JP2008046568A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関し、特にトナー像の加熱定着動作を担う定着装置の温度制御技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, and more particularly to a temperature control technique for a fixing device that performs a heat fixing operation of a toner image.
この種の画像形成装置では、電源スイッチがオン操作されたときに、プリント動作に先立って予熱動作と称される準備動作が行われている。プリント動作可能な待機状態にあるときに、定期的に予熱動作を行うものもある。このように予熱動作を行い、プリント動作に先立って、予め定着装置を構成するヒートローラ(以下、適宜にローラと略す)の表面を所定の待機温度まで上昇させていると、トナー定着に必要な定着温度に至る所要時間(待機時間)の短縮化を図ることができるので、迅速なプリント動作を実現できる。 In this type of image forming apparatus, when the power switch is turned on, a preparatory operation called a preheating operation is performed prior to the printing operation. Some preheating operations are periodically performed when the printer is in a standby state in which printing operation is possible. When the preheating operation is performed in this way and the surface of the heat roller (hereinafter, abbreviated as a roller as appropriate) constituting the fixing device is raised to a predetermined standby temperature prior to the printing operation, it is necessary for toner fixing. Since the time required to reach the fixing temperature (standby time) can be shortened, a rapid printing operation can be realized.
かかる予熱動作を含むローラの定着面の温度制御においては、連続プリントにおいてローラの表面温度を一定レベルに保つことが、トナーの定着不良を防いで、印刷品質を保つうえで重要な課題の一つである。
図11に、連続プリント時における従来のヒートローラの温度制御方法を示す。同図において、Tfは目標温度を示しており、ヒートローラ内に組み込まれた加熱手段であるハロゲンランプは、ヒートローラの表面温度が目標温度Tfに一致するようにオン・オフ制御される。連続プリントの一枚目のプリント開始時には、待機温度T0からの上昇に伴うオーバーシュートが発生しているため、表面温度T1は目標温度Tfを上回っている。従って、一枚目のプリントの際には、記録用紙の通過により、該記録用紙にローラの熱が奪われて、表面温度T1が下がったとしても、目標温度Tfを下回ることは稀であり、正常に定着動作が実行されて、トナーの定着不良は生じにくい。
In the temperature control of the fixing surface of the roller including such preheating operation, maintaining the roller surface temperature at a constant level in continuous printing is one of the important issues in preventing poor toner fixing and maintaining print quality. It is.
FIG. 11 shows a conventional temperature control method for the heat roller during continuous printing. In the figure, Tf indicates a target temperature, and the halogen lamp, which is a heating means incorporated in the heat roller, is on / off controlled so that the surface temperature of the heat roller matches the target temperature Tf. . The first sheet of the print at the start of the continuous printing, since the overshoot due to the increase from the standby temperature T 0 is generated, the surface temperatures T 1 is higher than the target temperature T f. Therefore, when the first sheet of the prints, the passage of the recording paper, the recording paper by heat of the roller deprived, as the surface temperature T 1 is lowered, it is rarely below the target temperature T f In other words, the fixing operation is normally executed, and toner fixing failure hardly occurs.
これに対して、二枚目以降のプリントに際しては、前ページの記録用紙の通過により表面温度T1が下がっている状態において、さらに次の記録用紙が来てローラの熱を奪っていく。このため、図11に示すように、三枚目、さらに四枚目と印刷が進むにつれてローラの表面の温度(T1)が漸減して目標温度Tfを大きく下回り、トナーを溶融が不十分となって、トナーの定着不良が発生する場合がある。この問題は、記録用紙が低温となる冬場において顕著となる。 In contrast, when the subsequent second sheet printing, in a state in which lowered the surface temperature T 1 of the passage of the recording paper on the previous page, go further takes heat of coming next recording sheet roller. Therefore, as shown in FIG. 11, the temperature (T 1 ) of the roller surface gradually decreases as the printing proceeds from the third sheet to the fourth sheet, greatly lowering the target temperature Tf , and the toner is not sufficiently melted. Thus, a toner fixing failure may occur. This problem becomes prominent in winter when the recording paper is cold.
以上のようなヒートローラの表面温度の低下に対する対応策としては、例えば特許文献1乃至3を挙げることができる。特許文献1では、連続プリントであることが確認されると、一枚目の記録用紙のプリント後に、目標温度を高温度側に設定変更している。これによれば、ローラの表面温度とトナー定着に必要な定着温度との温度差を大きく採ることができるので、ローラの表面温度が定着温度よりも低温となることを防ぐことができ、したがって定着不良の発生を効果的に阻止できる。 For example, Patent Documents 1 to 3 can be cited as countermeasures against such a decrease in the surface temperature of the heat roller. In Patent Document 1, when it is confirmed that the print is continuous, the target temperature is set to the high temperature side after the first recording sheet is printed. According to this, since the temperature difference between the roller surface temperature and the fixing temperature necessary for toner fixing can be taken large, it is possible to prevent the roller surface temperature from becoming lower than the fixing temperature, and thus fixing. The occurrence of defects can be effectively prevented.
特許文献2では、一枚目のOHTシートに対する定着速度を、普通紙のそれの1/3とし、二枚目についてはさらに1/4としている。このように定着速度を低く設定していると、ヒートローラの表面温度が定着温度に回復するまでの時間を十分に確保することができるので、連続プリント動作時における定着不良の発生を防ぐことができる。特許文献3では、定着処理の終了した記録用紙の枚数が所定枚数に達するまでは、排気ファンを低速で回転駆動させている。これによれば、ローラの周囲温度を高温に保つことで、ローラの表面温度の低下を抑えて、定着不良の発生を防ぐことができる。
上記の三種類の対応策のうち、特許文献1に係る発明方法が、最も直接的な対応策であると言える。つまり、特許文献1のように目標定着温度の値を設定変更する方法は、ハロゲンランプのオン・オフ制御を通じてヒートローラの表面温度を制御するものであるため、他の二つの方法に比べて、最も直接的な対応策である。 Of the above three types of countermeasures, it can be said that the invention method according to Patent Document 1 is the most direct countermeasure. In other words, the method of setting and changing the value of the target fixing temperature as in Patent Document 1 is to control the surface temperature of the heat roller through on / off control of the halogen lamp, so compared to the other two methods, This is the most direct countermeasure.
しかし、特許文献1に係る制御方法では、目標温度の設定変更が、連続プリントであるか否かという判断基準に基づいてのみ決定されるため、ローラの表面が不必要に高温状態となるおそれがある。つまり、この対策措置は、冬場などのように記録用紙が極めて低温の状態にあって、記録用紙が定着装置を通過することにより、ローラの表面温度が定着温度を下回るおそれがある状況下で有用なものであり、夏場などのように記録用紙の温度が高く、ローラの表面温度が低下するおそれのない状況下では、必要な措置ではない。
このため、連続プリントであると判断するたびに、ローラの表面温度を高温側にシフトチェンジする特許文献1の方法は、夏場等においてはローラの表面やその周辺機器を不必要に高温状態とするため、排熱装置の負荷の増加を招き、最悪の場合には周辺機器の動作不良を招くおそれがある。ハロゲンランプの通電時間が長時間化するために、プリント時間が長時間化し、消費電力量が増加する点にも不利がある。
However, in the control method according to Patent Document 1, since the target temperature setting change is determined only based on the criterion of whether or not continuous printing is performed, there is a risk that the surface of the roller will become unnecessarily high temperature. is there. In other words, this measure is useful in situations where the recording paper is extremely cold, such as in winter, and the surface temperature of the roller may fall below the fixing temperature due to the recording paper passing through the fixing device. This is not a necessary measure under circumstances where the temperature of the recording paper is high and there is no possibility that the roller surface temperature will decrease, such as in summer.
For this reason, the method of Patent Document 1 that shifts the surface temperature of the roller to the high temperature side every time it is determined that the print is continuous prints the surface of the roller and its peripheral devices unnecessarily in a high temperature state in summer. Therefore, an increase in the load of the heat exhausting device is caused, and in the worst case, there is a possibility of causing a malfunction of the peripheral device. Since the energization time of the halogen lamp is prolonged, there is a disadvantage in that the printing time is prolonged and the power consumption is increased.
本発明の目的は、ヒートローラの目標温度の設定変更機能を備えた画像形成装置において、当該目標温度が不必要に高温側へ設定変更されることを回避して、ヒートローラの表面温度が不必要に上昇することに伴う周辺機器の動作不良の発生や消費電力量の増加等を防ぐことにある。 An object of the present invention is to avoid an unnecessarily setting change of the target temperature to the high temperature side in an image forming apparatus having a setting change function of the target temperature of the heat roller, and to prevent the surface temperature of the heat roller from being changed. The purpose is to prevent the peripheral devices from malfunctioning and increasing the amount of power consumption due to the necessary increase.
請求項1記載の本発明は、記録用紙上に転写されたトナー像の加熱定着動作を担う定着装置と、定着装置を構成するヒートローラの表面温度を検知するローラ温度検知手段と、ヒートローラの表面温度が予め設定されている目標温度に近付くように、ヒートローラの加熱手段を制御する加熱制御手段と、ローラ温度検知手段からの検出温度を予め設定されている基準温度と比較し、この比較結果に基づいて目標温度を設定変更する目標温度変更手段とを具備し、前記目標温度変更手段が、連続プリント指令を受けたときのローラ温度検知手段による検出温度が基準温度よりも低いと判断すると、定着装置による一枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に先立って、目標温度を高温度側に設定変更する画像形成装置を対象とする。
この画像形成装置は、連続プリントにおける一枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に際して、ローラ温度検知手段による検出温度が、設定変更前の目標温度を下回ってから目標温度に復帰するまでに要する復帰時間を計測する、復帰時間計測手段を備えている。そして、目標温度変更手段は、復帰時間計測手段からの復帰時間と予め設定されている閾値とを比較し、閾値よりも復帰時間が大きな場合には、二枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に先立って、目標温度を高温度側に設定変更することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing device for performing a heat fixing operation of a toner image transferred onto a recording sheet, a roller temperature detecting means for detecting a surface temperature of a heat roller constituting the fixing device, The heating control means for controlling the heating means of the heat roller and the detection temperature from the roller temperature detecting means are compared with a preset reference temperature so that the surface temperature approaches the preset target temperature, and this comparison is performed. A target temperature changing means for setting and changing the target temperature based on the result, and the target temperature changing means determines that the temperature detected by the roller temperature detecting means when receiving the continuous print command is lower than the reference temperature. An object of the present invention is an image forming apparatus in which the target temperature is set to a high temperature side prior to the heat fixing operation for the first recording sheet by the fixing device.
In this image forming apparatus, in the heat fixing operation for the first recording sheet in continuous printing, the recovery time required until the temperature detected by the roller temperature detecting means falls below the target temperature before the setting change and returns to the target temperature. Is provided with a return time measuring means. Then, the target temperature changing means compares the return time from the return time measuring means with a preset threshold value. If the return time is larger than the threshold value, the target temperature changing means performs the heat fixing operation on the second recording sheet. In advance, the target temperature is set and changed to the high temperature side.
具体的には、請求項2記載の本発明のように、前記復帰時間計測手段は、ローラ温度検知手段からの出力値と目標温度とをコンパレータにより比較し、コンパレータからの出力時間をカウントするものとすることができる。
Specifically, as in the present invention of
請求項3記載の本発明は、記録用紙上に転写されたトナー像の加熱定着動作を担う定着装置と、定着装置を構成するヒートローラの表面温度を検知するローラ温度検知手段と、ヒートローラの表面温度が予め設定されている目標温度に近付くように、ヒートローラの加熱手段を制御する加熱制御手段と、ローラ温度検知手段からの検出温度を予め設定されている基準温度と比較し、この比較結果に基づいて目標温度を設定変更する目標温度変更手段とを具備し、前記目標温度変更手段が、連続プリント指令を受けたときのローラ温度検知手段による検出温度が基準温度よりも低いと判断すると、定着装置による一枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に先立って、目標温度を高温度側に設定変更する画像形成装置を対象とする。
この画像形成装置は、連続プリントにおける一枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に際して、前記加熱制御手段により加熱手段がオン制御されている通電時間を計測する計時手段を備えている。そして、目標温度変更手段は、前記計時手段によって計測された通電時間と予め設定されている閾値とを比較し、該通電時間が閾値よりも大きな場合には、二枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に先立って、目標温度を高温度側に設定変更することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fixing device responsible for the heat fixing operation of the toner image transferred onto the recording paper, a roller temperature detecting means for detecting the surface temperature of the heat roller constituting the fixing device, The heating control means for controlling the heating means of the heat roller and the detection temperature from the roller temperature detecting means are compared with a preset reference temperature so that the surface temperature approaches the preset target temperature, and this comparison is performed. A target temperature changing means for setting and changing the target temperature based on the result, and the target temperature changing means determines that the temperature detected by the roller temperature detecting means when receiving the continuous print command is lower than the reference temperature. An object of the present invention is an image forming apparatus in which the target temperature is set to a high temperature side prior to the heat fixing operation for the first recording sheet by the fixing device.
The image forming apparatus includes a time measuring unit that measures an energization time during which the heating unit is on-controlled by the heating control unit during the heat fixing operation for the first recording sheet in continuous printing. Then, the target temperature changing means compares the energization time measured by the time measuring means with a preset threshold value, and when the energization time is larger than the threshold value, the heat fixing for the second recording sheet is performed. Prior to operation, the target temperature is set and changed to the high temperature side.
なお、上記請求項1および請求項3において、一枚目の記録用紙と二枚目の記録用紙に対する加熱溶着動作に先立って設定変更される目標温度は、同一温度である必要はない。つまり、図4に示すように、一枚目と二枚目の記録用紙の加熱溶着動作における目標温度が同一温度(Th)である形態に限られず、図7に示すように、一枚目の記録用紙における目標温度はThとして、二枚目はこれとは異なる目標温度Th´に設定変更される形態を採ることができ、要は復帰時間や通電時間が閾値を上回ったときに、常態における目標温度Tfよりも高温度側に目標温度が設定変更されればよい。 In the first and third aspects, the target temperatures that are set and changed prior to the heat welding operation for the first recording sheet and the second recording sheet need not be the same temperature. That is, as shown in FIG. 4, the present invention is not limited to the form in which the target temperature in the heat welding operation of the first and second recording sheets is the same temperature (T h ), but as shown in FIG. the target temperature of the recording sheet T h, handsome can take a form to be changed and set to a different target temperature T h 'to this, short when the return time and the current time exceeds the threshold value The target temperature may be set and changed to a higher temperature side than the target temperature Tf in the normal state.
請求項1記載の本発明によれば、復帰時間が閾値よりも大きい場合にのみ、目標温度を高温度側に設定変更するようにしたので、従来の特許文献1に係る画像形成装置のように、連続プリントのたびに目標温度を高温度側に設定変更する形態では避けることができなかった、夏場等において不必要にヒートローラの表面温度が高温となることに起因する周囲機器の動作不良や、排熱装置等の負荷の増加、或いは加熱手段の通電時間が長時間化することによる消費電力量の増加などの問題を確実に解消できる。 According to the first aspect of the present invention, since the target temperature is changed to the high temperature side only when the recovery time is larger than the threshold value, the image forming apparatus according to the conventional Patent Document 1 is used. In the form where the target temperature is changed to the high temperature side every time continuous printing is unavoidable, the malfunction of surrounding equipment caused by the surface temperature of the heat roller becoming unnecessarily high in summer etc. Further, problems such as an increase in the load of the heat exhausting device or the like, or an increase in power consumption due to a prolonged energization time of the heating means can be reliably solved.
請求項2記載の本発明のように、ローラ温度検知手段からの出力値と目標温度とをコンパレータにより比較し、コンパレータからの出力時間をカウントすることで復帰時間を計測するようにしていると、簡単な構成で確実に復帰時間を計測することができるので、製造コストの上昇を最小限に抑えて、動作不良等の無い信頼性に優れた画像形成装置を安価に提供することができる。
As in the present invention of
請求項3記載の本発明によれば、通電時間が閾値よりも大きい場合にのみ、目標温度を高温度側に設定変更するようにしたので、従来の特許文献1に係る画像形成装置のように、連続プリントのたびに目標温度を高温度側に設定変更する形態では避けることができなかった、夏場等において不必要にヒートローラの表面温度が高温となることに起因する周囲機器の動作不良や、排熱装置等の負荷の増加、或いは加熱手段の通電時間が長時間化することによる消費電力量の増加などの問題を確実に解消できる。 According to the third aspect of the present invention, the target temperature is set to the high temperature side only when the energization time is larger than the threshold value, so that the image forming apparatus according to the conventional Patent Document 1 is used. In the form where the target temperature is changed to the high temperature side every time continuous printing is unavoidable, the malfunction of surrounding equipment caused by the surface temperature of the heat roller becoming unnecessarily high in summer etc. Further, problems such as an increase in the load of the heat exhausting device or the like, or an increase in power consumption due to a prolonged energization time of the heating means can be reliably solved.
(第1実施形態)
以下に、本発明に係る画像形成装置の第1実施形態について、図面を参照して説明する。図1に画像形成装置の概略構成図を、図2に定着装置の概略構成図を示す。図1において、この画像形成装置1の内部には、給紙装置2より引き出された記録用紙Pを搬送するシート給送路Rが形成されており、このシート給送路Rの用紙搬送方向における上流側より下流側に沿って、給紙装置2、現像装置3、感光装置4および定着装置5が配置されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the fixing device. In FIG. 1, a sheet feeding path R for conveying the recording paper P drawn from the
給紙装置2は、用紙Pを収納する給紙カセット7と、給紙カセット7内の記録用紙Pを繰り出す給紙ローラ8を備えている。給紙ローラ8は、モータ10にクラッチ9を介して駆動伝達可能に接続され、間欠的に駆動されて記録用紙Pの繰り出しを行う。現像装置3は、トナーを収容するトナー室11と、感光体ドラム15にトナーを供給する現像ローラ12と、該現像ローラ12にトナーを供給する供給ローラ13を備えている。
The
感光装置4は、記録用紙Pに接触してトナーを転写する感光体ドラム15と、感光体ドラム15に対向して配置される転写ローラ16と、感光体ドラム15の表面を負帯電させる帯電ローラ17と、感光体ドラム15の表面をクリーニングするメモリ除去ブラシ18とを備えている。また、感光体ドラム15の上方には、感光体ドラム15上に静電潜像を形成する発光体であるLED19が配置される。
The photosensitive device 4 includes a
LED19は、画像形成装置1に付設の画像読取装置、もしくは通信回線等を経て接続される他の画像形成装置から送信された画像情報に基づいて、感光体ドラム15を照射して、静電潜像を形成する。そして、静電潜像に現像ローラ12よりトナーを供給して、感光体ドラム15上にトナー画像が形成される。該トナー画像は、感光体ドラム15と転写ローラ16との間で、記録用紙Pを挟むようにして搬送する際に、転写ローラ16に対して所定のバイアス電圧を印加して、トナー画像を記録用紙Pに転写する。
The
図2に示すように、定着装置5は、ヒートローラ20と、該ヒートローラ20に対向して配置されるプレスローラ21とを備えている。ヒートローラ20内の軸心位置には、ヒートローラ20の加熱手段として、ハロゲンランプ(加熱手段)22が内装されている。ハロゲンランプ22にて発生した熱は、金属(アルミニウム)で形成されるヒートローラ20の外周部に伝達される。
プレスローラ21は、金属製の芯金軸21aの外周にスポンジローラ21bを配置して構成される。また、プレスローラ21は、図示せぬ付勢手段によりヒートローラ20側へ圧接されるようになっている。
そして、ヒートローラ20とプレスローラ21とにより、トナー像を保持した記録用紙Pを、加熱および加圧しながらシート給送路Rに沿って挟持搬送することにより、トナー像を記録用紙P上に定着する。なお、図2においては、ヒートローラ20の右方では、記録用紙P上に転写後のトナー23aが付着した様子を示し、ヒートローラ20の左方では、定着後のトナー23bが固着した様子を示している。
As shown in FIG. 2, the fixing
The
Then, the recording paper P holding the toner image is nipped and conveyed along the sheet feeding path R while being heated and pressurized by the
定着装置5には、ヒートローラ20の外周表面の温度を検出するサーミスタ25が設けられている。このサーミスタ25は、ヒートローラ20の表面20aに接触するように配置されており、検出温度を制御装置30に送信する。
The fixing
画像形成装置1の全体制御を担う制御装置30には、コピー枚数等を入力操作するためのキー入力部31、液晶表示画面である表示部32のほか、時間測定を行うためのタイマー33が付設されている。図1において符号34はハロゲンランプ22の通電状態を切換えるスイッチを示す。制御装置30は、スイッチ34をオン・オフ制御する加熱制御部(加熱制御手段)30aと、サーミスタ25からの検出温度を監視するモニター部30bと、ヒートローラ20の目標温度Tgを設定変更する目標温度変更部(目標温度変更手段)30cと、サーミスタ25による検出温度が、目標温度Tgを下回ってから目標温度Tgに復帰するまでに要する時間(復帰時間)を計測する復帰時間計測部(復帰時間計測手段)30dとを有している。
A
ここで目標温度Tgとは、加熱定着動作時において制御装置30が目標とするヒートローラ20の表面温度であり、トナー定着に必要な定着温度よりも高温に設定されている。加熱制御部30aは、サーミスタ25からの検出温度をモニター部30bで監視しながら、該検出温度が目標温度Tgに一致するように、ハロゲンランプ22をオン・オフ制御する。本実施形態における制御装置30のメモリ内には、Th、Tf(Th>Tf)の2種の目標温度Tgが格納されており、目標温度変更部30cは、基本の目標温度をTfとして、必要に応じてThに目標温度を変更する。
Here, the target temperature Tg is the surface temperature of the
図4に示すように、目標温度Th、Tfには、該温度を中心とする所定の温度幅で、ハロゲンランプ22の通電をオフとする高温寄りのoff温度と、ハロゲンランプ22の通電をオンとする低温寄りのon温度とが設定されており、サーミスタ25からの検出温度T1がoff温度を超えると、ハロゲンランプ22はオフ制御され、検出温度T1がon温度を超えると、ハロゲンランプ22はオン制御される。
As shown in FIG. 4, the target temperatures T h and T f include an off temperature close to a high temperature at which the energization of the
本実施形態における復帰時間計測部30dは、サーミスタ25からの検出温度T1と、メモリ内に格納されている目標温度Tfとを比較するコンパレータ回路を含み、このコンパレータ回路からの出力時間をカウントすることにより、復帰時間Aの計測を行う。
Return time measurement unit 30d in this embodiment, counting the detected temperature T 1 of the
次に、連続プリント指令を受けた際の画像形成装置1の制御動作について、図3乃至図6を参照して説明する。なお、図4乃至図6においては、説明を容易とするために簡略化して、サーミスタ25による検出温度変化を折れ線状としているが、実際には、曲線状の変化となる。
図3に示すように、この画像形成装置1では、連続プリント指令を受けると、サーミスタ25による検出温度T0を予め設定されている基準温度Tsと比較する(S1)。この比較において、検出温度T0が基準温度Tsを上回っている場合には(S1でNо、図5)、目標温度設定部は、目標温度を変更せず(S2:Tg=Tf)、サーミスタ25からの検出温度T0を、Tf−оff温度およびTf−оn温度と比較しながら、ハロゲンランプ22をオン・オフ制御して、連続プリントを実行する(S3、図5)。つまり、サーミスタ25による検出温度T0が基準温度Tsを上回る場合には、低温環境下にはないと判断して、通常の連続プリント動作を実行する。
Next, the control operation of the image forming apparatus 1 when receiving a continuous print command will be described with reference to FIGS. 4 to 6 are simplified for ease of explanation, and the detected temperature change by the
3, in the image forming apparatus 1, when receiving the continuous printing command is compared with the reference temperature T s which is set to detect the temperature T 0 by the
一方、S1における基準温度Tsとの比較において、検出温度T0が基準温度Ts以下である場合には(S1でYes、図4)、定着装置5による記録用紙Pに対する加熱定着動作に先立って、目標温度Tgを高温度側のThに設定変更する(S4:Tg=Th)。つまり、連続プリント指令を受けたときの検出温度T0が基準温度Tsを下回っている場合には、周囲環境温度が低温であると判断して、常態における目標温度Tfから、当該温度よりも高温度側の目標温度Thに、目標温度Tgの設定を変更する。そして、検出温度T1が目標温度Thとなるまでヒートローラ20の表面温度を上昇させてから、給紙ローラ8による記録用紙Pの給紙動作(ピックアップ)を開始して、連続プリントにおける一枚目のプリントを行う(S5)。ピックアップが開始されると、目標温度をThからTfに戻す(S6:Tg=Tf)。
On the other hand, in comparison with the reference temperature T s in S1, when the detected temperature T 0 is less than or equal to the reference temperature T s is prior to the heat fixing operation for the recording sheet P by (Yes, 4 in S1), the fixing
図4に示すように、検出温度T1が一枚目の記録用紙Pに熱を奪われることで漸減して、目標温度Tfのon温度(Tf−on)に至ると、ハロゲンランプ22がオン制御されることにより反転上昇に転じて、目標温度Tfに復帰する。本実施形態では、以上のような連続プリントにおける一枚目の記録用紙Pに対するプリントに際して、サーミスタ25からの検出温度T1が目標温度Tfを一端下回ってから、当該目標温度Tfに復帰するのに要する時間(復帰時間A)を、復帰時間計測部30dで計測する。
As shown in FIG. 4, gradually decreases by the detected temperature T 1 is deprived of heat to the recording paper P in the first sheet, it reaches the on temperature of the target temperature T f (T f -on), the
図6は、一枚目の記録用紙Pが定着装置5を通過するときの、サーミスタ25の検出温度T1の経時変化を示すものであり、(a)は冬場等の記録用紙Pが低温状態にあるときの検出温度T1の経時変化を、(b)は、(a)よりも記録用紙Pが暖かい場合の検出温度T1の経時変化を示している。図6(a)に示すように、記録用紙Pが低温の場合には、検出温度T1が目標温度Tfを下回ってから目標温度Tfに復帰するまでに要する時間(復帰時間A)は、図6(b)のように記録用紙Pが暖かい場合に比べて長時間となる。これは、冷えた記録用紙Pによって多量の熱がヒートローラ20から奪われるため、ローラ表面温度T1の温度変化が急峻となるとともに、目標温度Tfからの落ち込み幅が大きくなったことに拠る。
6, when the recording paper P in the first sheet passes through the fixing
次に、制御装置30は、S7において計測された復帰時間Aをメモリ内に記憶されている閾値Bと比較し(S8)、復帰時間Aが閾値Bを超える場合には(S8でYes)、記録用紙Pは低温状態にあると判断して、二枚目のプリント動作に先立って、目標温度Tgを再びTfからThに戻し(S9)、当該目標温度Thのоff温度に至るまでヒートローラ20の表面温度を上昇させて、二枚目のプリント動作を行う(S10、図4)。かかる目標温度Thを用いたプリント動作は、予め設定された枚数のプリント動作が終了するまで続けられ(S11でNо)、所定枚数のプリント動作が終了すると(S11でYes)、目標温度をTfに戻してプリント動作を行う(S2、S3)。
Next, the
一方、復帰時間Aが閾値B以下である場合には(S8でNо)、目標温度TgをTfのままで維持して、プリント動作を行う(S2、S3)。これは、ヒートローラ20の表面温度の目標温度Tfへの復帰が速やかに行われたため、記録用紙Pはそれほど低温ではなく、記録用紙Pの温度がヒートローラ20の表面温度に与える影響は、軽微であると判断したことに拠る。
On the other hand, if the return time A is equal to or smaller than the threshold B is (No in S8), and the target temperature T g was maintained while the T f, performs the printing operation (S2, S3). This is because the surface temperature of the
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置1では、連続プリントにおける一枚目の記録用紙Pに対する加熱定着動作に際して、サーミスタ25による検出温度T1が、目標温度Tfを下回ってからTfに復帰するのに要する時間(復帰時間A)を計測し、この復帰時間Aと予め設定されている閾値Bとを比較するものとした。そして、閾値Bよりも復帰時間Aが小さな場合には、目標温度Tgを目標温度Tfのままで据え置き、閾値Bよりも復帰時間Aが大きい場合には、二枚目の記録用紙Pに対する加熱定着動作に先立って、目標温度Tgを高温度側の目標温度Thに設定変更して、連続プリントの二枚目以降のプリント動作を行うものとした。
つまり、この画像形成装置では、一枚目の記録用紙Pに対する加熱定着動作における検出温度T1の目標温度Tfへの復帰時間Aに基づいて、記録用紙Pの温度状態がヒートローラ20に与える影響の有無を判断し、当該復帰時間Aが閾値Bよりも大きい場合にのみ、記録用紙Pが低温状態にあってヒートローラ20に与える影響が大きいと判断して、目標温度Tgを高温度側のThに設定変更するようにした。
As described above, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, during the heat fixing operation for the first recording sheet P in continuous printing, the temperature T 1 detected by the
That is, in this image forming apparatus, the temperature state of the recording paper P is given to the
したがって、この画像形成装置1によれば、記録用紙Pが低温状態にあるときには、目標温度Tgを高温度側のThに設定変更することで、ヒートローラ20の表面温度とトナー定着に必要な定着温度との温度差を大きく採ることができるので、ヒートローラ20の表面温度が定着温度よりも低温となることを防ぐことができ、したがって定着不良の発生を確実に阻止できる。
何よりも、この画像形成装置1では、復帰時間Aが閾値Bよりも大きい場合にのみ、目標温度Tgを高温度側のThとするようにしたから、従来の特許文献1に係る画像形成装置のように、連続プリントのたびに目標温度を高温度側のThに設定変更する形態では不可避であった、夏場等において不必要にヒートローラ20の表面温度が高温となることに起因する周囲機器の動作不良や、排熱装置等の負荷の増加、或いはハロゲンランプ22の通電時間が長時間化することによる消費電力量の増加などを確実に解消できる。
これにて本実施形態によれば、定着不良が無く、印刷品質及び信頼性に優れた画像形成装置を得ることができる。また、この画像形成装置によれば、目標温度Tgが不必要に高温度側(Th)に設定変更されることがなく、ヒートローラ20の消費電力量の増加を最小限に抑えて、ランニングコストの増加を抑えることができる点でも優れている。
Therefore, according to this image forming apparatus 1, when the recording paper P is in a low temperature state, the target temperature Tg is changed to the high temperature side Th to change the surface temperature of the
Above all, in the image forming apparatus 1 only when the return time A is greater than the threshold B, from the target temperature Tg to a high temperature side of the T h, a conventional image forming apparatus according to Patent Document 1 as in the ambient surface temperature of the target temperature was unavoidable in the form of configuration changes to the high temperature side of the T h, the
Thus, according to the present embodiment, an image forming apparatus that is free from fixing defects and excellent in print quality and reliability can be obtained. Further, according to this image forming apparatus, the target temperature Tg is not unnecessarily changed to the high temperature side (T h ), and an increase in power consumption of the
(第2実施形態)
図7を使って、本発明に係る画像形成装置の第2実施形態を説明する。この第2実施形態では、先のTf、Thの二種の目標温度Tgに加えて、Th´の目標温度(Th>Th´>Tf)を用いて、二枚目以降のプリント動作におけるハロゲンランプ22のオン・オフ制御を行うようにしてある点が先の第1実施形態と相違する。具体的には、この第2実施形態に係る画像形成装置1では、サーミスタ25による検出温度T1が目標温度Thに至ったときに、給紙ローラ8による一枚目の記録用紙Pに対するピックアップ動作を開始する。そして、閾値Bよりも復帰時間Aが大きな場合には、二枚目の記録用紙Pに対する加熱定着動作に先立って、目標温度Tgを目標温度Thよりも低温で、且つ目標温度Tfよりも高温の目標温度Th´に設定変更して、連続プリントの二枚目以降のプリント動作を行うものとした。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, in addition to the two target temperatures T g of T f and T h , the second sheet is used by using the target temperature of T h ′ (T h > T h ′> T f ). This is different from the first embodiment in that the
このように、目標温度Thよりも低温で、且つ目標温度Tfよりも高温の目標温度Th´を用いて二枚目以降のプリント動作を行うようにしていると、ローラ20の表面温度を目標温度Tfよりも高温とすることで、定着不良の発生を効果的に防止して、良好な印字品質を確保することができ、しかも、ローラ20の表面温度を目標温度Thよりも低温とすることで、第1実施形態に比べて、ハロゲンランプ22の通電時間の短縮化を図ることができるので、消費電力量の削減化やプリント時間の短縮化などに貢献できる。
Thus, at a lower temperature than the target temperature T h, and the than the target temperature T f is to perform the second sheet subsequent print operation using a high-temperature target temperature T h ', the surface temperature of the
(第3実施形態)
図8および図10に、本発明に係る画像形成装置の第3実施形態を示す。図8に示すように、この画像形成装置1では、復帰時間計測部30d(図1参照)に替えて、連続プリントにおける一枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に際して、加熱制御部30aによりハロゲンランプ22がオン制御されている通電時間を計測する計時部(計時手段)30eを備える点が、第1実施形態の図1と相違する。それ以外は、第1実施形態と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Third embodiment)
8 and 10 show a third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 8, in this image forming apparatus 1, in place of the return time measurement unit 30d (see FIG. 1), a halogen lamp is used by the heating control unit 30a in the heat fixing operation for the first recording sheet in continuous printing. The point provided with the time measuring part (time measuring means) 30e which measures the energization time in which 22 is on-controlled is different from FIG. 1 of the first embodiment. Since other than that is the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the description is abbreviate | omitted.
図9は、一枚目の記録用紙Pが定着装置5を通過するときの、サーミスタ25の検出温度T1の経時変化を示すものであり、(a)は冬場等の記録用紙Pが低温状態にあるとき、(b)は(a)よりも記録用紙Pが暖かい状態を示している。また、図10は、本実施形態に係る画像形成装置1の制御方法を示すフローチャートである。
この画像形成装置1では、サーミスタ25による検出温度T1がTf−on温度まで低下して、ハロゲンランプ22がオン制御されてから、当該検出温度T1がTf−off温度まで上昇して、ハロゲンランプ22がオフ制御されるまでの通電時間Cを計測し、これをメモリ内に記憶されている閾値Dと比較する(図10のS27)。そして、通電時間Cが、閾値Dを越える場合には(S28でYes)、記録用紙Pは低温状態にあると判断して、二枚目の記録用紙Pに対するプリント動作に先立って、目標温度TgをTfからThとする(S29)。それ以外の制御動作は、第1実施形態と同様である。
9, when the recording paper P in the first sheet passes through the fixing
In this image forming apparatus 1, the detection temperature T 1 by the
この画像形成装置1によっても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。つまり、記録用紙Pが低温状態にあるときには、目標温度Tgを高温度側のThに設定変更することで、ヒートローラ20の表面温度とトナー定着に必要な定着温度との温度差を大きく採ることができるので、ヒートローラ20の表面温度が定着温度よりも低温となることを効果的に防ぐことができ、したがって定着不良の発生を確実に阻止できる。
また、通電時間Cが閾値Dよりも大きい場合にのみ、目標温度Tgを高温度側のThとするようにしたから、従来の特許文献1に係る画像形成装置のように、連続プリントのたびに目標温度を高温度側のThに設定変更する形態では不可避であった、夏場等において不必要にヒートローラ20の表面温度が高温となることに起因する周囲機器の動作不良や、排熱装置等の負荷の増加、或いはハロゲンランプ22の通電時間が長時間化することに起因する消費電力量の増加などを確実に解消できる。
This image forming apparatus 1 can also provide the same effects as those of the first embodiment. That is, when the recording sheet P is in a cold state, the target temperature T g By setting change to the high temperature side of the T h, a large temperature difference between the fusing temperature required for the surface temperature and the toner fixing of the
Further, only when the energizing time C is greater than the threshold D, from the target temperature T g to a high temperature side of the T h, as in the conventional image forming apparatus according to Patent Document 1, the continuous printing was inevitable the target temperature in the form of configuration changes to the high temperature side of the T h each time, in summer or the like operation or failure of the peripheral device the surface temperature of the
1 画像形成装置
5 定着装置
20 ヒートローラ
22 加熱手段(ハロゲンランプ)
25 ローラ温度検知手段(サーミスタ)
30 加熱制御手段(加熱制御部)
30d 目標温度変更手段(目標温度変更部)
30d 復帰時間計測手段(復帰時間計測部)
30e 計時手段(計時部)
P 記録用紙
Tg、Th、Th´、Tf 目標温度
T1 サーミスタによる検出温度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
25 Roller temperature detection means (thermistor)
30 Heating control means (heating control unit)
30d Target temperature changing means (target temperature changing unit)
30d Return time measuring means (return time measuring unit)
30e Timekeeping means (timer)
P recording paper T g, T h, T h ', T f target temperatures T 1 detected by the thermistor temperature
Claims (3)
定着装置を構成するヒートローラの表面温度を検知するローラ温度検知手段と、
ヒートローラの表面温度が予め設定されている目標温度に近付くように、ヒートローラの加熱手段を制御する加熱制御手段と、
ローラ温度検知手段からの検出温度を予め設定されている基準温度と比較し、この比較結果に基づいて目標温度を設定変更する目標温度変更手段とを具備し、
前記目標温度変更手段が、連続プリント指令を受けたときのローラ温度検知手段による検出温度が基準温度よりも低いと判断すると、定着装置による一枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に先立って、目標温度を高温度側に設定変更する画像形成装置において、
連続プリントにおける一枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に際して、ローラ温度検知手段による検出温度が、設定変更前の目標温度を下回ってから目標温度に復帰するまでに要する復帰時間を計測する、復帰時間計測手段を備えており、
目標温度変更手段は、前記復帰時間計測手段からの復帰時間と予め設定されている閾値とを比較し、閾値よりも復帰時間が大きな場合には、二枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に先立って、目標温度を高温度側に設定変更することを特徴とする画像形成装置。 A fixing device responsible for the heat fixing operation of the toner image transferred onto the recording paper;
Roller temperature detecting means for detecting the surface temperature of the heat roller constituting the fixing device;
A heating control means for controlling the heating means of the heat roller so that the surface temperature of the heat roller approaches a preset target temperature;
A target temperature changing means for comparing the detected temperature from the roller temperature detecting means with a preset reference temperature and changing the target temperature based on the comparison result;
When the target temperature changing means determines that the temperature detected by the roller temperature detecting means when receiving the continuous print command is lower than the reference temperature, prior to the heat fixing operation for the first recording paper by the fixing device, the target temperature changing means In an image forming apparatus that changes the temperature setting to a high temperature side,
During the heat-fixing operation for the first sheet of recording paper in continuous printing, a recovery time that measures the recovery time required for the roller temperature detection means to return to the target temperature after the temperature detected by the roller temperature detection means falls below the target temperature before the setting change. Equipped with measuring means,
The target temperature changing means compares the return time from the return time measuring means with a preset threshold value, and if the return time is greater than the threshold value, prior to the heat fixing operation for the second recording sheet. And changing the setting of the target temperature to the high temperature side.
定着装置を構成するヒートローラの表面温度を検知するローラ温度検知手段と、
ヒートローラの表面温度が予め設定されている目標温度に近付くように、ヒートローラの加熱手段を制御する加熱制御手段と、
ローラ温度検知手段からの検出温度を予め設定されている基準温度と比較し、この比較結果に基づいて目標温度を設定変更する目標温度変更手段とを具備し、
前記目標温度変更手段が、連続プリント指令を受けたときのローラ温度検知手段による検出温度が基準温度よりも低いと判断すると、定着装置による一枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に先立って、目標温度を高温度側に設定変更する画像形成装置において、
連続プリントにおける一枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に際して、前記加熱制御手段により加熱手段がオン制御されている通電時間を計測する計時手段を備えており、
目標温度変更手段は、前記計時手段によって計測された通電時間と予め設定されている閾値とを比較し、該通電時間が閾値よりも大きな場合には、二枚目の記録用紙に対する加熱定着動作に先立って、目標温度を高温度側に設定変更することを特徴とする画像形成装置。 A fixing device responsible for the heat fixing operation of the toner image transferred onto the recording paper;
Roller temperature detecting means for detecting the surface temperature of the heat roller constituting the fixing device;
A heating control means for controlling the heating means of the heat roller so that the surface temperature of the heat roller approaches a preset target temperature;
A target temperature changing means for comparing the detected temperature from the roller temperature detecting means with a preset reference temperature and changing the target temperature based on the comparison result;
When the target temperature changing means determines that the temperature detected by the roller temperature detecting means when receiving the continuous print command is lower than the reference temperature, prior to the heat fixing operation for the first recording paper by the fixing device, the target temperature changing means In an image forming apparatus that changes the temperature setting to a high temperature side,
In the heating and fixing operation for the first recording paper in continuous printing, the heating control unit includes a time measuring unit that measures the energization time during which the heating unit is on-controlled,
The target temperature changing unit compares the energization time measured by the time measuring unit with a preset threshold value. If the energization time is greater than the threshold value, the target temperature changing unit performs the heat fixing operation on the second recording sheet. An image forming apparatus, wherein the target temperature is set and changed to a high temperature side in advance.
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