.

加圧ローラ31に内設されたヒータ32は、棒状のハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板に固定されている。そして、装置本体1の電源部により出力制御されたヒータ32によって加圧ローラ31を介して定着ベルト21が加熱されて、その表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、ヒータ32の出力制御は、加圧ローラ31表面に当接するサーミスタ42によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このように加圧ローラ31側にもヒータ32を設置することによって、定着ベルト21の昇温特性が向上することになる。   The heater 32 provided in the pressure roller 31 is a rod-shaped halogen heater, and both ends thereof are fixed to the side plate of the fixing device 20. The fixing belt 21 is heated via the pressure roller 31 by the heater 32 whose output is controlled by the power supply unit of the apparatus main body 1, and heat is applied to the toner image T on the recording medium P from the surface thereof. Note that the output control of the heater 32 is performed based on the detection result of the roller surface temperature by the thermistor 42 in contact with the surface of the pressure roller 31. In addition, by installing the heater 32 also on the pressure roller 31 side as described above, the temperature rise characteristic of the fixing belt 21 is improved.

定着ベルト21と加圧ローラ31との当接部(ニップ部である。)の入口側には、ニップ部に向けて搬送される記録媒体Pを案内するガイド板(入口ガイド板)が配設されている。また、ニップ部の出口側には、ニップ部から送出される記録媒体Pを案内するガイド板(出口ガイド板)が配設されている。
また、定着ベルト21の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離爪28が配設されている。分離爪28は、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21に巻き付いてしまう不具合を抑止する。
A guide plate (entrance guide plate) for guiding the recording medium P conveyed toward the nip portion is disposed on the entrance side of the contact portion (a nip portion) between the fixing belt 21 and the pressure roller 31. Has been. A guide plate (exit guide plate) for guiding the recording medium P sent from the nip portion is disposed on the outlet side of the nip portion.
Further, a separation claw 28 is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the fixing belt 21 and in the vicinity of the exit side of the nip portion. The separation claw 28 prevents a problem that the recording medium P after the fixing process is wound around the fixing belt 21.

以下、本実施の形態1における定着装置の特徴的な構成・動作について詳述する。
本実施の形態1における定着装置20は、カム48の回転位置(回転方向の姿勢)を変化させることで(カム48を回転させることで)、定着ベルト21に対する加圧ローラ31の加圧力を可変して、ニップ部におけるニップ量を可変できるように構成されている。
The characteristic configuration and operation of the fixing device according to the first embodiment will be described in detail below.
In the fixing device 20 according to the first embodiment, the pressing force of the pressure roller 31 against the fixing belt 21 can be changed by changing the rotational position (posture in the rotational direction) of the cam 48 (by rotating the cam 48). Thus, the nip amount in the nip portion can be varied.

詳しくは、図2を参照して、加圧ローラ31の軸部(不図示である。)に係合するレバー45は、一端側の中心軸45aを中心に回動自在に構成されている。レバー45の一部には、レバー45を下方(定着ベルト21から離間する方向である。)に付勢するスプリング46が設置されている。また、レバー46の他端側には、カム48に係合するコロ47が設置されている。
このような構成により、駆動部52によってカム48が回転駆動されることにより、レバー45の上下動とともに加圧ローラ31が上下動して、定着ベルト21に対する加圧ローラ31の加圧力(ニップ部におけるニップ量)が可変される。
Specifically, referring to FIG. 2, the lever 45 that engages with a shaft portion (not shown) of the pressure roller 31 is configured to be rotatable around a central shaft 45a on one end side. A part of the lever 45 is provided with a spring 46 that urges the lever 45 downward (in a direction away from the fixing belt 21). A roller 47 that engages with the cam 48 is installed on the other end side of the lever 46.
With such a configuration, when the cam 48 is rotationally driven by the drive unit 52, the pressure roller 31 moves up and down along with the vertical movement of the lever 45, and the pressing force of the pressure roller 31 against the fixing belt 21 (nip portion). The nip amount at the time is variable.

ここで、駆動部52は、制御部53によって制御される駆動モータ(駆動源)としてのDCモータと、減速ギア列と、で構成される。すなわち、加圧機構45〜47、カム48、駆動部52(駆動モータ)、制御部53が、定着ベルト21(定着部材)に対する加圧ローラ31(加圧部材)の相対的な加圧力を可変する可変手段として機能することになる。なお、可変手段45〜48、52、53は、駆動部52(駆動モータ)によってカム48を正逆方向に回転させて、ニップ部における加圧力を増減するものである。   Here, the drive unit 52 includes a DC motor as a drive motor (drive source) controlled by the control unit 53 and a reduction gear train. That is, the pressure mechanisms 45 to 47, the cam 48, the drive unit 52 (drive motor), and the control unit 53 can change the relative pressure of the pressure roller 31 (pressure member) with respect to the fixing belt 21 (fixing member). It functions as a variable means. Note that the variable means 45 to 48, 52, and 53 rotate the cam 48 in the forward and reverse directions by the drive unit 52 (drive motor) to increase or decrease the applied pressure at the nip portion.

そして、カム48を回転駆動したときに駆動部52の駆動モータに流れる電流値の変動を制御部53で検知して、カム48の回転位置(回転方向の姿勢)を検出する。
ここで、図3を参照して、カム48の周面には、可変する所望の加圧力に対応した3つの圧接領域F1〜F3と、回転方向に隣り合う圧接領域に移行するための3つの移行領域R1〜R3と、が形成されている。
Then, when the cam 48 is rotationally driven, the control unit 53 detects a change in the value of the current flowing through the drive motor of the drive unit 52, and detects the rotational position (posture in the rotational direction) of the cam 48.
Here, referring to FIG. 3, on the peripheral surface of the cam 48, there are three pressure contact areas F1 to F3 corresponding to a desired variable pressure and three pressure contact areas adjacent to each other in the rotation direction. Transition regions R1 to R3 are formed.

詳しくは、カム48の第1の圧接領域F1をレバー45(コロ47)に当接させるのは、ニップ部における加圧力を低下させる(減圧させる)場合である。定着工程がおこなわれない場合には、制御部53によって第1の圧接領域F1がレバー45に当接するように制御される(この状態で駆動モータの回転が停止される。)。これにより、定着ベルト21や加圧ローラ31に発泡ゴムからなる弾性層を設けても、弾性層に常に大きな荷重がかかることがなくなり、弾性層の硬度低下、破泡、圧縮永久ひずみを抑止することができる。
カム48の第2の圧接領域F2をレバー45(コロ47)に当接させるのは、ニップ部における加圧力を通常値にする場合である。通常の厚さ(紙厚)の記録媒体Pに対して定着工程がおこなわれる場合には、制御部53によって第2の圧接領域F2がレバー45に当接するように制御される。
カム48の第3の圧接領域F3をレバー45(コロ47)に当接させるのは、ニップ部における加圧力を通常値よりも高くする場合である。通常よりも厚い記録媒体P(厚紙)に対して定着工程がおこなわれる場合には、制御部53によって第2の圧接領域F3がレバー45に当接するように制御される。このように、記録媒体Pの紙種(紙厚)に応じてニップ部における加圧力を可変してニップ量の最適化をおこなうことで、常に良好な定着性を得ることができる。
Specifically, the first pressure contact region F1 of the cam 48 is brought into contact with the lever 45 (roller 47) when the applied pressure in the nip portion is reduced (depressurized). When the fixing process is not performed, the controller 53 controls the first pressure contact area F1 to contact the lever 45 (in this state, the rotation of the drive motor is stopped). As a result, even if an elastic layer made of foamed rubber is provided on the fixing belt 21 or the pressure roller 31, a large load is not always applied to the elastic layer, and hardness reduction, bubble breakage, and compression set of the elastic layer are suppressed. be able to.
The second pressure contact region F2 of the cam 48 is brought into contact with the lever 45 (roller 47) when the pressure applied at the nip portion is set to a normal value. When the fixing process is performed on the recording medium P having a normal thickness (paper thickness), the control unit 53 controls the second pressure contact area F2 to contact the lever 45.
The third pressure contact region F3 of the cam 48 is brought into contact with the lever 45 (roller 47) when the pressing force at the nip portion is higher than the normal value. When the fixing process is performed on the recording medium P (thick paper) that is thicker than usual, the control unit 53 controls the second pressure contact area F3 to contact the lever 45. As described above, by optimizing the nip amount by varying the pressing force in the nip portion according to the paper type (paper thickness) of the recording medium P, it is possible to always obtain a good fixing property.

ここで、第1の圧接領域F1から第2の圧接領域F2に至る第1の移行領域R1と、第2の圧接領域F2から第3の圧接領域F3に至る第2の移行領域R2と、第3の圧接領域F3から第1の圧接領域F1に至る第3の移行領域R3と、は、いずれも、カム48の回転にともないカム48の回転中心軸からの距離が大きく変動するように形成されている。すなわち、カム48の周面は、図4の上図に示すように形成されている。なお、図4の上図において、横軸はカム48の回転位置を示し、縦軸はカム位置(カム48の回転中心軸から周面までの距離)を示す。   Here, the first transition region R1 from the first pressure contact region F1 to the second pressure contact region F2, the second transition region R2 from the second pressure contact region F2 to the third pressure contact region F3, The third transition region R3 extending from the third pressure contact region F3 to the first pressure contact region F1 is formed such that the distance from the rotation center axis of the cam 48 varies greatly as the cam 48 rotates. ing. That is, the peripheral surface of the cam 48 is formed as shown in the upper diagram of FIG. 4, the horizontal axis indicates the rotational position of the cam 48, and the vertical axis indicates the cam position (the distance from the rotation center axis of the cam 48 to the peripheral surface).

このように形成されたカム48を正逆方向に回転させると、図4の下図に示すように、駆動モータ(DCモータ)に流れる電流値が変動する。
詳しくは、カム48を正方向(図3の矢印CCW方向であって、図4の圧接方向回転域である。)に回転させて、第1の圧接領域F1から第2の圧接領域F2に移行するとき(第1の移行領域R1に達しているときである。)、カム48の回転中心軸から周面までの距離が急激に大きくなるために、駆動モータにかかる負荷が急増して駆動モータの電流値は激増する。同様に、さらにカム48を正方向に回転させて、第2の圧接領域F2から第3の圧接領域F3に移行するとき(第2の移行領域R2に達しているときである。)にも、カム48の回転中心軸から周面までの距離が急激に大きくなるために駆動モータの電流値は激増する。
他方、カム48を逆方向(図3の矢印CW方向であって、図4の圧解除方向回転域である。)に回転させて、第3の圧接領域F3から第2の圧接領域F2に移行するとき(第2の移行領域R2に達しているときである。)、カム48の回転中心軸から周面までの距離が急激に小さくなるために、駆動モータにかかる負荷が激減して駆動モータの電流値は激減する。同様に、さらにカム48を逆方向に回転させて、第2の圧接領域F2から第1の圧接領域F1に移行するとき(第1の移行領域R1に達しているときである。)にも、カム48の回転中心軸から周面までの距離が急激に小さくなるために駆動モータの電流値は激減する。
また、カム48を逆方向に回転させて、第1の圧接領域F1から第3の圧接領域F3に移行するとき(第3の移行領域R3に達しているときである。)には、カム48の回転中心軸から周面までの距離が急激に大きくなるために駆動モータの電流値は激増する。
When the cam 48 formed in this way is rotated in the forward and reverse directions, the value of the current flowing through the drive motor (DC motor) varies as shown in the lower diagram of FIG.
Specifically, the cam 48 is rotated in the forward direction (in the direction of the arrow CCW in FIG. 3 and in the press-contact direction rotation region in FIG. 4) to move from the first press-contact region F1 to the second press-contact region F2. When this occurs (when the first transition region R1 has been reached), the distance from the rotation center axis of the cam 48 to the peripheral surface suddenly increases, so the load on the drive motor increases rapidly and the drive motor The current value increases dramatically. Similarly, when the cam 48 is further rotated in the forward direction to shift from the second pressure contact region F2 to the third pressure contact region F3 (when the second transition region R2 has been reached). Since the distance from the rotation center axis of the cam 48 to the peripheral surface suddenly increases, the current value of the drive motor increases drastically.
On the other hand, the cam 48 is rotated in the reverse direction (in the direction of arrow CW in FIG. 3 and in the pressure release direction rotation region in FIG. 4) to move from the third pressure contact region F3 to the second pressure contact region F2. When this occurs (when the second transition region R2 has been reached), the distance from the rotation center axis of the cam 48 to the peripheral surface is abruptly reduced, so the load on the drive motor is drastically reduced and the drive motor The current value of drastically decreases. Similarly, when the cam 48 is further rotated in the reverse direction to shift from the second pressure contact region F2 to the first pressure contact region F1 (when the first transition region R1 has been reached). Since the distance from the rotation center axis of the cam 48 to the peripheral surface is drastically reduced, the current value of the drive motor is drastically reduced.
Further, when the cam 48 is rotated in the reverse direction to shift from the first pressure contact region F1 to the third pressure contact region F3 (when the third transition region R3 has been reached), the cam 48 is used. Since the distance from the rotation center axis to the peripheral surface suddenly increases, the current value of the drive motor increases drastically.

このように、本実施の形態1では、ニップ部における加圧力を可変するときに(カム48を回転駆動して移行領域R1〜R3に達するときに)、駆動モータの電流値が大きく変動するように構成しているので、駆動モータの電流値の変動を確実に検知して、カム48の回転位置(圧接領域F1〜F3)を高精度に検出することができる。すなわち、光学センサ等を用いることなく、カム48の回転位置を正確かつ簡易に把握して、ニップ部において加圧力を最適化することができる。
なお、本実施の形態1では、第1の圧接領域F1にてニップ部における加圧力が減圧されるように(小さな加圧力がかかるように)構成したが、第1の圧接領域F1にてニップ部における加圧力がゼロになるように(加圧力を解除するように)構成することもできる。
As described above, in the first embodiment, when the applied pressure at the nip portion is varied (when the cam 48 is rotationally driven to reach the transition regions R1 to R3), the current value of the drive motor greatly varies. Therefore, it is possible to reliably detect fluctuations in the current value of the drive motor and to detect the rotational position of the cam 48 (pressure contact regions F1 to F3) with high accuracy. That is, without using an optical sensor or the like, the rotational position of the cam 48 can be grasped accurately and simply, and the applied pressure can be optimized at the nip portion.
In the first embodiment, the configuration is such that the applied pressure at the nip portion is reduced in the first pressure contact region F1 (so that a small pressure is applied), but the nip is formed in the first pressure contact region F1. It is also possible to configure so that the pressing force at the part becomes zero (so that the pressing force is released).

ここで、本実施の形態1では、画像形成装置におけるファーストプリント時間(1枚の出力画像が形成させる時間である。)をT1として、記録媒体Pの搬送が開始されてから記録媒体Pがニップ部に達するまでの時間をT2としたときに、3つの圧接領域F1〜F3のうちいずれかの圧接領域に移動するためのカム48の回転駆動時間Tが、
T≦T1−T2
なる関係を満足するように設定している。
これにより、可変手段による加圧力の可変動作が、プリント動作が開始されてから記録媒体Pがニップ部に達するまでに確実に完了することになり、上述した加圧力の可変動作による効果が確かなものになる。
Here, in the first embodiment, the first print time (the time for forming one output image) in the image forming apparatus is T1, and the recording medium P is nipped after the conveyance of the recording medium P is started. Rotation drive time T of the cam 48 for moving to any one of the three pressure contact areas F1 to F3 when the time to reach the part is T2,
T ≦ T1-T2
To satisfy the relationship.
Thereby, the variable operation of the pressurizing force by the variable means is surely completed from the start of the printing operation until the recording medium P reaches the nip portion, and the effect of the above-described variable operation of the pressurizing force is certain. Become a thing.

最後に、上述のように構成された定着装置20の動作について、簡単に説明する。
装置本体1の電源スイッチが投入されると、ヒータ24、32に電力が供給されるとともに、定着ベルト21及び加圧ローラ31の図2中の矢印方向の回転駆動が開始される。
その後、給紙部12〜14から記録媒体Pが給送されて、作像部4にて記録媒体P上に未定着画像が担持される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、ガイド板に案内されながら搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。このとき、可変手段45〜48、52、53によってニップ部のニップ量(加圧力)は最適化されている。
そして、定着ベルト21による加熱と、定着ベルト21及び加圧ローラ31の加圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Pは、排紙経路を経て装置外に排出される。
Finally, the operation of the fixing device 20 configured as described above will be briefly described.
When the power switch of the apparatus main body 1 is turned on, power is supplied to the heaters 24 and 32, and rotation driving of the fixing belt 21 and the pressure roller 31 in the direction of the arrow in FIG.
Thereafter, the recording medium P is fed from the paper feeding units 12 to 14, and an unfixed image is carried on the recording medium P by the image forming unit 4. The recording medium P carrying the unfixed image T (toner image) is conveyed while being guided by the guide plate, and is fed into the nip portion of the fixing belt 21 and the pressure roller 31 that are in a pressure contact state. At this time, the nip amount (pressing force) of the nip portion is optimized by the variable means 45 to 48, 52, 53.
Then, the toner image T is fixed on the surface of the recording medium P by the heating by the fixing belt 21 and the pressure applied by the fixing belt 21 and the pressure roller 31. Thereafter, the recording medium P sent out from the nip portion is discharged out of the apparatus through a paper discharge path.

以上説明したように、本実施の形態1のおいては、カム48を回転させて定着ベルト21(定着部材)に対する加圧ローラ31(加圧部材)の相対的な加圧力を可変する際に、カム48を回転駆動する駆動モータの電流値を検知しているために、可変する加圧力が正確かつ簡易に把握されて、ニップ部において加圧力が最適化され良好な定着性を安定的に確保することができる。   As described above, in the first embodiment, the cam 48 is rotated to change the relative pressure of the pressure roller 31 (pressure member) with respect to the fixing belt 21 (fixing member). Because the current value of the drive motor that rotates the cam 48 is detected, the variable pressing force can be grasped accurately and easily, and the pressing force is optimized at the nip portion, and good fixing performance is stably achieved. Can be secured.

実施の形態2.
図5にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図5は、実施の形態2における画像形成装置を示す全体構成図である。本実施の形態2における定着装置は、カラー画像形成装置に設置されている点が、モノクロ画像形成装置に設置されている前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 5 is an overall configuration diagram illustrating the image forming apparatus according to the second embodiment. The fixing device according to the second embodiment is different from that according to the first embodiment in which the fixing device is installed in the color image forming apparatus.

図5において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、4Y、4M、4C、4BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像を各感光体ドラム5上に形成する作像部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、15は各作像部4Y、4M、4C、4BKの感光体ドラム5上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上のトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、を示す。   In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a main body of a tandem type color copier as an image forming apparatus, and 4Y, 4M, 4C, and 4BK form toner images of respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) on each photosensitive drum 5. 9 is a registration roller that adjusts the conveyance timing of the recording medium P, and 15 is a toner image formed on the photosensitive drum 5 of each of the image forming sections 4Y, 4M, 4C, and 4BK. A transfer bias roller (primary transfer bias roller) 16 for transferring images in an overlapping manner, 16 is an intermediate transfer belt cleaning unit for cleaning the intermediate transfer belt 17, 17 is an intermediate transfer belt for transferring a plurality of color toner images, and 18 is an intermediate transfer belt. A secondary transfer bias roller 20 for transferring the color toner image on the transfer belt 17 onto the recording medium P, fixes the toner image (unfixed image) on the recording medium P. Chakusochi, show a.

また、54は各作像部4Y、4M、4C、4BKの感光体ドラム5上を帯電する帯電部、55は各作像部4Y、4M、4C、4BKの感光体ドラム5上に形成される静電潜像を現像する現像部、56は各作像部4Y、4M、4C、4BKの感光体ドラム5上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
ここで、本実施の形態2における定着装置20は、前記実施の形態1のものと同様に構成され動作する。すなわち、本実施の形態2における定着装置20も、前記実施の形態1のものと同様に、カム48を回転させて定着ベルト21に対する加圧ローラ31の相対的な加圧力を可変する際に、カム48を回転駆動する駆動モータの電流値を検知している。
A charging unit 54 charges the photosensitive drums 5 of the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4BK, and 55 is formed on the photosensitive drums 5 of the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4BK. A developing unit 56 that develops the electrostatic latent image, and a cleaning unit 56 that collects untransferred toner on the photosensitive drums 5 of the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4BK.
Here, the fixing device 20 in the second embodiment is configured and operates in the same manner as in the first embodiment. That is, in the fixing device 20 according to the second embodiment, as in the first embodiment, the cam 48 is rotated to change the relative pressure of the pressure roller 31 with respect to the fixing belt 21. The current value of the drive motor that rotationally drives the cam 48 is detected.

以下、実施の形態2の画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部2のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部2で、コンタクトガラス上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus according to the second embodiment will be described.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the document transport unit 10 and placed on the contact glass of the document reading unit 2. Then, the document reading unit 2 optically reads the image information of the document D placed on the contact glass.

詳しくは、原稿読込部2は、コンタクトガラス上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。   Specifically, the document reading unit 2 scans the image of the document D on the contact glass while irradiating light emitted from an illumination lamp. Then, the light reflected by the document D is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the document D is read for each RGB (red, green, blue) color separation light by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like are performed by the image processing unit based on the RGB color separation image signals to obtain yellow, magenta, cyan, and black color image information.

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、露光部3に送信される。そして、露光部3からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応する作像部4Y、4M、4C、4BKの感光体ドラム5上に向けて発せられる。   Then, image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the exposure unit 3. Then, laser light (exposure light) based on the image information of each color is emitted from the exposure unit 3 toward the photosensitive drums 5 of the corresponding image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4BK.

一方、4つの感光体ドラム5は、それぞれ、図5の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム5の表面は、帯電部54との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム5上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム5表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
露光部3において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four photosensitive drums 5 rotate in the clockwise direction in FIG. First, the surface of the photosensitive drum 5 is uniformly charged at a portion facing the charging portion 54 (a charging step). Thus, a charged potential is formed on the photosensitive drum 5. Thereafter, the surface of the charged photosensitive drum 5 reaches the irradiation position of each laser beam.
In the exposure unit 3, laser light corresponding to the image signal is emitted from four light sources corresponding to each color. Each laser beam passes through a separate optical path for each of the yellow, magenta, cyan, and black color components (this is an exposure process).

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の作像部4Yの感光体ドラム5表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム5の回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部54にて帯電された後の感光体ドラム5上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。   Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the photosensitive drum 5 of the first image forming unit 4Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser beam is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 5 by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 5 charged by the charging unit 54.

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の作像部4Mの感光体ドラム5表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の作像部4Cの感光体ドラム5表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の作像部4BKの感光体ドラム5表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。   Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 5 of the second image forming unit 4M from the left side of the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The cyan component laser light is applied to the surface of the photoconductive drum 5 of the third image forming unit 4C from the left side of the drawing to form a cyan component electrostatic latent image. The black component laser light is applied to the surface of the photosensitive drum 5 of the fourth image forming unit 4BK from the left side of the paper, thereby forming an electrostatic latent image of the black component.

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム5表面は、それぞれ、現像部55との対向位置に達する。そして、各現像部55から感光体ドラム5上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム5上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム5表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ15が設置されている。そして、転写バイアスローラ15の位置で、中間転写ベルト17上に、各作像部4Y、4M、4C、4BKの感光体ドラム5上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 5 on which the electrostatic latent image of each color is formed reaches a position facing the developing unit 55. Then, toner of each color is supplied from each developing unit 55 onto the photosensitive drum 5, and the latent image on the photosensitive drum 5 is developed (this is a developing process).
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 5 after the development process reaches a portion facing the intermediate transfer belt 17. Here, a transfer bias roller 15 is installed at each facing portion so as to contact the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 17. Then, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 5 of the respective image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4BK are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 17 at the position of the transfer bias roller 15. (This is a primary transfer step.)

そして、転写工程後の感光体ドラム5表面は、それぞれ、クリーニング部56との対向位置に達する。そして、クリーニング部56で、感光体ドラム5上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム5表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム5における一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surface of the photosensitive drum 5 after the transfer process reaches a position facing the cleaning unit 56. Then, the untransferred toner remaining on the photosensitive drum 5 is collected by the cleaning unit 56 (this is a cleaning process).
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 5 passes through a static elimination unit (not shown), and a series of image forming processes on the photosensitive drum 5 is completed.

他方、作像部4Y、4M、4C、4BKで形成された各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the intermediate transfer belt 17 onto which the toners of the respective colors formed by the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4BK are transferred (carrying) are run in the clockwise direction in the drawing and the secondary transfer bias roller 18 is transferred. Reach the opposite position. Then, a color toner image carried on the intermediate transfer belt 17 is transferred onto the recording medium P at a position facing the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer step).
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of the intermediate transfer belt cleaning unit 16. Then, the untransferred toner adhered on the intermediate transfer belt 17 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 16, and a series of transfer processes in the intermediate transfer belt 17 is completed.

ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部12〜14からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部12〜14から、給紙ローラにより給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P conveyed between the intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer nip) passes from the paper feeding units 12 to 14 through the registration rollers 9 and the like. It has been transported.
Specifically, the recording medium P fed by the paper feeding roller from the paper feeding units 12 to 14 that store the recording medium P is guided to the registration roller 9 after passing through the conveyance guide. The recording medium P that has reached the registration roller 9 is conveyed toward the secondary transfer nip at the same timing.

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルト21と加圧ローラ31とのニップにて、カラー画像(トナー)が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Then, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing device 20 by the transport belt. In the fixing device 20, a color image (toner) is fixed on the recording medium P at the nip between the fixing belt 21 and the pressure roller 31.
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes is completed.

以上説明したように、本実施の形態2のおいても、前記実施の形態1と同様に、カム48を回転させて定着ベルト21(定着部材)に対する加圧ローラ31(加圧部材)の相対的な加圧力を可変する際に、カム48を回転駆動する駆動モータの電流値を検知しているために、可変する加圧力が正確かつ簡易に把握されて、ニップ部において加圧力が最適化され良好な定着性を安定的に確保することができる。   As described above, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the cam 48 is rotated and the pressure roller 31 (pressure member) is relative to the fixing belt 21 (fixing member). Since the current value of the drive motor that rotationally drives the cam 48 is detected when changing the general applied pressure, the variable applied pressure is accurately and easily grasped, and the applied pressure is optimized at the nip portion. And good fixing properties can be secured stably.

なお、前記各実施の形態ではヒータランプ加熱方式の定着装置に対して本発明を適用したが、電磁誘導加熱方式等の別方式の定着装置に対しても当然に本発明を適用することができる。そして、その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、前記各実施の形態では、定着部材として定着ベルトを用いて加圧部材として加圧ローラを用いた定着装置に対して本発明を適用したが、定着部材として定着ローラを用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。また、定着部材として定着ベルトを用いて加圧部材として加圧ベルトを用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。また、定着スリーブ等の定着部材にパッドを内設して加圧部材との当接位置にニップ部を形成する定着装置に対しても本発明を適用することができる。さらに、定着部材と加圧部材との間にニップ部が複数形成される定着装置に対しても本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、加圧部材31を定着部材21に圧接させて双方の部材間にニップ部を形成したが、定着部材21を加圧部材31に圧接させて双方の部材間にニップ部を形成することもできる。その場合も、可変手段が定着部材21に対する加圧部材31の相対的な加圧力を可変して、カムを回転駆動する駆動モータの電流値を検知することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to a heater lamp heating type fixing device. However, the present invention can naturally be applied to another type of fixing device such as an electromagnetic induction heating method. . In this case, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.
In each of the above embodiments, the present invention is applied to a fixing device using a fixing belt as a fixing member and a pressure roller as a pressure member. However, the present invention is applied to a fixing device using a fixing roller as a fixing member. The present invention can also be applied to this. The present invention can also be applied to a fixing device using a fixing belt as a fixing member and a pressure belt as a pressure member. The present invention can also be applied to a fixing device in which a pad is provided in a fixing member such as a fixing sleeve to form a nip portion at a contact position with the pressure member. Furthermore, the present invention can be applied to a fixing device in which a plurality of nip portions are formed between the fixing member and the pressure member.
In each of the embodiments described above, the pressure member 31 is pressed against the fixing member 21 to form a nip portion between the two members. However, the fixing member 21 is pressed against the pressure member 31 to be between the two members. A nip portion can also be formed. Also in this case, the variable means varies the relative pressure of the pressure member 31 with respect to the fixing member 21 and detects the current value of the drive motor that rotationally drives the cam, so that the same as in each of the above embodiments. An effect can be obtained.

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.

この発明の実施の形態1における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1の画像形成装置に設置された定着装置を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a fixing device installed in the image forming apparatus of FIG. 1. 図2の定着装置に設置されたカムを示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a cam installed in the fixing device of FIG. 2. カムの回転位置と、カム位置及び駆動モータの電流値と、の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation position of a cam, the cam position, and the electric current value of a drive motor. この発明の実施の形態2における画像形成装置を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the image forming apparatus in Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置本体(装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ベルト(定着部材)、
22、23 ローラ部材、
24、32 ヒータ、
31 加圧ローラ(加圧部材)、
45 レバー、
48 カム、
F1〜F3 圧接領域、 R1〜R3 移行領域、 P 記録媒体。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device,
21 fixing belt (fixing member),
22, 23 Roller member,
24, 32 heater,
31 Pressure roller (pressure member),
45 levers,
48 cams,
F1-F3 pressure contact area, R1-R3 transition area, P recording medium.

Claims (8)

トナー像を加熱して溶融する定着部材と、
前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、
カムの回転位置を変化させて前記定着部材に対する前記加圧部材の相対的な加圧力を可変する可変手段と、
前記カムを回転駆動する駆動モータと、を備え、
前記カムを回転駆動したときに前記駆動モータに流れる電流値の変動を検知して前記カムの回転位置を検出することを特徴とする定着装置。
A fixing member that heats and melts the toner image;
A pressure member that presses against the fixing member to form a nip portion;
Variable means for changing the relative pressing force of the pressing member with respect to the fixing member by changing the rotational position of the cam;
A drive motor that rotationally drives the cam;
A fixing device that detects a rotational position of the cam by detecting a change in a current value flowing through the drive motor when the cam is rotationally driven.
前記カムは、可変する所望の前記加圧力に対応した複数の圧接領域と、回転方向に隣り合う前記圧接領域に移行するための複数の移行領域と、をその周面に備え、
前記複数の移行領域は、前記カムの回転にともない当該カムの回転中心軸からの距離が大きく変動するように形成されたことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
The cam includes a plurality of pressure contact areas corresponding to the desired pressure force to be varied and a plurality of transition areas for shifting to the pressure contact areas adjacent to each other in the rotation direction,
2. The fixing device according to claim 1, wherein the plurality of transition regions are formed such that a distance from a rotation center axis of the cam greatly varies with rotation of the cam.
前記複数の圧接領域のうち少なくとも1つの圧接領域は、前記加圧力をゼロにすることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 2, wherein at least one pressure contact region of the plurality of pressure contact regions sets the applied pressure to zero. 画像形成装置におけるファーストプリント時間をT1として、記録媒体の搬送が開始されてから当該記録媒体が前記ニップ部に達するまでの時間をT2としたときに、前記複数の圧接領域のうちいずれかの圧接領域に移動するための前記カムの回転駆動時間Tは、
T≦T1−T2
なる関係を満足することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の定着装置。
When the first print time in the image forming apparatus is T1, and the time from the start of conveyance of the recording medium until the recording medium reaches the nip portion is T2, any one of the plurality of pressure contact areas is pressed. The rotational drive time T of the cam for moving to the area is
T ≦ T1-T2
The fixing device according to claim 2, wherein the following relationship is satisfied.
前記可変手段は、前記駆動モータによって前記カムを正逆方向に回転して前記加圧力を増減するように構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の定着装置。   5. The fixing device according to claim 1, wherein the variable unit is configured to increase or decrease the pressing force by rotating the cam in a forward or reverse direction by the drive motor. . 前記駆動モータは、DCモータであることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the drive motor is a DC motor. 前記定着部材及び前記加圧部材のうち少なくとも一方は、発泡ゴムからなる弾性層を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein at least one of the fixing member and the pressure member includes an elastic layer made of foamed rubber. 請求項1〜請求項7のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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