JP2010102210A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus, of which the time for warming up is shortened by shortening the time, until the surface temperature value of a fixing roller reaches the desired temperature value. <P>SOLUTION: The image forming apparatus heating and fixing an image recording medium to which a developer image is transferred includes: a heat source; a fixing part heated by the heat source; a pressure part arranged to face the fixing part and pressing the fixing part; a temperature detecting part, arranged in the medium passage area of the fixing part and detecting the temperature value of the fixing part; and a rotation control part for controlling the rotation of the fixing part with the pressure part. The rotation control part stops the rotation of the fixing part and that of the pressure part, when the temperature of the fixing part detected by the temperature detecting part reaches the temperature value which is lower than the preset standby temperature by a preset temperature value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はプリンタ、ファクシミリ装置、複写機などの画像形成工程において、熱定着を有する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus having thermal fixing in an image forming process such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine.

従来の、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機などの画像形成装置、例えば、プリンタにおいては、像担持体としての感光体ドラムの表面を帯電ローラ等の帯電部材で一様均一に帯電させた後、画像データに基づく光をLED(Light Emitting Diode)ヘッド等の露光装置を用いて照射することでその表面に静電潜像を形成させる。   In a conventional image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, for example, a printer, the surface of a photosensitive drum as an image carrier is uniformly charged with a charging member such as a charging roller, and then an image is obtained. By irradiating light based on data using an exposure device such as an LED (Light Emitting Diode) head, an electrostatic latent image is formed on the surface.

そして、感光体ドラム表面に形成された静電潜像には、現像ローラ等の現像剤供給部材により現像剤としてのトナーが静電的に付着されることにより、トナー画像が反転現像される。感光体ドラム表面に形成されたトナー画像は、転写ローラ等の転写部材により所定のタイミングで搬送された記録媒体上に転写される。その後、トナー画像が転写された記録媒体は定着部に搬送され、熱及び圧力が付与されることにより、トナー画像は記録媒体に定着されることになる。トナー画像が定着された記録媒体はプリンタ外部に排出され、一連の画像形成は終了する。   Then, toner as a developer is electrostatically attached to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum by a developer supply member such as a developing roller, whereby the toner image is reversely developed. The toner image formed on the surface of the photosensitive drum is transferred onto a recording medium conveyed at a predetermined timing by a transfer member such as a transfer roller. Thereafter, the recording medium onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing unit, and the toner image is fixed on the recording medium by applying heat and pressure. The recording medium on which the toner image is fixed is discharged outside the printer, and a series of image formation is completed.

このような構成を有するプリンタにおいて、一般的に、定着部は加熱体を備えた熱付与体としての定着ローラと、当該定着ローラを押圧するように配設された圧力付与体としての加圧ローラと、を備える。定着ローラと加圧ローラとは互いに圧接した状態に維持されており、回転する定着ローラと加圧ローラとで形成されたニップ部を記録媒体が通過するタイミングにあわせて熱及び圧力が付与される。なお、定着ローラの表面近傍には、当該定着ローラの表面温度値を検出する、例えば、サーミスタ等の温度検出部が設けられている。そして、当該温度検出部によって検出された温度値に基づき、加熱体をオン/オフさせることで、定着ローラの表面温度は制御されている。   In a printer having such a configuration, the fixing unit generally has a fixing roller as a heat applying body provided with a heating body, and a pressure roller as a pressure applying body arranged to press the fixing roller. And comprising. The fixing roller and the pressure roller are maintained in pressure contact with each other, and heat and pressure are applied in accordance with the timing at which the recording medium passes through the nip formed by the rotating fixing roller and pressure roller. . In the vicinity of the surface of the fixing roller, a temperature detection unit such as a thermistor is provided for detecting the surface temperature value of the fixing roller. The surface temperature of the fixing roller is controlled by turning on / off the heating body based on the temperature value detected by the temperature detection unit.

このような、定着ローラの回転、加熱体のオン/オフを伴う定着ローラの表面温度の制御は、主にプリンタの電源投入時から実行され、ウォームアップを経て、プリンタが画像形成可能な状態、つまり、定着ローラの表面温度値が所望の温度値となるまで実行される(例えば、特許文献1参照)。そして、画像形成中においては、定着ローラの表面温度値は画像形成に最も適した至適温度に維持される。   Such control of the surface temperature of the fixing roller accompanied by rotation of the fixing roller and turning on / off of the heating body is mainly performed from the time when the printer is turned on, and after warming up, the printer can form an image. That is, the process is executed until the surface temperature value of the fixing roller reaches a desired temperature value (see, for example, Patent Document 1). During image formation, the surface temperature value of the fixing roller is maintained at the optimum temperature most suitable for image formation.

特開2007−271935号公報JP 2007-271935 A

しかしながら、従来の画像形成装置においては、定着ローラの表面温度が所望の温度値に達するまでに非常に長い時間を必要とし、その結果、ウォームアップにかかる時間が長くなるといった問題があった。   However, the conventional image forming apparatus has a problem that it takes a very long time for the surface temperature of the fixing roller to reach a desired temperature value, and as a result, the time required for warm-up becomes long.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、定着ローラの表面温度値が所望の温度値に達するまでの時間を短くすることで、ウォームアップにかかる時間を短縮することが可能な画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to shorten the time required for the surface temperature value of the fixing roller to reach a desired temperature value, thereby increasing the time required for warm-up. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of shortening the above.

上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置は、現像剤画像が転写された画像記録媒体を加熱定着する画像形成装置であって、熱源と、熱源により加熱される定着部と、定着部に対向して配置されると共に、定着部を押圧する加圧部と、定着部の媒体通紙領域に配置されると共に、定着部の温度値を検出する温度検出部と、定着部と加圧部との回転を制御する回転制御部と、を備え、回転制御部は、温度検出部により検出された定着部の検出温度が、予め設定された待機温度から所定温度値だけ低い温度値に到達したときに定着部と加圧部との回転を停止させること、を特徴とする。   In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that heat-fixes an image recording medium onto which a developer image has been transferred, and includes a heat source, a fixing unit that is heated by the heat source, A pressure unit that is disposed to face the fixing unit, presses the fixing unit, a temperature detection unit that detects a temperature value of the fixing unit, and a fixing unit; A rotation control unit that controls rotation with the pressurizing unit, and the rotation control unit is a temperature value at which the detected temperature of the fixing unit detected by the temperature detecting unit is lower than a preset standby temperature by a predetermined temperature value The rotation of the fixing unit and the pressurizing unit is stopped when reaching the position.

また、本発明にかかる画像形成装置は、現像剤画像が転写された画像記録媒体を加熱定着する画像形成装置であって、熱源と、熱源への通電を制御する通電制御部と、通電制御部による制御に基づき熱源により加熱される定着部と、定着部の媒体通紙領域に配置されると共に、定着部の温度値を検出する温度検出部と、定着部の回転を制御する回転制御部と、を備え、温度検出部による定着部の温度値の検出結果に基づき、第1の温度以上第2の温度値未満では、通電制御部は定着部へ通電させるように熱源を制御すると共に、回転制御部は定着部を回転させるように制御し、第2の温度値以上第3の温度値未満では、通電制御部は定着部へ通電させるように熱源を制御すると共に、回転制御部は定着部の回転を停止させるように制御すること、を特徴とする。   An image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that heats and fixes an image recording medium onto which a developer image has been transferred, and includes a heat source, an energization control unit that controls energization to the heat source, and an energization control unit. A fixing unit that is heated by a heat source based on the control by the control unit, a temperature detection unit that is disposed in a medium passing area of the fixing unit, detects a temperature value of the fixing unit, and a rotation control unit that controls rotation of the fixing unit; Based on the detection result of the temperature value of the fixing unit by the temperature detecting unit, the energization control unit controls the heat source so as to energize the fixing unit and rotates when the temperature is equal to or higher than the first temperature and lower than the second temperature value. The control unit controls the fixing unit to rotate. When the second temperature value is less than the third temperature value, the energization control unit controls the heat source to energize the fixing unit, and the rotation control unit controls the fixing unit. Control to stop the rotation of , Characterized by.

本発明の画像形成装置によれば、定着ローラの表面温度値が所望の温度値に達するまでの時間を短くすることで、ウォームアップにかかる時間を短縮することが可能な画像形成装置を提供することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of reducing the time required for warm-up by shortening the time until the surface temperature value of the fixing roller reaches a desired temperature value. be able to.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.

[第1の実施形態]
第1の実施形態の説明においては、本発明にかかる画像形成装置としてのプリンタ1の構成について説明する。
[First Embodiment]
In the description of the first embodiment, the configuration of the printer 1 as an image forming apparatus according to the present invention will be described.

図1は、プリンタ1の要部構成を説明するための側面断面図である。プリンタ1は、例えば、ホストコンピュータ等の外部装置から入力された画像データに基づく画像を記録媒体に形成可能な電子写真方式の画像形成装置である。   FIG. 1 is a side cross-sectional view for explaining a main configuration of the printer 1. The printer 1 is an electrophotographic image forming apparatus capable of forming an image based on image data input from an external device such as a host computer on a recording medium.

プリンタ1は、記録媒体2が載置される媒体カセット3と、記録媒体2を矢印60方向に繰り出すピックアップローラ40と、ピックアップローラ40により繰り出された記録媒体2を矢印61方向に搬送するピックアップローラ41,レジストローラ42と、記録媒体2の斜行を矯正すると共に、記録媒体2を矢印62方向に搬送する搬送ローラ43,44と、各色に対応した現像剤画像を記録媒体2上に形成する電子写真プロセスユニットとしてのプロセスユニット11,12,13,14と、記録媒体2を静電吸着して搬送する転写ベルト20を介して各プロセスユニット11,12,13,14が備える図示せぬ感光体ドラムに当接するように配置された転写ローラ21,22,23,24と、現像剤画像が転写された記録媒体2に熱及び圧力を付与する定着ユニット30と、定着ユニット30を通過し矢印64方向に搬送された記録媒体2を矢印65方向のプリンタ1外部に排出する排出ローラ47,48と、記録媒体2の通過を認識する媒体通過センサ51,52,53と、を備える。   The printer 1 includes a medium cassette 3 on which the recording medium 2 is placed, a pickup roller 40 that feeds the recording medium 2 in the direction of the arrow 60, and a pickup roller that transports the recording medium 2 fed by the pickup roller 40 in the direction of the arrow 61. 41, the registration roller 42, the skew of the recording medium 2 is corrected, the conveyance rollers 43 and 44 for conveying the recording medium 2 in the direction of the arrow 62, and the developer images corresponding to the respective colors are formed on the recording medium 2. Photosensitive units (not shown) included in the process units 11, 12, 13, and 14 serving as electrophotographic process units and the transfer belt 20 that electrostatically attracts and conveys the recording medium 2 are provided. The transfer rollers 21, 22, 23, 24 arranged so as to contact the body drum and the recording medium 2 on which the developer image is transferred And a fixing unit 30 for applying pressure, discharge rollers 47 and 48 for discharging the recording medium 2 passing through the fixing unit 30 and conveyed in the direction of arrow 64 to the outside of the printer 1 in the direction of arrow 65, and passing the recording medium 2. Recognizing medium passage sensors 51, 52, 53.

媒体カセット3は、内部に記録媒体2を積層した状態で収納し、プリンタ1の下部に着脱自在に装着されている。そして、媒体カセット3の上部には、記録媒体2を1枚ずつ分離し繰り出すピックアップローラ40が配設されている。   The medium cassette 3 is housed in a state where the recording medium 2 is stacked inside, and is detachably attached to the lower part of the printer 1. A pickup roller 40 that separates and feeds the recording media 2 one by one is disposed above the medium cassette 3.

ピックアップローラ41,レジストローラ42は互いに圧接した状態で設けられ、図示せぬ駆動源から伝達された駆動力により回転し、媒体カセット3から繰り出された記録媒体2を矢印61に搬送する。   The pickup roller 41 and the registration roller 42 are provided in pressure contact with each other, rotate by the driving force transmitted from a driving source (not shown), and convey the recording medium 2 fed out from the medium cassette 3 to the arrow 61.

搬送ローラ43,44は互いに圧接した状態で設けられ、記録媒体2の斜行を矯正すると共に、図示せぬ駆動源から伝達された駆動力により回転し、記録媒体2を矢印62方向、つまりプロセスユニット11,12,13,14に搬送する。   The conveying rollers 43 and 44 are provided in pressure contact with each other, correct the skew of the recording medium 2 and rotate by a driving force transmitted from a driving source (not shown), thereby moving the recording medium 2 in the direction of the arrow 62, that is, in the process. Transport to units 11, 12, 13, and 14.

プロセスユニット11,12,13,14は、それぞれシアン,マゼンタ,イエロー,ブラックの4色に対応した現像剤としてのトナーを収納し、入力された画像データに基づく現像剤画像、つまりトナー画像を図示せぬ感光体ドラム上に形成する。また、各プロセスユニット11,12,13,14は転写ベルト20に沿ってプリンタ1から着脱自在に装着されている。   The process units 11, 12, 13, and 14 store toners as developers corresponding to four colors of cyan, magenta, yellow, and black, respectively, and display developer images based on input image data, that is, toner images. It is formed on a photosensitive drum (not shown). The process units 11, 12, 13, and 14 are detachably attached from the printer 1 along the transfer belt 20.

転写ベルト20は、記録媒体2を静電吸着して搬送する無端のベルト部材である。そして、転写ローラ21,22,23,24は、各プロセスユニット11,12,13,14の感光体ドラム上に形成されたトナー画像を記録媒体2に転写する転写部材である。転写ローラ21,22,23,24には、トナーと逆極性のバイアス電圧を印加する図示せぬ転写ローラ用電源が接続されており、転写ローラ用電源から印加されたバイアス電圧により、感光体ドラム上に形成されたトナー画像が記録媒体2に転写される。   The transfer belt 20 is an endless belt member that electrostatically attracts and transports the recording medium 2. The transfer rollers 21, 22, 23, and 24 are transfer members that transfer the toner images formed on the photosensitive drums of the process units 11, 12, 13, and 14 to the recording medium 2. The transfer rollers 21, 22, 23, and 24 are connected to a transfer roller power source (not shown) that applies a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner, and the photosensitive drum is driven by the bias voltage applied from the transfer roller power source. The toner image formed thereon is transferred to the recording medium 2.

定着ユニット30は、定着部としての定着ローラ46と、加圧部としての加圧ローラ45と、第1の温度検出素子であり、定着部温度検出素子としてのローラ温度検出素子102と、を備える。定着ローラ46は、例えば、アルミニウム等からなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴム等の耐熱弾性層を被覆し、その上にPFA(テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブを被覆することで形成されている。そして、その芯金内には、例えば、ハロゲンランプ等の加熱体としてのヒータが配設されている。また、加圧ローラ45は定着ローラ46と略同一の構成を有しており、定着ローラ46を押圧するように配設されている。この定着ローラ46と加圧ローラ45とにより形成されるニップ部をトナー画像が転写された記録媒体2が通過することにより、熱及び圧力が付与され、トナー画像は記録媒体2上に定着される。また、ローラ温度検出素子102は、定着ローラ46の表面温度を検出するための温度検出素子であり、例えば、サーミスタ等を用いることができる。また、第2の温度検出素子としての加圧部温度検出素子162は、加圧ローラ45の表面温度を検出するための温度検出素子であり、例えば、サーミスタ等を用いることができる。   The fixing unit 30 includes a fixing roller 46 as a fixing unit, a pressure roller 45 as a pressing unit, and a first temperature detection element, and a roller temperature detection element 102 as a fixing unit temperature detection element. . For example, the fixing roller 46 covers a heat-resistant elastic layer such as silicone rubber on a hollow cylindrical metal core made of aluminum or the like, and a PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) tube on the core. It is formed by that. In the cored bar, for example, a heater as a heating element such as a halogen lamp is disposed. The pressure roller 45 has substantially the same configuration as the fixing roller 46 and is arranged to press the fixing roller 46. When the recording medium 2 on which the toner image is transferred passes through the nip formed by the fixing roller 46 and the pressure roller 45, heat and pressure are applied, and the toner image is fixed on the recording medium 2. . The roller temperature detecting element 102 is a temperature detecting element for detecting the surface temperature of the fixing roller 46. For example, a thermistor can be used. Moreover, the pressure part temperature detection element 162 as a 2nd temperature detection element is a temperature detection element for detecting the surface temperature of the pressure roller 45, For example, a thermistor etc. can be used.

なお、図1においては、定着ユニット30を構成する部材として、定着ローラ46と加圧ローラ45とを用いた構成例について説明したが、定着ユニット30の構成はこれに限定されるものではない。例えば、図2及び図3に示すように、ヒータ104を有する定着ローラ101と、加圧ローラ45の代わりにローラ161を内蔵する無端形状ベルト105を用いて定着ユニット30を構成してもよいし、定着ローラ及び加圧ローラの両ローラの代わりに無端形状ベルトを用いた構成としても構わない。この場合、トナー画像が転写された記録媒体2は、図中、矢印方向に搬送され、定着ローラ101と無端形状ベルト105とから形成されるニップ部を通過するタイミングにおいて、熱及び圧力が付与される。また、ローラ温度検出素子102は、図4に示すように、最小用紙幅(例えば、A6サイズ_105mm)の幅で定着ローラ101においける通紙領域の間に配設されており、定着ローラ101の表面の温度、すなわち、定着部の表面の温度を検出する。   In FIG. 1, the configuration example using the fixing roller 46 and the pressure roller 45 as the members constituting the fixing unit 30 has been described. However, the configuration of the fixing unit 30 is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the fixing unit 30 may be configured by using a fixing roller 101 having a heater 104 and an endless belt 105 incorporating a roller 161 instead of the pressure roller 45. Instead of both the fixing roller and the pressure roller, an endless belt may be used. In this case, the recording medium 2 to which the toner image has been transferred is conveyed in the direction of the arrow in the drawing, and heat and pressure are applied at the timing when it passes through the nip formed by the fixing roller 101 and the endless belt 105. The Further, as shown in FIG. 4, the roller temperature detecting element 102 is disposed between the sheet passing areas in the fixing roller 101 with a minimum sheet width (for example, A6 size_105 mm). Is detected, that is, the surface temperature of the fixing portion.

排出ローラ47,48は、互いに圧接した状態で設けられ、図示せぬ駆動源から伝達された駆動力により回転し、定着ユニット30においてトナー画像が定着された記録媒体2を矢印65方向のプリンタ1外部に排出する。   The discharge rollers 47 and 48 are provided in pressure contact with each other, and are rotated by a driving force transmitted from a driving source (not shown) to feed the recording medium 2 on which the toner image is fixed in the fixing unit 30 to the printer 1 in the arrow 65 direction. Discharge outside.

媒体通過センサ51,52,53は、記録媒体2がセンサ上を通過したか否かの情報を出力する部材であり、機械的な動きで記録媒体2を検出できるセンサでも、光学的な光の反射や透過を利用したセンサでもよい。   The medium passage sensors 51, 52, and 53 are members that output information as to whether or not the recording medium 2 has passed over the sensor. Even if the sensor can detect the recording medium 2 by mechanical movement, the medium passage sensor 51 A sensor using reflection or transmission may be used.

次に、図5を用いてプリンタ1の機能構成について説明する。制御部106はプリンタ1全体の動作を統括的に制御し、ROM(Read Only Memory)108に格納された制御プログラムを実行することによってプリンタ1の機能を実現するCPU(Central Processing Unit)107と、前述した制御プログラムや設定データ等を格納する不揮発性記憶媒体であるROM108と、CPU107のワーキングエリアとして利用されると共に、画像データ等のデータを一次的に格納する、例えば、RAM(Random Access Memory)等のメモリ109と、時間を検出するタイマ110と、例えば、ヒータ制御部112等のプリンタ1が内蔵する各制御部との制御信号の双方向通信を制御する外部インタフェース111と、ホストコンピュータ151等の外部接続機器とのデータの双方向通信を制御するホストI/F150と、温度値又は湿度値を検出する環境センサ167から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部166と、を備える。   Next, the functional configuration of the printer 1 will be described with reference to FIG. The control unit 106 controls the overall operation of the printer 1 and executes a control program stored in a ROM (Read Only Memory) 108 to realize a function of the printer 1; a CPU (Central Processing Unit) 107; The ROM 108, which is a nonvolatile storage medium for storing the control program and setting data, and the working area of the CPU 107, and temporarily storing data such as image data, for example, RAM (Random Access Memory) And the like, a timer 110 for detecting time, an external interface 111 for controlling bidirectional communication of control signals with each control unit built in the printer 1 such as the heater control unit 112, a host computer 151, etc. Host I / F 150 for controlling bidirectional communication of data with externally connected devices, and temperature Or an analog signal output from the environmental sensor 167 for detecting the humidity value and A / D converter 166 into a digital signal.

そして、外部インタフェース111には、前述したヒータ制御部112と、モータ駆動制御部113と、第1の温度検出部としての定着部温度検出部115と、操作パネル制御部117と、媒体通過センサ121と、第2の温度検出部としての加圧部温度検出部165が接続されており、制御部106は外部インタフェース111を介してこれらの制御部を統括的に制御することでプリンタ1の機能を実現する。   The external interface 111 includes a heater control unit 112, a motor drive control unit 113, a fixing unit temperature detection unit 115 serving as a first temperature detection unit, an operation panel control unit 117, and a medium passage sensor 121. And a pressurizing unit temperature detecting unit 165 as a second temperature detecting unit are connected, and the control unit 106 controls the functions of the printer 1 through the external interface 111 in an integrated manner. Realize.

ヒータ制御部112は、接続コネクタ130を介してヒータ104と接続されており、定着部温度検出部115が検出した温度値に基づいてヒータ104のオン/オフを制御する。   The heater control unit 112 is connected to the heater 104 via the connection connector 130, and controls on / off of the heater 104 based on the temperature value detected by the fixing unit temperature detection unit 115.

モータ駆動制御部113は、駆動伝達部172を介して定着ローラ101やローラ161を内蔵する無端形状ベルト105の回転機構である定着部回転機構173を制御する。   The motor drive control unit 113 controls the fixing unit rotation mechanism 173 that is a rotation mechanism of the endless belt 105 including the fixing roller 101 and the roller 161 via the drive transmission unit 172.

定着部温度検出部115は、接続コネクタ130を介して接続されたローラ温度検出素子102の出力を元に定着ローラ101の表面温度値を検出すると共に、検出した表面温度値を制御部106に出力する。なお、ローラ温度検出素子102は、定着ローラ101に接触していても、接触していなくてもどちらでもよい。   The fixing unit temperature detection unit 115 detects the surface temperature value of the fixing roller 101 based on the output of the roller temperature detection element 102 connected via the connection connector 130, and outputs the detected surface temperature value to the control unit 106. To do. The roller temperature detection element 102 may be in contact with the fixing roller 101 or not.

操作パネル制御部117は、例えば、タッチパネル等から構成される操作パネル118やLCD(Liquid Crystal Display)等から構成される表示部119を制御し、ユーザによる設定の入力を操作パネル18を介して受付けたり、プリンタ1の装置状況を表示部119を介して表示させる。   The operation panel control unit 117 controls, for example, the operation panel 118 including a touch panel and the display unit 119 including an LCD (Liquid Crystal Display), and receives setting input by the user via the operation panel 18. Or the device status of the printer 1 is displayed via the display unit 119.

媒体通過センサ121は、前述した媒体通過センサ52に相当するものであり、図4に示すように、定着ローラ101と無端形状ベルト105から形成されるニップ部を通過後のトナー画像123が定着された記録媒体2を検出する   The medium passing sensor 121 corresponds to the medium passing sensor 52 described above, and the toner image 123 after passing through the nip formed by the fixing roller 101 and the endless belt 105 is fixed as shown in FIG. Detected recording medium 2

加圧部温度検出部165は、接続コネクタ130を介して接続された加圧部温度検出素子162の出力を元にローラ161の表面温度値を検出すると共に、検出した表面温度値を制御部106に出力する。   The pressure unit temperature detection unit 165 detects the surface temperature value of the roller 161 based on the output of the pressure unit temperature detection element 162 connected via the connection connector 130, and the detected surface temperature value is controlled by the control unit 106. Output to.

次に、図6を用いてプリンタ1の処理ブロックについて詳細に説明する。   Next, processing blocks of the printer 1 will be described in detail with reference to FIG.

加圧部温度検出部165は、温度検出素子162が検出した温度値情報を元に温度値を検出し、当該温度値を制御部106及び温度比較部116に出力する。温度値が入力された温度比較部116は、予めメモリ109に格納された所定の温度値と、加圧部温度検出部165から入力された温度値と、を比較しその結果を制御部106に出力する。同様に、定着部温度検出部115は、ローラ温度検出素子102が検出した温度値情報を元に温度値を検出し、当該温度値を制御部106及び温度比較部116に出力する。温度値が入力された温度比較部116は、予めメモリ109に格納された所定の温度値と、定着部温度検出部115から入力された温度値と、を比較し、その結果を制御部106に出力する。そして、温度比較部116から入力された比較結果に基づき、制御部106はヒータ制御部112及び操作パネル制御部117を制御する。   The pressurizing unit temperature detection unit 165 detects the temperature value based on the temperature value information detected by the temperature detection element 162 and outputs the temperature value to the control unit 106 and the temperature comparison unit 116. The temperature comparison unit 116 to which the temperature value is input compares the predetermined temperature value stored in advance in the memory 109 with the temperature value input from the pressurization unit temperature detection unit 165, and the result is sent to the control unit 106. Output. Similarly, the fixing unit temperature detection unit 115 detects a temperature value based on the temperature value information detected by the roller temperature detection element 102, and outputs the temperature value to the control unit 106 and the temperature comparison unit 116. The temperature comparison unit 116 to which the temperature value is input compares the predetermined temperature value stored in advance in the memory 109 with the temperature value input from the fixing unit temperature detection unit 115, and the result is sent to the control unit 106. Output. Based on the comparison result input from the temperature comparison unit 116, the control unit 106 controls the heater control unit 112 and the operation panel control unit 117.

ヒータ制御部112は、制御部106から制御信号が入力されると、ヒータ104のオン/オフを制御するための制御信号を電源部180に出力する。電源部180はヒータ制御部112から入力された制御信号に基づき、ヒータ104へ電源を供給する。なお、電源部180はヒータ104の電源であり、プリンタ1本体の電源でもある。   When a control signal is input from the control unit 106, the heater control unit 112 outputs a control signal for controlling on / off of the heater 104 to the power supply unit 180. The power supply unit 180 supplies power to the heater 104 based on a control signal input from the heater control unit 112. The power supply unit 180 is a power source for the heater 104 and also a power source for the printer 1 main body.

操作パネル制御部117は、制御部106から制御信号が入力されると、操作パネル118や表示部119を制御する。さらに、操作パネル制御部117は、操作パネル118を介してユーザにより入力された各設定情報を制御部106に出力する。   When a control signal is input from the control unit 106, the operation panel control unit 117 controls the operation panel 118 and the display unit 119. Further, the operation panel control unit 117 outputs each setting information input by the user via the operation panel 118 to the control unit 106.

モータ駆動制御部113は、制御部106から入力された制御信号に基づき、モータ131を駆動させたり、停止させたりする。モータ131の駆動力は、駆動伝達部172を経由して定着部回転機構173に伝達される。   The motor drive control unit 113 drives or stops the motor 131 based on the control signal input from the control unit 106. The driving force of the motor 131 is transmitted to the fixing unit rotation mechanism 173 via the drive transmission unit 172.

また、制御部106は定着制御部141を有しており、当該定着制御部141は、モータ駆動制御部113に対してモータ131の回転方向や回転数等の制御信号を出力する。   Further, the control unit 106 includes a fixing control unit 141, and the fixing control unit 141 outputs a control signal such as the rotation direction and the number of rotations of the motor 131 to the motor drive control unit 113.

次に、図7、図8、図9を用いてプリンタ1の処理動作について説明する。図7は、プリンタ1の一連の処理動作を説明するフローチャートである。また、図8は温度差Nを決定するためのリストの一例を示すものであり、温度差Nは、予め予測された定着ローラの回転停止に伴う温度上昇そのものを示している。さらに、図9−Aはプリンタ1の電源投入時の環境温度値が20℃以上の場合の温度シーケンスを説明する図であり、図9−Bはプリンタ1の電源投入時の環境温度値が20℃未満の場合の温度シーケンスを説明する図である。   Next, the processing operation of the printer 1 will be described with reference to FIGS. 7, 8, and 9. FIG. 7 is a flowchart for explaining a series of processing operations of the printer 1. FIG. 8 shows an example of a list for determining the temperature difference N. The temperature difference N indicates the temperature rise itself accompanying the rotation stoppage of the fixing roller predicted in advance. Further, FIG. 9A is a diagram for explaining a temperature sequence when the environmental temperature value when the printer 1 is turned on is 20 ° C. or more, and FIG. It is a figure explaining the temperature sequence in the case of less than ° C.

まず、ステップS101において、プリンタ1の電源が投入されると、制御部106は、プリンタ1のイニシャル処理を実行する(ステップS102)。イニシャル処理とは、CPU107、メモリ109、又はタイマ110等を含む制御部106の初期化を表す。   First, when the printer 1 is turned on in step S101, the control unit 106 executes an initial process of the printer 1 (step S102). The initial processing represents initialization of the control unit 106 including the CPU 107, the memory 109, the timer 110, and the like.

次に、ステップS103において、制御部106は環境センサ167から入力された温度値情報を読み出すと共に、読み出された温度値情報に基づく温度値が20℃以上であるか否かを判定する(ステップS104)。   Next, in step S103, the control unit 106 reads the temperature value information input from the environmental sensor 167, and determines whether or not the temperature value based on the read temperature value information is 20 ° C. or more (step S103). S104).

ここで、温度値が20℃以上である場合(ステップS104 Yes)、制御部106は、図8に示したリストを参照し、温度差Nの値をN1(例えば、20℃)とし、当該N1をメモリ109に格納させる(ステップS105)。一方、温度値が20℃未満である場合(ステップS104 No)、制御部106は、図8に示したリストを参照し、温度差Nの値をN2(例えば、30℃)とし、当該N2をメモリ109に格納させる(ステップS106)。なお、本実施形態においては、20℃を境目に温度差Nを決定する形態としているが、これに限定されるものではない。例えば、環境センサ167から入力される温度値情報を1℃刻みや2℃刻みなど、さらに細かく分割して温度差Nを決定してもよいし、温度差Nを環境センサ167から入力される温度値情報の関数として、温度差Nを決定してもよい。   Here, when the temperature value is 20 ° C. or higher (step S104 Yes), the control unit 106 refers to the list shown in FIG. 8, sets the value of the temperature difference N to N1 (for example, 20 ° C.), and the N1 Is stored in the memory 109 (step S105). On the other hand, when the temperature value is less than 20 ° C. (No in step S104), the control unit 106 refers to the list shown in FIG. 8, sets the value of the temperature difference N to N2 (for example, 30 ° C.), and sets the N2 to It is stored in the memory 109 (step S106). In the present embodiment, the temperature difference N is determined with 20 ° C. as a boundary, but the present invention is not limited to this. For example, the temperature value information input from the environment sensor 167 may be further divided into 1 ° C increments or 2 ° C increments to determine the temperature difference N, or the temperature difference N may be determined as the temperature input from the environment sensor 167. The temperature difference N may be determined as a function of the value information.

次に、制御部106は、式:Te(Te2)=Tg(Tg2)−Nから定着ローラ回転停止温度値Te(Te2)を決定する(ステップS107)。なお、Tg(Tg2)はプリンタ1の待機時の制御目標温度値(以下、単に待機温度値とも称す)であり、記録媒体2や印刷速度、さらには定着ローラ101が有する熱容量によって変更可能な温度値である。温度差Nは、ステップS105又はステップS106において決定され、メモリ109に格納された温度差である。   Next, the control unit 106 determines the fixing roller rotation stop temperature value Te (Te2) from the formula: Te (Te2) = Tg (Tg2) −N (step S107). Tg (Tg2) is a control target temperature value during standby of the printer 1 (hereinafter also simply referred to as standby temperature value), and is a temperature that can be changed by the recording medium 2, the printing speed, and the heat capacity of the fixing roller 101. Value. The temperature difference N is a temperature difference determined in step S105 or step S106 and stored in the memory 109.

次に、制御部106は決定した定着ローラ回転停止温度値Te(Te2)に基づき、ヒータ104のオン/オフを制御するようヒータ制御部112に指示を与える。指示を受けたヒータ制御部112は、電源部180を介してヒータ104のオン/オフを制御することで、定着ローラ101の表面温度を制御する(ステップS108)。   Next, the control unit 106 gives an instruction to the heater control unit 112 to control on / off of the heater 104 based on the determined fixing roller rotation stop temperature value Te (Te2). Upon receiving the instruction, the heater control unit 112 controls the surface temperature of the fixing roller 101 by controlling on / off of the heater 104 via the power supply unit 180 (step S108).

なお、ヒータ制御部112による制御方法は、待機温度値Tg(Tg2)を制御目標とし、この待機温度値Tg(Tg2)と現在の定着ローラ101の表面温度値との温度差情報を所定時間間隔で逐次読み出し、当該温度差情報に基づきヒータ104のオン時間/オフ時間を制御するフィードバック制御である。このフィードバック制御は、待機温度値Tg(Tg2)と現在の定着ローラ101の表面温度値との温度差成分をP、現在の温度差と1処理ステップ前の温度差との勾配成分をD、現在から所定時間過去の温度差の累積成分をIとし、当該P,D,Iの値と各々の値に掛け合わせる定数Kp,Kd,Kiから計算された値(Kp*P+Kd*D+Ki*I)と所定の閾値との比較結果から、ヒータ104のオン時間とオフ時間とを決定する制御方法である。定数Kp,Kd,Kiは、定着ローラ101の物理的な熱容量、ヒータ104の容量、定着ローラ101の回転量など、様々なパラメータから決定される値であり、当該値は常時固定ではなく、制御の用途によって適宜設定可能な値である。   The control method by the heater control unit 112 sets the standby temperature value Tg (Tg2) as a control target, and the temperature difference information between the standby temperature value Tg (Tg2) and the current surface temperature value of the fixing roller 101 is set at predetermined time intervals. Are sequentially read out, and feedback control for controlling the on-time / off-time of the heater 104 based on the temperature difference information. In this feedback control, the temperature difference component between the standby temperature value Tg (Tg2) and the current surface temperature value of the fixing roller 101 is P, the gradient component between the current temperature difference and the temperature difference one processing step before is D, and the current The cumulative component of the temperature difference in the past for a predetermined time is I, and the value calculated from the constants Kp, Kd, Ki multiplied by the values of P, D, I (Kp * P + Kd * D + Ki * I) This is a control method for determining the ON time and OFF time of the heater 104 from the comparison result with a predetermined threshold value. The constants Kp, Kd, and Ki are values determined from various parameters such as the physical heat capacity of the fixing roller 101, the capacity of the heater 104, and the rotation amount of the fixing roller 101. These values are not always fixed and are controlled. It is a value that can be set as appropriate depending on the application.

ここで、図9−A及び図9−Bに示す温度シーケンスについて説明する。図9−A及び図9−Bに示すt0,t0’はプリンタ1の主電源が投入された時刻を表す。また、t1,t1’はヒータ104の制御(ヒータオン)開始の時刻、t2,t2’は定着ローラ101の表面温度値が第1の温度値である定着ローラ回転開始温度値Tr,Tr2に到達し、定着ローラ101の回転が開始される時刻、t3,t3’は定着ローラ101の表面温度値が第2の温度値である定着ローラ回転停止温度値Te,Te2に到達し、定着ローラ101の回転が停止される時刻、t4,t4’は定着ローラ101の表面温度値が第3の温度値である待機温度値Tg,Tg2に到達する時刻を表す。   Here, the temperature sequence shown in FIGS. 9A and 9B will be described. 9A and 9B represent times when the main power supply of the printer 1 is turned on. Also, t1 and t1 ′ reach the control (heater on) start time of the heater 104, and t2 and t2 ′ reach the fixing roller rotation start temperature values Tr and Tr2 where the surface temperature value of the fixing roller 101 is the first temperature value. When the rotation of the fixing roller 101 is started, at t3 and t3 ′, the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the fixing roller rotation stop temperature values Te and Te2 which are the second temperature values, and the fixing roller 101 rotates. Are stopped, and t4 and t4 ′ represent times when the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the standby temperature values Tg and Tg2, which are the third temperature values.

第1のウォームアップ制御区間としての区間A,A’(t1−t2,t1’−t2’)は、定着ローラ101の回転は停止しており、ヒータは連続的にオン状態である。また、同様に第1のウォームアップ制御区間としての区間B,B’(t2−t3,t2’−t3’)は、定着ローラ101回転を開始しており、ヒータは連続的にオン状態である。   In the sections A and A '(t1-t2, t1'-t2') as the first warm-up control section, the rotation of the fixing roller 101 is stopped and the heater is continuously turned on. Similarly, in the sections B and B ′ (t2-t3, t2′-t3 ′) as the first warm-up control section, the rotation of the fixing roller 101 is started, and the heater is continuously turned on. .

第2のウォームアップ制御区間としての区間C,C’(t3−t4,t3’−t4’)は、定着ローラ101の回転は停止しており、ヒータは断続的にオン状態である。また、待機制御区間としての区間D,D’(t4以降,t4’以降)は、定着ローラ101の回転は停止しており、ヒータは断続的にオン状態である。表1は、上記の時刻とウォームアップ制御区間とをまとめたものである。   In the sections C and C ′ (t3−t4, t3′−t4 ′) as the second warm-up control section, the rotation of the fixing roller 101 is stopped and the heater is intermittently turned on. In the sections D and D ′ (after t4, after t4 ′) as standby control sections, the rotation of the fixing roller 101 is stopped and the heater is intermittently turned on. Table 1 summarizes the above time and warm-up control section.

なお、本実施形態においては、「第1のウォームアップ制御区間」は、ヒータは連続的にオン状態、「第2のウォームアップ制御区間」では、ヒータは断続的にオン/オフが繰り返される形態として説明したが、これに限らず、「第1のウォームアップ制御区間」もヒータが断続的にオン/オフが繰り返される形態としてもかまわない。ただし、この場合、「第1のウォームアップ制御区間」に比べ、ヒータがオンされるduty比が高い、すなわち、ヒータがオフされる比率よりもオンにされる比率が高い方が好ましい。   In the present embodiment, in the “first warm-up control section”, the heater is continuously turned on, and in the “second warm-up control section”, the heater is repeatedly turned on / off intermittently. However, the present invention is not limited to this, and the “first warm-up control section” may be configured such that the heater is intermittently turned on and off repeatedly. However, in this case, it is preferable that the duty ratio at which the heater is turned on is higher than that in the “first warm-up control section”, that is, the ratio at which the heater is turned on is higher than the ratio at which the heater is turned off.

そして、図9−A及び図9−Bによれば、ウォームアップ開始のタイミングは20℃近傍であり、本実施形態で制御目標としている待機温度値Tg(Tg2)を170℃とすると、ステップS108におけるヒータ104の制御開始時においては、約150℃の温度差がある。したがって、制御部106はヒータ104をオンにするようヒータ制御部112に指示を与える。ヒータ制御部112の制御に基づき、ヒータ104がオンされると、定着ローラ101の表面温度値は図9−A及び図9−Bに示すように、上昇を開始する。   According to FIGS. 9A and 9B, when the warm-up start timing is around 20 ° C., and the standby temperature value Tg (Tg 2) that is the control target in this embodiment is 170 ° C., step S108 At the start of the control of the heater 104, there is a temperature difference of about 150 ° C. Therefore, the control unit 106 instructs the heater control unit 112 to turn on the heater 104. When the heater 104 is turned on based on the control of the heater control unit 112, the surface temperature value of the fixing roller 101 starts to rise as shown in FIGS. 9A and 9B.

次に、ステップS109において、制御部106は上昇を開始した定着ローラ101の表面温度値が定着ローラ101回転開始温度値であるTr(Tr2)に到達したか否かを判定する。ここで、定着ローラ101の表面温度値がTr(Tr2)に到達してない場合(ステップS109 No)、制御部106は判定を繰り返す。一方、定着ローラ101の表面温度値がTr(Tr2)に到達した場合(ステップS109 Yes)、定着制御部141は、モータ駆動制御部113に対して定着部回転機構173が回転を開始するよう指示を与える。指示を受けたモータ駆動制御部113は、モータ131に対して回転開始信号を出力し、モータ131は回転を開始する。モータ131の回転は駆動伝達部172を経由して定着部回転機構173に伝達され、定着ローラ101は回転を開始する(ステップS110)。   Next, in step S109, the control unit 106 determines whether or not the surface temperature value of the fixing roller 101 that has started to rise has reached Tr (Tr2) that is the rotation start temperature value of the fixing roller 101. Here, when the surface temperature value of the fixing roller 101 does not reach Tr (Tr2) (No in step S109), the control unit 106 repeats the determination. On the other hand, when the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches Tr (Tr2) (Yes in step S109), the fixing control unit 141 instructs the motor drive control unit 113 to start the rotation of the fixing unit rotation mechanism 173. give. Upon receiving the instruction, the motor drive control unit 113 outputs a rotation start signal to the motor 131, and the motor 131 starts rotating. The rotation of the motor 131 is transmitted to the fixing unit rotation mechanism 173 via the drive transmission unit 172, and the fixing roller 101 starts to rotate (step S110).

次に、制御部106は定着ローラ101の表面温度値が定着ローラ回転停止温度値であるTe(Te2)に到達したか否かを判定する(ステップS111)。ここで、定着ローラ101の表面温度値がTe(Te2)に到達してない場合(ステップS111 No)、制御部106は判定を繰り返す。一方、定着ローラ101の表面温度値がTe(Te2)に到達した場合(ステップS111 Yes)、定着制御部141は、モータ駆動制御部113に対して定着部回転機構173が回転を停止するよう指示を与える。指示を受けたモータ駆動制御部113は、モータ131に対して回転停止信号を出力し、モータ131は回転を停止する。モータ131の回転の停止により、定着ローラ101は回転を停止する(ステップS112)。   Next, the control unit 106 determines whether or not the surface temperature value of the fixing roller 101 has reached Te (Te2) which is the fixing roller rotation stop temperature value (step S111). Here, when the surface temperature value of the fixing roller 101 does not reach Te (Te2) (No in step S111), the control unit 106 repeats the determination. On the other hand, when the surface temperature value of the fixing roller 101 has reached Te (Te2) (Yes in step S111), the fixing control unit 141 instructs the motor drive control unit 113 to stop the fixing unit rotation mechanism 173 from rotating. give. Upon receiving the instruction, the motor drive control unit 113 outputs a rotation stop signal to the motor 131, and the motor 131 stops rotating. By stopping the rotation of the motor 131, the fixing roller 101 stops rotating (step S112).

一般的に、定着ローラ101の回転が停止すると、定着ローラ101の表面温度値はオーバーシュートする。ここで、一般的なオーバーシュートについて説明する。オーバーシュートとは、定着ローラ101が停止されるまで、定着ローラ101やローラ161に対して、ヒータ104によって供給された熱エネルギーにより定着ローラ101やローラ161が加熱され、定着ローラ101の表面温度の温度上昇を維持するために必要なエネルギーが、定着ローラ101が停止することにより過剰になる。この過剰なエネルギーが外部に放出される現象であり、定着ローラ101の表面温度の上昇となって現れる。   Generally, when the rotation of the fixing roller 101 stops, the surface temperature value of the fixing roller 101 overshoots. Here, general overshoot will be described. Overshooting refers to heating of the fixing roller 101 and the roller 161 by the heat energy supplied to the fixing roller 101 and the roller 161 by the heater 104 until the fixing roller 101 is stopped. The energy required to maintain the temperature rise becomes excessive when the fixing roller 101 stops. This excessive energy is released to the outside and appears as an increase in the surface temperature of the fixing roller 101.

例えば、図10に示すように、ヒータ制御開始時A地点からヒータ制御が開始されると、制御目標温度値Eを目指して定着ローラの表面温度値が上昇する。定着ローラの表面温度値が所定の温度値に到達した時点で(ローラ回転開始Bの時点)、定着ローラの回転を開始させる。そして、定着ローラの表面温度値が制御目標温度に到達した時点で(ローラ回転停止Cの時点)、定着ローラの回転を停止させる。すると、定着ローラの表面温度は急激に上昇する。そして、定着ローラが回転を開始すると、例えば、加圧ローラに熱が奪われ、温度上昇の勾配が少し小さくなると共に、一定の勾配が継続される。これは、前述したように、定着ローラの表面温度の上昇を維持するためにヒータが付与した熱エネルギーが定着ローラの回転停止によって過剰となり、外部に放出され、定着ローラの表面温度の急激な温度上昇を誘発するためである。   For example, as shown in FIG. 10, when the heater control is started from the point A when the heater control is started, the surface temperature value of the fixing roller increases toward the control target temperature value E. When the surface temperature value of the fixing roller reaches a predetermined temperature value (at the time of roller rotation start B), rotation of the fixing roller is started. Then, when the surface temperature value of the fixing roller reaches the control target temperature (at the time of roller rotation stop C), the rotation of the fixing roller is stopped. As a result, the surface temperature of the fixing roller rapidly increases. When the fixing roller starts rotating, for example, heat is taken away by the pressure roller, and the gradient of the temperature rise is slightly reduced and a constant gradient is continued. As described above, this is because the thermal energy applied by the heater in order to maintain the increase in the surface temperature of the fixing roller becomes excessive due to the rotation of the fixing roller being stopped and released to the outside, and the surface temperature of the fixing roller is rapidly increased. This is to induce a rise.

このようなオーバーシュートによる温度上昇は、定着ローラが回転しているときの温度上昇の勾配とは違い、急激な温度上昇であり、一般的に「オーバーシュートによる温度上昇勾配」>「定着ローラが回転しているときの温度上昇勾配」の関係が成立する。   The temperature rise due to such overshoot is a rapid temperature rise unlike the temperature rise gradient when the fixing roller is rotating. Generally, “temperature rise gradient due to overshoot”> “fixing roller is The relationship of “temperature rise gradient when rotating” is established.

本発明においては、上記のオーバーシュートを利用すると共に、さらに、定着ローラの回転停止後直後からヒータのオン/オフを制御することで、定着ローラの表面温度値が待機温度値Tgに達するまでの時間を短くし、ウォームアップにかかる時間を短縮することができる。なお、以下の説明においては、一般的なオーバーシュートとの混同を避けるために、この定着ローラの回転停止後からのヒータ制御による定着ローラの表面温度の上昇をオーバーシュートとは別に定着ローラの回転停止に伴う温度上昇と表現する。   In the present invention, the above-described overshoot is used, and further, by controlling the heater on / off immediately after the rotation of the fixing roller stops, the surface temperature value of the fixing roller reaches the standby temperature value Tg. Time can be shortened and the time taken for warm-up can be shortened. In the following description, in order to avoid confusion with general overshoot, the increase in the surface temperature of the fixing roller due to heater control after the rotation of the fixing roller is stopped separately from the overshoot. Expressed as temperature rise due to stoppage.

ここで、図7のフローチャートに戻り、ステップS113からの処理について説明する。ステップS113において、制御部106は定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg(Tg2)に到達したか否かを判定する。ここで、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg(Tg2)に到達していない場合(ステップS113 No)、制御部106は、定着ローラ101の表面温度値と待機温度値Tg(Tg2)との温度差に基づいて、ヒータ104のオン/オフを制御するようヒータ制御部112に指示を与える。指示を受けたヒータ制御部112は、電源部180を介してヒータ104のオン/オフを制御し、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg(Tg2)に到達するまで、定着ローラ101の表面温度を制御する(ステップS115)。一方、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg(Tg2)に到達している場合、制御部106は、定着ローラ101の表面温度値を待機温度値Tg(Tg2)に保つようヒータ制御部112に指示を与える。指示を受けたヒータ制御部112は、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg(Tg2)に保たれるようにヒータ104のオン/オフを制御する(ステップS114)。なお、ステップS113〜ステップS115にかかる処理は、ステップS108の処理で説明したフィードバック処理が実行されている。つまり、ステップS112において、ヒータ104は強制的にオフにされているのではなく、定着ローラ101の表面温度値と待機温度値Tg(Tg2)との温度差に基づき、ヒータ104のオン/オフの制御を行うことで、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値T(Tg2)gに達するまでの時間を短くし、ウォームアップにかかる時間を短縮する。   Here, returning to the flowchart of FIG. 7, the processing from step S113 will be described. In step S113, the control unit 106 determines whether or not the surface temperature value of the fixing roller 101 has reached the standby temperature value Tg (Tg2). If the surface temperature value of the fixing roller 101 has not reached the standby temperature value Tg (Tg2) (No in step S113), the control unit 106 determines the surface temperature value of the fixing roller 101 and the standby temperature value Tg (Tg2). The heater control unit 112 is instructed to control on / off of the heater 104 based on the temperature difference between the heater 104 and the heater 104. Upon receiving the instruction, the heater control unit 112 controls on / off of the heater 104 via the power supply unit 180, and until the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the standby temperature value Tg (Tg2), The surface temperature is controlled (step S115). On the other hand, when the surface temperature value of the fixing roller 101 has reached the standby temperature value Tg (Tg2), the controller 106 controls the heater control unit to keep the surface temperature value of the fixing roller 101 at the standby temperature value Tg (Tg2). An instruction is given to 112. Upon receiving the instruction, the heater control unit 112 controls on / off of the heater 104 so that the surface temperature value of the fixing roller 101 is maintained at the standby temperature value Tg (Tg2) (step S114). In addition, the process concerning step S113-step S115 has performed the feedback process demonstrated by the process of step S108. That is, in step S112, the heater 104 is not forcibly turned off, but the heater 104 is turned on / off based on the temperature difference between the surface temperature value of the fixing roller 101 and the standby temperature value Tg (Tg2). By performing the control, the time until the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the standby temperature value T (Tg2) g is shortened, and the time required for warm-up is shortened.

図9−Aに示すように、区間Cにおいて、上記ステップS113〜ステップS115にかかるフィードバック制御を行うことにより、定着ローラ温度(T1)で表される定着ローラの回転停止に伴う温度上昇は、定着ローラ温度(T11)で表される定着ローラの回転を停止させずに回転を継続させた場合の温度上昇に比べて、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tgに到達するまでの時間が短くなる。同様に、図9−Bに示すように、区間C’において、上記ステップS113〜ステップS115にかかるフィードバック制御を行うことにより、定着ローラ温度(T2)で表される定着ローラの回転停止に伴う温度上昇は、定着ローラ温度(T21)で表される定着ローラの回転を停止させずに回転を継続させた場合の温度上昇に比べて、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg2に到達するまでの時間が短くなる。   As shown in FIG. 9A, in the section C, by performing the feedback control in the above steps S113 to S115, the temperature rise caused by the rotation of the fixing roller represented by the fixing roller temperature (T1) is fixed. Compared to the temperature increase when the rotation of the fixing roller represented by the roller temperature (T11) is continued without stopping, the time until the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the standby temperature value Tg is longer. Shorter. Similarly, as shown in FIG. 9-B, in the section C ′, the temperature associated with the rotation of the fixing roller represented by the fixing roller temperature (T2) is performed by performing the feedback control related to Step S113 to Step S115. The increase is that the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the standby temperature value Tg2 as compared to the temperature increase when the rotation of the fixing roller represented by the fixing roller temperature (T21) is continued without stopping. The time until is shortened.

定着ローラの回転停止に伴う温度上昇量の大小は、定着ローラ101の熱容量や回転速度、ウォームグアップ開始からローラ回転停止までの間にヒータをオンにした時間によって決定され、ステップS105又はステップS106で決定した温度差Nはこれらの条件を考慮して予測した定着ローラの回転停止に伴う温度上昇値である。一般的に、プリンタ1が設置される環境温度値に応じて、ウォームアップ時間が異なる。これは、環境温度値が低い場合、ヒータ制御開始の温度から定着ローラの回転が停止されるま温度に到達するまでの時間が長くなるためである。そのため、本発明においては、図9−A及び図9−Bに示すように、20℃を閾値として、環境温度値が20℃以上であれば、N1、20℃未満であれば、N2とし、N1とN2との関係はN1<N2の関係となる。そして、N1とN2との温度差は定着ローラの物理条件、例えば、定着ローラの熱容量によっても温度差の大小関係が生じる。   The magnitude of the temperature rise accompanying the rotation of the fixing roller is determined by the heat capacity and rotation speed of the fixing roller 101, and the time during which the heater is turned on between the start of warm-up and the stop of rotation of the roller. The temperature difference N determined in (1) is a temperature rise value accompanying the rotation stop of the fixing roller predicted in consideration of these conditions. Generally, the warm-up time varies depending on the environmental temperature value where the printer 1 is installed. This is because when the environmental temperature value is low, it takes a long time from the temperature at which the heater control is started until the temperature reaches the temperature until the rotation of the fixing roller is stopped. Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 9-A and 9-B, if the environmental temperature value is 20 ° C. or more, N1 if the environmental temperature value is 20 ° C. or more, N2 if it is less than 20 ° C., The relationship between N1 and N2 is N1 <N2. The temperature difference between N1 and N2 also has a magnitude relationship depending on the physical conditions of the fixing roller, for example, the heat capacity of the fixing roller.

また、待機温度値Tgは、印刷に供する記録媒体の厚みや装置が設置されている環境によって異なる。記録媒体に関しては、一般にオフィスで使用される普通紙(坪量 64g/m〜80g/m)の場合、待機温度値Tgは170℃程度であり、厚紙(坪量 120g/m〜200g/m)の場合、待機温度値Tgは160℃程度である。厚紙の場合、待機温度値Tgはプロセス速度が普通紙に比べ、50%程度であるために、普通紙よりも待機温度値Tgを低く設定することが可能である。そして、環境に関しては、例えば、環境温度値10℃において印刷する場合の待機温度値Tgと、環境温度値28℃において印刷する場合の待機温度値Tgと、では、環境温度値10℃の場合の待機温度値Tgが高く設定される。これは、使用する記録媒体も環境と同じ温度値に馴染んでいるため、記録媒体が定着ローラを通過する差異、通過する記録媒体は定着ローラの熱を奪うため、定着ローラの表面温度値の低下が、環境温度値28℃に馴染んだ記録媒体と比べて大きいためである。 The standby temperature value Tg varies depending on the thickness of the recording medium used for printing and the environment in which the apparatus is installed. Regarding the recording medium, in the case of plain paper (basis weight 64 g / m 2 to 80 g / m 2 ) generally used in offices, the standby temperature value Tg is about 170 ° C., and cardboard (basis weight 120 g / m 2 to 200 g). / M 2 ), the standby temperature value Tg is about 160 ° C. In the case of thick paper, the standby temperature value Tg is about 50% of that of plain paper, so the standby temperature value Tg can be set lower than that of plain paper. Regarding the environment, for example, the standby temperature value Tg when printing is performed at an environmental temperature value of 10 ° C. and the standby temperature value Tg when printing is performed at an environmental temperature value of 28 ° C. The standby temperature value Tg is set high. This is because the recording medium used is adapted to the same temperature value as the environment, so the recording medium passes through the fixing roller, and the passing recording medium takes the heat of the fixing roller, so the surface temperature value of the fixing roller decreases. However, this is because it is larger than the recording medium adapted to the environmental temperature value of 28 ° C.

以上のように、第1の実施形態によれば、環境センサから入力された温度値情報に基づく温度値から、温度差N(=定着ローラの回転停止に伴う温度上昇量)を設定し、待機温度値よりも低い温度でウォームアップを終了させることで、ウォームアップ時間を短縮することができる。また、ヒータをオンさせる時間がウォームアップ時間の短縮により、消費電力を抑える効果もある。さらに、定着ローラの表面温度値が規定以上の温度値に到達する機会が減少するので、定着ローラの寿命を延ばす効果も得ることも可能である。   As described above, according to the first embodiment, the temperature difference N (= the amount of increase in temperature associated with the stop of rotation of the fixing roller) is set from the temperature value based on the temperature value information input from the environmental sensor, and the standby is performed. The warm-up time can be shortened by terminating the warm-up at a temperature lower than the temperature value. In addition, the time during which the heater is turned on has the effect of reducing power consumption by shortening the warm-up time. Furthermore, since the opportunity for the surface temperature value of the fixing roller to reach a temperature value higher than a specified value is reduced, it is possible to obtain an effect of extending the life of the fixing roller.

[第2の実施形態]
第2の実施形態にかかるプリンタ1’の構成は、第1の実施形態にかかるプリンタ1の構成と略同一である。したがって、第2の実施形態にかかるプリンタ1’の説明においては、第1の実施形態にかかるプリンタ1と同一な箇所には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる箇所について説明する。
[Second Embodiment]
The configuration of the printer 1 ′ according to the second embodiment is substantially the same as the configuration of the printer 1 according to the first embodiment. Therefore, in the description of the printer 1 ′ according to the second embodiment, the same portions as those of the printer 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and different portions are described. .

図11は、第2の実施形態におけるプリンタ1’の処理ブロックを説明する図である。第2の実施形態にかかる制御部106’は、第1の実施形態にかかる構成に加えて媒体情報部142を備える。   FIG. 11 is a diagram illustrating processing blocks of the printer 1 ′ according to the second embodiment. The control unit 106 ′ according to the second embodiment includes a medium information unit 142 in addition to the configuration according to the first embodiment.

媒体情報部142は、記録媒体2の媒体情報を保持する。この媒体情報の設定方法は、ユーザが操作パネル118を介して行う。具体的には、ユーザは、表示部119に表示された、例えば、図12に示すような媒体情報のリストからプリンタ1’の媒体カセット3に収納された記録媒体2がどのようなメディアウェイトなのかを記録媒体2の坪量から選択し入力する。ユーザにより操作パネル118を介して入力された媒体情報は操作パネル制御部117を介して、媒体情報部142に保持される。なお、このメディアウェイト情報は、例えば、図5に示すホストコンピュータ151等の外部接続機器から入力されてもよい。   The medium information unit 142 holds medium information of the recording medium 2. This medium information setting method is performed by the user via the operation panel 118. Specifically, the user can select what media weight the recording medium 2 stored in the medium cassette 3 of the printer 1 ′ from the medium information list displayed on the display unit 119, for example, as shown in FIG. Is selected from the basis weight of the recording medium 2 and input. The medium information input by the user via the operation panel 118 is held in the medium information unit 142 via the operation panel control unit 117. The media weight information may be input from an external connection device such as the host computer 151 shown in FIG.

次に、図13、図14を用いてプリンタ1’の処理動作について説明する。図13は、プリンタ1’の一連の処理動作を説明するフローチャートである。また、図14−Aはプリンタ1’の媒体カセット3に収納された記録媒体2が普通紙の場合の温度シーケンスを説明する図であり、図14−Bはプリンタ1’の媒体カセット3に収納された記録媒体2が厚紙の場合の温度シーケンスを説明する図である。   Next, the processing operation of the printer 1 ′ will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a flowchart for explaining a series of processing operations of the printer 1 ′. 14A is a diagram for explaining a temperature sequence when the recording medium 2 stored in the medium cassette 3 of the printer 1 ′ is plain paper, and FIG. 14B is stored in the medium cassette 3 of the printer 1 ′. It is a figure explaining the temperature sequence in case the recorded recording medium 2 is a cardboard.

まず、ステップS201において、プリンタ1’の電源が投入されると、制御部106’は、プリンタ1’のイニシャル処理を実行する(ステップS202)。イニシャル処理とは、CPU107、メモリ109、又はタイマ110等を含む制御部106の初期化を表す。   First, when the printer 1 'is turned on in step S201, the control unit 106' executes an initial process of the printer 1 '(step S202). The initial processing represents initialization of the control unit 106 including the CPU 107, the memory 109, the timer 110, and the like.

次に、ステップS203において、制御部106’はユーザにより操作パネル118を介して入力された媒体情報を保持する媒体情報部142から媒体情報を読み出す。   Next, in step S203, the control unit 106 'reads the medium information from the medium information unit 142 that holds the medium information input by the user via the operation panel 118.

そして、制御部106’は媒体情報部142から読み出した媒体情報に基づき、温度差Nを決定し(ステップS204)、次いで、待機温度値Tgを決定する(ステップS205)。   Then, the control unit 106 'determines the temperature difference N based on the medium information read from the medium information unit 142 (step S204), and then determines the standby temperature value Tg (step S205).

次に、制御部106’は、ステップS204で決定した温度差N及びステップS205で決定した待機温度値Tgをメモリ109に格納させる(ステップS206)。   Next, the control unit 106 'stores the temperature difference N determined in step S204 and the standby temperature value Tg determined in step S205 in the memory 109 (step S206).

そして、制御部106’は、式:Te3(Te4)=Tg3(Tg4)−Nから定着ローラ回転停止温度値Te3(Te4)を決定する(ステップS207)。なお、Tg3(Tg4)はプリンタ1’の待機時の制御目標温度値(以下、単に待機温度値とも称す)であり、記録媒体2や印刷速度、さらには定着ローラ101が有する熱容量によって変更可能な温度値である。温度差Nは、ステップS204において決定され、メモリ109に格納された温度差である。   Then, the control unit 106 'determines the fixing roller rotation stop temperature value Te3 (Te4) from the formula: Te3 (Te4) = Tg3 (Tg4) -N (step S207). Tg3 (Tg4) is a control target temperature value during standby of the printer 1 ′ (hereinafter also simply referred to as standby temperature value), and can be changed by the recording medium 2, the printing speed, and the heat capacity of the fixing roller 101. It is a temperature value. The temperature difference N is a temperature difference determined in step S204 and stored in the memory 109.

次に、制御部106’は決定した定着ローラ回転停止温度値Te3(Te4)に基づき、ヒータ104のオン/オフを制御するようヒータ制御部112に指示を与える。指示を受けたヒータ制御部112は、電源部180を介してヒータ104のオン/オフを制御することで、定着ローラ101の表面温度を制御する(ステップS208)。   Next, the control unit 106 'gives an instruction to the heater control unit 112 to control on / off of the heater 104 based on the determined fixing roller rotation stop temperature value Te3 (Te4). Upon receiving the instruction, the heater control unit 112 controls the surface temperature of the fixing roller 101 by controlling on / off of the heater 104 via the power supply unit 180 (step S208).

なお、ヒータ制御部112による制御方法は、待機温度値Tg3(Tg4)を制御目標とし、この待機温度値Tg3(Tg4)と現在の定着ローラ101の表面温度値との温度差情報を所定時間間隔で逐次読み出し、当該温度差情報に基づきヒータ104のオン時間/オフ時間を制御するフィードバック制御である。このフィードバック制御は、待機温度値Tg3(Tg4)と現在の定着ローラ101の表面温度値との温度差成分をP、現在の温度差と1処理ステップ前の温度差との勾配成分をD、現在から所定時間過去の温度差の累積成分をIとし、当該P,D,Iの値と各々の値に掛け合わせる定数Kp,Kd,Kiから計算された値(Kp*P+Kd*D+Ki*I)と所定の閾値との比較結果から、ヒータ104のオン時間とオフ時間とを決定する制御方法である。定数Kp,Kd,Kiは、定着ローラ101の物理的な熱容量、ヒータ104の容量、定着ローラ101の回転量など、様々なパラメータから決定される値であり、当該値は常時固定ではなく、制御の用途によって適宜設定可能な値である。   Note that the control method by the heater control unit 112 sets the standby temperature value Tg3 (Tg4) as a control target, and sets temperature difference information between the standby temperature value Tg3 (Tg4) and the current surface temperature value of the fixing roller 101 at predetermined time intervals. Are sequentially read out, and feedback control for controlling the on-time / off-time of the heater 104 based on the temperature difference information. In this feedback control, the temperature difference component between the standby temperature value Tg3 (Tg4) and the current surface temperature value of the fixing roller 101 is P, the gradient component between the current temperature difference and the temperature difference one processing step before is D, and the current The cumulative component of the temperature difference in the past for a predetermined time is I, and the value calculated from the constants Kp, Kd, Ki multiplied by the values of P, D, I (Kp * P + Kd * D + Ki * I) This is a control method for determining the ON time and OFF time of the heater 104 from the comparison result with a predetermined threshold value. The constants Kp, Kd, and Ki are values determined from various parameters such as the physical heat capacity of the fixing roller 101, the capacity of the heater 104, and the rotation amount of the fixing roller 101. These values are not always fixed and are controlled. It is a value that can be set as appropriate depending on the application.

ここで、図14−A及び図14−Bに示す温度シーケンスについて説明する。図14−A及び図14−Bに示すt0’’,t0’’’はプリンタ1’の主電源が投入された時刻を表す。また、t’’1,t1’’’はヒータ104の制御(ヒータオン)開始の時刻、t2’’,t2’’’は定着ローラ101の表面温度値が定着ローラ回転開始温度値Tr3,Tr4に到達し、定着ローラ101の回転が開始される時刻、t3’’,t3’’’は定着ローラ101の表面温度値が定着ローラ回転停止温度値Te3,Te4に到達し、定着ローラ101の回転が停止される時刻、t’’4,t4’’’は定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg3,Tg4に到達する時刻を表す。   Here, the temperature sequence shown in FIGS. 14A and 14B will be described. 14A and 14B, t0 '' and t0 '' '' indicate the time when the main power supply of the printer 1 'is turned on. Further, t ″ 1, t1 ″ ′ are times when the control (heater ON) of the heater 104 is started, and t2 ″ and t2 ′ ″ are the surface temperature values of the fixing roller 101 set to the fixing roller rotation start temperature values Tr3, Tr4. The surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the fixing roller rotation stop temperature values Te3 and Te4 at the time when the rotation of the fixing roller 101 starts and t3 ″ and t3 ′ ″. The stop time, t ″ 4, t4 ′ ″, represents the time when the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the standby temperature values Tg3, Tg4.

第1のウォームアップ制御区間としての区間A’’,A’’’(t1’’−t2’’,t1’’’−t2’’’)は、定着ローラ101の回転は停止しており、ヒータは連続的にオン状態である。また、同様に第1のウォームアップ制御区間としての区間B’’,B’’’(t2’’−t3’’,t2’’’−t3’’’)は、定着ローラ101回転を開始しており、ヒータは連続的にオン状態である。   In the sections A ″, A ′ ″ (t1 ″ −t2 ″, t1 ′ ″ − t2 ′ ″) as the first warm-up control section, the rotation of the fixing roller 101 is stopped. The heater is continuously on. Similarly, the rotation of the fixing roller 101 is started in the sections B ″, B ′ ″ (t2 ″ −t3 ″, t2 ″ ′ − t3 ′ ″) as the first warm-up control section. The heater is continuously on.

第2のウォームアップ制御区間としての区間C’’,C’’’(t3’’−t4’’,t3’’’−t4’’’)は、定着ローラ101の回転は停止しており、ヒータは断続的にオン状態である。また、待機制御区間としての区間D’’,D’’’(t4’’以降,t4’’’以降)は、定着ローラ101の回転は停止しており、ヒータは断続的にオン状態である。   In the sections C ″, C ′ ″ (t3 ″ −t4 ″, t3 ′ ″ − t4 ′ ″) as the second warm-up control section, the rotation of the fixing roller 101 is stopped. The heater is intermittently on. Further, in the sections D ″, D ′ ″ (after t4 ″, after t4 ′ ″) as the standby control section, the rotation of the fixing roller 101 is stopped and the heater is intermittently turned on. .

そして、図14−A及び図14−Bによれば、ウォームアップ開始のタイミングは20℃近傍であり、本実施形態で制御目標としている待機温度値Tg3,Tg4を170℃とすると、ステップS208におけるヒータ104の制御開始時においては、約150℃の温度差がある。したがって、制御部106’はヒータ104をオンにするようヒータ制御部112に指示を与える。ヒータ制御部112の制御に基づき、ヒータ104がオンされると、定着ローラ101の表面温度値は図14−A及び図14−Bに示すように、上昇を開始する。   14A and 14B, the warm-up start timing is in the vicinity of 20 ° C. When the standby temperature values Tg3 and Tg4 that are control targets in the present embodiment are 170 ° C., in step S208 There is a temperature difference of about 150 ° C. at the start of control of the heater 104. Therefore, the control unit 106 ′ instructs the heater control unit 112 to turn on the heater 104. When the heater 104 is turned on based on the control of the heater control unit 112, the surface temperature value of the fixing roller 101 starts to rise as shown in FIGS. 14A and 14B.

次に、ステップS209において、制御部106’は上昇を開始した定着ローラ101の表面温度値が定着ローラ101回転開始温度値であるTr3(Tr4)に到達したか否かを判定する。ここで、定着ローラ101の表面温度値がTr3(Tr4)に到達してない場合(ステップS209 No)、制御部106’は判定を繰り返す。一方、定着ローラ101の表面温度値がTr3(Tr4)に到達した場合(ステップS209 Yes)、定着制御部141は、モータ駆動制御部113に対して定着部回転機構173が回転を開始するよう指示を与える。指示を受けたモータ駆動制御部113は、モータ131に対して回転開始信号を出力し、モータ131は回転を開始する。モータ131の回転は駆動伝達部172を経由して定着部回転機構173に伝達され、定着ローラ101は回転を開始する(ステップS210)。   Next, in step S209, the control unit 106 'determines whether or not the surface temperature value of the fixing roller 101 that has started to rise has reached Tr3 (Tr4) that is the fixing roller 101 rotation start temperature value. Here, when the surface temperature value of the fixing roller 101 does not reach Tr3 (Tr4) (No in step S209), the control unit 106 'repeats the determination. On the other hand, when the surface temperature value of the fixing roller 101 has reached Tr3 (Tr4) (step S209 Yes), the fixing control unit 141 instructs the motor drive control unit 113 to start the rotation of the fixing unit rotation mechanism 173. give. Upon receiving the instruction, the motor drive control unit 113 outputs a rotation start signal to the motor 131, and the motor 131 starts rotating. The rotation of the motor 131 is transmitted to the fixing unit rotation mechanism 173 via the drive transmission unit 172, and the fixing roller 101 starts to rotate (step S210).

次に、制御部106’は定着ローラ101の表面温度値が定着ローラ回転停止温度値であるTe3(Te4)に到達したか否かを判定する(ステップS211)。ここで、定着ローラ101の表面温度値がTe3(Te4)に到達してない場合(ステップS211 No)、制御部106’は判定を繰り返す。一方、定着ローラ101の表面温度値がTe3(Te4)に到達した場合(ステップS211 Yes)、定着制御部141は、モータ駆動制御部113に対して定着部回転機構173が回転を停止するよう指示を与える。指示を受けたモータ駆動制御部113は、モータ131に対して回転停止信号を出力し、モータ131は回転を停止する。モータ131の回転の停止により、定着ローラ101は回転を停止する(ステップS212)。   Next, the control unit 106 'determines whether or not the surface temperature value of the fixing roller 101 has reached Te3 (Te4) that is the fixing roller rotation stop temperature value (step S211). Here, when the surface temperature value of the fixing roller 101 does not reach Te3 (Te4) (No in step S211), the control unit 106 'repeats the determination. On the other hand, when the surface temperature value of the fixing roller 101 has reached Te3 (Te4) (Yes in step S211), the fixing control unit 141 instructs the motor drive control unit 113 to stop the fixing unit rotation mechanism 173 from rotating. give. Upon receiving the instruction, the motor drive control unit 113 outputs a rotation stop signal to the motor 131, and the motor 131 stops rotating. With the rotation of the motor 131 stopped, the fixing roller 101 stops rotating (step S212).

そして、ステップS213において、制御部106’は定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg3(Tg4)に到達したか否かを判定する。ここで、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg3(Tg4)に到達していない場合(ステップS213 No)、制御部106’は、定着ローラ101の表面温度値と待機温度値Tg3(Tg4)との温度差に基づいて、ヒータ104のオン/オフを制御するようヒータ制御部112に指示を与える。指示を受けたヒータ制御部112は、電源部180を介してヒータ104のオン/オフを制御し、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg3(Tg4)に到達するまで、定着ローラ101の表面温度を制御する(ステップS215)。一方、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg3(Tg4)に到達している場合、制御部106’は、定着ローラ101の表面温度値を待機温度値Tg3(Tg4)に保つようヒータ制御部112に指示を与える。指示を受けたヒータ制御部112は、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg3(Tg4)に保たれるようにヒータ104のオン/オフを制御する(ステップS214)。なお、ステップS213〜ステップS215にかかる処理は、ステップS208の処理で説明したフィードバック処理が実行されている。つまり、ステップS212において、ヒータ104は強制的にオフにされているのではなく、定着ローラ101の表面温度値と待機温度値Tg3(Tg4)との温度差に基づき、ヒータ104のオン/オフの制御を行うことで、定着ローラ101の表面温度値が待機温度値Tg3(Tg4)に達するまでの時間を短くし、ウォームアップにかかる時間を短縮する。   In step S213, the control unit 106 'determines whether or not the surface temperature value of the fixing roller 101 has reached the standby temperature value Tg3 (Tg4). Here, when the surface temperature value of the fixing roller 101 does not reach the standby temperature value Tg3 (Tg4) (No in step S213), the control unit 106 ′ determines the surface temperature value of the fixing roller 101 and the standby temperature value Tg3 (Tg4). The heater control unit 112 is instructed to control on / off of the heater 104 based on the temperature difference from Upon receiving the instruction, the heater control unit 112 controls on / off of the heater 104 via the power supply unit 180, and until the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the standby temperature value Tg3 (Tg4), The surface temperature is controlled (step S215). On the other hand, when the surface temperature value of the fixing roller 101 has reached the standby temperature value Tg3 (Tg4), the control unit 106 ′ controls the heater so as to keep the surface temperature value of the fixing roller 101 at the standby temperature value Tg3 (Tg4). An instruction is given to the unit 112. Upon receiving the instruction, the heater control unit 112 controls on / off of the heater 104 so that the surface temperature value of the fixing roller 101 is maintained at the standby temperature value Tg3 (Tg4) (step S214). In addition, the process concerning step S213-step S215 is performing the feedback process demonstrated by the process of step S208. That is, in step S212, the heater 104 is not forcibly turned off, but the heater 104 is turned on / off based on the temperature difference between the surface temperature value of the fixing roller 101 and the standby temperature value Tg3 (Tg4). By performing the control, the time until the surface temperature value of the fixing roller 101 reaches the standby temperature value Tg3 (Tg4) is shortened, and the time required for warm-up is shortened.

第1の実施形態において説明したが、定着ローラの回転停止に伴う温度上昇量の大小は、定着ローラ101の回転速度やウォームアップ開始からローラ回転停止までの間にヒータをオンにした時間によって決定される。したがって、メディアウェイトが「普通紙」で「待機温度値Tg=170℃」の場合と、メディアウェイトが「厚紙」で「待機温度値Tg=160℃」の場合と、では制御目標として設定した待機温度値Tgがそれぞれ異なるため、ウォームアップ開始からローラ回転停止までの時間が異なる。一般的に、印刷に用いられる記録媒体の種類、例えば、紙厚が厚い記録媒体などでは、定着に必要な熱量が多く必要とされる。つまり、定着ローラ101の回転速度が一定である場合は、紙厚が厚い記録媒体などでは高い定着温度が必要とされる。しかし、高い定着温度を実現するためには、多くの電力量が必要とされ、そのため消費電力が多くなってしまうといった問題がある。そのため、紙厚が厚い記録媒体においては、定着ローラ101の回転速度を遅くする場合があり、その際、定着温度が低めに設定されることもある。この場合、待機温度値Tgも低く設定されるため、ヒータがオンとされる時間も短くなる。そのため、定着ローラ101の回転速度を遅くし、かつ、待機温度を低めとなる設定の下では、ローラ回転停止温度が低めとされる。このようなことから、図14−A、図14−Bに示した温度差NのN1とN2には、N1>N2の関係を持たせており、温度差NのN1、N2は、ステップS204において、ウォームアップ終了後に発生を予測した定着ローラの回転停止に伴う温度上昇量である。   As described in the first embodiment, the magnitude of the temperature rise accompanying the rotation stop of the fixing roller is determined by the rotation speed of the fixing roller 101 and the time when the heater is turned on between the start of warm-up and the stop of roller rotation. Is done. Therefore, when the media weight is “plain paper” and “standby temperature value Tg = 170 ° C.” and when the media weight is “thick paper” and “standby temperature value Tg = 160 ° C.”, the standby that is set as the control target is set. Since the temperature values Tg are different, the time from the start of warm-up to the stop of roller rotation is different. Generally, the type of recording medium used for printing, for example, a recording medium having a large paper thickness, requires a large amount of heat necessary for fixing. That is, when the rotation speed of the fixing roller 101 is constant, a high fixing temperature is required for a recording medium having a large paper thickness. However, in order to realize a high fixing temperature, a large amount of electric power is required, which causes a problem that power consumption increases. For this reason, in a recording medium with a large paper thickness, the rotation speed of the fixing roller 101 may be slowed, and the fixing temperature may be set lower at that time. In this case, since the standby temperature value Tg is also set low, the time for which the heater is turned on is also shortened. For this reason, the roller rotation stop temperature is lowered under a setting in which the rotation speed of the fixing roller 101 is decreased and the standby temperature is lowered. For this reason, N1 and N2 of the temperature difference N shown in FIGS. 14A and 14-B have a relationship of N1> N2, and N1 and N2 of the temperature difference N are set in step S204. In FIG. 5, the temperature rise amount due to the rotation stop of the fixing roller predicted to occur after the warm-up is completed.

なお、本実施形態においては、待機温度値Tgと温度差Nをユーザにより入力されたメディアウェイト情報に基づいて設定しているが、第1の実施形態でも説明した通り、装置が設置されている環境温度値によって待機温度値Tgを任意に変更することができるため、メディアウェイト情報と環境温度値によって、様々な待機温度値Tgと温度差Nを設定することが可能である。   In this embodiment, the standby temperature value Tg and the temperature difference N are set based on the media weight information input by the user. However, as described in the first embodiment, the apparatus is installed. Since the standby temperature value Tg can be arbitrarily changed according to the environmental temperature value, various standby temperature values Tg and temperature differences N can be set according to the media weight information and the environmental temperature value.

以上のように、第2の実施形態によれば、媒体トレイに収納している記録媒体の情報に基づき、制御目標としての待機温度値を設定することができるため、印刷に供する記録媒体ごとに、ウォームアップ時間を短縮することが可能である。また、ウォームアップ時間を短縮することにより、ヒータをオンさせる時間を短くすることができるため、消費電力を抑えることもできる。さらに、定着ローラの表面温度値が規定以上の温度値に到達する機会が減少するので、定着ローラの寿命を延ばす効果も得ることも可能である。   As described above, according to the second embodiment, since the standby temperature value as the control target can be set based on the information of the recording medium stored in the medium tray, for each recording medium used for printing It is possible to shorten the warm-up time. Further, by shortening the warm-up time, the time for turning on the heater can be shortened, so that power consumption can be suppressed. Furthermore, since the opportunity for the surface temperature value of the fixing roller to reach a temperature value higher than a specified value is reduced, it is possible to obtain an effect of extending the life of the fixing roller.

本発明にかかる実施形態においては、画像形成装置として、プリンタを一例として説明したが、プリンタ以外にも、例えば、MFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ、複写装置等にも本発明を適用することが可能である。   In the embodiment according to the present invention, the printer is described as an example of the image forming apparatus. However, the present invention can be applied to, for example, an MFP (Multi Function Peripheral), a facsimile, a copying apparatus, and the like in addition to the printer. Is possible.

プリンタの要部構成を説明する側面断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view for explaining a main configuration of the printer. 定着ユニットを説明する図である。It is a figure explaining a fixing unit. 定着ユニットを説明する図である。It is a figure explaining a fixing unit. ローラ温度検出素子の配設例を説明する図である。It is a figure explaining the example of arrangement | positioning of a roller temperature detection element. プリンタの機能構成を説明するブロック図である。2 is a block diagram illustrating a functional configuration of a printer. FIG. プリンタの処理ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the processing block of a printer. プリンタの一連の処理動作を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a series of processing operations of the printer. 温度差Nを決定するためのリストの一例である。It is an example of the list | wrist for determining the temperature difference N. 温度シーケンスを説明する図である。It is a figure explaining a temperature sequence. 温度シーケンスを説明する図である。It is a figure explaining a temperature sequence. オーバーシュートを説明する図である。It is a figure explaining overshoot. プリンタの処理ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the processing block of a printer. 媒体情報のリストの一例である。It is an example of a list of medium information. プリンタの一連の処理動作を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a series of processing operations of the printer. 温度シーケンスを説明する図である。It is a figure explaining a temperature sequence. 温度シーケンスを説明する図である。It is a figure explaining a temperature sequence.

符号の説明Explanation of symbols

1,1’ プリンタ
2 記録媒体
3 媒体カセット
11,12,13,14 プロセスユニット
20 転写ベルト
21,22,23,24 転写ローラ
30 定着ユニット
40,41 ピックアップローラ
42 レジストローラ
43,44 搬送ローラ
45 加圧ローラ
46 定着ローラ
47,48 排出ローラ
51,52,53 媒体通過センサ
101 定着ローラ
102 ローラ温度検出素子
104 ヒータ
105 無端形状ベルト
106,106’ 制御部
107 CPU
108 ROM
109 メモリ
110 タイマ
111 外部インタフェース
112 ヒータ制御部
113 モータ駆動制御部
115 定着部温度検出部
116 温度比較部
117 操作パネル制御部
118 操作パネル
119 表示部
121 媒体通過センサ
130 接続コネクタ
131 モータ
141 定着制御部
142 媒体情報部
150 I/F
151 ホストコンピュータ
161 ローラ
162 温度検出素子
165 加圧部温度検出部
166 A/D変換部
167 環境センサ
172 駆動伝達部
173 定着部回転機構
180 電源部
1, 1 'Printer 2 Recording medium 3 Media cassette 11, 12, 13, 14 Process unit 20 Transfer belt 21, 22, 23, 24 Transfer roller 30 Fixing unit 40, 41 Pickup roller 42 Registration roller 43, 44 Conveying roller 45 Addition Pressure roller 46 Fixing roller 47, 48 Discharge roller 51, 52, 53 Medium passing sensor 101 Fixing roller 102 Roller temperature detecting element 104 Heater 105 Endless belt 106, 106 'Controller 107 CPU
108 ROM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 109 Memory 110 Timer 111 External interface 112 Heater control part 113 Motor drive control part 115 Fixing part temperature detection part 116 Temperature comparison part 117 Operation panel control part 118 Operation panel 119 Display part 121 Medium passage sensor 130 Connection connector 131 Motor 141 Fixing control part 142 Media information section 150 I / F
151 Host computer 161 Roller 162 Temperature detection element 165 Pressure unit temperature detection unit 166 A / D conversion unit 167 Environmental sensor 172 Drive transmission unit 173 Fixing unit rotation mechanism 180 Power supply unit

Claims (10)

現像剤画像が転写された画像記録媒体を加熱定着する画像形成装置であって、
熱源と、
前記熱源により加熱される定着部と、
前記定着部に対向して配置されると共に、前記定着部を押圧する加圧部と、
前記定着部の媒体通紙領域に配置されると共に、前記定着部の温度値を検出する温度検出部と、
前記定着部と前記加圧部との回転を制御する回転制御部と、
を備え、
前記回転制御部は、
前記温度検出部により検出された前記定着部の検出温度値が、予め設定された待機温度値から所定温度値だけ低い温度値に到達したときに前記定着部と前記加圧部との回転を停止させること、
を特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that heat-fixes an image recording medium to which a developer image is transferred,
A heat source,
A fixing unit heated by the heat source;
A pressure unit disposed opposite to the fixing unit and pressing the fixing unit;
A temperature detection unit that is disposed in a medium passing area of the fixing unit and detects a temperature value of the fixing unit;
A rotation control unit that controls rotation of the fixing unit and the pressure unit;
With
The rotation control unit
When the detected temperature value of the fixing unit detected by the temperature detecting unit reaches a temperature value lower than a preset standby temperature value by a predetermined temperature value, the rotation of the fixing unit and the pressing unit is stopped. Letting
An image forming apparatus.
環境温度値を検出する環境温度検出部を備え、
前記所定温度値は、
前記環境温度検出部による前記環境温度値の検出結果に基づき変更されること、
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
It has an environmental temperature detector that detects the environmental temperature value.
The predetermined temperature value is
Being changed based on the detection result of the environmental temperature value by the environmental temperature detection unit,
The image forming apparatus according to claim 1.
入力された媒体情報を保持する媒体情報保持部を備え、
前記待機温度値と前記所定温度値とは、
前記媒体情報保持部に保持された前記媒体情報に基づき変更されること、
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
A medium information holding unit for holding the inputted medium information;
The standby temperature value and the predetermined temperature value are:
Being changed based on the medium information held in the medium information holding unit;
The image forming apparatus according to claim 1.
現像剤画像が転写された画像記録媒体を加熱定着する画像形成装置であって、
熱源と、
前記熱源への通電を制御する通電制御部と、
前記通電制御部による制御に基づき前記熱源により加熱される定着部と、
前記定着部の媒体通紙領域に配置されると共に、前記定着部の温度値を検出する温度検出部と、
前記定着部の回転を制御する回転制御部と、
を備え、
前記温度検出部による前記定着部の温度値の検出結果に基づき、
第1の温度値以上第2の温度値未満では、前記通電制御部は前記定着部へ通電させるように前記熱源を制御すると共に、前記回転制御部は前記定着部を回転させるように制御し、
第2の温度値以上第3の温度値未満では、前記通電制御部は前記定着部へ通電させるように前記熱源を制御すると共に、前記回転制御部は前記定着部の回転を停止させるように制御すること、
を特徴とる画像形成装置。
An image forming apparatus that heat-fixes an image recording medium to which a developer image is transferred,
A heat source,
An energization control unit for controlling energization to the heat source;
A fixing unit heated by the heat source based on control by the energization control unit;
A temperature detection unit that is disposed in a medium passing area of the fixing unit and detects a temperature value of the fixing unit;
A rotation control unit for controlling rotation of the fixing unit;
With
Based on the detection result of the temperature value of the fixing unit by the temperature detection unit,
When the temperature is not less than the first temperature value and less than the second temperature value, the energization control unit controls the heat source to energize the fixing unit, and the rotation control unit controls the rotation of the fixing unit,
When the temperature is greater than or equal to the second temperature value and less than the third temperature value, the energization control unit controls the heat source to energize the fixing unit, and the rotation control unit controls the rotation of the fixing unit to stop. To do,
An image forming apparatus characterized by
前記第1の温度値は、
前記回転制御部が前記定着部の回転を開始させるタイミングの指標となる設定温度値であること、
を特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
The first temperature value is
A set temperature value serving as an index of timing when the rotation control unit starts rotation of the fixing unit;
The image forming apparatus according to claim 4.
前記第2の温度値は、
前記回転制御部が前記定着部の回転を停止させるタイミングの指標となる設定温度値であること、
を特徴とする請求項4又は5記載の画像形成装置。
The second temperature value is
A set temperature value serving as an index of timing when the rotation control unit stops the rotation of the fixing unit;
The image forming apparatus according to claim 4, wherein:
前記第3の温度値は、
前記現像剤画像が転写された前記画像記録媒体の加熱定着を開始するタイミングの指標となる設定温度値であること、
を特徴とする請求項4乃至6の何れに記載の画像形成装置。
The third temperature value is
A set temperature value serving as an index of timing for starting the heat fixing of the image recording medium to which the developer image has been transferred;
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記第1の温度値に到達するまでは、
前記通電制御部は前記定着部へ通電させるように前記熱源を制御すると共に、前記回転制御部は前記定着部の回転を停止させるように制御すること、
を特徴とする請求項4乃至7の何れかに記載の画像形成装置。
Until the first temperature value is reached,
The energization control unit controls the heat source to energize the fixing unit, and the rotation control unit controls the rotation of the fixing unit to stop.
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記第2の温度値と前記第3の温度値との温度差は、
環境温度に基づいて設定されること、
を特徴とする請求項4乃至7の何れかに記載の画像形成装置。
The temperature difference between the second temperature value and the third temperature value is
Set based on the ambient temperature,
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記第2の温度値と前記第3の温度値との温度差は、
前記環境温度が低いほど大きく設定されること、
を特徴とする請求項9記載の画像形成装置。
The temperature difference between the second temperature value and the third temperature value is
The lower the environmental temperature, the larger the setting,
The image forming apparatus according to claim 9.
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