JP2014052422A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014052422A JP2014052422A JP2012195195A JP2012195195A JP2014052422A JP 2014052422 A JP2014052422 A JP 2014052422A JP 2012195195 A JP2012195195 A JP 2012195195A JP 2012195195 A JP2012195195 A JP 2012195195A JP 2014052422 A JP2014052422 A JP 2014052422A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- image forming
- mode
- fixing unit
- warm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 claims 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer.
電子写真方式を採用する画像形成装置では、プリント指令の入力後、画像が形成された1枚目の記録材を出力するまでの時間(FPOT:First Print Out Time)を短くする要望が高まっている。 In an image forming apparatus that employs an electrophotographic system, there is an increasing demand for shortening the time (FPOT: First Print Out Time) from when a print command is input until the first recording material on which an image is formed is output. .
FPOTを決定する要素としては、感光体への画像形成及び記録材搬送に要する時間と、感光体への画像形成や記録材搬送と並行して進行する定着部のウォームアップに要する時間が存在する。画像形成制御及び記録材搬送制御は予め決められた時間通りにシーケンシャル進行するものであり、これらの制御に掛る時間はシーケンスによって決まっている。一方、定着部のウォームアップに要する時間は、電源電圧の変動や環境の違い等により、定着可能温度まで昇温するのに掛る時間が変動するので異なってくる。 Factors that determine FPOT include the time required for image formation and recording material conveyance to the photoconductor, and the time required for warming up the fixing unit that proceeds in parallel with image formation and recording material conveyance to the photoconductor. . The image formation control and the recording material conveyance control proceed sequentially according to a predetermined time, and the time required for these controls is determined by the sequence. On the other hand, the time required for warming up the fixing unit varies because the time required to raise the temperature to the fixable temperature varies due to variations in the power supply voltage, environmental differences, and the like.
FPOTを短くする為には、定着部の温度が定着可能温度に到達した直後に記録材が定着ニップ部に進入するようなタイミングで感光体への画像形成を開始するのが望ましい。この目的を達成するための一つの方法として、温度検出素子により検出された定着部の温度上昇率を基に、定着部の温度が定着可能温度に到達する時間を予測して画像形成開始(画像書き出し)タイミングを決定する方法がある(特許文献1)。 In order to shorten the FPOT, it is desirable to start image formation on the photosensitive member at a timing at which the recording material enters the fixing nip portion immediately after the temperature of the fixing portion reaches the fixable temperature. One method for achieving this object is to start image formation by predicting the time at which the temperature of the fixing unit reaches the fixable temperature based on the rate of temperature increase of the fixing unit detected by the temperature detecting element (image There is a method of determining the (writing) timing (Patent Document 1).
次に、ウォームアップ時の制御例を簡単に説明する。図10において上側のグラフは、ウォームアップ制御中の画像形成装置への入力電流(インレット電流)遷移及び定着部への供給電力遷移を示し、下側のグラフは定着部温度(ここではヒータ温度とする)の遷移を示している。 Next, a control example during warm-up will be briefly described. In FIG. 10, the upper graph shows the transition of the input current (inlet current) to the image forming apparatus and the supply power to the fixing unit during the warm-up control, and the lower graph shows the fixing unit temperature (here, the heater temperature and the heater temperature). Transition).
ウォームアップ指示を受けると、タイミング<A>で、最初にヒータへ所定電力(Pf)の供給を開始すると共に、定着部のモータ(以降、定着モータと記載する)の回転を開始する。その後、タイミング<A>から<B>までの期間において、スキャナを駆動する為のモータ(以降、スキャナモータと記載する)や感光体を駆動する為のモータ(以降、ドラムモータと記載する)等、必要な負荷を順に起動する。タイミング<B>では全ての負荷の起動が完了している。ヒータへの供給電力がウォームアップ中一定(或いは一定値以下)であるとすると、インレット電流値は、タイミング<B>での電流値が、ウォームアップ終了するまで(タイミング<D>まで)継続することになる。 When a warm-up instruction is received, at a timing <A>, supply of predetermined power (Pf) to the heater is first started, and rotation of a fixing unit motor (hereinafter referred to as a fixing motor) is started. Thereafter, during the period from timing <A> to <B>, a motor for driving the scanner (hereinafter referred to as a scanner motor), a motor for driving the photosensitive member (hereinafter referred to as a drum motor), etc. Start the necessary loads in order. At timing <B>, all loads have been activated. Assuming that the power supplied to the heater is constant during warm-up (or less than a certain value), the inlet current value continues until the current value at timing <B> finishes warm-up (until timing <D>). It will be.
ヒータ温度が予め定められた画像書出し温度(T1)に達すると、この温度T1を超えたタイミング<C>から画像形成プロセスを開始(感光体への画像書出しを開始)する。その後、ヒータ温度が定着可能温度、ここでは定着処理中の制御目標温度である印刷温度(T_print)に到達したタイミング<D>以降に未定着画像が形成された記録材が定着ニップ部に到達することになる。 When the heater temperature reaches a predetermined image writing temperature (T1), the image forming process is started from the timing <C> when the temperature T1 is exceeded (starting image writing on the photosensitive member). After that, the recording material on which the unfixed image is formed reaches the fixing nip portion after the timing <D> when the heater temperature reaches the fixable temperature, here, the printing temperature (T_print) which is the control target temperature during the fixing process. It will be.
画像形成プロセス開始(感光体への画像書出し開始)から定着ニップ部に記録材が到達するまでの時間t1はシーケンスによって予め決まっている。この時間t1を考慮して画像書出し温度(T1)が決められるのが一般的である。 The time t1 from the start of the image forming process (start of image writing to the photoconductor) until the recording material reaches the fixing nip is determined in advance by the sequence. In general, the image writing temperature (T1) is determined in consideration of the time t1.
なお、最短のFPOTとなるケースは、画像書出し開始から記録材が定着ニップ部に到達するまで期間内に、ヒータ温度が定着可能温度まで上昇するように制御される場合(図10の場合)である。それを実現する為の技術としてプリント指令を待つ待機時に定着部を予備加熱することも一般的に行われている。 Note that the shortest FPOT is a case where the heater temperature is controlled to rise to a fixable temperature within the period from the start of image writing until the recording material reaches the fixing nip (in the case of FIG. 10). is there. As a technique for realizing this, preheating of the fixing unit is also generally performed during standby for waiting for a print command.
近年の画像形成装置の高速化に伴い、装置の消費電力は増加している。特に複数のトナー像の画像形成を同時に行う必要のある高速のカラーレーザプリンタはモータ等をはじめとした駆動負荷が消費する電力も大きいので装置の消費電力も大きくなっている。 With recent increases in the speed of image forming apparatuses, the power consumption of the apparatus is increasing. In particular, a high-speed color laser printer that needs to form a plurality of toner images at the same time consumes a large amount of power consumed by a driving load such as a motor.
ところで、画像形成装置を設計するに当たり、インレット電流が商用電源から供給可能な最大電流である15Aを超えないようにする必要がある。その為、高速のカラーレーザプリンタのような、駆動負荷が消費する電力が大きい機器の問題として、定着部に割当てられる電力が少なくなってしまうことが挙げられる。更に、駆動負荷が消費する電力は負荷の個体差や耐久による負荷変動などが影響して変動するが、設計時において負荷の見積もりを最大にすると、非常に大きなマージンにする必要性が出てくる。この結果、定着部に割り当てられる電力は更に減少してしまう。 By the way, when designing the image forming apparatus, it is necessary that the inlet current does not exceed 15 A which is the maximum current that can be supplied from the commercial power source. For this reason, a problem with a device that consumes a large amount of power consumed by a driving load, such as a high-speed color laser printer, is that power allocated to the fixing unit is reduced. In addition, the power consumed by the drive load varies due to individual load variations and load variations due to durability. However, if the load estimate is maximized at the time of design, it will be necessary to make a very large margin. . As a result, the power allocated to the fixing unit is further reduced.
このような課題を解決するため、ウォームアップ時に駆動負荷に流れる電流をモニタし、所定電流を超えると判断されるとヒータに供給する電力を低減させ、FPOTを伸ばす制御が提案されている(特許文献2)。 In order to solve such problems, a control is proposed in which the current flowing through the drive load during warm-up is monitored, and when it is determined that the current exceeds the predetermined current, the power supplied to the heater is reduced and the FPOT is extended (patent) Reference 2).
ウォームアップ時に定着部に供給する電力を下げる場合の制御例を図11を用いて説明する。 A control example in the case of reducing the power supplied to the fixing unit during warm-up will be described with reference to FIG.
図11(a)はインレット電流が所定の上限電流値(リミット電流)を超えないケース、図11(b)はインレット電流が上限電流値を超えるケースを示している。図11(a)は図10と同じであり、インレット電流のグラフにリミット電流ラインを引いた図である。ここでリミット電流とは、インレット電流が15Aを超えないよう15A以下の電流値の中で予め設定された上限の電流値である。 FIG. 11A shows a case where the inlet current does not exceed a predetermined upper limit current value (limit current), and FIG. 11B shows a case where the inlet current exceeds the upper limit current value. FIG. 11A is the same as FIG. 10 and is a diagram in which a limit current line is drawn on the inlet current graph. Here, the limit current is an upper limit current value preset in a current value of 15 A or less so that the inlet current does not exceed 15 A.
図11(a)の状況と異なり、図11(b)のケースでは画像形成に関わる全ての負荷を起動したタイミング<B>において、インレット電流がリミット電流を超過している。この為、定着部への供給電力(以降、定着電力と記載する)を図中に示すようにPf→Pf_downに低減する制御が働き、インレット電流を15A以下に低減させる。 Unlike the situation of FIG. 11A, in the case of FIG. 11B, the inlet current exceeds the limit current at the timing <B> when all the loads related to image formation are activated. For this reason, as shown in the drawing, control is performed to reduce the power supplied to the fixing unit (hereinafter referred to as fixing power) from Pf to Pf_down, and the inlet current is reduced to 15 A or less.
この制御に伴い、ヒータ温度の上昇カーブはなだらかになり、T_printに到達するまでに要する時間が長くなる。従ってこのケースの場合、画像書出し許可を図11(a)と同じ温度T1に到達したタイミングで出しても、時間t1後にヒータ温度がT_printに到達しない。そのことを考慮して、図11(b)で示されるように、T_printに達するであろうタイミング<D>から時間t1以前のタイミングである<C’>に合わせて画像書出し許可を出す制御が行われる。具体的には、電力制限された場合の別の画像書出し許可温度T_targetを予め設定しておき、ヒータ温度が許可温度T_targetに到達したタイミングを画像書出し許可タイミング<C’>とする。 With this control, the heater temperature rise curve becomes gentle and the time required to reach T_print becomes longer. Therefore, in this case, the heater temperature does not reach T_print after the time t1 even if the image writing permission is given at the timing when it reaches the same temperature T1 as in FIG. In view of this, as shown in FIG. 11B, the control for issuing the image writing permission in accordance with <C ′>, which is the timing before time t1 from the timing <D> at which T_print is reached. Done. Specifically, another image writing permission temperature T_target when power is limited is set in advance, and the timing at which the heater temperature reaches the permission temperature T_target is set as the image writing permission timing <C ′>.
図11のように、定着部への供給電力が制限されないケースと制限されるケースでは、画像書出し許可タイミングが<C>で示されるタイミングと<C’>で示されるタイミングというように異なる。電力制限される場合は、少なくとも期間t2で示される時間分、ウォームアップに要する時間が長くなり、FPOTが延長される結果となる。 As shown in FIG. 11, in the case where the power supplied to the fixing unit is not restricted and the case where it is restricted, the image writing permission timing is different from the timing indicated by <C> and the timing indicated by <C ′>. When the power is limited, the time required for warm-up is lengthened by at least the time indicated by the period t2, and the FPOT is extended.
ところで、画像形成を開始(感光体への画像書出しを開始)すると、その後、印刷プロセスは停止できない。画像形成開始後に、定着部へ供給する電力をより制限する必要があると判断し定着部への供給電力を低減させる制御を行った場合、記録材が定着ニップ部に到達するまでに定着部は定着可能温度に到達しない。結果として、定着性を満足しない画像を排出してしまうこととなる。この状況を回避する為には、画像書出し開始前にインレット電流の状況を可能な限り正確に把握する事が重要である。正確に把握する為には、各駆動負荷(感光体を駆動するモータや転写ベルトを駆動するモータ、搬送路中のローラを駆動するモータ等)を駆動させた状態において画像形成装置に流れるインレット電流を検出する必要がある。 By the way, when image formation is started (image writing to the photosensitive member is started), the printing process cannot be stopped thereafter. When it is determined that it is necessary to further limit the power supplied to the fixing unit after the start of image formation, and the control is performed to reduce the power supplied to the fixing unit, the fixing unit does not move until the recording material reaches the fixing nip. The fixable temperature is not reached. As a result, an image that does not satisfy the fixing property is discharged. In order to avoid this situation, it is important to grasp the state of the inlet current as accurately as possible before the start of image writing. In order to grasp accurately, the inlet current that flows to the image forming apparatus in the state where each driving load (motor for driving the photosensitive member, motor for driving the transfer belt, motor for driving the roller in the conveyance path, etc.) is driven. Need to be detected.
駆動負荷の消費電力は、駆動負荷の長期間の使用により徐々に変動するが、短期間で変化するものではない。また、入力電源電圧も短期間で変化するものではない。その為、インレット電流が上限電流を超えたために定着部への供給電力を削減する制御は、駆動負荷の長期使用による負荷変動及び電源電圧変動が要因で実行される可能性が高い。したがって、この制御が一度でも実行されると、次のプリントJOB開始の際にも実行される可能性が高い。定着部への供給電力を削減する制御が一度行われると、プリントJOBの度にFPOT延長が繰り返されてしまう。 The power consumption of the driving load gradually varies with long-term use of the driving load, but does not change in a short period. Further, the input power supply voltage does not change in a short period. Therefore, the control for reducing the power supplied to the fixing unit because the inlet current exceeds the upper limit current is highly likely to be executed due to load fluctuations and power supply voltage fluctuations due to long-term use of the driving load. Therefore, if this control is executed even once, there is a high possibility that it will be executed at the start of the next print job. Once the control for reducing the power supplied to the fixing unit is performed, the FPOT extension is repeated for each print job.
さらに、FPOT延長期間である期間t2は別の無駄も存在する。FPOTを延長している期間t2は、感光体などの駆動負荷も駆動しているので、これらの駆動負荷のための電力を無駄に使用している事となり、その電力量が定着部に供給できない分、FPOTを延ばしてしまっている。 Furthermore, there is another waste in the period t2, which is the FPOT extension period. During the period t2 in which the FPOT is extended, the driving load such as the photosensitive member is also driven, so that the power for the driving load is wasted and the amount of power cannot be supplied to the fixing unit. FPOT has been extended.
本発明はこのような状況のもとで成されたもので、定着部に供給できる電力を削減しなければならない状況においても、定着部のウォームアップに要する時間をなるべく短くし、FPOTの延長を抑えることを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and even in a situation where it is necessary to reduce the power that can be supplied to the fixing unit, the time required for warming up the fixing unit is shortened as much as possible to extend the FPOT. The purpose is to suppress.
上述の課題を解決するための本発明は、記録材に未定着画像を形成する画像形成部と、記録材に形成された未定着画像を記録材に加熱定着する定着部と、商用電源から供給される電力の入力電流を検出する電流検出部と、を有する画像形成装置において、前記定着部へ電力を供給開始してから前記定着部の温度が定着可能温度に達するまでのウォームアップ期間中で、前記定着部へ第1の電力を供給し続ける第1のモードと、前記ウォームアップ期間中で、前記定着部へ前記第1の電力を供給した後に前記第1の電力より小さな第2の電力を供給する第2のモードと、前記ウォームアップ期間中で、前記定着部へ前記第2の電力よりも大きな第3の電力を供給した後に前記画像形成部の駆動負荷を起動すると共に前記定着部へ前記第3の電力より小さな第4の電力を供給する第3のモードと、を実行可能であり、ウォームアップ指示が入ると、ウォームアップ延長履歴と前記電流検出部の検出電流値に応じて、前記第1乃至第3のモードの内の一つを選択して前記定着部をウォームアップすることを特徴とする。 The present invention for solving the above-described problems includes an image forming unit that forms an unfixed image on a recording material, a fixing unit that heat-fixes an unfixed image formed on the recording material, and a commercial power supply. And an electric current detection unit that detects an input current of the electric power generated during a warm-up period from the start of supplying electric power to the fixing unit until the temperature of the fixing unit reaches a fixable temperature. A first mode in which the first power is continuously supplied to the fixing unit; and a second power that is smaller than the first power after the first power is supplied to the fixing unit during the warm-up period. In the second mode for supplying the image forming unit, and during the warm-up period, after the third power larger than the second power is supplied to the fixing unit, the driving load of the image forming unit is activated and the fixing unit Said third power The third mode for supplying a smaller fourth power can be executed, and when a warm-up instruction is input, the first to second modes are selected according to the warm-up extension history and the detected current value of the current detection unit. One of the three modes is selected and the fixing unit is warmed up.
本発明によれば、定着部に供給できる電力を削減しなければならない状況においても、定着部のウォームアップに要する時間をなるべく短くし、FPOTの延長を抑えることができる。 According to the present invention, even in a situation where it is necessary to reduce the power that can be supplied to the fixing unit, it is possible to shorten the time required for warming up the fixing unit as much as possible and suppress the extension of the FPOT.
(実施例1)
以下、本発明の実施例1を図1〜図6に基づいて説明する。但し、本実施例はあくまで例示であり、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
Example 1
(画像形成装置の説明)
図1は電子写真プロセスを用いたタンデム方式のカラー画像形成装置の構成図である。同図を用い、画像形成装置の構成について画像形成動作を説明する。
(Description of image forming apparatus)
FIG. 1 is a configuration diagram of a tandem color image forming apparatus using an electrophotographic process. The image forming operation of the configuration of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
タンデム方式のカラー画像形成装置はイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを重ねあわせることでフルカラー画像を出力できるように構成されている。そして各色の画像形成のために、レーザスキャナ(11Y、11M、11C、11K)とカートリッジ(12Y、12M、12C、12K)が備えられている。カートリッジ(12Y、12M、12C、12K)は、図中矢印の方向に回転する感光体(13Y、13M、13C、13K)と、感光体に接するように設けられた感光体クリーナ(14Y、14M、14C、14K)、帯電ローラ(15Y、15M、15C、15K)、及び現像ローラ(16Y、16M、16C、16K)を有した現像器から構成されている。更に各色の感光体(13Y、13M、13C、13K)には中間転写ベルト19が接して設けられ、この中間転写ベルト19を挟み、対向するように一次転写ローラ(18Y、18M、18C、18K)が設置されている。
The tandem color image forming apparatus is configured to output a full color image by superimposing four color toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Laser scanners (11Y, 11M, 11C, 11K) and cartridges (12Y, 12M, 12C, 12K) are provided for image formation of each color. The cartridge (12Y, 12M, 12C, 12K) includes a photoconductor (13Y, 13M, 13C, 13K) that rotates in the direction of the arrow in the figure, and a photoconductor cleaner (14Y, 14M, 14K) provided in contact with the photoconductor. 14C, 14K), a charging roller (15Y, 15M, 15C, 15K), and a developing device having a developing roller (16Y, 16M, 16C, 16K). Further, an
記録材21を格納する給紙カセット22には、カセット内の記録材21の有無を検出する記録材有無センサ24が設けられている。さらに搬送路には給紙ローラ25、分離ローラ26a、26b、レジストローラ27が設けられ、レジストローラ27の記録材搬送方向下流側近傍にレジストセンサ28が設けられている。さらに搬送経路下流側には、中間転写ベルト19と接するように二次転写ローラ29、そして二次転写ローラ29の下流に定着部30が配設されている。
The
また、31はレーザプリンタの制御部であるコントローラであり、ROM32a、RAM32b、タイマ32c等を具備したCPU(中央演算処理装置)32、及び各種入出力制御回路(不図示)等で構成されている。
次に電子写真プロセスについて簡単に説明する。カートリッジ(12Y、12M、12C、12K)内の暗所にて、感光体(13Y、13M、13C、13K)表面が帯電ローラ(15Y、15M、15C、15K)により均一に帯電させる。次にレーザスキャナ(11Y、11M、11C、11K)により画像データに応じて変調したレーザ光を感光体(13Y、13M、13C、13K)表面に照射し、レーザ光が照射された部分の帯電電荷が除去されることで、感光体(13Y、13M、13C、13K)表面に静電潜像を形成する。現像器では一定量のトナー層が保持された現像ローラ(16Y、16M、16C、16K)から現像バイアスによりトナーを感光体上の静電潜像に付着させることで、各色のトナー画像を各感光体(13Y、13M、13C、13K)表面に形成する。 Next, the electrophotographic process will be briefly described. In the dark place in the cartridge (12Y, 12M, 12C, 12K), the surface of the photoreceptor (13Y, 13M, 13C, 13K) is uniformly charged by the charging roller (15Y, 15M, 15C, 15K). Next, the surface of the photosensitive member (13Y, 13M, 13C, 13K) is irradiated with laser light modulated in accordance with image data by the laser scanner (11Y, 11M, 11C, 11K), and the charged charges of the portion irradiated with the laser light are irradiated. Is removed to form an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor (13Y, 13M, 13C, 13K). In the developing device, the toner is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive member by a developing bias from a developing roller (16Y, 16M, 16C, 16K) holding a certain amount of toner layer, and thereby each color toner image is exposed to each photosensitive member. Form on the surface of the body (13Y, 13M, 13C, 13K).
感光体表面上に形成されたトナー画像は、感光体と中間転写ベルト19とのニップ部において一次転写バイアスにより中間転写ベルト19に転写される。CPU32は、ベルト搬送速度に応じたタイミングで各カートリッジ(12Y、12M、12C、12K)における画像形成タイミングを制御し、それぞれのトナー像を中間転写ベルト19上に順次転移させることにより、最終的に中間転写ベルト19上にはフルカラー画像が形成される。
The toner image formed on the surface of the photoreceptor is transferred to the
一方、カセット22内の記録材21は給紙ローラ25により搬送され、分離ローラ26a、26bにより、記録材21が一枚だけレジストローラ27を通過して、二次転写ローラ29へ搬送される。レジストローラ27の下流にある二次転写ローラ29と中間転写ベルト19とのニップ部において中間転写ベルト19上のトナー像は記録材21に転写される。以上が記録材21に未定着画像を形成する画像形成部の説明である。記録材に形成された未定着画像は、定着部30により記録材21に加熱定着処理され、その後、画像形成装置外に排出される。
On the other hand, the
(定着部の説明)
定着部30の構成を図2(a)(b)を用いて説明する。図2(a)は、定着部30の断面図である。定着部30は、エンドレスフィルム(定着フィルム)102を用いた、加圧ローラ駆動タイプのフィルム加熱方式の加熱装置である。定着フィルム102の筒の内部には、セラミックヒータ100と、このヒータ100を保持するヒータホルダ101が設けられている。ヒータ100はフィルム102の内面に接触している。103は加圧ローラであり、定着フィルム102を介してヒータ100と共に定着ニップ部Nを形成している。この加圧ローラ103が定着フィルム102を回転させる駆動ローラになっている。104はヒータ100が過昇温すると作動する保護素子(本例ではサーモスイッチ)である。未定着画像Tを担持する記録材21は、定着ニップ部Nで挟持搬送されつつ、ヒータ100からの熱により加熱される。これにより未定着画像Tは記録材21に加熱定着される。
(Description of fixing unit)
The configuration of the fixing
図2(b)はヒータ100の平面図である。発熱体111は図に示されるように発熱部111aと、電極111c、111dと、折り返し導電部111b及び電極と発熱部を接続する導電部111eを有している。電極111c及び111dを介して電力が供給されることで、発熱部111aが発熱する。
FIG. 2B is a plan view of the
(ヒータ駆動回路の説明)
次に、図3を用いてヒータ駆動回路の構成を説明する。50は画像形成装置を接続する商用交流電源であり、ACフィルタ51を介して低圧電源64とヒータ100に接続されている。32はヒータ駆動制御をはじめとした、画像形成装置の各制御を実行するCPUであり、各入出力ポートとROM32a及びRAM32bなどから構成される。
(Explanation of heater drive circuit)
Next, the configuration of the heater drive circuit will be described with reference to FIG.
さらに、交流電源50はACフィルタ51を介してゼロクロス検出回路52に接続されている。ゼロクロス検出回路は、商用電源電圧が0V近辺の閾値電圧以下になっている時にHighレベルの信号を出力し、それ以外の場合にLowレベルの信号を出力する構成となっている。そして、ゼロクロス検出回路にて生成された商用交流電源の周期とほぼ等しい周期のパルス信号が抵抗53を介してCPU32の入力ポートPA1に入力される。CPU32はゼロクロス信号のHigh→Lowに変化するエッジを検出し、ヒータ駆動のタイミング制御に利用する。
Further, the
ヒータ100は電力供給を受けることにより発熱する。ヒータ100は、裏面に配置された温度検出素子54により温度を検出されている。温度検出素子54は一方をグランド、もう一方を抵抗55に接続されており、さらに抵抗56を介してCPU32のアナログ入力ポートAN0に接続されている。CPU32は、温度検出素子54と固定抵抗55との分圧電圧をモニタする構成である。温度検出素子54は高温になると抵抗値が低下する特性を持っており、CPU32は予め設定された電圧−温度変換テーブルを基に分圧電圧を変換することにより、現在のヒータ温度を検出する。CPU32は検出した温度に基づき位相制御回路(トライアック駆動回路)70を駆動する点灯タイミングを決定し、出力ポートPA2よりトライアックを駆動する為のDrive信号を出力する。
The
位相制御回路70を説明する。所定の点灯タイミングで出力ポートPA2がHighレベルとなることでベース抵抗58を介したトランジスタ75がオンする。トランジスタ75がオンすることでフォトトライアックカプラ72がオンすることとなる。なお、フォトトライアックカプラ72は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスであり、抵抗76はフォトトライアックカプラ72内の発光ダイオードに流れる電流を制限するための抵抗である。
The
抵抗73、74はトライアック71のためのバイアス抵抗で、フォトトライアックカプラ72がオンすることによりトライアック71が通電する。トライアックはAC通電中にONトリガがかかるとACの通電がなくなるまで通電状態にラッチされる素子であり、ヒータ100にはオンタイミングに応じた電力量が供給されることとなる。
一方、低圧電源64は交流電圧を整流する為のダイオードブリッジ61と平滑コンデンサ62と、その後段にある直流電源を生成する為のAC−DCコンバータ63を含んでいる。低圧電源64にて生成されたDC電圧は画像形成装置の制御部及び駆動部といった2次側負荷65に供給される。
On the other hand, the low-
低圧電源64およびヒータ100に供給されている入力電流は、カレントトランス66を介して電流検出回路67により相対的な電圧値に変換され、CPU32のアナログ入力ポートAN1に入力される。CPU32は予め設定された電圧−電流変換テーブルを基に電圧値を変換することにより、交流電源50から供給される総電流値(インレット電流)を検出する。同様に、定着部(正確にはヒータ100)のみに供給されている電流は、カレントトランス68を介して電流検出回路69により相対的な電圧値に変換され、CPU32のアナログ入力ポートAN2に入力されている。
The input current supplied to the low-
(制御の説明)
次に本実施例の特徴的部分となる制御仕様を図4を用いて説明する。図4(a)は、ウォームアップ制御を行う際に、インレット電流が所定電流値(リミット電流値)以上となったケースである。図4(b)は図4(a)のケースが発生したジョブの次のジョブ以降で実行するウォームアップ制御の概要を表している。それぞれの図の、上側のグラフはインレット電流とヒータ100に供給される電力(以下、定着電力と称する)のウォームアップ時の時間推移を模式的に表しており、下側のグラフはヒータ温度の推移を示している。
(Explanation of control)
Next, a control specification that is a characteristic part of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a case where the inlet current becomes equal to or greater than a predetermined current value (limit current value) when performing warm-up control. FIG. 4B shows an outline of the warm-up control executed after the job following the job in which the case of FIG. The upper graph in each figure schematically shows the time transition during warm-up of the inlet current and the power supplied to the heater 100 (hereinafter referred to as fixing power), and the lower graph shows the heater temperature. It shows the transition.
まず、図4(a)を説明する。ウォームアップ指示を受けると、タイミング<A>にて最初に定着部30(正確にはヒータ100)へ所定電力(Pf)で電力供給を開始すると共に、定着モータの回転を開始する。その後、タイミング<A>からタイミング<B>までの期間において、スキャナモータやドラムモータ等、必要な全ての負荷を順に起動する。なお、電力PfはFPOTが最短となるように予め決められた定着電力である。図10で説明したように、電力Pfを供給し続けると、感光体への画像書込み開始のタイミングをヒータ温度が画像書出し温度T1に達した直後にしても、記録材21が定着ニップ部Nに到達するまでの期間t1内に、ヒータ温度が定着可能温度(印刷温度(T_print))に到達する。このような大きさの電力を電力Pfとしている。定着部へ電力を供給開始してから定着部の温度が定着可能温度に達するまでのウォームアップ期間中で、定着部へ電力Pf(第1の電力)を供給し続けるモードを通常モード(第1のモード)とする。
First, FIG. 4A will be described. When a warm-up instruction is received, power supply to the fixing unit 30 (more precisely, the heater 100) is started at a predetermined power (Pf) at the timing <A>, and rotation of the fixing motor is started. Thereafter, during the period from timing <A> to timing <B>, all necessary loads such as a scanner motor and a drum motor are sequentially activated. The power Pf is a fixing power determined in advance so that the FPOT is the shortest. As described with reference to FIG. 10, if the power Pf is continuously supplied, the
続いて、全ての負荷の起動が終了したタイミング<B>において、CPU32はインレット電流をモニタし、予め設定されたリミット電流値(図4のLimit)以上の電流が流れていないかを確認する。図4で示されるように、検出電流がリミット電流を超えている場合、超えた電流に相当する電力を低減させた新たな定着電力Pf_down(第2の電力)を算出する。そして、画像書出し許可を遅延させるFPOT延長モード1に推移し、定着電力をPf_downに低減させる。ここでリミット電流とは15Aを超えないよう15A以下の電流値の中で予め設定された上限電流値である。このように、ウォームアップ期間中で、定着部へ第1の電力を供給した後に第1の電力より小さな第2の電力を供給するモードをFPOT延長モード1(第2のモード)とする。
Subsequently, at the timing <B> when the activation of all the loads is completed, the
Pf_downの決定方法例を説明する。一つの方法は、タイミング<B>にてインレット電流がリミット電流を超えたことを確認した際の超過電流値に相当する定着電力をPfから差し引いた値をPf_downとする方法である。この場合は、前もって所定の定着電力変化に対する電流変化量をモニタしておく必要がある。また、もう一つの方法は、タイミング<B>にてインレット電流がリミット電流を超えたことを確認した後、所定量ずつ定着電力を下げていき、インレット電流がリミット電流値以下となる定着電力をPf_downと決定する方法である。さらにもう一つの方法は、電流検出回路67でインレット電流を検出すると同時に、定着部30に供給される電流を電流検出回路69で検出し、その時の二つの検出電流値を基にPf_downを求める方法が考えられる。
An example of how to determine Pf_down will be described. One method is a method in which Pf_down is a value obtained by subtracting the fixing power corresponding to the excess current value when it is confirmed that the inlet current exceeds the limit current at the timing <B> from Pf. In this case, it is necessary to monitor the amount of current change with respect to a predetermined fixing power change in advance. Another method is to confirm that the inlet current has exceeded the limit current at the timing <B>, and then decrease the fixing power by a predetermined amount to reduce the fixing power at which the inlet current is below the limit current value. This is a method of determining Pf_down. Still another method is a method in which the
FPOT延長モード1に移行すると、ヒータ温度上昇率ΔT(=所定時間のヒータ上昇温度/所定時間)をモニタし、ΔTより画像書出し温度(T_target1)を下記式を用いて算出する。
T_target1=T_print−ΔT×t1・・・式(1)
When the
T_target1 = T_print−ΔT × t1 (1)
なお、時間t1は画像形成開始(感光体への画像書出し開始)タイミングから記録材21が定着ニップ部に到達するまでに要する時間であり、シーケンスで予め決定している時間である。即ち、ヒータ温度がこのT_target1になったタイミング<C>にて画像形成を開始すると、時間t1後であるタイミング<D>にはヒータ温度が印刷温度(T_print)に上昇していることになる。なお図中<X>は、定着電力を電力Pf_downに低減する必要がなかった場合(即ちタイミング<B>においてインレット電流がリミット電流より低い場合であり、電力Pfを維持できた場合)で想定される画像書出し開始タイミングである。タイミング<X>で画像形成開始した場合と、タイミング<C>で画像形成開始した場合を比較すると、期間t2がFPOT延長時間に相当することが判る。
The time t1 is the time required from the start of image formation (start of image writing to the photoconductor) until the
続いて、図4(b)を説明する。図4(b)は、図4(a)で説明したようなFPOT延長モード1に入った場合、次以降のプリントジョブ起動時に適用されるFPOT延長モード2を示している。ドラムモータ等の駆動負荷の消費電力は耐久や環境により変動するものであり、急激に変化することは考えづらい。換言すると、駆動負荷の消費電力は、一度変化してしまうと変化したままであると予測できる。従って、駆動負荷の消費電力が大きくなったと判断したJOBの後のJOBを処理する場合、ウォームアップを開始する前の段階でFPOT延長の必要性があると判断できる。図4(b)で説明するウォームアップ制御は、このような現象を利用したものである。即ち、駆動負荷を起動した後ではリミット電流を超えてしまうため供給できない大きさの電力を、駆動負荷を起動する前にできるだけ定着部に供給しておき、FPOTの延長時間を短く抑えようとする制御(モード)である。
Subsequently, FIG. 4B will be described. FIG. 4B shows an FPOT extension mode 2 that is applied when the next or subsequent print job is started when the
具体的には、ウォームアップ指示を受けると、定着部30に電力Pf_down(第2の電力)よりも大きな電力Pf_pre(第3の電力)を供給すると共に定着モータのみを駆動開始する。本例の場合、電力Pf_pre(第3の電力)は所定電力Pf(第1の電力)よりも大きい。その状態でT_target1まで加熱する。この間、定着モータ以外は駆動させない為、残りの電力は全て定着部30に供給することが可能となる。よって、Pf_preは定着モータに流す電流分をリミット電流値から差し引いた電流に相当する程度の電力として予め決めておくことができる。
Specifically, when a warm-up instruction is received, electric power Pf_pre (third electric power) larger than electric power Pf_down (second electric power) is supplied to the fixing
ヒータ温度がT_target1に到達すると定着部への供給電力を前回の起動時(FPOT延長モード1を実行した時)に用いたPf_downに変更すると共に、スキャナモータやドラムモータなどの駆動負荷を順次起動する。本例の場合、ヒータ温度がT_target1に到達した後に定着部へ供給する電力(第4の電力)は第2の電力と同じ大きさである。これらの駆動負荷の起動を確認した後に画像書出し許可を出し、一連の画像形成プロセスを実施する。各駆動負荷を起動する前(t3の期間)にT_target1までヒータ温度を上昇させておくことで、ドラムモータ等を駆動開始した後には、最短の時間t1で確実にヒータ温度が印刷温度(T_print)まで上昇する。
When the heater temperature reaches T_target1, the power supplied to the fixing unit is changed to Pf_down used at the previous activation (when
これにより、FPOT延長時間はt3で表される時間となり、図4(a)で示した時間t2より短いFPOT延長時間となる。また、t3の期間はt2の期間とは異なり、感光体も回転駆動していない為、感光体の駆動時間を低減できる。 As a result, the FPOT extension time is a time represented by t3, which is a shorter FPOT extension time than the time t2 shown in FIG. Further, unlike the period t2, the period of t3 is not driven to rotate, so the driving time of the photoreceptor can be reduced.
このように、ウォームアップ期間中で、定着部へ第2の電力よりも大きな第3の電力を供給した後に、画像形成部の駆動負荷を起動すると共に定着部へ第3の電力より小さな第4の電力を供給するモードをFPOT延長モード2(第3のモード)とする。 As described above, during the warm-up period, after supplying the third power larger than the second power to the fixing unit, the driving load of the image forming unit is activated and the fourth power smaller than the third power is supplied to the fixing unit. The mode for supplying the power is FPOT extension mode 2 (third mode).
次に本実施例の制御を図5及び図6のフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートに示す制御処理は、予めROM32aに格納されたプログラムに従ってCPU32により実行されるものである。
Next, the control of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The control process shown in this flowchart is executed by the
まず図5から説明する。ウォームアップ指示を受ける(S101)と前回のJOBを処理する際にFPOT延長されているか否かによりウォームアップ制御が分かれる(S102)。CPU32のRAM32b内に“FPOT前回延長ビット”(ウォームアップ延長履歴)を有しており、前回のJOBの処理時にFPOT延長が起こっている場合には“1”が、そうでない場合には“0”が格納されている。FPOT延長が実施されたか否かはこのデータに基づき判断する。このビット“1”はFPOT延長モード1に入った時に書き込まれるものであり、電源オン時やプロセスカートリッジが交換された際にはクリアされる(“0”になる)ものである。
First, FIG. 5 will be described. When the warm-up instruction is received (S101), the warm-up control is divided depending on whether or not the FPOT is extended when processing the previous JOB (S102). The
FPOT延長が前回のJOBで実施されていない場合には、定着電力Pfを供給すると共に、定着モータを起動開始(S103=図4(a)又は図11(a)のタイミング<A>)する。その後、各駆動負荷を順次起動する(S104=図4(a)又は図11(a)の期間<A>〜<B>)。全ての駆動負荷の起動が終了した時点で、インレット電流がリミット電流以下であるか否かをモニタし、結果に応じてウォームアップ制御が分かれる(S105=図4(a)又は図11(a)のタイミング<B>)。 When the FPOT extension has not been performed in the previous JOB, the fixing power Pf is supplied and the fixing motor is started (S103 = timing <A> in FIG. 4A or FIG. 11A). Thereafter, the respective driving loads are sequentially activated (S104 = period <A> to <B> in FIG. 4A or FIG. 11A). When the start of all the drive loads is completed, it is monitored whether or not the inlet current is below the limit current, and the warm-up control is divided according to the result (S105 = FIG. 4 (a) or FIG. 11 (a)). Timing <B>).
インレット電流がリミット電流以下(上限電流値以下)であると判断した場合には通常モード(第1のモード)に遷移する(S106)。一方、リミット電流以上であると判断した場合にはFPOT延長モード1(第2のモード)に遷移する(S107)。FPOT延長モード1に入った際に前述したFPOT延長ビットに“1”を書き込む。一方、S102にてFPOT延長が前回のJOB処理時に実施されている(FPOT延長ビットが“1”である)と判断した場合にはFPOT延長モード2(第3のモード)に遷移する(S108)。各モードはそれぞれ画像書出し許可を出すシーケンスが異なっており、詳細は図6を用いて後述する。
When it is determined that the inlet current is equal to or lower than the limit current (lower than the upper limit current value), the mode is changed to the normal mode (first mode) (S106). On the other hand, when it is determined that the current is greater than or equal to the limit current, the state transits to the FPOT extension mode 1 (second mode) (S107). When the
図5のフローチャートを引き続き説明する。第1〜第3のモードから一つを選択し、画像書出し許可(S110=図4(a)又は図4(b)又は図11(a)のタイミング<C>)が出された後は画像形成プロセス(S120〜S125)と定着部のウォームアップ制御(S111〜S112)が非同期で同時進行する。ウォームアップ制御はヒータ温度が定着可能温度(印刷温度T_print)に達する(S111)と終了(S112)し、定着可能温度を保つ制御に切り替わる(S113)。一方、画像形成部では、各色の画像を中間転写ベルト19に形成する(S120)画像形成制御と並行して、その画像の位置とタイミングを合わせて(S121)記録材21を給紙する搬送制御(S122)が実行される。中間転写ベルト19に形成された画像は記録材21に2次転写部で転写され(S123)、その後、定着ニップ部に搬送される(S124=図4(a)又は図4(b)又は図11(a)のタイミング<D>)。どのモードであったとしても、前述したウォームアップ制御はS124(タイミング<D>)までに完了していることになる。その後、記録材21にトナーが定着され、機外に排出される(S125)。
The flowchart of FIG. 5 will be further described. After one of the first to third modes is selected and image writing permission (S110 = FIG. 4 (a) or FIG. 4 (b) or FIG. 11 (a) timing <C>) is issued, the image is displayed. The forming process (S120 to S125) and the warm-up control (S111 to S112) of the fixing unit are simultaneously performed asynchronously. The warm-up control ends when the heater temperature reaches the fixable temperature (printing temperature T_print) (S111) (S112), and switches to control for maintaining the fixable temperature (S113). On the other hand, the image forming unit forms an image of each color on the intermediate transfer belt 19 (S120). In parallel with the image forming control, the image forming unit matches the position and timing of the image (S121) and feeds the
このように、本実施例では、ウォームアップ期間中で第1乃至第3のモードを実行可能であり、ウォームアップ指示が入ると、ウォームアップ延長履歴と電流検出部の検出電流値に応じて、第1乃至第3のモードの内の一つを選択して定着部をウォームアップする。 Thus, in the present embodiment, the first to third modes can be executed during the warm-up period, and when the warm-up instruction is input, according to the warm-up extension history and the detected current value of the current detection unit, One of the first to third modes is selected to warm up the fixing unit.
続いて、各モードの制御を図6を用いて説明する。図6(a)は通常モード(第1のモード)の画像書出し許可発行フローチャートである。予め決められた画像書出し温度T1(図11(a))をターゲット温度T_target1とし(S131)、ヒータ温度がT_target1に到達したら(S132)画像書出し許可を発行する(S110)。なお、T1は所定電力供給時に要するヒータ温度上昇時間が搬送シーケンス時間と一致するように予め決められた温度である。 Subsequently, control in each mode will be described with reference to FIG. FIG. 6A is an image writing permission issuance flowchart in the normal mode (first mode). A predetermined image writing temperature T1 (FIG. 11A) is set as the target temperature T_target1 (S131). When the heater temperature reaches T_target1 (S132), an image writing permission is issued (S110). Note that T1 is a temperature determined in advance so that the heater temperature rise time required for supplying the predetermined power matches the conveyance sequence time.
図6(b)はタイミング<B>でインレット電流がリミット電流を超えていると判断した場合に選択されるFPOT延長モード1(第2のモード)の画像書出し許可発行フローチャートである。ヒータに、超過電流値に相当する電力を電力Pfから差し引いた電力Pf_downを供給(S141)した状態で、ヒータ温度上昇率ΔTを1秒間モニタする(S142)。画像形成開始からのシーケンス時間t1と、定着可能温度(T_print)と、温度上昇率ΔTからT_target1を算出する(S143)。ヒータ温度がT_target1に到達したら(S144)画像書出し許可を発行する(S110)。 FIG. 6B is an FPOT extension mode 1 (second mode) image writing permission issuance issuance flowchart selected when it is determined that the inlet current exceeds the limit current at timing <B>. With the heater supplied with electric power Pf_down obtained by subtracting electric power corresponding to the excess current value from electric power Pf (S141), the heater temperature increase rate ΔT is monitored for one second (S142). T_target1 is calculated from the sequence time t1 from the start of image formation, the fixable temperature (T_print), and the temperature increase rate ΔT (S143). When the heater temperature reaches T_target1 (S144), an image writing permission is issued (S110).
図6(c)はFPOT延長モード1(第2のモード)を選択した履歴がある(FPOT延長ビットが“1”である)と判断した場合に選択されるFPOT延長モード2(第3のモード)の画像書出し許可発行フローチャートである。このモードではFPOT延長モード1を実行した時の画像書出し温度T_target1を用いてウォームアップ制御を行う。まず、定着モータ以外の各駆動負荷を起動することなく、ヒータにより多くの電力Pf_preを供給する(S151)。
FIG. 6C shows an FPOT extension mode 2 (third mode) selected when it is determined that there is a history of selecting the FPOT extension mode 1 (second mode) (the FPOT extension bit is “1”). Is an image writing permission issuing flowchart of FIG. In this mode, warm-up control is performed using the image writing temperature T_target1 when the
電力Pf_preを供給し、ヒータ温度が温度T_target1に到達したら(S152)、定着電力をFPOT延長モード1で使用したPf_downに低減させ(S153)、画像形成プロセスに必要な負荷を駆動させる(S154)。全ての駆動負荷が起動し終わり、インレット電流がリミット電流を超えていないと判断されれば(S155)、画像書出し許可を発行する(S110)。 When the power Pf_pre is supplied and the heater temperature reaches the temperature T_target1 (S152), the fixing power is reduced to Pf_down used in the FPOT extension mode 1 (S153), and a load necessary for the image forming process is driven (S154). If it is determined that all drive loads have been activated and the inlet current does not exceed the limit current (S155), an image writing permission is issued (S110).
プロセスカートリッジ等は使用期間が長くなると内部の摩擦状態が変化してトルクが増すことがある。結果として駆動に必要となる負荷電流は上昇し、FPOT延長モード2のS155の段階においてもリミット電流に到達する可能性が存在する。その際にはFPOT延長モード1に移行し、電力Pf_downと温度T_target1が新たに設定される。
When a process cartridge or the like is used for a long period of time, the internal friction state may change and torque may increase. As a result, the load current required for driving increases, and there is a possibility of reaching the limit current even in the step S155 of the FPOT extension mode 2. At that time, the mode shifts to
以上説明したように、本実施例によれば、FPOT延長が必要なケースと判断した場合、その後のウォームアップでは駆動負荷を起動する前に、定着部30へより多くの電力を供給するので、FPOT延長時間を短く抑えることが可能となる。
As described above, according to this embodiment, when it is determined that FPOT extension is necessary, more power is supplied to the fixing
(実施例2)
本発明の実施例2を図7〜図9に基づいて説明する。実施例1では、印刷要求が入力した後のウォームアップ制御時にインレット電流の状態を検知して、インレット電流がリミット電流を超えていた場合、FPOT前回延長ビットに“1”を書き込んでいた。本実施例は、画像形成装置本体の電源をONした直後又は画像形成装置本体ドアをクローズした直後にインレット電流の状態を検知して、インレット電流がリミット電流を超えていた場合、FPOT前回延長ビットに“1”を書き込む。そのために、画像形成装置本体の電源をONした直後又は画像形成装置本体ドアをクローズした直後に定着部を定着可能温度まで立ち上げる制御(以降イニシャルウォームアップと記す)を行っている。このように、本実施例は、画像形成装置本体の電源をONした直後又は画像形成装置本体ドアをクローズした直後のウォームアップ制御時のインレット電流に基づき、印刷要求が入った後のウォームアップ制御方法を変更するものである。
(Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, when the state of the inlet current is detected during the warm-up control after the print request is input and the inlet current exceeds the limit current, “1” is written in the FPOT previous extension bit. In this embodiment, the state of the inlet current is detected immediately after the power supply of the image forming apparatus main body is turned on or immediately after the image forming apparatus main body door is closed, and when the inlet current exceeds the limit current, the FPOT previous extension bit Write "1" to Therefore, control (hereinafter referred to as initial warm-up) is performed to raise the fixing unit to a fixable temperature immediately after the image forming apparatus main body is turned on or immediately after the image forming apparatus main body door is closed. As described above, in this embodiment, the warm-up control after the print request is input based on the inlet current at the time of the warm-up control immediately after the image forming apparatus main body is turned on or immediately after the image forming apparatus main body door is closed. It is a change of method.
制御仕様の概要を図7を用いて説明する。図7(a)はイニシャルウォームアップの際にインレット電流がリミット電流値以上となったケースであり、図7(b)図は印刷要求が入った場合であるプリントJOB処理時のウォームアップ制御の概要を表している。 An outline of the control specifications will be described with reference to FIG. FIG. 7A shows a case where the inlet current has exceeded the limit current value at the time of initial warm-up, and FIG. 7B shows the warm-up control during print JOB processing when a print request is received. An overview is shown.
図7(a)に示すように、イニシャルウォームアップ時、タイミング<A>で定着部へ所定電力Pfを供給開始すると共に定着モータの回転を開始する。その後、タイミング<A>からタイミング<B>までの期間において、スキャナモータやドラムモータ等、画像形成に関わる全ての駆動負荷を順に起動する。電力Pfは、実施例1で説明した電力Pfと同じ値であり、FPOTが最短となるように予め決められた電力である。 As shown in FIG. 7A, at the initial warm-up, supply of the predetermined power Pf to the fixing unit is started at timing <A> and rotation of the fixing motor is started. Thereafter, during a period from timing <A> to timing <B>, all driving loads related to image formation such as a scanner motor and a drum motor are sequentially activated. The electric power Pf is the same value as the electric power Pf described in the first embodiment, and is an electric power determined in advance so that the FPOT is the shortest.
全ての駆動負荷の起動が終了したタイミング<B>において、CPU32はインレット電流をモニタし、所定の上限電流(リミット電流)以上の電流が流れているかを確認する。図7(a)で示すように、リミット電流以上であった場合には、超過電流値に相当する電力量を電力Pfから削減した電力Pf_downでヒータに電力供給する。そしてCPU32はヒータ温度が印刷温度(T_print)に上昇するまでの時間を測定する。なお、プリント前のウォームアップではない(印刷要求後のウォームアップではない)為、印刷温度までヒータ温度を温める間にドラムモータ等を継続的に駆動させておく必要はなく、電源ONした時に必要な初期の故障検出等の準備が終了した段階で定着部30の駆動に関わる負荷以外は停止してもよい。
At the timing <B> when the activation of all the driving loads is completed, the
続いて、図7(b)の説明に移る。図7(b)は図7(a)で説明したイニシャルウォームアップで電力制限モードに入った後の最初の(電源ONした後の最初の)プリントJOB時のウォームアップ制御を示している。印刷要求がありウォームアップ指示を受けると、定着部に所定電力Pfよりも大きな電力Pf_preを供給すると共に定着モータのみ駆動する。 Subsequently, the description moves to FIG. FIG. 7B shows the warm-up control during the first print job (the first after the power is turned on) after entering the power limit mode by the initial warm-up described with reference to FIG. When there is a print request and a warm-up instruction is received, electric power Pf_pre larger than a predetermined electric power Pf is supplied to the fixing unit and only the fixing motor is driven.
下記式で算出される時間t7の期間、電力Pf_preを供給し続けた後に、画像形成に関わる負荷を起動し、一連のFPOTシーケンスを実行する。
t7=(Pf×t5+Pf_down×t6−Pf_down×t1)/Pf_pre・・・式(2)
なお、式2の(Pf×t5+Pf_down×t6)部分はイニシャルウォームアップ時にヒータ100に供給した積算電力量であり、時間t1は実施例1で説明した時間t1と同じである。
After the power Pf_pre is continuously supplied for the period of time t7 calculated by the following equation, a load related to image formation is activated and a series of FPOT sequences are executed.
t7 = (Pf × t5 + Pf_down × t6−Pf_down × t1) / Pf_pre (2)
Note that the (Pf × t5 + Pf_down × t6) portion of Equation 2 is the integrated power amount supplied to the
次に本実施例の制御を図8及び図9のフローチャートを用いて説明する。まず図8から説明する。電源ON後、或いはドアクローズ後にはイニシャルウォームアップが開始される(S201=図7(a)のタイミング<A>)。最初に電力Pfをヒータに供給すると共に、定着モータを起動開始(S202)する。その後、各駆動負荷を順次起動する(S203=図7(a)の期間<A>〜<B>)。全ての駆動負荷の起動が終了した時点で、インレット電流がリミット電流以下であるか否かをモニタする(S204)。インレット電流がリミット電流以下であった場合には、引き続き電力Pfを供給し、定着可能温度(T_print)に達する(S205)までヒータ100を温度上昇させた後、イニシャルウォームアップ動作は終了する(S212)。S205を経由するモードが第1のモードに相当する。
Next, the control of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, FIG. 8 will be described. After the power is turned on or after the door is closed, initial warm-up is started (S201 = timing <A> in FIG. 7A). First, the power Pf is supplied to the heater and the fixing motor is started (S202). Thereafter, the respective driving loads are sequentially activated (S203 = period <A> to <B> in FIG. 7A). When the activation of all the driving loads is completed, it is monitored whether or not the inlet current is equal to or less than the limit current (S204). When the inlet current is equal to or lower than the limit current, the electric power Pf is continuously supplied, and the temperature of the
一方、インレット電流がリミット電流に到達していると判断した場合、リミット電流以上となった電流値に相当する電力量を削減した定着電力Pf_downをヒータに供給(S206=図7(a)のタイミング<B>)する。そして、ウォームアップ動作にかかる時間を測定する為のカウンタをスタートさせる(S207)。その後、ヒータ温度が定着可能温度(T_print)に達する(S208)と、カウンタを停止(S209)し、測定された時間と供給電力量より使用した積算電力を算出しておく(S210)。このモードに入った場合、CPU32のRAM32b内に有した“FPOT延長モードビット”にフラグ“1”を立てておき(S211)、一連のイニシャルウォームアップ動作を終了する(S212=図7(a)のタイミング<D>)。S206を経由するモードが第2のモードに相当する。なお、前述したように定着部30の駆動に関わる負荷以外はS204以降の制御に関係ない為、非同期に停止しても問題はない。
On the other hand, when it is determined that the inlet current has reached the limit current, the fixing power Pf_down in which the amount of power corresponding to the current value that is equal to or greater than the limit current is supplied to the heater (S206 = timing in FIG. 7A). <B>). Then, a counter for measuring the time required for the warm-up operation is started (S207). Thereafter, when the heater temperature reaches the fixing possible temperature (T_print) (S208), the counter is stopped (S209), and the accumulated power used is calculated from the measured time and the supplied power amount (S210). When this mode is entered, a flag “1” is set in the “FPOT extension mode bit” in the
次に、印刷JOBを受けた時のウォームアップ制御を図9を用いて説明する。ウォームアップ開始(S220)すると、FPOT延長の必要性を判断する為の“FPOT延長モードビット”を確認し(S221)、フラグ“1”が立っていなければ、そのまま予め決められた定着電力Pfを供給し(S222)、以降の印刷シーケンスに移行する。S222を経由するモードも第1のモードに相当する。 Next, warm-up control when receiving a print job will be described with reference to FIG. When the warm-up is started (S220), the “FPOT extension mode bit” for determining the necessity of FPOT extension is checked (S221). If the flag “1” is not set, the predetermined fixing power Pf is used as it is. (S222), and the process proceeds to the subsequent printing sequence. The mode via S222 also corresponds to the first mode.
一方、FPOT延長モードビットが立っている場合には、各駆動負荷を起動することなく、ヒータ100に電力Pf_preを供給する。この間、定着モータ以外は駆動させない為、残りの電力は全てヒータ100に供給することが可能となる。電力Pf_preを供給する時間は前述したイニシャルウォームアップ時の積算電力から算出された時間t7を用いる。
On the other hand, when the FPOT extension mode bit is set, the power Pf_pre is supplied to the
まずt7を計算し(S223)、電力Pf_preを供給すると共に定着モータを起動する(S224)。電力Pf_preを供給し始めてから時間t7が経過した後に(S225)、定着電力をイニシャルウォームアップ時に使用したPf_downに低減させ(S226)、以降の印刷シーケンスに移行する。印刷シーケンスとして、各負荷を起動(S227)した後の画像書出し許可〜印刷終了までの一連のフローは図5での説明と同様である。S224を経由するモードが第3のモードに相当する。 First, t7 is calculated (S223), the power Pf_pre is supplied, and the fixing motor is started (S224). After the time t7 has elapsed since the start of supplying the power Pf_pre (S225), the fixing power is reduced to Pf_down used during initial warm-up (S226), and the process proceeds to the subsequent printing sequence. As a print sequence, a series of flow from image writing permission to printing end after starting each load (S227) is the same as that described in FIG. The mode via S224 corresponds to the third mode.
以上説明したように、本実施例によれば、画像形成装置本体の電源をONした時又はドアクローズした時に予めFPOT延長の必要性を判断しているため、FPOT延長が必要であった場合には、電源ON後の最初の印刷時からFPOT延長モード2(第3のモード)を選択できる。よって、FPOT延長時間を短く抑えることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, when the power supply of the image forming apparatus main body is turned on or when the door is closed, the necessity for FPOT extension is determined in advance. Can select FPOT extension mode 2 (third mode) from the first printing after the power is turned on. Therefore, the FPOT extension time can be kept short.
以上の実施例1及び2では、図2に示したフィルム加熱方式の定着部を用いて説明したが、本発明はこの方式の定着部を搭載する画像形成装置に限るものではない。例えば、筒状のフィルムの筒の内部に電力が供給されて発熱するハロゲンヒータが配置されているような方式の定着部など、他の方式の定着部を搭載する画像形成装置にも適用可能である。 In the first and second embodiments described above, the film heating type fixing unit shown in FIG. 2 has been described. However, the present invention is not limited to an image forming apparatus equipped with this type of fixing unit. For example, the present invention can be applied to an image forming apparatus equipped with a fixing unit of another type, such as a fixing unit of a type in which a halogen heater that generates heat when electric power is supplied is arranged inside a cylindrical film cylinder. is there.
30 定着部
32 CPU
54 温度検出素子
64 低圧電源
67、69 電流検出回路
70 トライアック駆動回路
100 ヒータ
111 発熱体
30
54
Claims (9)
記録材に形成された未定着画像を記録材に加熱定着する定着部と、
商用電源から供給される電力の入力電流を検出する電流検出部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部へ電力を供給開始してから前記定着部の温度が定着可能温度に達するまでのウォームアップ期間中で、前記定着部へ第1の電力を供給し続ける第1のモードと、
前記ウォームアップ期間中で、前記定着部へ前記第1の電力を供給した後に前記第1の電力より小さな第2の電力を供給する第2のモードと、
前記ウォームアップ期間中で、前記定着部へ前記第2の電力よりも大きな第3の電力を供給した後に、前記画像形成部の駆動負荷を起動すると共に前記定着部へ前記第3の電力より小さな第4の電力を供給する第3のモードと、
を実行可能であり、
ウォームアップ指示が入ると、ウォームアップ延長履歴と前記電流検出部の検出電流値に応じて、前記第1乃至第3のモードの内の一つを選択して前記定着部をウォームアップすることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an unfixed image on a recording material;
A fixing section for heating and fixing an unfixed image formed on the recording material to the recording material;
A current detection unit that detects an input current of power supplied from a commercial power supply;
In an image forming apparatus having
A first mode in which the first power is continuously supplied to the fixing unit during a warm-up period from the start of supplying power to the fixing unit until the temperature of the fixing unit reaches a fixable temperature;
A second mode of supplying a second power smaller than the first power after the first power is supplied to the fixing unit during the warm-up period;
During the warm-up period, after supplying a third power larger than the second power to the fixing unit, the driving load of the image forming unit is activated and the fixing unit is smaller than the third power. A third mode for supplying fourth power;
Is possible and
When a warm-up instruction is input, the fixing unit is warmed up by selecting one of the first to third modes according to the warm-up extension history and the detected current value of the current detection unit. An image forming apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012195195A JP5980058B2 (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012195195A JP5980058B2 (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014052422A true JP2014052422A (en) | 2014-03-20 |
JP5980058B2 JP5980058B2 (en) | 2016-08-31 |
Family
ID=50610977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012195195A Expired - Fee Related JP5980058B2 (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5980058B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016090737A (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 株式会社リコー | Image forming apparatus and module start-up method in image forming apparatus |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10274901A (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Ricoh Co Ltd | Power controller |
JPH10301442A (en) * | 1997-04-23 | 1998-11-13 | Canon Inc | Heating device, fixing device and image forming device |
JP2003098901A (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-04 | Konica Corp | Image forming apparatus |
JP2003202769A (en) * | 2002-01-08 | 2003-07-18 | Konica Corp | Image forming apparatus and method for controlling image forming apparatus |
JP2003280446A (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Konica Corp | Image forming apparatus |
JP2006018192A (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2009198599A (en) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
JP2010286588A (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Canon Inc | Image forming apparatus |
-
2012
- 2012-09-05 JP JP2012195195A patent/JP5980058B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10274901A (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Ricoh Co Ltd | Power controller |
JPH10301442A (en) * | 1997-04-23 | 1998-11-13 | Canon Inc | Heating device, fixing device and image forming device |
JP2003098901A (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-04 | Konica Corp | Image forming apparatus |
JP2003202769A (en) * | 2002-01-08 | 2003-07-18 | Konica Corp | Image forming apparatus and method for controlling image forming apparatus |
JP2003280446A (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Konica Corp | Image forming apparatus |
JP2006018192A (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2009198599A (en) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
JP2010286588A (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Canon Inc | Image forming apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016090737A (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 株式会社リコー | Image forming apparatus and module start-up method in image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5980058B2 (en) | 2016-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9501003B2 (en) | Image forming apparatus | |
US20160216666A1 (en) | Image forming apparatus | |
JP6188552B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6351226B2 (en) | Image forming apparatus | |
US9915918B2 (en) | Image forming apparatus with fixing device detachably mounted thereto | |
JP5558786B2 (en) | High voltage power supply device and image forming apparatus | |
JP6797552B2 (en) | Image forming device | |
JP5980058B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2011107447A (en) | Image forming apparatus | |
US8023841B2 (en) | Fixing controller and image forming apparatus | |
US20080193155A1 (en) | Image forming apparatus and method of controlling a temperature of a fixing unit thereof | |
JP6465578B2 (en) | Image forming apparatus | |
US10503106B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP6800761B2 (en) | Image forming device | |
JP6071392B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6882006B2 (en) | Image forming device | |
JP5035056B2 (en) | FIXING DEVICE, IMAGE FORMING DEVICE, FIXING DEVICE CONTROL METHOD, AND FIXING DEVICE CONTROL PROGRAM | |
US7796908B2 (en) | Image forming apparatus and control method thereof | |
JP2015079108A (en) | Image forming apparatus | |
JP2018160965A (en) | Power supply device and image forming apparatus | |
JP6800762B2 (en) | Image forming device | |
JP5609691B2 (en) | Toner fixing unit, toner fixing method, and computer program | |
JP6269022B2 (en) | Heating control apparatus, image forming apparatus, and heating control method | |
JP4030498B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2013054277A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160622 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160628 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160726 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5980058 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |