JP2020095170A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シートに現像剤像を定着させる定着器を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a fixing device that fixes a developer image on a sheet.
従来、加熱ローラ、加圧ローラおよび加熱ローラを加熱するヒータを有し、シートに現像剤像を定着させる定着器と、加熱ローラの温度を検知する温度検知部とを備える画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1)。この技術では、温度検知部の検知温度に基づいて加熱ローラの温度が定着温度となるようにヒータへ供給する電力を制御する。 Conventionally, there is known an image forming apparatus including a heating roller, a pressure roller, a heater for heating the heating roller, a fixing device for fixing a developer image on a sheet, and a temperature detection unit for detecting the temperature of the heating roller. (For example, Patent Document 1). In this technique, the electric power supplied to the heater is controlled so that the temperature of the heating roller becomes the fixing temperature based on the temperature detected by the temperature detection unit.
ところで、加熱ローラのような加熱部の温度を定着温度まで上げるウォームアップのときには、加熱部の温度が急激に上がって定着温度を大きく超えるオーバーシュートが発生することがある。また、このようなオーバーシュートが発生するような状況では、定着器にシートが入る前に加熱部の加熱が停止されることで、定着器にシートが入ったときにシートに熱が奪われて加熱部の温度が急激に下がり、定着温度を大きく下回るアンダーシュートが発生する可能性がある。 By the way, during warm-up in which the temperature of a heating unit such as a heating roller is raised to the fixing temperature, the temperature of the heating unit may rapidly rise and an overshoot that greatly exceeds the fixing temperature may occur. In a situation where such an overshoot occurs, the heating of the heating unit is stopped before the sheet enters the fixing device, so that the heat is taken away by the sheet when the sheet enters the fixing device. There is a possibility that the temperature of the heating portion drops sharply and an undershoot that is much lower than the fixing temperature occurs.
そこで、本発明は、ウォームアップ時のオーバーシュートおよびアンダーシュートの発生を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of overshoot and undershoot during warm-up.
前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに現像剤像を形成する現像剤像形成部と、シートを現像剤像形成部に向けて搬送する搬送部と、加熱部、加熱部を加熱するヒータ、および、加熱部との間でシートを挟む加圧部を有し、シートに現像剤像を定着させる定着器と、加熱部の温度を検知する温度検知部と、制御部と、を備える。
制御部は、温度検知部の検知温度に基づいて加熱部の温度がシートに現像剤像を定着する定着温度となるようにヒータに通電する第1加熱制御と、検知温度に基づいて加熱部の温度が定着温度となるようにヒータに通電する第2加熱制御であって、ヒータへの単位時間あたりの通電量の上限値を、第1加熱制御よりも小さくする第2加熱制御と、検知温度が定着温度よりも低い第1温度以上となった場合にシートを現像剤像形成部に向けて搬送する搬送制御と、を実行可能である。
制御部は、第1加熱制御を開始した後の所定のタイミングから少なくともシートが定着器に到達するまでは第2加熱制御を実行する。
In order to achieve the above-mentioned object, the image forming apparatus of the present invention includes a developer image forming unit that forms a developer image on a sheet, a conveying unit that conveys the sheet toward the developer image forming unit, and a heating unit. A heater for heating the heating unit, a pressure unit for sandwiching the sheet between the heating unit and the fixing unit for fixing the developer image on the sheet, a temperature detection unit for detecting the temperature of the heating unit, and a control unit. And a section.
The controller controls the first heating control to energize the heater so that the temperature of the heating unit becomes the fixing temperature for fixing the developer image on the sheet based on the detected temperature of the temperature detecting unit, and the heating unit of the heating unit based on the detected temperature. Second heating control for energizing the heater so that the temperature becomes the fixing temperature, in which the upper limit value of the energization amount to the heater per unit time is smaller than the first heating control, and the detected temperature It is possible to execute the conveyance control for conveying the sheet toward the developer image forming unit when the temperature becomes equal to or higher than the first temperature lower than the fixing temperature.
The control unit executes the second heating control from a predetermined timing after starting the first heating control until at least the sheet reaches the fixing device.
このような構成によれば、第1加熱制御を開始した後の所定のタイミングから少なくともシートが定着器に到達するまでは、加熱部の温度を緩やかに上げることができるので、ウォームアップ時のオーバーシュートの発生を抑制することができる。また、シートが定着器に入るまで加熱部の加熱を継続することができ、定着器にシートが入ったときにシートに熱が奪われても加熱部の温度が急激に下がるのを抑制することができるので、アンダーシュートの発生を抑制することができる。 With such a configuration, the temperature of the heating unit can be gently increased from the predetermined timing after the first heating control is started until at least the sheet reaches the fixing device, and therefore, the temperature during the warm-up may be exceeded. It is possible to suppress the occurrence of shoots. Also, heating of the heating unit can be continued until the sheet enters the fixing unit, and it is possible to prevent the temperature of the heating unit from dropping sharply even if heat is taken by the sheet when the sheet enters the fixing unit. Therefore, the occurrence of undershoot can be suppressed.
前記した画像形成装置において、制御部は、第1加熱制御および第2加熱制御において、定着温度と検知温度の差に応じたデューティ比で加熱部の温度を制御し、デューティ比を、差が大きいほど大きくし、第1加熱制御において、デューティ比の上限値を100%とし、第2加熱制御において、デューティ比の上限値を100%よりも小さくする構成とすることができる。 In the above-described image forming apparatus, the control unit controls the temperature of the heating unit with a duty ratio according to the difference between the fixing temperature and the detected temperature in the first heating control and the second heating control, and the duty ratio has a large difference. The upper limit value of the duty ratio may be set to 100% in the first heating control, and the upper limit value of the duty ratio may be set to be smaller than 100% in the second heating control.
前記した画像形成装置において、制御部は、複数のシートに連続して画像を形成する場合において、所定枚数目のシートの定着が完了するまでは第2加熱制御を実行し、所定枚数目のシートの定着が完了した後は第1加熱制御を実行する構成とすることができる。 In the above-described image forming apparatus, when the image is continuously formed on a plurality of sheets, the control unit executes the second heating control until the fixing of the predetermined number of sheets is completed, and the predetermined number of sheets is performed. The first heating control may be performed after the fixing of No. 1 is completed.
これによれば、複数のシートに連続して画像を形成する場合に、所定枚数のシートは、ヒータへの単位時間あたりの通電量を制限して定着を行うことができるので、ヒータの消費電力を抑制することができる。一方、所定枚数のシートを定着した後に、ヒータへの単位時間あたりの通電量の上限値の制限を解除することで、加熱部の加熱不足を抑制することができるので、定着不良が発生するのを抑制することができる。 According to this, when an image is continuously formed on a plurality of sheets, a predetermined number of sheets can be fixed by limiting the energization amount to the heater per unit time. Can be suppressed. On the other hand, after fixing a predetermined number of sheets, by releasing the upper limit value of the amount of electricity supplied to the heater per unit time, insufficient heating of the heating unit can be suppressed, so that fixing failure occurs. Can be suppressed.
前記した画像形成装置において、制御部は、第1加熱制御を開始したときの検知温度が所定の温度閾値以下であることを条件として、第2加熱制御を実行する構成とすることができる。 In the above-described image forming apparatus, the control unit may be configured to execute the second heating control on condition that the detected temperature when the first heating control is started is equal to or lower than a predetermined temperature threshold.
第1加熱制御を開始したときの検知温度が低いコールドスタートの場合には、加熱部を加熱したときに加熱部の温度が急激に上昇しやすいのでオーバーシュートが発生しやすい。そこで、コールドスタートの場合に、第2加熱制御を実行することで、ウォームアップ時のオーバーシュートおよびアンダーシュートの発生を効果的に抑制することができる。 In the case of cold start, in which the detected temperature is low when the first heating control is started, the temperature of the heating portion is likely to rise rapidly when the heating portion is heated, and thus overshooting is likely to occur. Therefore, in the case of cold start, by executing the second heating control, it is possible to effectively suppress the occurrence of overshoot and undershoot during warm-up.
前記した画像形成装置において、制御部は、第1加熱制御を開始した後、検知温度が定着温度よりも低い第2温度以上となったことに基づいて第2加熱制御を実行する構成とすることができる。 In the above-described image forming apparatus, the control unit may be configured to execute the second heating control based on the detected temperature being equal to or higher than the second temperature lower than the fixing temperature after starting the first heating control. You can
前記した画像形成装置において、第2温度は、第1温度以上である構成とすることができる。 In the above-described image forming apparatus, the second temperature can be set to be equal to or higher than the first temperature.
前記した画像形成装置において、制御部は、検知温度が第1温度よりも低い第3温度未満の場合には定着器を回転駆動させず、検知温度が第3温度以上となった場合に定着器を回転駆動させる回転制御を実行可能である構成とすることができる。 In the above-described image forming apparatus, the controller does not rotate the fixing device when the detected temperature is lower than the third temperature which is lower than the first temperature, and does not rotate when the detected temperature is equal to or higher than the third temperature. It is possible to adopt a configuration in which the rotation control for driving the rotation can be executed.
本発明によれば、ウォームアップ時のオーバーシュートおよびアンダーシュートの発生を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of overshoot and undershoot during warm-up.
次に、発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1は、本体筐体2と、シート供給部3と、露光装置4と、現像剤像形成部5と、定着器8と、温度検知部9と、シート検知部12と、制御部100とを備えている。
Next, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIG. 1, a laser printer 1 as an example of an image forming apparatus includes a main body housing 2, a
シート供給部3は、本体筐体2内の下部に設けられ、紙などのシートSが収容されるシートトレイ31と、圧板32と、シートSを現像剤像形成部5に向けて搬送する搬送部33とを備えている。搬送部33は、ピックアップローラ33A、分離パッド33B、第1搬送ローラ33C、レジストレーションローラ33Rなどを備えている。シート供給部3は、シートトレイ31内のシートSを圧板32によりピックアップローラ33Aに寄せ、ピックアップローラ33Aと分離パッド33Bにより1枚ずつ分離して送り出し、第1搬送ローラ33Cとレジストレーションローラ33Rにより現像剤像形成部5に向けて搬送する。
The
露光装置4は、本体筐体2内の上部に配置され、図示しない光源装置や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置4は、光源装置から出射された画像データに基づく光ビーム(一点鎖線参照)を感光体61の表面で高速走査することで、感光体61の表面を露光する。
The
現像剤像形成部5は、シートSに現像剤像を形成する機器であり、露光装置4の下方に配置されている。現像剤像形成部5は、プロセスカートリッジとして、本体筐体2の前部に設けられたフロントカバー21を開いたときにできる開口から本体筐体2に対して着脱可能に装着される。現像剤像形成部5は、感光体カートリッジ6と、現像カートリッジ7とから構成されている。
The developer
感光体カートリッジ6は、円筒状の感光体ドラムである感光体61と、コロナ帯電器である帯電器62と、転写ローラ63とを備えている。現像カートリッジ7は、感光体カートリッジ6に対して着脱自在であり、現像ローラ71と、供給ローラ72と、層厚規制ブレード73と、乾式トナーからなる現像剤を収容する収容部74と、アジテータ75とを備えている。
The photoconductor cartridge 6 includes a photoconductor 61 that is a cylindrical photoconductor drum, a charger 62 that is a corona charger, and a transfer roller 63. The developing cartridge 7 is attachable to and detachable from the photoconductor cartridge 6, and includes a developing roller 71, a supply roller 72, a layer thickness regulating blade 73, an
現像剤像形成部5は、感光体61の表面を帯電器62により一様に帯電する。その後、感光体61の表面が露光装置4から出射された光ビームにより露光されることで、感光体61上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、収容部74内の現像剤は、アジテータ75により攪拌されながら、供給ローラ72に供給され、供給ローラ72から現像ローラ71に供給される。そして、現像剤は、現像ローラ71の回転に伴って、現像ローラ71と層厚規制ブレード73の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ71上に担持される。
The developer
現像剤像形成部5は、現像ローラ71上に担持された現像剤を、現像ローラ71から感光体61上に形成された静電潜像に供給する。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体61上に現像剤像が形成される。その後、シートSが感光体61と転写ローラ63との間を通過することで、感光体61上の現像剤像がシートS上に転写される。
The developer
定着器8は、シートSに現像剤像を定着させる機器であり、現像剤像形成部5の後方に配置されている。定着器8は、加熱部81と、加圧部82と、ヒータ83とを有している。
加熱部81は、金属からなる円筒状の加熱ローラである。加熱部81は、加圧部82との間を搬送されるシートSに接してシートSを加熱するように構成されている。
The fixing device 8 is a device that fixes the developer image on the sheet S, and is arranged behind the developer
The
加圧部82は、芯金の周囲に弾性層を有する加圧ローラである。加圧部82は、加熱部81に接触して押圧された状態で配置され、加熱部81との間でシートSを挟む。
ヒータ83は、加熱部81を加熱する熱源である。ヒータ83は、フィラメント83A(図2参照)を有するハロゲンヒータとして構成されており、輻射熱によって加熱部81を加熱する。ヒータ83は、加熱部81の内側に配置されている。
The
The
定着器8は、本体筐体2内に設けられたモータMを駆動させることで回転駆動する。一例として、定着器8は、モータMから駆動力が入力されることで、加熱部81が回転駆動するとともに、加熱部81の回転駆動に伴って加圧部82が従動回転する。
The fixing device 8 is rotationally driven by driving a motor M provided inside the main body housing 2. As an example, in the fixing device 8, when the driving force is input from the motor M, the
定着器8は、シートSを加熱部81と加圧部82との間を通過させることにより、シートS上に転写された現像剤像をシートSに定着する。現像剤像が定着されたシートSは、第2搬送ローラ23と排出ローラ24により排出トレイ22上に排出される。
The fixing device 8 fixes the developer image transferred on the sheet S to the sheet S by passing the sheet S between the
制御部100は、定着器8やモータMなど、レーザプリンタ1の各部を制御する装置であり、単一または複数の電気回路で構成されている。制御部100は、レーザプリンタ1の各部に制御信号や駆動電圧を出力することで、各部の制御を実行する。図2に示すように、制御部100は、CPU110、ROM120、RAM130、ヒータコントローラ140、スイッチング回路150などを備えている。
The
CPU110は、レーザプリンタ1の各部の動作タイミングを指令したり、ヒータコントローラ140に定着器8の目標温度としての指令値を送ったりする処理を行う。
ROM120には、レーザプリンタ1の各部を制御するためのプログラムや各種設定情報などのデータが記憶されている。
RAM130は、CPU110が各種のプログラムを実行する際の作業領域や、データの一時的な記憶領域として利用される。
The
The
The
ヒータコントローラ140は、定着器8の目標温度と、温度検知部9が検知した検知温度Tとに基づき、スイッチング回路150のデューティ比を設定する。本実施形態において、CPU110とヒータコントローラ140は、単一の半導体素子として集積されている。
スイッチング回路150は、設定されたデューティ比で交流電圧をスイッチングすることで、ヒータ83に通電する。
The
The
温度検知部9は、加熱部81の温度を検知するセンサである。本実施形態において、温度検知部9は、加熱部81の表面との間に所定の間隔をあけた状態で加熱部81の表面に対向して配置されている。温度検知部9は、加熱部81の温度に応じた信号を制御部100に出力する。制御部100は、温度検知部9から出力された信号から、加熱部81の温度としての検知温度Tを取得する。温度検知部9としては、例えば、温度に応じて電気抵抗が変化するサーミスタを用いることができる。
The temperature detection unit 9 is a sensor that detects the temperature of the
なお、制御部100が温度検知部9からの出力信号に基づいて取得する検知温度Tは、温度検知部9からの出力信号に線形に対応したものでなく、加熱部81の実際の表面温度に対応するよう補正した温度であってもよい。例えば、検知温度Tは、温度検知部9の出力を、加熱部81の加熱開始からの経過時間によって補正した温度であってもよい。
The detected temperature T acquired by the
一例として、制御部100は、以下のような式により、検知温度T(補正値)を取得することができる。
T=a(t)×TS+b(t)
ここで、TSは、温度検知部9が検知した温度、具体的には、温度検知部9の出力信号である。また、a(t)は、補正係数であり、b(t)は、補正項である。補正係数a(t)および補正項b(t)は、それぞれ、加熱部81の加熱開始からの時間tの関数である。
As an example, the
T=a(t)×TS+b(t)
Here, TS is the temperature detected by the temperature detection unit 9, specifically, the output signal of the temperature detection unit 9. Further, a(t) is a correction coefficient, and b(t) is a correction term. The correction coefficient a(t) and the correction term b(t) are functions of the time t from the start of heating of the
シート検知部12は、加熱部81と加圧部82の間から第2搬送ローラ23に向けて搬送されるシートSを検知するセンサである。シート検知部12は、シートSの搬送方向において、加熱部81よりも下流側であって、第2搬送ローラ23よりも上流側に配置されている。また、シート検知部12は、第2搬送ローラ23よりも加熱部81の近くに配置されている。
The
シート検知部12は、例えば、搬送されるシートSに押されて揺動する揺動レバーと、揺動レバーの揺動を検知する光センサとを備えて構成されている。本実施形態において、シート検知部12は、シートSによって揺動レバーが倒されているときには制御部100にON信号を出力し、揺動レバーが倒されていないときには制御部100にOFF信号を出力する(具体的には、ON信号を出力しない)。
The
制御部100は、第1加熱制御と、第2加熱制御と、回転制御と、搬送制御とを実行可能である。
第1加熱制御および第2加熱制御は、温度検知部9の検知温度Tに基づいて加熱部81の温度が定着温度Tfとなるようにヒータ83に通電する制御である。
The
The first heating control and the second heating control are controls for energizing the
定着温度Tfは、シートSに現像剤像を定着するための加熱部81の温度制御の目標温度である。定着器8は、加熱部81の温度が定着温度Tfを含む所定の温度範囲内の温度となっていればシートSへの現像剤像の定着が可能である。一例として、定着温度Tfは、200℃である。なお、本明細書で示す具体的な数値は一例である。
The fixing temperature Tf is a target temperature for temperature control of the
制御部100は、第1加熱制御および第2加熱制御において、定着温度Tfと検知温度Tの差、具体的には、定着温度Tfから検知温度Tを減算した差分ΔTに応じたデューティ比でヒータ83への通電を実行して加熱部81の温度を制御する。制御部100は、第1加熱制御および第2加熱制御において、デューティ比を、差分ΔTが大きいほど大きくする。
In the first heating control and the second heating control, the
制御部100は、第2加熱制御において、ヒータ83への単位時間あたりの通電量の上限値を、第1加熱制御よりも小さくする。具体的には、制御部100は、第2加熱制御において、デューティ比の上限値を、第1加熱制御よりも小さくする。
In the second heating control, the
一例として、制御部100は、第1加熱制御を実行する場合には、図3(a)に示すようなテーブルに基づいてデューティ比を設定し、第2加熱制御を実行する場合には、図3(b)に示すようなテーブルに基づいてデューティ比を設定する。
As an example, when the first heating control is executed, the
例えば、制御部100は、図3(a),(b)に示すテーブルに基づき、差分ΔTが0℃未満以上の場合、デューティ比を0%に設定し、差分ΔTが0℃以上かつ5℃未満以上の場合、デューティ比を30%に設定する。また、制御部100は、差分ΔTが5℃以上かつ10℃未満以上の場合、デューティ比を40%に設定し、差分ΔTが10℃以上かつ15℃未満以上の場合、デューティ比を50%に設定する。また、制御部100は、差分ΔTが15℃以上かつ20℃未満以上の場合、デューティ比を60%に設定し、差分ΔTが20℃以上かつ25℃未満以上の場合、デューティ比を70%に設定する。
For example, based on the tables shown in FIGS. 3A and 3B, the
制御部100は、図3(a)に示すように、第1加熱制御において、デューティ比の上限値を100%とする。詳しくは、制御部100は、第1加熱制御において、図3(a)に示すテーブルに基づき、差分ΔTが25℃以上の場合、デューティ比を上限値の100%とする。
As shown in FIG. 3A, the
一方、制御部100は、図3(b)に示すように、第2加熱制御において、デューティ比の上限値を100よりも小さくする。具体的には、制御部100は、第2加熱制御において、デューティ比の上限値を70%とする。詳しくは、制御部100は、第2加熱制御において、図3(b)に示すテーブルに基づき、差分ΔTが20℃以上の場合、デューティ比を上限値の70%とする。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, the
回転制御は、第1加熱制御を開始した後、検知温度Tが第3温度Tth3未満の場合には定着器8を回転駆動させず、検知温度Tが第3温度Tth3以上となった場合に定着器8を回転駆動させる制御である。具体的には、制御部100は、第1加熱制御を開始した後、検知温度Tが第3温度Tth3に到達するまでは加熱部81と加圧部82を回転駆動させずに加熱部81を加熱し、検知温度Tが第3温度Tth3に到達した後はモータMを駆動させて加熱部81と加圧部82を回転駆動させながら加熱部81を加熱する。第3温度Tth3は、後述する第1温度Tth1よりも低い温度であり、予め設定されている。一例として、第3温度Tth3は、125℃である。
In the rotation control, after the first heating control is started, the fixing device 8 is not rotationally driven when the detected temperature T is lower than the third temperature Tth3, and the fixing is performed when the detected temperature T is equal to or higher than the third temperature Tth3. This is the control for driving the container 8 to rotate. Specifically, after starting the first heating control, the
搬送制御は、第1加熱制御を開始した後、検知温度Tが第1温度Tth1以上となった場合にシートSを現像剤像形成部5に向けて搬送する制御である。具体的には、制御部100は、第1加熱制御を開始した後、検知温度Tが第1温度Tth1以上となった場合、図示しないクラッチ機構によりモータMからの駆動力をピックアップローラ33Aに伝達してピックアップローラ33Aを回転駆動させることでシートSを現像剤像形成部5に向けて送り出し、レジストレーションローラ33Rなどにより現像剤像形成部5に向けて搬送する。第1温度Tth1は、定着温度Tfよりも低い温度であり、予め設定されている。一例として、第1温度Tth1は、170℃である。
The transport control is control to transport the sheet S toward the developer
制御部100は、レーザプリンタ1に印刷の指示や印刷すべき画像データを含む印刷ジョブが入力されると、第1加熱制御を開始する。そして、制御部100は、第1加熱制御を開始した後の所定のタイミングから少なくともシートSが定着器8に到達するまでは第2加熱制御を実行する。
When a print job including a print instruction or image data to be printed is input to the laser printer 1, the
具体的には、制御部100は、第1加熱制御を開始した後、検知温度Tが第2温度Tth2以上となったことに基づいて第2加熱制御を実行する。本実施形態において、制御部100は、第1加熱制御を開始した後、検知温度Tが第2温度Tth2となった時点から所定時間tpが経過したタイミングで第1加熱制御から第2加熱制御に切り替える。
Specifically, after starting the first heating control, the
第2温度Tth2は、第1温度Tth1以上、かつ、定着温度Tfよりも低い温度であり、予め設定されている。本実施形態において、第2温度Tth2は、第1温度Tth1と等しい。すなわち、本実施形態において、第2温度Tth2は、第1温度Tth1である。また、所定時間tpは、検知温度Tが第2温度Tth2となった時点からシートSが定着器8に到達するまでの時間よりも短い時間である。 The second temperature Tth2 is a temperature equal to or higher than the first temperature Tth1 and lower than the fixing temperature Tf, and is preset. In the present embodiment, the second temperature Tth2 is equal to the first temperature Tth1. That is, in the present embodiment, the second temperature Tth2 is the first temperature Tth1. The predetermined time tp is shorter than the time from when the detected temperature T reaches the second temperature Tth2 until the sheet S reaches the fixing device 8.
制御部100は、複数のシートSに連続して画像を形成する場合において、所定枚数目のシートSの定着が完了するまでは第2加熱制御を実行し、所定枚数目のシートSの定着が完了した後は第1加熱制御を実行する。具体的には、制御部100は、複数のシートSに連続印刷を行う場合において、第1加熱制御から第2加熱制御に切り替えた後は、N枚目のシートSの定着が完了するまでは第2加熱制御を実行し、N枚目のシートSの定着が完了した後は第2加熱制御から第1加熱制御に切り替える。
When forming images on a plurality of sheets S continuously, the
より具体的には、制御部100は、加熱部81と加圧部82との間から排出されるN枚目のシートSがシート検知部12の揺動レバーを倒すことでシート検知部12が制御部100にON信号を出力し、その後、当該N枚目のシートSが排出トレイ22に向けて搬送されることによってシート検知部12の揺動レバーの揺動が解除されてシート検知部12が制御部100にOFF信号を出力した場合に、第2加熱制御から第1加熱制御に切り替える。Nは、任意の自然数に設定することができる。
More specifically, the
本実施形態において、制御部100は、第1加熱制御を開始したときの検知温度T0が所定の温度閾値Tth0以下であることを条件として、第2加熱制御を実行する。すなわち、制御部100は、第1加熱制御を開始したときの検知温度T0が温度閾値Tth0よりも高い場合には、第2加熱制御を実行しない。温度閾値Tth0は、第3温度Tth3よりも低い温度であり、予め設定されている。一例として、温度閾値Tth0は、50℃である。
In the present embodiment, the
次に、制御部100の動作について、フローチャートを参照しながら説明する。
図4に示すように、印刷ジョブが入力されると(START)、制御部100は、印刷開始時の検知温度T0を取得するとともに(S101)、第1加熱制御を開始する(S102)。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 4, when a print job is input (START), the
次に、制御部100は、検知温度Tが第3温度Tth3以上となったか否かを判定する(S103)。そして、検知温度Tが第3温度Tth3以上となった場合(S103,Yes)、制御部100は、モータMを駆動させて定着器8を回転駆動させる(S104)。
Next, the
次に、制御部100は、検知温度Tが第1温度Tth1以上となったか否かを判定する(S105)。そして、検知温度Tが第1温度Tth1以上となった場合(S105,Yes)、制御部100は、圧板32および搬送部33を駆動させ、現像剤像形成部5に向けてシートSの搬送を開始する(S106)。
Next, the
次に、制御部100は、印刷開始時の検知温度T0が温度閾値Tth0以下であるか否かを判定する(S107)。
Next, the
印刷開始時の検知温度T0が温度閾値Tth0以下である場合(S107,Yes)、制御部100は、検知温度Tが第1温度Tth1(=第2温度Tth2)となった時点から所定時間tpが経過したか否かを判定する(S108)。そして、所定時間tpが経過した場合(S108,Yes)、制御部100は、第2加熱制御を開始する(S109)。
When the detected temperature T0 at the start of printing is equal to or lower than the temperature threshold value Tth0 (S107, Yes), the
なお、ステップS107において印刷開始時の検知温度T0が温度閾値Tth0より高い場合(No)、制御部100は、第1加熱制御でシートSの定着を行い、ステップS113に進む。
If the detected temperature T0 at the start of printing is higher than the temperature threshold Tth0 in step S107 (No), the
ステップS109で第2加熱制御を開始した後、制御部100は、連続印刷を行うか否かを判定する(S110)。そして、連続印刷を行う場合(S110,Yes)、制御部100は、N枚目のシートSの定着が完了したか否かを判定する(S111)。そして、N枚目のシートSの定着が完了した場合(S111,Yes)、制御部100は、第1加熱制御を開始し(S112)、第1加熱制御でN枚目よりも後のシートSの定着を行う。
After starting the second heating control in step S109, the
なお、ステップS110において連続印刷を行わない場合(No)、制御部100は、第2加熱制御でシートSの定着を行う。
When the continuous printing is not performed in step S110 (No), the
そして、ステップS113において印刷が終了した場合(Yes)、制御部100は、処理を終了する(END)。
Then, when printing is completed in step S113 (Yes), the
次に、制御部100の動作および本実施形態に係るレーザプリンタ1の作用効果について、タイムチャートを参照しながら説明する。
図5に示すように、時刻t0において、印刷ジョブが入力されると、制御部100は、第1加熱制御を開始する。これにより、加熱部81の温度(検知温度T)が上昇していく。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 5, when a print job is input at time t0, the
その後、時刻t1において、検知温度Tが第3温度Tth3に到達すると、制御部100は、定着器8を回転駆動させる。なお、定着器8が回転駆動することで、加熱部81の熱が加圧部82に移動しやすくなるため、加熱部81の温度上昇の勾配は若干小さくなる。
After that, at time t1, when the detected temperature T reaches the third temperature Tth3, the
その後、時刻t2において、検知温度Tが第1温度Tth1に到達すると、制御部100は、現像剤像形成部5に向けてシートSの搬送を開始する。なお、第1加熱制御を開始してからシートSの搬送が開始されるまでの間(時刻t0〜t2)は、定着温度Tfから検知温度Tを減算した差分ΔTが十分に大きいので、デューティ比は、第1加熱制御における上限値である100%に設定される。
After that, when the detected temperature T reaches the first temperature Tth1 at time t2, the
その後、時刻t3において、検知温度Tが第1温度Tth1(=第2温度Tth2)となった時点(時刻t2)から所定時間tpが経過する。このとき、制御部100は、印刷開始時(時刻t0)の検知温度T0が温度閾値Tth0以下であったので、第2加熱制御を開始する。第2加熱制御におけるデューティ比の上限値は、70%であるので、時刻t3において、第2加熱制御が開始されると、デューティ比は、100%から70%に変更される。
After that, at time t3, the predetermined time tp elapses from the time (time t2) when the detected temperature T reaches the first temperature Tth1 (=second temperature Tth2). At this time, the
ここで、仮に、時刻t3以降も第1加熱制御が継続すると、デューティ比は二点鎖線で示すように100%の状態が時刻t31までしばらく継続されるので、加熱部81の温度が二点鎖線で示すように急激に上がり続けて定着温度Tfを大きく超えるオーバーシュートが発生することがある(時刻t41付近参照)。
Here, if the first heating control continues after time t3, the duty ratio remains 100% for a while until time t31 as indicated by the chain double-dashed line, so that the temperature of the
また、このようなオーバーシュートが発生するような状況では、定着器8にシートSが入る前の時刻t32以降しばらく加熱部81の加熱が停止される(デューティ比が0%となる)ことで、時刻t4で定着器8にシートSが入ったときにシートSに熱が奪われて加熱部81の温度が急激に下がり、定着温度Tfを大きく下回るアンダーシュートが発生する可能性がある(時刻t42付近参照)。
Further, in such a situation where overshooting occurs, heating of the
一方、本実施形態によれば、時刻t3から、デューティ比の上限値を100%よりも小さい70%とする第2加熱制御を実行することで、時刻t3以降、加熱部81の温度を緩やかに上げることができる。これにより、加熱部81の温度を定着温度Tfに向けて加熱するウォームアップ時のオーバーシュートの発生を抑制することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, from the time t3, by performing the second heating control in which the upper limit value of the duty ratio is 70% which is smaller than 100%, the temperature of the
また、シートSが定着器8に入るまで、具体的には、時刻t4の前後において、デューティ比が0%よりも大きくなり、加熱部81の加熱を継続することができる。これにより、時刻t4において、定着器8にシートSが入ったときにシートSに熱が奪われても加熱部81の温度が急激に下がるのを抑制することができるので、アンダーシュートの発生を抑制することができる。
Further, until the sheet S enters the fixing device 8, specifically, before and after the time t4, the duty ratio becomes larger than 0%, and the heating of the
また、オーバーシュートおよびアンダーシュートが抑制されることで、時刻t4以降において、加熱部81の温度の変動幅が小さくなるため、デューティ比が0%となる時間の割合が小さくなる。
Further, by suppressing the overshoot and the undershoot, the fluctuation range of the temperature of the
また、第1加熱制御を開始したとき(時刻t0)の検知温度T0が温度閾値Tth0以下と低いコールドスタートの場合には、加熱部81を加熱したときに加熱部81の温度が急激に上昇しやすいのでオーバーシュートが発生しやすいが、このような場合に、第2加熱制御を実行することで、ウォームアップ時のオーバーシュートおよびアンダーシュートの発生を効果的に抑制することができる。
Further, when the detected temperature T0 when the first heating control is started (time t0) is as low as the temperature threshold value Tth0 or less, that is, when the temperature is low, the temperature of the
また、本実施形態では、複数のシートSに連続印刷を行う場合には、N枚目のシートSまでは、第2加熱制御でヒータ83への単位時間あたりの通電量を制限して定着を行うことができるので、ヒータ83の消費電力を抑制することができる。一方、N枚目のシートSを定着した後に第1加熱制御を開始し、ヒータ83への単位時間あたりの通電量の上限値の制限を解除するので、加熱部81の加熱不足を抑制することができ、N枚目よりも後のシートSにおいて定着不良が発生するのを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, when performing continuous printing on a plurality of sheets S, up to the Nth sheet S, fixing is performed by the second heating control by limiting the energization amount per unit time to the
以上に実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、差分ΔTに応じたデューティ比を図3に示したようなテーブルに基づいて設定したが、定着温度と検知温度との偏差からPI制御やPID制御などの手法を用いてデューティ比(ヒータの操作量)を設定してもよい。
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment. The specific configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the duty ratio according to the difference ΔT is set based on the table as shown in FIG. 3, but a method such as PI control or PID control is used from the deviation between the fixing temperature and the detected temperature. The duty ratio (heater operation amount) may be set.
また、前記実施形態では、連続印刷を行う場合において、N枚目のシートSの定着が完了するまでは第2加熱制御を実行し、N枚目のシートSの定着が完了した後は第1加熱制御を実行したが、連続印刷を行う場合において、例えば、第2加熱制御を開始した後は、印刷が終了するまで第2加熱制御を継続して実行してもよい。 Further, in the above embodiment, in the case of performing continuous printing, the second heating control is executed until the fixing of the Nth sheet S is completed, and the first heating control is performed after the fixing of the Nth sheet S is completed. Although the heating control is executed, in the case where the continuous printing is performed, for example, after the second heating control is started, the second heating control may be continuously executed until the printing is completed.
また、前記実施形態では、第1加熱制御を開始した後、検知温度Tが第2温度Tth2となった時点から所定時間tpが経過したタイミングで第2加熱制御を実行したが、例えば、検知温度が第2温度となったタイミングで第2加熱制御を実行してもよい。また、前記実施形態では、第2温度Tth2が第1温度Tth1と等しい温度であったが、第2温度は、第1温度よりも高い温度であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, after the first heating control is started, the second heating control is executed at the timing when the predetermined time tp elapses from the time when the detected temperature T becomes the second temperature Tth2. The second heating control may be executed at the timing when the temperature reaches the second temperature. Further, in the above-described embodiment, the second temperature Tth2 is equal to the first temperature Tth1, but the second temperature may be higher than the first temperature.
また、前記実施形態では、回転制御において、モータMを駆動させることで定着器8を回転駆動させたが、回転制御において、例えば、クラッチ機構によりモータからの駆動力を定着器8に伝達することで定着器8を回転駆動させてもよい。 Further, in the above embodiment, in the rotation control, the fixing device 8 is rotationally driven by driving the motor M. However, in the rotation control, for example, the driving force from the motor is transmitted to the fixing device 8 by the clutch mechanism. The fixing device 8 may be driven to rotate.
また、前記実施形態では、温度検知部9が、加熱部81の温度を検知するように設けられていたが、温度検知部は、例えば、加圧部やヒータなどの温度を検知するように設けられていてもよい。また、温度検知部は、サーミスタ以外の温度センサであってもよい。また、温度センサは、非接触式の温度センサであってもよいし、接触式の温度センサであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the temperature detection unit 9 is provided so as to detect the temperature of the
また、前記実施形態では、加熱部81として加熱ローラを例示したが、加熱部は、例えば、無端状の加熱ベルトを有する加熱ユニットなどであってもよい。また、前記実施形態では、加圧部82として加圧ローラを例示したが、加圧部は、例えば、無端状の加圧ベルトを含む加圧ユニットなどであってもよい。
Further, although the heating roller is exemplified as the
また、前記実施形態では、ヒータ83として、輻射熱を利用するハロゲンヒータを例示したが、ヒータは、例えば、抵抗体の発熱を利用するセラミックヒータやカーボンヒータなどであってもよい。また、ヒータは、加熱部の内側ではなく、加熱部の外側に配置されていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the halogen heater that uses radiant heat is illustrated as the
また、前記実施形態では、画像形成装置として、シートSにモノクロの画像を形成するレーザプリンタ1を例示したが、画像形成装置は、例えば、シートにカラーの画像を形成可能に構成されたプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the laser printer 1 that forms a monochrome image on the sheet S is exemplified as the image forming apparatus, but the image forming apparatus is, for example, a printer configured to form a color image on the sheet. It may be. Further, the image forming apparatus is not limited to the printer, and may be, for example, a copying machine or a multi-function machine including a document reading device such as a flatbed scanner.
また、前記実施形態では、現像剤像形成部5としてプロセスカートリッジを例示したが、これに限定されない。例えば、画像形成装置が、シートにカラーの画像を形成可能であり、配列された複数の感光体を有するプロセスユニットと、複数の感光体に形成された現像剤像をシートに転写するための転写ベルトなどを有する転写ユニットとを備える場合には、現像剤像形成部は、プロセスユニットと転写ユニットを含む構成とすることができる。
Further, in the above-described embodiment, the process cartridge is illustrated as the developer
また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素は、適宜組み合わせて実施することが可能である。 In addition, the respective elements described in the above-described embodiment and modification can be implemented in an appropriate combination.
1 レーザプリンタ
5 現像剤像形成部
8 定着器
9 温度検知部
33 搬送部
81 加熱部
82 加圧部
83 ヒータ
100 制御部
S シート
1
Claims (7)
シートを前記現像剤像形成部に向けて搬送する搬送部と、
加熱部、前記加熱部を加熱するヒータ、および、前記加熱部との間でシートを挟む加圧部を有し、シートに現像剤像を定着させる定着器と、
前記加熱部の温度を検知する温度検知部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記温度検知部の検知温度に基づいて前記加熱部の温度がシートに現像剤像を定着する定着温度となるように前記ヒータに通電する第1加熱制御と、
前記検知温度に基づいて前記加熱部の温度が前記定着温度となるように前記ヒータに通電する第2加熱制御であって、前記ヒータへの単位時間あたりの通電量の上限値を、前記第1加熱制御よりも小さくする第2加熱制御と、
前記検知温度が前記定着温度よりも低い第1温度以上となった場合にシートを前記現像剤像形成部に向けて搬送する搬送制御と、を実行可能であり、
前記第1加熱制御を開始した後の所定のタイミングから少なくともシートが前記定着器に到達するまでは前記第2加熱制御を実行することを特徴とする画像形成装置。 A developer image forming portion for forming a developer image on the sheet;
A transport unit that transports the sheet toward the developer image forming unit;
A heating unit, a heater that heats the heating unit, and a fixing unit that has a pressing unit that sandwiches the sheet between the heating unit and the fixing unit that fixes the developer image on the sheet,
A temperature detection unit for detecting the temperature of the heating unit,
And a control unit,
The control unit is
First heating control for energizing the heater so that the temperature of the heating unit becomes a fixing temperature for fixing the developer image on the sheet based on the temperature detected by the temperature detecting unit;
It is the second heating control for energizing the heater so that the temperature of the heating unit becomes the fixing temperature based on the detected temperature, wherein the upper limit value of the energization amount per unit time to the heater is the first value. A second heating control that is smaller than the heating control,
Transport control for transporting the sheet toward the developer image forming unit when the detected temperature is equal to or higher than a first temperature lower than the fixing temperature, and
An image forming apparatus, wherein the second heating control is executed at least until a sheet reaches the fixing device from a predetermined timing after the first heating control is started.
前記第1加熱制御および前記第2加熱制御において、前記定着温度と前記検知温度の差に応じたデューティ比で前記加熱部の温度を制御し、前記デューティ比を、前記差が大きいほど大きくし、
前記第1加熱制御において、前記デューティ比の上限値を100%とし、
前記第2加熱制御において、前記デューティ比の上限値を100%よりも小さくすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The control unit is
In the first heating control and the second heating control, the temperature of the heating unit is controlled with a duty ratio according to the difference between the fixing temperature and the detected temperature, and the duty ratio is increased as the difference is increased,
In the first heating control, the upper limit of the duty ratio is 100%,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein an upper limit value of the duty ratio is set to be smaller than 100% in the second heating control.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002365961A (en) * | 2001-06-07 | 2002-12-20 | Ricoh Co Ltd | Imaging device |
JP2007206510A (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Canon Inc | Heating device and image forming apparatus with same |
JP2008122757A (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
JP2012220905A (en) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus |
JP2017032771A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ブラザー工業株式会社 | Image formation device, program, and method for controlling image formation device |
JP2018155783A (en) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | コニカミノルタ株式会社 | Image formation apparatus |
-
2018
- 2018-12-13 JP JP2018233262A patent/JP7310125B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002365961A (en) * | 2001-06-07 | 2002-12-20 | Ricoh Co Ltd | Imaging device |
JP2007206510A (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Canon Inc | Heating device and image forming apparatus with same |
JP2008122757A (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
JP2012220905A (en) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus |
JP2017032771A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ブラザー工業株式会社 | Image formation device, program, and method for controlling image formation device |
JP2018155783A (en) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | コニカミノルタ株式会社 | Image formation apparatus |
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