JP2005189773A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,トナー画像を記録媒体に加熱定着させる定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。さらに詳細には,環境状況を考慮してウォームアップ制御を行う定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device that heats and fixes a toner image on a recording medium, and an image forming apparatus including the same. More specifically, the present invention relates to a fixing device that performs warm-up control in consideration of environmental conditions and an image forming apparatus including the same.
電子写真方式の画像形成装置では,トナー画像を記録紙に定着させる定着装置が備えられている。定着装置には,例えば図8に示すように,ヒータ1A,1Bを内蔵する定着ローラ112と,この定着ローラ112と対向し定着ローラ側に加圧する加圧ローラ113とを有しているものがある。定着ローラ112は,各ヒータの発熱によって加熱される。また,加圧ローラ113は,定着ローラ112から熱を受けることで温められる。従来から,このような定着装置では,電源投入後,各ローラの温度が所定の温度に達するとプリント可能としている(以下,この状態を「レディ状態」とする)。具体的には,定着性を確保するため,印字面側である定着ローラ112の温度が185℃から195℃の範囲内であればレディ状態としている。
An electrophotographic image forming apparatus includes a fixing device that fixes a toner image onto a recording sheet. For example, as shown in FIG. 8, the fixing device includes a
このような定着装置の問題の1つとして,非印字面側である加圧ローラ113の温度が低いとカールが発生することが挙げられる。このカールは,定着ローラ112と加圧ローラ113との温度差により記録紙の表面と裏面とで水分の蒸発量に差が生じることで発生する。このことから,従来の定着装置では,加圧ローラ113の温度が150℃に達してからレディ状態に移行することでカールによる不具合を抑制している。
One of the problems of such a fixing device is that curling occurs when the temperature of the
なお,カールの問題に着目した定着装置としては,例えば特許文献1に加圧ローラを加熱する補助加熱ローラを備えた定着装置が開示されている。この定着装置では,湿度に応じて補助加熱ローラへの電力供給を制御している。これにより,定着ローラと加圧ローラとの温度差を小さくすることができ,カールが有効に防止されるとしている。
しかしながら,前記した従来の定着装置では,次のような問題があった。すなわち,カールを抑制するために,印字面側の定着ローラに加えて非印字面側の加圧ローラが高温になるのを待ってからレディ状態としている。その結果,ウォームアップ時間が長くなってしまう。また,各ローラの温度を上昇させるのに多くの熱量が必要となる。特に,加圧ローラについては,他の部材より熱容量が大きく,加圧ローラを昇温させること自体がウォームアップ時間の短縮の妨げとなっている。 However, the conventional fixing device described above has the following problems. That is, in order to suppress curling, the printer is ready after waiting for the pressure roller on the non-printing surface side to become hot in addition to the fixing roller on the printing surface side. As a result, the warm-up time becomes longer. Also, a large amount of heat is required to raise the temperature of each roller. In particular, the pressure roller has a larger heat capacity than other members, and raising the temperature of the pressure roller itself hinders shortening of the warm-up time.
本発明は,前記した従来の定着装置およびその定着装置を備えた画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,ウォームアップ時間の短縮を図るとともにカールによる不具合を抑制した定着装置およびその定着装置を備えた画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the problems of the conventional fixing device and the image forming apparatus including the fixing device. That is, the problem is to provide a fixing device that shortens the warm-up time and suppresses problems caused by curling, and an image forming apparatus including the fixing device.
この課題の解決を目的としてなされた定着装置は,加熱部材と,加熱部材と対向する加圧ローラとを備え,記録媒体上の画像を記録媒体に定着させる定着装置であって,加熱部材の温度を取得する加熱部材温度取得手段と,加圧ローラの温度を取得する加圧ローラ温度取得手段と,加熱部材温度取得手段にて取得した加熱部材の温度および加圧ローラ温度取得手段にて取得した加圧ローラの温度が加熱部材および加圧ローラのそれぞれに設定された基準温度にともに達するとプリント可能とするウォームアップ制御手段とを有し,ウォームアップ制御手段は,湿度が所定値より高い状態での高湿モードと,所定値より低い状態での通常モードとを有しており,モードごとに加圧ローラの基準温度が異なることを特徴とするものである。 In order to solve this problem, a fixing device includes a heating member and a pressure roller facing the heating member, and fixes the image on the recording medium to the recording medium. Obtained by the heating member temperature obtaining means for obtaining the pressure, the pressure roller temperature obtaining means for obtaining the temperature of the pressure roller, and the heating member temperature obtained by the heating member temperature obtaining means and the pressure roller temperature obtaining means. And a warm-up control means for enabling printing when the temperature of the pressure roller reaches the reference temperature set for each of the heating member and the pressure roller, and the warm-up control means has a humidity higher than a predetermined value. And a normal mode in a state lower than a predetermined value, and the reference temperature of the pressure roller is different for each mode.
すなわち,前述した定着装置では,加熱部材と加圧ローラとを有している。この加熱部材は,ローラであってもベルトであってもよい。さらに,加熱部材温度取得手段にて加熱部材の温度を取得し,加圧ローラ温度取得手段にて加圧ローラの温度を取得している。また,加熱部材および加圧ローラには,それぞれプリント可能とするための基準温度が設定されている。さらに,湿度が高い状態(高湿モード)と,湿度が低い状態(通常モード)とで,加圧ローラの基準温度を別にしている。すなわち,通常の環境ではカールの影響が小さいことから,加圧ローラの基準温度を高湿モードと比べて低くし,より早期にプリント可能となるようにする。これにより,従来の定着装置と比較してウォームアップ時間を短くすることができる。一方,高湿環境ではカールの影響が大きいことから,加圧ローラの基準温度を高くし,加圧ローラを十分に温めてからプリント可能となるようにする。これにより,高湿環境ではカールによる不具合を抑制することができる。 That is, the fixing device described above has a heating member and a pressure roller. This heating member may be a roller or a belt. Further, the temperature of the heating member is acquired by the heating member temperature acquisition means, and the temperature of the pressure roller is acquired by the pressure roller temperature acquisition means. Further, a reference temperature for enabling printing is set for each of the heating member and the pressure roller. Furthermore, the reference temperature of the pressure roller is different for the high humidity state (high humidity mode) and the low humidity state (normal mode). That is, since the influence of curling is small in a normal environment, the reference temperature of the pressure roller is set lower than that in the high humidity mode so that printing can be performed earlier. Thereby, it is possible to shorten the warm-up time as compared with the conventional fixing device. On the other hand, since the effect of curling is large in a high humidity environment, the reference temperature of the pressure roller is increased, and the pressure roller is sufficiently warmed so that printing can be performed. Thereby, the malfunction by curl can be suppressed in a high humidity environment.
また,本発明の別の定着装置は,加熱部材と,加熱部材と対向する加圧ローラとを備え,記録媒体上の画像を記録媒体に定着させる定着装置であって,加熱部材の温度を取得する加熱部材温度取得手段と,加圧ローラの温度を取得する加圧ローラ温度取得手段と,加熱部材温度取得手段にて取得した加熱部材の温度が基準温度に達しており,加熱部材の温度と加圧ローラ温度取得手段にて取得した加圧ローラの温度との温度差が許容範囲内であればプリント可能とするウォームアップ制御手段とを有し,ウォームアップ制御手段は,湿度が所定値より高い状態での高湿モードと,所定値より低い状態での通常モードとを有しており,モードごとに許容範囲が異なることを特徴とするものである。 Another fixing device according to the present invention is a fixing device that includes a heating member and a pressure roller facing the heating member, and fixes the image on the recording medium to the recording medium, and acquires the temperature of the heating member. The heating member temperature acquisition means, the pressure roller temperature acquisition means for acquiring the temperature of the pressure roller, and the heating member temperature acquired by the heating member temperature acquisition means has reached the reference temperature, And a warm-up control means for enabling printing if the temperature difference from the pressure roller temperature acquired by the pressure roller temperature acquisition means is within an allowable range. It has a high-humidity mode in a high state and a normal mode in a state lower than a predetermined value, and the allowable range is different for each mode.
すなわち,前述した定着装置では,プリント可能とする加熱部材の基準温度が設定されている。さらに,加熱部材と加圧ローラとの温度差の許容範囲が設定されている。そして,ウォームアップ動作時に,湿度が高い状態(高湿モード)と,湿度が低い状態(通常モード)とで,許容範囲を別にしている。すなわち,通常の環境ではカールの影響が小さいことから,その許容範囲を高湿モードと比べて広くし,より早期にプリント可能となるようにする。これにより,従来の定着装置と比較してウォームアップ時間を短くすることができる。一方,高湿の環境ではカールの影響が大きいことから,許容範囲を狭くし,加熱ローラと加圧ローラとの温度差をできる限り小さくしてからプリント可能となるようにする。これにより,高湿環境ではカールによる不具合を抑制することができる。 That is, in the above-described fixing device, the reference temperature of the heating member that can be printed is set. Furthermore, an allowable range of the temperature difference between the heating member and the pressure roller is set. In the warm-up operation, the permissible range is different between a high humidity state (high humidity mode) and a low humidity state (normal mode). That is, since the influence of curl is small in a normal environment, the permissible range is made wider than in the high humidity mode so that printing can be performed earlier. Thereby, it is possible to shorten the warm-up time as compared with the conventional fixing device. On the other hand, since the influence of curling is large in a high humidity environment, the allowable range is narrowed, and the temperature difference between the heating roller and the pressure roller is made as small as possible to enable printing. Thereby, the malfunction by curl can be suppressed in a high humidity environment.
また,本発明の画像形成装置は,記録媒体上の画像を記録媒体に定着させる際に,記録媒体の画像面側に位置する加熱部材と,記録媒体の非画像面側に位置する加圧ローラとを備える定着装置を有する画像形成装置であって,定着装置は,加熱部材の温度を取得する加熱部材温度取得手段と,加圧ローラの温度を取得する加圧ローラ温度取得手段と,加熱部材温度取得手段にて取得した加熱部材の温度および加圧ローラ温度取得手段にて取得した加圧ローラの温度が加熱部材および加圧ローラのそれぞれに設定された基準温度にともに達するとプリント可能とするウォームアップ制御手段とを有し,ウォームアップ制御手段は,湿度が所定値より高い状態での高湿モードと,所定値より低い状態での通常モードとを有しており,モードごとに加圧ローラの基準温度が異なることを特徴とするである。 The image forming apparatus according to the present invention includes a heating member positioned on the image surface side of the recording medium and a pressure roller positioned on the non-image surface side of the recording medium when fixing the image on the recording medium to the recording medium. An image forming apparatus having a fixing device comprising: a heating member temperature acquisition unit that acquires a temperature of a heating member; a pressure roller temperature acquisition unit that acquires a temperature of a pressure roller; and a heating member Printing is enabled when the temperature of the heating member acquired by the temperature acquisition unit and the temperature of the pressure roller acquired by the pressure roller temperature acquisition unit reach the reference temperatures set for the heating member and the pressure roller, respectively. The warm-up control means has a high-humidity mode when the humidity is higher than a predetermined value and a normal mode when the humidity is lower than the predetermined value. Reference temperature pressure roller is characterized by different things.
また,本発明の別の画像形成装置は,記録媒体上の画像を記録媒体に定着させる際に,記録媒体の画像面側に位置する加熱部材と,記録媒体の非画像面側に位置する加圧ローラとを備える定着装置を有する画像形成装置であって,定着装置は,加熱部材の温度を取得する加熱部材温度取得手段と,加圧ローラの温度を取得する加圧ローラ温度取得手段と,加熱部材温度取得手段にて取得した加熱部材の温度が基準温度に達しており,加熱部材の温度と加圧ローラ温度取得手段にて取得した加圧ローラの温度との温度差が許容範囲内であればプリント可能とするウォームアップ制御手段とを有し,ウォームアップ制御手段は,湿度が所定値より高い状態での高湿モードと,所定値より低い状態での通常モードとを有しており,モードごとに許容範囲が異なることを特徴とするである。 Another image forming apparatus according to the present invention includes a heating member located on the image surface side of the recording medium and an additional member located on the non-image surface side of the recording medium when fixing the image on the recording medium to the recording medium. An image forming apparatus having a fixing device including a pressure roller, the fixing device including a heating member temperature acquisition unit that acquires the temperature of the heating member, a pressure roller temperature acquisition unit that acquires the temperature of the pressure roller, The temperature of the heating member acquired by the heating member temperature acquisition means has reached the reference temperature, and the temperature difference between the temperature of the heating member and the pressure roller acquired by the pressure roller temperature acquisition means is within an allowable range. If there is a warm-up control means that can print if there is, the warm-up control means has a high humidity mode when the humidity is higher than a predetermined value and a normal mode when the humidity is lower than the predetermined value. , Per mode Circumference is characterized by different things.
本発明によれば,ウォームアップ動作時に,通常の環境と高湿環境とでプリント可能とする条件を別にすることとしている。すなわち,通常の環境では,早期にプリント可能状態に移行することを優先して,加圧ローラが定着性を確保するに適当な温度まで温められればプリント可能状態になるようにしている。一方,高湿環境では,カールの抑制を優先して,加圧ローラを十分に温めてからプリント可能状態になるようにしている。これにより,ウォームアップ時間の短縮を図るとともにカールによる不具合を抑制した定着装置およびその定着装置を備えた画像形成装置が実現されている。 According to the present invention, during the warm-up operation, conditions for enabling printing in a normal environment and a high humidity environment are set different. In other words, in a normal environment, priority is given to shifting to a printable state at an early stage, and if the pressure roller is heated to an appropriate temperature to ensure fixing performance, the printable state is set. On the other hand, in a high-humidity environment, priority is given to curl suppression, and the pressure roller is sufficiently warmed to be ready for printing. As a result, a fixing device that shortens the warm-up time and suppresses problems due to curling and an image forming apparatus including the fixing device are realized.
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお,本実施の形態は,電子写真方式のレーザプリンタに備えられた定着装置に本発明を適用したものである。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a fixing device provided in an electrophotographic laser printer.
[第1の形態]
本形態の画像形成装置は,電子写真方式のレーザプリンタであり,図1に示すように光学系にレーザ発振器2と,ポリゴンミラー3と,反射ミラー4とが配置され,画像プロセス部に感光体ドラム1と,帯電チャージャ5と,現像器6と,転写チャージャ7と,クリーニングブレード8とが配置されている。また,搬送部に給紙ローラ9と,排紙ローラ15と,給紙センサ10と,排紙センサ14と,定着器11等とが配置されている。
[First embodiment]
The image forming apparatus of this embodiment is an electrophotographic laser printer, and as shown in FIG. 1, a laser oscillator 2, a
次に,上記のように構成されたレーザプリンタの動作を簡単に説明する。感光体ドラム1は図1中矢印方向に回転しており,帯電チャージャ5により表面を一様に帯電させられる。また,画像信号に基づいて,レーザ発振器2からレーザ光が変調発光される。このレーザ光は,ポリゴンミラー3により主走査方向に走査され,反射ミラー4により反射されて感光体ドラム1に入射する。これにより,感光体ドラム1上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器6により現像されてトナー像となる。トナー像は,感光体ドラム1に対向して配置された転写チャージャ7により,給紙ローラ9によって給紙された記録紙S上に転写される。その後,トナー像が転写された記録紙Sは,定着器11において加熱され,その熱によりトナー像が溶融して記録紙S上に定着される。画像定着後,記録紙Sは,排紙ローラ15により装置外に排出される。以上の動作により,1枚分のプリントが行われる。
Next, the operation of the laser printer configured as described above will be briefly described. The
続いて,本形態のレーザプリンタに備えられている定着器11の構成について,図2を基に説明する。定着器11は,加熱ローラ111と,定着ローラ112と,加圧ローラ113と,定着ベルト114とを有している。また,加熱ローラ111の表面部分の温度を取得するサーミスタ116と,加圧ローラ117の表面部分の温度を取得するサーミスタ117とを有している。なお,サーミスタ116は,定着ベルト114の温度を取得するものとしてもよい。また,加熱ローラ111には,加熱ローラ111の長手方向の中央部を加熱する加熱ヒータ1Aと,両端部を加熱する加熱ヒータ1Bとが内蔵されている。また,加圧ローラ113には,加圧ローラ113全体を加熱する加圧ヒータ3Aが内蔵されている。さらに,これらのヒータに印加する電圧を制御する制御部115が設けられている。
Next, the configuration of the fixing
無端状の定着ベルト114は,加熱ローラ111と定着ローラ112とを囲むように設けられている。また,定着ローラ112と加圧ローラ113とは,定着ベルト114を挟んで対向した状態で回転可能に支持されている。定着器11では,定着ローラ112を回転させることで,加圧ローラ113も定着ローラ112に従動して回転するようになっている。さらに,加熱ローラ111も定着ローラ112に従動して回転するようになっている。なお,定着ローラ112ではなく,加熱ローラ111を回転させ,他のローラが加熱ローラ111に従動して回転するようにしてもよい。
The
上記のように構成された定着器11の動作について説明する。トナー画像が転写された記録紙が定着器11まで搬送されてくると,定着ローラ112(定着ベルト114)と加圧ローラ113とによって形成されるニップ部を通過する。このとき,記録紙の印字面が定着ローラ112側になるような状態でニップ部を通過させる。そして,トナーが定着ローラ112により熱せられて溶融し,記録紙Sに固定される。つまり定着される。
The operation of the fixing
次に,定着器11のウォームアップ動作について,図3のフローチャートを基に説明する。なお,定着器11には,レディ状態に移行するために必要な温度(以下,「基準温度」とする)が加熱ローラ111および加圧ローラ113のそれぞれに設定されている。さらに,その基準温度は,通常の環境(湿度70%未満)と,高湿環境(湿度70%以上)とで別々に設定されている。
Next, the warm-up operation of the fixing
まず,加圧ローラ113を定着ローラ112から離間させる(S11)。なお,ここでいう離間は,加圧ローラ113が定着ローラ112を加圧していない状態であればよく,加圧ローラ113と定着ローラ112とが単に接触しているだけの状態をも含む。次に,加熱ローラ111の各加熱ヒータを点灯する(S12)。これにより,加熱ローラ111の加熱が開始される。このとき,加熱ローラ111の目標温度は195℃に設定されている。
First, the
次に,加熱ローラ111の温度が100℃に達すると定着ローラ112を回転させる(S13)。これにより,定着ローラ112の加熱が開始される。その後すぐに,加圧ローラ113を定着ローラ112に圧接させる。この圧接によって加圧ローラ113の加熱も開始される。次に,湿度が70%未満であるか否かを判断する(S14)。湿度が70%未満の場合(S14:YES)には,S15の処理に移行する。一方,湿度が70%以上の場合(S14:NO)には,S17の処理に移行する。
Next, when the temperature of the
湿度が70%未満の場合(S14:YES)には,加熱ローラ111の温度が195℃であってかつ加圧ローラ113の温度が100℃に達するとレディ状態に移行する(S15)。すなわち,レディ状態に移行するための基準温度として,加熱ローラが195℃に,加圧ローラ113が100℃にそれぞれ設定されている。湿度が70%未満の場合(通常環境)には,搬送不良等の不具合を起こすほどのカールは殆ど発生しない。そのため,非印字面側である加圧ローラ113と印字面側の加熱ローラ111と温度差が大きい状態でレディ状態としてもカールによる不具合は殆ど生じない。なお,各加熱ヒータは加熱ローラの温度が195℃に達すると消灯するが,その加熱ヒータの消灯のタイミングで加圧ヒータの点灯を開始する。このとき,加圧ローラ113の目標温度は150℃に設定されている。
When the humidity is less than 70% (S14: YES), when the temperature of the
次に,加圧ローラ113の温度が130℃に達すると,加熱ローラ111の目標温度を190℃に変更する(S16)。その後,S18の処理に移行する。なお,加圧ローラ113の温度が130℃に到達する前にプリントが行われたときには,1枚のみのプリントを可能とし,加圧ローラ113の温度が130℃に達するまで次のプリントは行わない状態(以下,「ウェイト状態」とする)とする。
Next, when the temperature of the
一方,湿度が70%以上の場合(S14:NO)には,加熱ローラ111の温度が190℃であってかつ加圧ローラ113の温度が150℃に達するとレディ状態に移行する(S17)。すなわち,レディ状態に移行するための基準温度として,加熱ローラが195℃に,加圧ローラ113が150℃にそれぞれ設定されている。なお,各加熱ヒータは,加熱ローラの温度が195℃に達すると消灯し,その加熱ヒータの消灯のタイミングで加圧ヒータの点灯を開始する。その後,S18の処理に移行する。
On the other hand, when the humidity is 70% or more (S14: NO), when the temperature of the
S16の処理もしくはS17の処理の後,加圧ローラ113の温度が150℃に達すると加圧ローラ113を定着ローラ112から離間させる(S18)。これにより,定着器11の各ローラのウォームアップが完了する。その後,加熱ヒータを優先的に点灯させ,各ローラの温度を非回転で目標温度に維持する状態(以下,「待機温調状態」とする)に移行する(S19)。これにより,定着器11のウォームアップ動作が終了する。
After the process of S16 or S17, when the temperature of the
続いて,図3に示したフローチャートを基にウォームアップ動作を行った際の,加熱ローラ111および加圧ローラ113の温度変化について説明する。図4は,加熱ローラ111および加圧ローラ133の温度変化を時系列に示したグラフである。まず,ウォームアップ動作の開始後,各加熱ヒータを点灯することで加熱ローラ111の温度が上昇し始める(S12)。そして,その温度が100℃に達すると,加圧ローラ113が圧接駆動され加圧ローラ113の温度も上昇し始める(S13)。そして,通常環境(湿度70%未満)であれば,加熱ローラ111の温度が195℃であってかつ加圧ローラ113の温度が100℃に達するとレディ状態となる。このレディ状態になるまでの時間は,およそ80sであった。従来のウォームアップ動作では,加圧ローラ113の温度が150℃になるまでレディ状態に移行しない。すなわち,レディ状態になるまでの時間は,およそ160sであった。従って,ウォームアップ時間の短縮化が図られていることがわかる。
Next, temperature changes of the
一方,高湿環境(湿度70%以上)であれば,カールによる不具合の発生頻度が高い。そのため,加圧ローラ113を十分に温める必要がある。従って,加熱ローラ111の温度が190℃であってかつ加圧ローラ113の温度が150℃に達するとレディ状態となる。これにより,ウォームアップ時間は通常環境のときと比較して長いが,カールによる不具合を確実に抑制することができる。
On the other hand, in a high humidity environment (humidity 70% or more), the occurrence frequency of defects due to curling is high. Therefore, it is necessary to warm the
[第2の形態]
以下,第2の形態のレーザプリンタに備えられている定着器11の構成について,図5を基に説明する。本形態の定着器11は,加圧ローラ113に加圧ヒータが設けられておらず,定着ベルト114から受ける熱によってのみ加熱される。この点,定着ベルト114から受ける熱と加圧ヒータから発生する熱とで加圧ローラ113を加熱する第1の形態と異なる。その他の構成は,第1の形態と同様である。
[Second form]
Hereinafter, the configuration of the fixing
次に,定着器11のウォームアップ動作について,図6のフローチャートを基に説明する。本形態のウォームアップ動作では,レディ状態に移行するための条件が第1の形態と異なる。すなわち,定着器11には,加熱ローラ111と加圧ローラ113との温度差の許容範囲が設定されている。さらに,その許容範囲は,通常の環境(湿度70%未満)と,高湿環境(湿度70%以上)とで別々に設定されている。
Next, the warm-up operation of the fixing
まず,加圧ローラ113を定着ローラ112から離間させる(S21)。次に,加熱ローラ111の各加熱ヒータを点灯する(S22)。このとき,加熱ローラ111の目標温度は195℃に設定されている。次に,加熱ローラ111の温度が100℃に達すると定着ローラ112を回転させる(S23)。その後,加圧ローラ113を定着ローラ112に圧接させる。次に,湿度が70%未満であるか否かを判断する(S24)。湿度が70%未満の場合(S24:YES)には,S25の処理に移行する。一方,湿度が70%以上の場合(S24:NO)には,S27の処理に移行する。ここまでの動作は,第1の形態におけるS11の処理からS14の処理までの処理内容と同様である。
First, the
次に,湿度が70%未満の場合(S24:YES)には,加熱ローラ111の温度が195℃であって,かつ次の式(1)を満たすとレディ状態に移行する(S25)。
「加熱ローラの温度」−「加圧ローラの温度」≦95℃ (1)
すなわち,加熱ローラ111と加圧ローラ113との温度差の許容範囲が95℃である。従って,加熱ローラ111の温度が195℃まで達した状態で,加圧ローラ113の温度が加熱ローラ111の温度とその差95℃以内に収まったらレディ状態に移行するとしている。
Next, when the humidity is less than 70% (S24: YES), when the temperature of the
“Heating roller temperature” − “Pressure roller temperature” ≦ 95 ° C. (1)
That is, the allowable range of the temperature difference between the
次に,加圧ローラ113の温度が130℃に達すると,加熱ローラ111の目標温度を190℃に変更する(S26)。その後,S28の処理に移行する。なお,加圧ローラ113の温度が130℃に到達する前にプリントが行われたときには,1枚のみのプリントを可能とし,その後はウェイト状態とする。
Next, when the temperature of the
一方,湿度が70%以上の場合(S24:NO)には,加熱ローラ111の温度が190℃であって,かつ次の式(2)を満たすとレディ状態に移行する(S27)。
「加熱ローラの温度」−「加圧ローラの温度」≦40℃ (2)
すなわち,加熱ローラ111と加圧ローラ113との温度差の許容範囲を40℃としている。これにより高湿環境では,通常環境と比較して加熱ローラ111と加圧ローラ113との温度差が小さくなってからレディ状態に移行する。これらの条件を満たした後,S28の処理に移行する。
On the other hand, when the humidity is 70% or more (S24: NO), when the temperature of the
“Heating roller temperature” − “Pressure roller temperature” ≦ 40 ° C. (2)
That is, the allowable range of the temperature difference between the
S26の処理もしくはS27の処理の後,式(2)を満たした段階で加圧ローラ113を定着ローラ112から離間させる(S28)。これにより,定着器11の各ローラのウォームアップが完了する。その後,待機温調状態に移行する。これにより,定着器11のウォームアップ動作が終了する。
After the process of S26 or S27, the
続いて,図6に示したフローチャートを基にウォームアップ動作を行った際の,加熱ローラ111および加圧ローラ113の温度変化について説明する。図7は,加熱ローラ111および加圧ローラ133の温度変化を時系列に示したグラフである。まず,ウォームアップ動作の開始後,各加熱ヒータを点灯することで加熱ローラ111の温度が上昇し始める(S22)。そして,その温度が100℃に達すると,加圧ローラ113が圧接駆動され加圧ローラ113の温度も上昇し始める(S23)。そして,通常環境(湿度70%未満)であれば,加熱ローラ111の温度が195℃に達しかつ加熱ローラ111と加圧ローラ113との温度差が95℃以内に収まっていればレディ状態となる。このレディ状態になるまでの時間は,およそ90sであった。従来のウォームアップ動作では,加圧ローラ113の温度が150℃になるまでレディ状態に移行しない。すなわち,レディ状態になるまでの時間は,およそ180sであった。従って,ウォームアップ時間の短縮化が図られていることがわかる。
Next, temperature changes in the
一方,高湿環境(湿度70%以上)であれば,カールによる不具合の発生頻度が高い。そのため,非印字面側である加圧ローラ113を十分に温めることで印字面側との温度差を最小限に抑える必要がある。従って,加熱ローラ111の温度が190℃に達しかつ加熱ローラ111と加圧ローラ113との温度差が40℃以内に収まっていればレディ状態となる。これにより,ウォームアップ時間は通常環境のときと比較して長いが,カールによる不具合を確実に抑制することができる。
On the other hand, in a high humidity environment (humidity 70% or more), the occurrence frequency of defects due to curling is high. For this reason, it is necessary to minimize the temperature difference from the printing surface side by sufficiently warming the
以上詳細に説明したように第1の形態および第2の形態の定着器11では,ウォームアップ動作時に,通常の環境(湿度70%未満)と,高湿環境(湿度70%以上)とでレディ状態に移行する条件を別にすることとしている。すなわち,通常の環境ではカールの影響が小さいことから,加圧ローラの基準温度(100℃)を目標温度(150℃)よりも低くしている。そのため,従来の定着装置と比較してウォームアップ時間が短い。一方,高湿環境ではカールの影響が大きいことから,加圧ローラを十分に温めてからレディ状態としている。すなわち,加圧ローラの温度が目標温度(150℃)となるまで待ってレディ状態としている。これにより,通常環境でのウォームアップ時間の短縮を図るとともに高湿環境でのカールによる不具合を抑制した定着装置およびその定着装置を備えた画像形成装置が実現している。
As described above in detail, the fixing
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,実施の形態ではレーザプリンタに本発明を適用しているがこれに限るものではない。すなわち,複写機,スキャナ,FAXあるいはワードプロセッサ等であっても定着装置を備えるものであれば適用可能である。また,カラーに限らず,モノクロ画像専用のものであってもよい。また,タンデム方式に限らず,例えば4サイクル方式であってもよい。 Note that this embodiment is merely an example and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, in the embodiment, the present invention is applied to a laser printer, but the present invention is not limited to this. That is, even a copying machine, scanner, FAX, word processor, or the like can be applied as long as it has a fixing device. Moreover, it is not limited to color but may be dedicated to monochrome images. Moreover, not only a tandem system but a 4-cycle system, for example, may be used.
また,実施の形態では,加熱ローラ111にて定着ベルト114を加熱し,さらに定着ベルト114にて加圧ローラ113を加熱するように構成しているが,これに限るものではない。例えば,図8に示した定着装置のように定着ローラ112が加熱され,さらに定着ローラ112にて加圧ローラ113を加熱するように構成してもよい。この場合,定着ローラ112の温度を基にレディ状態に移行するか否かを判断するようにする。
In the embodiment, the fixing
また,実施の形態では,加熱ローラ111の温度によりレディ状態に移行するか否かを判断しているが,これに限るものではない。例えば,定着ベルト114の温度を基に判断してもよい。
Further, in the embodiment, it is determined whether or not to shift to the ready state depending on the temperature of the
11 定着装置
111 加熱ローラ(加熱部材)
112 定着ローラ
113 加圧ローラ(加圧ローラ)
114 定着ベルト
115 制御部(ウォームアップ制御手段)
116 サーミスタ(加熱部材温度取得手段)
117 サーミスタ(加圧ローラ温度取得手段)
11
112
114
116 thermistor (heating member temperature acquisition means)
117 thermistor (pressure roller temperature acquisition means)
Claims (8)
前記加熱部材の温度を取得する加熱部材温度取得手段と,
前記加圧ローラの温度を取得する加圧ローラ温度取得手段と,
前記加熱部材温度取得手段にて取得した加熱部材の温度および前記加圧ローラ温度取得手段にて取得した加圧ローラの温度が前記加熱部材および前記加圧ローラのそれぞれに設定された基準温度にともに達するとプリント可能とするウォームアップ制御手段とを有し,
前記ウォームアップ制御手段は,湿度が所定値より高い状態での高湿モードと,所定値より低い状態での通常モードとを有しており,モードごとに前記加圧ローラの基準温度が異なることを特徴とする定着装置。 In a fixing device comprising a heating member and a pressure roller facing the heating member, and fixing the image on the recording medium to the recording medium,
Heating member temperature acquisition means for acquiring the temperature of the heating member;
Pressure roller temperature acquisition means for acquiring the temperature of the pressure roller;
The temperature of the heating member acquired by the heating member temperature acquisition means and the temperature of the pressure roller acquired by the pressure roller temperature acquisition means are both set to the reference temperature set for each of the heating member and the pressure roller. A warm-up control means that enables printing when it reaches,
The warm-up control means has a high humidity mode when the humidity is higher than a predetermined value and a normal mode when the humidity is lower than the predetermined value, and the reference temperature of the pressure roller is different for each mode. A fixing device characterized by the above.
前記ウォームアップ制御手段にて設定される前記加圧ローラの基準温度は,高湿モードの方が通常モードよりも高いことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The fixing device according to claim 1, wherein the reference temperature of the pressure roller set by the warm-up control means is higher in the high humidity mode than in the normal mode.
前記加熱部材の温度を取得する加熱部材温度取得手段と,
前記加圧ローラの温度を取得する加圧ローラ温度取得手段と,
前記加熱部材温度取得手段にて取得した加熱部材の温度が基準温度に達しており,加熱部材の温度と前記加圧ローラ温度取得手段にて取得した加圧ローラの温度との温度差が許容範囲内であればプリント可能とするウォームアップ制御手段とを有し,
前記ウォームアップ制御手段は,湿度が所定値より高い状態での高湿モードと,所定値より低い状態での通常モードとを有しており,モードごとに許容範囲が異なることを特徴とする定着装置。 In a fixing device comprising a heating member and a pressure roller facing the heating member, and fixing the image on the recording medium to the recording medium,
Heating member temperature acquisition means for acquiring the temperature of the heating member;
Pressure roller temperature acquisition means for acquiring the temperature of the pressure roller;
The temperature of the heating member acquired by the heating member temperature acquisition means has reached a reference temperature, and the temperature difference between the temperature of the heating member and the temperature of the pressure roller acquired by the pressure roller temperature acquisition means is within an allowable range. Warm-up control means that can print if within,
The warm-up control means has a high humidity mode when the humidity is higher than a predetermined value and a normal mode when the humidity is lower than the predetermined value, and the fixing range is different for each mode. apparatus.
前記ウォームアップ制御手段にて設定される許容範囲は,高湿モードの方が通常モードよりも狭いことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 3,
The fixing device is characterized in that the allowable range set by the warm-up control means is narrower in the high humidity mode than in the normal mode.
前記定着装置は,
前記加熱部材の温度を取得する加熱部材温度取得手段と,
前記加圧ローラの温度を取得する加圧ローラ温度取得手段と,
前記加熱部材温度取得手段にて取得した加熱部材の温度および前記加圧ローラ温度取得手段にて取得した加圧ローラの温度が前記加熱部材および前記加圧ローラのそれぞれに設定された基準温度にともに達するとプリント可能とするウォームアップ制御手段とを有し,
前記ウォームアップ制御手段は,湿度が所定値より高い状態での高湿モードと,所定値より低い状態での通常モードとを有しており,モードごとに前記加圧ローラの基準温度が異なることを特徴とする画像形成装置。 When fixing an image on a recording medium to the recording medium, an image forming apparatus having a fixing device including a heating member positioned on the image surface side of the recording medium and a pressure roller positioned on the non-image surface side of the recording medium In
The fixing device includes:
Heating member temperature acquisition means for acquiring the temperature of the heating member;
Pressure roller temperature acquisition means for acquiring the temperature of the pressure roller;
The temperature of the heating member acquired by the heating member temperature acquisition means and the temperature of the pressure roller acquired by the pressure roller temperature acquisition means are both set to the reference temperature set for each of the heating member and the pressure roller. A warm-up control means that enables printing when it reaches,
The warm-up control means has a high humidity mode when the humidity is higher than a predetermined value and a normal mode when the humidity is lower than the predetermined value, and the reference temperature of the pressure roller is different for each mode. An image forming apparatus.
前記ウォームアップ制御手段にて設定される前記加圧ローラの基準温度は,高湿モードの方が通常モードよりも高いことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the reference temperature of the pressure roller set by the warm-up control means is higher in the high humidity mode than in the normal mode.
前記定着装置は,
前記加熱部材の温度を取得する加熱部材温度取得手段と,
前記加圧ローラの温度を取得する加圧ローラ温度取得手段と,
前記加熱部材温度取得手段にて取得した加熱部材の温度が基準温度に達しており,加熱部材の温度と前記加圧ローラ温度取得手段にて取得した加圧ローラの温度との温度差が許容範囲内であればプリント可能とするウォームアップ制御手段とを有し,
前記ウォームアップ制御手段は,湿度が所定値より高い状態での高湿モードと,所定値より低い状態での通常モードとを有しており,モードごとに許容範囲が異なることを特徴とする画像形成装置。 When fixing an image on a recording medium to the recording medium, an image forming apparatus having a fixing device including a heating member positioned on the image surface side of the recording medium and a pressure roller positioned on the non-image surface side of the recording medium In
The fixing device includes:
Heating member temperature acquisition means for acquiring the temperature of the heating member;
Pressure roller temperature acquisition means for acquiring the temperature of the pressure roller;
The temperature of the heating member acquired by the heating member temperature acquisition means has reached a reference temperature, and the temperature difference between the temperature of the heating member and the temperature of the pressure roller acquired by the pressure roller temperature acquisition means is within an allowable range. Warm-up control means that can print if within,
The warm-up control means has a high humidity mode in a state where the humidity is higher than a predetermined value and a normal mode in a state where the humidity is lower than the predetermined value, and the allowable range is different for each mode. Forming equipment.
前記ウォームアップ制御手段にて設定される許容範囲は,高湿モードの方が通常モードよりも狭いことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7,
The allowable range set by the warm-up control means is that the high humidity mode is narrower than the normal mode.
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2003
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