JP4479384B2 - Fixing device control method and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、定着装置の制御方法および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device control method and an image forming apparatus.
未定着のトナーによって画像が形成された記録紙を、ヒータを有する加熱装置と加圧ローラとで狭持して、加熱装置および加圧ローラの回転により記録紙を移動させながら加熱して記録紙にトナーを定着させる定着装置が、コピー機やプリンタなどの画像形成装置に利用されている。 The recording paper on which an image is formed with unfixed toner is sandwiched between a heating device having a heater and a pressure roller, and heated while the recording paper is moved by rotation of the heating device and the pressure roller. 2. Description of the Related Art Fixing devices that fix toner are used in image forming apparatuses such as copiers and printers.
記録紙を狭持する加熱装置および加圧ローラは、それらの熱によりトナーおよび記録紙を加熱してトナーを記録紙に定着させるため、所定の温度以上である必要がある。このため、加熱装置および加圧ローラは、それぞれヒータにより加熱されていてもよいが、低コスト化のために、加圧ローラにはヒータを設けず、加熱装置から伝達される熱によって所定の温度を維持するようになっている場合が多い。 The heating device and the pressure roller that pinch the recording paper need to be at a predetermined temperature or higher in order to heat the toner and the recording paper by the heat to fix the toner to the recording paper. For this reason, each of the heating device and the pressure roller may be heated by a heater. However, in order to reduce the cost, the pressure roller is not provided with a heater, and a predetermined temperature is generated by heat transmitted from the heating device. In many cases, it is designed to maintain
図4に従来の定着装置11の構成を示す。従来の定着装置11は、加熱装置12と、加熱装置12に圧接する加圧ローラ13とからなっている。加熱装置12は、エンドレスシート状の定着ベルト14が加熱ローラ15と定着ローラ16とに掛け渡され、加熱ローラ15には、内部にヒータ17が設けられるとともに、外表面に接するようにサーミスタ18が設けられている。また、加圧ローラ13にも、外表面に接するようにサーミスタ19が設けられている。
FIG. 4 shows a configuration of a conventional fixing device 11. The conventional fixing device 11 includes a
以上の構成からなる定着装置11は、サーミスタ18が加熱ローラ15の温度を検出して、加熱ローラ15が所定の温度を維持するようにヒータ17をON/OFF制御する。定着ベルト14は、加熱ローラ15と接触している部分が加熱ローラ15によって加熱される。加圧ローラ13は、矢印で示す方向に回転することで、定着ベルト14を矢印で示す方向に周回させ、加熱ローラ15および定着ローラ16も回転させる。加圧ローラ13および定着ローラ16は、加熱ローラ15によって加熱された定着ベルト14から熱を受け取って間接的に加熱されるが、サーミスタ19が所定の温度を検出すると加圧ローラ13の回転が停止して熱の供給が断たれる。このようにして、定着装置11では、定着ベルト14と加圧ローラ13の温度を所定の温度に保つことができる。
In the fixing device 11 having the above configuration, the
定着装置11において、片面にトナーTによって画像が形成された記録紙Pは、矢印方向に送り込まれて定着ベルト14と加圧ローラ13の間に狭持され、それらの回転によって送り出される。このとき、トナーTは、定着ベルト14によって加熱されて記録紙Pに定着される。
In the fixing device 11, the recording paper P on which an image is formed with the toner T on one side is fed in the direction of the arrow, nipped between the fixing belt 14 and the
さらに、コストを削減するために、定着装置11から、加圧ローラ13の温度を検出するサーミスタ19を省略したものが考えられている。加圧ローラ13の温度が分からなくても、加圧ローラ13の温度が、いかなる条件においても必要とされる温度以上となるように加熱ローラ15の温度を高く設定したり、加熱装置12と加圧ローラ13との間に記録紙Pを通紙する直前に、加圧ローラ13を加熱するために十分な定着前回転をすれば、記録紙PにトナーTを問題なく定着することは可能である。しかし、その場合、待機状態から最初の定着(ファーストプリント)までの初動待ち時間が長くなったり、消費エネルギーが大きくなったり、定着装置11の寿命が短くなるという問題がある。
Further, in order to reduce the cost, it is considered that the
このような問題を解決する制御方法が、下記特許文献1から3に記載されている。特許文献1には、定着前回転を行ったときの加熱ローラ15の温度の低下を計測して、この温度低下が大きいほど定着前回転を長い時間行う制御方法が記載されている。また、特許文献2および3には、加圧ローラ13の回転および停止の累積時間により、加圧ローラ13の温度低下を推測して、それに合わせて加熱ローラ15の設定温度を変更することで供給熱量を調節する制御方法が記載されている。
しかしながら、これらの制御方法では、サーミスタ18で加熱ローラ15の温度変化を詳細に検出したり、複数の設定温度を検出する必要があるために、加熱ローラ15の温度制御が複雑になるという問題があった。
However, in these control methods, since it is necessary to detect the temperature change of the
前記問題に鑑みて、本発明は、簡単な構成で、初動待ち時間が短く、消費エネルギーが小さい定着装置およびこれを用いた画像形成装置を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a fixing device with a simple configuration, a short initial waiting time, and low energy consumption, and an image forming apparatus using the same.
前記課題を解決するために、本発明者は鋭意実験を繰り返した結果、ある一定時間の回転の後に停止状態となった加圧ローラの温度は、ある最低温度になった後に加熱装置からの放熱により徐々に上昇すること、および、前述の最低温度は前述の回転時間に関係があることを見出した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has repeatedly conducted intensive experiments. As a result, the temperature of the pressure roller that has been stopped after a certain period of rotation has reached a certain minimum temperature, and then released heat from the heating device. It has been found that the temperature rises gradually and that the aforementioned minimum temperature is related to the aforementioned rotation time.
即ち、本願発明は、未定着のトナーによって画像が形成された記録紙を、ヒータを有する加熱装置と、ヒータを有しない加圧ローラとの間に通紙し、前記記録紙を移動させながら加熱して前記未定着のトナーを前記記録紙に定着させる定着装置において、前記加熱装置が所定の定着温度に達してからの前記加圧ローラの回転の累積値が所定の値よりも小さければ、前記加熱装置を前記定着温度に維持する待機状態において、前記加圧ローラを所定時間毎に一定時間回転させる間欠回転を行ない、前記累積値が前記所定の値以上であれば、前記待機状態において前記加圧ローラの回転を行わないもの、或いは、前記加熱装置が所定の定着温度に達してからの前記加圧ローラの回転の累積値が大きければ、前記加熱装置と前記加圧ローラとの間に前記記録紙を通紙して前記記録紙に前記未定着のトナーを定着した直後の前記加熱装置を前記定着温度に維持する待機状態において、前記加圧ローラを回転して温度上昇させる定着後回転の時間を短くする方法とする。 That is, according to the present invention, a recording sheet on which an image is formed with unfixed toner is passed between a heating device having a heater and a pressure roller not having a heater, and the recording sheet is heated while being moved. In the fixing device for fixing the unfixed toner to the recording paper, if the cumulative value of rotation of the pressure roller after the heating device reaches a predetermined fixing temperature is smaller than a predetermined value, In a standby state in which the heating device is maintained at the fixing temperature, intermittent rotation is performed by rotating the pressure roller for a predetermined time every predetermined time , and if the accumulated value is equal to or greater than the predetermined value, the addition is performed in the standby state. If the pressure roller does not rotate, or if the accumulated value of rotation of the pressure roller after the heating device reaches a predetermined fixing temperature is large, the pressure roller is interposed between the heating device and the pressure roller. In the standby state for maintaining the heating device immediately after and passed the serial recording paper was fixing the toner of the unfixed on the recording paper to the fixing temperature, the rotation after the fixing to increase in temperature by rotating the pressure roller This is a method of shortening the time.
この方法によれば、定着装置が起動してからの回転の時間が長いほど、加圧ローラは、加熱装置から多くの熱が伝達されて暖められているため、その回転の累積値から加圧ローラの温度を推測することができる。このため、定着装置は、加圧ローラの温度を検出するためのサーミスタ等を設けない簡単な構成でも、前記累積値によって回転手順を変更することにより、加圧ローラを最小限の回転によって、記録紙に未定着のトナーを定着させられる所定の温度に加熱できる。これにより、定着装置は、待機状態から最初の記録紙にトナーを定着するまでの初動待ち時間が短く、かつ、必要以上に加圧ローラを加熱しないので消費エネルギーが小さい。 According to this method, the longer the rotation time from the start of the fixing device, the more the heat is transferred from the heating device to the pressure roller, and the pressure roller is heated. The temperature of the roller can be estimated. Therefore, even if the fixing device has a simple configuration in which a thermistor or the like for detecting the temperature of the pressure roller is not provided, the rotation procedure is changed according to the cumulative value so that the pressure roller is recorded with a minimum rotation. It can be heated to a predetermined temperature at which unfixed toner can be fixed on the paper. As a result, the fixing device has a short initial operation waiting time from the standby state until the toner is fixed to the first recording paper, and does not heat the pressure roller more than necessary, so that the energy consumption is small.
また、上記方法によれば、前記間欠回転によって、待機時の加圧ローラの温度を所定の温度に保つことができ、また、待機時に加圧ローラの温度が低下しても前記定着前回転によって加圧ローラをほぼ所定の温度に加熱することができ、また、前記定着後回転により加圧ローラに供給する熱量を最適化して次の定着までに温度が下がりすぎないようにしながら放散する熱量を可能な限り少なくできる。これにより、定着装置は、待機状態から最初の記録紙にトナーを定着しようとするときに必要となる定着前回転を少なくできるので初動待ち時間が短く、かつ、加圧ローラに供給すべき熱量を少なくできるので消費エネルギーが小さい。 According to the above method , the temperature of the pressure roller during standby can be maintained at a predetermined temperature by the intermittent rotation, and even if the temperature of the pressure roller decreases during standby, the rotation before fixing is performed. The pressure roller can be heated to a substantially predetermined temperature, and the amount of heat dissipated while optimizing the amount of heat supplied to the pressure roller by the post-fixing rotation so that the temperature does not fall too low until the next fixing. As little as possible. As a result, the fixing device can reduce the rotation before fixing required when fixing toner on the first recording paper from the standby state, so that the initial operation waiting time is short and the amount of heat to be supplied to the pressure roller is reduced. Since it can be reduced, it consumes less energy.
また、本発明の定着装置の制御方法において、前記累積値は、前記回転の累積時間であってもよく、前記回転の時間に回転速度を乗じた値の累積値であってもよく、さらに、前記累積値は、前記加熱装置と前記加圧ローラとの間に前記記録紙を通紙している時間を含まなくてもよい。 In the fixing device control method of the present invention, the cumulative value may be a cumulative time of the rotation, a cumulative value of a value obtained by multiplying the rotational time by a rotational speed, The cumulative value may not include the time during which the recording paper is passed between the heating device and the pressure roller.
この方法によれば、定着装置の回転速度が一定であれば、加圧ローラの回転の累積時間によって加熱装置から加圧ローラに伝達した熱量を推測できる。また、定着装置の回転速度が高いほど加熱装置から加圧ローラに伝達される熱量も大きくなるが、回転の時間に回転速度を乗じた値の累積値によって加熱装置から加圧ローラに伝達した熱量を推測できる。さらに、記録紙を通紙している時間を除外すれば、記録紙が加圧ローラから奪う熱量による誤差を排除することができる。これにより、回転手順を適正に変更して初動待ち時間を短く、かつ、消費エネルギーを小さくできる。 According to this method, if the rotation speed of the fixing device is constant, the amount of heat transferred from the heating device to the pressure roller can be estimated based on the accumulated time of rotation of the pressure roller. The higher the rotation speed of the fixing device, the greater the amount of heat transferred from the heating device to the pressure roller. However, the amount of heat transferred from the heating device to the pressure roller by the cumulative value of the rotation time multiplied by the rotation speed. Can be guessed. Further, if the time during which the recording paper is passed is excluded, an error due to the amount of heat that the recording paper takes from the pressure roller can be eliminated. Thereby, a rotation procedure can be changed appropriately, the initial operation waiting time can be shortened, and energy consumption can be reduced.
また、本発明の定着装置の制御方法において、環境温度および/または環境湿度によって、前記回転手順が異なってもよい。 In the fixing device control method of the present invention, the rotation procedure may differ depending on the environmental temperature and / or the environmental humidity.
この方法によれば、環境湿度および環境湿度によって、加圧ローラからの熱の放散量が変化するので、環境湿度および環境湿度に合わせた適切な回転手順を選択して、初動待ち時間をより短く、消費エネルギーをより小さくできる。 According to this method, the amount of heat dissipated from the pressure roller changes depending on the environmental humidity and the environmental humidity. Therefore, select an appropriate rotation procedure according to the environmental humidity and the environmental humidity, and shorten the initial waiting time. , Energy consumption can be reduced.
また、本発明の定着装置の制御方法において、前記定着装置を再起動したときは、前記累積値を初期値に戻してもよい。 In the fixing device control method of the present invention, when the fixing device is restarted, the accumulated value may be returned to the initial value.
この方法によれば、電源遮断や紙詰まり処理のために加熱装置のヒータが動作していないときの加圧ローラの冷却により、定められた回転手順でも加圧ローラの温度が所定の温度に達しないというトラブルを防止できる。 According to this method, the temperature of the pressure roller reaches a predetermined temperature even in a predetermined rotation procedure due to cooling of the pressure roller when the heater of the heating device is not operating due to power interruption or paper jam handling. The trouble of not doing can be prevented.
また、本発明による画像形成装置は、前記制御方法よって制御する定着装置を有するものとする。 The image forming apparatus according to the present invention includes a fixing device controlled by the control method.
この構成によれば、定着装置の構成が簡単で、初動待ち時間が短く、消費エネルギーが小さい画像形成装置となる。 According to this configuration, the configuration of the fixing device is simple, the initial operation waiting time is short, and the image forming apparatus consumes little energy.
以上のように、本発明によれば、加圧ローラにヒータやサーミスタを有しない簡単な構成で、初動待ち時間が短く、消費エネルギーが小さい定着装置およびこれを用いた画像形成装置を提供できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a fixing device having a simple configuration in which the pressure roller does not include a heater or thermistor, a short initial waiting time, and low energy consumption, and an image forming apparatus using the same.
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図1に本発明の実施形態の定着装置1の構成を示す。定着装置1は、加熱装置2と、加熱装置2に圧接する加圧ローラ3とからなっている。加熱装置2は、エンドレスシート状の定着ベルト4が回転可能な加熱ローラ5と回転不能に固定されたニップ形成部材6とに掛け渡され、加熱ローラ5は、内部にヒータ7と外表面に接するようにサーミスタ8とが設けられている。また、ニップ形成部材6は、補強部材9に支持されて、加圧ローラ3とともに定着ベルト4を挟み込んでいる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a
続いて、以上の構成からなる定着装置1の動作を説明する。
Next, the operation of the fixing
定着装置1では、サーミスタ8が加熱ローラ5の温度を検出して、加熱ローラ5が例えば190℃を維持するようにヒータ7をON/OFF制御する。定着ベルト4は、加熱ローラ5と接触している部分が加熱ローラ5によって加熱される。定着装置1は、加圧ローラ3を矢印で示す方向に回転することで、定着ベルト4を矢印で示す方向に周回させ、加熱ローラ5も回転させる。加圧ローラ3およびニップ形成部材6は、加熱ローラ5によって加熱された定着ベルト4から熱を受け取ることで間接的に加熱される。
In the
加圧ローラ3が所定の温度以上であれば、片面に未定着のトナーTによって画像が形成された記録紙Pを矢印方向に送り込んで定着ベルト4と加圧ローラ3の間に通紙して、加圧ローラ3の回転によって記録紙Pを送り出しながら定着ベルト4によってトナーTを加熱して記録紙Pに定着することができる。このとき加圧ローラ3は、その温度が低いと記録紙PおよびトナーTから熱を奪ってしまい、トナーTの記録紙Pへの定着を阻害してしまう。そこで、加圧ローラ3の温度をその回転によって制御する方法として、定着装置1が記録紙Pの通紙を指示する定着信号を受信するまでの待機中に、間隔を置いて加圧ローラ3を短時間回転させて放散した熱を補う間欠回転と、記録紙を通紙する直前に加圧ローラ3を回転してトナーTを定着できる温度まで上昇させる定着前回転と、記録紙を通紙した後に余分に加圧ローラ3を回転して待機中に放散するであろう熱をあらかじめ与えておく定着後回転とがある。
If the pressure roller 3 is equal to or higher than a predetermined temperature, the recording paper P on which an image is formed with unfixed toner T on one side is fed in the direction of the arrow and passed between the fixing belt 4 and the pressure roller 3. The toner T can be heated and fixed on the recording paper P by the fixing belt 4 while the recording paper P is sent out by the rotation of the pressure roller 3. At this time, if the temperature of the pressure roller 3 is low, the pressure roller 3 takes heat from the recording paper P and the toner T, and the fixing of the toner T to the recording paper P is obstructed. Therefore, as a method for controlling the temperature of the pressure roller 3 by its rotation, the pressure roller 3 is set at intervals during the standby until the fixing
本実施形態の定着装置1では、定着前回転は常に例えば11秒で一定であるが、この時間は、定着装置1を起動してから加熱ローラ5が190℃達した後すぐにトナーTを記録紙Pに定着できる温度に加圧ローラ3を加熱するために必要な時間である。一方、加圧ローラ3の間欠回転と定着後回転とは、回転時間や回転の有無を含む回転手順が状況に応じて変更される。この回転手順の変更は、加圧ローラ3の回転の累積値として、定着装置1の暖機が完了してからの、定着のための回転を除いた回転時間を積算した累積時間thを使用し、このthの値を基に行う。
In the
定着装置1は、起動後すぐに定着を行わないときは、加熱ローラ5が190℃に達した直後に25秒間の暖機後回転をしてから待機状態に入る。この待機時には、加圧ローラ3の温度が下がり過ぎないように、例えば60秒ごとに5秒間の間欠回転を行って放散した熱を補う。これにより、加圧ローラ3は加熱と放熱とをくり返して中心部の温度が上昇するので、そのうち間欠回転を行わなくてもその温度を維持することができるようになる。定着装置1において、間欠回転を必要とするか否かは、次の表1に示すように、累積時間thと環境温度Taとによって決定する。環境温度Taは、定着装置を用いた画像形成装置などの機器であれば、通常、環境温度センサおよび環境湿度センサを備えているので、あらたな構成要素を追加せずとも得られる情報である。また、環境湿度も加圧ローラ3の熱放散に影響を与えるので、環境温度Taと環境湿度とによって場合分けしてもよい。
When the fixing
また、定着ベルト4と加圧ローラ3との間に記録紙Pを通紙してトナーTを定着した直後に行う定着後回転も、間欠回転と同様に、回転の累積時間thが大きくなると短い時間で済むようになる。定着装置1では、次の表2に示すように、累積時間thと環境温度Taとによって定着後回転の時間を決定する。
Further, the post-fixing rotation that is performed immediately after the recording paper P is passed between the fixing belt 4 and the pressure roller 3 and the toner T is fixed is short as the cumulative rotation time th increases, as in the intermittent rotation. It will take time. In the
累積時間thを積算するにあたり、定着ベルト4と加圧ローラ3との間に1枚目の記録紙Pを通紙し始めてから連続する最後の記録紙Pを通紙し終えるまでの時間は、累積時間thに加算しない。これは、定着装置1において、記録紙Pを通紙している間の加圧ローラ3は、定着ベルト4から伝えられる熱量と記録紙Pに奪われる熱量とがほぼ等しいからである。異なる条件においては、記録紙Pと次の記録紙Pとの間の紙間の回転時間を累積時間thに加算する方がよい場合もある。
In accumulating the accumulated time th, the time from the start of passing the first recording sheet P between the fixing belt 4 and the pressure roller 3 to the end of passing the last continuous recording sheet P is: Do not add to accumulated time th. This is because, in the
ここで、例として、定着装置1で、環境温度Taが20のときに起動直後に定着を行ったときの回転手順を説明する。
Here, as an example, the rotation procedure when fixing is performed immediately after startup in the
定着装置1を起動すると、累積時間thは0にリセットされ、ヒータ7が通電して発熱しながら加圧ローラ3が回転して暖機を開始する。加熱ローラ5の温度が190℃に達する前に記録紙Pを通紙してトナーTを定着すべきことを指示する定着指令信号を受け取った場合、サーミスタ8が加熱ローラ5が190℃に達したことを検出するとすぐに定着のための回転手順を開始する。
When the fixing
定着のための回転手順は、先ず、11秒の定着前回転を行って、加圧ローラ3の温度を十分に上昇させるが、このとき、累積時間thは11秒となる。続いて、記録紙Pを通紙してトナーTを定着する通紙回転を行い、複数の記録紙Pを定着する場合は例えば60mmの紙間隔を開けるための紙間回転を挟んで次の通紙回転をくり返す。この定着のための通紙回転および紙間回転は、累積時間thに加算しない。最後の記録紙Pの通紙が終了したら、続いて、表2に従って所定の秒数の定着後回転を行う。ここでは累積時間thが11秒で、環境温度Taが20℃なので12秒の定着後回転を行う。この定着後回転が終了すると、thはこの12秒を加算するので23秒となり、定着装置1は加圧ローラ3を停止して待機状態となる。
In the rotation procedure for fixing, first, the pre-fixing rotation is performed for 11 seconds, and the temperature of the pressure roller 3 is sufficiently increased. At this time, the accumulated time th is 11 seconds. Subsequently, the sheet passing rotation is performed to fix the toner T by passing the recording sheet P, and when fixing a plurality of recording sheets P, for example, the next sheet passing through the rotation between sheets to open a sheet interval of 60 mm is inserted. Repeat the paper rotation. The sheet passing rotation and the sheet rotation for fixing are not added to the accumulated time th. When the last recording paper P has been passed, rotation after fixing is performed for a predetermined number of seconds according to Table 2. Here, since the accumulated time th is 11 seconds and the environmental temperature Ta is 20 ° C., rotation after fixing is performed for 12 seconds. When the rotation after the fixing is completed, th is added to the 12 seconds, so that it becomes 23 seconds, and the fixing
待機時には、表1に従い60秒ごとに5秒間の間欠回転を行うか否かを決定する。ここでは、累積時間thが23秒で環境温度Taが20℃であるので間欠回転を行うことになる。間欠回転を行ったときは、その回転時間を累積時間thに加算する。定着装置1が待機状態になってから4回目の間欠回転を行ったときに、累積時間thは43秒に達し、以降、表1に定めるように間欠回転を行わないことになる。
At the time of standby, it is determined according to Table 1 whether to perform intermittent rotation for 5 seconds every 60 seconds. Here, since the accumulated time th is 23 seconds and the environmental temperature Ta is 20 ° C., intermittent rotation is performed. When intermittent rotation is performed, the rotation time is added to the accumulated time th. When the fourth intermittent rotation is performed after the
さらに、次の定着を行うときは、11秒の定着前回転を行って累積時間thに11秒を加算してから記録紙Pを通紙する。続けて、そのときの累積時間thが53であるので表2に定められた12秒の定着後回転を行い、累積時間thに定着後回転の12秒を加える。その後、定着装置1は、再び待機状態となるが、累積時間thは65秒となっており、表1に定めるようにもはや間欠回転は行わない。
Further, when performing the next fixing, the recording paper P is passed after rotating for 11 seconds before fixing and adding 11 seconds to the accumulated time th. Subsequently, since the cumulative time th at that time is 53, the post-fixing rotation of 12 seconds defined in Table 2 is performed, and the post-fixing rotation of 12 seconds is added to the cumulative time th. Thereafter, the fixing
以後、定着装置1が定着を行うときは、その都度、累積時間thに定着前回転の11秒と表2で定めた定着後回転の時間を加算し、累積時間thは増加し続ける。しかし、定着装置1の電源が落とされたり、紙詰まり処理などのために画像形成装置の筐体が開放されたことを検知して定着装置1への動作電流を遮断したとき等は、加圧ローラ3の温度が低下してしまう。加圧ローラ3の温度が低下すると、トナーTを記録紙Pに定着することができないので、余分に加熱ローラ5から熱を供給する必要があるが、このままでは必要な熱量を供給する回転手順を定めることができない。そこで、そのような場合には、一度、累積時間thを初期値であるゼロに戻して暖機からやり直す。このとき加圧ローラ3の温度は、通常より高くなることがあるが、トナーTを記録紙Pに定着するのに問題はない。
Thereafter, each time the
以上のように、表1および2に従って回転手順を変更する制御方法の利点を、同じ回転手順で動作させる場合と比較して説明する。 As described above, the advantage of the control method of changing the rotation procedure according to Tables 1 and 2 will be described in comparison with the case of operating in the same rotation procedure.
仮に、定着装置1を不変の回転手順で動作させる場合は、環境温度Taが低く、定着装置1を起動した直後の、加圧ローラ3が冷え切った状態でも定着を行える温度に加熱できるように、待機時には常に間欠回転を行い、通紙後には常に例えば17秒の定着後回転を行う必要がある。これらの回転は、多くの動力エネルギーの消費と、加圧ローラ3が高温になって多くの熱を放散するのでヒータ7がより多くの発熱を要することによる余分なエネルギー消費がある。しかし、本実施形態では、累積時間thによって間欠回転を取りやめたり、定着後回転を例えば7秒にまで短縮しているので、エネルギー消費が少なくて済む。
If the fixing
また、定着後回転を短時間に固定すると、定着前回転を長くする必要があるので初動待ち時間が長くなってしまうが、本実施形態では、必要なときだけ定着後回転を長くするので定着前回転が常に11秒と短時間であり、初動待ち時間が短い。 In addition, if the rotation after fixing is fixed in a short time, it is necessary to lengthen the rotation before fixing, so the initial waiting time becomes long. However, in this embodiment, the rotation after fixing is lengthened only when necessary. The rotation is always as short as 11 seconds, and the initial waiting time is short.
本実施形態において、定着装置1の加圧ローラ3の回転速度が一定であることを前提にした制御方法を説明したが、記録紙Pの厚さや材質に応じて、加圧ローラ3の回転速度を切り替える場合も考えられる。仮に、回転速度を2倍にすると、加圧ローラ3が定着ベルト4を介して加熱ローラ5から受け取る熱量もほぼ2倍になる。これに対応して、回転速度によって表1および表2の累積時間thの各境界値を変更してもよいが、累積時間thに代えて、回転時間に加圧ローラ3の回転速度を乗じた値の累積値(累積回転数または記録紙送り出し量に換算した累積距離としても表される)について表1および表2を定めておけば、異なる回転速度に対応でき、途中で回転速度を切り替えたときにも最適な制御を行うことができる。
In the present embodiment, the control method based on the assumption that the rotation speed of the pressure roller 3 of the fixing
また、定着装置1は、ニップ形成部材6と加圧部材3とで定着ベルト4を挟み込んでいるが、図2に示す定着装置1’のように、回転可能な定着ローラ10と加圧ローラ3とで、加熱ローラ5と定着ローラ10とに掛け渡した定着ベルト4を挟み込んだ装置であってもよい。また、図3に示す定着装置1”のように、直接に圧接し合う加熱ローラ5と加圧ローラ3との間に記録紙Pを通紙してトナーTを定着する装置であってもよい。なお、図2および3では、図1の定着装置1と同じ構成要素に同じ符号を付しているので、その説明は省略する。
In the
以上、説明したような制御方法によって制御する定着装置を構成要素とすることで、コピー機やプリンタなどの画像形成装置は、簡単な構成で、初動待ち時間が短く、消費エネルギーが小さいものにできる。 By using the fixing device controlled by the control method as described above as a component, an image forming apparatus such as a copying machine or a printer can have a simple configuration, a short initial waiting time, and low energy consumption. .
1 定着装置
2 加熱装置
3 加圧ローラ
7 ヒータ
8 サーミスタ
P 記録紙
T トナー
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記加熱装置が所定の定着温度に達してからの前記加圧ローラの回転の累積値が所定の値よりも小さければ、前記加熱装置を前記定着温度に維持する待機状態において、前記加圧ローラを所定時間毎に一定時間回転させる間欠回転を行ない、前記累積値が前記所定の値以上であれば、前記待機状態において前記加圧ローラの回転を行わないことを特徴とする定着装置の制御方法。 The recording paper on which an image is formed by unfixed toner is passed between a heating device having a heater and a pressure roller not having a heater, and heated while moving the recording paper to move the unfixed toner. In a fixing device for fixing toner on the recording paper,
If the cumulative value of rotation of the pressure roller after the heating device reaches a predetermined fixing temperature is smaller than a predetermined value, the pressure roller is moved in a standby state in which the heating device is maintained at the fixing temperature. A fixing device control method, wherein intermittent rotation is performed at predetermined time intervals for a predetermined time , and the pressure roller is not rotated in the standby state if the accumulated value is equal to or greater than the predetermined value.
前記加熱装置が所定の定着温度に達してからの前記加圧ローラの回転の累積値が大きければ、前記加熱装置と前記加圧ローラとの間に前記記録紙を通紙して前記記録紙に前記未定着のトナーを定着した直後の前記加熱装置を前記定着温度に維持する待機状態において、前記加圧ローラを回転して温度上昇させる定着後回転の時間を短くすることを特徴とする定着装置の制御方法。 The recording paper on which an image is formed by unfixed toner is passed between a heating device having a heater and a pressure roller not having a heater, and heated while moving the recording paper to move the unfixed toner. In a fixing device for fixing toner on the recording paper,
If the accumulated value of the rotation of the pressure roller after the heating device reaches a predetermined fixing temperature is large, the recording paper is passed between the heating device and the pressure roller to the recording paper. In a standby state in which the heating device is maintained at the fixing temperature immediately after fixing the unfixed toner, the fixing device is configured to shorten a post-fixing rotation time for rotating the pressure roller to increase the temperature. Control method.
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