JP2004102104A - Image forming device - Google Patents

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JP2004102104A
JP2004102104A JP2002266454A JP2002266454A JP2004102104A JP 2004102104 A JP2004102104 A JP 2004102104A JP 2002266454 A JP2002266454 A JP 2002266454A JP 2002266454 A JP2002266454 A JP 2002266454A JP 2004102104 A JP2004102104 A JP 2004102104A
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JP
Japan
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fixing
temperature
image
image forming
forming apparatus
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Takashi Nomura
野村 崇
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device for preventing the occurrence of image defects without impairing its usability by reducing overshooting of fixing roller temperature. <P>SOLUTION: Print temperature control of a fixing device is stopped before the fixation of a final page is completed to quit heating operation or start post-rotation temperature control. If an LBP engine is unable to recognize the number of pages constituting image data, it is judged whether the operation is performed according to whether data are available in the imaging start timing of a 1st developing station. When the number of pages of a job can be recognized, the timing of the operation is predetermined by being calculated back to from fixation end timing according to the number of pages. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置・静電記録装置などの画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機・プリンタ等の画像形成装置は、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像形成プロセス手段で記録材(転写材シート・エレクトロファックスシート・静電記録紙・OHPシート・印刷用紙・フォ一マット紙など)に転写方式あるいは直接方式にて形成担持させた目的の画像情報の未定着画像(トナー画像)を像加熱装置(以下、定着装置と記す)で記録材面に永久固着画像として熱圧定着させる方式が一般的である。
【0003】
記録材上に形成されたトナー画像は定着装置の熱源により溶かされ、圧力を加えられることにより永久画像として記録材上に固着させられる。
【0004】
特にカラー画像形成装置においては、定着後の画像に適度のグロス(光沢)が要求されるため、より大きな加圧力をかけることができる熱ローラ方式の定着装置を用いるのが一般的である。
【0005】
しかしながら熱ローラ方式ではその他の定着方式、例えば加熱部材として薄い定着フィルムを用いる方式等と比較して定着装置の熱容量が大きくなる。
【0006】
定着装置の熱容量が大きくなると、ハロゲンヒータ等の熱源による加熱動作に対する定着ローラ表面温度の追従性(レスポンス)が低下する。
【0007】
また、熱ローラ定着方式では定着ローラ表面の温度が所望の定着温度を保つようにヒータのON/OFF制御をおこなう。
【0008】
連続プリントをおこなう場合、上記の理由により必要以上にヒータの点灯時間が長くなり、プリント終了後に定着ローラ温度が過剰に昇温(オーバーシュート)してしまっていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
1)これにより以下のような問題が発生していた。すなわち、定着ローラ温度が過剰に昇温した状態で定着動作をおこなうと、本来記録材に定着されるべきトナーが定着ローラ表面にオフセットし、それ以降定着装置へ送られる記録材に付着して汚してしまうという画像問題(ホットオフセット)を引き起こしてしまう。
【0010】
2)上記問題を避けるため、定着ローラ表面温度があらかじめ定めた温度以上である時は、プリント動作を禁止して温度が下がるまで待機させることも可能である。しかし、熱容量が大きいため数分の待機時間を要することがあり、ユーザビリティ上好ましくない。
【0011】
よって本発明は上記1)と2)の二つの問題を回避し、良好な画像とユーザビリティの両立を可能とした画像形成装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【0013】
〔1〕:回転自在に配設された定着ローラ及び加圧部材と、前記定着ローラを加熱する熱源を有し、前記定着ローラ及び加圧部材を互いに圧接して定着ニップを形成し、前記熱源を加熱して前記定着ローラを所定の定着温度に温調しつつ、前記定着ニップにトナー像を担持した記録材を通紙してトナー像を記録材に熱圧定着する像加熱装置を有する画像形成装置において、
プリントジョブの最終頁の記録材が定着ニップ通過前の所定のタイミングで前記像加熱装置における熱源の加熱動作を停止、または定着ローラ温度が前記所定の定着温度より低くなるような温調を開始する定着モードを有する画像形成装置。
【0014】
〔2〕:第1色目、第2色目・・・と並列に配設された複数の像担持体を有し、記録材にトナー像を形成担持させる作像機構部と、回転自在に配設された定着ローラ及び加圧部材を互いに圧接して定着ニップを形成し、前記定着ニップにトナー像を担持した記録材を通紙してトナー像を記録材に熱圧定着する像加熱装置を有する画像形成装置において、
第1色目の像担持体での作像終了後、所定の時間が経過しても第1色目の次頁の作像が開始されない場合、前記像加熱装置における熱源の加熱動作を停止、または定着ローラ温度が前記所定の定着温度より低くなるような温調を開始する定着モードを有することを特徴とする画像形成装置。
【0015】
〔3〕:前記所定のタイミング又は所定の時間が、画像形成中の記録材のサイズまたは種類の少なくとも一つの条件により異なることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の画像形成装置。
【0016】
〔4〕:前記所定のタイミング又は所定の時間が、所定のタイミング又は所定の時間が経過した時点での、定着ローラ温度により異なることを特徴とする〔1〕乃至〔3〕の何れかに記載の画像形成装置。
【0017】
〔5〕前記所定のタイミング又は所定の時間が、画像形成装置が設置された環境温度により異なることを特徴とする〔1〕乃至〔4〕の何れかに記載の画像形成装置。
【0018】
〔6〕前記所定のタイミング又は所定の時間が、プリント枚数により異なることを特徴とする〔1〕乃至〔5〕の何れかに記載の画像形成装置。
【0019】
〔7〕:前記所定のタイミング又は所定の時間が、
▲1▼.画像形成中の記録材のサイズまたは種類の少なくとも一つの条件
▲2▼.所定のタイミング又は所定の時間が経過した時点での定着ローラ温度
▲3▼.画像形成装置が設置された環境温度
▲4▼.プリント枚数
のうち少なくとも2つ以上に記載された複数の条件の組合わせで異なることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の画像形成装置。
【0020】
〈作 用〉
(1)定着装置熱源の加熱をプリントジョブの最終頁の定着動作終了前に停止、または定着ローラ温度が前記所定の定着温度より低くなるような温調を開始することで、プリント終了後の定着温度オーバーシュートを低減することができる。
【0021】
(2)定着装置熱源の加熱を停止、または定着ローラ温度が前記所定の定着温度より低くなるような温調を開始するタイミングを、第1色目の現像ステーションにおける作像動作を基準にすることで、プリントジョブを構成する頁数を認識できない画像形成装置においても効果的にオーバーシュートが低減できる。
【0022】
(3)上記タイミングを定着ローラ温度を参照して決定することで、確実に良好な画像を確保しつつオーバーシュートを低減することができる。
【0023】
(4)上記タイミングを使用記録材、プリント枚数、環境に応じて可変にすることで最適な定着条件を損なうことなく、効果的にオーバーシュートを低減することができる。
【0024】
(5)(1)乃至(4)の手法を単独、もしくは複数用いてオーバーシュートを低減することで、画像不良の防止とプリント待機時間短縮によるユーザビリティ向上を同時に実現できる。
【0025】
(6)より具体的には、最終ページが定着終了する前に像加熱装置のプリント温調を停止し加熱動作を中止、もしくは後回転温調に移行する。LBPエンジンが画像データを構成するページ数を認識できない場合は、第1現像ステーションでの作像開始タイミングでのデータ有無により上記動作を実行するか判断する。ジョブのページ数が認識できる場合、ページ数に基づき、定着終了タイミングから逆算して上記動作のタイミングをあらかじめ決定する。
【0026】
【発明の実施の形態】
[実施例1]
(1)画像形成装置例
図2は本実施例における画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画像形成装置は、電子写真プロセス利用、タンデム型、中間転写ベルト型、のカラーレーザプリンタであり、A3サイズの記録材(以下、転写材と記す)に対応するものである。
【0027】
Y、M、C、Bkは4つの電子写真画像形成部であり、それぞれ、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラックのトナー画像を形成する画像形成部である。
【0028】
6は中間転写体である中間転写ベルトであり、駆動ローラ6a、2次転写対向ローラ6b、ターンローラ(テンションローラ)6cの3つのローラ間に懸回張設してある。上記4つの画像形成部Y、M、C、Bkは、テンションローラ6cと駆動ローラ6aとの間の水平の中間転写ベルト部分の上側に図面上左側から右側に一定の間隔をおいて順に一列に配置してある。
【0029】
この中間転写ベルト6は駆動ローラ6aが不図示の駆動系により回転駆動されることで矢印d2の時計方向に所定のプロセス速度で回転駆動される。
【0030】
各画像形成部Y、M、C、Bkには、それぞれ像担持体としての感光ドラム1a〜1dが設置されている。各感光ドラムの周囲には、1次帯電ローラ2a〜2d、レーザスキャナ3a〜3d、現像器4a〜4d、クリーニング装置5a〜5dがそれぞれ設置されている。各現像器4a〜4dには、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが収納されている。
【0031】
各画像形成部Y、M、C、Bkの感光ドラム1a〜1dの下面には中間転写ベルト6を介して1次転写ローラ7a〜7dを圧接させて配設して、それぞれ感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト6との間で1次転写ニップ部Ta〜Tdを形成させている。
【0032】
11は2次転写ローラであり、2次転写対向ローラ6bに対して中間転写ベルト6を挟ませて圧接させて配設して、中間転写ベルト6と2次転写対向ローラ11との間で2次転写ニップ部Teを形成させている。
【0033】
8は転写材上の画像を加熱定着させる加熱装置としての定着装置であり、2次転写ニップ部Teよりも転写材搬送方向下流側位置に配設してある。
【0034】
画像形成動作開始信号(プリント開始信号)が発せられると、各画像形成部Y、M、C、Bkの感光ドラム1a〜1dが矢印d1の反時計方向に、また中間転写ベルト6が矢印d2の時計方向に、所定のプロセス速度で回転駆動される。本実施例では、感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト6は同じ周速で回転駆動され、普通紙をプリントする通常モードでは120[mm/sec]、グロス紙やOHTなどの特殊紙モードでは60[mm/sec]で駆動される。なお、本実施例の画像形成装置のスループットは通常モードで22ppm、特殊紙モードで11ppm(共にLETTER横送りの場合)である。
【0035】
各感光ドラム1a〜1dは、それぞれ1次帯電ローラ2a〜2dによって本実施例では負極性の所定の電位に一様に帯電される。そして、各画像形成部Y、M、C、Bkのレーザスキャナ3a〜3dはフルカラー画像情報の色分解デジタル画像信号に対応して変調されたレーザビームを出力し、結像露光光学系を介して各感光ドラム1a〜1dの一様帯電処理面を走査露光する。これにより各感光ドラム11a〜11dにそれぞれフルカラー画像の色分解画像パターン(本実施例では、第1の色成分=イエロー、第2の色成分=マゼンタ、第3の色成分=シアン、第4の色成分=ブラック、の各画像パターン)に対応した静電潜像が形成される。
【0036】
本実施例の画像形成装置はネットワークを介して複数のホストコンピュータと接続されており、これらホストから送信されるプリントジョブの画像データをコントロール部(コントローラ)が受取り、複数のジョブの画像データを順次各色に対応するレーザスキャナ3a〜3dのレーザ点灯信号に展開する。
【0037】
各感光ドラム1a〜1d上の静電潜像は感光ドラムの回転により、現像器4a〜4dとの対向部に達し、同一極性(本例では負極性)に帯電されたトナーが供給されて顕像化される。すなわち各感光ドラム1a〜1dにはそれぞれフルカラー画像の色分解画像パターンであるイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が形成される。
【0038】
そして、各1次転写ニップ部Ta〜Tdにおいて中間転写体である中間転写ベルト17上に各感光ドラム11a〜11d上の上記イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像を順次に重畳転写してフルカラートナー画像を合成する。
【0039】
中間転写ベルト6と各感光ドラム1a〜1dのなす各1次転写ニップ部Ta〜Tdでは、中間転写ベルト6の背面に接している1次転写ローラ7a〜7dに対して電源S1〜S4から印加された、トナーと逆極性の正の1次転写バイアスにより、各感光ドラム1a〜1d側から中間転写ベルト6側にトナー像が1次転写される。
【0040】
中間転写ベルト6が最後の画像形成部Bkの感光ドラム1dとの1次転写ニップ部Tdを通過した段階でフルカラートナー画像が中間転写ベルト17上に重畳合成形成されて担持され、1次転写行程は完了する。
【0041】
一方、中間転写ベルト6に対するトナー像の1次転写を終えた各感光ドラム1a〜1dの表面はクリーニング装置5a〜5dによりそれぞれ表面を清掃された後、次の画像形成工程に備える。
【0042】
そして、中間転写ベルト6上のフルカラートナー画像の先端が2次転写ニップ部Teに到達するタイミングに合わせて、不図示の給紙手段部より転写材Pが1枚給送され、同期取りされて、2次転写ニップ部Teに挿入される。この時、2次転写ローラ11にはトナーと逆極性の正の2次転写バイアスが電源S5より印加され、フルカラートナー画像は中間転写ベルト6から転写材Pに一括2次転写される。
【0043】
2次転写ニップ域を出た、未定着フルカラートナー画像を載せた転写材Pは、定着装置8に到達し、未定着フルカラートナー画像が定着ローラ9と加圧ローラ10のニップ部(定着部)において熱と圧力によって定着される。
【0044】
フルカラートナー画像を転写材Pに一括2次転写し終えた中間転写ベルト6の表面は不図示のベルトクリーニング装置によって転写残トナーが除去されて清掃され、繰返して作像に供される。
【0045】
モノクロ画像形成モードは、上記4つの画像形成部Y、M、C、Bkのうちブラックのトナー画像を形成する画像形成部Bkのみが作像動作することで実行される。
【0046】
(2)定着装置8
図3は本実施例における定着装置8の横断面模型図である。本実施例における定着装置8は、熱ローラ方式の定着装置である。
【0047】
9は定着部材としての定着ローラ(熱ローラ)、10は加圧部材としての加圧ローラであり、該両ローラ9と10を並行に配列して圧接させて所定幅の定着ニップ部Nを形成させている。本実施例での定着ローラ9の外径はR=50φ、加圧ローラ10の外径は45φである。
【0048】
定着ローラ9は、芯金9a、弾性層9b、離型層9cの3層構成である。芯金9aにはアルミニウムの中空金属ローラを用いており、その内空に熱源としてのハロゲンヒータ(以下、定着ヒータと記す)9dが挿入配設されている。アルミニウム芯金9aの上に弾性層9bとしてシリコーンゴムが用いられており、最表層に離型層9cとしてPFAのチューブが被覆されている。
【0049】
一方、加圧ローラ10も定着ローラ9と同様にアルミニウム芯金10aの上にシリコーンゴムの弾性層10b、最表層にPFA離型層10cが設けられている。
【0050】
適度に高グロスな定着画像を得るため、本実施例の定着装置8では定着ローラ9に対して加圧ローラ10を約1.5×10[N/m]の力で加圧している。上記加圧力により弾性層9b、10bが潰れることにより定着ニップ部Nが形成される。本実施例ではN=10[mm]である。
【0051】
定着ローラ9が不図示の定着駆動モータにより駆動され、加圧ローラ10は定着ニップ部Nでの摩擦力により定着ローラ9の回転に従動して回転する。
【0052】
また給電回路部101から定着ローラ9内の定着ヒータ9dに対して通電がなされて定着ヒータ9dの発熱により定着ローラ9の加熱がなされる。定着ローラ9の外周面温度が温度検知手段としての温調サーミスタ13よって検知され、その温度検知情報がコントローラ(制御回路部)100に入力する。コントローラ100は画像形成装置の全体的な作像シーケンシ制御を司る。コントローラ100は温調サーミスタ13から入力する定着ローラ9の外周面温度情報に基づいて、定着ローラ表面温度が所定の定着温度に維持されるように給電回路部101から定着ローラ9内のハロゲンヒータ9dに対する通電を制御する。
【0053】
そして、定着ローラ9の回転駆動、これに伴う加圧ローラ10の従動回転がなされ、定着ローラ9が所定の定着温度に加熱温調されている状態において、未定着トナー画像tが形成された転写材Pが定着入口ガイド12に案内されて定着ニップ部Nに導入されることで、転写材Pは定着ニップ部Nで挟持搬送される。その挟持搬送過程で転写材Pは定着ローラ9の熱で加熱されるとともに定着ニップ部Nの加圧力を受けて、未定着トナー画像tが転写材P面に熱圧定着される。
【0054】
定着ニップ部Nを出た転写材Pは定着ローラ9から分離されて排出搬送される。
【0055】
(3)定着ローラ温度のオーバーシュート
図4に一般的な熱ローラ方式の定着装置にA4サイズの転写材を1分間あたり20枚のスループットでプリントした場合の定着ローラの表面温度、及び定着ヒータへの通電状態を示す。
【0056】
ここでは普通紙をプリントする場合、定着ローラ表面温度がTf=170℃に維持されるように定着ヒータの点灯が制御される。
【0057】
図4に示すように通紙が開始され、転写材に熱が奪われて定着ローラ温度が定着温度Tfまで低下すると、定着ヒータへの通電がおこなわれる。
【0058】
定着ローラ温度が定着温度Tfまで回復すると定着ヒータへの通電を停止する。
【0059】
この動作を繰り返す事により定着ローラ温度は、定着温度Tfを中心にしたある温度範囲内に保たれる。
【0060】
ここで、プリントが終了し、定着ローラの回転が終了した後の定着ローラ温度に注目する。
【0061】
図4ではプリント終了後の定着ローラ温度が急激に昇温(オーバーシュート)しているのが確認できる。
【0062】
これは前述したように定着装置の熱容量が大きく熱応答性が良くないために起こる現象で、実際必要とされる以上の熱量を過剰に投入して、プリント中の定着ローラ温度を定常状態に保っているためである。
【0063】
このため熱を奪う転写材が存在しなくなると、余剰の熱により定着ローラが昇温(オーバーシュート)してしまうものであり、構成上フィルム系定着装置と比較すると熱ローラ方式の定着装置は熱容量の点で不利である。
【0064】
上述のオーバーシュートが発生することによる問題点を以下に述べる。
【0065】
図5に定着ローラ温度と各温度域で発生する問題を示した。
【0066】
良好な画像を得るにはTL〜THの温度領域で定着をおこなわなければならない。
【0067】
定着ローラ温度がTL以下に低下すると、転写材に対するトナーの固着力が低下して剥げ落ちやすくなってしまったり(定着不良)、トナーが定着ローラに付着して次ページを汚してしまう(コールドオフセット)といった問題が発生する。
【0068】
一方、定着ローラ温度がTH以上に昇温すると、低温時と同じくトナーが定着ローラに付着して次ページを汚してしまう(ホットオフセット)が発生したり、更に高温になるとローラの弾性層が破断したり、劣化が促進されたりして寿命が極端に短くなるといった問題が発生する。
【0069】
このように前記したオーバーシュートが発生し、図4のTmaxがTH以上に昇温した場合はホットオフセットが発生する。
【0070】
これを防止するため、定着ローラ温度がTH以上である場合はプリントジョブを受け取っても、TH未満の温度に低下するまでプリント動作を開始せず待機させる方法がある。
【0071】
しかしながら、定着装置の熱容量が大きいために温度が低下するのに数分の時間を要することがあり、ユーザビリティの観点からは問題である。
【0072】
(4)上記問題の解決策
よって、本発明の画像形成装置では定着ローラ温度のオーバーシュートを低減して、画像不良防止とユーザビリティ向上の両立を図るため、連続プリント等オーバーシュートが発生しやすい状況では、最終ページの定着動作が完了する前にヒータへの通電を停止させる。
【0073】
一般的な熱ローラ定着装置における動作シーケンスを比較例として、両者を比較しつつ、本実施例の定着装置における動作シーケンスを以下に述べる。
【0074】
図1は連続プリント時における実施例1及び比較例1の、定着ローラ温度及び定着ヒータ点灯制御を比較したものである。
【0075】
図1はプリント後半からプリントが終了して定着ローラ温度がオーバーシュートする部分を図示しており、比較例の定着装置は実施例1と同じ構成で、プリント開始したタイミングも全く等価である。
【0076】
図5で示したようにTfは定着ローラの温調温度、TH、TLはそれぞれ良好な定着性が得られる領域の上下限温度を示している。
【0077】
定着ローラ温度がTH以上になるとホットオフセット、TL以下になると定着不良が発生する。
【0078】
プリント中はTL<定着ローラ温度<THの関係が成立しているが、プリント終了後はオーバーシュートが発生するため定着ローラ温度はホットオフセット領域に達してしまう。
【0079】
このため、定着ローラ温度がTHまで低下しなければ次ジョブのプリント動作は開始されない。
【0080】
ここで、図6はオーバーシュート温度とこのプリント禁止時間(待機時間)の関係を示したものである。
【0081】
横軸の原点は良好な定着性を確保できる上限温度THであり、プリント終了後のオーバーシュートがそれぞれ温度Ta、Tb=2(Ta−TH)に達した場合を示している。
【0082】
ホットオフセットを防止するため定着ローラ温度がTHまで冷めるのに必要な待機時間は、それぞれWa、Wbとなる。
【0083】
図6から判るようにWb>2Waであり、オーバーシュートが大きくなるにつれて待機時間が指数関数的に増加することを示している。
【0084】
よって少しでもオーバーシュートを低減することができれば、待機時間を大幅に減少させることが可能となり、ユーザビリティが向上する。
【0085】
再び図1に戻り比較例1、実施例1のオーバーシュートを比較してみる。
【0086】
比較例1においてはプリント終了より前の時間t0でヒータ9dへの通電をOFFしているが、プリント終了後のオーバーシュートはホットオフセット領域のTrefに達している。
【0087】
一方、本実施例では定着ヒータ9dへの通電を停止するタイミングは比較例1より早いt1であり、オーバーシュート温度Tmaxはホットオフセット領域に達するものの、比較例1のTrefよりも低く抑えられている。
【0088】
本実施例の画像形成装置においては、定着温度Tf=170℃、また良好な定着性を確保できる温度領域の上下限温度はTH=190℃、TL=155℃である。
【0089】
図1において比較例1のオーバーシュートはTref=210℃、実施例1のオーバーシュート温度はTmax=195℃であった。
【0090】
このとき定着ローラ温度がTHに低下するのに要する時間は、比較例1では4分、実施例1では20秒である。
【0091】
よって次のジョブ命令を受け取ってから、プリントをおこなうまでの待機時間が1/12に短縮される。
【0092】
ここで、定着ヒータ9dへの通電を停止するタイミングについて説明する。
【0093】
1)比較例1のヒータ消灯タイミング
定着動作終了まで通常のプリントシーケンスに従うため、図1の定着温度Tfに定着ローラ温度が達するまでヒータ9dを点灯する。
【0094】
2)実施例1のヒータ消灯タイミング
実施例1では最終頁が定着ニップNから抜ける瞬間から起算して、10sec.前に定着ヒータ9dを強制消灯させか判断する。
【0095】
実施例1では画像形成装置のコントローラ100はホストより受信したジョブの数、それぞれのジョブの頁数を逐次認識しており、装置の画像形成部にこれらの情報を与えることができる。
【0096】
画像形成装置のコントローラ100が上記の時点でホストコンピュータからのジョブ命令を受け取っていなければ定着ヒータ9dを強制消灯させる。
【0097】
但し、定着ヒータ9dがプリント時に全く点灯しないのを避けるため、この判断を開始するのはプリント開始から10sec.経過してからである。
【0098】
本実施例中以下ではすべて10sec.経過後の状態について述べる。
【0099】
図8に示したのは、異なるタイミングで最終頁が定着ニップNを通過して定着動作を終了した場合のオーバーシュート発生状態を示す。
【0100】
定着終了状態▲1▼は、プリント中の定着ローラ温度リップルが頂点から下降し、定着ヒータ9dを点灯させる温度Tfまで下がった瞬間に最終頁が定着ニップNを抜けきった状態を示している。
【0101】
定着終了状態▲2▼は、プリント中の定着ローラ温度リップルが最下点から上昇し、定着ヒータ9dを消灯させる温度Tfまで上がった瞬間に最終頁が定着ニップNを抜けきった状態を示している。
【0102】
定着終了後のオーバーシュート温度は、定着終了状態▲1▼で最も低いT=Tos(min)=195℃、定着終了状態▲2▼で最も高いT=Tos(max)=210℃となる。
【0103】
図7に示すように、実施例1の定着装置におけるプリント中の温度リップル周期は60sec.である。
【0104】
図8から判るように定着終了状態▲1▼ではヒータ強制消灯タイミングにおいて、すでにヒータ9dは消灯状態であるため、その後の温度推移に全く影響を及ぼす事はない。
【0105】
一方、オーバーシュート温度が最大となる定着終了状態▲2▼では本来ヒータ消灯するタイミングよりも早く消灯するため、温度上昇を鈍らせることができる。
【0106】
図9に示すようにオーバーシュート温度がTos(max)=210℃からTos(rd)=195℃へ減少する。
【0107】
これにより次ジョブが開始可能になるまでの最大待ち時間をW(比較例1)=4分からW(実施例1)=20秒へ短縮することができる。
【0108】
ここで実施例1のタイミングで定着ヒータ9dを強制消灯する場合に考えられる弊害について述べる。
【0109】
a.弊害1
実施例1では比較例1において本来ヒータを消灯するタイミングより早く強制消灯をおこなうため、定着ローラ温度が比較例1よりも低下してしまう場合がある。
【0110】
ヒータ強制消灯後の温度低下が定着性保証領域内であれば、比較例1とほぼ同等の良好な定着画像を得ることができる。
【0111】
ここで、どのタイミングでヒータ強制消灯がおこなわれると、定着終了までの温度低下が最も大きくなるかについて述べる。
【0112】
図10は異なる2つのタイミングA、Bでヒータ強制消灯をおこなった場合の定着ローラ温度推移を示している。
【0113】
図10のAは定着ローラ温度リップルが頂点から下降し、定着温度Tfまで低下したタイミング、Bは定着ローラ温度リップルが最下点まで低下したタイミングである。
【0114】
Aのタイミングはプリントジョブ中において最も長い時間ヒータ消灯されていたタイミングであり、Bのタイミングは最も温度が低下したタイミングである。
【0115】
A,Bのタイミングはヒータ9dの点灯状態、定着ローラの温度それぞれの点で、ヒータ強制消灯した場合の温度低下に対して最も不利である。
【0116】
A、Bそれぞれのタイミングで強制消灯したとき、強制終了からそれぞれ10sec.後の定着ローラ温度はTD−A、TD−Bとなる。
【0117】
T=TD−A、TD−Bはヒータ強制消灯後、最終頁が定着ニップNを抜けきった時の温度にあたり、この温度が定着性保証領域内(TL<定着ローラ温度T<TH)であるので、良好な定着画像は確保できることになる。
【0118】
b.弊害2
次に定着終了10sec.前にコントローラが実行中のジョブを最終ジョブと判断してヒータ強制消灯した後、新たなジョブ命令を受け取った場合について考える。
【0119】
本実施例の画像形成装置では異なるプリントジョブを順次実行する場合、2つのジョブで同じプリントモードに対応する転写材が指定された場合は、2つのジョブの間でプリント動作を中断せずに連続してジョブを実行する。
【0120】
よって上記のタイミングでプリントジョブを受け取った場合、2つめのジョブの転写材が定着動作を始めると通常よりも定着ローラ温度が低下してしまう可能性がある。
【0121】
弊害1で述べたように、温度低下をおこしても最低温度が定着性保証領域内であれば良好な画像が確保できる。
【0122】
1つめのジョブでヒータ強制消灯後、1つめのジョブの最終頁が定着ニップNを抜けるまでの10sec.間において、どのタイミングで次ジョブを受け取るのが最も不利か考える。
【0123】
以下の場合を想定する(最終頁が定着ニップNを抜け切る瞬間を定着動作終了と呼ぶ)。
【0124】
・第1のプリントジョブ:通常モードでLETTERサイズの画像を25枚プリント
・第2のプリントジョブ:通常モードでLETTERサイズの画像を10枚プリント
・第2のプリントジョブ受信:第1のジョブで定着動作が終了する8sec.前
ここで、実施例1の画像形成装置において、ジョブを受信してからコントローラが画像データの展開を終了するまでに必要な時間は2sec.である。
【0125】
画像形成部が画像展開終了後直ちにプリント動作を開始して、転写材が定着ニップNに到達するのに要する時間は6sec.であり、ジョブ命令受信から転写材が定着ニップNに達するまでの時間は8sec.となる。
【0126】
よって上記想定では画像形成装置は第1のジョブと第2のジョブを連続で実行できると判断し、第2のプリントジョブを受けとると同時にヒータ強制消灯を解除してプリント温調に復帰する。
【0127】
第2のプリントジョブ受信が上記想定より遅れれば、2つのプリントジョブの間に規定の紙間以上の間隔ができるため温度低下に対しては有利になる。
【0128】
また逆に第2のプリントジョブ受信が上記想定より早ければ、ヒータ9dの強制消灯時間が短くなるためやはり温度低下に対しては有利になる。
【0129】
これらの理由から上記想定のように、第1のジョブで定着動作が終了する8sec.前に第2のジョブを受信すると温度低下に対してもっとも不利となる。
【0130】
また、この時の定着ローラ温度状態を考えると、もっとも温度低下に対して不利になるのは、図10のB点から2秒後に第2のジョブを受信すると温度低下に対してもっとも不利となる。
【0131】
図11は以上を考慮した最悪条件の場合を図示したものである。
【0132】
破線Pは第1のジョブの定着終了10sec.前にヒータ9dを強制消灯した後、新たなジョブを受信しない場合の定着ローラ温度を示している。
【0133】
実線Qは第1のジョブの定着終了10sec.前にヒータ9dを強制消灯した後、2sec.してから第2のジョブを受信した時の定着ローラ温度である。
【0134】
定着ローラ温度推移Qでは、ヒータ強制消灯後には温度が低下し続けるが、第2のジョブを受信するとプリント温調に復帰して定着ローラ温度は再び上昇を開始する。
【0135】
しかしヒータ点灯開始が第1のジョブの温度リップル最下点よりも低い温度で開始されるため、第2のジョブにおける定着ローラ温度は図中のTD−min=157℃まで低下する。
【0136】
ここで、TD−minと定着性保証領域の下限温度TL=155℃を比較してみると、TD−min>TLであるので、温度低下が発生しても良好な定着性は確保できる。
【0137】
このように、温度低下に対して最悪となる条件でジョブを受信しても、プリント中の最大温度低下は定着性保証領域内であるため、ヒータ強制終了後、どのようなタイミングで次プリントジョブを連続しておこなっても良好な定着性を保証することができる。
【0138】
なお、上の説明ではLETTERサイズの普通紙について述べたものであり、ヒータ9dの強制消灯のタイミングはそれぞれの転写材の種類、プリントモードに応じて最適に設定されるものである。
【0139】
更にヒータ強制消灯のタイミングを固定せず、定着ローラ温度や環境温度を参照して可変にしても良い。
【0140】
ここではヒータの強制消灯をおこなったが、温調温度を適当な低温、例えば100℃程度に設定することでも同様の効果を得ることができる。
【0141】
このように実施例1では、定着ローラ温度のオーバーシュートを低減し、ホットオフセットの発生させず良好な定着画像を確保しつつ、待機時間も短縮させることによりユーザビリティの向上も実現することができた。
【0142】
[実施例2]
実施例2においても定着動作が終了する前にヒータ強制消灯をおこなうが、実施例1で定着動作終了から起算した時間だけ前に消灯するのに対し、実施例2では1頁毎の画像形成動作を基準としてヒータ9dを強制消灯する。
【0143】
実施例1では定着動作終了の予定時間をヒータ強制消灯タイミングの基準とするため、画像形成装置はプリント枚数を認識していなければならなかった。
【0144】
本実施例では実施例1と異なり、プリント枚数を認識ができない画像形成装置において、オーバーシュートを低減する手段について述べる。
【0145】
本実施例の画像形成装置の構成は実施例1と同じものであり、特に記載の無い限り定着装置の温度設定等の条件は実施例1と同じである。
【0146】
画像形成装置の転写材搬送速度も実施例1と同じであり、普通紙で120[mm/sec]である。
【0147】
実施例1で説明したように、本実施例の画像形成装置は各色に対応して個々の感光ドラムを持ち、これらを並列に配置した構成である。
【0148】
中間転写ベルト回転方向の上流から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の順に配置されており、それぞれの色画像を順々に重ねて中間転写ベルトに転写した後一括して転写材にカラー画像を転写する。
【0149】
本実施例2ではYステーションの作像動作を定着装置8のヒータ9dを強制消灯させるタイミングの基準とする。
【0150】
ここで、図12は上で述べた本実施例の画像形成装置の構成を簡略に示したものである。
【0151】
Yステーションでの感光ドラムと中間転写ベルト当接部Xより定着ニップ出口Yまでの経路長はL[mm]で示されている。
【0152】
中間転写ベルト6、転写材は120mm/sec.で駆動、搬送されるのでYステーションで中間転写ベルトに転写されたトナー像が転写材に転写され、定着ニップNに到達するのに要する時間TRは、TR=L/120[sec.]となる。
【0153】
本実施例ではL=750mmであるのでTR=6.3sec.となる。
【0154】
また、実施例1と同様にスループットはLETTERサイズ横送りで22ppmであるから、紙間に相当する時間は約0.9sec.となる。
【0155】
画像形成装置のエンジンはプリントジョブのプリント枚数を知ることはできないので、1枚のプリント動作毎にプリント動作を終了するか否か判断する。
【0156】
図13にプリント動作終了判断時におけるYステーション、中間転写ベルト、定着装置の動作を時系列で並列に示した。
【0157】
図13では頁P1がプリントジョブの最終頁であり、P2はタイミングをわかりやすくするために示した仮想の頁である。
【0158】
実施例2では画像展開が開始されたかどうかを1頁毎に2度チェックする。
【0159】
1度目にチェックするタイミングは図13のCP1で示されている。
【0160】
CP1はYステーションでの1次転写が終了(1次転写位置を頁P1の転写材後端位置が通過した時点で1次転写終了とする)した時点T1から0.2sec.後である。
【0161】
この時点までに画像データが展開されはじめれば、規定のスループットを維持して連続プリントを続行することができる。
【0162】
CP1の時点で画像データ展開がおこなわれていなくても、この時点ではプリント終了とは判断せず、転写材がLETTERサイズの場合、更に0.8sec.後のCP2までプリント動作を継続する。
【0163】
P1の1次転写がYステーションで終了してから1.0sec.後であるCP2において、画像データの展開がおこなわれなければプリント終了を判断する。
【0164】
この場合、規定の紙間を維持できないのでスループットは低下するが、画像データ展開がCP1〜CP2のタイミングでおこなわれることで、停止、起動動作をおこなうより生産性は高くできる。
【0165】
生産性をより高めるためCP1からCP2までの時間を本例より長く設定することも考えられるが、プリント待機状態が長引くことにより各部の回転時間が増加し、装置の寿命が短くなってしまう。
【0166】
よって、CP2のタイミングは本実施例程度に設定するのが適当である。
【0167】
実施例2ではこの時点でプリント終了と判断した場合、画像形成部の終了処理開始と同時に定着ヒータ9dを強制消灯する。
【0168】
最終頁が定着ニップNを通過する時間から計算すると、TR−1.0=5.3sec.前にヒータが強制消灯される。
【0169】
この様にすることで、図8のTmaxを210℃から203℃に低減することが可能になり、待機時間は4分から1分へ短縮できた。
【0170】
また、ヒータ9dを強制消灯してから、最終頁の定着動作が完了するまでの時間が実施例1の10sec.より短い5.3sec.であるので、ヒータ消灯後の温度低下は実施例1より少なく良好な定着画像が保証される。
【0171】
なお、上の説明ではLETTERサイズの普通紙について述べたものであり、CP2のタイミングはそれぞれの転写材の種類、プリントモードに応じて最適に設定されるものである。
【0172】
更にヒータの強制消灯ではなく、温調温度を適当な低温、例えば100℃程度に設定することでも同様の効果を得ることができる。
【0173】
以上のように実施例2ではプリントジョブに含まれるプリント枚数を認識せず、1枚毎にプリント終了の判断をおこなう画像形成装置において、定着ローラ温度のオーバーシュートを低減して画像不良を防止しつつ、待機時間を短縮してユーザビリティの向上を実現することができた。
【0174】
[実施例3]
本実施例の画像形成装置の構成は実施例1と同じものである。
【0175】
画像形成装置の転写材搬送速度も実施例1と同じであり、普通紙で120[mm/sec]、OHTやグロスフィルム等の特殊紙では1/2速の60[mm/sec]である。
【0176】
実施例3では定着動作を連続でおこなった際の蓄熱を考慮して、プリント枚数に応じてヒータ強制消灯のタイミングを可変とする。
【0177】
実施例3では実施例1と同様、画像形成装置のコントローラはホストより受信したジョブの数、それぞれのジョブの頁数を逐次認識しており、装置の画像形成部にこれらの情報を与えることができる。
【0178】
図14はLETTERサイズの転写材を連続プリントしたとき、プリント枚数に応じて定着ローラ温度のオーバーシュートがどのように変化するかを示したものである。
【0179】
縦軸の原点は定着温度Tfであり、良好な定着性を保証できる上限温度THも示されている。
【0180】
図からわかるように、プリント枚数が比較的少ない20枚程度までは枚数に応じたオーバーシュート温度の変化が大きく、その後プリント枚数が増えてもオーバーシュート温度はあまり変化せず、ほぼ飽和している(飽和温度TSAT)。
【0181】
これはプリント枚数が増加するに従い、ヒータ9dの総点灯時間が増加して定着装置に蓄熱されていくためで、蓄熱量が飽和し、ヒータ9dによる熱入力と放熱量が定常状態に達してオーバーシュート温度が飽和するためである。
【0182】
ここで、プリント枚数が7枚までであればオーバーシュート温度はTH以下であり、ここで新たにプリントを開始してもホットオフセットは発生しないことがわかる。
【0183】
よって、この場合は実施例1のように定着終了前にヒータ9dを強制消灯させる必要はないが、プリント枚数が増加した場合は実施例1の手法を用いる必要が生じる。
【0184】
以上を考慮して本例では、実施例1でおこなったヒータ強制消灯の実行/非実行をプリント枚数に応じて切り替える。
【0185】
図14からプリント枚数が7枚まではヒータ9dの強制消灯はおこなわず、最終頁の定着終了までプリント温調をおこなう。
【0186】
プリント枚数が8枚以上の場合は実施例1と全く同様の手法でヒータ9dの強制消灯をおこなう。
【0187】
このようにヒータの強制消灯を枚数に応じておこなうことで、蓄熱量が少ない少枚数プリント時に定着ローラ温度の大幅な低下を避け、実施例1よりも更に安定した画質を提供することができる。
【0188】
また、ヒータ強制消灯をおこなう領域では実施例1と全く同様の効果を得ることができる。
【0189】
実施例3では説明を簡略化するため、ヒータ強制消灯の実行/非実行の切替えのみをおこなったが、それぞれのプリント枚数でのオーバーシュート温度に応じて、強制消灯のタイミングを段階的に可変にすることも可能である。
【0190】
また、上の説明ではLETTERサイズの普通紙について述べたものであり、ヒータ強制消灯の実行/非実行の切替えをおこなう枚数はそれぞれの転写材の種類、プリントモードに応じて最適に設定されるものである。
【0191】
更にヒータ強制消灯の実行/非実行の切替えをおこなう枚数を固定せず、定着ローラ温度や環境温度を参照して可変にしても良い。
【0192】
ここではヒータの強制消灯をおこなったが、温調温度を適当な低温、例えば100℃程度に設定することでも同様の効果を得ることができる。
【0193】
以上のように実施例3では、実施例1同様定着ローラ温度のオーバーシュートを低減し、良好な定着画像を確保しつつ、待機時間も短縮しユーザビリティの向上も実現することができ、更に実施例1よりも安定した画像を得ることが可能となった。
【0194】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では定着終了前にヒータによる加熱を停止、または温調温度を下げることで定着ローラ温度のオーバーシュートを低減し、画像不良防止とプリント待ち時間の短縮によるユーザビリティ向上を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1におけるオーバーシュート低減の様子を示した図
【図2】実施例1におけるカラーレーザプリンタの断面模型図
【図3】定着装置の断面模型図
【図4】オーバーシュート発生の様子を示した図
【図5】各温度領域で発生する問題を示した図
【図6】オーバーシュート温度と待機時間の関係を示した図
【図7】プリント時における定着温度のリップル周期を示した図
【図8】定着終了タイミングによるオーバーシュート温度の変化を示した図
【図9】ヒータ強制OFFによりオーバーシュートが低減する様子を示した図
【図10】異なるヒータ強制OFFタイミングに対する温度低下を示した図
【図11】ヒータ強制OFF後にプリントジョブを受信した時の温度推移を示した図
【図12】第1色の1次転写位置から定着ニップNまでの経路を示した図
【図13】実施例2におけるヒータ強制OFFのタイミングを示した図
【図14】プリント枚数とオーバーシュート温度の関係を示した図
【符号の説明】
感光ドラム・・・・・1a,1b,1c,1d
帯電ローラ・・・・・2a,2b,2c,2d
レーザスキャナ・・・3a,3b,3c,3d
現像器・・・・・・・4a,4b,4c,4d
クリーニング器・・・5a,5b,5c,5d
中間転写ベルト・・・6
二次転写ローラ・・・11
1次転写バイアス電圧源・・・S1,S2,S3,S4
2次転写バイアス電圧源・・・S5
定着入口ガイド・・・12
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
Image forming apparatuses such as copiers and printers use recording materials (transfer material sheets, electrofax sheets, electrostatic recording paper, OHP sheets) by appropriate image forming process means such as electrophotographic processes, electrostatic recording processes, and magnetic recording processes. An unfixed image (toner image) of the target image information formed and carried on a printing paper or a format paper by a transfer method or a direct method by an image heating device (hereinafter, referred to as a fixing device). In general, a method of fixing by heat and pressure as a permanently fixed image is used.
[0003]
The toner image formed on the recording material is melted by a heat source of a fixing device, and is fixed as a permanent image on the recording material by applying pressure.
[0004]
Particularly, in a color image forming apparatus, since an appropriate gloss is required for an image after fixing, it is common to use a heat roller type fixing apparatus to which a larger pressing force can be applied.
[0005]
However, in the heat roller method, the heat capacity of the fixing device is larger than in other fixing methods, for example, a method using a thin fixing film as a heating member.
[0006]
When the heat capacity of the fixing device is increased, the response (response) of the surface temperature of the fixing roller to a heating operation by a heat source such as a halogen heater is reduced.
[0007]
In the heat roller fixing method, ON / OFF control of the heater is performed so that the temperature of the fixing roller surface maintains a desired fixing temperature.
[0008]
When continuous printing is performed, the lighting time of the heater becomes unnecessarily long for the above-described reason, and the temperature of the fixing roller excessively increases (overshoots) after printing is completed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
1) This has caused the following problems. That is, if the fixing operation is performed in a state where the temperature of the fixing roller is excessively increased, the toner to be fixed to the recording material is offset to the surface of the fixing roller, and adheres to the recording material sent to the fixing device thereafter, and becomes dirty. Image problem (hot offset).
[0010]
2) In order to avoid the above problem, when the surface temperature of the fixing roller is equal to or higher than a predetermined temperature, it is possible to inhibit the printing operation and wait until the temperature decreases. However, since the heat capacity is large, a waiting time of several minutes may be required, which is not preferable in terms of usability.
[0011]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus which avoids the above two problems 1) and 2) and enables both good images and usability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an image forming apparatus having the following configuration.
[0013]
[1]: a fixing roller and a pressing member rotatably disposed, and a heat source for heating the fixing roller, the fixing roller and the pressing member being pressed against each other to form a fixing nip, An image heating device for heating and fixing the fixing roller to a predetermined fixing temperature, and passing a recording material carrying the toner image through the fixing nip to fix the toner image on the recording material by heat and pressure. In the forming device,
At a predetermined timing before the recording material of the last page of the print job passes through the fixing nip, the heating operation of the heat source in the image heating device is stopped, or the temperature control is started so that the fixing roller temperature becomes lower than the predetermined fixing temperature. An image forming apparatus having a fixing mode.
[0014]
[2]: A plurality of image carriers arranged in parallel with the first color, the second color,..., An image forming mechanism for forming and carrying a toner image on a recording material, and rotatably disposed. An image heating device that presses the fixed fixing roller and the pressing member together to form a fixing nip, passes a recording material carrying a toner image through the fixing nip, and heat-presses the toner image onto the recording material. In the image forming apparatus,
When the image formation of the next page of the first color is not started even after a predetermined time has elapsed after the completion of the image formation on the image carrier of the first color, the heating operation of the heat source in the image heating device is stopped or fixed. An image forming apparatus having a fixing mode for starting temperature control so that a roller temperature becomes lower than the predetermined fixing temperature.
[0015]
[3] The image forming apparatus according to [1] or [2], wherein the predetermined timing or the predetermined time is different depending on at least one condition of a size or a type of a recording material during image formation.
[0016]
[4]: The method according to any one of [1] to [3], wherein the predetermined timing or the predetermined time differs depending on the temperature of the fixing roller at the time when the predetermined timing or the predetermined time has elapsed. Image forming apparatus.
[0017]
[5] The image forming apparatus according to any one of [1] to [4], wherein the predetermined timing or the predetermined time differs depending on an environmental temperature in which the image forming apparatus is installed.
[0018]
[6] The image forming apparatus according to any one of [1] to [5], wherein the predetermined timing or the predetermined time differs depending on the number of prints.
[0019]
[7]: The predetermined timing or predetermined time is:
▲ 1 ▼. At least one condition of the size or type of recording material during image formation
▲ 2 ▼. Fixing roller temperature at a given time or at a given time
(3). Environmental temperature at which the image forming device is installed
▲ 4 ▼. Number of prints
The image forming apparatus according to [1] or [2], wherein the image forming apparatus differs depending on a combination of a plurality of conditions described in at least two or more of them.
[0020]
<Operation>
(1) Fixing after printing is completed by stopping the heating of the fixing device heat source before the end of the fixing operation of the last page of the print job, or by starting the temperature control so that the fixing roller temperature becomes lower than the predetermined fixing temperature. Temperature overshoot can be reduced.
[0021]
(2) The timing of stopping the heating of the fixing device heat source or starting the temperature control so that the fixing roller temperature becomes lower than the predetermined fixing temperature is based on the image forming operation in the first color developing station. In addition, overshoot can be effectively reduced even in an image forming apparatus that cannot recognize the number of pages constituting a print job.
[0022]
(3) By determining the timing with reference to the temperature of the fixing roller, it is possible to surely secure a good image and reduce overshoot.
[0023]
(4) By making the timing variable according to the recording material used, the number of prints, and the environment, overshoot can be effectively reduced without impairing the optimal fixing conditions.
[0024]
(5) By reducing the overshoot by using one or more of the methods (1) to (4), it is possible to simultaneously prevent image defects and improve usability by shortening the print standby time.
[0025]
(6) More specifically, before the fixing of the last page is completed, the print temperature control of the image heating apparatus is stopped and the heating operation is stopped, or the process shifts to post-rotation temperature control. If the LBP engine cannot recognize the number of pages making up the image data, it is determined whether to execute the above operation based on the presence or absence of data at the image forming start timing in the first developing station. When the number of pages of the job can be recognized, the timing of the above operation is determined in advance by calculating backward from the fixing end timing based on the number of pages.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Example 1]
(1) Example of image forming apparatus
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of the image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus of this embodiment is a color laser printer using an electrophotographic process, a tandem type, and an intermediate transfer belt type, and corresponds to an A3-size recording material (hereinafter, referred to as a transfer material).
[0027]
Reference numerals Y, M, C, and Bk denote four electrophotographic image forming units, each of which forms a yellow, magenta, cyan, and black toner image.
[0028]
Reference numeral 6 denotes an intermediate transfer belt, which is an intermediate transfer member, and is suspended between three rollers of a driving roller 6a, a secondary transfer opposing roller 6b, and a turn roller (tension roller) 6c. The four image forming units Y, M, C, and Bk are arranged in a line at a predetermined interval from the left side to the right side in the drawing above the horizontal intermediate transfer belt portion between the tension roller 6c and the driving roller 6a. It is arranged.
[0029]
The intermediate transfer belt 6 is rotationally driven at a predetermined process speed in the clockwise direction of the arrow d2 by the drive roller 6a being rotationally driven by a drive system (not shown).
[0030]
In each of the image forming units Y, M, C, and Bk, photosensitive drums 1a to 1d as image carriers are provided. Around the photosensitive drums, primary charging rollers 2a to 2d, laser scanners 3a to 3d, developing units 4a to 4d, and cleaning devices 5a to 5d are installed, respectively. Each of the developing devices 4a to 4d contains a yellow toner, a magenta toner, a cyan toner, and a black toner, respectively.
[0031]
Primary transfer rollers 7a to 7d are disposed on the lower surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d of the image forming units Y, M, C, and Bk via an intermediate transfer belt 6 in pressure contact with the photosensitive drums 1a to 1d, respectively. And the intermediate transfer belt 6 to form primary transfer nips Ta to Td.
[0032]
Reference numeral 11 denotes a secondary transfer roller, which is disposed in such a manner that the intermediate transfer belt 6 is sandwiched and pressed against the secondary transfer opposing roller 6b, and the secondary transfer roller 6b is disposed between the intermediate transfer belt 6 and the secondary transfer opposing roller 11. The next transfer nip Te is formed.
[0033]
Reference numeral 8 denotes a fixing device as a heating device for heating and fixing an image on the transfer material, and is disposed at a position downstream of the secondary transfer nip Te in the transfer material transport direction.
[0034]
When an image forming operation start signal (print start signal) is issued, the photosensitive drums 1a to 1d of the image forming units Y, M, C, and Bk move counterclockwise as indicated by arrow d1, and the intermediate transfer belt 6 moves as indicated by arrow d2. It is rotated clockwise at a predetermined process speed. In the present embodiment, the photosensitive drums 1a to 1d and the intermediate transfer belt 6 are driven to rotate at the same peripheral speed, and 120 [mm / sec] in the normal mode for printing plain paper, and 60 [mm / sec] in the special paper mode such as gloss paper or OHT. It is driven at [mm / sec]. The throughput of the image forming apparatus according to the present embodiment is 22 ppm in the normal mode and 11 ppm in the special paper mode (both in the case of LETTER transverse feeding).
[0035]
In this embodiment, the photosensitive drums 1a to 1d are uniformly charged to a predetermined negative potential by the primary charging rollers 2a to 2d, respectively. The laser scanners 3a to 3d of the image forming units Y, M, C, and Bk output laser beams modulated in accordance with the color-separated digital image signals of the full-color image information, and output the laser beams via the image-forming exposure optical system. The uniformly exposed surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are scanned and exposed. As a result, a color separation image pattern of a full-color image (first color component = yellow, second color component = magenta, third color component = cyan, fourth color component) in each of the photosensitive drums 11a to 11d. An electrostatic latent image corresponding to each image pattern (color component = black) is formed.
[0036]
The image forming apparatus of this embodiment is connected to a plurality of host computers via a network, a control unit (controller) receives image data of a print job transmitted from these hosts, and sequentially transmits image data of the plurality of jobs. This is developed into laser lighting signals of the laser scanners 3a to 3d corresponding to each color.
[0037]
The electrostatic latent image on each of the photosensitive drums 1a to 1d reaches a portion facing the developing units 4a to 4d by rotation of the photosensitive drum, and toner charged to the same polarity (in this example, negative polarity) is supplied to the electrostatic latent images to be observed. Imaged. That is, a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image, which are color separation image patterns of a full-color image, are formed on the respective photosensitive drums 1a to 1d.
[0038]
Then, the yellow toner image, the magenta toner image, the cyan toner image, and the black toner image on each of the photosensitive drums 11a to 11d are sequentially placed on the intermediate transfer belt 17 as an intermediate transfer body at each of the primary transfer nip portions Ta to Td. A full-color toner image is synthesized by superimposition transfer.
[0039]
In each of the primary transfer nip portions Ta to Td formed by the intermediate transfer belt 6 and the photosensitive drums 1a to 1d, power is applied to the primary transfer rollers 7a to 7d that are in contact with the back surface of the intermediate transfer belt 6 from the power sources S1 to S4. The toner image is primarily transferred from each of the photosensitive drums 1a to 1d to the intermediate transfer belt 6 by the positive primary transfer bias having the polarity opposite to that of the toner.
[0040]
At the stage when the intermediate transfer belt 6 has passed the primary transfer nip portion Td with the photosensitive drum 1d of the last image forming portion Bk, a full-color toner image is superimposed and formed on the intermediate transfer belt 17 and is carried thereon. Is completed.
[0041]
On the other hand, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d after the primary transfer of the toner image to the intermediate transfer belt 6 have been cleaned by the cleaning devices 5a to 5d, respectively, and are ready for the next image forming step.
[0042]
Then, one transfer material P is fed from a paper supply unit (not shown) in synchronization with the timing when the leading end of the full-color toner image on the intermediate transfer belt 6 reaches the secondary transfer nip Te, and is synchronized. Is inserted into the secondary transfer nip Te. At this time, a positive secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the secondary transfer roller 11 from the power supply S5, and the full-color toner image is collectively and secondarily transferred from the intermediate transfer belt 6 to the transfer material P.
[0043]
The transfer material P, on which the unfixed full-color toner image has been placed and has passed through the secondary transfer nip area, reaches the fixing device 8, and the unfixed full-color toner image is nipped (fixed) between the fixing roller 9 and the pressure roller 10. Is fixed by heat and pressure.
[0044]
The surface of the intermediate transfer belt 6 on which the full-color toner image has been secondarily transferred onto the transfer material P at a time is cleaned by removing a transfer residual toner by a belt cleaning device (not shown), and is repeatedly provided for image formation.
[0045]
The monochrome image forming mode is executed when only the image forming unit Bk that forms a black toner image among the four image forming units Y, M, C, and Bk performs an image forming operation.
[0046]
(2) Fixing device 8
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the fixing device 8 in the present embodiment. The fixing device 8 in the present embodiment is a heat roller type fixing device.
[0047]
Reference numeral 9 denotes a fixing roller (heat roller) as a fixing member, and 10 denotes a pressing roller as a pressing member. The two rollers 9 and 10 are arranged in parallel and pressed against each other to form a fixing nip portion N having a predetermined width. F Is formed. In this embodiment, the outer diameter of the fixing roller 9 is R = 50φ, and the outer diameter of the pressure roller 10 is 45φ.
[0048]
The fixing roller 9 has a three-layer structure including a core bar 9a, an elastic layer 9b, and a release layer 9c. A hollow metal roller made of aluminum is used for the metal core 9a, and a halogen heater (hereinafter, referred to as a fixing heater) 9d as a heat source is inserted and disposed inside the hollow metal roller. Silicone rubber is used as the elastic layer 9b on the aluminum core 9a, and a PFA tube is coated on the outermost layer as the release layer 9c.
[0049]
On the other hand, the pressure roller 10 also has an elastic layer 10b of silicone rubber on an aluminum core 10a and a PFA release layer 10c on the outermost layer, similarly to the fixing roller 9.
[0050]
In order to obtain a moderately high gloss fixed image, in the fixing device 8 of this embodiment, the pressure roller 10 is 5 [N / m 2 ]. When the elastic layers 9b and 10b are crushed by the above pressing force, the fixing nip N F Is formed. In this embodiment, N F = 10 [mm].
[0051]
The fixing roller 9 is driven by a fixing drive motor (not shown), and the pressing roller 10 F The fixing roller 9 rotates following the rotation of the fixing roller 9 due to the frictional force.
[0052]
In addition, power is supplied from the power supply circuit unit 101 to the fixing heater 9d in the fixing roller 9, and the fixing roller 9 is heated by the heat generated by the fixing heater 9d. The temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller 9 is detected by a temperature control thermistor 13 as temperature detecting means, and the temperature detection information is input to a controller (control circuit unit) 100. The controller 100 controls the entire image forming sequence of the image forming apparatus. The controller 100 sends the halogen heater 9 d in the fixing roller 9 from the power supply circuit 101 based on the outer peripheral surface temperature information of the fixing roller 9 input from the temperature control thermistor 13 so that the fixing roller surface temperature is maintained at a predetermined fixing temperature. Is controlled.
[0053]
Then, while the fixing roller 9 is driven to rotate and the pressure roller 10 is driven to rotate accordingly, and the fixing roller 9 is heated to a predetermined fixing temperature, the unfixed toner image t is formed. The material P is guided by the fixing entrance guide 12 and the fixing nip N F Is transferred to the fixing nip N F Is conveyed. During the nipping and conveying process, the transfer material P is heated by the heat of the fixing roller 9 and the fixing nip N F , The unfixed toner image t is heat and pressure fixed on the surface of the transfer material P.
[0054]
Fixing nip N F Is discharged from the fixing roller 9 and discharged and conveyed.
[0055]
(3) Overshoot of fixing roller temperature
FIG. 4 shows the surface temperature of the fixing roller and the state of energization to the fixing heater when an A4 size transfer material is printed at a throughput of 20 sheets per minute on a general heat roller type fixing device.
[0056]
Here, when printing on plain paper, the lighting of the fixing heater is controlled so that the surface temperature of the fixing roller is maintained at Tf = 170 ° C.
[0057]
As shown in FIG. 4, when the paper is started to be transferred and the transfer material loses heat and the temperature of the fixing roller drops to the fixing temperature Tf, power is supplied to the fixing heater.
[0058]
When the fixing roller temperature recovers to the fixing temperature Tf, the power supply to the fixing heater is stopped.
[0059]
By repeating this operation, the temperature of the fixing roller is maintained within a certain temperature range around the fixing temperature Tf.
[0060]
Here, attention is paid to the fixing roller temperature after the printing is completed and the rotation of the fixing roller is completed.
[0061]
In FIG. 4, it can be confirmed that the temperature of the fixing roller after printing is rapidly increased (overshoot).
[0062]
This is a phenomenon that occurs because the heat capacity of the fixing device is large and the thermal responsiveness is not good, as described above, and an excessive amount of heat more than actually required is supplied to maintain the fixing roller temperature during printing in a steady state. Because it is.
[0063]
For this reason, if there is no transfer material for removing heat, the temperature of the fixing roller rises (overshoot) due to the excess heat, and the heat roller type fixing device has a heat capacity compared to a film type fixing device due to its configuration. Is disadvantageous in terms of
[0064]
Problems caused by the occurrence of the above-described overshoot will be described below.
[0065]
FIG. 5 shows the fixing roller temperature and the problems that occur in each temperature range.
[0066]
In order to obtain a good image, fixing must be performed in a temperature range of TL to TH.
[0067]
When the temperature of the fixing roller falls below the TL, the fixing force of the toner to the transfer material is reduced and the toner is easily peeled off (defective fixing), or the toner adheres to the fixing roller and stains the next page (cold offset). ).
[0068]
On the other hand, if the temperature of the fixing roller rises to TH or more, the toner adheres to the fixing roller and stains the next page (hot offset) as in the case of low temperature, or the elastic layer of the roller breaks at a higher temperature. And the life is extremely shortened due to accelerated deterioration.
[0069]
As described above, when the above-described overshoot occurs and Tmax in FIG. 4 rises to TH or more, hot offset occurs.
[0070]
To prevent this, there is a method in which when the temperature of the fixing roller is equal to or higher than TH, even if a print job is received, the printing operation is not started until the temperature drops to a temperature lower than TH.
[0071]
However, since the heat capacity of the fixing device is large, it may take several minutes for the temperature to decrease, which is a problem from the viewpoint of usability.
[0072]
(4) Solution to the above problem
Therefore, in the image forming apparatus of the present invention, in order to reduce the overshoot of the fixing roller temperature and prevent image defects and improve usability, in a situation where overshoot is likely to occur such as continuous printing, the fixing operation of the last page is performed. The power supply to the heater is stopped before completion.
[0073]
The operation sequence in the fixing device of the present embodiment will be described below while comparing the operation sequence in a general heat roller fixing device as a comparative example.
[0074]
FIG. 1 compares the fixing roller temperature and the fixing heater lighting control of Example 1 and Comparative Example 1 during continuous printing.
[0075]
FIG. 1 shows a portion where the fixing roller temperature overshoots when printing is completed from the latter half of printing. The fixing device of the comparative example has the same configuration as that of the first embodiment, and the timing of starting printing is completely equivalent.
[0076]
As shown in FIG. 5, Tf indicates the temperature of the temperature of the fixing roller, and TH and TL indicate the upper and lower limit temperatures of a region where good fixing properties can be obtained.
[0077]
When the temperature of the fixing roller is equal to or higher than TH, hot offset occurs, and when the temperature is equal to or lower than TL, fixing defects occur.
[0078]
During printing, the relationship of TL <fixing roller temperature <TH holds, but after printing, the overshoot occurs and the fixing roller temperature reaches the hot offset area.
[0079]
Therefore, the printing operation of the next job is not started unless the temperature of the fixing roller drops to TH.
[0080]
FIG. 6 shows the relationship between the overshoot temperature and the print inhibition time (standby time).
[0081]
The origin of the horizontal axis is the upper limit temperature TH at which good fixability can be ensured, and shows the case where overshoots after printing have reached temperatures Ta and Tb = 2 (Ta−TH), respectively.
[0082]
The standby times required for the fixing roller temperature to cool to TH in order to prevent hot offset are Wa and Wb, respectively.
[0083]
As can be seen from FIG. 6, Wb> 2Wa, indicating that the standby time increases exponentially as the overshoot increases.
[0084]
Therefore, if the overshoot can be reduced even a little, the standby time can be greatly reduced, and usability is improved.
[0085]
Returning to FIG. 1 again, an overshoot of Comparative Example 1 and Example 1 will be compared.
[0086]
In Comparative Example 1, the power supply to the heater 9d was turned off at time t0 before the end of printing, but the overshoot after the end of printing reached Tref in the hot offset area.
[0087]
On the other hand, in this embodiment, the timing for stopping the energization to the fixing heater 9d is t1 earlier than in Comparative Example 1, and the overshoot temperature Tmax reaches the hot offset region, but is kept lower than Tref in Comparative Example 1. .
[0088]
In the image forming apparatus of this embodiment, the fixing temperature Tf is 170 ° C., and the upper and lower limit temperatures of a temperature region in which good fixing properties can be secured are TH = 190 ° C. and TL = 155 ° C.
[0089]
In FIG. 1, the overshoot of Comparative Example 1 was Tref = 210 ° C., and the overshoot temperature of Example 1 was Tmax = 195 ° C.
[0090]
At this time, the time required for the fixing roller temperature to decrease to TH is 4 minutes in Comparative Example 1 and 20 seconds in Example 1.
[0091]
Therefore, the waiting time from the reception of the next job instruction to the start of printing is reduced to 1/12.
[0092]
Here, the timing of stopping the power supply to the fixing heater 9d will be described.
[0093]
1) Turn-off timing of heater in comparative example 1
Since the normal print sequence is followed until the fixing operation is completed, the heater 9d is turned on until the fixing roller temperature reaches the fixing temperature Tf in FIG.
[0094]
2) Heater extinguishing timing in the first embodiment
In the first embodiment, the last page is the fixing nip N F From the moment of exit from 10 sec. It is determined beforehand whether the fixing heater 9d is forcibly turned off.
[0095]
In the first embodiment, the controller 100 of the image forming apparatus sequentially recognizes the number of jobs received from the host and the number of pages of each job, and can provide the information to the image forming unit of the apparatus.
[0096]
If the controller 100 of the image forming apparatus has not received a job command from the host computer at the above time, the fixing heater 9d is forcibly turned off.
[0097]
However, in order to avoid that the fixing heater 9d does not turn on at the time of printing, this determination is started for 10 seconds from the start of printing. After the passage of time.
[0098]
In the following examples, 10 sec. The state after the lapse has been described.
[0099]
FIG. 8 shows that the final page has a fixing nip N at different timings. F Shows a state in which an overshoot occurs when the fixing operation is completed after passing through.
[0100]
The fixing end state {circle around (1)} is such that the last page is fixed to the fixing nip N at the moment when the fixing roller temperature ripple during printing drops from the top to the temperature Tf at which the fixing heater 9d is turned on. F Is shown.
[0101]
The fixing end state {circle around (2)} is such that the final page is fixed to the fixing nip N at the moment when the fixing roller temperature ripple during printing rises from the lowest point to the temperature Tf at which the fixing heater 9d is turned off. F Shows a state in which it has been completely removed.
[0102]
The overshoot temperature after completion of the fixing is the lowest T = T in the fixing completed state (1). os (Min) = 195 ° C., the highest T = T in the fixing completed state (2) os (Max) = 210 ° C.
[0103]
As shown in FIG. 7, the temperature ripple period during printing in the fixing device of the first embodiment is 60 sec. It is.
[0104]
As can be seen from FIG. 8, since the heater 9d is already in the light-off state at the heater forcible light-off timing in the fixing end state {circle around (1)}, there is no influence on the subsequent temperature transition.
[0105]
On the other hand, in the fixing end state (2) in which the overshoot temperature is maximum, the heater is turned off earlier than the timing at which the heater is turned off, so that the temperature rise can be slowed down.
[0106]
As shown in FIG. os (Max) = T from 210 ° C. os (Rd) = 195 ° C.
[0107]
Thereby, the maximum waiting time until the next job can be started can be reduced from W (Comparative Example 1) = 4 minutes to W (Example 1) = 20 seconds.
[0108]
Here, a possible problem when the fixing heater 9d is forcibly turned off at the timing of the first embodiment will be described.
[0109]
a. Evil 1
In the first embodiment, forcibly turning off the heater is performed earlier than the timing for turning off the heater in the first comparative example. Therefore, the fixing roller temperature may be lower than that in the first comparative example.
[0110]
If the temperature drop after the forcible extinguishing of the heater is within the fixing property assurance area, a good fixed image substantially equal to that of Comparative Example 1 can be obtained.
[0111]
Here, it will be described at what timing when the forced heater extinguishing is performed, the temperature decrease until the end of fixing becomes the largest.
[0112]
FIG. 10 shows a transition of the fixing roller temperature when the heater is forcibly turned off at two different timings A and B.
[0113]
FIG. 10A shows a timing at which the fixing roller temperature ripple drops from the top to the fixing temperature Tf, and FIG. 10B shows a timing at which the fixing roller temperature ripple drops to the lowest point.
[0114]
The timing A is the timing when the heater has been turned off for the longest time in the print job, and the timing B is the timing when the temperature has dropped the most.
[0115]
The timings A and B are most disadvantageous in terms of the lighting state of the heater 9d and the temperature of the fixing roller with respect to the temperature drop when the heater is forcibly turned off.
[0116]
When the lights are forcibly turned off at the respective timings of A and B, 10 sec. The subsequent fixing roller temperatures are TD-A and TD-B.
[0117]
T = TD-A, TD-B: Fixing Nip N F Since this temperature is within the fixing property assurance area (TL <fixing roller temperature T <TH), a good fixed image can be secured.
[0118]
b. Evil 2
Next, fixing is completed for 10 sec. It is assumed that the controller determines that the job being executed is the last job, forcibly turns off the heater, and then receives a new job instruction.
[0119]
In the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, when different print jobs are sequentially executed, when a transfer material corresponding to the same print mode is specified in two jobs, the print operation is continuously performed without interrupting the two jobs. And execute the job.
[0120]
Therefore, when a print job is received at the above timing, when the transfer material of the second job starts the fixing operation, the temperature of the fixing roller may be lower than usual.
[0121]
As described in the problem 1, even if the temperature is lowered, a good image can be secured if the minimum temperature is within the fixing property guarantee area.
[0122]
After the heater is forcibly turned off in the first job, the last page of the first job is the fixing nip N F 10 sec. In between, consider at what timing it is most disadvantageous to receive the next job.
[0123]
Assume the following case (the last page is the fixing nip N F Is referred to as the end of the fixing operation).
[0124]
・ First print job: Print 25 LETTER size images in normal mode
-Second print job: print 10 LETTER size images in normal mode
-Second print job reception: 8 sec. When the fixing operation ends in the first job. Previous
Here, in the image forming apparatus of the first embodiment, the time required from the reception of a job to the end of image data development by the controller is 2 seconds. It is.
[0125]
The image forming section starts the printing operation immediately after the completion of the image development, and the transfer material is fixed to the fixing nip N. F Takes 6 sec. And the transfer material is fixed to the fixing nip N after receiving the job command. F Is 8 sec. It becomes.
[0126]
Therefore, in the above assumption, the image forming apparatus determines that the first job and the second job can be executed consecutively, and upon receiving the second print job, cancels the forced heater extinguishing and returns to the print temperature control.
[0127]
If the reception of the second print job is delayed more than the above assumption, an interval longer than a specified sheet interval is formed between the two print jobs, which is advantageous against a temperature drop.
[0128]
Conversely, if the reception of the second print job is earlier than the above-mentioned assumption, the time for forcibly turning off the heater 9d becomes shorter, which is also advantageous for the temperature drop.
[0129]
For these reasons, the fixing operation is completed in the first job for 8 sec. Receiving the second job before is most disadvantageous for temperature drop.
[0130]
Also, considering the fixing roller temperature state at this time, the most disadvantageous for the temperature drop is the most disadvantageous for the temperature drop when the second job is received two seconds after point B in FIG. .
[0131]
FIG. 11 illustrates the case of the worst condition considering the above.
[0132]
The broken line P indicates the end of fixing of the first job for 10 sec. It shows the fixing roller temperature when a new job is not received after the heater 9d is forcibly turned off before.
[0133]
Solid line Q indicates the end of fixing of the first job 10 sec. After forcibly turning off the heater 9d before, 2 sec. This is the temperature of the fixing roller when the second job is received after that.
[0134]
In the fixing roller temperature transition Q, the temperature continues to decrease after the heater is forcibly turned off. However, when the second job is received, the temperature returns to the print temperature control, and the fixing roller temperature starts increasing again.
[0135]
However, since the heater lighting starts at a temperature lower than the lowest point of the temperature ripple of the first job, the fixing roller temperature in the second job drops to TD-min = 157 ° C. in the drawing.
[0136]
Here, comparing TD-min and the lower limit temperature TL = 155 ° C. of the fixing property assurance area, TD-min> TL, so that good fixing property can be ensured even if the temperature decreases.
[0137]
As described above, even if a job is received under the worst condition with respect to the temperature drop, since the maximum temperature drop during printing is within the fixability assurance area, the timing of the next print job , It is possible to guarantee good fixability.
[0138]
In the above description, the LETTER size plain paper is described, and the timing for forcibly turning off the heater 9d is optimally set according to the type of each transfer material and the print mode.
[0139]
Further, the timing for forcibly turning off the heater may not be fixed, but may be varied with reference to the fixing roller temperature or the environmental temperature.
[0140]
Here, the heater is forcibly turned off, but the same effect can be obtained by setting the temperature control temperature to an appropriate low temperature, for example, about 100 ° C.
[0141]
As described above, in the first embodiment, it is possible to improve the usability by reducing the overshoot of the fixing roller temperature, securing a good fixed image without generating hot offset, and shortening the standby time. .
[0142]
[Example 2]
In the second embodiment as well, the heater is forcibly turned off before the end of the fixing operation. However, in the first embodiment, the heater is turned off only before the time counted from the end of the fixing operation, whereas in the second embodiment, the image forming operation for each page is performed. , The heater 9d is forcibly turned off.
[0143]
In the first embodiment, since the scheduled time of the end of the fixing operation is used as a reference for the timing of forcibly turning off the heater, the image forming apparatus must recognize the number of prints.
[0144]
In the present embodiment, unlike the first embodiment, means for reducing overshoot in an image forming apparatus in which the number of prints cannot be recognized will be described.
[0145]
The configuration of the image forming apparatus of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the conditions such as the temperature setting of the fixing device are the same as those of the first embodiment unless otherwise specified.
[0146]
The transfer material conveyance speed of the image forming apparatus is the same as that of the first embodiment, and is 120 [mm / sec] for plain paper.
[0147]
As described in the first embodiment, the image forming apparatus of the present embodiment has a configuration in which individual photosensitive drums are provided for each color and these are arranged in parallel.
[0148]
Yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) are arranged in this order from the upstream in the rotation direction of the intermediate transfer belt, and the respective color images are sequentially overlapped and transferred to the intermediate transfer belt. After that, the color image is transferred to the transfer material at once.
[0149]
In the second embodiment, the image forming operation of the Y station is used as a reference for the timing for forcibly turning off the heater 9d of the fixing device 8.
[0150]
Here, FIG. 12 schematically shows the configuration of the image forming apparatus of the present embodiment described above.
[0151]
A path length from the photosensitive drum and the intermediate transfer belt contact portion X to the fixing nip exit Y at the Y station is indicated by L [mm].
[0152]
The transfer material of the intermediate transfer belt 6 is 120 mm / sec. The toner image transferred to the intermediate transfer belt at the Y station is transferred to the transfer material, and the fixing nip N F Is required to reach TR = L / 120 [sec. ].
[0153]
In this embodiment, since L = 750 mm, TR = 6.3 sec. It becomes.
[0154]
Further, since the throughput is 22 ppm in the LETTER size lateral feed as in the first embodiment, the time corresponding to the interval between the sheets is about 0.9 sec. It becomes.
[0155]
Since the engine of the image forming apparatus cannot know the number of prints of the print job, it determines whether or not to end the print operation for each print operation.
[0156]
FIG. 13 shows the operations of the Y station, the intermediate transfer belt, and the fixing device at the time of judging the end of the printing operation in parallel in chronological order.
[0157]
In FIG. 13, page P1 is the last page of the print job, and P2 is a virtual page shown for easy understanding of timing.
[0158]
In the second embodiment, whether or not image development has been started is checked twice for each page.
[0159]
The first check timing is indicated by CP1 in FIG.
[0160]
CP1 is 0.2 sec. From the time T1 when the primary transfer at the Y station is completed (the primary transfer position is determined to be the time when the rear end position of the transfer material on the page P1 passes). Later.
[0161]
If image data starts to be developed by this point, continuous printing can be continued while maintaining the specified throughput.
[0162]
Even if image data development has not been performed at the time of CP1, it is not determined that printing has been completed at this time, and when the transfer material has the LETTER size, 0.8 sec. The printing operation is continued until CP2.
[0163]
1.0 sec. After the primary transfer of P1 is completed at the Y station. If the image data is not developed in CP2, the end of the print is determined.
[0164]
In this case, the throughput is reduced because the specified sheet interval cannot be maintained, but the productivity can be higher than when the stop and start operations are performed by performing the image data development at timings CP1 and CP2.
[0165]
It is conceivable that the time from CP1 to CP2 is set longer than in this example in order to further increase the productivity. However, if the print standby state is prolonged, the rotation time of each unit increases and the life of the apparatus is shortened.
[0166]
Therefore, it is appropriate to set the timing of CP2 to the level of this embodiment.
[0167]
In the second embodiment, if it is determined at this point that the printing is to be ended, the fixing heater 9d is forcibly turned off at the same time as the end of the image forming unit.
[0168]
Last page is fixing nip N F Calculated from the time of passing through TR-1.0 = 5.3 sec. Before that, the heater is forcibly turned off.
[0169]
This makes it possible to reduce the Tmax in FIG. 8 from 210 ° C. to 203 ° C., and reduce the waiting time from 4 minutes to 1 minute.
[0170]
The time from the forcible turning off of the heater 9d to the completion of the fixing operation of the last page is 10 sec. 5.3 sec. Therefore, the temperature decrease after the heater is turned off is less than that in the first embodiment, and a good fixed image is guaranteed.
[0171]
In the above description, plain paper of LETTER size is described, and the timing of CP2 is optimally set according to the type of each transfer material and the print mode.
[0172]
Further, the same effect can be obtained by setting the temperature control temperature to an appropriate low temperature, for example, about 100 ° C., instead of forcibly turning off the heater.
[0173]
As described above, in the second embodiment, in the image forming apparatus that does not recognize the number of prints included in the print job and determines the end of printing for each sheet, the overshoot of the fixing roller temperature is reduced to prevent image defects. Meanwhile, the usability was improved by reducing the standby time.
[0174]
[Example 3]
The configuration of the image forming apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
[0175]
The transfer material conveyance speed of the image forming apparatus is also the same as that of the first embodiment, and is 120 [mm / sec] for plain paper and 60 [mm / sec] of 1/2 speed for special paper such as OHT or gloss film.
[0176]
In the third embodiment, in consideration of the heat storage when the fixing operation is continuously performed, the timing of forcibly turning off the heater is made variable according to the number of prints.
[0177]
In the third embodiment, as in the first embodiment, the controller of the image forming apparatus sequentially recognizes the number of jobs received from the host and the number of pages of each job, and can provide such information to the image forming unit of the apparatus. it can.
[0178]
FIG. 14 shows how the overshoot of the fixing roller temperature changes according to the number of prints when the transfer material of the LETTER size is continuously printed.
[0179]
The origin of the vertical axis is the fixing temperature Tf, and the upper limit temperature TH at which good fixing properties can be guaranteed is also shown.
[0180]
As can be seen from the figure, the change in the overshoot temperature according to the number of prints is relatively large up to about 20 when the number of prints is relatively small, and thereafter the overshoot temperature does not change much even when the number of prints increases, and is almost saturated. (Saturation temperature T SAT ).
[0181]
This is because, as the number of prints increases, the total lighting time of the heater 9d increases and heat is stored in the fixing device, and the heat storage amount is saturated, and the heat input and the heat release amount of the heater 9d reach a steady state and exceed. This is because the shoot temperature is saturated.
[0182]
Here, if the number of prints is up to seven, the overshoot temperature is equal to or lower than TH, and it can be seen that hot offset does not occur even if printing is newly started here.
[0183]
Therefore, in this case, it is not necessary to forcibly turn off the heater 9d before the fixing is completed as in the first embodiment. However, when the number of prints increases, the method of the first embodiment needs to be used.
[0184]
In consideration of the above, in the present embodiment, execution / non-execution of the forced heater extinguishing performed in the first embodiment is switched according to the number of prints.
[0185]
From FIG. 14, the heater 9d is not forcibly turned off until the number of prints is seven, and the print temperature is adjusted until the fixing of the last page is completed.
[0186]
When the number of prints is eight or more, the heater 9d is forcibly turned off in the same manner as in the first embodiment.
[0187]
By forcibly turning off the heater in accordance with the number of sheets in this manner, it is possible to avoid a large decrease in the temperature of the fixing roller when printing a small number of sheets having a small heat storage amount, and to provide more stable image quality than in the first embodiment.
[0188]
Further, in the area where the heater is forcibly turned off, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
[0189]
In the third embodiment, for the sake of simplicity, only the execution / non-execution of the forced heater extinguishment is switched. However, the timing of the forced extinguishing is made variable stepwise according to the overshoot temperature at each number of prints. It is also possible.
[0190]
In the above description, the LETTER size plain paper is described, and the number of sheets for switching the execution / non-execution of the forced heater extinguishing is set optimally according to the type of each transfer material and the print mode. It is.
[0191]
Further, the number of sheets for switching the execution / non-execution of the forced heater extinguishing may not be fixed, but may be varied with reference to the fixing roller temperature or the environmental temperature.
[0192]
Here, the heater is forcibly turned off, but the same effect can be obtained by setting the temperature control temperature to an appropriate low temperature, for example, about 100 ° C.
[0193]
As described above, in the third embodiment, as in the first embodiment, it is possible to reduce the overshoot of the fixing roller temperature, secure a good fixed image, shorten the standby time, and improve the usability. It has become possible to obtain a more stable image than 1.
[0194]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the overheating of the fixing roller temperature is reduced by stopping the heating by the heater or lowering the temperature adjustment temperature before the completion of the fixing, thereby realizing the improvement of the usability by preventing the image defect and shortening the print waiting time. did it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing how overshoot is reduced in a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional model diagram of the color laser printer according to the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a fixing device.
FIG. 4 is a diagram showing a state of occurrence of overshoot.
FIG. 5 is a diagram showing a problem that occurs in each temperature region.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an overshoot temperature and a standby time.
FIG. 7 is a diagram illustrating a ripple cycle of a fixing temperature during printing.
FIG. 8 is a diagram showing a change in overshoot temperature depending on a fixing end timing.
FIG. 9 is a diagram showing a state in which overshoot is reduced by forcibly turning off a heater.
FIG. 10 is a diagram showing a temperature drop with respect to different heater forced OFF timings.
FIG. 11 is a diagram showing a temperature transition when a print job is received after the heater is forcibly turned off.
FIG. 12 shows a fixing nip N from a primary transfer position of a first color. F Diagram showing the route to
FIG. 13 is a diagram showing the timing of forcibly turning off the heater in the second embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the number of prints and the overshoot temperature.
[Explanation of symbols]
Photosensitive drum 1a, 1b, 1c, 1d
Charging roller 2a, 2b, 2c, 2d
Laser scanner 3a, 3b, 3c, 3d
Developing device 4a, 4b, 4c, 4d
Cleaning device 5a, 5b, 5c, 5d
Intermediate transfer belt ・ ・ ・ 6
Secondary transfer roller 11
Primary transfer bias voltage source S1, S2, S3, S4
Secondary transfer bias voltage source S5
Fixing entrance guide ・ ・ ・ 12

Claims (7)

回転自在に配設された定着ローラ及び加圧部材と、前記定着ローラを加熱する熱源を有し、前記定着ローラ及び加圧部材を互いに圧接して定着ニップを形成し、前記熱源を加熱して前記定着ローラを所定の定着温度に温調しつつ、前記定着ニップにトナー像を担持した記録材を通紙してトナー像を記録材に熱圧定着する像加熱装置を有する画像形成装置において、
プリントジョブの最終頁の記録材が定着ニップ通過前の所定のタイミングで前記像加熱装置における熱源の加熱動作を停止、または定着ローラ温度が前記所定の定着温度より低くなるような温調を開始する定着モードを有する画像形成装置。
A fixing roller and a pressure member rotatably disposed, and a heat source for heating the fixing roller, the fixing roller and the pressure member are pressed against each other to form a fixing nip, and the heat source is heated. An image forming apparatus having an image heating device that heats and fixes a toner image to a recording material by passing a recording material carrying a toner image through the fixing nip while controlling the temperature of the fixing roller to a predetermined fixing temperature,
At a predetermined timing before the recording material of the last page of the print job passes through the fixing nip, the heating operation of the heat source in the image heating device is stopped, or the temperature control is started so that the fixing roller temperature becomes lower than the predetermined fixing temperature. An image forming apparatus having a fixing mode.
第1色目、第2色目・・・と並列に配設された複数の像担持体を有し、記録材にトナー像を形成担持させる作像機構部と、回転自在に配設された定着ローラ及び加圧部材を互いに圧接して定着ニップを形成し、前記定着ニップにトナー像を担持した記録材を通紙してトナー像を記録材に熱圧定着する像加熱装置を有する画像形成装置において、
第1色目の像担持体での作像終了後、所定の時間が経過しても第1色目の次頁の作像が開始されない場合、前記像加熱装置における熱源の加熱動作を停止、または定着ローラ温度が前記所定の定着温度より低くなるような温調を開始する定着モードを有することを特徴とする画像形成装置。
An image forming mechanism for forming and carrying a toner image on a recording material, and a fixing roller having a plurality of image carriers arranged in parallel with the first color, the second color,... An image forming apparatus having an image heating device for forming a fixing nip by pressing a pressure member against each other, forming a fixing nip, passing a recording material carrying a toner image through the fixing nip, and thermally fixing the toner image on the recording material. ,
When the image formation of the next page of the first color is not started even after a predetermined time has elapsed after the completion of the image formation on the image carrier of the first color, the heating operation of the heat source in the image heating device is stopped or fixed. An image forming apparatus having a fixing mode for starting temperature control so that a roller temperature becomes lower than the predetermined fixing temperature.
前記所定のタイミング又は所定の時間が、画像形成中の記録材のサイズまたは種類の少なくとも一つの条件により異なることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined timing or the predetermined time is different depending on at least one condition of a size or a type of a recording material during image formation. 前記所定のタイミング又は所定の時間が、所定のタイミング又は所定の時間が経過した時点での、定着ローラ温度により異なることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined timing or the predetermined time differs depending on a temperature of the fixing roller at a time when the predetermined timing or the predetermined time has elapsed. 5. . 前記所定のタイミング又は所定の時間が、画像形成装置が設置された環境温度により異なることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined timing or the predetermined time differs depending on an environmental temperature in which the image forming apparatus is installed. 前記所定のタイミング又は所定の時間が、プリント枚数により異なることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined timing or the predetermined time differs depending on the number of prints. 前記所定のタイミング又は所定の時間が、
▲1▼.画像形成中の記録材のサイズまたは種類の少なくとも一つの条件
▲2▼.所定のタイミング又は所定の時間が経過した時点での定着ローラ温度
▲3▼.画像形成装置が設置された環境温度
▲4▼.プリント枚数
のうち少なくとも2つ以上に記載された複数の条件の組合わせで異なることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
The predetermined timing or predetermined time,
▲ 1 ▼. At least one condition of the size or type of the recording material during image formation (2). Fixing roller temperature at the time when a predetermined timing or a predetermined time has elapsed {3}. Environmental temperature at which the image forming apparatus is installed {4}. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is different depending on a combination of a plurality of conditions described in at least two or more of the number of prints.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7106986B2 (en) 2004-10-22 2006-09-12 Canon Kabushiki Kaisha Fixing apparatus
JP2009282162A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Ricoh Co Ltd Temperature control method of fixing device and image forming apparatus
JP2010282034A (en) * 2009-06-05 2010-12-16 Fuji Xerox Co Ltd Image fixing device and image forming apparatus
JP2011141335A (en) * 2010-01-05 2011-07-21 Fuji Xerox Co Ltd Fixing device, image forming apparatus and program
JP2011158698A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Ricoh Co Ltd Fixing control device, image forming apparatus, fixing control method, program, and recording medium
US8195057B2 (en) 2008-08-21 2012-06-05 Ricoh Company Limited Image forming apparatus and fixing device used therein
US8346112B2 (en) 2008-10-27 2013-01-01 Ricoh Company, Ltd. Cooling member included fixing device and image forming apparatus
JP2013174785A (en) * 2012-02-27 2013-09-05 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming apparatus
US8676078B2 (en) 2010-11-10 2014-03-18 Ricoh Company, Ltd. Fixing device, image forming apparatus incorporating same, and method for fixing toner image on recording medium
US8811843B2 (en) 2010-11-01 2014-08-19 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for forming toner image on recording medium
EP2975467A1 (en) 2014-07-15 2016-01-20 Oki Data Corporation Image forming apparatus
JP2016133707A (en) * 2015-01-21 2016-07-25 シャープ株式会社 Fixing device and image forming apparatus
JP2016170449A (en) * 2016-06-30 2016-09-23 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7106986B2 (en) 2004-10-22 2006-09-12 Canon Kabushiki Kaisha Fixing apparatus
JP2009282162A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Ricoh Co Ltd Temperature control method of fixing device and image forming apparatus
US8195057B2 (en) 2008-08-21 2012-06-05 Ricoh Company Limited Image forming apparatus and fixing device used therein
US8346112B2 (en) 2008-10-27 2013-01-01 Ricoh Company, Ltd. Cooling member included fixing device and image forming apparatus
JP2010282034A (en) * 2009-06-05 2010-12-16 Fuji Xerox Co Ltd Image fixing device and image forming apparatus
JP2011141335A (en) * 2010-01-05 2011-07-21 Fuji Xerox Co Ltd Fixing device, image forming apparatus and program
JP2011158698A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Ricoh Co Ltd Fixing control device, image forming apparatus, fixing control method, program, and recording medium
US8811843B2 (en) 2010-11-01 2014-08-19 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for forming toner image on recording medium
US9316971B2 (en) 2010-11-01 2016-04-19 Ricoh Company, Ltd. Image forming method for forming toner image on recording medium
US8676078B2 (en) 2010-11-10 2014-03-18 Ricoh Company, Ltd. Fixing device, image forming apparatus incorporating same, and method for fixing toner image on recording medium
JP2013174785A (en) * 2012-02-27 2013-09-05 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming apparatus
EP2975467A1 (en) 2014-07-15 2016-01-20 Oki Data Corporation Image forming apparatus
US9400463B2 (en) 2014-07-15 2016-07-26 Oki Data Corporation Image forming apparatus
JP2016133707A (en) * 2015-01-21 2016-07-25 シャープ株式会社 Fixing device and image forming apparatus
JP2016170449A (en) * 2016-06-30 2016-09-23 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus

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