JP2010113256A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像を熱によって記録媒体に定着させる画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that fixes a toner image onto a recording medium by heat.
画像形成装置は、通常、(1)感光体ドラムを一様に均一に帯電させる帯電工程と、(2)感光体ドラムの表面を露光する露光工程と、(3)露光された部分の電荷を消滅させることにより静電潜像を形成してトナーを付着させトナー像を形成する現像工程と、(4)トナー像を記録媒体(印刷用紙等)に転写する転写工程と、(5)加熱や圧力等によりトナー像を記録媒体に定着させる定着工程と、を実行することにより記録媒体に画像を形成(印刷)する。 The image forming apparatus usually has (1) a charging step for uniformly and uniformly charging the photosensitive drum, (2) an exposure step for exposing the surface of the photosensitive drum, and (3) charge of the exposed portion. A developing step of forming a toner image by forming an electrostatic latent image by erasing and forming a toner image; (4) a transfer step of transferring the toner image to a recording medium (printing paper, etc.); An image is formed (printed) on the recording medium by executing a fixing step of fixing the toner image to the recording medium by pressure or the like.
定着工程においては、トナー像が付着した記録媒体を加熱及び加圧する定着器(特に、加熱する定着部材)の温度が、記録媒体の種類や印刷速度に応じて設定される所定の温度範囲内に維持されるように、ヒータやハロゲンランプ等の熱源の通電制御が行なわれる。 In the fixing step, the temperature of the fixing device (particularly, the heating fixing member) that heats and presses the recording medium to which the toner image is adhered is within a predetermined temperature range that is set according to the type of recording medium and the printing speed. Energization control of a heat source such as a heater or a halogen lamp is performed so as to be maintained.
従来の定着部材の温度制御方法として最も一般的なものは、定着部材の表面温度を温度検出素子を用いて検出し、検出した表面温度と目標温度との差に応じて熱源の点灯デューティ(電源をオンしている時間の比率)を制御するものであった。また、特許文献1では、装置が省電力モードから通常モードへ移行して定着部材がウォームアップされるときの加熱特性を測定し、その加熱特性を用いて点灯デューティを補正する技術が提案されている。
しかしながら、前記した従来の定着部材の温度制御方法では、例えば、ネットワークプリンタにおいて、印刷中に記録媒体の切替えが発生して目標温度範囲が以前よりも高く設定された場合には、以前の目標温度範囲で印刷される最終の記録媒体が定着部材を通過した直後から、熱容量の影響で必ず定着部材の温度が上昇するが、その上昇中に検出された表面温度が新たに設定された目標温度範囲より低いときには、定着部材の温度を上昇させるウォームアップ処理が実行されるため、表面温度が目標温度範囲を超えてしまうオーバーシュート現象が発生することがあった。 However, in the above-described conventional fixing member temperature control method, for example, in a network printer, when switching of a recording medium occurs during printing and the target temperature range is set higher than before, the previous target temperature is set. Immediately after the final recording medium printed in the range passes through the fixing member, the temperature of the fixing member always rises due to the influence of the heat capacity, but the surface temperature detected during the rising is a newly set target temperature range When the temperature is lower, a warm-up process for increasing the temperature of the fixing member is executed, so that an overshoot phenomenon may occur in which the surface temperature exceeds the target temperature range.
もしもこのオーバーシュート中に記録媒体にトナーを定着させてしまうと、定着性能が劣化したりカラー特性が変化したりするので、従来は定着部材の表面温度が下がって目標温度範囲に入るまで待った後に印刷を行っていた。そのために印刷待ち時間が増大してしまうという不都合があった。 If the toner is fixed to the recording medium during this overshoot, the fixing performance deteriorates or the color characteristics change. Conventionally, after waiting until the surface temperature of the fixing member falls and enters the target temperature range. I was printing. For this reason, there is a disadvantage that the printing waiting time increases.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、記録媒体の切替えに伴って発生する定着部材の表面温度のオーバーシュート現象の発生を抑止することにより、印刷待ち時間を短縮することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the printing waiting time by suppressing the occurrence of the overshoot phenomenon of the surface temperature of the fixing member that occurs when the recording medium is switched. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can perform the above-described process.
前記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置においては、熱源により加熱される定着部材と、前記定着部材の温度を検出する温度検出部と、記録媒体の種類に対応して設定された目標温度範囲内に、前記温度検出部により検出される温度を維持するよう前記熱源に対する供給電力を制御する通電制御部とを有する画像形成装置において、前記通電制御部は、前記記録媒体の種類の切替えに対応して前記目標温度範囲が以前よりも高く設定されてから、前記温度検出部により検出される温度の変化率(温度変化率)が所定値を下回るまで、前記熱源に電力供給を行わないよう制御するようにした。 In order to solve the above problems, in the image forming apparatus of the present invention, a fixing member heated by a heat source, a temperature detection unit for detecting the temperature of the fixing member, and a type of the recording medium are set. The energization control unit controls the power supplied to the heat source so as to maintain the temperature detected by the temperature detection unit within the target temperature range. Power supply to the heat source until the temperature change rate (temperature change rate) detected by the temperature detection unit falls below a predetermined value after the target temperature range is set higher than before. It was controlled not to do it.
さらに、本発明の他の画像形成装置においては、熱源により加熱される定着部材と、前記定着部材の温度を検出する温度検出部と、記録媒体の種類に対応して設定された目標温度範囲内に、前記温度検出部により検出される温度を維持するよう前記熱源に対する供給電力を制御する通電制御部とを有する画像形成装置において、前記通電制御部は、前記記録媒体の種類の切替えに対応して前記目標温度範囲が以前よりも高く設定され、熱容量の影響で定着部材の温度が上昇しているときに、前記温度検出部により検出される温度の変化率の変化率、即ち、二階微分値が0以下となるまで、前記熱源に電力供給を行わないよう制御するとともに、前記二階微分値が0以下となったとき、前記温度検出部により検出される温度とその変化率とにより予測された、前記記録媒体の到着予定時刻における前記定着部材の最大温度に基づいて、前記熱源に対する供給電力を制御するようにした。 Furthermore, in another image forming apparatus of the present invention, a fixing member heated by a heat source, a temperature detecting unit for detecting the temperature of the fixing member, and a target temperature range set corresponding to the type of the recording medium. And an energization control unit that controls power supplied to the heat source so as to maintain the temperature detected by the temperature detection unit, wherein the energization control unit corresponds to switching of the type of the recording medium. When the target temperature range is set higher than before and the temperature of the fixing member is rising due to the influence of the heat capacity, the change rate of the temperature change rate detected by the temperature detection unit, that is, the second-order differential value Until the temperature becomes 0 or less, the power is not supplied to the heat source, and when the second-order differential value becomes 0 or less, the temperature is detected by the temperature detector and the rate of change thereof. It predicted, based on the maximum temperature of the fixing member in the expected arrival time of the recording medium, and to control the supply power to the heat source.
本発明の画像形成装置によれば、記録媒体の切替えに伴う定着部材の表面温度のオーバーシュート現象の発生を抑止できるので、印刷待ち時間を短縮することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the occurrence of the overshoot phenomenon of the surface temperature of the fixing member accompanying the switching of the recording medium can be suppressed, so that the printing waiting time can be shortened.
さらに、本発明の他の画像形成装置によれば、記録媒体の到着予定時刻における定着部材の最大温度を予測して熱源に対する供給電力を制御するので、印刷待ち時間をより短縮することができる。 Furthermore, according to another image forming apparatus of the present invention, since the maximum temperature of the fixing member at the estimated arrival time of the recording medium is predicted and the power supplied to the heat source is controlled, the printing waiting time can be further shortened.
[実施形態1]
図1は、本発明による画像形成装置の実施形態1に係るプリンタ1が有する機構部品の断面構造図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram of mechanical components included in a printer 1 according to a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
図1に示されるように、プリンタ1は、機構的には主に、媒体カセット3、4と、画像形成部11、12、13、14と、転写ベルトユニット20と、定着器30と、ピックアップローラ40、41、レジストローラ対42、43、排出ローラ対44を含む媒体搬送機構と、を備えて構成され、更に、記録媒体の搬送を検知するための書き出しセンサ50、排出センサ51、スタックセンサ52と、これら各部を制御する制御部601(図3参照)が付加され構成される。制御部601の詳細は後記する。
As shown in FIG. 1, the printer 1 mainly includes a
図1において、記録媒体2は印刷前の用紙やOHP等、画像が印刷される媒体である。媒体カセット3は、前記した記録媒体2を収納しているトレイである。媒体カセット4は、プリンタ1に付属された媒体カセットである。記録媒体5は、記録媒体2とは異なる種類の媒体であり、記録媒体2とはサイズもしくは種類が異なる用紙やOHP等が想定され、媒体カセット4に収納されている。記録媒体7は、印刷が完了して排出された記録媒体である。
In FIG. 1, a
画像形成部11、12、13、14は、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの現像剤を代表とするトナー像を形成するユニットである。
The
転写ベルトユニット20は、転写ローラ21、22、23、24を内蔵している。転写ローラ21、22、23、24は、画像形成部11、12、13、14と転写ベルトユニット20の間を記録媒体2、5が通過しているときに、この記録媒体2、5にトナー像を転写するローラである。定着器30は、転写されたトナー像を記録媒体2、5に定着させるユニット部品であり、プリンタ1から取り外し可能である。
The
定着器30は、図2にその内部構成が斜視図で示されるように、温度検出素子31と、定着部材としての定着ローラ32と、加圧ローラ33と、を備えて構成される。定着ローラ32は、ハロゲンランプに代表される熱源としてのヒータ34を内蔵し、加圧ローラ33に圧接され装着されている。また、定着ローラ32及び加圧ローラ33は、不図示のギア等を有しており、図示しないユニット駆動ギアにより回転駆動される。
本実施形態では、定着部材の一例として、定着ローラ32を用いて説明するが、定着部材は熱源が内蔵された無端形状ベルトであってもよい。また、加圧ローラ33側も、無端形状ベルトとこのベルトの内側から定着部材側へ押圧する押圧部材を組み合わせたものであってもよい。
The
In this embodiment, the
温度検出素子31は、定着ローラ32の表面温度を検出するために、定着ローラ32の近傍もしくは定着ローラ32に接触した状態で設置される。温度検出素子31として、温度により抵抗値が変化する、例えばサーミスタを用い、後記する温度検出部61(図3参照)は、A/D(Analog to Digital)変換された電圧信号を取り込むことによって定着ローラ32の表面温度を検出する。
The
説明を図1に戻す。ピックアップローラ40は、媒体カセット3から記録媒体2を引き出すためのローラであり、ピックアップローラ41は、媒体カセット4から記録媒体5を引き出すためのローラである。また、レジストローラ対42は、記録媒体2、5を挟んで互いに圧接して設けられ、レジストローラ対43は、記録媒体2、5を挟んで互いに圧接して設けられている。排出ローラ対44は、定着が完了した記録媒体2、5を排出するローラであり、互いに圧接して設けられている。
Returning to FIG. The pickup roller 40 is a roller for pulling out the
書き出しセンサ50、排出センサ51、スタックセンサ52は、いずれも記録媒体2、5の各搬送経路における通過を認識するメカセンサである。
尚、記録媒体が定着部材を通過したことを検知するセンサとしてのスタックセンサ52は、記録媒体2、5が、装置から排出されたことを認識するためのメカセンサであるが、書き出しセンサ50もしくは排出センサ51による検出結果に遅延時間を加えることで代用可能であり、必須ではない。
The
The stack sensor 52 as a sensor for detecting that the recording medium has passed through the fixing member is a mechanical sensor for recognizing that the
図3は、本発明の実施形態1に係るプリンタ1に収容されている制御部601の内部構成を示すブロック図である。
図3に示されるように、制御部601は、例えば、メモリ内蔵のマイクロプロセッサで構成され、温度検出部61と、温度変化率算出部62と、温度設定部63と、通電制御部64と、により構成される。前記した温度検出部61と、温度変化率算出部62と、温度設定部63と、通電制御部64は、いずれもマイクロプロセッサがメモリに記録されたプログラムを逐次読み出し実行することにより、以下に説明するそれぞれが有する機能を実行する。
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the control unit 601 accommodated in the printer 1 according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the control unit 601 is configured by, for example, a microprocessor with a built-in memory, and includes a
温度検出部61は、電圧と温度との関係が予め設定登録されている電圧・温度変換テーブルを保持しており、温度検出素子31によって検出された電圧を温度に変換し、当該温度を定着ローラ32の表面温度として温度変化率算出部62へ出力する。温度変化率算出部62は、温度検出部61から出力された現在の温度と直前に出力された温度とから温度変化率を算出して通電制御部64へ出力する。温度設定部63は、記録媒体の種類や印刷速度毎に目標とすべき温度が予め設定登録された目標温度テーブルを保持しており、印刷命令中に含まれる記録媒体の種類や印刷速度を認識し、それらに対応する目標温度並びに上限及び下限温度から成る目標温度範囲を目標温度テーブルから読み取り、この目標温度及び目標温度範囲を通電制御部64へ出力する。
The
通電制御部64は、温度検出部61により出力される現在の温度と、温度設定部63により出力される目標温度範囲とを比較し、現在の温度が目標温度範囲よりも低い場合は目標温度に近づくようにヒータ34の通電をONして、定着ローラ32の表面温度を上昇させるウォームアップ処理を行う。また、通電制御部64は、現在の温度が目標温度範囲よりも高い場合は、目標温度に近づくようにヒータ34の通電をOFFして、定着ローラ32の表面温度を下降させるクールダウン制御を行う。
また、通電制御部64は、温度変化率算出部62から出力される温度変化率を監視し、この温度変化率が所定値以上である場合には、定着ローラ32の温度が目標温度範囲より低くても熱源(ヒータ34)への通電を行わないように制御する。
The
The
図4は、図3に示した制御部601の動作を示すフローチャートである。以下、図4に示すフローチャートを参照しながら、制御部601の動作について詳細に説明する。
制御部601は、まず、温度設定部63が印刷命令の有無を判定し(ステップS401)、印刷命令が無い場合は(ステップS401“No”)、通電制御部64の通電制御モードを待機制御モードに移行させる(ステップS402)。
一方、印刷命令が有る場合は(ステップS401“Yes”)、温度設定部63が、目標温度テーブルを参照して、印刷する条件に該当する目標温度(例えば、Tm1)と上限及び下限温度から成る目標温度範囲を読み出し、その目標温度及び目標温度範囲を通電制御部64へ出力する(ステップS403)。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control unit 601 shown in FIG. Hereinafter, the operation of the control unit 601 will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.
First, the control unit 601 determines whether or not the
On the other hand, when there is a print command (step S401 “Yes”), the
次に、通電制御部64は、温度検出部61によって検出される現在の定着ローラ32の表面温度が、温度設定部63から出力された目標温度範囲内に存在して印刷可能な状態にあるか否かを判定する(ステップS404)。ここで、印刷不可であると判定された場合(ステップS404“No”)、通電制御部64は、定着ローラ32の表面温度が前記目標温度範囲内に入るまで、ウォームアップまたはクールダウン処理を繰り返し実行し(ステップS405)、定着ローラ32の表面温度が前記目標温度範囲内に入って印刷可能であると判定されると、通電制御部64を印刷制御モードに移行させて印刷処理を実行する(ステップS406)。この印刷制御モードにおいては、通電制御部64は、一連の記録媒体への定着作業が完了するまでの間、例えば、現在と過去の定着ローラ32の表面温度を監視してPID(Proportional-Integral-Derivative)制御により熱源(ヒータ34)の点灯デューティを制御して、表面温度を前記範囲内に維持する。
Next, the
印刷処理の実行が終了すると、温度設定部63は、次の印刷命令の有無を判定し(ステップS407)、次の命令が無い場合(ステップS407“No”)、通電制御部64を待機制御モードに移行させ(ステップS408)、最初に戻って次の印刷命令を待つ。
一方、次の印刷命令が有る場合(ステップS407“Yes”)、温度設定部63は、記録媒体の種類や印刷速度の変更に伴う目標温度の切替えの有無を判定し(ステップS409)、目標温度の切替えが無い場合(ステップS409“No”)は、ステップS406に戻って通電制御部64を印刷制御モードに移行させる。目標温度の切替えが有る場合(ステップS409“Yes”)には、スタックセンサ52の出力を監視して最終記録媒体が排出されたことを確認したら、新たな目標温度(例えば、Tm2)と目標温度範囲を通電制御部64へ出力する(ステップS410)。
When the execution of the printing process is completed, the
On the other hand, if there is a next print command (step S407 “Yes”), the
次に、温度変化率算出部62は、温度検出部61により検出された現在の温度と直前の温度とから温度変化率を算出して通電制御部64へ出力し、通電制御部64は、温度変化率算出部62から出力された温度変化率が所定値(St)未満であるか否かを判定する(ステップS411)。ここで、所定値未満でないと判定された場合(ステップS411“No”)、通電制御部64は、ヒータ34の通電をOFFし(ステップS412)、定着ローラ32の表面温度がオーバーシュートするのを防ぐ。
一方、温度変化率が所定値(St)未満であると判定された場合(ステップS411“Yes”)、通電制御部64は、ステップS404に戻って前記した処理を実行する。
Next, the temperature change
On the other hand, when it is determined that the temperature change rate is less than the predetermined value (St) (step S411 “Yes”), the
図5は、本発明の実施形態1に係る画像形成装置(プリンタ1)の動作例を示すタイムチャートであり、印刷開始から目標温度の切替えが発生して印刷が完了するまでの、(a)定着ローラ32の表面温度、(b)定着ローラ32の表面温度変化率、(c)ヒータ34の通電信号、(d)スタックセンサ52の出力信号、(e)通電制御部64の通電制御モード、のそれぞれが示されている。
FIG. 5 is a time chart showing an operation example of the image forming apparatus (printer 1) according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5A shows a period from the start of printing until the target temperature is switched and printing is completed. (B) surface temperature change rate of the fixing
図5のタイムチャートにおいて、時刻T201で、印刷命令により通電制御部64は待機制御モードから印刷制御モードへ移行する。
ここでは、温度設定部63によって出力される目標温度Tm1は、待機状態中の目標温度と同じく例えば170℃であったものと仮定する(図4のステップS403)。時刻T201では、温度検出部61により検出された現在の温度が、目標温度Tm1を基準に設定される上限温度(例えば185℃)と下限温度(例えば160℃)から成る目標温度範囲内に存在するため直ちに印刷制御モードに移行して一連の記録媒体に対する印刷処理が実行される(図4のステップS406)。
In the time chart of FIG. 5, at time T201, the
Here, it is assumed that the target temperature Tm1 output by the
次に、時刻T202で温度設定部63が次の印刷命令に対応して目標温度の切替えを行い、通電制御部64に目標温度Tm2(例えば180℃)を設定したものとする(図4のステップS410)。
温度変化率算出部62は、温度検出部61により検出された直前の温度と現在の温度とから温度変化率を算出して通電制御部64へ出力し、通電制御部64は、温度変化率算出部62から出力された温度変化率が所定値St(例えば、1℃/s)未満であるか否かを判定する(図4のステップS411)。この例では所定値St(1℃/s)を超えているため、熱源(ヒータ34)に対する通電をOFFする(図4のステップS412)。即ち、通電制御部64は、目標温度Tm2より現在の温度が低くてもヒータ34に通電を行なわないように制御する。
Next, it is assumed that the
The temperature change
次に、時刻T203で、温度変化率算出部62が算出した温度変化率が所定値St(1℃/s)未満であると判定された場合、検出された温度が目標温度範囲内にあるか否かを判定し(図4のステップS404)、この例では、現在の温度が目標温度範囲内にあるので、通電制御部64は印刷制御モードに移行して印刷処理が実行され(図4のステップS406)、時刻T204でトナー像が転写された記録媒体2、5が定着器30に搬入され、熱と圧力によって記録媒体2、5にトナーが定着される。
Next, when it is determined at time T203 that the temperature change rate calculated by the temperature change
以上説明したように、温度変化率が所定値(St)を上回っている時刻T202から時刻T203までの間、通電制御部64が、ヒータ34に対する通電をOFFすることにより、定着ローラ32の表面温度のオーバーシュートを抑止している。
As described above, during the period from time T202 when the temperature change rate exceeds the predetermined value (St) to time T203, the
[実施形態2]
本発明による画像形成装置の実施形態2に係るプリンタの機構と定着部の機構は、図1及び図2に示した前記実施形態1に係るプリンタ1と同一であるので、重複する部分は説明を省略し、前記実施形態1との違いを中心に説明する。
[Embodiment 2]
Since the mechanism of the printer and the mechanism of the fixing unit according to the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention are the same as those of the printer 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG. The description will be omitted, focusing on differences from the first embodiment.
図6は、本発明による画像形成装置の実施形態2に係るプリンタに収容されている制御部602の内部構成を示すブロック図である。図6と図3とを比較して分かるように、図6に示した制御部602は、図3に示した前記実施形態1に係る制御部601に、温度変化率比較演算部65を付加した構成となっている。この温度変化率比較演算部65は、温度変化率算出部62が直前に算出した温度変化率と現在の温度変化率とから、温度変化率の変化率、即ち、表面温度の二階微分値を算出して通電制御部64へ出力する機能を有する。また、通電制御部64は、この温度変化率比較演算部65から出力される前記二階微分値を用いてヒータ34の制御を行う。その他の構成要素に関しては前記実施形態1と同様であるので説明を省略する。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of the control unit 602 accommodated in the printer according to the second embodiment of the image forming apparatus of the present invention. As can be seen by comparing FIG. 6 and FIG. 3, the control unit 602 shown in FIG. 6 has a temperature change rate
制御部602の動作は、図4に示した制御部601の動作の一部を変更したものとなる。図7には、変更部分のフローチャートのみを示している。以下、図4及び図7に示すフローチャートを参照しながら、制御部602の変更部分の動作について詳細に説明する。 The operation of the control unit 602 is obtained by changing a part of the operation of the control unit 601 shown in FIG. FIG. 7 shows only a flowchart of the changed part. Hereinafter, the operation of the changed portion of the control unit 602 will be described in detail with reference to the flowcharts shown in FIGS. 4 and 7.
図4のステップS410において、目標温度がTm2に変更されると、次に、通電制御部64は、温度変化率比較演算部65から出力される表面温度の二階微分値が0以下か否かを判定する(ステップS701)。前記の値が0以下でなければ(ステップS701“No”)、その値が0以下になるまでクールダウン処理を繰り返し実行する(ステップS702)。また前記の値が0以下であれば(ステップS701“Yes”)、通電制御部64は、温度検出部61により検出される現在の温度と、温度変化率算出部62から出力される現在の温度変化率と、から、記録媒体が定着器30に到達する時点での、定着ローラ32の表面温度の最大値を予測し、その値が目標温度範囲内にあるか否かを判定する(ステップS703)。即ち、通電制御部64は、定着ローラ32の表面温度の温度変化率の上昇が終わるのを待ってから印刷可能性の判定を行う。
When the target temperature is changed to Tm2 in step S410 of FIG. 4, next, the
このとき、温度変化率の上昇が終わるのを待つ理由は、現在の温度変化率から所定時間経過後の最大温度を予測する際に、実際の温度の方が高くなってしまうことがないようにするためである。 At this time, the reason for waiting for the rise of the temperature change rate to end is that the actual temperature will not be higher when the maximum temperature after a predetermined time elapses is predicted from the current temperature change rate. It is to do.
そして、予測した表面温度の最大値が目標温度範囲内になければ(ステップS703“No”)、その値が目標温度範囲内に入るまでウォームアップまたはクールダウン処理を繰り返し実行する(ステップS704)。また、予測した表面温度の最大値が目標温度範囲内にあれば(ステップS703“Yes”)、印刷可能な状態にあると判定して印刷制御モードに移行して印刷処理を実行し(図4のステップS406)、以後同様の処理を繰り返す。 If the predicted maximum value of the surface temperature is not within the target temperature range (step S703 “No”), the warm-up or cool-down process is repeatedly executed until the value falls within the target temperature range (step S704). If the predicted maximum value of the surface temperature is within the target temperature range (step S703 “Yes”), it is determined that printing is possible and the print control mode is entered to execute the printing process (FIG. 4). Step S406), the same processing is repeated thereafter.
尚、印刷可能性を判定するにあたっては、定着ローラ32の現在の温度と、温度変化率とから、記録媒体が定着器30に到達する時点の最大温度を予測する代わりに、事前に計測された定着ローラ32の時間軸に対する温度変化特性を利用して最大温度を予測してもよい。また、過去と現在の温度変化率から未来の温度変化率を予測して印刷可能性を判定する方法もあるが、ここでは、未来の温度変化率を予測する処理を省き、制御を簡素化している。
In determining the printability, instead of predicting the maximum temperature when the recording medium reaches the fixing
図8は、本発明の実施形態2に係る画像形成装置の動作例を示すタイムチャートであり、印刷開始から目標温度の切替えが発生して印刷が完了するまでの、(a)定着ローラ32の表面温度、(b)定着ローラ32の表面温度変化率、(c)定着ローラ32の表面温度の二階微分値、(d)ヒータ34の通電信号、(e)スタックセンサ52の出力信号、(f)通電制御部64の通電制御モード、のそれぞれが示されている。
FIG. 8 is a time chart showing an operation example of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. (A) From the start of printing until the target temperature is switched and the printing is completed. (B) surface temperature change rate of fixing
図8のタイムチャートにおいて、制御部602は、まず、時刻T301で温度設定部63が目標温度の切替えを行い、通電制御部64に目標温度Tm2(例えば180℃)を設定したものとする(図4のステップS410)。
In the time chart of FIG. 8, the control unit 602 first assumes that the
次に、通電制御部64は、温度変化率比較演算部65によって算出される表面温度の二階微分値が0以下ではないので、クールダウン処理を行い(図7のステップS702)、時刻T302で前記二階微分値が0以下になった時点で、記録媒体2、5が定着器30に搬入されるときの表面温度の最大値を予測し、その値が目標温度範囲の上限温度(例えば195℃)以下であると判定されるため(ステップS703“Yes”)、通電制御モードを印刷制御モードに移行して直ちに印刷処理を開始する(図4のステップS406)。
Next, since the second-order differential value of the surface temperature calculated by the temperature change rate
その後、時刻T303で定着器30にトナー像が転写された記録媒体2、5が搬入され、熱と圧力によって定着される。
Thereafter, at time T303, the
以上説明したように、通電制御部64が、表面温度の二階微分値が正となっている時刻T301から時刻T302までの間、クールダウン処理を実行してヒータ34に対する通電をOFFすることにより、定着ローラ32の表面温度のオーバーシュートを抑止している。
As described above, the
尚、前記した図3及び図6に示す制御部601及び602が有する機能は、すべてをソフトウェアによって実現しても、あるいは少なくともその一部をハードウェアで実現してもよい。 Note that all the functions of the control units 601 and 602 shown in FIGS. 3 and 6 may be realized by software, or at least a part thereof may be realized by hardware.
例えば、通電制御部64が、温度検出部61により検出された表面温度の変化率を算出し、当該温度変化率が所定値以上のときには、定着ローラ32の表面温度が目標温度範囲に到達していなくてもヒータ34への通電を行わないように制御するデータ処理は、1または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、少なくともその一部をハードウェアで実現してもよい。
For example, the
また、前記した本発明の実施形態1及び実施形態2に係る画像形成装置では、プリンタへの適用例を説明したが、プリンタに限らず、MFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ、複写装置にも同様に適用が可能である。 In the image forming apparatus according to the first and second embodiments of the present invention, the application example to the printer has been described. However, the present invention is not limited to the printer, but is similarly applied to an MFP (Multi Function Peripheral), a facsimile, and a copying apparatus. It can be applied to.
1 プリンタ(画像形成装置)
2,5,7 記録媒体
30 定着器
32 定着ローラ(定着部材)
34 ヒータ(熱源)
52 スタックセンサ(センサ)
61 温度検出部
62 温度変化率算出部
63 温度設定部
64 通電制御部
65 温度変化率比較演算部
601,602 制御部
1 Printer (image forming device)
2, 5, 7
34 Heater (heat source)
52 Stack sensor (sensor)
61
Claims (5)
前記定着部材の温度を検出する温度検出部と、
記録媒体の種類に対応して設定された目標温度範囲内に、前記温度検出部により検出される温度を維持するよう前記熱源に対する供給電力を制御する通電制御部と
を有する画像形成装置において、
前記通電制御部は、
前記記録媒体の種類の切替えに対応して前記目標温度範囲が以前よりも高く設定されてから、前記温度検出部により検出される温度の変化率が所定値を下回るまで、前記熱源に電力供給を行わないよう制御する
ことを特徴とする画像形成装置。 A fixing member heated by a heat source;
A temperature detector for detecting the temperature of the fixing member;
In an image forming apparatus having an energization control unit for controlling power supplied to the heat source so as to maintain a temperature detected by the temperature detection unit within a target temperature range set corresponding to the type of recording medium.
The energization control unit
In response to the switching of the type of the recording medium, power is supplied to the heat source until the rate of change in temperature detected by the temperature detection unit falls below a predetermined value after the target temperature range is set higher than before. An image forming apparatus that is controlled so as not to be performed.
前記通電制御部は、
前記センサにより先行する記録媒体が前記定着部材を通過したことを検知したとき、後続の記録媒体の種類に対応する前記目標温度範囲を設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A sensor for detecting that the recording medium has passed through the fixing member;
The energization control unit
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the preceding recording medium detects that the preceding recording medium has passed through the fixing member, the target temperature range corresponding to the type of the succeeding recording medium is set. .
前記定着部材の温度を検出する温度検出部と、
記録媒体の種類に対応して設定された目標温度範囲内に、前記温度検出部により検出される温度を維持するよう前記熱源に対する供給電力を制御する通電制御部と
を有する画像形成装置において、
前記通電制御部は、
前記記録媒体の種類の切替えに対応して前記目標温度範囲が以前よりも高く設定されてから、前記温度検出部により検出される温度の二階微分値が0以下となるまで、前記熱源に電力供給を行わないよう制御する
ことを特徴とする画像形成装置。 A fixing member heated by a heat source;
A temperature detector for detecting the temperature of the fixing member;
In an image forming apparatus having an energization control unit for controlling power supplied to the heat source so as to maintain a temperature detected by the temperature detection unit within a target temperature range set corresponding to the type of recording medium.
The energization control unit
Supplying power to the heat source until the second-order differential value of the temperature detected by the temperature detection unit becomes 0 or less after the target temperature range is set higher than before in response to the switching of the type of the recording medium An image forming apparatus that is controlled so as not to perform the process.
前記記録媒体の種類の切替えに対応して前記目標温度範囲が以前よりも高く設定された後に、前記温度検出部により検出される温度の二階微分値が0以下となったとき、
前記温度検出部により検出される温度とその変化率とにより予測された、前記記録媒体の到着予定時刻における前記定着部材の最大温度に基づいて、
前記熱源に対する供給電力を制御する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The energization control unit
When the second-order differential value of the temperature detected by the temperature detection unit becomes 0 or less after the target temperature range is set higher than before in response to the switching of the type of the recording medium,
Based on the maximum temperature of the fixing member at the estimated arrival time of the recording medium predicted by the temperature detected by the temperature detection unit and the rate of change thereof,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein power supplied to the heat source is controlled.
前記通電制御部は、
前記センサにより先行する記録媒体が前記定着部材を通過したことを検知したとき、後続の記録媒体の種類に対応する前記目標温度範囲を設定する
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の画像形成装置。 A sensor for detecting that the recording medium has passed through the fixing member;
The energization control unit
5. The target temperature range corresponding to the type of a subsequent recording medium is set when the preceding recording medium detects that the preceding recording medium has passed through the fixing member by the sensor. Image forming apparatus.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008287264A JP2010113256A (en) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | Image forming apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010230724A (en) * | 2009-03-25 | 2010-10-14 | Fuji Xerox Co Ltd | Controller, image forming apparatus, and program |
JP2014071271A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus and control program of image forming apparatus |
-
2008
- 2008-11-10 JP JP2008287264A patent/JP2010113256A/en active Pending
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