JP2021110792A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙を加圧および加熱して、該用紙上に形成された未定着画像を定着させる画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that pressurizes and heats a paper to fix an unfixed image formed on the paper.
従来、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置では、未定着のトナー像が形成された用紙を加圧および加熱することで、トナー像の定着が行われる。ところで、画像形成装置では、画像形成を連続的に行わない待機状態において、モータやヒータなどの各部を停止させて、節電を図っている。このような待機状態から画像形成を行う場合、画像形成に適した温度まで上昇するのを待つため、待ち時間が長くなったり、充分に温度が上昇していなくて画質が低下したりすることがあった。そこで、画質を低下させずに、短時間で画像形成を実施する方法が提案されている。 Conventionally, in a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copier or a printer, the toner image is fixed by pressurizing and heating a paper on which an unfixed toner image is formed. By the way, in the image forming apparatus, each part such as a motor and a heater is stopped in a standby state in which image forming is not continuously performed to save power. When image formation is performed from such a standby state, it waits for the temperature to rise to a temperature suitable for image formation, so that the waiting time may become long or the temperature may not rise sufficiently and the image quality may deteriorate. there were. Therefore, a method of forming an image in a short time without deteriorating the image quality has been proposed.
特許文献1に記載の画像形成装置は、画像形成部の画像形成に係る温度を検出しており、検出した温度が所定温度に達した場合に、画像形成部への用紙の搬送を許可している。上述した画像形成装置では、単に定着器の温度で判定しているだけに過ぎず、定着器の急激な温度の変動を考慮していない。各部が停止している待機状態では、熱源からの熱が伝達されず、局所的な温度ムラが生じる。そして、画像形成装置が動き始めると、充分に加熱されないままに熱が伝達され、急激な温度低下(アンダーシュート)が生じることがあり、このタイミングでは定着不良となることがあった。
The image forming apparatus described in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、急激に温度が低下するタイミングを避けるように、定着を開始するタイミングを制御する画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that controls the timing of starting fixing so as to avoid the timing of sudden temperature drop.
本発明に係る画像形成装置は、用紙を加圧および加熱して、該用紙上に形成された未定着画像を定着させる画像形成装置であって、用紙を挟持して搬送する定着部材と、前記定着部材を回転させる駆動手段と、前記定着部材を加熱する熱源と、前記定着部材を加圧する加圧部材と、前記加圧部材の温度を検知する温度センサと、動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記定着部材が回転を開始する際、前記定着部材に対して予め設定された温度と、前記温度センサで検知された前記加圧部材の温度との差である温度差分を算出し、前記温度差分に基づいて、前記定着部材での定着を開始するタイミングを制御するタイミング制御を実施することを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that pressurizes and heats a paper to fix an unfixed image formed on the paper, and includes a fixing member that sandwiches and conveys the paper, and the above-mentioned fixing member. A driving means for rotating the fixing member, a heat source for heating the fixing member, a pressure member for pressurizing the fixing member, a temperature sensor for detecting the temperature of the pressure member, and a control unit for controlling the operation. The control unit is provided with a temperature difference which is a difference between a temperature preset for the fixing member and a temperature of the pressurizing member detected by the temperature sensor when the fixing member starts to rotate. Is calculated, and based on the temperature difference, timing control for controlling the timing at which the fixing on the fixing member is started is performed.
本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記温度差分が予め設定された閾値以上かどうかを判断した結果に基づいて、前記タイミング制御を実施する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the control unit may be configured to perform the timing control based on the result of determining whether or not the temperature difference is equal to or higher than a preset threshold value.
本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記温度差分に基づいて、前記定着部材の温度が低下するまでの第1時間と、前記定着部材に定着を開始させるまでの第2時間とを決定し、前記第2時間は、前記第1時間より長く設定されている構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the control unit has a first time until the temperature of the fixing member drops and a second time until the fixing member starts fixing based on the temperature difference. The second time may be set longer than the first time.
本発明に係る画像形成装置は、前記温度差分と前記第2時間とを関連付けたタイミングテーブルを記憶する記憶手段を備え、前記制御部は、前記タイミングテーブルに基づいて、前記第2時間を決定する構成としてもよい。 The image forming apparatus according to the present invention includes a storage means for storing a timing table in which the temperature difference is associated with the second time, and the control unit determines the second time based on the timing table. It may be configured.
本発明に係る画像形成装置では、前記タイミングテーブルは、複数設けられ、前記制御部は、定着に対して設定された条件に応じて、前記タイミングテーブルを選択する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, a plurality of the timing tables may be provided, and the control unit may be configured to select the timing table according to the conditions set for fixing.
本発明に係る画像形成装置は、前記定着部材へ用紙を搬送する用紙搬送手段を備え、前記制御部は、前記タイミング制御において、前記用紙搬送手段を駆動させるタイミングを制御する構成としてもよい。 The image forming apparatus according to the present invention may include a paper transporting means for transporting paper to the fixing member, and the control unit may be configured to control the timing for driving the paper transporting means in the timing control.
本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記定着部材に回転を開始させる第1信号と、前記用紙搬送手段に用紙を搬送させる第2信号とを出力する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the control unit may be configured to output a first signal for causing the fixing member to start rotation and a second signal for causing the paper conveying means to convey paper.
本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記定着部材が回転を開始した後に算出した前記温度差分に基づいて、前記定着部材での定着を開始するタイミングを変更する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the control unit may be configured to change the timing at which the fixing member starts fixing based on the temperature difference calculated after the fixing member starts rotating.
本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、用紙に形成する画像に応じて、前記定着部材に回転を開始させるタイミングを制御する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the control unit may be configured to control the timing at which the fixing member starts rotation according to the image formed on the paper.
本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、停止した前記定着部材が回転を開始したと判断した際、前記タイミング制御を実施する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the control unit may be configured to perform the timing control when it is determined that the stopped fixing member has started rotation.
本発明によると、定着部材が動き始めて、急激に温度が低下するタイミングを避けるように、定着を開始するタイミングを制御することで、温度不足による定着不良を防ぐことができる。 According to the present invention, by controlling the timing at which the fixing starts to be fixed so as to avoid the timing at which the fixing member starts to move and the temperature suddenly drops, it is possible to prevent the fixing failure due to insufficient temperature.
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
画像形成装置1は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙に対して多色および単色の画像を形成し、露光装置11、現像装置12、感光体ドラム13、クリーナ装置14、帯電器15、中間転写ベルト装置16、定着装置17、給紙カセット18、および排紙トレイ19を備える構成とされている。
The
本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像装置12、感光体ドラム13、帯電器15、クリーナ装置14は、各色に応じた4種類の潜像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって4つの画像ステーションが構成されている。
The image data handled in this image forming apparatus corresponds to a color image using each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Therefore, four developing
感光体ドラム13は、画像形成装置1の略中央に配置されている。帯電器15は、感光体ドラム13の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置11は、感光体ドラム13の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置12は、感光体ドラム13の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム13の表面にトナー像を形成する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム13の表面に各色のトナー像が形成される。クリーナ装置14は、現像および画像転写の後に感光体ドラム13の表面の残留トナーを除去および回収する。
The
中間転写ベルト装置16は、感光体ドラム13の上側に配置され、中間転写ベルト21、中間転写ベルト駆動ローラ22、中間転写ベルト従動ローラ23、中間転写ローラ24、中間転写ベルトクリーニング装置25、およびテンションローラ26を備えている。なお、中間転写ローラ24は、YMCK用の各色の画像ステーションに対応して4本設けられている。
The intermediate
中間転写ベルト駆動ローラ22、中間転写ベルト従動ローラ23、中間転写ローラ24、およびテンションローラ26は、中間転写ベルト21を張架して、中間転写ベルト21の表面を所定方向(図中矢符C方向)に移動させるように構成されている。
The intermediate transfer
中間転写ベルト21は、矢符Cの方向へ周回移動し、中間転写ベルトクリーニング装置25によって残留トナーを除去および回収され、各感光体ドラム13の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト21の表面にカラーのトナー像が形成される。
The
2次転写装置27の転写ローラ27aは、中間転写ベルト21との間にニップ域が形成されており、シート搬送経路Sを通じて搬送されて来た用紙Pをニップ域に挟み込んで搬送する。用紙Pは、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト21の表面のトナー像が転写される。
The
給紙カセット18は、画像形成に使用する用紙Pを蓄積しておくためのカセットであり、露光装置11の下側に設けられている。また、排紙トレイ19は、画像形成部1aの上側に設けられており、画像形成済みの用紙Pを載置するためのトレイである。
The
また、画像形成装置1において、給紙カセット18の用紙Pは、シート搬送経路Sを通じて、2次転写装置27や定着装置17を経由して排紙トレイ19に送られる。シート搬送経路Sに沿って、給紙ローラ31、レジストローラ32(用紙搬送手段の一例)、レジスト前ローラ33、定着装置17、および排紙ローラ34が配置されている。
Further, in the
給紙ローラ31は、給紙カセット18の端部近傍に備えられ、給紙カセット18から用紙Pを1枚ずつシート搬送経路Sに供給する。レジストローラ32は、給紙カセット18から搬送されている用紙Pを一旦保持し、感光体ドラム13上のトナー像の先端と用紙Pの先端とを合わせるタイミングで用紙Pを転写ローラ27aに搬送する。レジスト前ローラ33は、用紙Pの搬送を促進補助するための小型のローラである。
The
定着装置17は、ベルト定着方式の定着装置とされており、複数のローラ(ここでは定着ローラ171および加熱ローラ172)に定着ベルト173(定着部材の一例)が巻き掛けられている。定着ベルト173は、加熱ローラ172から定着ローラ171へ熱伝達できるようになっている。定着装置17では、定着ベルト173を介して定着ローラ171に加圧ローラ174(加圧部材の一例)が押圧されるようになっている。定着装置17は、図示しないモータなどの駆動手段に接続されている。駆動手段は、例えば、定着ローラ171を回転させており、定着ローラ171が回転するのに従って、定着ベルト173、加熱ローラ172、および加圧ローラ174が従動する。なお、駆動手段で回転させるのは、定着ローラ171に限定されず、他のローラを回転させてもよいし、複数のローラを同期させて回転させてもよい。定着装置17では、未定着のトナー像が形成された用紙Pを受け取り、用紙Pを定着ベルト173と加圧ローラ174との間に挟み込んで搬送する。定着ベルト173の近傍には、第1定着センサ50および第2定着センサ60が設けられている。加圧ローラ174の近傍には、温度センサ70が設けられている。定着後の用紙Pは、排紙ローラ34によって排紙トレイ19上に排出される。
The
次に、画像形成装置1における定着装置17について、図面を参照して説明する。
Next, the fixing
図2は、定着装置の要部を抜き出して示す模式平面図であって、図3は、定着装置の要部を抜き出して示す模式側面図である。 FIG. 2 is a schematic plan view showing the main part of the fixing device extracted, and FIG. 3 is a schematic side view showing the main part of the fixing device extracted.
図2および図3では、図1に示す定着装置17から定着ローラ171、加熱ローラ172、定着ベルト173、および加圧ローラ174等を抜き出して示している。加熱ローラ172は、内側に、例えば、ヒータなどの熱源172aが収められている。熱源172aが発する熱によって、加熱ローラ172および定着ベルト173が暖められる。定着ベルト173は、定着ローラ171および加熱ローラ172によって移動し、熱源172aに近い部分が徐々にずれて、全体が暖められる。
In FIGS. 2 and 3, the fixing
第1定着センサ50および第2定着センサ60は、加熱ローラ172の近傍であって、定着ベルト173に面して設けられている。第1定着センサ50と第2定着センサ60とは、加熱ローラ172の回転軸に沿った幅方向で離間している。具体的に、第1定着センサ50は、加熱ローラ172における幅方向での中央に面しており、定着ベルト173の中央の温度を検知する。第2定着センサ60は、加熱ローラ172における幅方向での端部に面しており、定着ベルト173の端部の温度を検知する。温度センサ70は、加圧ローラ174に面して設けられ、加圧ローラ174の温度を検知する。第1定着センサ50、第2定着センサ60、および温度センサ70での検知結果は、画像形成装置1の制御部(例えば、CPU等であって、図示しない)に出力される。
The
画像形成装置1では、各部が動作するタイミングによって、定着ベルト173の温度が推移しており、熱源172aのオンとオフとを切り換えることで、指示された温度となるように制御している。また、画像形成装置1では、画像形成を実施していない時間が長く続くと、待機状態に移行して、各部の動作を停止させて節電を図っている。具体的に、定着ベルト173では、回転が停止しているため、熱源172aに近い部分では、比較的高温を保つが、熱源172aから遠い部分では、温度が低下しており、温度差が生じている。従来の制御では、待機状態から画像形成を実施する際、定着ベルト173が回転すると、生じた温度差によって、急激に温度が低下することがあった。
In the
図4は、従来の制御において、各部が動作するタイミングと温度の推移との関係を示す特性図である。 FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the timing at which each part operates and the transition of temperature in the conventional control.
図4において、上段には、各部が動作するタイミングが示され、下段には、温度の推移が示されており、図面の左から右に向かう方向に沿って、時間が経過することを表している。図4の上段には、画像処理、MM(各種モータ)、給紙ピックアップ、レジストローラ、レーザー、およびFUMの動作が示されている。図4の下段には、第1定着センサ50および第2定着センサ60で検知した定着ベルト173の温度(定着温度UM)と、温度センサ70で検知した加圧ローラ174の温度(加圧温度LM)が示されている。
In FIG. 4, the upper part shows the timing at which each part operates, and the lower part shows the transition of temperature, indicating that time elapses along the direction from left to right in the drawing. There is. The upper part of FIG. 4 shows the operations of image processing, MM (various motors), paper feed pickup, resist roller, laser, and FUM. In the lower part of FIG. 4, the temperature of the fixing belt 173 (fixing temperature UM) detected by the
画像処理は、画像形成装置1で受け付けた画像データに対する処理を示しており、画像データに基づいて、各部へ出力する信号を制御部で生成している。制御部は、画像処理によって生成した信号を各部へ出力しており、この信号に基づいて、用紙に画像が形成される。図4では、初期において、待機状態であり、画像形成が指示された時点からの推移を示しており、画像形成が指示された時点で画像処理を開始している。そして、初期から所定の時間が経過した時間T1で、制御部は、定着ベルト173に回転を開始させる第1信号を出力している。さらに、時間T1から所定の時間が経過した時間T2で、画像処理が終了しており、制御部は、レジストローラ32に用紙を搬送させる第2信号を出力している。なお、以下では説明のため、時間T1から時間T2までの時間を第1時間ST1と呼ぶことがある。
The image processing indicates processing for the image data received by the
MMは、各部を動作させるモータを示しており、このモータからの動力を伝達することで、各部がそれぞれ動作する。なお、モータと各部との間には、クラッチなどが設けられ、動力を伝達するタイミングを適宜制御することができる。MMは、初期ではオフにされ停止しており、時間T1において、第1信号を受けてオンになり動作し始める。時間T1以降において、MMは、画像形成が完了した後、適宜停止させてもよいし、次の画像形成に備えて、動作し続けてもよい。 The MM indicates a motor that operates each part, and each part operates by transmitting the power from this motor. A clutch or the like is provided between the motor and each part, and the timing of transmitting power can be appropriately controlled. The MM is initially turned off and stopped, and at time T1, it receives the first signal, turns on, and starts operating. After the time T1, the MM may be appropriately stopped after the image formation is completed, or may continue to operate in preparation for the next image formation.
給紙ピックアップは、図1に示す給紙ローラ31に対応し、動作すると、用紙を給紙カセット18からレジストローラ32へ搬送する。給紙ピックアップは、初期ではオフにされ停止しており、時間T1において、モータからの動力が伝達されてオンになり動作し始める。図4において、給紙ピックアップは、用紙を搬送した後、時間T2でオフになっている。
The paper feed pickup corresponds to the
レジストローラは、図1に示すレジストローラ32に対応し、動作すると、用紙を転写ローラ27aへ搬送する。つまり、レジストローラ32が動作することで、用紙へのトナー像の転写や定着が実施される。レジストローラは、初期ではオフにされ停止しており、時間T2において、モータからの動力が伝達されてオンになり動作し始め、用紙を搬送するまで所定の時間動作した後、オフになっている。
The resist roller corresponds to the resist
レーザーは、図1に示す露光装置11に対応し、動作すると、画像データに基づく静電潜像の形成を開始する。つまり、レジストローラ32と同期して露光装置11が動作することで、用紙への画像形成が行われる。レーザーは、初期ではオフにされ停止しており、時間T2において、オンになり動作し始め、感光体ドラム13への露光が完了した後、オフになっている。
The laser corresponds to the
FUMは、図1に示す定着装置17に対応し、動作すると、定着ベルト173を回転駆動させる。なお、定着装置17に接続される駆動手段は、給紙ローラ31などと共通するモータであってもよいし、他の部分と独立したモータであってもよい。FUMは、初期ではオフにされ停止しており、時間T1において、オンになり動作し始め、時間T2以降に、用紙への定着が完了するまで所定の時間動作した後、オフになっている。
The FUM corresponds to the fixing
画像形成装置1では、待機状態での定着ベルト173の温度として、予め第1温度TE1が設定されており、熱源172aのオンとオフとを繰り返すことで、第1温度TE1に近い温度を保つように制御している。本実施の形態において、第1温度TE1は、約165℃とされている。また、定着を行う際は、定着ベルト173の温度として、予め第2温度TE2が設定されており、第1温度TE1と同様にして、第2温度TE2に近い温度を保つように制御している。なお、第2温度TE2は、所定の範囲を有する温度とされていてもよく、本実施の形態において、第2温度TE2は、175℃を中心とした前後合わせて5℃の範囲とされている。また、定着を行っている際は、定着ベルト173と用紙との接触などによって、温度が変動しやすいことから、待機状態よりも広い範囲で温度を推移させてもよい。
In the
次に、定着温度UMと加圧温度LMとの推移について、詳しく説明する。初期から時間T1までの間、定着温度UMは、第1温度TE1前後を推移しており、加圧温度LMは、第1温度TE1より低い温度を保っている。つまり、時間T1までは、定着ベルト173が回転していないので、加圧ローラ174への熱の伝達が抑えられており、加圧温度LMの変動があまり生じない。
Next, the transition between the fixing temperature UM and the pressurizing temperature LM will be described in detail. From the initial stage to the time T1, the fixing temperature UM has changed around the first temperature TE1, and the pressurizing temperature LM keeps a temperature lower than the first temperature TE1. That is, since the fixing
時間T1からは、定着ベルト173が回転を開始したことで、定着温度UMは、熱源172aでの加熱が追い付かず、急激に低下して時間T2で最も低い温度となる。また、加圧温度LMは、定着ベルト173からの熱が伝達されることで、時間T1から時間T2の間、緩やかに上昇する。
Since the fixing
時間T2以降、定着温度UMは、急速に上昇し、第2温度TE2に到達しており、その後、第2温度TE2近傍を維持するように制御される。加圧温度LMは、定着が行われたときに、僅かに低下するが、定着ベルト173からの熱が伝達されるので、待機状態よりも高い温度を保っている。
After the time T2, the fixing temperature UM rapidly rises to reach the second temperature TE2, and is then controlled to maintain the vicinity of the second temperature TE2. The pressurization temperature LM is slightly lowered when the fixing is performed, but the heat from the fixing
図4に示す従来の制御では、時間T2の直後に、レジストローラ32での通紙が行われており、第2温度TE2よりも低い温度で定着が行われている。その結果、温度が不充分なために不完全な定着となり、定着不良となることがあった。このような定着不良を避けるため、本実施の形態では、各部が動作するタイミングを制御して、アンダーシュートを越えてから定着を行うようにしている。
In the conventional control shown in FIG. 4, the resist
図5は、本発明の実施形態での制御において、各部が動作するタイミングと温度の推移との関係を示す特性図である。 FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the timing at which each part operates and the transition of temperature in the control according to the embodiment of the present invention.
図5は、図4と略同様の事項が示され、上段に示す各部が動作するタイミングが異なっているので、図4と異なる事項について詳しく説明し、同様の事項については説明を省略する。 FIG. 5 shows substantially the same items as those in FIG. 4, and the timings at which the respective parts shown in the upper row operate are different. Therefore, items different from those in FIG. 4 will be described in detail, and description of the same items will be omitted.
具体的に、図5では、図4に対し、レジストローラとレーザーとでオンになるタイミングが異なる。レジストローラおよびレーザーは、時間T2から所定の時間が経過した時間T3で、オンになり動作し始め、画像形成に対応した時間動作した後、オフになっている。つまり、本実施の形態の制御では、従来の制御に対し、画像形成を開始するタイミングを遅らせるタイミング制御を行っている。定着温度UMについては、時間T2において、最も低い温度となっていたが、それから時間が経過した時間T3では、第2温度TE2に近い温度まで上昇している。そのため、時間T3から画像形成を開始させると、定着ベルト173の温度が安定しており、問題なく定着を行うことができる。なお、以下では説明のため、時間T1から時間T3までの時間を第2時間ST2と呼ぶことがある。
Specifically, in FIG. 5, the timing at which the resist roller and the laser are turned on is different from that in FIG. The resist roller and the laser are turned on and started to operate at a time T3 when a predetermined time elapses from the time T2, and are turned off after operating for a time corresponding to image formation. That is, in the control of the present embodiment, the timing control for delaying the timing for starting the image formation is performed as compared with the conventional control. The fixing temperature UM was the lowest temperature at the time T2, but increased to a temperature close to the second temperature TE2 at the time T3 when the time elapsed. Therefore, when the image formation is started from the time T3, the temperature of the fixing
第2時間ST2は、第1時間ST1より長くなっており、画像処理が完了して、画像形成の準備ができていても、画像形成を開始せずに、待機する時間が設けられている。時間T2から時間T3の間、用紙は、例えば、レジストローラ32の直前で搬送を停止して待機させていてもよい。本実施の形態では、第1時間ST1は、約4秒とされ、第2時間ST2は、約6秒とされているが、これに限定されず、定着温度UMの推移に応じて適宜調整すればよい。画像形成装置1では、温度差分と第2時間ST2とを関連付けたタイミングテーブルを記憶した記憶手段を有しており、制御部は、タイミング制御を実施する際、タイミングテーブルを参照して、第2時間ST2を決定する。従って、タイミングテーブルを参照して、簡便に第2時間ST2を決定することができる。
The second time ST2 is longer than the first time ST1, and even if the image processing is completed and the image formation is ready, there is a time to wait without starting the image formation. During the time T2 to the time T3, the paper may be stopped and made to stand by, for example, immediately before the resist
上述したように、制御部は、定着ベルト173に回転を開始させる第1信号と、レジストローラ32に用紙を搬送させる第2信号とを出力している。図5に示すタイミング制御では、時間T1で第1信号を出力しており、時間T3で第2信号を出力している。このように、定着ベルト173とレジストローラ32とを異なる信号で制御しているので、信号を出力するタイミングを容易に調整することができる。
As described above, the control unit outputs a first signal for starting the rotation of the fixing
図6は、本実施の形態に係る画像形成装置で画像形成する際の制御フローを示すフロー図である。 FIG. 6 is a flow chart showing a control flow when an image is formed by the image forming apparatus according to the present embodiment.
図6に示す制御フローでは、処理開始時において、画像形成の実行を指示されている。 In the control flow shown in FIG. 6, the execution of image formation is instructed at the start of processing.
ステップS01では、温度センサ70によって、加圧ローラ174の温度を検知する。
In step S01, the
ステップS02では、制御部によって、温度差分を算出する。ここで、温度差分とは、定着ベルト173に対して予め設定された温度と、加圧ローラ174の温度との差を示している。定着ベルト173の設定温度について、例えば、画像形成装置1が待機状態であれば、図5に示す第1温度TE1に相当する。なお、本実施の形態において、温度差分を算出するのは、定着ベルト173が回転を開始するときとされている。例えば、図5に示す場合では、時間T1での第1温度TE1と加圧温度LMとの差が温度差分となる。
In step S02, the control unit calculates the temperature difference. Here, the temperature difference indicates the difference between the temperature preset for the fixing
ステップS03では、制御部によって、温度差分が閾値を超えているかどうかを判断する。ここで、閾値は、定着温度UMや加圧温度LMの推移に応じて予め設定されており、本実施の形態では、40℃とされているが、これに限定されず、適宜変更してもよい。制御部で判断した結果、温度差分が閾値を超えている場合(ステップS03:Yes)には、ステップS04へ進む。一方、温度差分が閾値を超えていない場合(ステップS03:No)には、ステップS05へ進む。 In step S03, the control unit determines whether or not the temperature difference exceeds the threshold value. Here, the threshold value is set in advance according to the transition of the fixing temperature UM and the pressurizing temperature LM, and is set to 40 ° C. in the present embodiment, but the threshold value is not limited to this and may be changed as appropriate. good. If the temperature difference exceeds the threshold value as a result of the determination by the control unit (step S03: Yes), the process proceeds to step S04. On the other hand, if the temperature difference does not exceed the threshold value (step S03: No), the process proceeds to step S05.
ステップS04では、制御部によって、定着開始のタイミングを制御する。つまり、制御部は、上述したタイミング制御を実施しており、アンダーシュートを避けるように、第2時間ST2を決定する。 In step S04, the control unit controls the timing of the start of fixing. That is, the control unit performs the timing control described above, and determines the second time ST2 so as to avoid undershoot.
ステップS05では、制御部によって、定着装置17に定着を開始させる。定着が完了すると、処理を終了する。
In step S05, the control unit causes the fixing
上述したように、制御部は、定着ベルト173が回転を開始する際、定着ベルト173に対して予め設定された温度と、加圧ローラ174の温度(加圧温度LM)との差である温度差分を算出し、温度差分に基づいて、定着ベルト173での定着を開始するタイミングを制御するタイミング制御を実施する。この構成によると、定着ベルト173が動き始めて、急激に温度が低下するタイミングを避けるように、定着を開始するタイミングを制御することで、温度不足による定着不良を防ぐことができる。
As described above, the control unit has a temperature that is the difference between the temperature preset for the fixing
また、制御部は、温度差分が予め設定された閾値以上かどうかを判断した結果に基づいて、タイミング制御を実施している。すなわち、温度差分に応じた閾値を設定することで、適切な機会にタイミング制御を実施することができる。 Further, the control unit performs timing control based on the result of determining whether or not the temperature difference is equal to or higher than a preset threshold value. That is, by setting a threshold value according to the temperature difference, timing control can be performed at an appropriate opportunity.
また、制御部は、温度差分に基づいて、定着ベルト173の温度が低下するまでの第1時間ST1と、定着ベルト173に定着を開始させるまでの第2時間ST2とを決定している。第1時間ST1については、予め検知した定着温度UMの推移に基づいた値を、タイミングテーブルに付しておけばよい。タイミングテーブルでは、第2時間ST2が、第1時間ST1より長く設定されている。これによって、定着ベルト173の温度が低下するタイミングを過ぎてから、定着を開始させることで、温度不足による定着不良をより確実に防ぐことができる。
Further, the control unit determines, based on the temperature difference, the first time ST1 until the temperature of the fixing
また、制御部は、タイミング制御において、レジストローラ32を駆動させるタイミングを制御する構成とされている。従って、定着ベルト173に用紙が到達するタイミングを制御することで、定着ベルト173での温度不足を避けることができる。
Further, the control unit is configured to control the timing for driving the resist
また、制御部は、停止した定着ベルト173が回転を開始したと判断した際、タイミング制御を実施している。定着ベルト173が停止しているかどうかは、例えば、温度差分によって判断することができ、温度差分が充分に大きいと、定着ベルト173が停止した待機状態であると判断できる。また、これに限らず、各部への指示状況によっても、定着ベルト173が停止しているかどうかを判断でき、定着ベルト173を停止する指示が出されてから、充分に時間が経過していると、画像形成装置1は待機状態に移行する。画像形成装置1では、温度が安定しない回転開始時に、アンダーシュートが生じやすいので、それに合わせてタイミング制御を実施すると、安定した定着を行うことができる。
Further, when the control unit determines that the stopped fixing
上述したタイミング制御では、温度差分を算出する際、加圧ローラ174の温度を用いているが、このことは、熱源172aと加圧ローラ174との位置関係に基づいている。本実施の形態において、定着ベルト173(特に、加熱ローラ172の近傍)は、熱源172aのオンオフの切り替わりによって、温度が大きく変化する。これに対し、加圧ローラ174は、間接的に熱源172aに暖められており、熱源172aのオンオフの切り替わりに対して、温度の変化が抑えられている。つまり、加圧ローラ174は、温度の変化が緩やかなので、待機状態を長く程、一定の温度に収まりやすく、温度差分が一定の値となるため、閾値と比較する基準に適している。
In the timing control described above, the temperature of the
本発明では、上述した構成に限らず、タイミングテーブルが、複数設けられていてもよく、定着(画像形成)に対して設定された条件に応じて、制御部にタイミングテーブルを選択させてもよい。画像形成条件に関し、例えば、用紙のサイズに応じたタイミングテーブルでは、用紙のサイズが大きくなるにつれて、第2時間ST2が長くなるように設定してもよい。また、画像形成装置1が設置された環境温度・湿度を画像形成条件に設定してもよく、温度や湿度に応じて、温度差分や第2時間ST2が異なるタイミングテーブルを設けてもよい。このように、用紙のサイズや、装置の設置環境や、装置の動作状況などの様々な要因を加味したタイミングテーブルを用意しておくことで、制御の最適化を図ることができる。
In the present invention, the present invention is not limited to the above-described configuration, and a plurality of timing tables may be provided, and the control unit may select the timing table according to the conditions set for fixing (image formation). .. Regarding the image formation conditions, for example, in the timing table according to the size of the paper, the second time ST2 may be set to become longer as the size of the paper increases. Further, the environmental temperature and humidity in which the
また、図5では、時間T1において、第2時間ST2を決定する構成を説明したが、これに限らず、制御部は、定着ベルト173が回転を開始した後に算出した温度差分に基づいて、定着ベルト173での定着を開始するタイミングを変更してもよい。つまり、第1信号を出力した後も、その時点での温度差分を算出して、第2時間ST2を調整してもよい。このように、定着ベルト173が回転している最中での温度差分の変化を、タイミング制御に反映することで、状況に応じた最適なタイミングに定着を実施することができる。
Further, in FIG. 5, the configuration for determining the second time ST2 at the time T1 has been described, but the present invention is not limited to this, and the control unit fixes the fixing
また、制御部は、用紙に形成する画像に応じて、定着ベルト173に回転を開始させるタイミングを制御してもよい。つまり、画像によって画像処理における処理時間が変わり、定着を実施できるタイミングが変動するので、これを制御に反映することで、動作の最適化を図ることができる。画像処理の時間は、例えば、画像の枚数や、データ量や、印字率や、写真の有無などで変動する。第1信号を出力するタイミングは、上述した事項を考慮し、画像データに応じて決定してもよく、例えば、画像データ全体のうち、50%処理時に出力するか、80%処理時に出力するかを選択するなど、動的に調整してもよい。
Further, the control unit may control the timing at which the fixing
また、画像を形成する用紙のサイズに応じて、定着を開始するタイミングを異ならせる制御としてもよい。例えば、サイズが大きい用紙を用いる際には、用紙のサイズに応じた温度差分を算出し、安定した定着性が確保できるタイミングまで、第2時間ST2を長くして定着の開始を遅らせる。さらに、印字率を考慮して、タイミング調整を行ってもよく、印字率が低い場合には第2時間ST2を短くして、時間を置かずに定着を実施させてもよい。 Further, the control may be such that the timing at which the fixing is started differs depending on the size of the paper on which the image is formed. For example, when using a large size paper, the temperature difference according to the paper size is calculated, and the second time ST2 is lengthened to delay the start of fixing until the timing at which stable fixability can be ensured. Further, the timing may be adjusted in consideration of the printing rate, and when the printing rate is low, the second time ST2 may be shortened so that the fixing may be performed without a delay.
本実施の形態では、ベルト定着方式とされた定着装置17について説明したが、これに限定されず、例えば、定着ローラ171に加圧ローラ174を直に圧接させる構成など、他の定着方式にも共通して適用することができる。
In the present embodiment, the fixing
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are examples in all respects and do not serve as a basis for limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not construed solely by the embodiments described above, but is defined based on the description of the claims. It also includes all changes within the meaning and scope of the claims.
1 画像形成装置
17 定着装置
171 定着ローラ
172 加熱ローラ
172a 熱源
173 定着ベルト(定着部材の一例)
174 加圧ローラ(加圧部材の一例)
32 レジストローラ
70 温度センサ
1 Image forming
174 Pressurizing roller (an example of pressurizing member)
32 Resist
Claims (10)
用紙を挟持して搬送する定着部材と、
前記定着部材を回転させる駆動手段と、
前記定着部材を加熱する熱源と、
前記定着部材を加圧する加圧部材と、
前記加圧部材の温度を検知する温度センサと、
動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記定着部材が回転を開始する際、前記定着部材に対して予め設定された温度と、前記温度センサで検知された前記加圧部材の温度との差である温度差分を算出し、前記温度差分に基づいて、前記定着部材での定着を開始するタイミングを制御するタイミング制御を実施すること
を特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for fixing an unfixed image formed on the paper by pressurizing and heating the paper.
A fixing member that holds and conveys paper,
A driving means for rotating the fixing member and
A heat source for heating the fixing member and
A pressure member that pressurizes the fixing member and
A temperature sensor that detects the temperature of the pressure member and
Equipped with a control unit to control the operation
The control unit calculates a temperature difference, which is the difference between the temperature preset for the fixing member and the temperature of the pressurizing member detected by the temperature sensor when the fixing member starts rotating. An image forming apparatus, characterized in that, based on the temperature difference, timing control for controlling the timing at which fixing on the fixing member is started is performed.
前記制御部は、前記温度差分が予め設定された閾値以上かどうかを判断した結果に基づいて、前記タイミング制御を実施すること
を特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The control unit is an image forming apparatus, characterized in that the timing control is performed based on the result of determining whether or not the temperature difference is equal to or higher than a preset threshold value.
前記制御部は、前記温度差分に基づいて、前記定着部材の温度が低下するまでの第1時間と、前記定着部材に定着を開始させるまでの第2時間とを決定し、
前記第2時間は、前記第1時間より長く設定されていること
を特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
Based on the temperature difference, the control unit determines a first time until the temperature of the fixing member drops and a second time until the fixing member starts fixing.
An image forming apparatus characterized in that the second time is set longer than the first time.
前記温度差分と前記第2時間とを関連付けたタイミングテーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記制御部は、前記タイミングテーブルに基づいて、前記第2時間を決定すること
を特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3.
A storage means for storing a timing table in which the temperature difference is associated with the second time is provided.
The control unit is an image forming apparatus, characterized in that the second time is determined based on the timing table.
前記タイミングテーブルは、複数設けられ、
前記制御部は、定着に対して設定された条件に応じて、前記タイミングテーブルを選択すること
を特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4.
A plurality of the timing tables are provided.
The control unit is an image forming apparatus characterized in that the timing table is selected according to the conditions set for fixing.
前記定着部材へ用紙を搬送する用紙搬送手段を備え、
前記制御部は、前記タイミング制御において、前記用紙搬送手段を駆動させるタイミングを制御すること
を特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5.
A paper transporting means for transporting paper to the fixing member is provided.
The control unit is an image forming apparatus characterized in that, in the timing control, the timing for driving the paper transport means is controlled.
前記制御部は、前記定着部材に回転を開始させる第1信号と、前記用紙搬送手段に用紙を搬送させる第2信号とを出力すること
を特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6.
The control unit is an image forming apparatus characterized in that it outputs a first signal for causing the fixing member to start rotation and a second signal for causing the paper conveying means to convey paper.
前記制御部は、前記定着部材が回転を開始した後に算出した前記温度差分に基づいて、前記定着部材での定着を開始するタイミングを変更すること
を特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7.
The control unit is an image forming apparatus, characterized in that the timing at which the fixing member starts fixing is changed based on the temperature difference calculated after the fixing member starts rotating.
前記制御部は、用紙に形成する画像に応じて、前記定着部材に回転を開始させるタイミングを制御すること
を特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8.
The control unit is an image forming apparatus characterized in that it controls the timing at which the fixing member starts rotation according to the image formed on the paper.
前記制御部は、停止した前記定着部材が回転を開始したと判断した際、前記タイミング制御を実施すること
を特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9.
The control unit is an image forming apparatus characterized in that when it is determined that the stopped fixing member has started to rotate, the timing control is performed.
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