JP2010262035A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の記録材搬送速度を、印字形態と閾値によって切り換える機能を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a function of switching a plurality of recording material conveyance speeds according to a printing form and a threshold value.
従来より画像形成装置の一例として、電子写真プリンタが知られている。 Conventionally, an electrophotographic printer is known as an example of an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置では、各感光体ドラム上に形成されたトナー像を転写媒体に転写し、その後記録材上に形成された未定着トナー画像を定着ユニットによって加熱定着させることで画像を形成する。 In an electrophotographic image forming apparatus, a toner image formed on each photosensitive drum is transferred to a transfer medium, and then an unfixed toner image formed on a recording material is heated and fixed by a fixing unit. Form.
このような画像形成装置に使用される定着ユニットとしては、ローコストでウォームアップ時間が短い、オンデマンド定着ユニットが提案されている。 As a fixing unit used in such an image forming apparatus, an on-demand fixing unit that has a low cost and a short warm-up time has been proposed.
このようなオンデマンド定着ユニットの概略構成を、図9に示す。本例の定着ユニット112は、定着ベルト加熱方式、及び加圧用回転体駆動方式の加熱装置である。
A schematic configuration of such an on-demand fixing unit is shown in FIG. The
120は、第一の回転体としての定着ベルトであり、ベルト状部材に弾性層を設けてなる円筒状の部材である。122は、第二の回転体としての加圧ローラである。
117は加熱体保持部材としてヒータホルダであり、116は加熱体としての定着ヒータであり、ヒータホルダ117の下面に長手方向に沿って配置してある。
このヒータホルダ117の両端部を不図示の加圧機構により加圧ローラ122に対して加圧することで、定着ヒータ116の下面を定着ベルト120を介して加圧ローラ122の弾性層に所定の押圧力を持って圧接させている。その結果、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部127が形成されている。
By pressing both ends of the
118と119は、第1の温度検知手段と第2の温度検知手段としてのメインとサブのサーミスタである。第1の温度検知手段としてのメインサーミスタ118は、加熱体である定着ヒータ116に非接触に配置されている。本例では、ヒータホルダ117の上方において定着ベルト120の内面に弾性的に接触させており、定着ベルト120の内面の温度を検知し、不図示の制御手段により定着ヒータ116の温度が所望の温度になるように制御される。
第2の温度検知手段としてのサブサーミスタ119は、メインサーミスタ118よりも熱源である定着ヒータ116に近い場所に配置され、熱源である定着ヒータ116の端部の裏面温度を検知する。
The
このような定着ユニット112を備えた画像形成装置は、一般に記録材Pの種類や大きさに基づき、一律に記録材搬送速度を決めている。例えば、厚紙(坪量120g/m2程度の用紙)を印刷する場合は、普通紙(坪量75g/m2に程度の用紙)を印刷する場合と比較して紙の熱容量が大きい分、より多くの熱量を必要とする。そのため、記録材搬送速度として普通紙を印字するための全速モードに加え、厚紙を印字するための半速モードが用意されている。厚紙モードでは、普通紙の印字も可能である。
An image forming apparatus including such a
このような画像形成装置では、例えばユーザーが普通紙→厚紙→普通紙→厚紙…と交互に印字モードを切り換えるジョブを要求した場合、搬送速度は全速→半速→全速→半速…と決定され、その都度用紙搬送速度の変更を繰り返してプリントを行っていた。 In such an image forming apparatus, for example, when the user requests a job for switching the printing mode alternately from plain paper → thick paper → plain paper → thick paper, the conveyance speed is determined as full speed → half speed → full speed → half speed. Each time, the paper conveyance speed was changed repeatedly for printing.
しかしながら、このような方法では、一枚の印字を終えた後、異なる用紙搬送速度で電子写真プロセスの機構部を立ち上げなおし、その後次の印字を行うので印字間隔が大きくなり、ジョブの実行時間が長くなると言う問題があった。そこで、このような場合は、ユーザーが要求する印字形態と印字枚数によっては、低速の搬送速度のまま印字を行った方がプリント時間が短くなる。 However, in such a method, after the printing of one sheet is completed, the mechanism of the electrophotographic process is restarted at a different paper conveyance speed, and then the next printing is performed, so that the printing interval is increased and the job execution time is increased. There was a problem that would become longer. Therefore, in such a case, depending on the printing mode and the number of prints requested by the user, the printing time is shorter when printing is performed at a low conveyance speed.
そこで、例えば特許文献1で開示されている技術では、少なくとも2つの異なる印字形態と、その印字形態に応じた少なくとも2つの異なる用紙搬送速度での印字モードを有する画像形成装置においては、ユーザーのプリント要求に対して閾値を設けている。その閾値に対してプリント枚数の多少により2つの異なる用紙搬送モードの切り換えを適切に行うことにより、ユーザーに対するパフォーマンスを向上する画像形成装置が提案されている。
Therefore, for example, in the technique disclosed in
しかしながら、上記の従来例は同一サイズの記録材を同一の方法で給紙し、連続して印字する場合に対しては閾値による記録材搬送速度の切り換えを行っていない。また、サブサーミスタ119による定着ヒータ116の温度検知に基づいた速度の切り換え制御も行っていない。そのため従来の画像形成装置で小サイズの記録材を連続して搬送する場合には、以下のような問題が有った。
However, in the above-described conventional example, the recording material conveyance speed is not switched by the threshold value when the same size recording material is fed by the same method and continuously printed. Also, the speed switching control based on the temperature detection of the
まず、小サイズの記録材を連続して印字する際は、次のように搬送される。ただし、ここで言う小サイズ紙とは、記録材の搬送方向に直交する方向の長さが、定着ヒータ116の最大通紙幅よりも短い記録紙一般のことである。例えば、図10に示す定着ヒータ116の場合、最大通紙幅はLETTERサイズの用紙(縦279.4mm、横215.9mm)を縦方向に平行に搬送できる大きさに設計されている。この定着ユニット112では記録材を搬送する方向に対して直交する方向の長さが216mmよりも小さいサイズの記録材は小サイズ紙として扱う。ただし、A4サイズ(縦297mm横210mm)の用紙は、縦方向に平行に搬送する場合、最大通紙幅は210mmであり、LETTERサイズとほぼ同じ大きさであるので、A4サイズの用紙は大サイズ紙として扱う。そして、A4サイズよりも小さい記録材、例えばB5サイズ(縦257mm横182mm)等の用紙を小サイズ紙として扱う。
First, when continuously printing a small size recording material, it is conveyed as follows. However, the small-size paper referred to here is general recording paper whose length in the direction orthogonal to the conveyance direction of the recording material is shorter than the maximum sheet passing width of the
まず、小サイズの記録材を搬送すると、定着ヒータ116の小サイズ通紙域は紙が通過することにより熱が奪われる。しかし、メインサーミスタ118によって、小サイズ紙の通紙域は一定の温度になるように制御されているので、奪われた熱を補うための電力が定着ヒータ116に投入される。その結果、定着ヒータ116は一様に発熱する。ところが、この発熱に対して小サイズ非通紙域は熱が奪われることが無いので、小サイズ通紙域よりも設定した温度以上に上昇する。通紙枚数が増加すると、この過程が繰り返されることにより、小サイズ非通紙域の温度はさらに上昇する。その結果、定着ヒータ116の非通紙域の温度がヒータホルダ等の耐熱温度を超え、定着ユニット112が破損してしまう。
First, when a small-size recording material is conveyed, heat is removed from the small-size sheet passing area of the
そこで小サイズの記録材を連続して搬送する場合は、サブサーミスタ119により小サイズ非通紙域の温度を監視し、所定の温度以上に達した場合には記録材の供給タイミングを遅らせる。そして記録材の搬送間隔を空けることによって、定着ヒータ116の非通紙域の温度が上昇することを防止するためのスループットダウンが行なわれる。この場合のスループットとは、一分間に搬送される記録材の枚数のことであり、ppm(page per minute)で表される。
Therefore, when the small-size recording material is continuously conveyed, the temperature of the small-size non-sheet passing area is monitored by the
例えば、小サイズの記録材としてB5サイズの普通紙を全速モードでこの定着装置に連続して通紙すると、以下のようなスループットダウンが行われる。 For example, when B5 size plain paper is continuously passed through the fixing device in the full speed mode as a small size recording material, the following throughput reduction is performed.
まず、通紙を開始すると開始直後は40ppmのスループットで記録材が搬送される。すると小サイズ非通紙域の温度が上昇し始める(図11)。 First, when the paper feeding is started, the recording material is conveyed at a throughput of 40 ppm immediately after the start. Then, the temperature of the small size non-sheet passing area starts to rise (FIG. 11).
連続して印字する枚数が増加すると、やがてサブサーミスタ119によって検知される小サイズ非通紙域の温度が所定の温度(250℃)に達する。すると、プリンタコントローラによって、記録材の供給間隔が広くなりスループットが10ppmに低下する(図12)。
When the number of continuously printed sheets increases, the temperature of the small size non-sheet passing area detected by the
この定着器においてはおよそ6枚の通紙を行った時点で小サイズ非通紙域の温度が所定の温度に達しており、7枚目以降のスループットは10ppmに低下する。その結果、印字する枚数が多い場合は昇温によるスループットダウンのため、ジョブの実行に著しく時間がかかることになる。 In this fixing device, the temperature of the small-size non-sheet passing region reaches a predetermined temperature when approximately six sheets are passed, and the throughput after the seventh sheet is reduced to 10 ppm. As a result, when the number of sheets to be printed is large, the throughput is reduced by increasing the temperature, so that it takes a long time to execute the job.
一方、第二の記録材搬送速度として、半速モードで通紙を行う場合のスループットは次のようになる。 On the other hand, as the second recording material conveyance speed, the throughput when paper is fed in the half-speed mode is as follows.
まず、半速モードで記録材搬送を行う場合は、全速モードで定着を行う場合に比べて搬送速度が遅くなる分、記録材が定着ニップ部中を通過する時間が長くなり、低い温調温度でも良好な定着画像を得ることが出来る。そのため、半速モードでは全速モードよりも温調温度を低く設定できる。その結果、記録材搬送速度は遅くなるが、小サイズ非通紙域の昇温は起こりにくくなり全速モードで通紙を行った場合と比較して、より多くの枚数の記録材をスループットダウンすることなく搬送することが出来る。 First, when transporting the recording material in the half-speed mode, the time required for the recording material to pass through the fixing nip is longer because the transport speed is slower than when the fixing is performed in the full-speed mode. However, a good fixed image can be obtained. Therefore, the temperature control temperature can be set lower in the half speed mode than in the full speed mode. As a result, the recording material conveyance speed becomes slower, but the temperature rise in the small size non-sheet passing area is less likely to occur, and the throughput of a larger number of recording materials is reduced compared to when the sheet is passed in the full speed mode. Can be transported without any problems.
この定着器においては、半速モードの温調温度は全速モードと比較して凡そ20℃低く設定でき、その結果、図13に示すように、小サイズ非通紙域の温度が所定の温度に到達するまでに15枚搬送することが出来る。 In this fixing device, the temperature control temperature in the half speed mode can be set to be approximately 20 ° C. lower than that in the full speed mode. As a result, as shown in FIG. Fifteen sheets can be transported before reaching.
以上述べたように、小サイズの記録材を連続して搬送する場合、全速モードで印字すると、印刷枚数が少ない場合(本例では6枚以下の場合)は短時間でジョブが実行される。しかし、印刷枚数が多い場合(本例では7枚以上の場合)はスループットダウンを避けられず、その結果著しく時間がかかってしまう。 As described above, when a small-sized recording material is continuously conveyed, if printing is performed in the full speed mode, the job is executed in a short time when the number of printed sheets is small (in this example, six or less). However, when the number of printed sheets is large (in this example, seven or more), throughput reduction cannot be avoided, and as a result, it takes a considerable amount of time.
一方、半速モードでプリントを行うと、印字枚数が多い場合には所要時間が短くて済むが、印字枚数が少ない場合に時間がかかるという問題点があった。 On the other hand, when printing is performed in the half speed mode, the required time is short when the number of printed sheets is large, but it takes time when the number of printed sheets is small.
本発明は、以上の問題点に着目して成されたもので、その目的は、印字形態に対して記録材搬送速度を決定するための閾値を設け、ユーザーが指示するプリント枚数が閾値以上であるならば低速モードでプリントすることでスループットダウンを回避する。一方、ユーザーが指示するプリント枚数が閾値以下であるならば全速モードでプリントし、すばやくジョブを終了することでユーザビリティーの向上に貢献することである。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems. The object of the present invention is to provide a threshold value for determining the recording material conveyance speed for the printing form, and the number of prints designated by the user is equal to or more than the threshold value. If there is, the throughput is avoided by printing in the low speed mode. On the other hand, if the number of prints instructed by the user is less than or equal to the threshold value, printing is performed in the full speed mode, and the job is completed quickly, thereby contributing to improvement in usability.
本発明は、上記の目的を達成するため、以下の構成を備えるものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
印字形態を指示するプリンタコントローラと、
前記指示された印字形態に対して記録材の搬送速度を決定するための、記録材の枚数の閾値情報を記憶する不揮発性メモリと、
記録材上のトナー像を加熱定着するヒータを有する定着手段と、前記定着手段の温度を検知する第1の温度検知手段と、前記ヒータの端部の温度を検知する第2の温度検知手段を有する定着ユニットと、
を備えた複数の記録材搬送速度で加熱定着することが可能な画像形成装置において、
前記定着ユニットが記録材上のトナー像を加熱定着する際に、前記第1の温度検知手段により検知された温度により、前記定着手段の温度が所定の温度に温度制御されており、
かつ、前記第2の温度検知手段により前記ヒータの温度モニターを行い、
該温度モニターの結果に基づいて前記閾値情報を更新可能であり、更新された閾値が前記不揮発性メモリに最新の閾値として記憶され、新たに前記プリンタコントローラによって指示された印字形態の枚数情報と前記不揮発性メモリに記憶された最新の閾値との比較によって、記録材搬送速度を決定することを特徴とする画像形成装置。
A printer controller for instructing the printing mode;
A non-volatile memory for storing threshold information of the number of recording materials for determining the conveying speed of the recording material for the instructed printing mode;
A fixing unit having a heater for heating and fixing the toner image on the recording material; a first temperature detecting unit for detecting a temperature of the fixing unit; and a second temperature detecting unit for detecting a temperature of an end of the heater. A fixing unit having
In an image forming apparatus capable of heating and fixing at a plurality of recording material conveyance speeds,
When the fixing unit heat-fixes the toner image on the recording material, the temperature of the fixing unit is controlled to a predetermined temperature by the temperature detected by the first temperature detecting unit,
And the temperature of the heater is monitored by the second temperature detecting means,
The threshold information can be updated based on the result of the temperature monitoring, the updated threshold is stored as the latest threshold in the nonvolatile memory, and the number information of the printing form newly designated by the printer controller and the An image forming apparatus, wherein a recording material conveyance speed is determined by comparison with a latest threshold value stored in a nonvolatile memory.
本発明によれば、指示された印字形態に対して搬送速度を決定するための閾値を設けることによって、ユーザーが印字したい枚数を印刷するために最適な記録材搬送速度を選択して実行することが可能となる。その結果、ユーザーに対する利便性の向上に大きく貢献することができる画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, by providing a threshold value for determining the conveyance speed for the instructed printing mode, the optimum recording material conveyance speed for selecting the number of sheets to be printed by the user is selected and executed. Is possible. As a result, it is possible to provide an image forming apparatus that can greatly contribute to the improvement of convenience for the user.
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により詳しく説明する。 Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail by an Example.
図1は、第一の実施例における画像形成装置の断面の概略図である。 FIG. 1 is a schematic view of a cross section of the image forming apparatus in the first embodiment.
ここで1は静電潜像を形成するための感光体ドラム、2は感光体ドラム1を一様に帯電するための帯電ローラ、3はレーザビーム6により感光体ドラム1上に形成された静電潜像をトナーにて現像するための現像器である。そして、4は感光体ドラム1上のトナー像を所定の記録材に転写する転写ローラ帯電器、5はレーザビーム6を感光体ドラム1上で走査するための光学ユニット、6は光学ユニット5から発せられたレーザビームである。また、7は記録材上のトナー像を溶融して記録材(以降、「用紙」と記載する)に加熱定着させる定着器である。この定着器は、既に説明した図9の定着ユニットと同一の構成である。
Here, 1 is a photosensitive drum for forming an electrostatic latent image, 2 is a charging roller for uniformly charging the
なお、既に説明したように図9の118と119は、第1の温度検知手段と第2の温度検知手段としてのメインとサブのサーミスタである。第1の温度検知手段としてのメインサーミスタ118は、加熱体である定着ヒータ116に非接触に配置されている。また、サブサーミスタ119は、定着ヒータの温度を温度モニターする。そして、小サイズ紙通紙時の搬送方向に対し直交する定着ヒータ116の端部昇温を検知しやすいよう、中央から100mm程度離れた位置に設置されている。
As described above,
8は印字する用紙を積載しておくための標準カセット、9は標準カセット8から用紙をピックアップする標準カセット給紙ローラ、10は手差しトレイ(MPトレイ)、11は手差しトレイ給紙ローラである。そして、12は用紙を機外へ排出するための排出ローラ、13は搬送されてきた用紙の印字のための先端レジストをとるためのレジローラである。また、14は用紙が正常に定着器7を排出終了したかを確認するための排紙センサ、15は標準カセット8の用紙の有無を検出するセンサ、16は手差しトレイ(MPトレイ)10の用紙の有無を検出するセンサである。
図2は、第一の実施例におけるプリンタ制御部のブロック図である(図10)。 FIG. 2 is a block diagram of the printer control unit in the first embodiment (FIG. 10).
300は、プリンタ制御部であり、以下の構成から成っている。
301は、ホストコンピュータ311との間での通信で画像データを受信し、受信した画像データをプリンタが印字可能な印字形態に展開すると共に、後述するエンジン制御部302との間で信号のやり取り及びシリアル通信を行うプリンタコントローラである。
301 receives image data through communication with the
302は、プリンタコントローラ301との間で信号のやり取りを行い、さらに、シリアル通信を介してプリンタエンジンの各ユニット303〜309の制御を行うエンジン制御部であって、複数の用紙搬送速度による印字モードを備えている。
303は、プリントする用紙を給紙搬送しプリント後の排紙までの用紙搬送をエンジン制御部302の指示に基づき実行する用紙搬送制御部である。そして、304は、スキャナモータの駆動及びレーザのON/OFF制御をエンジン制御部302の指示に基づき実行する光学系制御部である。また、305は、帯電、現像、転写等の電子写真プロセスに必要な高圧出力をエンジン制御部302の指示に基づき実行する高圧系制御部、306は、エンジン制御部302の指示に基づき定着器7の温度制御を行う定着器温度制御部である。
エンジン制御部302は、プリンタエンジンの各ユニット303〜309を介して、電子写真プリンタの用紙搬送や電子写真プロセスの機構部を制御する。
The
311は、プリンタコントローラ301に画像データを転送したり、ユーザーからの要求に応じてプリンタコントローラ301にプリンタのプリント条件を設定したりするホストコンピュータである。
A
312は、プリンタコントローラ301内にあって、低速搬送速度及び高速搬送速度を切り換える条件である閾値情報が記憶されている書き換え可能な不揮発性メモリである。また、用紙搬送速度制御手段の印字モード判別部313は、プリントジョブ制御部315から指示された印字形態と、不揮発性メモリ312内の用紙搬送速度決定のための閾値情報を比較し、ユーザーからの要求ジョブをどちらの速度で印字するかを判別する。そして、その情報をシリアル通信制御部314に伝える。そして、314はエンジン制御部302とのビデオインタフェースのシリアル通信を行うシリアル通信制御部であって、印字モード判別部313からの情報により高速搬送速度指定や低速搬送速度指定のコマンドを発行する。また、315は、ホストコンピュータ311からのプリントジョブのコマンドを解析して印字モード判別部313に印字形態を指示するプリントジョブ制御部である。
316は、プリンタコントローラ301からのシリアル通信を解析するビデオインタフェース制御部である。そして、317は、ビデオインタフェース制御部316からのコマンド解析結果における搬送速度切換情報を受け、用紙搬送制御部303に対して速度切り換えの指示を行う搬送速度切換制御部である。
A video
このようなプリンタ制御部300を有するプリンタシステムにおいて、ホストコンピュータ311からは、様々なプリントジョブの要求がプリンタコントローラ301に対して発行される。本発明は、それらのジョブに最適な用紙搬送速度を選択し、実行することでユーザビリティーとパフォーマンスを向上させる画像形成装置を提供するものである。
In a printer system having such a
次に、本実施例の形態を用いた場合の効果について実験結果を用いて説明する。 Next, the effect of using the form of the present embodiment will be described using experimental results.
まず、標準カセット8から小サイズ紙としてB5サイズ(縦257mm横182mm)の普通紙(CLC:坪量80g/m2 品番:5548A004)を縦方向に平行に連続して搬送する場合のスループットは、すでに示した図12と同様である。同図で、横軸はプリント枚数、縦軸はプリントに要した時間を表している。また、グラフの傾きがプリント速度(ppm)を表しており、傾きが小さいほどプリント速度が速いことを意味する。このグラフを見ると、全速モード(40ppm)でプリントスタートすると、通紙開始直後の6枚は短時間の内に出力されるが、印字枚数が7枚を越えた時点でグラフの傾きが大きくなり、プリント速度が10ppmに低下していることが分かる。
First, the throughput when continuous paper (CLC: basis weight 80 g / m 2 product number: 5548A004) of B5 size (length: 257 mm, width: 182 mm) as a small size paper from the
すでに説明した図11に示すように、これは40ppmで小サイズ紙を6枚搬送した時点で定着ヒータ116の非通紙域の温度が上昇し、サブサーミスタ119の検知温度が所定の温度(250℃)以上に達してしまうためである。それ以上の過剰昇温を防止するため、用紙搬送の給紙タイミングを遅くしたり、一定時間休止する等の必要性が生じ、その結果スループットは10ppmに低下する。そのため、連続して通紙する枚数が多い場合には全速モードでプリントスタートすると途中からスループットダウンが行われ、プリントジョブの実行に時間がかかってしまう。
As described above with reference to FIG. 11, the temperature of the non-sheet passing area of the fixing
一方、図3に示すように始めから半速モードでプリントスタートする場合は、定着ヒータ116の温調温度を下げることができる。その結果定着ヒータ116の非通紙域の温度が所定の温度以上には上昇しにくくなり、スループットダウンが起こりにくくなるので、プリント枚数が7枚よりも多い場合は、全速モードでプリントスタートする場合よりもジョブの実行に要する時間が短くなる。
On the other hand, when printing is started in the half speed mode from the beginning as shown in FIG. 3, the temperature control temperature of the fixing
そこでこのような場合、印刷枚数に閾値Nを設け(図3)、印刷枚数が閾値Nより少ない場合には全速モードでスタートし、すばやくジョブを実行する。一方、印刷枚数が閾値N以上の場合には半速モードでスタートし、定着ヒータの非通紙域の温度が所定の温度以上になる過剰昇温を防止して、スループットダウンを回避することでトータルのプリント時間を短くする。このとき、どちらの用紙搬送速度で印字を行うかの判断は、印字モード判別部313が、あらかじめ不揮発性メモリ312内に記憶される連続プリント枚数の閾値Nとの比較結果を用いて行う。
Therefore, in such a case, a threshold value N is provided for the number of printed sheets (FIG. 3), and when the number of printed sheets is smaller than the threshold value N, the full-speed mode is started and the job is executed quickly. On the other hand, when the number of printed sheets is greater than or equal to the threshold value N, it starts in the half-speed mode, and prevents excessive temperature rise where the temperature of the non-sheet passing area of the fixing heater exceeds a predetermined temperature, thereby avoiding throughput reduction Shorten total print time. At this time, a determination as to which paper conveyance speed is used for printing is performed by the print
例えば、小サイズ紙の連続プリント枚数の閾値Nが7枚であるとすると、ユーザーが指定する小サイズ紙の連続印字枚数が7枚より少ない場合には全速で用紙搬送を行う。一方、ユーザーが指定する小サイズ紙の連続印字枚数が7枚以上の場合には、半速モードでスタートし印字する。 For example, assuming that the threshold N for the number of continuous prints of small-size paper is 7, if the number of continuous prints of small-size paper specified by the user is less than 7, the paper is conveyed at full speed. On the other hand, when the number of continuous prints of small size paper specified by the user is 7 or more, printing is started in the half speed mode.
これらの印字モード判別部313の制御を示したフローチャートを図4に示す。
FIG. 4 is a flowchart showing the control of the print
まず、ホストコンピュータ311からのプリント要求がくるのを待つ(S401)。 First, it waits for a print request from the host computer 311 (S401).
プリント要求があると、印字モード判別部313は、要求されたプリントジョブ内容を解析し(S402)、小サイズ紙のジョブであるか判断する。(S403)
小サイズ紙のジョブである場合は、用紙搬送速度切り換えの閾値Nを読み取り(S405)、ジョブのプリント枚数を分析して(S406)、閾値(N=7枚)少ない場合には全速モードで用紙の搬送を行う設定を行い(S408)、ジョブをシリアル通信へ送る。
When there is a print request, the print
In the case of a small-size paper job, the threshold value N for paper conveyance speed switching is read (S405), the number of prints of the job is analyzed (S406), and if the threshold value (N = 7 sheets) is small, the paper is used in full speed mode. (S408) and send the job to serial communication.
また、閾値(N=7枚)以上の場合には半速モードでプリントスタートする設定を行い(S407)、ジョブをシリアル通信へ送る。 If it is equal to or greater than the threshold (N = 7 sheets), a setting is made to start printing in the half speed mode (S407), and the job is sent to serial communication.
この7枚という閾値は、あらかじめプリンタコントローラ301内の不揮発性メモリ312に記憶されており、このメモリ内の情報を読み出すことにより(S405)、印字モード判別部313が比較判断を行う。
The threshold value of 7 sheets is stored in advance in the
この閾値Nは、デフォルト値(N=7枚)として、プリンタが工場から出荷される際に一律に設定されている。あらかじめ全速モードでプリントしてスループットダウンするよりも、半速モードでスタートさせることで印字時間が短くなる境界のプリント枚数に設定されているが、実際にはプリンタが使用される環境や、ユーザーが使用する紙種などにより変動する。 This threshold value N is uniformly set as a default value (N = 7 sheets) when the printer is shipped from the factory. Rather than printing in full speed mode in advance and reducing throughput, it is set to the number of prints at the boundary where printing time is shortened by starting in half speed mode, but in reality the environment where the printer is used and the user It varies depending on the type of paper used.
これは、例えばユーザーがプリントする環境の温度が15℃の場合と、25℃の場合で比較すると、使用される用紙の温度も10℃変化する。すると、15℃の環境で定着を行う場合は、用紙Pが定着ニップ部127を通過する際により多くの熱を吸収するので、定着ヒータ116にはより多くの電力が投入される。その結果、温度の低い環境では、小サイズ紙の非通紙域の温度は上昇しやすくなる。また、同一のサイズの用紙で種類の異なる用紙を搬送する場合にも、表面がなめらかで厚い用紙(例:CLC用厚紙B5 品番:NS−700)は定着ニップ部中で熱をたくさん奪うため、定着ヒータに多くの電力が投入され、非通紙域は昇温しやすくなる。しかし、表面が荒れていて薄い記録材(例:オフィスプランナー(登録商標)B5 品番5553A014)では、定着ニップ部中で受け取る熱量が少ないので、非通紙域は昇温しにくくなり閾値Nは変化する。
This is because, for example, when the temperature of the environment in which the user prints is 15 ° C. and when it is 25 ° C., the temperature of the paper used also changes by 10 ° C. Then, when fixing is performed in an environment of 15 ° C., the sheet P absorbs more heat when passing through the fixing nip
また閾値Nは、定着ユニット112ごとの製造上のばらつきによる昇温スピードの違いにも影響をうける。定着ユニットの昇温スピードに影響を与える製造上のばらつきとしては以下のものが考えられる。
The threshold value N is also affected by a difference in temperature increase speed due to manufacturing variations among the fixing
定着ヒータの発熱体の抵抗値のばらつきに起因する発熱量のばらつきと、定着ニップ部形成のための加圧機構(加圧バネ)の加圧力のばらつき、そして、加圧ローラ122の硬度のばらつきによる定着ニップ部127の幅のばらつきが考えられる。そのため、ユーザーが使用するプリンタに固有の最適な閾値Nを再設定する必要がある。以下、これについて説明する。
Variation in the amount of heat generated due to variation in the resistance value of the heating element of the fixing heater, variation in the pressing force of the pressure mechanism (pressure spring) for forming the fixing nip, and variation in the hardness of the
プリンタが工場から出荷され、ユーザーによって使用開始された直後は、あらかじめデフォルト値としての閾値Nに基づいて用紙搬送速度の決定を行う。つまり、要求されたジョブの枚数情報がN枚未満であるならば全速モードでプリント行い、N枚よりも多ければ半速モードでプリントする。 Immediately after the printer is shipped from the factory and started to be used by the user, the paper conveyance speed is determined based on the threshold value N as a default value in advance. That is, if the number information of the requested job is less than N sheets, printing is performed in the full speed mode, and if it is more than N sheets, printing is performed in the half speed mode.
一方で、要求されたジョブの枚数情報がちょうどN枚だった場合には、まず、全速でプリントし、ジョブの実行にかかった時間T1を測定し、プリンタコントローラに記憶しておく。そして次に同様のジョブが要求された際に、今度は半速モードでプリントし、ジョブの実行にかかった時間T2を記憶する。 On the other hand, when the number information of the requested job is exactly N, printing is performed at full speed, and the time T1 required for executing the job is measured and stored in the printer controller. When the same job is requested next time, this time, printing is performed in the half speed mode, and the time T2 required for executing the job is stored.
以上の工程を、プリンタが使用開始されてから一定の期間、もしくは一定の回数繰り返すことによって、T1の平均時間とT2の平均時間を求める。求めた平均時間の比較結果から、T1>T2の場合には用紙搬送速度切り換えの閾値をNからN−1枚に再設定する。逆にT1<T2の場合にはNからN+1枚に再設定を行う。 By repeating the above steps for a certain period after the printer starts to be used, or for a certain number of times, the average time of T1 and the average time of T2 are obtained. From the comparison result of the obtained average times, when T1> T2, the threshold for switching the sheet conveyance speed is reset from N to N−1 sheets. Conversely, when T1 <T2, the resetting is performed from N to N + 1.
再設定後、再びある一定の期間、もしくは一定の回数の使用後に、更新された新たな閾値Nに対して上述の工程を繰り返すことにより最新の閾値Nに更新を行う。 After the resetting, the above-described process is repeated for the updated new threshold value N again after a certain period of time or after a fixed number of times of use, thereby updating to the latest threshold value N.
閾値Nは、やがて最適な値に収束するが、ユーザーが多用する用紙の変更や、設置場所の変更、あるいは使用年数に応じて画像形成装置そのものの動作状況が変化する可能性があるので、閾値Nの更新は継続して行う。 The threshold value N eventually converges to an optimum value, but there is a possibility that the operating status of the image forming apparatus itself may change depending on the change of paper frequently used by the user, the change of the installation location, or the age of use. N is continuously updated.
このように、用紙搬送速度の閾値を定期的に最新の閾値に更新し続けることにより、ユーザーにとって常に最適な条件で用紙搬送速度の切り換えを行うことが可能となり、特に、プリント枚数が少ない場合にはより速く印字することができる。 In this way, by continuously updating the paper transport speed threshold to the latest threshold, it is possible to always switch the paper transport speed under the optimum conditions for the user, especially when the number of prints is small. Can print faster.
第二の実施例におけるプリンタ機構部の構成は、図1に示した第一の実施例と同一であるので、同一の箇所には同一の符号を付し説明を省略する。 Since the configuration of the printer mechanism in the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図5は、第二の実施例におけるプリンタ制御部300′のブロック図である。第二の実施例では、プリンタコントローラ301′は、小サイズ紙が連続して通紙された枚数とそのときの搬送速度、定着ヒータ116の昇温速度及びジョブ実行に要した時間等をデータとして不揮発性メモリ321に記憶する。
FIG. 5 is a block diagram of the
このデータとは、そのプリンタを使用するユーザーがどのような種類の用紙を多用しているのか、そのプリンタがどのような環境で使用されているのかの情報である。また、プリンタの製造上のばらつきにより、昇温しやすい定着ユニットであるのか、あるいは逆に昇温しにくい定着ユニットであるかの情報に相当する。 This data is information on what type of paper is frequently used by the user who uses the printer and in what environment the printer is used. Further, this corresponds to information regarding whether the fixing unit is likely to increase in temperature due to variations in manufacturing of the printer, or conversely, whether the fixing unit is difficult to increase in temperature.
この情報に基づき、前述の実施例1と同様に記録材搬送速度切り換えの閾値Nを、印字モード判別部320によって、ユーザーが使用しているプリンタに最適な固有の閾値Nに更新する。
Based on this information, the recording material conveyance speed switching threshold value N is updated by the print
以下、プリンタ固有の閾値Nの更新について説明する。 Hereinafter, the updating of the threshold value N specific to the printer will be described.
プリンタが工場から出荷され、ユーザーによって使用開始された直後は、あらかじめデフォルト値としての閾値Nに基づいて、用紙搬送速度の決定を行う。つまり、要求されたジョブの枚数情報がN枚以下であるならば全速モードでプリント行い、N枚よりも多ければ半速モードでプリントする。 Immediately after the printer is shipped from the factory and started to be used by the user, the paper transport speed is determined based on the threshold value N as a default value in advance. That is, if the number information of the requested job is N or less, printing is performed in the full speed mode, and if it is more than N sheets, printing is performed in the half speed mode.
このとき、要求されたジョブの枚数情報がN枚以下だった場合には、全速モードでプリントを行うと同時に、サブサーミスタ119によって検知される定着ヒータ116の非通紙域の温度の昇温速度をモニターしておく。すると連続印字枚数が少ない場合でも、この温度上昇速度のデータから、さらに連続印字枚数が増えたときに定着ヒータ116の非通紙域の温度がどのくらい上昇するのか予測できる。
At this time, if the number information of the requested job is N or less, the printing speed is increased in the full speed mode and at the same time the temperature rise rate of the non-sheet passing area of the fixing
その結果、通紙後何枚目で定着ヒータ116がスループットダウンするかのタイミングが予測でき、さらにN枚印字が終わる時間の予測値T3を計算することができる。
As a result, it is possible to predict the number of sheets at which the fixing
一方、半速モードで印字を行う際は通常スループットダウンは発生しないので、N枚印字するのに要する所要時間T4は半速モードの用紙搬送速度と、印字枚数Nとから求めることができる。 On the other hand, when printing is performed in the half speed mode, a throughput reduction does not normally occur. Therefore, the time T4 required for printing N sheets can be obtained from the sheet conveyance speed in the half speed mode and the number N of printed sheets.
そして印字モード判別部320おいてT3とT4の比較を行い、T3>T4であれば用紙搬送速度切り換えの閾値をNからN−1とし、T3<T4であればNからN+1として不揮発性メモリ321の閾値情報を更新する。要求される印字枚数が閾値N枚以下の場合には、全速モードでプリントを行う際の定着ヒータ116の非通紙域の温度をサブサーミスタ119によって検知し、昇温を予測することで用紙搬送速度切り換えの閾値が随時更新可能である。その結果、ユーザーにとって常に最適な条件で用紙搬送速度の切り換えを行うことが可能となり、特に、プリント枚数が少ない場合にはより早く印字することができる。
The print
このように、要求されたジョブで印字指定されるプリント枚数に応じて用紙搬送速度を切り換えることにより、プリント枚数が少ない場合にはより速く印字することができる。 In this way, by switching the paper conveyance speed according to the number of prints designated for printing in the requested job, it is possible to print faster when the number of prints is small.
第三の実施例におけるプリンタ機構部の構成は、第一、第二の実施例とほぼ同一である。しかし、図6に示す通り、プリンタが使用されている環境の温度を測定することが出来る環境センサ220が設置されており、環境の温度ごとに用紙搬送速度切り換えの閾値Nを決定する点が異なる。環境センサ220はプリンタ内部の標準カセット208付近に設置されており、これにより使用される用紙の温度を検知することが出来る。その他、同一の個所には同一の符号を付し説明を省略する。
The configuration of the printer mechanism in the third embodiment is almost the same as in the first and second embodiments. However, as shown in FIG. 6, an
プリンタがユーザーによって使用される場合、同一のユーザーが同一の用紙を使用した場合でも、季節や時間によって環境の温度が変動する場合がある。例えば、環境の温度変動が5℃ある場合、用紙の温度もそれに合わせて変化する。このような条件下で、温度が10℃低い小サイズ紙の搬送を行うと、定着ヒータ116の小サイズ通紙域だけがより多くの熱を奪われることになる。しかし、定着ユニット112はメインサーミスタ118によって一定の温度に保つように温調されているため、より多くの電力が投入され、その結果、小サイズ非通紙域の温度は逆に上昇しやすくなる。
When a printer is used by a user, even if the same user uses the same paper, the temperature of the environment may vary depending on the season and time. For example, when the temperature fluctuation of the environment is 5 ° C., the paper temperature also changes accordingly. If small-size paper having a temperature of 10 ° C. is conveyed under such conditions, only the small-size paper passing area of the fixing
そこで、以下では環境センサ220による環境温度の検知結果に基づき、その温度に最適な用紙搬送速度切り換えの閾値Nを決定する方法について説明する。
Therefore, a method for determining the optimum sheet transport speed switching threshold N based on the detection result of the environmental temperature by the
まず、環境の温度に応じて10℃ごとに閾値を用意する。本実施例では、環境の温度が5℃以下、5℃〜15℃、15℃〜25℃、25℃以上の場合に対し、それぞれ閾値N1,N2,N3,N4を設定し、各温度域ごとに最適な閾値を決定する。 First, a threshold value is prepared every 10 ° C. according to the temperature of the environment. In this embodiment, thresholds N1, N2, N3, and N4 are set for each of the temperature ranges for cases where the environmental temperature is 5 ° C. or lower, 5 ° C. to 15 ° C., 15 ° C. to 25 ° C., and 25 ° C. or higher. The optimum threshold value is determined.
各温度域ごとに最適な閾値N1〜N4を決定する方法については、実施例1または実施例2に記述した方法と同じであるので、説明は省略する。 The method for determining the optimum threshold values N1 to N4 for each temperature range is the same as the method described in the first embodiment or the second embodiment, and thus the description thereof is omitted.
プリンタ制御部300″のブロック図を、図7に示す。第三の実施例におけるプリンタ機構部で、環境の温度を検出する環境センサ入力部330を備えている。
A block diagram of the
環境センサ220による環境温度の検知結果に基づいて最適な閾値Nを決定する印字モード判別部320の制御を示したフローチャートを図8に示す。
FIG. 8 is a flowchart showing the control of the print
まず、ホストコンピュータ311からのプリント要求を待つ(S501)。 First, it waits for a print request from the host computer 311 (S501).
プリント要求があると、環境センサ220により、室温(T℃)を読み取る(S503)。
When there is a print request, the
また、印字モード判別部320は、プリントジョブ内容を解析し(S502)、小サイズ紙のジョブがあるか判断する(S504)。
The print
そして、小サイズ紙のジョブである場合には環境センサ220によって読み取られた温度に対応するいずれかの閾値N1〜N4を読み取り(S506)、プリント枚数を分析する(S507)。
If the job is a small size paper, one of the threshold values N1 to N4 corresponding to the temperature read by the
その閾値Nに基づいてプリント枚数が少ない場合には全速モードで用紙の搬送を行う設定を行い(S509)、ジョブをシリアル通信へ送る。 If the number of prints is small on the basis of the threshold value N, a setting is made to carry the paper in the full speed mode (S509), and the job is sent to serial communication.
また、その閾値Nに基づいてプリント枚数が多い場合は半速モードでプリントスタートする設定を行い(S508)、ジョブをシリアル通信へ送る。 If the number of prints is large based on the threshold value N, a setting is made to start printing in the half speed mode (S508), and the job is sent to serial communication.
以上のように、環境センサ220による環境温度の検知結果に基づき、プリンタが使用される時点で環境の温度に合わせて、印字モード判別部320が適切に用紙搬送速度切り換えの閾値Nを設定することで、より精度良く制御することができる。
As described above, based on the detection result of the environmental temperature by the
112 定着ユニット
116 セラミックヒータ(ヒータに対応)
117 ヒータホルダ
118 メインサーミスタ(第1の温度検知手段に対応)
119 サブサーミスタ(第2の温度検知手段に対応)
120 定着ベルト
127 定着ニップ部
122 加圧ローラ
220 環境センサ
300 プリンタ制御部
301 プリンタコントローラ
302 エンジン制御部
312 不揮発性メモリ
313 印字モード判別部
314 シリアル通信制御部
315 プリントジョブ制御部
317 搬送速度切換制御部
112
117
119 Sub thermistor (corresponding to the second temperature detection means)
120
Claims (4)
前記指示された印字形態に対して記録材の搬送速度を決定するための、記録材の枚数の閾値情報を記憶する不揮発性メモリと、
記録材上のトナー像を加熱定着するヒータを有する定着手段と、前記定着手段の温度を検知する第1の温度検知手段と、前記ヒータの端部の温度を検知する第2の温度検知手段を有する定着ユニットと、
を備えた複数の記録材搬送速度で加熱定着することが可能な画像形成装置において、
前記定着ユニットが記録材上のトナー像を加熱定着する際に、前記第1の温度検知手段により検知された温度により、前記定着手段の温度が所定の温度に温度制御されており、
かつ、前記第2の温度検知手段により前記ヒータの温度モニターを行い、
該温度モニターの結果に基づいて前記閾値情報を更新可能であり、更新された閾値が前記不揮発性メモリに最新の閾値として記憶され、新たに前記プリンタコントローラによって指示された印字形態の枚数情報と前記不揮発性メモリに記憶された最新の閾値との比較によって、記録材搬送速度を決定することを特徴とする画像形成装置。 A printer controller for instructing the printing mode;
A non-volatile memory for storing threshold information of the number of recording materials for determining the conveying speed of the recording material for the instructed printing mode;
A fixing unit having a heater for heating and fixing the toner image on the recording material; a first temperature detecting unit for detecting a temperature of the fixing unit; and a second temperature detecting unit for detecting a temperature of an end of the heater. A fixing unit having
In an image forming apparatus capable of heating and fixing at a plurality of recording material conveyance speeds,
When the fixing unit heat-fixes the toner image on the recording material, the temperature of the fixing unit is controlled to a predetermined temperature by the temperature detected by the first temperature detecting unit,
And the temperature of the heater is monitored by the second temperature detecting means,
The threshold information can be updated based on the result of the temperature monitoring, the updated threshold is stored as the latest threshold in the nonvolatile memory, and the number information of the printing form newly designated by the printer controller and the An image forming apparatus, wherein a recording material conveyance speed is determined by comparison with a latest threshold value stored in a nonvolatile memory.
前記指示された印字形態に対して記録材の搬送速度を決定するための、記録材の枚数の閾値情報を記憶する不揮発性メモリと、
記録材上のトナー像を加熱定着するヒータを有する定着手段と、前記定着手段の温度を検知する第1の温度検知手段と、前記ヒータの端部の温度を検知する第2の温度検知手段を有する定着ユニットと、
を備えた複数の記録材搬送速度で加熱定着することが可能な画像形成装置において、
前記定着ユニットが記録材上のトナー像を加熱定着する際に、前記第1の温度検知手段により検知された温度により、前記定着手段の温度が所定の温度に温度制御されており、
かつ、前記第2の温度検知手段による温度モニターの結果に基づいて制御される記録材の搬送速度とプリントに要した時間によって、
前記閾値情報を更新可能であり、更新された閾値が不揮発性メモリに最新の閾値として記憶され、新たに前記プリンタコントローラによって指示された印字形態の枚数情報と前記不揮発性メモリに記憶された最新の閾値との比較によって、記録材搬送速度を決定することを特徴とする画像形成装置。 A printer controller for instructing the printing mode;
A non-volatile memory for storing threshold information of the number of recording materials for determining the conveying speed of the recording material for the instructed printing mode;
A fixing unit having a heater for heating and fixing the toner image on the recording material; a first temperature detecting unit for detecting a temperature of the fixing unit; and a second temperature detecting unit for detecting a temperature of an end of the heater. A fixing unit having
In an image forming apparatus capable of heating and fixing at a plurality of recording material conveyance speeds,
When the fixing unit heat-fixes the toner image on the recording material, the temperature of the fixing unit is controlled to a predetermined temperature by the temperature detected by the first temperature detecting unit,
And according to the conveyance speed of the recording material controlled based on the result of the temperature monitor by the second temperature detecting means and the time required for printing,
The threshold information can be updated, the updated threshold value is stored as the latest threshold value in the nonvolatile memory, and the number information of the printing form newly instructed by the printer controller and the latest information stored in the nonvolatile memory. An image forming apparatus, wherein a recording material conveyance speed is determined by comparison with a threshold value.
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