JP2005338561A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は画像形成装置における、両面プリント時における二面目画像データ待機時間と熱定着装置のヒータ制御に関するものである。 The present invention relates to a second-side image data standby time during double-sided printing and heater control of a thermal fixing device in an image forming apparatus.
従来、レーザプリンタ等の画像形成装置において、用紙を搬送する駆動源であるメインモータ、印字面が下向きに排出される排紙搬送路及びフェイスダウン排紙ローラ対、フェイスダウン排紙ローラ対の回転方向を反転させる反転機構を有し、フェイスダウン排紙ローラ対の回転反転機構で排紙搬送路上の片面印字用紙を反転させ両面印字搬送路に導く反転用紙誘導ローラ対、セラミックヒータ等の発熱部と加圧ローラ等の加圧部によって用紙を挟持し、用紙上の現像材を熱定着させる定着器等の熱定着装置、フェイスダウン排紙ローラ対及び定着器をメインモータとは独立して回転駆動させるステッピングモータを有し、ステッピングモータの正逆転の切換え駆動によって用紙を反転する際や両面印字の二面目画像データ待機中は定着器のセラミックヒータへの電力を遮断もしくは投入電力量を下げ、二面目画像データ受信後、セラミックヒータへ電力を投入する際、一定としていた。
しかしながら、両面印字の二面目画像データ受信後、セラミックヒータへの投入電力を一定としているため、データ待機時間が長い場合には、加圧ローラの温度が低下し、定着性が確保出来ないといった可能性があった。 However, since the power input to the ceramic heater is constant after receiving the second-side image data for double-sided printing, if the data standby time is long, the temperature of the pressure roller will drop, and the fixability cannot be secured. There was sex.
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、両面印字時の二面目画像データ待機後、二面目印字の電力を投入する際、熱定着装置の発熱部の温度を検出する事によって発熱部への投入電力量を決定する事により、消費電力の削減もしくは定着性を確保する画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above points, and detects the temperature of the heat generating portion of the heat fixing device when the power for the second side printing is turned on after waiting for the second side image data during the duplex printing. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can reduce power consumption or secure fixing performance by determining the amount of power input to a heat generating part.
上記の目的を達成するために、請求項1,2,3,4記載の画像形成装置は、用紙を搬送する駆動源であるメインモータ、印字面が下向きに排出される排紙搬送路及びフェイスダウン排紙ローラ対、フェイスダウン排紙ローラ対の回転方向を反転させる反転機構を有し、フェイスダウン排紙ローラ対の回転反転機構で排紙搬送路上の片面印字用紙を反転させ両面印字搬送路に導く反転用紙誘導ローラ対、セラミックヒータと加圧ローラによって用紙を挟持し、用紙上の現像材を熱定着させる定着器、フェイスダウン排紙ローラ対及び定着器をメインモータとは独立して回転駆動させるステッピングモータを有し、
ステッピングモータの正逆転の切換え駆動によって用紙を反転する際や両面印字の二面目画像データ待機中は定着器のセラミックヒータへの電力を遮断もしくは投入電力量を下げ、二面目画像データ受信後、セラミックヒータの温度検出のために、サーミスタ等の温度検出手段の温度を監視し、その結果をもとに最適な投入電力量を決定する事により、画像データ待機時間が短い場合、投入電力量を減らし、消費電力を下げる、画像データ待機時間が長い場合、定着性を確保する事を特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to
When reversing the paper by forward / reverse switching drive of the stepping motor or waiting for the second side image data for double-sided printing, cut off the power to the ceramic heater of the fixing unit or lower the input power amount, and after receiving the second side image data, To detect the temperature of the heater, the temperature of the temperature detection means such as a thermistor is monitored, and the optimum input power amount is determined based on the result. In the case where the power consumption is reduced and the image data standby time is long, the fixing property is ensured.
すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。 That is, the technical contents of the present invention can solve the above-described problems by including the following configuration.
(1)静電写真プロセスを利用した画像形成装置において、用紙を搬送する駆動源であるメインモータ、印字面が下向きに排出される排紙搬送路及びフェィスダウン排紙ローラ対、フェィスダウン排紙ローラ対の回転方向を反転させる反転機構を有し、フェィスダウン排紙ローラ対の回転反転機構で排紙搬送路上の片面印字用紙を反転させ両面印字搬送路に導く反転用紙誘導ローラ対、発熱部と加圧部によって用紙を挟持し、用紙上の現像材を熱定着させる熱定着装置、フェィスダウン排紙ローラ対及び熱定着装置をメインモータとは独立して回転駆動させるステッピングモータを有し、ステッピングモータの正逆転の切換え駆動によって用紙を反転する際には熱定着装置の発熱部への電力を遮断する事を特徴とした画像形成装置。 (1) In an image forming apparatus using an electrostatic photographic process, a main motor that is a driving source for conveying paper, a paper discharge conveyance path through which a printing surface is discharged downward, a pair of face down paper discharge rollers, and face down paper discharge A reversing mechanism for reversing the rotation direction of the roller pair, and a reversing sheet guiding roller pair for reversing the single-sided printing paper on the paper discharge conveyance path by the rotation reversal mechanism of the pair of face-down paper discharge rollers, and leading to the double-sided printing conveyance path, heating unit And a stepping motor that sandwiches the sheet by the pressure unit and heat-fixes the developer on the sheet, a pair of face-down discharge rollers and a heat fixing unit that rotates and drives independently of the main motor, An image forming apparatus characterized by shutting off power to a heat generating portion of a heat fixing device when a sheet is reversed by forward / reverse switching drive of a stepping motor.
(2)前記(1)において、ステッピングモータの正逆転の切換え駆動によって用紙を反転する際には熱定着装置の発熱部への投入電力量を下げる事を特徴とした画像形成装置。 (2) In the image forming apparatus according to (1), when the sheet is reversed by forward / reverse switching driving of the stepping motor, the amount of electric power supplied to the heat generating portion of the heat fixing device is reduced.
(3)前記(1)または(2)において、両面印字の二面目画像データ待機中は熱定着装置の発熱部への電力を遮断するもしくは投入電力量を下げる事を特徴とした画像形成装置。 (3) In the image forming apparatus according to (1) or (2), the power to the heat generating portion of the heat fixing device is cut off or the amount of input electric power is reduced during standby of the second side image data for double-sided printing.
(4)前記(1)ないし(3)いずれかにおいて、両面印字時の二面目画像データ待機後、二面目印字の電力を投入する際、熱定着装置の発熱部の温度を検出するための温度検出手段の温度によって発熱部への投入電力量を決定する事を特徴とした画像形成装置。 (4) In any one of the above (1) to (3), a temperature for detecting the temperature of the heat generating portion of the heat fixing device when the power for the second side printing is turned on after waiting for the second side image data during the duplex printing. An image forming apparatus characterized in that the amount of electric power supplied to a heat generating portion is determined by the temperature of a detection means.
本発明によれば、請求項1,2,3,4記載の画像形成装置により、
用紙を搬送する駆動源であるメインモータ、印字面が下向きに排出される排紙搬送路及びフェイスダウン排紙ローラ対、フェイスダウン排紙ローラ対の回転方向を反転させる反転機構を有し、フェイスダウン排紙ローラ対の回転反転機構で排紙搬送路上の片面印字用紙を反転させ両面印字搬送路に導く反転用紙誘導ローラ対、セラミックヒータと加圧ローラによって用紙を挟持し、用紙上の現像材を熱定着させる定着器、フェイスダウン排紙ローラ対及び定着器をメインモータとは独立して回転駆動させるステッピングモータを有し、
ステッピングモータの正逆転の切換え駆動によって用紙を反転する際や両面印字の二面目画像データ待機中は定着器のセラミックヒータへの電力を遮断もしくは投入電力量を下げ、二面目画像データ受信後、セラミックヒータの温度検出のために、サーミスタの温度を監視し、その結果をもとに最適な投入電力を決定する事により、画像データ待機時間が短い場合、投入電力量を減らし、消費電力を下げる、画像データ待機時間が長い場合、定着性を確保する事が可能となる。
According to the present invention, by the image forming apparatus according to the first, second, third, and fourth aspects,
A main motor that is a drive source for conveying paper, a paper discharge path for discharging the printing surface downward, a reversing mechanism that reverses the rotation direction of the face-down paper discharge roller pair and the face-down paper discharge roller pair, The developer on the paper is sandwiched by the reverse paper guide roller pair, the ceramic heater and the pressure roller, which reverses the single-sided printing paper on the paper discharge conveyance path by the rotation reversal mechanism of the down paper discharge roller pair and leads to the double-sided print conveyance path. A fixing unit for heat fixing, a face-down paper discharge roller pair, and a stepping motor for rotating the fixing unit independently of the main motor,
When reversing the paper by forward / reverse switching drive of the stepping motor or waiting for the second side image data for double-sided printing, cut off the power to the ceramic heater of the fixing unit or lower the input power amount, and after receiving the second side image data, By monitoring the temperature of the thermistor for detecting the temperature of the heater and determining the optimal input power based on the result, when the image data standby time is short, the input power amount is reduced and the power consumption is reduced. When the image data standby time is long, the fixing property can be ensured.
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.
図1はレーザビームプリンタの構成を説明する断面図である。図1において101はレーザビームプリンタ本体、103はペーパーカセットである。ペーパーカセット用紙有無検知センサS1によりカセットの用紙有無を検出する。カセット給紙ローラ103a及び103b搬送ローラ対の駆動により、用紙はL1の方向へ搬送し、トップセンサS2で画像書込タイミングおよび用紙の先端と後端を検出する。104はレーザスキャナユニットであり、画像データに基づいてレーザ光として変調し、感光体ドラム105a上に走査しながら静電潜像を形成する。感光体ドラム表面はあらかじめ帯電器105bにより帯電してあり、感光ドラム105aに照射された静電潜像は現像器105cでトナー現像され、転写部106で用紙に転写される。用紙上のトナー像は熱定着装置107で用紙に熱と圧力を加えて像を定着させる。熱定着装置107は、加熱体および加熱体の温度を検知するサーミスタ等によって構成され、転写プロセスの終了した用紙に熱と圧力を加えて像を用紙に定着させる。排紙センサS3で用紙が定着部107を通過したタイミングを検出し、フェイスアップ排紙ローラ対108で熱定着装置107を通過した用紙を搬送し、フェイスアップトレイ108またはフェイスダウン排紙部109へ排出する。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a laser beam printer. In FIG. 1, 101 is a laser beam printer main body, and 103 is a paper cassette. The paper cassette paper presence / absence detection sensor S1 detects the presence / absence of paper in the cassette. By driving the pair of cassette
図2は本発明の実施例を説明する振子ギアを用いた場合の正逆転切換えを説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining forward / reverse switching when a pendulum gear is used to explain an embodiment of the present invention.
図2において201は定着反転モータ、202はフェイスダウン排紙ローラギア、203はフェイスダウン排紙アイドラギア、204は振子ギア、205はアイドラギア、206は加圧ローラギア、207は排紙ローラギアである。 In FIG. 2, 201 is a fixing reversing motor, 202 is a face-down discharge roller gear, 203 is a face-down discharge idler gear, 204 is a pendulum gear, 205 is an idler gear, 206 is a pressure roller gear, and 207 is a discharge roller gear.
定着反転モータ201の正逆転によりフェイスダウン排紙アイドラギア203を介して、フェイスダウン排紙ローラギア202を正逆転させ用紙をスイッチバックする。定着反転モータ201の回転方向にかかわらず、加圧ローラギア206は常に一定方向に回転していなくてはならないため、定着反転モータ201、振子ギア204、アイドラギア205を介して加圧ローラギア206を駆動している。
The face-down paper
図3は本発明の実施例を説明するワンウェイクラッチギアを用いた場合の正逆転切換えを説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining forward / reverse switching when a one-way clutch gear is used to explain an embodiment of the present invention.
図3において301は定着反転モータ、302はフェイスダウン排紙ローラギア、303はフェイスダウン排紙アイドラギア、304はワンウェイクラッチギア、305は加圧ローラギア、306はアイドラギアである。
In FIG. 3,
定着反転モータ301の正逆転によりフェイスダウン排紙アイドラギア303を介して、フェイスダウン排紙ローラギア302を正逆転させ用紙をスイッチバックする。定着反転モータ301の回転方向にかかわらず、加圧ローラギア305は常に一定方向に回転しなくてはならないため、ワンウェイクラッチギア304を用いて加圧ローラギア305を駆動している。ワンウェイクラッチギア304はダブルギアになっており、下のギアと加圧ローラギア305は噛み合っている。定着反転モータ301の回転方向にかかわらず一定方向に回転するため、加圧ローラギア305は常に一定方向に回転する。
By forward / reverse rotation of the fixing
振子ギア、ワンウェイクラッチギア共に正逆転の切換え時はギアの切換え時間として約50〜100ms加圧ローラギアが停止する。 When the forward / reverse switching is performed for both the pendulum gear and the one-way clutch gear, the pressure roller gear is stopped for about 50 to 100 ms as the gear switching time.
図4は本発明の実施例を説明するステッピングモータの正逆転切換え時の時間と回転数を示す図である。正転で定常回転後、段階的に回転数を下げていく、その後逆転で回転を始める前にモータの振動が減衰して安定する程度の時間のホールド励磁を行う。ホールド励磁の際はステッピングモータの回転は停止している。ホールド励磁の時間はモータのイナーシャや負荷によるが、約200〜300msである。その後段階的に回転数を上げていき、定常回転で駆動する。逆転から正転の場合も同様である。 FIG. 4 is a diagram showing the time and the number of rotations at the time of forward / reverse switching of the stepping motor for explaining the embodiment of the present invention. After normal rotation in normal rotation, the rotational speed is decreased stepwise, and then hold excitation is performed for a period of time so that the vibration of the motor is attenuated and stabilized before starting rotation in reverse rotation. At the time of hold excitation, the rotation of the stepping motor is stopped. The hold excitation time is approximately 200 to 300 ms, although it depends on the inertia and load of the motor. Thereafter, the rotational speed is increased step by step, and the motor is driven at steady rotation. The same applies to the case of reverse rotation to normal rotation.
図5は本発明の実施例1を説明するタイミングチャートである。 FIG. 5 is a timing chart for explaining the first embodiment of the present invention.
印字動作を開始し、定着反転モータを正転で段階的に回転数を上げていき、ヒータへの通電を開始する。その後、定常回転数で駆動し、用紙が定着器を通り一面目が定着され、用紙後端が排紙センサに到達してから一定時間経過後にヒータへの通電を遮断もしくは投入電力量を下げる。その後定着反転モータの回転数を段階的に下げていき、振動が減衰し、安定する期間ホールド励磁を行う。その際加圧ローラは停止している。二面目を印字するために、両面搬送路へ用紙を送るために定着反転モータを逆転に切換える。モータ駆動後、再度ヒータへ電力を投入する。段階的に回転数を上げていき、定常回転数で駆動する。ここで二面目の画像データを待機するため、モータの駆動を停止する。その際ヒータへの通電を遮断もしくは投入電力量を下げる。 The printing operation is started, the rotation speed of the fixing reversing motor is increased stepwise and the energization to the heater is started. Thereafter, the sheet is driven at a steady rotational speed, the sheet passes through the fixing device, the first side is fixed, and the energization to the heater is cut off or the input power amount is lowered after a lapse of a certain time after the trailing edge of the sheet reaches the sheet discharge sensor. After that, the rotation speed of the fixing reversing motor is lowered step by step, and hold excitation is performed for a period in which the vibration is attenuated and stabilized. At that time, the pressure roller is stopped. In order to print the second side, the fixing reversing motor is switched to reverse rotation in order to feed the sheet to the duplex conveying path. After driving the motor, power is turned on again. The rotational speed is increased step by step and driven at a steady rotational speed. Here, the drive of the motor is stopped in order to wait for the image data on the second side. At that time, the power supply to the heater is cut off or the amount of input power is reduced.
図5に示すように待機時間が1秒である。待機時間が短いため、サーミスタ温度は下がっていないので、二面目の投入電力を70%に下げる。モータを逆転で駆動し、用紙後端が両面センサに到達してから一定時間経過後に逆転から正転に切換える。定着反転モータの回転数を段階的に上げていき、通電を再度投入し、二面目の印字を行う。モータを逆転から正転へ切換える際は、一旦、ヒータへの通電を遮断もしくは投入電力量を下げる。 As shown in FIG. 5, the waiting time is 1 second. Since the waiting time is short, the thermistor temperature has not dropped, so the power input on the second side is reduced to 70%. The motor is driven in reverse rotation, and the reverse rotation is switched to the normal rotation after a predetermined time has elapsed since the trailing edge of the sheet reaches the double-sided sensor. The rotation speed of the fixing reversing motor is increased stepwise, power is turned on again, and printing on the second side is performed. When switching the motor from reverse rotation to normal rotation, the energization to the heater is once cut off or the input electric energy is lowered.
図6は本発明の実施例2を説明するタイミングチャートである。 FIG. 6 is a timing chart for explaining the second embodiment of the present invention.
実施例1において、印字動作を開始し、定着反転モータを正転で段階的に回転数を上げていき、ヒータへの通電を開始する。その後、定常回転数で駆動し、用紙が定着器を通り一面目が定着され、用紙後端が排紙センサに到達してから一定時間経過後にヒータへの通電を遮断もしくは投入電力量を下げる。その後定着反転モータの回転数を段階的に下げていき、振動が減衰し、安定する期間ホールド励磁を行う。その際加圧ローラは停止している。二面目を印字するために、両面搬送路へ用紙を送るために定着反転モータを逆転に切換える。モータ駆動後、再度ヒータへ電力を投入する。段階的に回転数を上げていき、定常回転数で駆動する。ここで二面目の画像データを待機するため、モータの駆動を停止する。その際ヒータへの通電を遮断もしくは投入電力量を下げる。 In the first embodiment, the printing operation is started, the rotation speed of the fixing reversing motor is increased stepwise by normal rotation, and energization to the heater is started. Thereafter, the sheet is driven at a steady rotational speed, the sheet passes through the fixing device, the first side is fixed, and the energization to the heater is cut off or the input power amount is lowered after a lapse of a certain time after the trailing edge of the sheet reaches the sheet discharge sensor. After that, the rotation speed of the fixing reversing motor is lowered step by step, and hold excitation is performed for a period in which the vibration is attenuated and stabilized. At that time, the pressure roller is stopped. In order to print the second side, the fixing reversing motor is switched to reverse rotation in order to feed the sheet to the duplex conveying path. After driving the motor, power is turned on again. The rotational speed is increased step by step and driven at a steady rotational speed. Here, the drive of the motor is stopped in order to wait for the image data on the second side. At that time, the power supply to the heater is cut off or the amount of input power is reduced.
図6に示すように待機時間が5秒である。待機時間が長いため、サーミスタ温度が著しく下がっているので、二面目の投入電力を100%に上げる。モータを逆転で駆動し、用紙後端が両面センサに到達してから一定時間経過後に逆転から正転に切換える。定着反転モータの回転数を段階的に上げていき、通電を再度投入し、二面目の印字を行う。モータを逆転から正転へ切換える際は、一旦、ヒータへの通電を遮断もしくは投入電力量を下げる。 As shown in FIG. 6, the waiting time is 5 seconds. Because the waiting time is long, the thermistor temperature has dropped significantly, so the input power on the second side is raised to 100%. The motor is driven in reverse rotation, and the reverse rotation is switched to the normal rotation after a predetermined time has elapsed since the trailing edge of the sheet reaches the double-sided sensor. The rotation speed of the fixing reversing motor is increased stepwise, power is turned on again, and printing on the second side is performed. When switching the motor from reverse rotation to normal rotation, the energization to the heater is once cut off or the input electric energy is lowered.
101 レーザビームプリンタ本体
103 ペーパーカセット
103a カセット給紙ローラ
103b 搬送ローラ対
104 レーザスキャナユニット
105a 感光体ドラム
105b 帯電器
105c 現像器
106 転写部
107 熱定着装置
108 フェイスアップ排紙ローラ対
109 フェイスアップトレイ
110 フェイスダウン排紙部
S2 トップセンサ
S3 排紙センサ
201 定着反転モータ
202 フェイスダウン排紙ローラギア
203 フェイスダウン排紙アイドラギア
204 振子ギア
205 アイドラギア
206 加圧ローラギア
207 排紙ローラギア
301 定着反転モータ
302 フェイスダウン排紙ローラギア
303 フェイスダウン排紙アイドラギア
304 ワンウェイクラッチギア
305 加圧ローラギア
306 アイドラギア
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ステッピングモータの正逆転の切換え駆動によって用紙を反転する際には熱定着装置の発熱部への電力を遮断する事を特徴とした画像形成装置。 In an image forming apparatus using an electrophotographic process, a main motor that is a driving source for conveying a sheet, a discharge conveyance path that discharges a printing surface downward, a face-down discharge roller pair, and a face-down discharge roller pair It has a reversing mechanism that reverses the rotation direction, and a reversing paper guide roller pair that reverses the single-sided printing paper on the paper discharge conveyance path by the rotation reversal mechanism of the face-down paper discharge roller pair and leads it to the double-sided printing conveyance path, heat generation part and pressure A stepping motor that sandwiches the sheet by the section and heat-fixes the developer on the sheet, a face-down paper discharge roller pair, and a heat fixing device that rotates and drives independently of the main motor,
An image forming apparatus characterized in that when a sheet is reversed by forward / reverse switching drive of a stepping motor, power to a heat generating portion of a heat fixing device is cut off.
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