JP2016080789A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化・高速化について市場の要求が強くなってきている。 In recent years, there has been a strong market demand for energy saving and high speed for image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles.
画像形成装置では、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、像坦持体に現像材像が形成される。この現像材像は、記録材シート、印刷紙、感光紙、静電記録媒体などの記録媒体に転写される。記録媒体に転写された現像材像は、定着装置によって加熱、加圧され、記録媒体に定着される。この定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。 In the image forming apparatus, a developer image is formed on the image carrier by an image forming process such as electrophotographic recording, electrostatic recording, and magnetic recording. This developer image is transferred to a recording medium such as a recording material sheet, printing paper, photosensitive paper, or electrostatic recording medium. The developer image transferred to the recording medium is heated and pressurized by a fixing device and fixed on the recording medium. As the fixing device, a contact heating type fixing device such as a heat roller method, a film heating method, and an electromagnetic induction heating method is widely adopted.
定着装置の近年の課題としては以下のものがある。すなわち、ウォームアップ時間、すなわち常温状態から印刷可能な所定の温度までに加熱するために要する時間や、ファーストプリント時間、すなわち印刷要求を受けてから印刷準備を経て印字動作を行い、排紙を完了するまでの時間のさらなる短縮が望まれている。 Problems in recent years with fixing devices include the following. In other words, the warm-up time, that is, the time required to heat from room temperature to a predetermined temperature that can be printed, and the first print time, that is, the printing operation is performed after receiving the printing request, and the paper discharge is completed. Further shortening of the time to do is desired.
また、連続印刷の初めに熱量が不足する、いわゆる温度落ち込みの問題がある。この原因は、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間当たりの通紙枚数が増えることにより必要な熱量が増大したことによる。 In addition, there is a problem of so-called temperature drop in which the amount of heat is insufficient at the beginning of continuous printing. This is because the required amount of heat has increased due to an increase in the number of sheets passed per unit time as the speed of the image forming apparatus increases.
このような課題を解決するために、金属熱伝導体を介して定着ベルトを間接的に加熱する構成をとるのではなく、金属熱伝導体を介さずに定着ベルトを直接加熱する構成を有する定着装置が提案されている(例えば、特許文献1)。この構成では伝熱効率が大幅に向上させることにより消費電力を低減すると共に、加熱待機時からのファーストプリントタイムを更に短縮することが実現できる。また、金属熱伝導体102が無いことによるコストダウンが可能となる。 In order to solve such problems, the fixing belt has a configuration in which the fixing belt is directly heated without using the metal thermal conductor, instead of the configuration in which the fixing belt is indirectly heated through the metal thermal conductor. An apparatus has been proposed (for example, Patent Document 1). In this configuration, it is possible to reduce the power consumption by greatly improving the heat transfer efficiency and to further shorten the first print time from the heating standby time. Further, the cost can be reduced due to the absence of the metal heat conductor 102.
しかし、上述のように低熱容量の定着ベルトを用いた定着構成では、冬場の夜間や倉庫等の環境温度が常温より低い場合、印刷可能な所定の温度までに要する熱量や連続通紙時の単位時間あたりの必要熱量が増える。このため環境温度が一定以下になると定着装置を蓄熱させるためにウォームアップ時間を延長させなければいけないという問題があった。 However, in the fixing configuration using the low heat capacity fixing belt as described above, the amount of heat required for printing to a predetermined temperature and the unit for continuous paper passing when the environmental temperature in winter nights or warehouses is lower than normal temperature. The amount of heat required per hour increases. For this reason, there has been a problem that the warm-up time has to be extended in order to store heat in the fixing device when the environmental temperature becomes below a certain level.
この点に関し、画像形成して排紙した記録媒体の枚数を検知するプリント枚数検知手段を有し、このプリント枚数検知手段によって検知した記録媒体の通紙枚数に応じて、定着条件を変更する定着装置が提案されている(例えば、特許文献2。)。
また、画像形成枚数が所定枚数以上の場合には、定着ローラが第1の温度に温度上昇したタイミングでニップ部へ記録材を給送するが、所定枚数未満の場合には、定着ローラが第1の温度よりも低い第2の温度に温度上昇したタイミングでニップ部へ記録媒体を給送する定着装置が提案されている(例えば、特許文献3。)
In this regard, the fixing unit has a print number detecting unit that detects the number of recording media discharged after image formation, and the fixing condition is changed according to the number of recording medium sheets detected by the print number detecting unit. An apparatus has been proposed (for example, Patent Document 2).
In addition, when the number of image formations is equal to or greater than the predetermined number, the recording material is fed to the nip portion when the temperature of the fixing roller rises to the first temperature. A fixing device that feeds a recording medium to a nip portion at a timing when the temperature rises to a second temperature lower than the temperature of 1 has been proposed (for example, Patent Document 3).
しかし、いずれの技術によっても環境温度が所定温度、例えば常温より低い場合、印刷可能な所定の温度までに要する熱量や連続通紙時の単位時間あたりの必要熱量が増える。 However, in any technique, when the environmental temperature is lower than a predetermined temperature, for example, room temperature, the amount of heat required to reach a predetermined temperature at which printing can be performed and the amount of heat required per unit time during continuous paper passing increase.
本発明は上記の問題に鑑み、環境温度が所定温度より低い場合でも、印刷可能な所定の温度までに要する熱量や連続通紙時の単位時間あたりの必要熱量を抑え、ウォームアップ時間を延長させずに済む定着装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention suppresses the amount of heat required up to a predetermined printable temperature and the necessary amount of heat per unit time during continuous paper feeding even when the environmental temperature is lower than the predetermined temperature, thereby extending the warm-up time. It is an object of the present invention to provide a fixing device that can be used.
上記課題を解決するための本発明は、熱源によって加熱される定着部材と、定着部材に対向して配置される加圧部材と、環境温度を検知する外気温センサと、外気温センサの出力に基づいて検知した環境温度が第1の閾値温度以下であり、かつ、次の印刷ジョブの印刷枚数が閾値枚数以下である場合、定着部材の線速を遅くする制御部と、を備える定着装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a fixing member that is heated by a heat source, a pressure member that is disposed to face the fixing member, an outside air temperature sensor that detects an environmental temperature, and an output of the outside air temperature sensor. And a controller that slows the linear speed of the fixing member when the environmental temperature detected based on the detected temperature is equal to or lower than the first threshold temperature and the number of printed sheets of the next print job is equal to or lower than the threshold number. provide.
本発明によれば、環境温度が所定温度より低い場合でも、印刷可能な所定の温度までに要する熱量や連続通紙時の単位時間あたりの必要熱量を抑え、ウォームアップ時間を延長させずに済む定着装置を提供することができる。 According to the present invention, even when the environmental temperature is lower than the predetermined temperature, the amount of heat required for the predetermined printable temperature and the necessary amount of heat per unit time during continuous paper feeding are suppressed, and the warm-up time does not need to be extended. A fixing device can be provided.
以下、本発明の一実施形態に係る定着装置及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a fixing device and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の定着装置20を有する画像形成装置1の構成を示す図である。図1に示すように、画像形成装置1は複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタであるが、本発明はこの方式に限ることはなく、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
図2において画像形成装置1は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラを並設したタンデム構造が採用されている。
In FIG. 2, the
画像形成装置1において、各感光体ドラム4Y、4C、4M、4Kに形成された可視像が、各感光体ドラム4Y、4C、4M、4Kに対峙しながら矢印方向に移動可能な定着ベルトが用いられる中間転写体(以下、転写ベルトという)30に対して1次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写される。
In the
その後、記録シートなどが用いられる記録媒体Pに対して2次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。 Thereafter, batch transfer is performed by executing a secondary transfer process on the recording medium P on which a recording sheet or the like is used.
各感光体ドラム4Y、4C、4M、4Kの周囲には、感光体ドラム5の回転に従い画像形成処理するための装置が配置されており、いま、ブラック画像形成を行う感光体ドラム4Kを対象として説明すると、感光体ドラム4Kの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置、現像装置、1次転写ローラ31およびクリーニング装置が配置されている。帯電後に行われる書き込みは、光書込装置9が用いられる。
Around each of the
転写ベルト30に対する転写は、転写ベルト30が矢印方向に移動する過程において、各感光体ドラムに形成された可視像が、転写ベルト30の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト30を挟んで各感光体ドラムに対向して配設された1次転写ローラ31による電圧印加によって、方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
The transfer to the
画像形成装置1は、色毎の画像形成処理を行う4つの画像ステーションと、各感光体ドラム4Y、4C、4M、4Kの上方に対向して配設され、転写ベルト30及び1次転写ローラ31を備えた転写ベルトユニット3と、転写ベルト30に対向して配設され転写ベルト30に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである2次転写ローラ36と、従動ローラ34と、転写ベルト30に対向して配設され転写ベルト30上をクリーニングするクリーニング装置35と、これら4つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光書込装置9とを有している。
The
光書込装置9は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、fθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび偏向手段としての回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラムに対して色毎に対応した書き込み光を出射して感光体ドラムに静電潜像を形成する構成とされている。 The optical writing device 9 is equipped with a semiconductor laser as a light source, a coupling lens, an fθ lens, a toroidal lens, a folding mirror, a rotating polygonal mirror as a deflecting means, etc. Corresponding writing light is emitted to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum.
画像形成装置1には、感光体ドラム5と転写ベルト30との間に向けて搬送される記録媒体Pを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置10と、シート給送装置10から搬送されてきた記録媒体Pを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラムと転写ベルト30との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対12と、記録媒体Pの先端がレジストローラ対12に到達したことを検知する図示しないセンサとが設けられている。
The
画像形成装置1は、トナー像が転写された記録媒体Pにトナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置20と、定着済みの記録媒体Pを画像形成装置1の本体外部に排出する排紙ローラ13と、を備える。
The
画像形成装置1は、画像形成装置1がおかれた場所の環境温度を検知する外気温センサS1と、定着装置20の温度を検知する定着装置温度センサS2と、外気温センサS1及び定着装置温度センサS2の出力を入力する制御部301と、を備える。
The
外気温センサS1は、定着装置20の環境温度を検知するように配置してもよい。
The outside air temperature sensor S1 may be arranged so as to detect the environmental temperature of the
定着装置温度センサS2は、定着装置20の筐体の温度を検知するように配置しても、定着装置20が備える定着ベルト21の温度を検知するように配置してもよい。
The fixing device temperature sensor S2 may be arranged so as to detect the temperature of the casing of the fixing
さらに画像形成装置1は、画像形成装置1の本体上部に配設されて排紙ローラ13により画像形成装置1の本体外部に排出された記録媒体Pを積載する排紙トレイ14と、排紙トレイ14の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル2Y、2C、2M、2Kを備える現像材供給部2と、を備える。
Further, the
転写ベルトユニット3は、転写ベルト30、1次転写ローラ31の他に、転写ベルト30が掛け回されている駆動ローラおよび従動ローラを有している。
In addition to the
従動ローラ34は、転写ベルト30に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ34には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット3と、1次転写ローラ31と、2次転写ローラ36と、クリーニング装置35とで転写装置が構成されている。
The driven
シート給送装置10は、画像形成装置1の本体下部に配設されており、最上位の記録媒体Pの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ11を有しており、給送ローラ11が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録媒体Pをレジストローラ対12に向けて給送するようになっている。
The
転写装置に装備されているクリーニング装置35は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト30に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト30上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト30をクリーニングするようになっている。
Although not shown in detail, the
クリーニング装置35はまた、転写ベルト30から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。
The
図2は本発明の定着装置20の例を示す構成図である。図2に示すように、定着装置20は、回転可能な定着部材としての定着ベルト21と、定着ベルト21に対向して回転可能に設けられた加圧部材としての加圧ローラ22と、定着ベルト21を加熱する熱源としてのハロゲンヒータ23と、定着ベルト21の内側に配設されたニップ形成部材24と、ニップ形成部材24を支持する支持部材としてのステー25と、ハロゲンヒータ23から放射される光を定着ベルト21へ反射する反射部材26と、定着ベルト21の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ27と、定着ベルト21から用紙を分離する分離部材28と、加圧ローラ22を定着ベルト21へ加圧する図示しない加圧手段等を備えている。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the fixing
上記定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材(フィルムも含む)で構成されている。詳しくは、定着ベルト21は、ニッケルもしくはSUS等の金属材料又はポリイミド(PI)などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、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(PFA)又はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。
The fixing
上記加圧ローラ22は、芯金22aと、芯金22aの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層22bと、弾性層22bの表面に設けられたPFA又はPTFE等から成る離型層22cによって構成されている。加圧ローラ22は、図示しない加圧手段によって定着ベルト21側へ加圧され定着ベルト21を介してニップ形成部材24に当接している。この加圧ローラ22と定着ベルト21とが圧接する箇所では、加圧ローラ22の弾性層22bが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Nが形成されている。また、加圧ローラ22は、プリンタ本体に設けられた図示しないモータ等の駆動部によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ22が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Nで定着ベルト21に伝達され、定着ベルト21が従動回転するようになっている。
The
駆動部は定着ベルト21を回転させ、これに従動して加圧ローラ22が回転するように構成してもよい。
The driving unit may be configured such that the fixing
本実施形態では、加圧ローラ22を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ22の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ100μm以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ100μm以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層22bはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ22の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト21の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。
In the present embodiment, the
上記ハロゲンヒータ23は、それぞれの両端部が定着装置20の側板(不図示)に固定されている。ハロゲンヒータ23は、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、上記温度センサ27による定着ベルト21の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなハロゲンヒータ23の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト21を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、IH、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
Both ends of the
上記ニップ形成部材24は、ベースパッド241と、ベースパッド241の表面に設けられた摺動シート(低摩擦シート)240とを有する。ベースパッド241は、定着ベルト21の軸方向又は加圧ローラ22の軸方向に渡って長手状に配設されており、加圧ローラ22の加圧力を受けてニップ部Nの形状を決めるものである。また、ベースパッド241は、ステー25によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ22による圧力でニップ形成部材24に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ22の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。なお、ステー25は、ニップ形成部材24の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましい。また、ベースパッド241も、強度確保のためにある程度硬い材料で構成されていることが望ましい。ベースパッド241の材料としては、液晶ポリマー(LCP)等の樹脂や、金属、あるいはセラミックなどを適用することができる。
The
また、ベースパッド241は、耐熱温度200℃以上の耐熱性部材で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材24の変形を防止し、安定したニップ部Nの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ベースパッド241には、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。
The
摺動シート240は、ベースパッド241の少なくとも定着ベルト21と対向する表面に配設されていればよい。これにより、定着ベルト21が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト21が摺動することで、定着ベルト21に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト21への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シートを有しない構成とすることも可能である。
The sliding
上記反射部材26は、ステー25とハロゲンヒータ23との間に配設されている。本実施形態では、反射部材26をステー25に固定している。また、反射部材26は、ハロゲンヒータ23によって直接加熱されるため、高融点の金属材料等で形成されることが望ましい。例えば、反射部材26の材料としては、アルミニウムやステンレス等が挙げられる。このように反射部材26を配設していることにより、ハロゲンヒータ23からステー25側に放射された光が定着ベルト21へ反射される。これにより、定着ベルト21に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト21を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ23からの輻射熱がステー25等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。
The
また、本実施形態のような反射部材26を設けずに、ステー25のハロゲンヒータ23側の面を研磨又は塗装などの鏡面処理をし、反射面を形成してもよい。また、上記反射部材26又はステー25の反射面の反射率は、90%以上であることが望ましい。
Further, the reflective surface may be formed by subjecting the surface of the
図3は、画像形成装置1の構成を示すブロック図である。図3に示すように、画像形成装置1は、制御部301と、画像形成部302と、搬送部303と、記憶部304と、入出力部305と、定着装置20と、外気温センサS1と、定着温度センサS2と、を備える。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the
制御部301は、CPU(central processing unit)などの演算装置を含む。
The
画像形成部302は、静電潜像坦持体である感光体ドラム5に静電潜像を形成し、この静電潜像に現像材を供給して現像材像を形成する。画像形成部302はさらに、現像材像を現像材像坦持体である転写ベルト30等に転写し、転写された現像材像を2次転写ローラ36によって記録媒体に転写する。
The
搬送部303は記録媒体Pを1枚ずつ搬送する。
The
記憶部304は、メモリ、不揮発性メモリなどの記憶装置を含む。
The
入出力部305は、例えばタッチパネルなどの情報を入出力する表示入力装置を含む。
The input /
定着装置20は、定着装置制御部201と、駆動部202と、定着装置記憶部203と、を備える。
The fixing
定着装置制御部201は、CPUなどの演算装置を含む。定着装置制御部201は、その動作を制御部301が兼ねることにより省略することも可能である。以下、定着装置制御部201の動作を制御部301が兼ねるものとして説明する。
The fixing
駆動部202は、制御部301によって制御され、直接又は加圧ローラ22を介して定着ベルト21を指定された線速にて回転させる。
The driving
制御部301は駆動部202を介して定着ベルト21の線速を変更することが可能である。
The
定着装置記憶部203は、不揮発性メモリなどの記憶装置を含む。定着装置記憶部203は記憶部304がその機能を兼ね、定着装置20には定着装置記憶部203が無いように構成することもできる。
The fixing
定着装置記憶部203は、印刷枚数記憶部203Aと、線速テーブル203Bと、を格納する。印刷枚数記憶部203Aは次の印刷ジョブの印刷枚数を記憶する。線速テーブル203Bは、定着ベルト21の通常の線速である通常線速と、通常の線速よりも遅い定着ベルト21の線速である低速線速と、を少なくとも格納する。
The fixing
この低速線速は、例えば厚紙を通紙して定着する定着時の線速のように、既存の予め定められた線速を流用することもできる。 As this low linear velocity, an existing predetermined linear velocity can be used, for example, a linear velocity at the time of fixing by passing a thick paper.
次に、定着装置20の動作について説明する。
Next, the operation of the fixing
図4は、従来技術による生産性と本発明による生産性の比較を表した図である。図4において、縦軸は定着装置20が定着を行い、画像形成装置1が排紙した記録媒体の排紙枚数C(枚)を、横軸は連続して定着装置20に通紙する時間である通紙時間T(分)を、それぞれ示す。グラフ401は従来技術による生産性を、グラフ402は本発明の実施形態による生産性を示す。
FIG. 4 is a diagram showing a comparison between productivity according to the prior art and productivity according to the present invention. In FIG. 4, the vertical axis indicates the number of discharged recording media C (sheets) discharged by the fixing
従来技術においては、グラフ401に示すように、定着ベルト21の温度が定着に適した温度になるように時間T1(分)をかけて定着ベルト21が加熱される。
In the prior art, as shown in a
その後、通常線速にて定着が行われる。通常線速に対応した生産性をCa(枚/分)とすると、従来技術の排紙枚数Cは次の(1)式によって表される。 Thereafter, fixing is performed at a normal linear speed. If the productivity corresponding to the normal linear velocity is Ca (sheets / minute), the number of discharged sheets C in the prior art is expressed by the following equation (1).
C=Ca(T−T1)・・・(1) C = Ca (T−T1) (1)
本実施形態においては、制御部301は、画像形成装置1が置かれている場所の環境温度乃至定着装置20の環境温度を検知し、印刷情報取得時に環境温度と温度の閾値である定数Ta(℃)との比較を行う。
In the present embodiment, the
制御部301は、環境温度である外気温がTa(℃)より低い場合、次の印刷ジョブの印刷枚数と印刷枚数の閾値である定数A(枚)と比較し、印刷枚数が定数A(枚)より少ない場合、通紙時の定着ベルト21の線速を通常速より遅くし、直ちに定着動作を開始する。
When the ambient temperature that is the environmental temperature is lower than Ta (° C.), the
制御部301は、外気温がTa(℃)と同じ、もしくは高い場合、又は、外気温Ta(℃)より低く、印刷枚数が定数A(枚)より多い場合、通紙時の定着ベルト21の線速を通常線速に変更して定着動作を行う。
When the outside air temperature is the same as or higher than Ta (° C.), or when the outside air temperature Ta (° C.) is lower and the number of printed sheets is larger than the constant A (sheets), the
定数Ta(℃)は標準のオフィスの環境の気温よりも低い値とすることが望ましく、例えば18℃付近が望ましい。定数Ta(℃)は17℃以下であることがさらに望ましい。 The constant Ta (° C.) is desirably a value lower than the temperature of the standard office environment, for example, around 18 ° C. is desirable. The constant Ta (° C.) is more preferably 17 ° C. or less.
また、定数A(枚)は本発明を実施することにより生産性が低下することを防ぐため、次のような範囲にすることが望ましい。 In addition, the constant A (sheets) is preferably set in the following range in order to prevent the productivity from being lowered by carrying out the present invention.
低速線速に対応した生産性をCb(枚/分)とすると、本実施形態の排紙枚数Cは次の(2)式によって表される。 If the productivity corresponding to the low linear velocity is Cb (sheets / minute), the number of discharged sheets C in this embodiment is expressed by the following equation (2).
C=Cb・T・・・(2) C = Cb · T (2)
そして、線速変更前の生産性と線速変更後の生産性が等しくなる排紙枚数Cは、次の(3)式のように表される。
Ca・Cb・T1/(Ca−Cb)・・・(3)
The number of discharged sheets C in which the productivity before the change of the linear velocity is equal to the productivity after the change of the linear velocity is expressed as the following equation (3).
Ca / Cb / T1 / (Ca-Cb) (3)
従って、閾値枚数である定数Aは次の(4)式の範囲であることが望ましい。
A≦Ca・Cb・T1/(Ca−Cb)・・・(4)
Therefore, the constant A, which is the threshold number, is preferably within the range of the following equation (4).
A ≦ Ca · Cb · T1 / (Ca-Cb) (4)
例えばCaを60枚、Cbを30枚、T1を30秒(0.5分)とした場合、閾値枚数Aは30枚以下が望ましい。 For example, when 60 sheets of Ca, 30 sheets of Cb, and T1 of 30 seconds (0.5 minutes), the threshold number A is desirably 30 sheets or less.
図5は、定着装置20の動作を示すフローチャートである。図5に示すように、ステップ501において、制御部301は、印刷要求を入力する。この際、制御部301は次のジョブの印刷枚数を印刷枚数記憶部203Aに格納する。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the fixing
ステップ502において、制御部301は、外気温センサS1の出力に基づいて検知した環境温度が第1の閾値温度Ta(℃)以下であるかを判定する。制御部301は、外気温センサS1の出力に基づいて検知した環境温度が第1の閾値温度Ta(℃)以下であると判定した場合、ステップ503に進み、第1の閾値温度Ta(℃)以下でないと判定した場合、ステップ505に進む。
In
ステップ503において、制御部301は、印刷枚数記憶部203Aから読み出した次のジョブの印刷枚数が閾値枚数A(枚)以下であるかを判定する。制御部301は、次のジョブの印刷枚数が閾値枚数A(枚)以下であると判定した場合、ステップ504に進み、閾値枚数A(枚)以下でないと判定した場合、ステップ505に進む。
In
ステップ504において、制御部301は線速テーブル203Bから低速線速を読み出し、この低速線速に基づいて定着ベルト21の線速を通常の線速より遅くする。
In
ステップ505において、制御部301は線速テーブル203Bから通常線速を読み出し、この通常線速に基づいて定着ベルト21の線速を通常の線速にする。
In
ステップ506において、制御部301は画像形成を実行する。
In
以上述べたように、本実施形態の定着装置20は、外気温センサS1の出力に基づいて検知した環境温度が第1の閾値温度Ta(℃)以下であり、かつ、次のジョブの印刷枚数が閾値枚数A(枚)以下であると判定した場合、線速テーブル203Bから低速線速を読み出し、この低速線速に基づいて定着ベルト21の線速を通常の線速より遅くする。
As described above, in the fixing
線速を遅くすると、定着ベルト21が単位面積あたりに供給する熱量が増える。よって、一定温度下において、従来必要であった蓄熱動作が不要となる。
When the linear velocity is decreased, the amount of heat supplied by the fixing
従って、従来技術に比べ本発明の実施形態では、印刷要求を受けてからすぐに定着装置20への通紙を開始することができるため、1枚だけの印刷等の少枚数印刷時に従来技術における制御よりも生産性が優位となるという効果がある。
Therefore, in the embodiment of the present invention as compared with the prior art, since the sheet passing to the fixing
(第2の実施形態)
本実施形態の画像形成装置1の構成、及び定着装置20の構成は、第1の実施形態における画像形成装置1の構成、及び定着装置20の構成とそれぞれ同じである。
(Second Embodiment)
The configuration of the
次に、定着装置20の動作について説明する。
Next, the operation of the fixing
図6は、定着装置20の動作を示すフローチャートである。図6に示すように、ステップ601において、制御部301は、印刷要求を入力する。この際、制御部301は次のジョブの印刷枚数を印刷枚数記憶部203Aに格納する。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the fixing
ステップ602において、制御部301は、定着装置温度センサS2によって検知した定着装置20乃至定着ベルト21の温度が第2の閾値温度Tf(℃)以下であるかを判定する。
In
この第2の閾値温度Tf(℃)は、通常線速による定着に適した定着装置20乃至定着ベルト21の温度であることが望ましい。第2の閾値温度Tf(℃)は100℃以下であることがさらに望ましい。第2の閾値温度Tf(℃)は30℃以上100℃以下であることが最も望ましい。
The second threshold temperature Tf (° C.) is preferably the temperature of the fixing
制御部301は、定着装置温度センサS2によって検知した定着装置20乃至定着ベルト21の温度が第2の閾値温度Tf(℃)以下であると判定した場合、ステップ603に進み、第2の閾値温度Tf(℃)以下でないと判定した場合、ステップ606に進む。
When the
ステップ603において、制御部301は、外気温センサS1の出力に基づいて検知した環境温度が第1の閾値温度Ta(℃)以下であるかを判定する。制御部301は、外気温センサS1の出力に基づいて検知した環境温度が第1の閾値温度Ta(℃)以下であると判定した場合、ステップ604に進み、第1の閾値温度Ta(℃)以下でないと判定した場合、ステップ606に進む。
In
ステップ604において、制御部301は、印刷枚数記憶部203Aから読み出した次のジョブの印刷枚数が閾値枚数A(枚)以下であるかを判定する。制御部301は、次のジョブの印刷枚数が閾値枚数A(枚)以下であると判定した場合、ステップ605に進み、閾値枚数A(枚)以下でないと判定した場合、ステップ606に進む。
In
ステップ605において、制御部301は線速テーブル203Bから低速線速を読み出し、この低速線速に基づいて定着ベルト21の線速を通常の線速より遅くする。
In
ステップ606において、制御部301は線速テーブル203Bから通常線速を読み出し、この通常線速に基づいて定着ベルト21の線速を通常の線速にする。
In
ステップ607において、制御部301は画像形成を行う。
In
以上述べたように、本実施形態の定着装置20は、定着装置温度センサS2によって検知した定着装置20乃至定着ベルト21の温度が第2の閾値温度Tf(℃)以下であり、かつ、外気温センサS1の出力に基づいて検知した環境温度が第1の閾値温度Ta(℃)以下であり、かつ、次のジョブの印刷枚数が閾値枚数A(枚)以下であると判定した場合、線速テーブル203Bから低速線速を読み出し、この低速線速に基づいて定着ベルト21の線速を通常の線速より遅くする。
As described above, in the fixing
従って、従来技術に比べ本発明の実施形態では、印刷要求を受けてからすぐに定着装置20への通紙を開始することができるため、1枚だけの印刷等の少枚数印刷時に従来技術における制御よりも生産性がさらに優位となるという効果がある。
Therefore, in the embodiment of the present invention as compared with the prior art, since the sheet passing to the fixing
1:画像形成装置
4Y、4M、4C、4K:感光体ドラム
20:定着装置
21:定着ベルト
22:加圧ローラ
23:ハロゲンヒータ
30:転写ベルト
31:1次転写ローラ
36:2次転写ローラ
203:定着装置記憶部
203B:線速テーブル
301:制御部
S1:外気温センサ
S2:定着装置温度センサ
1: Image forming
Claims (7)
前記定着部材に対向して配置される加圧部材と、
環境温度を検知する外気温センサと、
前記外気温センサの出力に基づいて検知した環境温度が第1の閾値温度以下であり、かつ、次の印刷ジョブの印刷枚数が閾値枚数以下である場合、前記定着部材の線速を通常の線速である通常線速より遅い低速線速に変更する制御部と、
を備える定着装置。 A fixing member heated by a heat source;
A pressure member disposed to face the fixing member;
An outside air temperature sensor that detects the environmental temperature,
When the environmental temperature detected based on the output of the outside air temperature sensor is equal to or lower than the first threshold temperature and the number of printed sheets of the next print job is equal to or smaller than the threshold number, the linear velocity of the fixing member is set to a normal line. A control unit that changes to a lower linear speed that is slower than the normal linear speed, which is a high speed;
A fixing device.
前記制御部は、
前記外気温センサの出力に基づいて検知した環境温度が第1の閾値温度以下であり、前記定着装置温度センサの出力に基づいて検知した前記定着装置の温度が第2の閾値温度以下であり、かつ、次の印刷ジョブの印刷枚数が閾値枚数以下である場合、前記定着部材の線速を前記通常線速から前記低速線速に変更する請求項1に記載の定着装置。 A fixing device temperature sensor for detecting the temperature of the fixing device;
The controller is
The environmental temperature detected based on the output of the outside air temperature sensor is not more than a first threshold temperature, and the temperature of the fixing device detected based on the output of the fixing device temperature sensor is not more than a second threshold temperature, The fixing device according to claim 1, wherein when the number of printed sheets of the next print job is equal to or less than a threshold number, the linear speed of the fixing member is changed from the normal linear speed to the low-speed linear speed.
Caを、前記通常線速に対応した生産性(枚/分)、
Cbを、前記低速線速に対応した生産性(枚/分)、
T1を、前記通常線速における前記定着部材の加熱に必要な時間(分)、とした場合、
以下の式
A≦Ca・Cb・T1/(Ca−Cb)
により定められる請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の定着装置。 The threshold number A is
Productivity of Ca corresponding to the normal linear speed (sheets / minute),
Cb, productivity (sheets / minute) corresponding to the low linear velocity,
When T1 is the time (minutes) required for heating the fixing member at the normal linear speed,
The following formula A ≦ Ca · Cb · T1 / (Ca-Cb)
The fixing device according to any one of claims 1 to 4, defined by:
厚紙の定着時の線速である請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の定着装置。 The low linear velocity is
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing speed is a linear speed at the time of fixing the thick paper.
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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JP2014209886A JP2016080789A (en) | 2014-10-14 | 2014-10-14 | Fixing device and image forming apparatus |
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Cited By (1)
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WO2019187424A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | ブラザー工業株式会社 | Image forming device |
-
2014
- 2014-10-14 JP JP2014209886A patent/JP2016080789A/en active Pending
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WO2019187424A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | ブラザー工業株式会社 | Image forming device |
JP2019179144A (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus |
US11243488B2 (en) | 2018-03-30 | 2022-02-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
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