JP2020129021A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus.
複写機、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電子写真方式による画像形成装置は、用紙に転写されたトナー像を定着させる定着部を備える。定着部は、形成されるニップ部を通過する用紙に熱と圧力を加えることにより、トナー像を用紙に定着させる。一般的に、ユーザーが印字開始ボタンを押してからトナー像の形成された用紙が画像形成装置から排出されるまでの時間は、FPOT(First Print Output Time)またはFCOT(First Copy Output Time)と呼ばれ、ユーザーの利便性の観点から短縮することが求められている。 An electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction machine having a combination of these functions includes a fixing unit that fixes a toner image transferred on a sheet. The fixing unit fixes the toner image on the sheet by applying heat and pressure to the sheet that passes through the nip formed. Generally, the time from when the user presses the print start button to when the sheet on which the toner image is formed is ejected from the image forming apparatus is called FPOT (First Print Output Time) or FCOT (First Copy Output Time). From the viewpoint of user convenience, there is a demand for shortening.
FPOTあるいはFCOTの内訳をみると、定着部に形成されるニップ部を画像品質を満足させるために必要な温度にまで昇温させることに時間がかかっている。そこで、特許文献1には、FPOTを短縮するための技術として、定着動作の開始時に加圧力を大きくし、定着部に形成されるニップ部を通過する用紙に加わる圧力を大きくする技術が開示されている。具体的には、特許文献1に記載の技術では、転写されたトナー像を用紙に定着させる動作の開始時に、加圧ローラーの加圧力を所定の定着強度を得るために必要な加圧力よりも大きい加圧力とし、ニップ部が所定の定着強度を得るために必要な温度にまで昇温すると、加圧ローラーの加圧力を所定の定着強度を得るために必要な加圧力に落とす制御をする。
Looking at the details of FPOT or FCOT, it takes time to raise the temperature of the nip portion formed in the fixing portion to a temperature required to satisfy the image quality. Therefore, as a technique for shortening the FPOT,
一般的に、画像品質を満足させるために必要なニップ部の温度は、ニップ部における圧力を上げることで下げることができる。特許文献1に記載の技術では、定着動作の開始時において、ニップ部における圧力を所定の圧力よりも大きくし、画像品質を満足させるために必要なニップ部における温度を低くすることにより、FPOTを短縮する。 Generally, the temperature of the nip required to satisfy the image quality can be lowered by increasing the pressure in the nip. According to the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-284, at the start of the fixing operation, the pressure in the nip portion is made higher than a predetermined pressure, and the temperature in the nip portion required to satisfy the image quality is lowered to reduce the FPOT. Shorten.
しかしながら、一般的に、ニップ部における圧力を上げると、定着ベルトの表層の摩耗が進み、定着ベルトをはじめとする定着部における様々な部材が劣化する結果、定着部の寿命が短くなる。特許文献1に記載の技術では、定着部の消耗度合いを考慮することなく、定着動作の開始時にニップ部における圧力を大きくしていたため、定着部の寿命を大幅に縮める虞があった。 However, generally, when the pressure in the nip portion is increased, the surface layer of the fixing belt is worn, and various members in the fixing portion including the fixing belt are deteriorated, and as a result, the life of the fixing portion is shortened. In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242242, the pressure in the nip portion is increased at the start of the fixing operation without considering the degree of wear of the fixing portion, which may significantly shorten the life of the fixing portion.
本発明は、係る実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、FPOTを短縮させるとともに、定着部の消耗を抑制することである。 The present invention has been conceived in view of such circumstances, and an object thereof is to shorten the FPOT and suppress the consumption of the fixing unit.
本発明のある局面に従う画像形成装置は、記録媒体にトナー像を形成可能な画像形成装置であって、熱源によって加熱される第1回転体と、当該第1回転体へ圧接可能な第2回転体とを含み、当該第1回転体と当該第2回転体との間に形成されるニップ部に搬送される前記記録媒体に対し、当該第1回転体による加熱と、当該第2回転体による当該第1回転体への圧接とによって前記トナー像を定着させる定着手段と、前記ニップ部における圧力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、印刷指示を受けた場合に、前記ニップ部に要求される温度に向けての昇温状況と、前記定着手段の消耗度合いとに応じて、前記ニップ部における圧力を上げる。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention is an image forming apparatus capable of forming a toner image on a recording medium, and includes a first rotating body that is heated by a heat source and a second rotating body that can be pressed against the first rotating body. The recording medium that includes a body and is conveyed to a nip portion formed between the first rotating body and the second rotating body is heated by the first rotating body and is heated by the second rotating body. A fixing unit that fixes the toner image by pressure contact with the first rotating body and a control unit that controls the pressure in the nip unit are provided, and the control unit, when receiving a printing instruction, the nip unit. The pressure in the nip portion is increased according to the temperature rising condition toward the temperature required for the above and the degree of wear of the fixing unit.
好ましくは、前記第1回転体は無端状の定着ベルトであり、前記定着手段は、前記定着ベルトに内接する押圧部材をさらに含み、前記第2回転体は、前記定着ベルトを介して前記押圧部材と対向する位置に設けられ、前記定着ベルトを前記押圧部材に押圧することにより前記定着ベルトとの間で前記ニップ部を形成する。 Preferably, the first rotating body is an endless fixing belt, the fixing unit further includes a pressing member inscribed in the fixing belt, and the second rotating body includes the pressing member via the fixing belt. The nip portion is formed between the fixing belt and the fixing belt by being pressed by the pressing member.
好ましくは、前記制御手段は、前記ニップ部に要求される温度に向けての昇温状況を、前記印刷指示を受けたときの前記ニップ部における温度と前記ニップ部に要求される温度との差に基づいて判定する。 Preferably, the control means sets the temperature rising condition toward the temperature required for the nip portion as a difference between the temperature in the nip portion when the print instruction is received and the temperature required for the nip portion. It judges based on.
好ましくは、前記制御手段は、前記ニップ部に要求される温度に向けての昇温状況を、印刷指示待ちのための待機時間の長さに基づいて判定する。 Preferably, the control means determines the temperature rise condition toward the temperature required for the nip portion based on the length of waiting time for waiting for a print instruction.
好ましくは、前記制御手段は、さらに、前記画像形成装置に供給される電圧に応じて、前記ニップ部における圧力を上げる。 Preferably, the control unit further increases the pressure in the nip portion according to the voltage supplied to the image forming apparatus.
好ましくは、前記制御手段は、前記第1回転体または前記第2回転体の総回転数に基づいて前記定着手段の消耗度合いを判定する。 Preferably, the control unit determines the degree of wear of the fixing unit based on the total number of rotations of the first rotating body or the second rotating body.
好ましくは、前記制御手段は、総印字枚数に基づいて前記定着手段の消耗度合いを判定する。 Preferably, the control unit determines the consumption degree of the fixing unit based on the total number of printed sheets.
好ましくは、前記制御手段は、前記定着手段の駆動トルクに基づいて前記定着手段の消耗度合いを判定する。 Preferably, the control unit determines the degree of wear of the fixing unit based on the driving torque of the fixing unit.
好ましくは、前記制御手段は、前記ニップ部における圧力を上げてから印字した枚数が所定値となった場合に、前記ニップ部における圧力を下げる。 Preferably, the control means lowers the pressure in the nip portion when the number of printed sheets reaches a predetermined value after increasing the pressure in the nip portion.
好ましくは、前記制御手段は、前記ニップ部における圧力を上げた後、前記ニップ部における温度と前記ニップ部に要求される温度との差が所定値となった場合に、前記ニップ部における圧力を下げる。 Preferably, the control means increases the pressure in the nip portion, and then increases the pressure in the nip portion when the difference between the temperature in the nip portion and the temperature required for the nip portion reaches a predetermined value. Lower.
好ましくは、前記制御手段は、前記定着手段の消耗度合いに基づいて、前記ニップ部における圧力の上限値を決定する。 Preferably, the control unit determines the upper limit value of the pressure in the nip portion based on the degree of wear of the fixing unit.
本発明によれば、FPOTを短縮させるとともに、定着部の消耗を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the FPOT and suppress the consumption of the fixing unit.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
図1は、画像形成装置100を示す図である。図2は、画像形成装置100のハードウェア構成を示すブロック図である。図1および図2を参照して、画像形成装置100の構成、および、画像形成装置100におけるトナー像の形成、定着、および排紙という一連の処理(以下、「印字処理」とも称す)について説明する。
FIG. 1 is a diagram showing the
図1および図2を参照して、画像形成装置100は、タンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置100は、プリンターエンジン10、給紙カセット20a,20b、定着部50、制御部80、記憶部90、および通信部91を備えている。
Referring to FIGS. 1 and 2,
プリンターエンジン10は、電子写真式のプリンターエンジンであり、イメージングステーション1、中間転写ベルト8、一対のローラー9a,9b、二次転写ローラー11、および中間転写ベルト用クリーナー12を含み、入力画像データに基づいて用紙21a,21b上にトナー像を形成する。
The
イメージングステーション1Y,1M,1C,1Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の4色のトナー像を並行して形成する。イメージングステーション1Y,1M,1C,1Kは、構成が共通している。そこで、以下では、共通する構成要素を同一の符号で示し、それぞれを区別する場合にのみ符号にY、M、C、Kを添えて示すこととする。
The
イメージングステーション1は、感光体2、帯電チャージャー3、露光装置4、現像装置5、ドラムクリーナー6、および一次転写ローラー7を有している。
The
感光体2は、その表面に静電潜像が形成されるドラム上の回転体である。帯電チャージャー3は、感光体2の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置4は、半導体レーザー等で構成され、プリント画像データに基づいて、感光体2にレーザー光を照射する。これにより、感光体2の表面に、プリント画像データに基づいた静電潜像が形成される。
The
現像装置5は、各色成分の現像剤(例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤等)を収容しており、感光体2の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。感光体2上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラー7によって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体2から中間転写ベルト8上に順次転写(一次転写)され、中間転写ベルト8上に各色のトナー像が重ね合わせられる。
The developing
中間転写ベルト8は、無端状のベルトであり、一対のローラー9a,9bに巻回されている。ローラー9aは、図示しないモーターに駆動連結され、モーターの駆動に基づいて回転する。中間転写ベルト8と中間転写ベルト8を支持するローラー9bは、ローラー9aの回転に伴って、反時計回りに回転する。
The
ドラムクリーナー6は、一次転写後に感光体2の表面に残存する転写残トナーを掻き取って除去する。
The
給紙カセット20a,20bは、互いにサイズの異なる用紙21a,21bを収納可能である。用紙21a,21bは、ピックアップローラー15a,15bにより給紙カセット20a,20bから取り出され、プリンターエンジン10へ給紙される。用紙21a,21bは、その長辺が搬送方向M1と平行、かつ、左右均等となるように搬送経路R上を搬送される。
The
一次転写されたトナー像は、給紙カセット20a,20bからレジストローラー15cを経て搬送されてきた用紙21a,21bに、二次転写ローラー11によって二次転写される。
The primary-transferred toner image is secondarily transferred by the
中間転写ベルト用クリーナー12は、二次転写後に中間転写ベルト8の表面に残存する転写残トナーを掻き取って除去する。
The intermediate transfer belt cleaner 12 scrapes off and removes the transfer residual toner remaining on the surface of the
二次転写の後、用紙21a,21bは、搬送経路Rに従って定着部50まで搬送される。定着部50は、用紙21a,21bを加熱および加圧することによって、二次転写された未定着トナー像を用紙21a,21bに定着させる。詳細は、図3を用いて後述する。
After the secondary transfer, the
トナー像が定着した用紙21a,21bは、搬送経路Rに従って搬送され、排紙トレイ18へ送り出される。
The
制御部80は、CPU(Central Processing Unit)81、ROM(Read Only Memory)82、RAM(Random Access Memory)83等により構成される。CPU81は、通信部91により受信される指示信号に応じて、ROM82に記憶されている各種処理プログラムを読み出してRAM83に展開し、展開されたプログラムに従って、画像形成装置100の各部の動作を集中制御する。
The
記憶部90は、半導体メモリーであるDRAM(Dynamic Random Access Memory)やHDD(Hard Disk Drive)等の記憶手段により構成され、通信部91を介して外部から入力された画像データ等が記憶される。
The
通信部91は、LAN(Local Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部装置との間でデータの送受信を行う。
The
図3は、定着部50を示す図である。図3を参照して、定着部50の構成、および、トナー像が用紙21a,21bに定着する仕組みについて説明する。
FIG. 3 is a diagram showing the fixing
定着部50は、定着ベルト51、加圧部材52a,52b、摺動部材53、支持部材54、熱源56、加熱部材57、加圧ローラー58、温度センサー60a,60b、および加圧力可変装置(図示省略)を有する。
The fixing
定着ベルト51は、後述の加圧ローラー58の圧接に伴って回転する無端状のベルトである。定着ベルト51は、基層、弾性層、および離形層から成り、外径は任意であるが、10〜100mmが望ましい。基層はポリイミド、SUS、またはNi電鋳等から成り、厚さは5〜100μmである。弾性層はシリコーンゴムまたはフッ素ゴム等の耐熱性の高い材料が望ましく、厚さは10〜300μmである。離形層はフッ素チューブおよびフッ素系コーティング等の離形性を付与した構成が望ましく、厚さは5〜100μmである。定着ベルト51は、後述の熱源56によって加熱される。
The fixing
加圧部材52a,52bは、支持部材54によって支持されることにより、定着ベルト51に内接している。加圧部材52aは、後述の加圧ローラー58と共にニップ部Nを形成する。加圧部材52a,52bは、ポリフェニレンスルファイド、ポリイミド、または液晶ポリマー等の樹脂、アルミニウムまたは鉄等の金属、およびセラミック等から成り、形状は任意である。加圧部材52a,52bは、シリコーンゴムまたはフッ素ゴム等から成る固定部材との2部品より構成されてもよい。
The
摺動部材53は、加圧部材52aの周囲に配置される。摺動部材53は、ガラスクロスを基材とし、その摺動面がフッ素系樹脂で被覆した構成が一般的であり、フッ素繊維の織物や、フッ素樹脂シート、ガラスコート等が用いられる。摺動部材53は、定着ベルト51と加圧部材52aとの間の摺動抵抗を減少させ、定着ベルト51の回転を安定させる。
The sliding
熱源56は、ハロゲンランプヒーター、抵抗発熱型のヒーター、またはIH等である。熱源56は、後述の温度センサー60aによって検知される温度があらかじめ設定した温度となるように、熱源56に電力が供給される。その結果、後述の加熱部材57が昇温し、加熱部材57を介して定着ベルト51も昇温する。
The
加熱部材57は、加圧部材52a,52bと共に定着ベルト51を張架する。加熱部材57は、アルミニウムまたはSUS等の金属の円筒から成る回転体である。外形は任意であるが、10〜100mmが望ましく、厚さは0.1〜5mmが望ましい。なお、熱源56にハロゲンランプヒーターを用いる場合には、加熱部材57の内表面を黒色にすることが望ましい。また、異物等による外表面への傷を防止するためには、加熱部材57の外表面をポリテトラフルオロエチレンでコーティングしてもよい。
The
加圧ローラー58は、定着ベルト51を介して加圧部材52aと対向する位置に設けられる回転体である。加圧ローラー58は、定着搬送モーター(図示省略)によって所定の回転速度で回転する。加圧ローラー58は定着ベルト51に圧接することにより、定着ベルト51を加圧部材52aへ押圧し、定着ベルト51との間にニップ部Nを形成する。加圧ローラー58は、芯金、弾性層、および離形層から成り、外径は任意であるが、20〜100mmが望ましい。芯金は、アルミニウムまたは鉄等の金属が望ましく、パイプ形状で厚さは0.1〜10mmである。なお、芯金は、パイプ形状に限らず、中実、または、断面形状が三ツ矢形状であってもよい。弾性層は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の高い材料が望ましく、厚さは1〜20mmが望ましい。離形層は、フッ素チューブおよびフッ素系コーティング等の離形性を付与した構成が望ましく、厚さは5〜100μmである。
The
温度センサー60a,60bは、温度を検知するセンサーである。温度センサー60aは、熱源56近傍の定着ベルト51の温度を検知するセンサーである。温度センサー60bは、熱源56から離れたニップ部N近傍の定着ベルト51の温度を検知するセンサーである。
The
加圧力可変装置は、加圧ローラー58による定着ベルト51への圧接力、すなわち、加圧部材52aと加圧ローラー58との当接圧を可変する。加圧力可変装置は、例えば、加圧ばねで構成される。加圧力可変装置は、制御部80による制御のもと、加圧ばねの長さを変えることにより、ニップ部Nにおける圧力(以下、「ニップ圧」とも称す)を切り替える。具体的には、加圧力可変装置は、通常ニップ圧(例えば、100kPa)、ニップ圧up1(例えば、130kPa)、ニップ圧up2(例えば、160kPa)、およびニップ圧up3(例えば、190kPa)のいずれかに切り替えることができる。なお、ニップ圧の大きさはこれらに限られず、通常ニップ圧、ニップ圧up1、ニップ圧up2、およびニップ圧up3の大小関係が、通常ニップ圧<ニップ圧up1<ニップ圧up2<ニップ圧up3となっていればよく、より好ましくは、ニップ圧up1は通常ニップ圧の3割増しの大きさであり、ニップ圧up2は通常ニップ圧の6割増しの大きさであり、ニップ圧up3は通常ニップ圧の9割増しの大きさであればよい。
The pressing force varying device varies the pressure contact force of the
定着部50では、用紙21a,21bは、トナー像の転写された面を定着ベルト51の方に向けた状態でニップ部Nを搬送される。用紙21a,21bは、ニップ部Nを搬送される際に、定着ベルト51からの熱によって加熱されると共に、加圧ローラー58による定着ベルト51への圧接によって加圧される。その結果、トナー像が用紙21a,21bに定着する。
In the fixing
図4は、印字モードにおける定着部50の設定温度を示す図である。画像形成装置100では、印字モードにおける定着部50の設定温度(以下、「印字設定温度」と称す)は、紙種と設置環境とに基づいて決定される。紙種には、薄紙、普通紙、および厚紙があり、ユーザーによって設定される。もしくは、画像形成装置100が紙種を検知する装置を備えている場合には、当該装置によって紙種が特定される。設置環境とは、画像形成装置100の設置エリアにおける温度および湿度のことであり、低温環境、通常環境、または高温環境に分類される。画像形成装置100は設置エリアの温度および湿度を検知する装置を備えており、当該装置によって低温環境、通常環境、および高温環境のいずれに該当するかを特定する。印字モードにおいては、特定された紙種と設置環境とに基づいて印字設定温度が決定され、温度センサー60aにより検出される温度が印字設定温度となるように熱源56に電力が供給される。図4に示すテーブルはROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理において参照される。
FIG. 4 is a diagram showing the set temperature of the fixing
図5は、印字モードから待機モードに遷移したときの定着部50の温度変化を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は温度を示している。待機モードとは、ユーザーによる操作が所定時間行われないことを契機に開始されるモードである。待機モードにおいては、定着ベルト51の回転が停止している。
FIG. 5 is a diagram showing a temperature change of the fixing
実線L1,L2は、定着部50の設定温度を示している。実線L1は印字設定温度を示し、実線L2は待機モードにおける設定温度(以下、「待機設定温度」と称す)を示している。印字モードにおいては、温度センサー60aにより検出される温度が印字設定温度となるように熱源56に電力が供給されるのに対し、待機モードにおいては、温度センサー60aにより検出される温度が待機設定温度となるように熱源56に電力が供給される。点線L3は熱源56近傍の定着ベルト51の温度を示し、1点鎖線L4は熱源56から離れたニップ部N近傍の定着ベルト51の温度を示している。
Solid lines L1 and L2 indicate set temperatures of the fixing
図5のL3に示すように、熱源56近傍の定着ベルト51は、印字モードにおいては印字設定温度に維持され、待機モードにおいては待機設定温度に維持される。これに対し、熱源56から離れたニップ部N近傍の定着ベルト51は、図5のL4に示すように、印字モードにおいては印字設定温度に維持されるが、待機モードにおいては放熱によって時間とともに温度が低下していく。これは、待機モードにおいては定着ベルト51の回転が停止し、熱がニップ部N近傍まで伝わらないためである。定着ベルト51が回転している印字モードにおいては、熱が定着ベルト51全体に行き渡るので、熱源56近傍であっても、熱源56から離れたニップ部N近傍であっても、定着ベルト51は印字設定温度に維持され、ニップ部Nも常に温められる。これに対し、定着ベルト51の回転が停止する待機モードにおいては、熱源56から離れたニップ部N近傍まで熱が伝わらないので、ニップ部N近傍では定着ベルト51の温度が時間とともに低下していき、ニップ部Nもまた時間とともに低下していく。
As indicated by L3 in FIG. 5, the fixing
図6は、ニップ圧と定着強度を満足できる温度との関係を示す図である。横軸はニップ圧を示し、縦軸は定着強度を満足できる温度を示している。定着強度を満足できる温度(以下、「定着温度」とも称す)とは、トナー像を定着させるためにニップ部Nに必要とされる温度である。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the nip pressure and the temperature at which the fixing strength can be satisfied. The horizontal axis represents the nip pressure, and the vertical axis represents the temperature at which the fixing strength can be satisfied. The temperature at which the fixing strength can be satisfied (hereinafter, also referred to as “fixing temperature”) is the temperature required for the nip portion N to fix the toner image.
図6に示すように、ニップ圧と定着温度とは略反比例の関係にあり、ニップ圧を大きくすると定着温度が低くなる。すなわち、ニップ圧を大きくするとニップ部Nにおける温度が低くても定着強度を満足できる。これは、ニップ圧が増加すると、溶融したトナーが用紙21a,21bに絡む力が増加するためである。また、ニップ圧が増加すると、ニップ幅が増加し、溶融したトナーが用紙21a,21bに絡む時間が増加するためである。
As shown in FIG. 6, the nip pressure and the fixing temperature are in an inversely proportional relationship, and when the nip pressure is increased, the fixing temperature decreases. That is, if the nip pressure is increased, the fixing strength can be satisfied even if the temperature in the nip portion N is low. This is because when the nip pressure is increased, the force of the melted toner entangled with the
図7および図8は、ニップ部Nの温度変化を示す図である。図7は、ニップ圧が通常ニップ圧である場合のニップ部Nの温度変化を示す図であり、図8は、ニップ圧が通常ニップ圧よりも大きい場合のニップ部Nの温度変化を示す図である。横軸は印字指示を受信してからの経過時間を示し、縦軸はニップ部Nの温度を示している。 7 and 8 are diagrams showing a temperature change in the nip portion N. FIG. 7 is a diagram showing a temperature change of the nip portion N when the nip pressure is the normal nip pressure, and FIG. 8 is a diagram showing a temperature change of the nip portion N when the nip pressure is higher than the normal nip pressure. Is. The horizontal axis represents the elapsed time after receiving the print instruction, and the vertical axis represents the temperature of the nip portion N.
図7および図8に示すように、ニップ圧が通常ニップ圧よりも大きい場合には、ニップ圧が通常ニップ圧である場合より、定着強度を満足できる温度(定着温度)が低く、ニップ部Nが定着温度に達するまでの時間が短くて済む。ニップ部Nが定着温度に達すると、「用紙投入可能時間」となり、用紙21a,21bがニップ部Nへ搬送され、加熱および加圧された後、排紙トレイ18に排出される。したがって、ニップ圧が大きい場合の方が、ユーザーが印字指示を出してからトナー像の形成された用紙21a,21bが排紙トレイ18に排出されるまでの時間、すなわち、FPOTが短くなる。
As shown in FIGS. 7 and 8, when the nip pressure is higher than the normal nip pressure, the temperature (fixing temperature) at which the fixing strength can be satisfied is lower than when the nip pressure is the normal nip pressure. Takes less time to reach the fixing temperature. When the nip portion N reaches the fixing temperature, the "sheet loading possible time" is reached, and the
図9は、ニップ圧と定着部50の寿命との関係を示す図である。横軸はニップ圧を示し、縦軸は定着部50の寿命を示している。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the nip pressure and the life of the fixing
図9に示すように、ニップ圧と定着部50の寿命とは略反比例の関係にあり、ニップ圧を大きくすると定着部50の寿命が短くなる。これは、ニップ圧が増加すると、定着ベルト51の表層の摩耗が進むためである。また、ニップ圧が増加すると、摺動部材53が劣化し、定着部50の駆動トルクが増加するためである。
As shown in FIG. 9, the nip pressure and the life of the fixing
このように、ニップ圧を大きくすると定着温度が低くなり、FPOTが短縮されるが、定着部50の寿命が短くなってしまう。そこで、実施の形態における画像形成装置100では、ユーザーから印字指示を受信した場合に、ニップ部Nの印字設定温度に向けての昇温状況、および、定着部50の消耗度合いに基づきニップ圧を上げることにより、FPOTを短縮するとともに、定着部50の消耗を抑制する。
As described above, when the nip pressure is increased, the fixing temperature is lowered and the FPOT is shortened, but the life of the fixing
図10は、要求ニップ圧を示す図である。図10に示すテーブルはROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理において参照される。要求ニップ圧は、ユーザーから印字指示を受信したときのニップ部Nの温度と印字設定温度との差(以下、「温度差T」とも称す)に基づいて割り当てられている。温度差Tは、ニップ部Nの温度から印字設定温度を引いた値である。
FIG. 10 is a diagram showing the required nip pressure. The table shown in FIG. 10 is stored in the
図10に示すように、要求ニップ圧は、温度差Tが大きい程、すなわち、温度差Tの値がマイナスになる程、大きくなるように割り当てられている。一般的には、温度差Tが大きい場合には、ニップ部Nの昇温に時間がかかり、FPOTが長くなってしまう。しかしながら、図10に示す割り当てにより、温度差Tが大きい場合には、要求ニップ圧が大きいニップ圧に決定されるので、定着温度が下がり、昇温時間が短縮される。その結果、FPOTが短縮される。 As shown in FIG. 10, the required nip pressure is assigned such that it increases as the temperature difference T increases, that is, as the value of the temperature difference T decreases. Generally, when the temperature difference T is large, it takes a long time to raise the temperature of the nip portion N, and the FPOT becomes long. However, according to the allocation shown in FIG. 10, when the temperature difference T is large, the required nip pressure is determined to be a large nip pressure, so that the fixing temperature is lowered and the temperature raising time is shortened. As a result, FPOT is shortened.
図11は、上限ニップ圧を示す図である。図11に示すテーブルはROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理において参照される。上限ニップ圧は定着ベルト51の総走行距離Pに基づいて割り当てられている。定着ベルト51の総走行距離Pは、定着部50の消耗度合いを示すものである。定着ベルト51の総走行距離Pが長い場合には、定着ベルト51の表層の摩耗が進んでいるといえる。
FIG. 11 is a diagram showing the upper limit nip pressure. The table shown in FIG. 11 is stored in the
図11に示すように、上限ニップ圧は、定着ベルト51の総走行距離Pが長い程、小さくなるように割り当てられている。図9に示した通り、ニップ圧を大きくすると、定着ベルト51の表層の摩耗を促進させてしまう。定着ベルト51の総走行距離Pが長い、すなわち、既に定着ベルト51の表層の摩耗が進んでいる場合に、ニップ圧を大きくしてしまうと、摩耗に拍車をかけてしまう。しかしながら、図11に示す割り当てにより、定着ベルト51の表層の摩耗が進んでいる場合には、上限ニップ圧が小さいニップ圧に決定されるので、定着ベルト51の悪化が抑えられる。
As shown in FIG. 11, the upper limit nip pressure is assigned so that it becomes smaller as the total traveling distance P of the fixing
なお、定着ベルト51の総走行距離Pに替えて、定着ベルト51の総回転数、加圧ローラー58の総回転数、または、加熱部材57の総回転数を基に、ニップ圧を割り当ててもよい。定着ベルト51の総回転数、加圧ローラー58の総回転数、または、加熱部材57の総回転数も、定着部50の消耗度合いを示すものである。定着ベルト51の総回転数、加圧ローラー58の総回転数、または、加熱部材57の総回転数が多い場合には、定着部50の消耗が進んでいるので、上限ニップ圧に小さいニップ圧を割り当てることにより、定着部50の消耗を抑える。
Note that the nip pressure may be assigned based on the total number of revolutions of the fixing
図12は、印字モード中のニップ圧の設定値を示す図である。図12に示すテーブルは、ROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理において参照される。画像形成装置100では、図12に示すようなニップ圧の割り当てにより、印字モード中に、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)が変化することに伴って、ニップ圧を変化させる。
FIG. 12 is a diagram showing the set value of the nip pressure in the print mode. The table shown in FIG. 12 is stored in the
図12に示すように、印字開始時のニップ圧が通常ニップ圧である場合を除き、温度差Tが小さくなるにつれて、すなわち、温度差Tの値がプラスに近づくにつれて、小さいニップ圧が割り当てられている。図9に示した通り、ニップ圧が大きい場合には、定着部50の消耗が進んでしまう。印字開始時等、ニップ部Nと印字設定温度との差が大きい場合には、定着強度を満足できるようにニップ圧を上げる必要がある。しかしながら、ニップ部Nの昇温によって印字設定温度との差が小さくなった場合には、ニップ部Nが定着温度に近づいているか、定着温度以上になっているので、ニップ圧を弱めても定着強度を満足できる。図12に示す割り当てにより、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差が小さくなるにつれてニップ圧が弱まっていくので、定着部50の消耗を抑制することができる。
As shown in FIG. 12, a small nip pressure is assigned as the temperature difference T decreases, that is, as the value of the temperature difference T approaches a positive value, except when the nip pressure at the start of printing is the normal nip pressure. ing. As shown in FIG. 9, when the nip pressure is high, the fixing
図13は、用紙21a,21b投入までの追加時間を示す図である。図13に示すテーブルはROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理において参照される。
FIG. 13 is a diagram showing an additional time until the
用紙21a,21b投入とは、用紙21a,21bをニップ部Nへ搬送することである。画像形成装置100では、ユーザーから印字指示を受信したときのニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)に基づいて割り当てられているニップ圧(「要求ニップ圧」)の大きさが、定着部50の消耗度合いに基づいて割り当てられているニップ圧(「上限ニップ圧」)の大きさよりも大きい場合、ニップ圧は上限ニップ圧に設定される。このような設定により、定着部50の消耗を抑制することができるものの、ニップ圧が要求ニップ圧よりも小さくなってしまい、定着強度を満足できない虞がある。
Inserting the
そこで、画像形成装置100では、図13に示すように、要求ニップ圧が上限ニップ圧よりも大きい場合に、用紙21a,21b投入までの追加時間が割り当てられている。これにより、設定されたニップ圧が要求ニップ圧より小さいものであったとしても、ニップ部Nへの用紙21a,21bの搬送を遅らせることができるので、ニップ部Nの昇温時間が確保され、定着強度を満足できる。
Therefore, in the
図14は、ニップ圧決定処理を示すフローチャートである。ニップ圧決定処理は、ユーザーから印字指示を受信した場合にニップ圧を決定する処理であり、制御部80(例えば、CPU81)がROM82に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。
FIG. 14 is a flowchart showing the nip pressure determination process. The nip pressure determination process is a process of determining the nip pressure when a print instruction is received from the user, and is realized by the control unit 80 (for example, the CPU 81) executing a predetermined program stored in the
まず、制御部80は、ユーザーから印字指示を受信したか否かを判断する(S10)。印字指示はユーザーが印字ボタンを押すことにより、制御部80へ送られる。制御部80は、ユーザーから印字指示を受信するまでS10の処理を繰り返し、ユーザーから印字指示を受信した場合には(S10でYES)、S11へ移行する。
First, the
S11では、制御部80は、温度センサー60bの値を検出する(S11)。これにより、ユーザーから印字指示を受信したときのニップ部Nの温度が特定される。次いで、制御部80は、図4に示すテーブルを参照して、印字設定温度を取得する(S12)。次いで、制御部80は、温度センサー60bの値からS12で取得した印字設定温度を引いた値を算出する(S13)。これにより、図10で述べた、ユーザーから印字指示を受信したときのニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)が特定される。次いで、制御部80は、図10に示すテーブルを参照して、温度差Tに応じた要求ニップ圧を決定する(S14)。
In S11, the
次いで、制御部80は、定着ベルト51の総走行距離Pを取得する(S15)。これにより、定着ベルト51の表層の摩耗度合いが特定される。次いで、制御部80は、図11に示すテーブルを参照して、定着ベルト51の総走行距離Pに応じた上限ニップ圧を決定する(S16)。
Next, the
次いで、制御部80は、要求ニップ圧が上限ニップ圧以下であるか否かを判断する(S17)。要求ニップ圧が上限ニップ圧以下である場合には(S17でYES)、制御部80は、ニップ圧を要求ニップ圧に設定し(S18)、S22へ移行する。一方、要求ニップ圧が上限ニップ圧を超えている場合には(S17でNO)、制御部80は、ニップ圧を上限ニップ圧に設定し(S19)、S20へ移行する。
Next, the
S20では、制御部80は、図13に示すテーブルを参照して、用紙投入までの追加時間を決定する。次いで、制御部80は、S20で決定した追加時間が経過した否かを判断する(S21)。これは、ニップ部Nへの用紙21a,21bの搬送を追加時間分だけ遅らせるためである。S19の処理においてニップ圧が要求ニップ圧よりも低い上限ニップ圧に設定されたために、定着強度を満足できない虞がある。しかしながら、S20およびS21により、ニップ部Nへの用紙21a,21bの搬送を遅らせることができ、ニップ部Nの昇温時間が確保されるので、定着強度を満足できる。制御部80は、S20で決定した追加時間が経過するまでS21の処理を繰り返し、S20で決定した追加時間が経過した場合には(S21でYES)、S22へ移行する。
In S20, the
S22では、制御部80は、搬送ローラーを制御して、ニップ部Nへの用紙21a,21bの搬送を開始する。次いで、制御部80は、設定されているニップ圧が通常ニップ圧以外であるか否かを判定する(S23)。設定されているニップ圧が通常ニップ圧以外である場合には(S23でYES)、制御部80は、S24へ移行する。一方、設定されているニップ圧が通常ニップ圧である場合には(S23でNO)、制御部80は、S28へ移行する。
In S22, the
S24では、制御部80は、温度センサー60bの値を検出する。ユーザーから印字指示を受信した後、ニップ部Nは定着ベルト51の回転に伴って昇温していくが、S24の処理により、現時点でのニップ部Nの温度が特定される。次いで、制御部80は、温度センサー60bの値からS12で取得した印字設定温度を引いた値を算出する(S25)。これにより、図10で述べた、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)が特定される。次いで、制御部80は、図12に示すテーブルを参照して、温度差TがS18またはS19で設定されたニップ圧毎に定められている所定値となったか否かを判断する(S26)。温度差Tが所定値となった場合には(S26でYES)、制御部80は、S27へ移行する。一方、温度差Tが所定値ではない場合には(S26でNO)、制御部80は、S23へ移行する。
In S24, the
S27では、制御部80は、図12に示すテーブルを参照して、ニップ圧を小さいニップ圧に変更する。次いで、制御部80は、印字が終了したか否かを判断する(S28)。印字が終了した場合には(S28でYES)、制御部80は、図14に示す処理を終了する。一方、印字が終了していない場合には(S28でNO)、制御部80は、S23へ移行する。
In S27, the
図15は、印字モード中のニップ圧の推移の一例を示す図である。横軸は印字指示を受信してからの経過時間を示し、縦軸はニップ部Nの温度を示している。 FIG. 15 is a diagram showing an example of changes in the nip pressure during the print mode. The horizontal axis represents the elapsed time after receiving the print instruction, and the vertical axis represents the temperature of the nip portion N.
図15では、ユーザーから印字指示を受信し、図14で示したニップ圧決定処理のS18またはS19において、ニップ圧が「ニップ圧up3」に決定された場合の、その後のニップ圧の推移を示している。 FIG. 15 shows the transition of the nip pressure after the print instruction is received from the user and the nip pressure is determined to be “nip pressure up3” in S18 or S19 of the nip pressure determination processing shown in FIG. ing.
図15に示すように、ニップ圧が「ニップ圧up3」に決定された後、ニップ部Nの温度が印字設定温度に向けて昇温していくにつれて、ニップ圧が徐々に小さいニップ圧に変更されていく。具体的には、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)が−20となったタイミングでニップ圧が「ニップ圧up2」に変更され、温度差Tが−10となったタイミングでニップ圧が「ニップ圧up1」に変更され、温度差Tが−5となったタイミングでニップ圧が「通常ニップ圧」に変更される。 As shown in FIG. 15, after the nip pressure is determined to be “nip pressure up3”, as the temperature of the nip portion N increases toward the print setting temperature, the nip pressure is gradually changed to a smaller nip pressure. Will be done. Specifically, the nip pressure is changed to “nip pressure up2” at the timing when the difference between the temperature of the nip portion N and the print setting temperature (temperature difference T) becomes −20, and the temperature difference T becomes −10. The nip pressure is changed to “nip pressure up1” at the timing when the temperature difference T becomes −5, and the nip pressure is changed to the “normal nip pressure” at the timing when the temperature difference T becomes −5.
このように、画像形成装置100では、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差が大きい場合には、ニップ圧を大きくして定着温度を下げることにより、用紙投入可能時間を早め、FPOTの短縮を実現させる。一方、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差が小さくなった場合には、ニップ圧を弱めることにより、定着部50の消耗を抑制する。
As described above, in the
このように、実施の形態における画像形成装置100では、ユーザーから印字指示を受信した場合にニップ圧を決定するにあたり、まず、制御部80は、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)に基づいて要求ニップ圧を決定し、定着ベルト51の総走行距離Pに基づいて上限ニップ圧を決定する。制御部80は、要求ニップ圧および上限ニップ圧を決定した後、要求ニップ圧と上限ニップ圧とを比較して、要求ニップ圧が上限ニップ圧以下である場合にはニップ圧を要求ニップ圧に設定し、要求ニップ圧が上限ニップ圧を超えている場合にはニップ圧を上限ニップ圧に設定する。要求ニップ圧は温度差Tが大きい程、大きいニップ圧に決定され、上限ニップ圧は定着ベルト51の総走行距離Pが長い程、小さいニップ圧に決定されるので、FPOTが短縮されるとともに、定着部50の消耗が抑制される。
As described above, in the
また、実施の形態における画像形成装置100では、要求ニップ圧が上限ニップ圧を超えている場合には、ニップ部Nへの用紙21a,21bの搬送を遅らせる。これにより、ニップ部Nの昇温時間が確保されるので、定着強度を満足できる。
In the
また、実施の形態における画像形成装置100では、ユーザーから印字指示を受信し、通常ニップ圧よりも大きいニップ圧に設定した場合には、ニップ部Nの昇温状況、すなわち、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)に基づいてニップ圧を小さくしていく。これにより、定着部50の消耗を抑制することができる。
Further, in the
なお、実施の形態における定着部50は、図3に示すような構造であった。しかしながら、定着部50の構造はこれに限られず、加圧部材52a,52b、摺動部材53、および支持部材54を有さず、加圧ローラー58が加熱部材57に圧接することによって、加圧ローラー58と加熱部材57との間にニップ部Nを形成するようなものでもよい。
The fixing
また、実施の形態における画像形成装置100はカラープリンターであったが、これに限られない。画像形成装置100は、複合機(MFP:Multi−Functional Peripheral)、複写機、ファクシミリ、およびプリンターといったどのような形態で実装されてもよく、モノクロ機でもよい。画像形成装置100が複合機または複写機である場合には、FPOTの短縮に加え、FCOTの短縮も可能となる。
Further, although the
以下、いくつかの変形例を示す。変形例においては、上記実施の形態と異なる点のみを記載し、同様の点については記載を省略する。 Hereinafter, some modified examples will be shown. In the modified example, only the points different from the above-described embodiment are described, and the description of the same points is omitted.
[変形例1]
変形例1は、要求ニップ圧の決定に関する変形例である。上記実施の形態においては、ユーザーから印字指示を受信したときのニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)に基づいて要求ニップ圧を決定した。これに対し、変形例1では、待機モードからの経過時間に基づいて要求ニップ圧を決定する。
[Modification 1]
図16は、要求ニップ圧を示す図である。図16に示すテーブルはROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理のうち要求ニップ圧を決定する処理(S14)において参照される。
FIG. 16 is a diagram showing the required nip pressure. The table shown in FIG. 16 is stored in the
図16に示すように、要求ニップ圧は、待機モードからの経過時間tに基づいて割り当てられている。待機モードからの経過時間tとは、待機モードに移行してから印字指示を受信するまでの時間のことである。要求ニップ圧は、待機モードからの経過時間tが長い程、大きくなるように割り当てられている。図5で述べたように、待機モード中は、ニップ部Nにおける温度は時間とともに低下していく。そのため、待機モードからの経過時間tが長くなる程、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差が大きくなり、ニップ部Nの昇温に時間がかかり、FPOTが長くなってしまう。しかしながら、図16に示す割り当てにより、待機モードからの経過時間tが長い場合には、要求ニップ圧が大きいニップ圧に決定されるので、定着温度が下がり、昇温時間が短縮される。その結果、FPOTが短縮される。 As shown in FIG. 16, the required nip pressure is assigned based on the elapsed time t from the standby mode. The elapsed time t from the standby mode is the time from the shift to the standby mode until the print instruction is received. The required nip pressure is assigned such that it increases as the elapsed time t from the standby mode increases. As described with reference to FIG. 5, in the standby mode, the temperature in the nip portion N decreases with time. Therefore, the longer the elapsed time t from the standby mode is, the larger the difference between the temperature of the nip portion N and the print setting temperature is, the longer it takes to raise the temperature of the nip portion N, and the longer the FPOT becomes. However, according to the allocation shown in FIG. 16, when the elapsed time t from the standby mode is long, the required nip pressure is determined to be a large nip pressure, so that the fixing temperature is lowered and the temperature raising time is shortened. As a result, FPOT is shortened.
[変形例2]
変形例2は、要求ニップ圧の決定に関する変形例である。上記実施の形態においては、ユーザーから印字指示を受信したときのニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)に基づいて要求ニップ圧を決定した。これに対し、変形例2では、温度差Tに加えて画像形成装置100に供給される電圧に基づいて要求ニップ圧を決定する。
[Modification 2]
図17は、FPOTを示す図である。図18は、要求ニップ圧を示す図である。図17および図18に示すテーブルはROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理のうち要求ニップ圧を決定する処理(S14)において参照される。具体的には、制御部80は、図17を参照して、温度差Tおよび供給される電圧VからFPOTを特定し、図18を参照して、特定したFPOTから要求ニップ圧を決定する。
FIG. 17 is a diagram showing the FPOT. FIG. 18 is a diagram showing the required nip pressure. The tables shown in FIGS. 17 and 18 are stored in the
図17に示すように、FPOTは、温度差Tが大きくなる程、すなわち、温度差Tの値がマイナスになる程、長くなり、供給される電圧Vが小さくなる程、長くなる。温度差Tが大きいということは昇温に時間がかかるということであり、供給される電圧Vが小さいということもまた昇温に時間がかかるということである。また、図18に示すように、要求ニップ圧は、FPOTの値が大きい程、すなわち、温度差Tが大きく、供給される電圧Vが小さい程、大きくなるように割り当てられている。これにより、温度差Tが大きく、供給される電圧Vが小さい場合には、要求ニップ圧が大きいニップ圧に決定されるので、定着温度が下がり、昇温時間が短縮される。その結果、FPOTが短縮される。 As shown in FIG. 17, the FPOT becomes longer as the temperature difference T becomes larger, that is, the value of the temperature difference T becomes negative, and becomes longer as the supplied voltage V becomes smaller. A large temperature difference T means that it takes time to raise the temperature, and a small supplied voltage V also means that it takes time to raise the temperature. Further, as shown in FIG. 18, the required nip pressure is assigned to increase as the value of FPOT increases, that is, the temperature difference T increases and the supplied voltage V decreases. Thus, when the temperature difference T is large and the supplied voltage V is small, the required nip pressure is determined to be a large nip pressure, so that the fixing temperature is lowered and the temperature raising time is shortened. As a result, FPOT is shortened.
[変形例3]
変形例3は、要求ニップ圧の決定に関する変形例である。上記実施の形態においては、ユーザーから印字指示を受信したときのニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)に基づいて要求ニップ圧を決定した。これに対し、変形例3では、待機モードからの経過時間t、および、画像形成装置100に供給される電圧Vに基づいて要求ニップ圧を決定する。
[Modification 3]
図19は、FPOTを示す図である。変形例3では、図14に示すニップ圧決定処理のうち要求ニップ圧を決定する処理(S14)において、図19、および、変形例2で参照した図18を参照して要求ニップ圧を決定する。図19に示すテーブルはROM82に格納される。具体的には、制御部80は、図19を参照して、待機モードからの経過時間tおよび供給される電圧VからFPOTを特定し、図18を参照して、特定したFPOTから要求ニップ圧を決定する。
FIG. 19 is a diagram showing an FPOT. In the modified example 3, in the process (S14) of determining the required nip pressure in the nip pressure determination process shown in FIG. 14, the required nip pressure is determined with reference to FIG. 19 and FIG. 18 referred to in the modified example 2. .. The table shown in FIG. 19 is stored in the
図19に示すように、FPOTは、待機モードからの経過時間tが長くなる程、長くなり、供給される電圧Vが小さくなる程、長くなる。待機モードからの経過時間tが長いということは昇温に時間がかかるということであり、供給される電圧Vが小さいということもまた昇温に時間がかかるということである。また、図18に示すように、要求ニップ圧は、FPOTの値が大きい程、すなわち、待機モードからの経過時間tが長く、供給される電圧Vが小さい程、大きくなるように割り当てられている。これにより、待機モードからの経過時間tが長く、供給される電圧Vが小さい場合には、要求ニップ圧が大きいニップ圧に決定されるので、定着温度が下がり、昇温時間が短縮される。その結果、FPOTが短縮される。 As shown in FIG. 19, the FPOT becomes longer as the elapsed time t from the standby mode becomes longer, and becomes longer as the supplied voltage V becomes smaller. A long elapsed time t from the standby mode means that it takes time to raise the temperature, and a small voltage V supplied also means that it takes time to raise the temperature. Further, as shown in FIG. 18, the required nip pressure is assigned to increase as the value of FPOT increases, that is, as the elapsed time t from the standby mode increases and the voltage V supplied decreases. .. Accordingly, when the elapsed time t from the standby mode is long and the supplied voltage V is small, the required nip pressure is determined to be a large nip pressure, so that the fixing temperature is lowered and the temperature raising time is shortened. As a result, FPOT is shortened.
[変形例4]
変形例4は、上限ニップ圧の決定に関する変形例である。上記実施の形態においては、定着ベルト51の総走行距離Pに基づいて上限ニップ圧を決定した。これに対し、変形例4では、画像形成装置100の総印字枚数に基づいて上限ニップ圧を決定する。
[Modification 4]
図20は、上限ニップ圧を示す図である。図20に示すテーブルはROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理のうち上限ニップ圧を決定する処理(S16)において参照される。
FIG. 20 is a diagram showing the upper limit nip pressure. The table shown in FIG. 20 is stored in the
図20に示すように、上限ニップ圧は、総印字枚数Qに基づいて割り当てられている。上限ニップ圧は、総印字枚数Qが多い程、小さくなるように割り当てられている。総印字枚数Qは、定着部50の消耗度合いを示すものである。総印字枚数Qが多い場合には、定着ベルト51の表層の摩耗が進んでいるといえる。図9で述べたように、ニップ圧を大きくすると、定着ベルト51の表層の摩耗を促進させてしまう。総印字枚数Qが多い、すなわち、既に定着ベルト51の表層の摩耗が進んでいる場合に、ニップ圧を大きくしてしまうと、摩耗に拍車をかけてしまう。しかしながら、定着ベルト51の表層の摩耗が進んでいる場合には、上限ニップ圧が小さいニップ圧に決定されるので、定着ベルト51の摩耗が抑制される。
As shown in FIG. 20, the upper limit nip pressure is assigned based on the total number of printed sheets Q. The upper limit nip pressure is assigned so that it becomes smaller as the total number of printed sheets Q is larger. The total number of printed sheets Q indicates the degree of wear of the fixing
[変形例5]
変形例5は、上限ニップ圧の決定に関する変形例である。上記実施の形態においては、定着ベルト51の総走行距離Pに基づいて上限ニップ圧を決定した。これに対し、変形例5では、定着部50の駆動トルクに基づいて上限ニップ圧を決定する。
[Modification 5]
図21は、上限ニップ圧を示す図である。図21に示すテーブルはROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理のうち上限ニップ圧を決定する処理(S16)において参照される。
FIG. 21 is a diagram showing the upper limit nip pressure. The table shown in FIG. 21 is stored in the
図21に示すように、上限ニップ圧は、定着部50の駆動トルクRに基づいて割り当てられている。上限ニップ圧は、定着部50の駆動トルクRが高い程、小さくなるように割り当てられている。定着部50の駆動トルクRは、定着部50の消耗度合いを示すものである。定着部50の駆動トルクが増加している場合には、摺動部材53が劣化しているといえる。図9で述べたように、ニップ圧を大きくすると、摺動部材53の劣化を促進させてしまう。定着部50の駆動トルクRが高い、すなわち、既に摺動部材53の劣化が進んでいる場合に、ニップ圧を大きくしてしまうと、劣化に拍車をかけてしまう。しかしながら、定着部50の駆動トルクRが高い場合には、上限ニップ圧が小さいニップ圧に決定されるので、摺動部材53の劣化が抑制される。
As shown in FIG. 21, the upper limit nip pressure is assigned based on the drive torque R of the fixing
[変形例6]
変形例6は、印字モード中のニップ圧の変更に関する変形例である。上記実施の形態においては、ユーザーから印字指示を受信し、通常ニップ圧よりも大きいニップ圧に設定した場合には、ニップ部Nの昇温状況、すなわち、ニップ部Nの温度と印字設定温度との差(温度差T)に基づいてニップ圧を小さいニップ圧に変更した。これに対し、変形例6では、ユーザーから印字指示を受信し、通常ニップ圧よりも大きいニップ圧に設定した場合に、設定した後の印字枚数Sに基づいてニップ圧を小さいニップ圧に変更する。
[Modification 6]
図22は、印字モード中のニップ圧の設定値を示す図である。図22に示すテーブルはROM82に格納され、図14に示すニップ圧決定処理のうちニップ圧を変更する処理(S27)において参照される。
FIG. 22 is a diagram showing the set value of the nip pressure in the print mode. The table shown in FIG. 22 is stored in the
図22に示すように、印字開始時のニップ圧が通常ニップ圧である場合を除き、印字枚数Sが大きくなるにつれて、小さいニップ圧が割り当てられている。図9に示した通り、ニップ圧が大きい場合には、定着部50の消耗が進んでしまう。印字開始時等、ニップ部Nと印字設定温度との差が大きい場合には、定着強度を満足できるようにニップ圧を上げる必要がある。しかしながら、ニップ圧を上げた後、印字枚数Sが増えるにつれて、ニップ部Nが定着温度に近づいていくか、定着温度以上になるので、ニップ圧を弱めても定着強度を満足できる。図22に示す割り当てにより、ユーザーから印字指示を受信し、ニップ圧を通常ニップ圧よりも大きいニップ圧に設定した場合には、設定した後の印字枚数Sが増えるにつれてニップ圧が小さいニップ圧に変更されるので、定着部50の消耗が抑制される。
As shown in FIG. 22, except that the nip pressure at the start of printing is the normal nip pressure, a smaller nip pressure is assigned as the number of printed sheets S increases. As shown in FIG. 9, when the nip pressure is high, the fixing
以上、実施の形態、および、変形例1〜6について述べた。実施の形態のうち、要求ニップ圧の決定に関しては変形例1〜3のいずれか一つに置き換え可能であり、上限ニップ圧の決定に関しては変形例4,5のいずれか一つに置き換え可能であり、印字モード中のニップ圧の変更に関しては変形例6に置き換え可能である。したがって、実施の形態のうち、要求ニップ圧の決定に関してのみ変形例1〜3のいずれか一つに置き換えてもよいし、上限ニップ圧の決定に関してのみ変形例4,5のいずれか一つに置き換えてもよいし、印字モード中のニップ圧の変更に関してのみ変形例6に置き換えてもよい。また、実施の形態のうち、要求ニップ圧の決定に関して変形例1〜3のいずれか一つに置き換え、上限ニップ圧の決定に関して変形例4,5のいずれか一つに置き換えてもよい。また、実施の形態のうち、要求ニップ圧の決定に関して変形例1〜3のいずれか一つに置き換え、印字モード中のニップ圧の変更に関して変形例6に置き換えてもよい。また、実施の形態のうち、上限ニップ圧の決定に関して変形例4,5のいずれか一つに置き換え、印字モード中のニップ圧の変更に関して変形例6に置き換えてもよい。また、実施の形態のうち、要求ニップ圧の決定に関しては変形例1〜3のいずれか一つに置き換え、上限ニップ圧の決定に関しては変形例4,5のいずれか一つに置き換え、印字モード中のニップ圧の変更に関しては変形例6に置き換えてもよい。
The embodiment and the modification examples 1 to 6 have been described above. In the embodiment, the determination of the required nip pressure can be replaced with any one of the modified examples 1 to 3, and the determination of the upper limit nip pressure can be replaced with any one of the modified examples 4 and 5. Therefore, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
10 プリンターエンジン、20a,20b 給紙カセット、21a,21b 用紙、50 定着部、51 定着ベルト、52a,52b 加圧部材、53 摺動部材、56 熱源、57 加熱部材、58 加圧ローラー、60a,60b 温度センサー、80 制御部、81 CPU、82 ROM、100 画像形成装置。 10 printer engine, 20a, 20b paper feed cassette, 21a, 21b paper, 50 fixing unit, 51 fixing belt, 52a, 52b pressing member, 53 sliding member, 56 heat source, 57 heating member, 58 pressing roller, 60a, 60b Temperature sensor, 80 Control part, 81 CPU, 82 ROM, 100 Image forming apparatus.
Claims (11)
熱源によって加熱される第1回転体と、当該第1回転体へ圧接可能な第2回転体とを含み、当該第1回転体と当該第2回転体との間に形成されるニップ部に搬送される前記記録媒体に対し、当該第1回転体による加熱と、当該第2回転体による当該第1回転体への圧接とによって前記トナー像を定着させる定着手段と、
前記ニップ部における圧力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、印刷指示を受けた場合に、前記ニップ部に要求される温度に向けての昇温状況と、前記定着手段の消耗度合いとに応じて、前記ニップ部における圧力を上げる、画像形成装置。 An image forming apparatus capable of forming a toner image on a recording medium,
A first rotating body that is heated by a heat source, and a second rotating body that can be pressed against the first rotating body, and is conveyed to a nip portion formed between the first rotating body and the second rotating body. Fixing means for fixing the toner image to the recording medium by heating by the first rotating body and pressure contact with the first rotating body by the second rotating body;
A control means for controlling the pressure in the nip portion,
When the control unit receives a print instruction, the control unit raises the pressure in the nip portion according to the temperature rising condition toward the temperature required for the nip portion and the degree of wear of the fixing unit. Forming equipment.
前記定着手段は、前記定着ベルトに内接する押圧部材をさらに含み、
前記第2回転体は、前記定着ベルトを介して前記押圧部材と対向する位置に設けられ、前記定着ベルトを前記押圧部材に押圧することにより前記定着ベルトとの間で前記ニップ部を形成する、請求項1に記載の画像形成装置。 The first rotating body is an endless fixing belt,
The fixing unit further includes a pressing member inscribed in the fixing belt,
The second rotating body is provided at a position facing the pressing member via the fixing belt, and presses the fixing belt against the pressing member to form the nip portion with the fixing belt. The image forming apparatus according to claim 1.
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