JP2014092718A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,電子写真方式の画像形成装置に関する。さらに詳細には,シート上のトナー像を加熱しつつ加圧することにより定着させる定着装置において発生する副産物を少なくなるようにした画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus in which a by-product generated in a fixing device that fixes a toner image on a sheet by applying pressure while heating is reduced.
従来より,複写機やプリンター,ファクシミリ,またはこれらの機能を複合的に備える複合機等の画像形成装置では,シート上に転写されたトナー像を定着装置によって定着させることにより,シートに画像を形成している。定着装置は,一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップにシートを通過させつつ,その通過中のシートを加熱しつつ加圧することにより定着処理を行う。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copier, printer, facsimile, or a multi-function machine having a combination of these functions, an image is formed on a sheet by fixing the toner image transferred on the sheet with a fixing device. doing. The fixing device performs a fixing process by passing a sheet through a fixing nip formed by press-contacting a pair of fixing members and applying pressure while heating the passing sheet.
定着部材は,円筒状のローラーや,無端状のベルト部材などから構成される。また,これらローラーやベルト部材は一般に,基材の表面を覆う弾性層と、弾性層の表面を覆う表面層とを有する。 The fixing member includes a cylindrical roller, an endless belt member, and the like. These rollers and belt members generally have an elastic layer that covers the surface of the substrate and a surface layer that covers the surface of the elastic layer.
このような定着装置では近年,定着処理時において,超微粒子(UFP:UltraFine Particle)が発生することが知られている。具体的には,UFPは,定着処理時において,定着部材の弾性層を構成するシリコーン材料や,加熱されて溶融するトナーなどから発生していると考えられている。これに対し,例えば特許文献1には,定着装置付近より発生したUFPを回収するための技術が開示されている。特許文献1では,定着装置の排気を行うダクトに設けたフィルターに,シリコーンオイルを含浸させたものを用いている。特許文献1によれば,そのシリコーンオイルを含浸させたフィルターにより,定着装置から発生したUFPを効率良く回収することができるとされている。
In recent years, it is known that such a fixing device generates ultra fine particles (UFP) during the fixing process. Specifically, it is considered that UFP is generated from a silicone material constituting the elastic layer of the fixing member or a toner that melts by heating during the fixing process. On the other hand, for example,
ところで,上記した従来技術のように,UFPを回収するには,そのためのファンやフィルターなどの構成が必要である。つまり,UFPを回収するための構成の分,画像形成装置が高価なものとなってしまうという問題があった。また,発生したUFPのすべてを完全に回収することは困難である。このため,UFPの発生量自体を低減することが好ましい。 By the way, like the above-mentioned prior art, in order to collect the UFP, a configuration such as a fan or a filter for that purpose is required. That is, there is a problem that the image forming apparatus becomes expensive because of the configuration for collecting UFP. In addition, it is difficult to completely recover all the generated UFP. For this reason, it is preferable to reduce the generation amount of UFP itself.
ここで,定着装置の定着処理の温度を低くすることにより,UFPの発生量を少なくすることができる。一般的に,UFPの発生量は,定着装置の温度が高いほど,多くなるからである。また,定着温度を低くした場合には,シートの定着ニップでの通過速度は遅くされる。シートの定着ニップでの通過速度を遅くせずに定着温度を低くした場合,シート上に転写されたトナーを十分に加熱することができず,トナー像のシートへの定着不良が生じてしまうからである。 Here, the amount of UFP generated can be reduced by lowering the fixing processing temperature of the fixing device. This is because the amount of UFP generated generally increases as the temperature of the fixing device increases. Further, when the fixing temperature is lowered, the passing speed of the sheet at the fixing nip is slowed down. If the fixing temperature is lowered without slowing the passing speed of the sheet at the fixing nip, the toner transferred onto the sheet cannot be heated sufficiently, resulting in poor fixing of the toner image to the sheet. It is.
そして,シートの定着ニップでの通過速度を遅くすることによっても,単位時間当たりのUFPの発生量は少なくなる。加熱によって溶融するトナーの単位時間当たりの量が少なくなるからである。よって,定着温度を低くするとともに,シートの定着ニップでの通過速度を遅くすることにより,UFPの発生量を低減することができる。しかし,このようなUFPを抑制する制御を行う場合には,シートの定着ニップでの通過速度を遅くすることにより,画像形成の生産性が低下してしまう。このため,UFPを抑制する制御は,画像形成の生産性の観点からはできるだけ行わないほうが好ましい。 The amount of UFP generated per unit time is also reduced by slowing the sheet passing speed at the fixing nip. This is because the amount of toner melted by heating per unit time is reduced. Therefore, the amount of UFP generated can be reduced by lowering the fixing temperature and slowing the sheet passing speed at the fixing nip. However, when such control for suppressing UFP is performed, productivity of image formation is lowered by slowing the sheet passing speed at the fixing nip. For this reason, it is preferable that the control for suppressing UFP is not performed as much as possible from the viewpoint of productivity of image formation.
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは,画像形成の生産性を高く保ちつつ,UFPの発生量を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made for the purpose of solving the problems of the prior art described above. That is, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing the generation amount of UFP while maintaining high image forming productivity.
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は,未定着トナーを坦持するシートを通過させつつ,そのシートを加圧および加熱する定着処理によりトナー像をシート上に定着する定着装置と,機内での超微粒子の発生量を抑制させる対策を行わずに画像を形成する通常モードと,機内での超微粒子の発生量を予め決められた上限値以下に抑制させる対策を行いつつ画像を形成する超微粒子抑制モードとの切り替えを行う装置制御部とを有する画像形成装置であって,定着装置の温度を制御する定着温度制御部と,シートの定着装置での通過速度を制御する通過速度制御部と,画像形成装置における画像形成による超微粒子の発生量に影響する発生量状態値を出力する発生量状態値出力部と,画像形成を連続して行っている量を示す連続印刷状態値を出力する連続印刷状態値出力部と,装置制御部でのモード切替のための連続印刷状態値についての閾値であるモード切替値を,発生量状態値に応じて出力するモード切替値出力部とを有し,発生量状態値出力部は,超微粒子の発生量が多い状況ほど高い発生量状態値を出力するものであり,装置制御部は,画像形成時には,発生量状態値出力部より発生量状態値を取得し,モード切替値を,取得した発生量状態値によってモード切替値出力部より取得して定め,連続印刷状態値出力部より取得する連続印刷状態値が定めたモード切替値以下である場合には,通常モードで画像を形成し,連続印刷状態値出力部より取得する連続印刷状態値が定めたモード切替値を超えている場合には,超微粒子抑制モードで画像を形成し,超微粒子抑制モードで画像を形成する際には,定着温度制御部により,定着装置の温度を通常モードよりも低い温度とするとともに,通過速度制御部により,シートの定着装置での通過速度を通常モードよりも遅い通過速度とするものであることを特徴とする画像形成装置である。 The image forming apparatus of the present invention, which has been made for the purpose of solving this problem, fixes a toner image on a sheet by a fixing process in which the sheet carrying unfixed toner is passed and the sheet is pressurized and heated. The device, the normal mode in which images are formed without taking measures to suppress the amount of ultrafine particles generated in the machine, and the measures to suppress the amount of ultrafine particles generated in the machine to a predetermined upper limit value or less. An image forming apparatus having an apparatus control unit that switches to an ultrafine particle suppression mode for forming an image, and controls a fixing temperature control unit that controls a temperature of the fixing device and a sheet passing speed in the fixing device A passing speed control unit, a generation amount state value output unit that outputs a generation amount state value that affects the generation amount of ultrafine particles due to image formation in the image forming apparatus, and an amount of continuous image formation. A mode that outputs a continuous printing status value output unit that outputs a continuous printing status value and a mode switching value that is a threshold for the continuous printing status value for mode switching in the device control unit according to the generated amount status value The generation amount state value output unit outputs a higher generation amount state value when the amount of generated ultrafine particles is larger. The apparatus control unit outputs the generation amount state during image formation. The generation amount status value is acquired from the value output unit, the mode switching value is acquired and determined from the mode switching value output unit based on the acquired generation amount state value, and the continuous printing state value acquired from the continuous printing state value output unit is determined. If it is less than or equal to the mode switching value, the image is formed in the normal mode, and if the continuous printing state value acquired from the continuous printing state value output unit exceeds the set mode switching value, the ultrafine particle suppression mode Form an image with When forming an image in the ultrafine particle suppression mode, the fixing temperature control unit sets the temperature of the fixing device to a temperature lower than that in the normal mode, and the passing speed control unit sets the sheet passing speed in the fixing device to normal. An image forming apparatus characterized in that the passing speed is slower than that of the mode.
本発明の画像形成装置は,装置制御部により,通常モードと超微粒子抑制モードとを切り替えて画像形成を行うことができる。本発明の画像形成装置は,画像形成の開始時には,モード切替値を,発生量状態値によってモード切替値出力部より取得して定める。そして,連続印刷状態値が定めたモード切替値に到達するまでは,通常モードで画像形成を行う。 The image forming apparatus of the present invention can perform image formation by switching between the normal mode and the ultrafine particle suppression mode by the apparatus control unit. In the image forming apparatus of the present invention, at the start of image formation, the mode switching value is obtained from the mode switching value output unit based on the generated amount state value and determined. Then, image formation is performed in the normal mode until the continuous printing state value reaches the set mode switching value.
超微粒子抑制モードでは,シートの定着装置での通過速度が,通常モードよりも遅く設定されている。このため,超微粒子抑制モードにおいては,画像形成の生産性が,通常モードよりも低下してしまう。ここで,モード切替値出力部は,モード切替値を,発生量状態値に応じて出力する。発生量状態値出力部は,超微粒子の発生量が多い状況ほど,高い発生量状態値を出力する。すなわち,発生量状態値出力部は,超微粒子の発生量に応じた発生量状態値を出力する。このため,例えば,超微粒子の発生量が少ない状況であれば,モード切替値を高い値に定めることができる。よって,連続印刷状態値ができるだけ高い値となるまで通常モードで画像を形成することができる。これにより,画像形成の生産性を高く保つことができる。 In the ultrafine particle suppression mode, the sheet passing speed in the fixing device is set slower than in the normal mode. For this reason, in the ultrafine particle suppression mode, the productivity of image formation is lower than in the normal mode. Here, the mode switching value output unit outputs the mode switching value according to the generated amount state value. The generation amount state value output unit outputs a higher generation amount state value as the amount of generated ultrafine particles increases. That is, the generation amount state value output unit outputs a generation amount state value corresponding to the generation amount of ultrafine particles. For this reason, for example, if the amount of ultrafine particles generated is small, the mode switching value can be set to a high value. Therefore, an image can be formed in the normal mode until the continuous printing state value becomes as high as possible. Thereby, the productivity of image formation can be kept high.
また,複数のシートに連続して画像を形成する連続印刷により,連続印刷状態値が定めたモード切替値を超えた以後の画像形成においては,超微粒子抑制モードで行う。超微粒子抑制モードは,超微粒子の発生量を予め決められた上限値以下に抑制させる対策を行う制御モードである。よって,超微粒子の発生量を上限値以下に抑制することができる。 Further, in continuous printing in which images are continuously formed on a plurality of sheets, image formation after the continuous printing state value exceeds the set mode switching value is performed in the ultrafine particle suppression mode. The ultrafine particle suppression mode is a control mode in which measures are taken to suppress the generation amount of ultrafine particles below a predetermined upper limit value. Therefore, the generation amount of ultrafine particles can be suppressed to the upper limit value or less.
また,上記に記載の画像形成装置において,発生量状態値出力部は,前回の画像形成が完了したときから,装置制御部により画像形成が開始されたときまでに経過した待機時間を,発生量状態値として出力するものであることが好ましい。本発明者らは,待機時間によって,その後に開始される画像形成における超微粒子の発生量が異なることを発見した。すなわち,待機時間が長いほど,その後に開始された画像形成において発生する超微粒子の発生量が多くなることを見出した。このため,モード切替値出力部は,待機時間が長いほど,すなわち,発生量状態値が高いほど,低いモード切替値を出力する。よって,待機時間により異なる超微粒子の発生量について最適なモード切替値を定めることができ,画像形成の生産性を高く保ちつつ,超微粒子の発生量を上限値以下に抑制することができる。 Further, in the image forming apparatus described above, the generation amount state value output unit indicates the amount of standby time elapsed from the completion of the previous image formation until the start of image formation by the apparatus control unit. It is preferable to output it as a state value. The inventors of the present invention have found that the amount of ultrafine particles generated in the subsequent image formation varies depending on the waiting time. That is, it has been found that the longer the waiting time, the larger the amount of ultrafine particles generated in the image formation started thereafter. For this reason, the mode switching value output unit outputs a lower mode switching value as the standby time is longer, that is, as the generation amount state value is higher. Therefore, an optimum mode switching value can be determined for the amount of ultrafine particles generated depending on the standby time, and the amount of ultrafine particles generated can be suppressed below the upper limit value while maintaining high image forming productivity.
また,上記に記載の画像形成装置において,連続印刷状態値出力部は,装置制御部により画像形成が開始されたときから連続して画像形成が行われているシートの積算枚数を,連続印刷状態値として出力するものであってもよい。連続印刷に係るシートの積算枚数は,連続印刷に係る状態値を示す値として用いることができるからである。 Further, in the image forming apparatus described above, the continuous printing state value output unit calculates the cumulative number of sheets on which image formation has been performed continuously from the start of image formation by the apparatus control unit. It may be output as a value. This is because the cumulative number of sheets related to continuous printing can be used as a value indicating a state value related to continuous printing.
また,連続印刷状態値出力部は,装置制御部により画像形成が開始されたときから連続して画像形成が行われている経過時間を,連続印刷状態値として出力するものであってもよい。多くのシートに連続して画像を形成するほど,それに要する時間は長くなる。つまり,連続印刷の時間は,その連続印刷に係るシートの積算枚数が多くなるほど長くなる。このため,連続印刷の時間についても,連続印刷に係る状態値を示す値として用いることができるからである。 Further, the continuous printing state value output unit may output an elapsed time during which image formation is continuously performed from when the image forming is started by the apparatus control unit as a continuous printing state value. The longer an image is formed on many sheets, the longer it takes. That is, the continuous printing time becomes longer as the cumulative number of sheets related to the continuous printing increases. For this reason, the continuous printing time can also be used as a value indicating a state value related to continuous printing.
また,上記に記載の画像形成装置において,装置制御部は,上限値を,ユーザーからの入力によって決定するものであることが好ましい。超微粒子の発生量の上限値を高く設定するほど,画像形成の生産性を高くすることができる。しかし,画像形成装置は,例えば換気を十分に行えない環境などに設置される場合もある。このような場合,ユーザーによっては,画像形成の生産性を低下させても超微粒子の発生量を低減させたいことがある。よって,ユーザーにより,超微粒子の発生量の上限値を設定できることが好ましいのである。 In the image forming apparatus described above, it is preferable that the apparatus control unit determines the upper limit value by an input from a user. The higher the upper limit of the amount of ultrafine particles generated, the higher the productivity of image formation. However, the image forming apparatus may be installed in an environment where ventilation cannot be performed, for example. In such a case, some users may want to reduce the generation amount of ultrafine particles even if the productivity of image formation is reduced. Therefore, it is preferable that the upper limit of the amount of ultrafine particles generated can be set by the user.
また,上記に記載の画像形成装置において,装置制御部は,環境温度が低いほど,モード切替値を低く定めるものであることが好ましい。環境温度が低いほど,定着装置を加熱しなければならない。定着装置の温度を,トナー像をシートへ定着させるための適切な温度にするためである。そして,定着装置を加熱するほど,超微粒子の発生量は増える傾向にあるからである。 In the image forming apparatus described above, it is preferable that the apparatus control unit sets the mode switching value to be lower as the environmental temperature is lower. The lower the ambient temperature, the more the fixing device must be heated. This is because the temperature of the fixing device is set to an appropriate temperature for fixing the toner image to the sheet. This is because the amount of ultrafine particles tends to increase as the fixing device is heated.
また,上記に記載の画像形成装置において,装置制御部は,シートが定着装置を通過する際に定着装置から奪う熱量の少ない種類のものであるほど,モード切替値を低く定めるものであることが好ましい。例えば,シートの厚さが薄い場合には,そのシートが定着装置の通過時に定着装置より奪う熱量は少ない。このため,薄いシートを用いて連続印刷を行った場合には,厚いシートを用いた場合よりも,定着装置の温度は上昇しがちである。そして,その温度上昇により,超微粒子の発生量は増える傾向にあるからである。 Further, in the image forming apparatus described above, the apparatus control unit may set the mode switching value to be lower as the type of the sheet having a smaller amount of heat taken from the fixing apparatus when the sheet passes through the fixing apparatus. preferable. For example, when the sheet is thin, the sheet takes less heat than the fixing device when passing through the fixing device. For this reason, when continuous printing is performed using a thin sheet, the temperature of the fixing device tends to rise more than when a thick sheet is used. This is because the amount of ultrafine particles tends to increase as the temperature rises.
また,上記に記載の画像形成装置において,装置制御部は,シートの定着装置への通過方向と直行する方向の長さが短いほど,モード切替値を低く定めるものであることが好ましい。定着装置のシートの通過方向と直行する方向に設けられている通紙領域の長さは,その画像形成装置が対応するシートの最大のサイズに設定されている。このため,例えばA2サイズに対応した画像形成装置によりA4サイズのシートに画像形成を行った場合,定着装置の通紙領域には,シートと接触しない部分がある。そのシートと接触しない部分では,通過するシートにより奪われる熱量がわずかであるため,温度が上昇しがちである。そして,その温度上昇した部分では,その他の通紙領域よりも,超微粒子の発生量が増える傾向にあるからである。 In the image forming apparatus described above, it is preferable that the apparatus control unit sets the mode switching value to be lower as the length in the direction perpendicular to the sheet passing direction to the fixing apparatus is shorter. The length of the sheet passing area provided in the direction orthogonal to the sheet passing direction of the fixing device is set to the maximum size of the sheet corresponding to the image forming apparatus. For this reason, for example, when an image is formed on an A4 size sheet by an image forming apparatus corresponding to the A2 size, the sheet passing area of the fixing device has a portion not in contact with the sheet. In the portion that does not come into contact with the sheet, the amount of heat taken away by the passing sheet is small, so the temperature tends to rise. This is because the amount of generated ultrafine particles tends to increase in the portion where the temperature has risen, compared to the other paper passing regions.
また,上記に記載の画像形成装置において,装置制御部は,画像形成に係るシートの面積に占めるトナー像の面積の割合であるカバレッジが高いほど,モード切替値を低く定めるものであることが好ましい。画像形成に係るカバレッジが高いほど,加熱によって溶融するトナーの単位時間当たりの量が多くなる。よって,画像形成に係るカバレッジが高いほど,超微粒子の発生量は増える傾向にあるからである。 In the image forming apparatus described above, it is preferable that the apparatus control unit sets the mode switching value to be lower as the coverage, which is the ratio of the area of the toner image to the area of the sheet related to image formation, is higher. . The higher the coverage for image formation, the greater the amount of toner melted by heating per unit time. Therefore, the higher the coverage for image formation, the greater the amount of ultrafine particles generated.
また,上記に記載の画像形成装置において,トナー像を形成する複数の画像形成部を有し,装置制御部は,複数の画像形成部により画像形成を行う場合には,1つの画像形成部により画像形成を行う場合よりも,モード切替値を低く定めるものであることが好ましい。例えば,各色のトナー像を形成する複数の画像形成部により多層のトナー像をシートに定着させてカラー画像を形成する場合には,1つの画像形成部により単層のトナー像をシートに定着させてモノクロ画像を形成する場合よりも,定着温度が高めに設定されることがある。各色のトナー像が重なる多層のトナー像を定着させるためである。そして,定着装置の温度が高いことにより,超微粒子の発生量が増える傾向にあるからである。 Further, the image forming apparatus described above has a plurality of image forming units that form toner images, and the apparatus control unit uses one image forming unit when image forming is performed by a plurality of image forming units. It is preferable that the mode switching value is set lower than when image formation is performed. For example, when a color image is formed by fixing a multi-layered toner image on a sheet by a plurality of image forming units that form toner images of respective colors, a single-layer toner image is fixed on the sheet by one image forming unit. Thus, the fixing temperature may be set higher than when a monochrome image is formed. This is to fix a multilayer toner image in which the toner images of the respective colors overlap. This is because the amount of ultrafine particles tends to increase due to the high temperature of the fixing device.
また,上記に記載の画像形成装置において,装置制御部は,光沢画像を形成する場合には,光沢画像でない画像を形成する場合よりもモード切替値を低く定めるとともに,通過速度制御部により,通常モードおよび超微粒子抑制モードのいずれのシートの定着装置での通過速度についても,光沢画像でない画像を形成する場合よりも遅い通過速度とするものであることが好ましい。光沢画像を形成する場合には,光沢画像でない画像を形成する場合よりも,シートの定着装置での通過速度は遅く設定される。トナーを均一に溶融させるためである。そして,シートの定着装置での通過速度を遅くすることにより,シートが定着装置から奪う単位時間当たりの熱量は少なくなる。これにより,定着装置の温度が上昇しやすく,超微粒子の発生量が増える傾向にあるからである。 In the image forming apparatus described above, the apparatus control unit sets the mode switching value lower when forming a glossy image than when forming an image that is not a glossy image, and the normal speed is controlled by the passage speed control unit. It is preferable that the passing speed of the sheet in either the mode or the ultrafine particle suppression mode in the fixing device is a slower passing speed than that in the case of forming an image that is not a glossy image. When forming a glossy image, the sheet passing speed in the fixing device is set slower than when forming a non-glossy image. This is for uniformly melting the toner. By reducing the sheet passing speed in the fixing device, the amount of heat per unit time taken by the sheet from the fixing device is reduced. This is because the temperature of the fixing device is likely to rise, and the amount of ultrafine particles generated tends to increase.
本発明によれば,画像形成の生産性を高く保ちつつ,UFPの発生量を低減することのできる画像形成装置が提供されている。 According to the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of reducing the amount of UFP generated while maintaining high image forming productivity.
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,電子写真方式のプリンターにおいて本発明を具体化したものである。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is embodied in an electrophotographic printer.
図1に,本形態の画像形成装置1の概略構成を示す。画像形成装置1は,中間転写ベルト30を有する,いわゆるタンデム方式のカラープリンターである。中間転写ベルト30は導電性を有する無端状のベルト部材であり,その図1中両端部がローラー31,32によって支持されている。画像形成時には,図1中右側のローラー31が反時計回りに回転駆動される。これにより,中間転写ベルト30および図1中左側のローラー32はそれぞれ,図中に矢印で示す方向に従動回転する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an
中間転写ベルト30のうち,図1中右側のローラー31に支持されている部分の外周面には,2次転写ローラー40が設けられている。2次転写ローラー40は,中間転写ベルト30へ向けて軸と垂直の方向(図1中左向き)に圧接されている。中間転写ベルト30と2次転写ローラー40とが接触している部分には,中間転写ベルト30上のトナー像を用紙Pに転写させる転写ニップN1が形成されている。2次転写ローラー40は,画像形成時には,回転する中間転写ベルト30への圧接による摩擦力によって従動回転する。
A
また,中間転写ベルト30のうち,図1中左側のローラー32に支持されている部分の外周面には,ベルトクリーナー41が設けられている。ベルトクリーナー41は中間転写ベルト30の外周面に圧接されている。また,その圧接によって接触している部分により,転写ニップN1において用紙Pに転写されなかった転写残トナーなどを回収する回収領域42が形成されている。
Also, a
中間転写ベルト30の図1中下部には左から右に向かって順に,イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の画像形成部10Y,10M,10C,10Kが配置されている。画像形成部10Y,10M,10C,10Kはいずれも,該当色のトナー像を形成して中間転写ベルト30上に転写するためのものである。画像形成部10Y,10M,10C,10Kはいずれも,その構成は同じである。このため,図1では,画像形成部10Yによって代表して符号をつけている。
In the lower part of the
画像形成部10Y,10M,10C,10Kは,円筒状の静電潜像担持体である感光体11,および,その周囲に配置された帯電器12,現像装置14,および感光体クリーナー16を有している。また,感光体11と中間転写ベルト30を挟んで対向する位置には,1次転写ローラー15が配置されている。さらに,各色の画像形成部10Y,10M,10C,10Kの図1中下方には,露光装置13が配置されている。帯電器12は,感光体11の表面を均一に帯電させるためのものである。露光装置13は,画像データに基づいたレーザー光を各感光体11の表面に照射させ、静電潜像を形成するためのものである。現像装置14は,収容しているトナーを感光体11の表面に付与するためのものである。
Each of the
1次転写ローラー15は,中間転写ベルト30へ向けて軸と垂直の方向(図1中下向き)に圧接されている。この圧接により,中間転写ベルト30と各感光体11とが接触している部分にはそれぞれ,各色の感光体11上のトナー像を中間転写ベルト30上に転写させる1次転写ニップが形成されている。感光体クリーナー16は,感光体11上から中間転写ベルト30上に転写されなかったトナーを回収するためのものである。
The
なお,図1では,帯電器12としてローラー形状をしたローラー帯電方式のものを示しているが,本発明はこれに限るものではない。コロナ放電方式の帯電チャージャー,ブレード状の帯電部材,またはブラシ状の帯電部材等を用いても良い。また,感光体クリーナー16として,板状でその一端部が感光体11の外周面に接触しているものを示しているが,本発明はこれに限るものではない。その他のクリーニング部材,例えば固定ブラシ,回転ブラシ,ローラーまたはそれらのうちの複数の部材を組み合わせたものを使用することができる。あるいは,感光体11上の未転写トナーを現像装置14により回収するクリーナーレス方式を採用すれば,感光体クリーナー16はなくてもよい。
Although FIG. 1 shows a roller charging
また,中間転写ベルト30の図1中上方には,各色のトナーを収容したホッパー17Y,17M,17C,17Kが配置されている。これらに収容されている各色のトナーはそれぞれ,該当色の現像装置14へと適宜補給される。
Further,
中間転写ベルト30の回転方向における画像形成部10Kの下流側であって転写ニップN1の上流側の位置には,中間転写ベルト30上に転写されたトナー像の像濃度を検出するための濃度センサー20が設けられている。濃度センサー20は,中間転写ベルト30の外周面を検出位置としている。濃度センサー20は,例えば画像濃度の調整に用いられる,検出位置に向かって光を照射する投光部とその反射光を受光する受光部とを有するものである。
A density sensor for detecting the image density of the toner image transferred onto the
画像形成装置1の下部には,着脱可能な給紙カセット51が装着されている。給紙カセット51の図1中右側より上方に向かっては,搬送経路50が設けられている。そして,給紙カセット51に積載により収容された用紙Pは,その最上部のものより1枚ずつ給紙ローラー52によって搬送経路50に送り出されるようになっている。給紙ローラー52により送り出された用紙Pの搬送経路50には,1対のレジストローラー53,転写ニップN1,定着装置100,排紙ローラー54がこの順で配置されている。搬送経路50のさらに下流側である画像形成装置1の上面には,排紙部55が設けられている。レジストローラー53は,用紙Pを転写ニップN1へ送り出すタイミングを調整するためのものである。定着装置100は,定着ニップN2において用紙Pを加熱しつつ加圧することにより,用紙Pに転写されたトナー像の定着処理を行うためのものである。
A detachable
次に,本形態の画像形成装置1による,通常の画像形成動作の一例について簡単に説明
する。以下の説明は,給紙カセット51に収容されている用紙Pに,4色のトナーを用い
てカラー画像を形成する場合における画像形成動作の一例である。なお,後述する通常モードおよびUFP抑制モードのいずれにおいても,画像形成動作の手順については同じである。
Next, an example of a normal image forming operation by the
通常のカラー画像の形成時には,まず,中間転写ベルト30および各色の感光体11はそれぞれ,図1に矢印で示す向きに所定の周速度で回転される。そして,感光体11の外周面は,帯電器12によりほぼ一様に帯電される。帯電された感光体11の外周面には,露光装置13によって画像データに応じた光が投射され,静電潜像が形成される。続いて,静電潜像は現像装置14によって現像され,感光体11上にはトナー像が形成される。
When a normal color image is formed, first, the
各感光体11上に形成されたトナー像は,1次転写ローラー15によって中間転写ベルト30上に転写(1次転写)される。これにより,中間転写ベルト30上には,イエロー,マゼンタ,シアン,ブラックのトナー像がこの順で重ね合わされる。そして,重ね合わされた4色のトナー像は,中間転写ベルト30の回転によって転写ニップN1に搬送される。また,中間転写ベルト30に転写されず,1次転写ローラー15を過ぎた後も感光体11上に残留している転写残トナーは,感光体クリーナー16によって掻き取られ,感光体11上から除去される。
The toner image formed on each photoconductor 11 is transferred (primary transfer) onto the
一方,給紙カセット51に収容されている用紙Pは,最上部のものから1枚ずつ搬送経
路50に引き出される。引き出された用紙Pは,搬送経路50に沿って転写ニップN1に搬送される。用紙Pの転写ニップN1への突入タイミングは,中間転写ベルト30上のトナー像の転写ニップN1への突入タイミングと一致するように,レジストローラー53によって調整される。これにより,転写ニップN1において,重ね合わされた4色のトナー像が用紙Pに転写(2次転写)される。
On the other hand, the paper P stored in the
トナー像が転写された用紙Pは,さらに搬送経路50の下流側へと搬送される。つまり,用紙Pは,定着装置100によってトナー像が定着された後,排紙ローラー54によって排紙部55に排出される。なお,転写ニップN1を通過した後も中間転写ベルト30上に残留する転写残トナーは,回収領域42においてベルトクリーナー41によって回収される。これにより,中間転写ベルト30上から除去される。
The paper P on which the toner image has been transferred is further conveyed downstream of the
図2に,画像形成装置1の制御構成の概略を示す。画像形成装置1は,装置制御部60,システム速度制御部70,定着温度制御部80,コントローラー部90を有している。装置制御部60は,装置全体の制御処理を行うCPU61と,記憶部62と,待機時間カウント部63と,連続印刷カウント部64とを有している。
FIG. 2 shows an outline of the control configuration of the
本形態の記憶部62には,後に詳述する閾値テーブル65が記憶されている。CPU61は,ユーザーにより入力された印刷ジョブや装置各部の状態などに基づいて,画像形成装置1の画像形成動作に係る演算を行うものである。また,CPU61は,記憶部62の閾値テーブル65などに基づいて,通常モードとUFP抑制モードとの間での切り替えを指示する。
The
通常モードは,通常の画像形成動作を行うためのモードである。UFP抑制モードは,通常モードよりも定着装置100の温度が低く設定されているモードである。さらに,UFP抑制モードでは,通常モードよりも画像形成の速度が遅く設定されている。なお,本形態では,印刷ジョブが入力された画像形成の開始時には,画像形成装置1の制御モードは通常モードに設定されている。
The normal mode is a mode for performing a normal image forming operation. The UFP suppression mode is a mode in which the temperature of the fixing
待機時間カウント部63は,画像形成装置1において画像形成動作が行われていない待機時間をカウントし,その待機時間をCPU61に送信するためのものである。つまり,待機時間カウント部63は,画像形成装置1が,入力された印刷ジョブに係る画像形成動作を完了して待機状態となったときに待機時間のカウントを開始する。そして,待機時間のカウントの開始後に入力された印刷ジョブに係る画像形成動作が開始されるときまでにカウントしている待機時間を,CPU61に送信する。
The standby
連続印刷カウント部64は,画像形成装置1が,複数枚の用紙Pに連続して画像を形成している状態値をカウントし,その状態値をCPU61に送信するためのものである。本形態の連続印刷カウント部64は,連続して画像を形成している状態値として,連続印刷枚数をカウントする。すなわち,本形態の連続印刷カウント部64は,画像形成が開始されてから連続して画像形成がなされた用紙Pの積算枚数である連続印刷枚数を,用紙Pに画像形成がなされる毎に,CPU61に送信する。なお,本形態の連続印刷カウント部64は,1つの印刷ジョブに係る画像形成において連続して行った用紙Pの積算の枚数を,連続印刷枚数としてカウントする。
The continuous
システム速度制御部70は,感光体11の回転による感光体11表面の移動速度,ローラー31の回転による中間転写ベルト30表面の移動速度,搬送経路50を搬送される用紙Pの搬送速度などのシステム速度が,いずれも同じ速度となるように制御する。システム速度制御部70が制御するシステム速度により,用紙Pの定着装置100の定着ニップN2での通過速度は制御されている。また,システム速度制御部70は,装置制御部60が指示する速度で画像形成が行われるように,システム速度のすべてを制御する。例えば,装置制御部60において通常モードからUFP抑制モードへの切り替えがなされた場合,システム速度制御部70は,システム速度のすべてを遅くするような制御を行う。これにより,通常モードからUFP抑制モードへ切り替えられた場合には,用紙Pの定着装置100の定着ニップN2での通過速度についても遅くされる。
The system
定着温度制御部80は,後述する定着装置100の温度を,定着処理を行うための所定温度に自動制御するためのものである。すなわち,定着温度制御部80は,装置制御部60が指示する定着温度が保たれるように,定着装置100の温度を自動制御する。また,装置制御部60において通常モードからUFP抑制モードへの切り替えがなされた場合,定着温度制御部80は,定着装置100の温度を低下させるような制御を行う。
The fixing
コントローラー部90は,外部のパソコンなどに接続されて指示入力を受けるものである。例えば,画像形成の指令をパソコンから受信することにより,画像形成装置1には印刷ジョブが発生する。さらに,装置制御部60とコントローラー部90とで,ドットカウンター値などの各種の情報がやりとりされる。
The
次に,本形態の定着装置100について説明する。図3は,定着装置100の概略構成図である。定着装置100は,定着ローラー110,加圧ローラー120,誘導加熱装置130を有する電磁誘導加熱方式の定着器である。定着ローラー110と加圧ローラー120とは平行に配置され,いずれも回転可能に支持されている。また,定着ローラー110および誘導加熱装置130は,定着ニップN2を通過する用紙Pのトナー像を坦持している面の側に配置されている。定着ローラー110および誘導加熱装置130は,定着ニップN2を通過する用紙Pを加熱するための加熱側の構成である。
Next, the fixing
一方,加熱側の構成と搬送経路50を挟んで対向する加圧側の加圧ローラー120は,定着ローラー110へ向けて軸と垂直の方向に圧接されている。これにより,定着ローラー110と加圧ローラー120との間には,用紙Pに定着処理を行う定着ニップN2が形成されている。
On the other hand, the
定着ローラー110の最外周は,定着ニップN2を通過した用紙Pが張り付いたままとならないよう,離型性の高い表面層111により構成されている。表面層111の内周側には,定着ローラー110の外周面と用紙Pとの密着性を高めるための弾性層112が設けられている。また,定着ローラー110の最も内側は,十分な強度と耐熱性を有する基材である芯金113により構成されている。
The outermost periphery of the fixing roller 110 is constituted by a surface layer 111 having high releasability so that the paper P that has passed through the fixing nip N2 does not remain stuck. On the inner peripheral side of the surface layer 111, an elastic layer 112 for improving the adhesion between the outer peripheral surface of the fixing roller 110 and the paper P is provided. Further, the innermost side of the fixing roller 110 is constituted by a
加圧ローラー120においても,その最外周は離型性の高い表面層121により構成されている。また表面層121の内周側には,弾性層122が設けられている。さらに加圧ローラー120の最も内側は,芯金123により構成されている。
Also in the
本形態では,定着ローラー110および加圧ローラー120の表面層111,121にはいずれも,PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブを用いている。なおこの他にも,表面層111,121として,PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)等のフッ素系樹脂材料を,フッ素系チューブまたはフッ素系コーティングとして用いることもできる。
In this embodiment, PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) tubes are used for the surface layers 111 and 121 of the fixing roller 110 and the
また本形態では,定着ローラー110および加圧ローラー120の弾性層112,122にはいずれも,シリコーンゴムを用いている。なお,シリコーンゴムの発泡体であるシリコーンゴムスポンジなど,その他のシリコーン材料を用いることもできる。
In this embodiment, silicone rubber is used for the
誘導加熱装置130は,定着ローラー110の軸方向に沿って配置されており,図3に示すように定着ローラー110の外周と対面している。誘導加熱装置130は高周波インバーター131と接続されている。誘導加熱装置130は,高周波インバーター131から供給される高周波電力により磁界を発生させ,その磁界により定着ローラー110を発熱させる。
The
定着ローラー110の図3中下方には,温度センサー140が近接して配置されている。温度センサー140は,例えば非接触の赤外線センサーなど,定着ローラー110の表面温度を測定するためのものである。また,高周波インバーター131および温度センサー140は,定着温度制御部80と接続されている。
Below the fixing roller 110 in FIG. 3, a
そして定着処理時には,定着温度制御部80は,定着ローラー110の表面温度が,装置制御部60より指示される所定の定着温度となるような制御を行う。詳細には,定着温度制御部80は,温度センサー140が検出する定着ローラー110の表面温度を基に,高周波インバーター131から誘導加熱装置130に供給される電力を制御する。これにより,定着ローラー110の表面温度は,定着処理を行うための所定の定着温度に自動制御される。
During the fixing process, the fixing
以上のような定着装置100では,トナー像を担持した用紙Pに定着処理を行う際,超微粒子(UFP)が発生する。UFPは,一般的には,100nm以下の粒径のものである。UFPは,具体的には,定着処理時において,定着ローラー110や加圧ローラー120の弾性層112,122から発生する。すなわち,定着ローラー110および加圧ローラー120が定着処理時に加熱されることにより,その弾性層112,122をなすシリコーンゴムから揮発成分であるシロキサンが生成される。そして,生成されたシロキサンが凝集することにより,UFPが発生するものと解されている。なお,シリコーンゴムに限らず,例えばシリコーンスポンジなど,その他のシリコーン材料を用いた場合にもUFPが発生する。
In the
また,UFPはトナーからも発生する。用紙Pに担持されたトナーは,定着処理時には加熱しつつ加圧されることにより溶融し,用紙Pに定着される。例えば,その溶融する際のトナーより,UFPが発生するのである。 UFP is also generated from toner. The toner carried on the paper P is melted by being pressurized while being heated during the fixing process, and is fixed on the paper P. For example, UFP is generated from the toner at the time of melting.
図4に実線で示すのは,画像形成装置1において,通常モードで連続印刷を行った場合のUFPの発生量である。図4の横軸に示す連続印刷枚数は,連続して画像形成を行ったときの用紙Pの積算の枚数である。縦軸に示すUFPの発生率は,連続印刷中におけるUFPの発生個数を測定した値である。なお,縦軸のUFPの発生率については,測定器によって測定時に検知されたUFPの発生個数を示しており,その測定時までに検知されたUFPの発生個数の積算値を表したものではない。図4に実線で示すように,通常モードで連続印刷を行った場合には,その連続印刷枚数の増加とともに,単位時間当たりのUFPの発生量が多くなることが分かる。
A solid line in FIG. 4 indicates the amount of UFP generated when continuous printing is performed in the normal mode in the
そこで例えば,図4にLで示すようにUFPの発生率の上限値を設定する。これより,通常モード時の画像形成装置1におけるUFPの発生率は,連続印刷枚数がn2のときに,上限値Lに到達することが分かる。そして,画像形成装置1では,UFPの発生率が上限値L以下となるように制御を行う。
Therefore, for example, an upper limit value of the occurrence rate of UFP is set as indicated by L in FIG. From this, it can be seen that the UFP occurrence rate in the
詳細には,連続印刷枚数がn2に到達する前に,制御モードを通常モードからUFP抑制モードへ切り替える。その制御モードを切り替えるときの連続印刷枚数を,モード切替枚数という。モード切替枚数は,UFPの発生率を上限値L以下に抑制しつつ,できるだけ多くの枚数の用紙Pに対して通常モードで連続印刷できるように設定された連続印刷枚数の閾値である。例えば,図4においては,モード切替枚数をn1で示している。モード切替枚数n1は,図4に示すように,n2よりも少ない連続印刷枚数の値である。そして,連続印刷枚数がモード切替枚数n1のときに,制御モードをUFP抑制モードへ切り替え,定着装置100の定着温度を低下させるとともに,画像形成装置1のシステム速度を遅くする。
Specifically, the control mode is switched from the normal mode to the UFP suppression mode before the continuous print number reaches n2. The continuous printing number when switching the control mode is referred to as mode switching number. The mode switching sheet number is a threshold value of the continuous printing number set so that continuous printing can be performed in the normal mode on as many sheets P as possible while the UFP occurrence rate is suppressed to the upper limit value L or less. For example, in FIG. 4, the mode switching number is indicated by n1. As shown in FIG. 4, the mode switching sheet number n1 is a value of the continuous printing sheet number smaller than n2. When the continuous printing number is the mode switching number n1, the control mode is switched to the UFP suppression mode, the fixing temperature of the fixing
UFPの発生量は,定着装置100の定着温度を低くすることにより少なくなる。また,システム速度を通常モードの速度としたまま,定着温度のみを通常モードよりも低下させた場合,トナーの加熱が不十分であることにより,トナー像の用紙Pへの定着不良が生じるおそれがある。このため,UFP抑制モードでは,低い定着温度でもトナーを十分に加熱できるようにするため,システム速度が通常モードよりも遅く設定されている。
The amount of UFP generated is reduced by lowering the fixing temperature of the fixing
また,システム速度を遅くすることにより,用紙Pに担持されているトナー像の定着ニップN2での通過速度は遅くなる。これにより,定着ニップN2において溶融するトナーの単位時間あたりの量は少なくなる。つまり,システム速度を遅くすることによっても,単位時間当たりのUFPの発生量は少なくなる。よって,通常モードからUFP抑制モードへ切り替えることにより,UFPの発生量を低減することができるのである。 Further, by reducing the system speed, the passing speed of the toner image carried on the paper P at the fixing nip N2 is reduced. As a result, the amount of toner melted in the fixing nip N2 per unit time is reduced. In other words, the amount of UFP generated per unit time is reduced by reducing the system speed. Therefore, the amount of UFP generated can be reduced by switching from the normal mode to the UFP suppression mode.
なお,連続印刷枚数がモード切替枚数n1のときに通常モードからUFP抑制モードへ切り替えた場合のその後のUFPの発生率の推移を,図4に破線で示している。そして,図4に破線で示すように,UFP抑制モードへ切り替えた後のUFPの発生率は,上限値L以下に抑制されている。また,UFPの発生率の上限値Lは,例えば,30000個/cm3・secに設定することができる。 The transition of the UFP occurrence rate after switching from the normal mode to the UFP suppression mode when the continuous printing number is the mode switching number n1 is shown by a broken line in FIG. Then, as indicated by a broken line in FIG. 4, the UFP occurrence rate after switching to the UFP suppression mode is suppressed to an upper limit value L or less. Further, the upper limit L of the UFP occurrence rate can be set to 30000 / cm 3 · sec, for example.
ここにおいて,本発明者らは,通常モードで連続印刷を行った場合のUFPの発生量は,画像形成開始前の待機時間によって異なることを発見した。図5は,3時間待機させた場合と1時間待機させた場合とにおける画像形成装置1について,それぞれ通常モードで連続印刷を行ったときのUFPの発生量を測定した結果を示したものである。図5に細い実線で示すのは,画像形成装置1を3時間待機させた後,通常モードで連続印刷を行ったときのUFPの発生率の推移である。図5に太い実線で示すのは,画像形成装置1を1時間待機させた後,通常モードで連続印刷を行ったときのUFPの発生率の推移である。
Here, the present inventors have found that the amount of UFP generated when continuous printing is performed in the normal mode differs depending on the waiting time before the start of image formation. FIG. 5 shows the results of measuring the amount of UFP generated when continuous printing is performed in the normal mode for the
図5に示すように,通常モードで連続印刷を行ったときのUFPの発生率は,3時間待機した後の方が,1時間だけ待機した後よりも多くなる傾向にあることが分かる。つまり,本発明者らは,待機時間が長いほど,その後の連続印刷時に発生するUFPの量が多くなることを見出した。なお,UFPの発生率の推移は,待機時間が3時間以上の場合には,図5に細い実線で示す3時間の場合とほぼ同じ傾向であることが分かった。 As shown in FIG. 5, it can be seen that the UFP occurrence rate when performing continuous printing in the normal mode tends to increase after waiting for 3 hours than after waiting for only 1 hour. That is, the present inventors have found that the longer the waiting time, the larger the amount of UFP generated during subsequent continuous printing. It has been found that the transition of the UFP occurrence rate has almost the same tendency when the standby time is 3 hours or more as in the case of 3 hours shown by a thin solid line in FIG.
前述したように,UFP抑制モードでは,通常モードよりもシステム速度が遅く設定されている。このため,通常モードからUFP抑制モードに切り替えるモード切替枚数は,生産性の観点からは,多い連続印刷枚数に設定されているほど好ましい。モード切替枚数が多いほど,多くの画像形成を通常モードで行うことができるため,画像形成の生産性を高く保つことができるからである。 As described above, in the UFP suppression mode, the system speed is set slower than in the normal mode. For this reason, it is preferable that the mode switching number of sheets to be switched from the normal mode to the UFP suppression mode is set to a large number of continuous printing sheets from the viewpoint of productivity. This is because as the number of mode switching sheets increases, more image formation can be performed in the normal mode, so that the productivity of image formation can be kept high.
そして,図5に示すように,3時間待機させた後の画像形成装置1では,連続印刷枚数がn4のときに上限値Lに到達している。そして,UFPの発生率を上限値L以下に抑制するため,待機時間が3時間のときには,モード切替枚数を,連続印刷枚数がn4よりも少ない連続印刷枚数に設定しなければならない。なお,図5において,待機時間が3時間のときのモード切替枚数をn3で示している。また,3時間待機させた後の画像形成装置1において,連続印刷枚数がモード切替枚数n3のときに通常モードからUFP抑制モードへ切り替えた場合のその後のUFPの発生率の推移を,図5に破線で示している。
As shown in FIG. 5, in the
これに対し,1時間だけ待機させた後の画像形成装置1では,連続印刷枚数がn4よりも多いn6のときに上限値Lに到達している。このため,待機時間が1時間のときには,モード切替枚数を,n6より少ない連続印刷枚数に設定すれば足りる。待機時間が1時間のときのモード切替枚数を,図5にn5で示している。また,1時間待機させた後の画像形成装置1において,連続印刷枚数がモード切替枚数n5のときに通常モードからUFP抑制モードへ切り替えた場合のその後のUFPの発生率の推移を,図5に破線で示している。
On the other hand, in the
図5に破線で示すように,待機時間が1時間および3時間のいずれの場合においても,UFP抑制モードへ切り替えた後のUFPの発生率は,上限値L以下に抑制されている。そして,図5に示すように,待機時間が1時間のときのモード切替枚数n5は,待機時間が3時間のときのモード切替枚数n3よりも多い連続印刷枚数の値である。つまり,待機時間が1時間の場合には,待機時間が3時間の場合よりも,モード切替枚数を,多い連続印刷枚数の値に設定することができる。すなわち,連続して画像形成を行う場合において,待機時間が短いほど,通常モードからUFP抑制モードに切り替えるモード切替枚数を,多い連続印刷枚数の値に設定できることが分かった。 As shown by a broken line in FIG. 5, the occurrence rate of UFP after switching to the UFP suppression mode is suppressed to the upper limit value L or lower in both cases where the standby time is 1 hour and 3 hours. As shown in FIG. 5, the mode switching number n5 when the standby time is 1 hour is a value of the continuous printing number that is larger than the mode switching number n3 when the standby time is 3 hours. That is, when the standby time is 1 hour, the mode switching number can be set to a larger value for continuous printing than when the standby time is 3 hours. That is, in the case where image formation is continuously performed, it has been found that the shorter the standby time, the greater the number of mode switching sheets that can be switched from the normal mode to the UFP suppression mode.
そこで,本発明者らは,異なる時間待機させた画像形成装置1についてそれぞれ通常モードで連続印刷を行い,待機時間ごとのUFPの発生率と連続印刷枚数との関係を求めた。さらにそれらの関係より,待機時間ごとに,モード切替枚数を求めた。求めた待機時間とモード切替枚数との関係を,図6に示す。図6に示すように,待機時間が短いほど,その待機時間に対応するモード切替枚数は多くなっている。そして,本形態の画像形成装置1の記憶部62には,図6に示す待機時間とモード切替枚数との関係が,閾値テーブル65として記憶されている。
Therefore, the inventors performed continuous printing in the normal mode for each of the
次に,本形態の画像形成装置1における,画像形成動作の手順について,図7のフローチャートにより説明する。図7に示すように,画像形成装置1のCPU61は,印刷ジョブに係る画像形成の指示があると,まず,待機時間カウント部63より待機時間を取得する(S101)。また,連続印刷カウント部64の値の初期化を行う(S102)。次に,取得した待機時間により記憶部62に記憶されている閾値テーブル65(図6)を参照し,モード切替枚数を決定する(S103)。例えば,待機時間が50分であった場合には,図6に示すように,モード切替枚数は160枚に決定される。
Next, the procedure of the image forming operation in the
続いて,CPU61は,連続印刷カウント部64より連続印刷枚数を取得する(S104)。また,取得した連続印刷枚数と決定したモード切替枚数とを比較しつつ,画像形成動作を行う。すなわち,まず,連続印刷枚数がモード切替枚数以下である場合には(S105:YES),画像形成の開始時に設定されている通常モードにより画像形成を行う(S106)。また,連続印刷カウント部64は,用紙Pに対して画像が形成される毎にこれをカウントし,連続印刷枚数の値を1枚だけ増やす(S107)。そして,入力されている印刷ジョブに係る枚数の画像形成が完了していない場合には(S108:NO),ステップ104に戻り,次の用紙Pを用いて画像形成を行う。
Subsequently, the
一方,通常モードで連続して画像形成を行うことにより連続印刷枚数がモード切替枚数よりも多くなった場合には(S105:NO),制御モードを通常モードからUFP抑制モードへと切り替える(S109)。これにより,定着温度制御部80は,定着装置100の定着温度を通常モードの定着温度よりも低くする。さらに,システム速度制御部70は,システム速度を通常モードのシステム速度よりも遅くする。そして,UFP抑制モードにより,印刷ジョブに係る残りの枚数の画像形成動作を行う(S110)。
On the other hand, when the number of continuous prints is larger than the mode switching number by performing image formation continuously in the normal mode (S105: NO), the control mode is switched from the normal mode to the UFP suppression mode (S109). . Accordingly, the fixing
通常モードにより印刷ジョブに係る枚数の画像形成が完了した場合(S108:YES),あるいは,通常モードから切り替えられたUFP抑制モードにより印刷ジョブに係る枚数の画像形成が完了した場合には(S111:YES),画像形成装置1の定着装置100などの各部の終了処理を行う(S112)。また,定着装置100などの各部の終了処理が完了するとともに,待機時間カウント部63の待機時間を初期化する(S113)そして,待機時間カウント部63によって待機時間のカウントが開始されるとともに(S114),画像形成装置1は待機状態となる。
When image formation for the number of print jobs is completed in the normal mode (S108: YES), or when image formation for the number of print jobs is completed in the UFP suppression mode switched from the normal mode (S111: YES), end processing of each unit such as the fixing
以上のように,本形態の画像形成装置1では,まず,連続印刷枚数が決定したモード切替枚数に到達するまで,通常モードで定着処理を行いつつ連続印刷を行う。また,連続印刷枚数が決定したモード切替枚数を超えた以後の画像形成においては,UFP抑制モードにより定着処理を行う。モード切替枚数は,画像形成が開始されたときの待機時間に基づいて閾値テーブル65により決定されている。このため,待機時間により異なるUFPの発生量を上限値L以下に抑制しつつ,できるだけ多くの枚数の画像形成を,生産性の高い通常モードで行うことができる。
As described above, in the
また,連続印刷が開始されたときからその連続印刷が継続されている連続印刷時間は,連続印刷枚数が多くなるほど長くなる。多くの用紙Pに連続して画像を形成するほど,それに要する時間は長くなるからである。よって,記憶部62に記憶されている閾値テーブル65としては,図6に示す待機時間とモード切替枚数との関係の代わりに,図8に示すような待機時間とモード切替時間との関係を用いることもできる。モード切替時間は,連続印刷を通常モードにより行いつつ通常モードからUFP抑制モードへ切り替えた場合の,UFPの発生量を上限値L以下に抑制しつつ,できるだけ長くの時間,通常モードで連続印刷できる連続印刷時間の閾値である。
Further, the continuous printing time during which continuous printing has been continued since the start of continuous printing becomes longer as the number of continuously printed sheets increases. This is because the longer the image is formed on the larger number of sheets P, the longer the time required for the image. Therefore, as the threshold value table 65 stored in the
図8の待機時間とモード切替時間との関係を閾値テーブル65として用いる場合には,連続印刷カウント部64は,連続印刷に係る状態値として,連続印刷が開始されたときから経過した連続印刷時間をカウントする。そして,図7に示す手順においては,連続印刷枚数の代わりに連続印刷時間をカウントしつつ,連続印刷時間とモード切替時間とを比較しながら画像形成を行えばよい。
When the relationship between the standby time and the mode switching time in FIG. 8 is used as the threshold value table 65, the continuous
さらに,記憶部62は,閾値テーブルを複数有していてもよい。例えば,画像形成装置1を換気が十分に行えない場所において使用する場合,ユーザーによって,画像形成の生産性を低下させてもUFPの発生量を低減させたいことがある。逆に,UFPを適切に処理できる環境において画像形成装置1を使用する場合には,UFPの発生量が多くても問題がなく,画像形成の生産性を高めたいことがある。よって,記憶部62には,UFPの発生量の上限値を異なる値として作成した複数の閾値テーブルを記憶させておく。そして,画像形成時には,ユーザーがUFPの発生量の上限値を選択する。画像形成装置1は,UFPの発生量が,ユーザーの選択した上限値を超えない閾値テーブルを用いて画像形成を行うこととしてもよい。
Furthermore, the
また,待機時間とモード切替枚数との関係は,画像形成装置1の使用環境や画像形成条件などにより異なる場合がある。例えば,画像形成装置1の環境温度が低いほど,UFPの発生量は多くなる傾向にある。環境温度が低いほど,定着装置100が適切な定着温度になるまでに必要な熱量が多くなるからである。つまり,環境温度が低いほど定着装置100は加熱されることとなり,その加熱によってUFPの発生量が多くなる。
Further, the relationship between the standby time and the mode switching number may differ depending on the use environment of the
また,使用する用紙Pによっても,待機時間とモード切替枚数との関係は異なることがある。例えば,画像形成に用いる用紙Pとして薄紙を用いた場合には,厚紙を用いた場合よりも,定着装置100が定着ニップN2を通過する用紙Pより奪われる熱量は少ない。このため,薄紙を用いた場合には,連続印刷により,定着装置100は高温となりがちである。そして,定着装置100の温度が高いほど,UFPの発生量は多くなる。よって,使用する用紙Pが熱量を奪いにくい種類のものであるほど,UFPの発生量は多くなる傾向にある。
Also, depending on the paper P to be used, the relationship between the standby time and the mode switching number may differ. For example, when thin paper is used as the paper P used for image formation, the amount of heat taken by the fixing
また,用紙サイズの小さいもの(例えばA4用紙)を用いた場合においても,大きいもの(例えばA2用紙)を用いた場合よりも,定着装置100が定着ニップN2を通過する用紙Pより奪われる熱量は少ない。定着装置100の定着ローラー110および加圧ローラー120の軸方向(図3において奥行き方向)の用紙Pが通過する通紙領域の長さは,その画像形成装置1が対応する最大の用紙サイズに合わせて設定されている。このため,用紙Pの用紙サイズが最大の用紙サイズよりも小さい場合,定着ローラー110および加圧ローラー120の軸方向の端部には,用紙Pと接触しない部分が存在することがある。その用紙Pと接触しない部分については,用紙Pの通過によって奪われる熱量がわずかであるため,用紙Pと接触する部分よりも高温となりがちである。よって,用紙サイズが小さいほど,UFPの発生量は多くなる傾向にある。
Further, even when a small paper size (for example, A4 paper) is used, the amount of heat taken by the fixing
なお,画像形成装置1においては,例えば,ユーザーが給紙カセット51に用紙Pを補充した際に,その用紙Pの種類を操作パネルによって選択できるようにしておく。これにより,画像形成装置1は,画像形成時に使用する用紙Pの種類を把握することができる。また,用紙サイズについては,例えば,給紙カセット51に用紙Pが補充された際にその用紙サイズを検出できるようなセンサーを設置しておくことにより,画像形成装置1は用紙Pの用紙サイズを把握することができる。あるいは,用紙サイズごとの複数の給紙カセットを有する画像形成装置であれば,画像形成時に給紙を行う給紙カセットにより,その用紙サイズを把握することができる。
In the
また,用紙Pの面積に占める画像の面積の割合であるカバレッジが高いほど,UFPの発生量は多くなる傾向にある。カバレッジが高いほど,用紙Pに定着されるトナーの量は多くなる。よって,定着装置100の加熱によって溶融するトナーの,単位時間当たりの量が増えるからである。
Also, the higher the coverage, which is the ratio of the area of the image to the area of the paper P, tends to increase the amount of UFP generated. The higher the coverage, the greater the amount of toner fixed on the paper P. Therefore, the amount of toner melted by heating the
また,例えば,各色の画像形成部10Y,10M,10C,10Kによりカラー画像を形成する場合には,画像形成部10Kのみによりモノクロ画像を形成する場合よりも,UFPの発生量は多くなることがある。カラー画像を形成する場合のトナー像は,各画像形成部により形成されたトナー像が重なる多層のトナー像である。その多層のトナー像を定着させるため,カラー画像を形成する場合には,単層のトナー像によりモノクロ画像を形成する場合よりも,定着温度が高く設定されていることがある。その際には,カラー画像を形成する場合の方が,モノクロ画像を形成する場合よりも,定着装置100の温度が高温になりやすいからである。
Also, for example, when a color image is formed by the
また,画像形成装置1には,写真などを美しく仕上げた光沢画像を形成するための機能が備えられていることがある。この機能を有する画像形成装置1により光沢画像を形成する場合には,通常モードおよびUFP抑制モードのいずれにおいても,光沢画像でない画像を形成する場合よりもシステム速度が遅く設定される。用紙Pの定着装置100での通過速度を遅くしてトナーを均一に溶融させることにより,定着されるトナー像に光沢を出すためである。なお,定着装置100の定着温度については,光沢画像を形成する場合と光沢画像でない画像を形成する場合とで同じである。このため,光沢画像を形成する場合には,定着装置100は高温となりがちである。よって,光沢画像を形成する場合においても,UFPの発生量は多くなる傾向にある。
Further, the
上記のようにUFPの発生量が多くなる環境や条件において画像形成を行う場合には,モード切替枚数を少なくする補正を行うことが好ましい。UFPの発生量を,上限値以下に抑制するためである。また逆に,UFPの発生量が少なくなる環境や条件において画像形成を行う場合には,閾値テーブル65のモード切替枚数を多くする補正を行うことが好ましい。モード切替枚数が多いほど,多くの画像形成を通常モードで行うことができるため,画像形成の生産性を高く保つことができるからである。 As described above, when image formation is performed in an environment or condition in which the amount of UFP generated is large, it is preferable to perform correction to reduce the number of mode switching sheets. This is because the amount of UFP generated is suppressed below the upper limit value. Conversely, when image formation is performed in an environment or condition in which the amount of UFP generation is reduced, it is preferable to perform correction to increase the number of mode switching sheets in the threshold table 65. This is because as the number of mode switching sheets increases, more image formation can be performed in the normal mode, so that the productivity of image formation can be kept high.
具体的には,例えば,環境温度による補正を行う場合,図9のような補正テーブルを記憶部62に記憶させておく。そして,画像形成装置1の環境温度が24℃である場合には,図7のステップS103で決定されるモード切替枚数に,補正係数1.1を乗じる補正を行う。また例えば,光沢画像を形成する場合には,モード切替枚数に補正係数0.9を乗じる補正を行う。また,補正係数を乗じる補正とは異なる補正の態様として,例えば光沢画像を形成する場合には,図7のステップS107において連続印刷カウント部64のカウントする枚数が10枚増える毎に,モード切替枚数を1枚減らすような補正を行ってもよい。
Specifically, for example, when the correction is performed based on the environmental temperature, a correction table as illustrated in FIG. 9 is stored in the
また,モード切替枚数に係る補正の条件が複数ある場合には,複数の補正を重ねて行ってもよい。例えば,24℃の環境温度において光沢画像を形成する場合には,モード切替枚数に補正係数1.1と0.9とのいずれも乗じる補正を行えばよい。 In addition, when there are a plurality of correction conditions related to the mode switching number, a plurality of corrections may be performed in an overlapping manner. For example, when a glossy image is formed at an ambient temperature of 24 ° C., correction may be performed by multiplying the number of mode switching by both the correction factors 1.1 and 0.9.
さらに,上記において,本形態の連続印刷カウント部64は,1つの印刷ジョブにおいて連続して画像形成を行った用紙Pの積算の枚数を,連続印刷枚数としてカウントすることとして説明した。しかし,連続印刷カウント部64は,複数の印刷ジョブにより連続して画像形成を行った用紙Pの積算の枚数を,連続印刷枚数としてカウントするものであってもよい。すなわち,複数の印刷ジョブが同時に入力されることによりそれら複数の印刷ジョブに係る画像形成を連続して行う場合には,連続印刷カウント部64による連続印刷枚数のカウントを,印刷ジョブごとに初期化することなく行わせてもよい。
Further, in the above description, the continuous
また,複数の印刷ジョブであっても,前の印刷ジョブの完了から次の印刷ジョブが入力されるまでの間隔が,例えば5分未満であるなど短時間である場合には,それらの印刷ジョブを一群の印刷ジョブとする。そして,一群の印刷ジョブに係る画像形成においては,連続印刷カウント部64による連続印刷枚数のカウントを,印刷ジョブごとに初期化することなく,一群の印刷ジョブを通して行わせることもできる。またこの場合には,一群の印刷ジョブが完了したと判断したとき(例えば最後の印刷ジョブの完了後5分以上,次の印刷ジョブの入力がないとき)に,最後の印刷ジョブが完了したときにさかのぼって待機時間カウント部63による待機時間のカウントを開始すればよい。
Even if there are a plurality of print jobs, if the interval from the completion of the previous print job to the input of the next print job is short, for example, less than 5 minutes, those print jobs Is a group of print jobs. In image formation related to a group of print jobs, the continuous print count by the continuous
以上詳細に説明したように,本形態の画像形成装置1は,通常モードとUFP抑制モードとを切り替えて画像形成を行うものである。UFP抑制モードでは,通常モードよりも,用紙Pの定着装置100での通過速度が遅く,定着装置100の定着温度が低く設定されている。画像形成装置1は,複数の用紙Pに連続して画像を形成する連続印刷においては,まず,待機時間より閾値テーブル65を参照することにより,モード切替枚数を決定する。そして,連続印刷枚数が決定したモード切替枚数以下である場合には,定着装置100による定着処理を通常モードで行いつつ画像形成を行う。これにより,できるだけ多くの枚数の画像形成を,生産性の高い通常モードで行うことができる。また,連続印刷により連続印刷状態値が決定したモード切替枚数を超えた以後の画像形成においては,定着装置100による定着処理をUFP抑制モードにより行う。これにより,UFPの発生量を,上限値以下に抑制することができる。よって,画像形成の生産性を高く保ちつつ,UFPの発生量を抑制することのできる画像形成装置が実現されている。
As described above in detail, the
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,本発明はカラープリンターに限らず,例えば,公衆回線経由で印刷ジョブの送受信を行うような画像形成装置にも適用可能である。また例えば,定着装置の加熱構成は電磁誘導加熱方式のものに限らず,定着ローラーの芯金の内部にヒーターを備える構成のものであってもよい。 Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the present invention is not limited to a color printer, and can be applied to an image forming apparatus that transmits and receives a print job via a public line, for example. Further, for example, the heating configuration of the fixing device is not limited to the electromagnetic induction heating type, but may be a configuration in which a heater is provided inside the core metal of the fixing roller.
1 画像形成装置
60 装置制御部
62 記憶部
63 待機時間カウント部
64 連続印刷カウント部
65 閾値テーブル
70 システム速度制御部
80 定着温度制御部
100 定着装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
機内での超微粒子の発生量を抑制させる対策を行わずに画像を形成する通常モードと,機内での超微粒子の発生量を予め決められた上限値以下に抑制させる対策を行いつつ画像を形成する超微粒子抑制モードとの切り替えを行う装置制御部とを有する画像形成装置において,
前記定着装置の温度を制御する定着温度制御部と,
シートの前記定着装置での通過速度を制御する通過速度制御部と,
画像形成装置における画像形成による超微粒子の発生量に影響する発生量状態値を出力する発生量状態値出力部と,
画像形成を連続して行っている量を示す連続印刷状態値を出力する連続印刷状態値出力部と,
前記装置制御部でのモード切替のための前記連続印刷状態値についての閾値であるモード切替値を,発生量状態値に応じて出力するモード切替値出力部とを有し,
前記発生量状態値出力部は,超微粒子の発生量が多い状況ほど高い発生量状態値を出力するものであり,
前記装置制御部は,画像形成時には,
前記発生量状態値出力部より発生量状態値を取得し,
モード切替値を,取得した発生量状態値によって前記モード切替値出力部より取得して定め,
前記連続印刷状態値出力部より取得する連続印刷状態値が定めたモード切替値以下である場合には,前記通常モードで画像を形成し,
前記連続印刷状態値出力部より取得する連続印刷状態値が定めたモード切替値を超えている場合には,前記超微粒子抑制モードで画像を形成し,
前記超微粒子抑制モードで画像を形成する際には,
前記定着温度制御部により,前記定着装置の温度を前記通常モードよりも低い温度とするとともに,
前記通過速度制御部により,シートの前記定着装置での通過速度を前記通常モードよりも遅い通過速度とするものであることを特徴とする画像形成装置。 A fixing device for fixing a toner image on the sheet by a fixing process of pressing and heating the sheet while passing the sheet carrying unfixed toner;
Form normal images in which images are formed without taking measures to reduce the amount of ultrafine particles generated in the machine, and images while taking measures to reduce the amount of ultrafine particles generated in the machine below a predetermined upper limit. An image forming apparatus having an apparatus control unit for switching to an ultrafine particle suppression mode.
A fixing temperature controller for controlling the temperature of the fixing device;
A passage speed control unit for controlling the passage speed of the sheet in the fixing device;
A generation amount state value output unit that outputs a generation amount state value that affects the generation amount of ultrafine particles due to image formation in the image forming apparatus;
A continuous printing state value output unit for outputting a continuous printing state value indicating the amount of image formation continuously performed;
A mode switching value output unit that outputs a mode switching value that is a threshold value for the continuous printing state value for mode switching in the device control unit according to the generated amount state value;
The generation amount state value output unit outputs a higher generation amount state value as the amount of generated ultrafine particles increases.
The device control unit performs the image formation at the time of image formation.
Obtain the generation amount state value from the generation amount state value output unit,
A mode switching value is acquired from the mode switching value output unit according to the acquired generation state value and determined.
If the continuous printing state value acquired from the continuous printing state value output unit is less than or equal to the determined mode switching value, an image is formed in the normal mode,
When the continuous printing state value acquired from the continuous printing state value output unit exceeds a determined mode switching value, an image is formed in the ultrafine particle suppression mode,
When forming an image in the ultrafine particle suppression mode,
The fixing temperature control unit sets the temperature of the fixing device to a temperature lower than that in the normal mode,
An image forming apparatus, wherein the passage speed control unit sets a passage speed of the sheet in the fixing device to be slower than the normal mode.
前記発生量状態値出力部は,
前回の画像形成が完了したときから,前記装置制御部により画像形成が開始されたときまでに経過した待機時間を,前記発生量状態値として出力するものであり,
前記モード切替値出力部は,
発生量状態値が高いほど,低いモード切替値を出力するものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The generation amount state value output unit is:
A standby time elapsed from the completion of the previous image formation to the start of image formation by the device control unit is output as the generated amount state value;
The mode switching value output unit
An image forming apparatus that outputs a lower mode switching value as a generation amount state value is higher.
前記連続印刷状態値出力部は,
前記装置制御部により画像形成が開始されたときから連続して画像形成が行われているシートの積算枚数を,前記連続印刷状態値として出力するものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The continuous printing state value output unit
An image forming apparatus characterized in that an integrated number of sheets on which image formation has been performed continuously from the start of image formation by the apparatus control unit is output as the continuous printing state value.
前記連続印刷状態値出力部は,
前記装置制御部により画像形成が開始されたときから連続して画像形成が行われている経過時間を,前記連続印刷状態値として出力するものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The continuous printing state value output unit
An image forming apparatus, characterized in that an elapsed time during which image formation is continuously performed since image formation is started by the apparatus control unit is output as the continuous printing state value.
前記装置制御部は,
前記上限値を,ユーザーからの入力によって決定するものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The device controller is
An image forming apparatus, wherein the upper limit value is determined by an input from a user.
前記装置制御部は,
環境温度が低いほど,モード切替値を低く定めるものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The device controller is
An image forming apparatus characterized in that the mode switching value is set lower as the environmental temperature is lower.
前記装置制御部は,
シートが前記定着装置を通過する際に前記定着装置から奪う熱量の少ない種類のものであるほど,モード切替値を低く定めるものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The device controller is
An image forming apparatus characterized in that a mode switching value is set to be lower as the type of sheet that takes less heat from the fixing device when passing through the fixing device.
前記装置制御部は,
シートの前記定着装置への通過方向と直行する方向の長さが短いほど,モード切替値を低く定めるものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The device controller is
An image forming apparatus characterized in that a mode switching value is set lower as a length of a sheet passing direction to the fixing device and a direction perpendicular to the fixing device are shorter.
前記装置制御部は,
画像形成に係るシートの面積に占めるトナー像の面積の割合であるカバレッジが高いほど,モード切替値を低く定めるものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The device controller is
An image forming apparatus characterized in that a mode switching value is set to be lower as a coverage, which is a ratio of a toner image area to an area of a sheet for image formation, is higher.
トナー像を形成する複数の画像形成部を有し,
前記装置制御部は,
前記複数の画像形成部により画像形成を行う場合には,1つの画像形成部により画像形成を行う場合よりも,モード切替値を低く定めるものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A plurality of image forming portions for forming a toner image;
The device controller is
An image forming apparatus characterized in that a mode switching value is set lower when image formation is performed by the plurality of image forming units than when image formation is performed by one image forming unit.
前記装置制御部は,光沢画像を形成する場合には,
光沢画像でない画像を形成する場合よりもモード切替値を低く定めるとともに,
前記通過速度制御部により,前記通常モードおよび前記超微粒子抑制モードのいずれのシートの前記定着装置での通過速度についても,光沢画像でない画像を形成する場合よりも遅い通過速度とするものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10,
When the device control unit forms a glossy image,
The mode switching value is set lower than when forming a non-glossy image,
The passage speed control unit sets the passage speed of the sheet in either the normal mode or the ultrafine particle suppression mode in the fixing device to a slower passage speed than when a non-glossy image is formed. An image forming apparatus.
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