JP4458867B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、蓄電器の充電開始とともに各原稿の読み取り処理をも開始させることにより充電中の待機時間を有効に利用し、総複写時間を短縮することが可能となる。
図9に定着装置の例を示す。図9に示す定着装置は、加熱部の一態様であるヒータ93,94により加熱され図中時計回りの方向に回転する定着ローラ(定着部材)91と、定着ローラ91に一定のニップ圧で押圧し図中反時計回りの方向に回転する加圧ローラ(定着部材)92と、定着ローラ91に当接しその表面温度を検出する温度センサ(温度検出部)95とを備えている。
ヒータ94は、蓄電器から電力が供給されることで発熱し、その輻射熱により定着ローラ91を加熱する。
ヒータ93,94は電力が供給されて発熱し、定着ローラ91を加熱することができるものであればヒータの種類に特に制約はなく、また定着ローラ91を加熱する任意の位置に配置可能である。
図11では、CPU81内に判定部81a、モード選択部81bを備える構成となっている。また、判定部81aは予め設定されたキャパシタ電圧に関する閾値を持っており、モード選択部81bは装置立上げ時及び通紙動作時のキャパシタ87からヒータ94への電力供給の許可・不許可、そのキャパシタ87からの電力供給許可・不許可に応じたCPM(1分間当りのコピー枚数)設定など複数のモードを持っている。
(s51)コピースタートボタンにより連続コピー命令が出される。
(s52)キャパシタ87のキャパシタ電圧が蓄電検知部88により検出され、その検知信号がCPU81に取りこまれる。
(s53)CPU81内の判定部81aにおいて、検出されたキャパシタ電圧と閾値とが比較され、その大小を判定して、判定結果がモード選択部81bに送られる。
(s54)モード選択部81bにおいて、ステップs53の判定結果に応じてモード選択が行われ、選択されたモードに基づいて定着装置システムを含めて画像形成装置の動作が制御される。
(モード51)検出されたキャパシタ電圧が閾値以上の場合、キャパシタ87からヒータ94へ電力供給を許可し、CPMを通常条件とする。
(モード52)検出されたキャパシタ電圧が閾値未満の場合、キャパシタ87からヒータ94へ電力供給を不許可とし、CPMを低下(ダウン)させた条件とする。この場合、連続通紙による定着ローラ91の温度の落ち込みを補うだけの電力供給ができず、CPMが通常条件では定着不良が発生してしまうため、CPMをダウンさせて画像品質を確保するものである。
・放電開始閾値:30V
・CPM通常条件:75CPM
・CPMダウン条件:40CPM
・コピー命令:40枚連続通紙
・コピー命令時のキャパシタ電圧:27V
(s62)判定部81aにおいて、キャパシタ電圧(27V)が閾値(30V)未満であると判定され、判定結果がモード選択部81bに送られる。
(s63)モード選択部81bにおいて、キャパシタ87からヒータ94へ電力供給が不許可、CPMダウン条件(40CPM)のモードが選択される。
(s64)商用電源86からヒータ94への電力供給が開始され、定着ローラ91が加熱され、立上げ時間として30sを要する。このとき、キャパシタ87は待機状態である。
(s65)40CPMで通紙が開始され、商用電源86だけで定着ローラ91の温度が維持され、定着状態の良好なコピーが可能となる。なお、通紙時間として60sを要する。即ちトータルの複写時間は90秒となる
発明者らは、この問題が充電電圧の閾値は複写機の仕様に応じて、いかなる連続通紙枚数,紙種でも温度落込みが発生しないように設定しているために発生していることに着目し、鋭意検討したところ、キャパシタを効率よく活用することで上記問題を解決する本発明を成すに至った。
定着装置システム10Aは、図10に示した本発明の実施の形態の前提となる構成のうち、CPU(特許請求の範囲に記載の制御部に相当)11の動作が異なり、それ以外は基本的に図10の構成と同じである。即ちヒータ93に接続される商用電源16、ヒータ94に接続されるキャパシタ17、さらにキャパシタ17に接続される蓄電検知器18、商用電源16の電力供給の制御に関するコントローラ12及びトライアック13、キャパシタ17の電力供給の制御に関するコントローラ14及びFET15、スイッチ19、充電装置1aを備える。但し、キャパシタ17は、例えば1セル当たり2.5V、容量500Fの電気二重層キャパシタを20個用いたバンク構成が一例として採用されている。ヒータ93は例えば定格900W、ヒータ94は例えば定格1000W、定格800Wの2本のヒータからなる。定着装置は図9に示す構成のもと同様で良い。
・放電開始閾値(連続通紙時):25V
・枚数閾値:50枚
・充電終了用の閾値:30V
・CPM通常条件:75CPM
・CPMダウン条件:40CPM
・コピー指令時のコピー総枚数:40枚
・コピー指令時のキャパシタ電圧:27V
(s12)閾値設定部11bにおいて、総枚数(40枚)の情報に基づき、即ち総枚数(40枚)が枚数閾値50枚よりも低いので充電終了用の閾値の設定は行わず、総枚数(40枚)の情報を判定部11cに送る。また、CPMを通常のCPM、即ち75CPMに設定する。
(s13)判定部11cにおいて、蓄電検知部18を通してキャパシタ17の現在の蓄電エネルギーを検出するとともに、現在のキャパシタ電圧(蓄電エネルギー)が放電開始閾値(25V)以上であるか否かを判定する。本例ではコピー開始時のキャパシタ電圧は27Vであったから、放電開始電圧25V以上であることが判定される。
(s14)画像形成装置の連続コピー動作に係る各主要部(定着装置システムを含む)を待機状態にする。
(s15)商用電源16からヒータ93に電力供給を行って立ち上げ動作に入る。即ち温度センサ95からの定着ローラ91の温度計測に基づく温度情報を検出するとともに、定着ローラ91がリロード温度に達したか否かを判定する。定着ローラ91の立ち上げ動作には30sの時間を要する。
(s16)定着ローラ91の温度がリロード温度に達した場合、画像形成装置の連続コピー動作に係る各主要部(定着装置システム10Aを含む)の待機状態を解除するとともに、コピースタートスイッチCswのON操作を有効にし、商用電源16からの供給電力でヒータ93の発熱を継続するとともに、キャパシタ17からの放電電力(27V)でヒータ94を発熱させ、これらの発熱で定着ローラ91を効率良く加熱する。
(s17)連続コピー動作に伴い定着ローラ91の加熱と加圧ローラ92のニップ圧とをもって75CPMで連続通紙される各シートPに順次未転写画像を定着する。
(s18)全てのコピー動作が終了すると、次回のコピー動作に備えて商用電源16からキャパシタ17への充電を行う。充電後の蓄電エネルギーは例えば25Vとする。
・放電開始閾値(連続通紙時):25V
・枚数閾値:50枚
・充電終了用の閾値(強制充電閾値):30V
・CPM通常条件:75CPM
・CPMダウン条件:40CPM
・コピー指令時のコピー総枚数:100枚
・コピー指令時のキャパシタ電圧:27V
(s22)閾値設定部11bにおいて、総枚数(100枚)の情報に基づき、即ち総枚数(100枚)が枚数閾値50枚よりも高いので充電終了用の閾値(30V)の設定を行って、総枚数(100枚)の情報及び充電終了用の閾値(30V)の情報を判定部11cに送り、かつCPMを通常のCPM、即ち75CPMに設定する。
(s23)画像形成装置の連続コピー動作に係る各主要部(定着装置システムを含む)を待機状態にする。
(s24)充放電制御部11Aがスイッチ19を充電側に制御して、商用電源16からキャパシタ17への電力供給を行って充電する。
(s25)判定部11cにおいて、蓄電検知部18を通してキャパシタ17の現在の蓄電エネルギーを検出するとともに充電終了用の閾値(30V)と比較して、現在の蓄電エネルギーが充電終了用の閾値(30V)に達したか否かを判定する。例えば1V充電するのに5sの時間を要する場合、コピー指定時のキャパシタ電圧は27Vであったから、その差3Vであり乗算すると、キャパシタ17の蓄電エネルギーが30Vに達するには15sの時間を要することになる。
(s26)キャパシタ17の蓄電エネルギーが30Vに達したことが判定された場合、充放電制御部11Aがスイッチ19を中立側に制御する一方で、CPU11の制御により商用電源16からヒータ93に電力供給を行って立ち上げ動作に入る。立ち上げ動作後は、判定部11cが温度センサ95からの定着ローラ91の温度計測に基づく温度情報を検出するとともに、定着ローラ91がリロード温度に達したか否かを判定する。定着ローラ91の立ち上げ動作には30sの時間を要する。
(s27)定着ローラ91の温度がリロード温度に達した場合、画像形成装置の連続コピー動作に係る各主要部(定着装置システムを含む)の待機状態を解除するとともに、コピースタートスイッチCswのON操作を有効にし、ヒータ93の発熱を継続するとともに、キャパシタ17の放電電力(30V)でヒータ94をも発熱させ、これらの各発熱で効率良く定着ローラ91を加熱する。
(s28)連続コピー動作に伴い定着ローラ91の加熱と加圧ローラ92のニップ圧とをもって75CPMの連続通紙に際し順次各シートP上の未転写画像を定着する。
(s29)全てのコピー動作が終了すると、次回のコピー動作に備えて商用電源16からキャパシタ17への充電を行う。充電後の蓄電エネルギーは例えば25Vとする。
・放電開始閾値(連続通紙時及び放電時):30V
・CPM通常条件:75CPM
・CPMダウン条件:40CPM
・コピー命令:100枚連続通紙
・コピー命令時のキャパシタ電圧:27V
(s32)判定部81aにおいて、キャパシタ電圧(27V)が閾値(30V)未満であると判定され、判定結果がモード選択部81bに送られる。
(s33)モード選択部81bにおいて、キャパシタ87からヒータ94へ電力供給が不許可、CPMダウン条件(40CPM)のモードが選択される。
(s34)商用電源86からヒータ93への電力供給が開始され、定着ローラ91が加熱され、立上げ時間として30sを要する。このとき、キャパシタ87は待機状態である。
(s35)温度センサ95により定着ローラ91の温度が検出されるとともに、定着ローラ91の温度がリロード温度に達したか否かが判定される。
(s36)リロード温度に達した場合、40CPMで通紙が開始され、商用電源86だけで定着ローラ91の温度が維持され、定着状態の良好なコピーが可能となる。このとき、キャパシタ87は待機状態である。尚、通紙時間として150sを要する。即ち、40CPMでトータル100枚の複写時間は立ち上げ時間30sと合わせて180秒となる
発明者らは、この問題が充電電圧の閾値は複写機の仕様に応じて、いかなる連続通紙枚数,紙種でも温度落込みが発生しないように設定しているために発生していることに着目し、鋭意検討したところ、キャパシタを効率よく活用することで上記問題を解決する本発明を成すに至ったものである。
・充電終了用の閾値(放電開始閾値):30V
・通紙枚数検出の閾値:50枚
・CPM通常条件:75CPM
・CPMダウン条件:40CPM
・コピー指令時のキャパシタ電圧:27V
(s43)画像形成装置の連続コピー動作に係る各主要部(定着装置システム10Bを含む)を待機状態にする。
(s42)閾値設定部11bにおいて、連続通紙であるため、充電終了用の閾値(30V)の設定を行って、充電終了用の閾値(30V)の情報を判定部11cに送り、かつCPMを通常のCPM、即ち75CPMに設定する。
(s44)充放電制御部11Aがスイッチ19を充電側に制御して、商用電源16からキャパシタ17への電力供給を行って充電を開始するとともに、各原稿の読み取り処理を開始して各原稿の読み取り情報を所定のメモリに記憶してゆく。
(s45)判定部11cにおいて、蓄電検知部18を通してキャパシタ17の現在の蓄電エネルギーを検出するとともに充電終了用の閾値(30V)と比較して、現在の蓄電エネルギーが充電終了用の閾値(30V)に達したか否かを判定する。例えば1V充電するのに5sの時間を要する場合、コピー指定時のキャパシタ電圧は27Vであったから、その差3Vであり乗算すると、キャパシタ17の蓄電エネルギーが30Vに達するには15sの時間を要することになる。
(s46)判定部11cにおいて、キャパシタ17の蓄電エネルギーが30Vに達したことが判定された場合、充放電制御部11Aがスイッチ19を中立側に制御する一方で、CPU11の制御により商用電源16からヒータ93に電力供給を行って立ち上げ動作に入る。立ち上げ動作後は、判定部11cが温度センサ95からの定着ローラ91の温度計測に基づく温度情報を検出するとともに、定着ローラ91がリロード温度に達したか否かを判定する。定着ローラ91の立ち上げ動作には30sの時間を要する。
(s47)定着ローラ91の温度がリロード温度に達した場合、画像形成装置の連続コピー動作に係る各主要部(定着装置システムを含む)の待機状態を解除するとともに、コピースタートスイッチCswのON操作を有効にし、ヒータ93の発熱を継続するとともに、キャパシタ17の放電電力(30V)でヒータ94をも発熱させ、これらの各発熱で効率良く定着ローラ91を加熱する。
(s48)連続コピー動作に伴い定着ローラ91の加熱と加圧ローラ92のニップ圧とをもって75CPMの連続通紙に際し順次各シートP上の未転写画像を定着する。
(s49)全てのコピー動作が終了すると、次回のコピー動作に備えて商用電源16からキャパシタ17への充電を行う。充電後の蓄電エネルギーは例えば25Vとする。
11 CPU
11A 充放電制御部
11B 通紙予測部
11a 枚数予測部
11b 閾値設定部
11c,81a 判定部
11d,81b モード選択部
12,14,82,84 コントローラ
13,83 トライアック
15,85 FET
16,86 商用電源
17,87 キャパシタ
18,88 蓄電検知器
19,89 スイッチ
1a,8a 充電装置
1b 画像読み取り部
1c 外部入力部
91 定着ローラ
92 加圧ローラ
93,94 ヒータ
95 温度センサ
Csw コピースタートスイッチ
Ca 制御実行部
Dd 情報解析部
100 画像形成装置
101 感光体
102 帯電手段
103 クリーニング手段
105 現像スリーブ
106 転写手段
107 現像部
110 給紙カセット
111 中板
112 アーム
113 給紙ローラ
114 分離パッド
115 レジストローラ対
120 排紙ローラ対
121 排紙口
122 排紙トレイ
125 排紙補助トレイ
130 操作パネル
131 外装部
132 給紙トレイ
133 ピン
134 ケース
135 電源回路
136 プリント板
137 コントローラボード
140 レーザ光学系
P シート
T トナー
Claims (7)
- 商用電源により充電される蓄電器と、商用電源及び前記蓄電器から電力供給されて加熱する加熱部と、前記加熱部により加熱される定着部材と、前記蓄電器の蓄電エネルギーを検知する蓄電検知部とを備え、前記定着部材により未定着画像を加熱して記録媒体上に定着させる画像形成装置において、
前記蓄電エネルギーが閾値以上の場合、前記蓄電器から前記加熱部への電力供給を許可する制御部と、
複数の記録媒体が連続して前記定着部材を通過する連続通紙時における前記定着部材を通過する前記記録媒体の総枚数を予測する枚数予測部を備え、
前記制御部は、前記枚数予測部が予測した前記記録媒体の総枚数が所定値以上の場合、前記蓄電エネルギーが前記閾値以上の場合であっても前記連続通紙に先立って前記商用電源から前記蓄電器への充電を行わせることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記枚数予測部が予測した前記記録媒体の総枚数が所定値以上の場合、前記連続通紙に先立って前記総枚数に対応する充電終了用の閾値を設定し、該充電終了用の閾値に至るまで前記商用電源から前記蓄電器への充電を行わせることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 原稿上の画像を読み取る画像読み取り部を備え、
前記枚数予測部は、前記画像読み取り部の原稿読み取り情報に基づき、前記総枚数を予測することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記枚数予測部は、外部から入力されるプリント命令情報に基づき、前記総枚数を予測することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 商用電源により充電される蓄電器と、商用電源及び前記蓄電器から電力供給されて加熱する加熱部と、前記加熱部により加熱される定着部材と、前記蓄電器の蓄電エネルギーを検知する蓄電検知部とを備え、前記定着部材により未定着画像を加熱して記録媒体上に定着させる画像形成装置において、
複数の記録媒体が連続して前記定着部材を通過する連続通紙が行われる時に前記蓄電エネルギーが閾値以上の場合、前記蓄電器から前記加熱部への電力供給を許可する制御部と、
前記連続通紙が行われる前に、前記連続通紙が行われることを予測する通紙予測部とを備え、
前記制御部は、前記連続通紙が行われることが予測された時、連続通紙開始前に、前記蓄電器の蓄電エネルギーが前記閾値未満の場合、前記商用電源から前記蓄電器への充電を行わせることを特徴とする画像形成装置。 - 原稿上の画像を読み取る画像読み取り部を備え、
前記通紙予測部は、前記画像読み取り部の原稿読み取り情報に基づき、前記連続通紙が行われることを予測することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記通紙予測部は、外部から入力されるプリント命令情報に基づき、前記連続通紙が行われることを予測することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
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