JP5995141B2 - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5995141B2 JP5995141B2 JP2012239640A JP2012239640A JP5995141B2 JP 5995141 B2 JP5995141 B2 JP 5995141B2 JP 2012239640 A JP2012239640 A JP 2012239640A JP 2012239640 A JP2012239640 A JP 2012239640A JP 5995141 B2 JP5995141 B2 JP 5995141B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- standby control
- heating rotator
- standby
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、記録材上に形成した画像に加熱回転体の熱を付与することにより画像を記録材へ熱定着させる熱定着処理を行う定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus including a fixing device that performs a heat fixing process in which an image formed on a recording material is thermally fixed to the recording material by applying heat of a heating rotator.
複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置においては、近年、ファーストプリント時間をより短くすることについての市場要求が強くなってきている。ファーストプリント時間とは、印刷要求(画像形成命令)を受けてから、画像形成の準備動作を経て画像形成動作を行い、画像形成された最初の記録材が排紙されるまでに要する時間を意味する。記録材上に形成した画像を記録材へ熱により定着させる熱定着処理を行う定着装置を備えた画像形成装置では、このようなファーストプリント時間の短縮を図るために、その定着装置のウォームアップ時間を短縮することが要求される。ここでいうウォームアップ時間とは、待機状態からの復帰時に、記録材上の画像に熱を付与する加熱回転体を熱定着処理が可能な目標温度(目標定着温度)まで昇温させるのに要する時間を意味するものとする。 In image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, and multifunction peripherals thereof, in recent years, there has been a strong market demand for shortening the first print time. The first print time means the time required from when a print request (image formation command) is received to when the image forming operation is performed through the image forming preparation operation and the first recording material on which the image is formed is discharged. To do. In an image forming apparatus provided with a fixing device that performs heat fixing processing for fixing an image formed on a recording material to the recording material by heat, in order to shorten the first print time, the warm-up time of the fixing device Is required to be shortened. The warm-up time referred to here is required to raise the temperature of the heating rotator that applies heat to the image on the recording material to the target temperature (target fixing temperature) at which heat fixing processing can be performed when returning from the standby state. It means time.
一方、待機状態の間、加熱回転体の温度を目標定着温度に維持しつづけると、無駄な電力を消費するだけでなく、加熱回転体の熱劣化が促進してしまうという不具合が発生する。従来、このような不具合を抑制しつつ、ウォームアップ時間の短縮を図るため、待機状態において、加熱回転体の温度を目標定着温度よりも低くかつ環境温度(室温)よりも高い所定の目標待機温度に維持する制御を実施している(特許文献1、特許文献2等)。この制御により、待機状態の間、加熱回転体の定着温度を目標定着温度に維持しつづける場合よりも、無駄な電力消費が少なく、かつ、加熱回転体の熱劣化の促進が抑制できる。更には、環境温度まで冷えた状態から加熱回転体を目標定着温度まで昇温する場合よりも、ウォームアップ時間の短縮を図ることができる。
On the other hand, if the temperature of the heating rotator is kept at the target fixing temperature during the standby state, not only wasteful power is consumed, but also the heat deterioration of the heating rotator is promoted. Conventionally, in order to shorten the warm-up time while suppressing such problems, in the standby state, the temperature of the heating rotator is lower than the target fixing temperature and higher than the environmental temperature (room temperature), and a predetermined target standby temperature (
このような待機状態において、定着装置の加熱回転体は、通常、回転を停止させた状態となっている。したがって、待機状態では、回転停止状態の加熱回転体に対して目標待機温度を維持するための加熱制御が行われる。ところが、従来、待機状態中であっても、加熱回転体が回転する場合がある。例えば、加熱回転体に加圧部材を押圧することにより加熱回転体を変形させて定着ニップを形成するような定着装置においては、目標待機温度に加熱された加熱回転体の同じ箇所を長時間変形させたままにすると、その箇所が復元できなくなって永久変形する場合がある。このような定着装置においては、待機状態中に加熱回転体を定期的に一時回転させることにより、加熱回転体の永久変形を防止する制御を実施する場合がある。また、例えば、定着装置の加熱回転体と画像形成装置の給紙機構とが共通の駆動源に接続されている場合には、待機状態のときに給紙カセットを出し入れする作業等を行うことによって給紙機構が動き、これに連動して定着装置の加熱回転体が回転することがある。また、例えば、画像形成動作の終了後に待機状態へ移行した際などにおいて、何らかの原因で、定着装置の加熱回転体の回転が停止しているときに加熱回転体の温度がオーバーシュートする場合がある。このような場合、加熱回転体の温度を急冷するために、待機状態に加熱回転体を回転させる制御を行う場合がある。 In such a standby state, the heating rotator of the fixing device is normally in a state where the rotation is stopped. Therefore, in the standby state, heating control for maintaining the target standby temperature is performed on the heating rotator in the rotation stopped state. However, conventionally, the heating rotator may rotate even during the standby state. For example, in a fixing device that forms a fixing nip by pressing the pressure member against the heating rotator to form a fixing nip, the same portion of the heating rotator heated to the target standby temperature is deformed for a long time. If left untouched, the part cannot be restored and may be permanently deformed. In such a fixing device, there is a case where control is performed to prevent permanent deformation of the heating rotator by periodically rotating the heating rotator temporarily during the standby state. Further, for example, when the heating rotator of the fixing device and the paper feed mechanism of the image forming apparatus are connected to a common drive source, an operation of inserting and removing the paper feed cassette in the standby state is performed. The paper feed mechanism moves, and the heating rotator of the fixing device may rotate in conjunction with this. For example, when the image forming operation is shifted to a standby state after the completion of the image forming operation, the temperature of the heating rotator may overshoot when the rotation of the heating rotator of the fixing device is stopped for some reason. . In such a case, in order to rapidly cool the temperature of the heating rotator, there is a case where control is performed to rotate the heating rotator in a standby state.
待機状態において、非回転状態の加熱回転体を目標待機温度に維持する加熱制御を実施している場合、その加熱回転体が回転すると、その回転により加熱回転体が急冷される。そのため、加熱回転体の温度が急激に低下するので、上記加熱制御により、加熱回転体の温度を目標待機温度まで回復させるために加熱回転体が加熱される。このとき、加熱回転体は回転状態であるため、非回転状態のときよりも加熱回転体から逃げる熱量が多く、加熱回転体の温度は緩やかに上昇する。しかしながら、待機状態中に生じる加熱回転体の回転は、一時的なものであり、すぐに停止する。そのため、回転し始めた加熱回転体の温度が目標待機温度まで回復する前に、加熱回転体の回転が停止することが多い。加熱回転体の回転が停止すると、回転状態のときよりも加熱回転体から逃げる熱量が少なくなるので、加熱回転体の温度が急上昇する。その結果、加熱回転体の温度が目標待機温度を大きく超える温度まで昇温するオーバーシュートが発生する。このようなオーバーシュートが発生すると、加熱回転体が予想外の高温になり、加熱回転体に熱劣化が発生して、加熱回転体の短寿命化を招くなどの問題が発生する。 In the standby state, when the heating control is performed to maintain the non-rotating heating rotator at the target standby temperature, when the heating rotator rotates, the heating rotator is rapidly cooled by the rotation. Therefore, since the temperature of the heating rotator rapidly decreases, the heating rotator is heated in order to recover the temperature of the heating rotator to the target standby temperature by the heating control. At this time, since the heating rotator is in the rotating state, more heat escapes from the heating rotator than in the non-rotating state, and the temperature of the heating rotator gradually rises. However, the rotation of the heating rotator that occurs during the standby state is temporary and stops immediately. For this reason, the rotation of the heating rotator often stops before the temperature of the heating rotator that has started rotating returns to the target standby temperature. When the rotation of the heating rotator is stopped, the amount of heat escaping from the heating rotator is less than that in the rotating state, so that the temperature of the heating rotator rapidly increases. As a result, overshoot occurs in which the temperature of the heating rotator rises to a temperature that greatly exceeds the target standby temperature. When such an overshoot occurs, the heating rotator becomes an unexpectedly high temperature, causing thermal degradation of the heating rotator and causing problems such as shortening the life of the heating rotator.
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、待機状態中に定着装置の加熱回転体が一時回転する際に生じていた加熱回転体の温度のオーバーシュートを抑制できる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress overshooting of the temperature of the heating rotator that occurs when the heating rotator of the fixing device temporarily rotates during the standby state. An image forming apparatus is provided.
上記目的を達成するために、本発明は、画像を記録材上に形成する画像形成手段と、目標定着温度に加熱した加熱回転体を用いて、上記画像形成手段により記録材上に形成した画像を該記録材へ熱定着させる熱定着処理を行う定着手段と、待機状態中に、上記加熱回転体の回転を停止しつつ該加熱回転体の温度を目標待機温度範囲内に維持する通常待機制御を実施する待機制御手段とを備えた画像形成装置において、上記待機制御手段は、上記通常待機制御中に上記加熱回転体が回転したという必要条件を含む特別待機制御移行条件を満たすか否かを判断し、該特別待機制御移行条件を満たさない場合には上記通常待機制御を継続し、該特別待機制御移行条件を満たす場合には、該加熱回転体を加熱し、予め決められた加熱終了タイミングが到来したら、該加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内であるか否かにかかわらず、該加熱回転体の加熱を終了し、予め決められた非加熱終了タイミングが到来するまで該加熱回転体を加熱しないという特別待機制御を実施することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image formed on a recording material by the image forming means using an image forming means for forming an image on the recording material and a heating rotator heated to a target fixing temperature. A fixing means for performing heat fixing processing for fixing the recording material to the recording material, and normal standby control for maintaining the temperature of the heating rotator within a target standby temperature range while stopping the rotation of the heating rotator during the standby state. In the image forming apparatus including the standby control unit that performs the above, the standby control unit determines whether or not a special standby control transition condition including a necessary condition that the heating rotating body rotates during the normal standby control is satisfied. If the special standby control transition condition is not satisfied, the normal standby control is continued. If the special standby control transition condition is satisfied, the heating rotor is heated and a predetermined heating end timing is determined. But If the temperature of the heating rotator is within the target standby temperature range, the heating rotator is finished heating until the predetermined non-heating end timing arrives. It is characterized by carrying out a special standby control that does not heat.
本発明によれば、通常待機制御中に加熱回転体が回転して特別待機制御移行条件が満たされたとき、特別待機制御を開始し、まず、加熱回転体の加熱を開始する。これにより、回転により急冷される加熱回転体の温度低下を迅速に抑制し、更には加熱回転体の温度を迅速に回復に向かわせることができる。そして、加熱回転体を予め決められた加熱終了タイミングが到来するまで加熱したら、加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内であるか否かにかかわらず、非加熱終了タイミングが到来するまでは、強制的に加熱回転体の加熱を行わない。このような強制的な非加熱期間を設けることにより、加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内となるまで加熱回転体を加熱し続ける従来構成と比較して、加熱回転体の温度のオーバーシュートを抑制することができる。 According to the present invention, when the heating rotator rotates during normal standby control and the special standby control transition condition is satisfied, the special standby control is started, and first, heating of the heating rotator is started. Thereby, the temperature fall of the heating rotator rapidly cooled by the rotation can be quickly suppressed, and further the temperature of the heating rotator can be promptly recovered. And, when the heating rotator is heated until a predetermined heating end timing comes, regardless of whether the temperature of the heating rotator is within the target standby temperature range, until the non-heating end timing comes, The heating rotor is not forcibly heated. By providing such a forced non-heating period, the temperature of the heating rotator is overshooted as compared with the conventional configuration in which the heating rotator is continuously heated until the temperature of the heating rotator falls within the target standby temperature range. Can be suppressed.
以上より、本発明によれば、待機状態中に定着装置の加熱回転体が一時回転する際に生じていた加熱回転体の温度のオーバーシュートを抑制できるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that it is possible to suppress the overshoot of the temperature of the heating rotator that has occurred when the heating rotator of the fixing device temporarily rotates during the standby state.
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のプリンタに適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタ100の基本的な構成について説明する。
図1は、プリンタ100の構成を示す概略構成図である。
プリンタ100は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つのトナー像形成手段を中間転写体である中間転写ベルト1の無端移動方向に並べて配置したタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成手段であるトナー像形成ユニット101Y,101C,101M,101Kが、図中左から順に配置されている。ここで、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示す。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic printer as an image forming apparatus will be described.
First, a basic configuration of the
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of the
The
個々のトナー像形成ユニット101Y,101C,101M,101Kは、潜像担持体としてのドラム状の感光体21Y,21C,21M,21Kのまわりに、帯電装置、現像装置10Y,10C,10M,10K、感光体クリーニング装置等を備えている。プリンタ100の上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナーが充填されたトナーボトル2Y,2C,2M,2Kが配置されている。そして、このトナーボトル2Y,2C,2M,2Kから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置10Y,10C,10M,10Kに各色トナーが補給される。
Each of the toner
また、タンデム画像形成部の下部には、潜像形成手段としての光書込ユニット9が設けられている。この光書込ユニット9は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体21Y,21C,21M,21Kの表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。
An
また、タンデム画像形成部の直上には、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト1、一次転写装置、2次転写ローラなどを備えた転写ユニットが設けられている。中間転写ベルト1は、支持ローラ1a,1bに掛け回され、この支持ローラのうち駆動ローラ1aの回転軸には駆動源としての図示しない駆動モータが連結されている。この駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト1が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な支持ローラ1bが回転する。中間転写ベルト1の内側には、感光体21Y,21C,21M,21K上に形成されたトナー像を中間転写ベルト1上に転写するための一次転写装置11Y,11C,11M,11Kが設けられている。
In addition, a transfer unit including an endless belt-like
また、一次転写装置11Y,11C,11M,11Kより中間転写ベルト1の無端移動方向下流には、二次転写装置としての二次転写ローラ5が設けられている。この二次転写ローラ5と中間転写ベルト1を挟んで反対の側には、支持ローラ1bが配置されており、押部材としての機能を果たしている。また、記録材としての転写紙Pを収容する給紙カセット8、給紙コロ7、レジストローラ6等を備えている。さらに、二次転写ローラ5によりトナー像を転写された転写紙Pの進行方向に関して二次転写ローラ5の下流部には、転写紙P上の画像を定着する定着装置4、排紙ローラ3を備えている。
A
つぎに、プリンタ100の動作を説明する。
個々のトナー像形成ユニット101Y,101C,101M,101Kで、その感光体21Y,21C,21M,21Kを回転し、感光体21Y,21C,21M,21Kの回転とともに、まず帯電装置17Y,17C,17M,17Kで感光体21Y,21C,21M,21Kの表面を一様に帯電する。次いで、画像データに基づき、光書込ユニット9からのレーザによる書込み光を照射して、感光体21Y,21C,21M,21K上に静電潜像を形成する。その後、現像装置10Y,10C,10M,10Kによりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体21Y,21C,21M,21K上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで駆動ローラ1aを回転駆動して他の従動ローラ1b、二次転写ローラ5を従動回転し、中間転写ベルト1を回転搬送して、その可視像を一次転写装置11Y,11C,11M,11Kで中間転写ベルト1上に順次転写する。これによって中間転写ベルト1上に合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体21Y,21C,21M,21Kの表面は感光体クリーニング装置で残留トナーを除去して清掃して再度の画像形成に備える。
Next, the operation of the
The
また、上述の画像形成のタイミングにあわせて、給紙カセット8からは転写紙Pが給紙コロ7により繰り出され、レジストローラ6まで搬送され、一旦停止する。そして、上記画像形成動作とタイミングを取りながら、二次転写ローラ5と中間転写ベルト1との間に搬送される。ここで、中間転写ベルト1と二次転写ローラ5とは転写紙Pを挟んでいわゆる二次転写ニップを形成し、二次転写ローラ5にて中間転写ベルト1上のトナー像を転写紙P上に二次転写する。
In accordance with the timing of image formation described above, the transfer paper P is fed from the
未定着画像が転写された転写紙Pは定着装置4へと送り込まれ、定着装置4で熱と圧力とを加えて未定着画像を定着して機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト1は、中間転写体クリーニング装置12で、画像転写後に中間転写ベルト1上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。
The transfer paper P onto which the unfixed image has been transferred is sent to the
なお、各色のトナー像形成ユニット101Y,101C,101M,101Kは、一体的に形成され、本体に脱着可能な着脱可能なプロセスカートリッジとなっている。そして、これらの一体的なプロセスカートリッジは、プリンタ100本体に固定された図示しないガイドレールに沿って、プリンタ100本体の手前側に引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジをプリンタ100本体の奥側に押し込むことによって、トナー像形成ユニット101Y,101C,101M,101Kを所定の位置に装填することができる。
The toner
図2は、トナー像形成ユニット101Y,101C,101M,101Kであるプロセスカートリッジの概略構成を示す模式図である。
なお、各トナー像形成ユニット101Y,101C,101M,101Kのプロセスカートリッジは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっているので、以下、各符号の添字Y、C、M、Kを適宜省略する。
図2において、図中時計方向に回転する感光体21のまわりに、帯電装置としての帯電ローラ17、現像装置10、感光体クリーニング装置としてのファーブラシ36、クリーニングブレード33等が順に配置されている。帯電ローラ17は、感光体21の鉛直下方に配置されている。また、帯電ローラ17の下方には帯電ローラ17の表面に連れ周りで回転可能に当接してクリーニングする帯電クリーニングローラとしてのクリーナローラ18を備えている。また、感光体クリーニング装置は、ファーブラシ36、クリーニングブレード33、感光体21より掻き取られた廃トナーをプロセスカートリッジ外に排出する廃トナー搬送コイル34を備えている。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a process cartridge that is the toner
Since the process cartridges of the toner
In FIG. 2, a charging
図3は、本実施形態で使用可能な定着装置の一例を示す概略構成図である。
図3に示す定着装置4は、ベルト式定着装置の例である。この定着装置4は、例えばハロゲンヒータで構成されるヒータ45を内蔵した加熱ローラ44と、定着ローラ43との間に、加熱回転体である定着ベルト42が架け渡されており、加圧ローラ41が定着ベルト42を介して定着ローラ43に押し付けられた構成をとる。加熱ローラ44に巻き付けられた定着ベルト42の外周面部分と対向する箇所には、温度検知手段である温度センサ46が設けられている。この温度センサ46の検知結果に基づいてヒータ45の制御が行われる。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a fixing device that can be used in this embodiment.
A fixing
未定着トナーTからなる未定着画像を担持した転写紙Pは、入口ガイド47に案内されて、定着ローラ43に巻き付いた定着ベルト42の部分と加圧ローラ41とによって形成される定着ニップNに進入する。そして、この定着ニップNにおいて、未定着トナーTが熱と圧力によって転写紙Pに定着される。また、定着ニップNを通過した転写紙Pが定着ベルト42に巻きつくことを防止するため、分離板あるいは分離爪などの用紙分離手段49が設けられている。
The transfer paper P carrying an unfixed image made of unfixed toner T is guided by an
図4は、本実施形態で使用可能な定着装置の他の例を示す概略構成図である。
図4に示す定着装置4は、ローラ式定着装置の例である。この定着装置4は、上述した定着ベルト42、定着ローラ43及び加熱ローラ44に代えて、内部にハロゲンヒータ等のヒータ45を備えた加熱回転体である定着ローラ48を配置したものである。この定着装置4においては、加圧ローラ41が定着ローラ48に押し付けられた構成をとることで、定着ニップNが形成される。この定着装置4において、定着ローラ48の外周面に対向する箇所には、温度検知手段である温度センサ46が設けられており、この温度センサ46の検知結果に基づいてヒータ45の制御が行われる。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating another example of a fixing device that can be used in this embodiment.
The fixing
なお、本実施形態で使用可能な定着装置は、図3や図4に示したもの限らず、他の構成を採用してもよい。以下の説明では、図3に示したベルト式の定着装置を例に挙げて説明する。 The fixing device that can be used in this embodiment is not limited to that shown in FIGS. 3 and 4, and other configurations may be adopted. In the following description, the belt type fixing device shown in FIG. 3 will be described as an example.
図5は、本実施形態における温度センサ46の構成を一例を示す説明図である。
本実施形態の温度センサ46は、定着ベルト回転軸方向(加熱ローラ44の回転軸方向)における定着ベルト42の略中央領域の温度を検知する中央温度検知手段としての中央温度センサ46aと、定着ベルト回転軸方向における定着ベルト42の端部領域の温度を検知する端部温度検知手段としての端部温度センサ46bとから構成されている。中央温度センサ46aにより、定着処理時に転写紙Pと接触する定着ベルト部分の温度を検知することができる。また、端部温度センサ46bにより、定着処理時に転写紙Pと接触しない定着ベルト部分の温度を検知することができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the
The
本実施形態に係るプリンタ100は、入力された画像データに係る画像形成動作(印刷ジョブ)が終了すると、画像形成動作待機状態に移行し、定着ベルト42の回転を停止しつつ定着ベルト42を目標定着温度よりも低い所定の目標待機温度範囲内に維持する待機状態となる。本実施形態において、待機状態中に定着ベルト42の温度を目標待機温度範囲内に維持するための制御は、ヒータ45をオン/オフ制御することにより実現している。より詳しくは、温度センサ46aが検知する定着ベルト42の中央温度が目標待機温度範囲の下限値を下回ったらヒータ45を点灯(オン)にして、定着ベルト42を加熱する。そして、温度センサ46aが検知する定着ベルト42の中央温度が目標待機温度範囲の下限値を上回ったらヒータ45を消灯(オフ)にして、定着ベルト42の加熱を停止する。このようなヒータ45のオン/オフ制御は、ヒータ45の状態がオンとオフの2値で制御されるため、ヒータのちらつき規格(フリッカー規格)を満足させるのに有利なヒータ制御方法である。
When the image forming operation (print job) related to the input image data is finished, the
図6は、従来構成において、待機状態中に定着ベルト42が一時回転したときの定着ベルト42の温度変化を示す説明図である。
図6には、定着ベルト回転軸方向における定着ベルト42の中央の温度と加圧ローラ41の中央の温度についての時間変化とともに、ヒータ45による加熱量を示すヒータ点灯dutyも記載されている。ヒータ点灯dutyは、所定の制御周期T0[s]ごとに、中央温度センサ46aの温度検出値と目標待機温度範囲の下限値とから、次の制御周期におけるヒータ45の加熱量が決められ、その加熱量に応じて決定されるものである。ヒータ点灯dutyは、一制御周期T0[s]内におけるヒータ点灯時間T1[s]と制御周期T0[s]との比率で示される。中央温度センサ46aの温度検出値と目標待機温度範囲の下限値との差が大きいほど、ヒータ点灯dutyが大きく設定されることになる。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a temperature change of the fixing
FIG. 6 also shows the heater lighting duty indicating the amount of heating by the
図6に示す制御において、待機状態中に非回転状態の定着ベルト42について温度制御する場合(通常待機制御)、目標待機温度範囲の下限値(例えば160℃)を下回るとヒータが点灯し、これを上回ると消灯するという制御が行われる。この場合、温度リップルは、およそ159〜180℃と小さくでき、定着ベルト42の温度を目標待機温度範囲(159〜180℃)内に維持できる。
In the control shown in FIG. 6, when the temperature of the
ところが、本実施形態では、定着ベルト42の駆動ローラである定着ローラ43に回転駆動力を与える駆動源は、給紙カセット8の駆動源と共用されている。そのため、例えば、待機状態中にユーザーが給紙カセット8を動かして、給紙カセット8の駆動源が回転すると、これに連動して定着ベルト42が回転する。図6においては、定着ベルト42の回転が200[s]の時点で発生している。このような定着ベルト42の回転が発生すると、定着ベルト42が急冷され、中央温度センサ46aが検知する定着ベルト42の中央温度が急激に下がり、目標待機温度範囲の下限値(160℃)を大幅に下回ることになる。
However, in the present embodiment, a drive source that applies a rotational driving force to the fixing
これを受けて、定着ベルト42の温度制御では、定着ベルト42の温度を目標待機温度範囲へ回復させるようにヒータ45を制御するが、このときの中央温度センサ46aの温度検出値と目標待機温度範囲の下限値との差は非常に大きい。そのため、中央温度センサ46aの温度検出値と目標待機温度範囲の下限値との差が小さくなるまでは、各制御周期T0[s]のヒータ点灯dutyは最大値である100%に設定され続ける。ここで、定着ベルト42が回転している間は、定着ベルト42から逃げる熱量が多いので、制御周期T0[s]のヒータ点灯dutyが100%であっても、定着ベルト42の温度は比較的緩やかに回復することになる。しかしながら、上述した定着ベルト42の回転は一時的なものであり、図6に示すように、その回転はすぐに停止する。そのため、ヒータ点灯dutyが100%でヒータ45の温度制御が行われている最中に、定着ベルト42の回転が停止し、これにより定着ベルト42から逃げる熱量が大幅に少なくなり、その結果、定着ベルト42の温度が急上昇する。これにより、図6に示すように、定着ベルト42の温度が230℃程度までオーバーシュートする。
In response to this, in the temperature control of the fixing
本実施形態の定着ベルト42は、約240℃以上で熱劣化が始まるため、定着ベルト42がとり得る最高温度がなるべく低くなるようにすることが定着ベルト42の長寿命化を図る上で重要である。そのためには、上述したオーバーシュートを抑制することが必要となる。
Since the fixing
図7、本実施形態における待機状態中のヒータ45の制御の流れを示すフローチャートである。
本実施形態においては、待機状態へ移行したら(S1)、上述した通常待機制御を行い(S2)、定着ベルト42の回転を停止しつつ定着ベルト42を目標待機温度範囲内に維持するためにヒータ45の制御を行う。そして、新たな印刷ジョブが入力されるという復帰条件が満たされると(S3のYes)、その印刷ジョブに従って画像形成動作を行う(S11)。なお、ここでは、待機状態からの復帰条件が新たな印刷ジョブの入力という条件を例示しているが、その他の復帰条件であってもよい。
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of control of the
In the present embodiment, after shifting to the standby state (S1), the normal standby control described above is performed (S2), and the heater is used to maintain the fixing
ここで、待機状態中に定着ベルト42の回転を検知したら(S4のYes)、図示しない制御部は、まず、定着ベルト42の温度が目標待機温度範囲内に維持されているか否かを確認する。具体的には、定着ベルト42の中央領域の温度Taを中央温度センサ46aにより検知し(S5)、その温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上であるか否かを判断する(S6)。この判断において、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上であると判断したら(S6のYes)、通常待機制御を継続する(S2)。一方、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin未満であると判断したら(S6のNo)、特別待機制御に移行する。
If the rotation of the fixing
特別待機制御に移行した場合、制御部は、まず、ヒータ45を予め決められた規定点灯時間W[s]だけ点灯させる(S7,S8)。この規定点灯時間W[s]は、適宜設定することができる。例えば、目標待機温度範囲内の温度である定着ベルト42が待機状態中に回転する際に想定される最小の回転継続時間だけ定着ベルト42が回転したときに、1回の特別待機制御により、これを目標待機温度範囲内に回復させるのに必要な最小のヒータ点灯時間を基準に設定することができる。
When shifting to the special standby control, the control unit first turns on the
なお、定着ベルト42の回転を検知する方法は、定着ベルト42の回転を検知する公知の検知手段を広く利用することができる。制御部が自ら待機状態中に定着ベルト42を回転させる駆動制御を行う場合には、その駆動制御の実施の際に、定着ベルト42が回転したと判断することができる。
As a method for detecting the rotation of the fixing
ヒータ45を点灯させてから予め決められた規定点灯時間W[s]が経過したら(S8のYes)、制御部は、ヒータ45を予め決められた規定消灯時間X[s]だけ強制的に消灯させる(S9,S10)。具体的には、ヒータ点灯から規定点灯時間W[s]が経過した時点において、定着ベルト42の温度が目標待機温度範囲内に復帰しているか否かに関わらず、ヒータ45を消灯させる。これにより、規定点灯時間W[s]を適切に設定しておくことで、上述したオーバーシュートの発生が抑制できる。
When a predetermined lighting time W [s] determined in advance after the
このようにしてヒータ45を消灯してから規定消灯時間X[s]が経過した後(S10のYes)、そのまま通常待機制御へ移行してもよい。ただし、本実施形態では、規定点灯時間W[s]を比較的短い時間に設定してあるため、定着ベルト42の回転時間が比較的長い場合には、規定点灯時間W[s]のヒータ点灯だけでは、定着ベルト42の温度が目標待機温度範囲内に復帰することが困難な場合も多い。
In this way, after the
そのため、本実施形態においては、ヒータ消灯から規定消灯時間X[s]の経過後(S10のYes)、定着ベルト42の温度が目標待機温度範囲内に復帰しているかどうかを確認する。具体的には、通常待機制御の場合と同様、ヒータ消灯から規定消灯時間X[s]の経過した時点の定着ベルト42の中央領域の温度Taを中央温度センサ46aにより検知し(S5)、その温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上であるか否かを判断する(S6)。そして、この判断において、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上であると判断したら(S6のYes)、通常待機制御へ移行する(S2)。一方、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin未満であると判断したら(S6のNo)、再び特別待機制御を実行する(S7〜S10)。
Therefore, in the present embodiment, it is confirmed whether or not the temperature of the fixing
したがって、本実施形態においては、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上となるまで、強制的なヒータ消灯時間が設けられた特別待機制御を繰り返すことになる。これにより、オーバーシュートを発生させることなく、定着ベルト42の温度を目標待機温度範囲内に復帰させることができる。
Therefore, in this embodiment, the special standby control in which the forced heater turn-off time is provided is repeated until the temperature Ta in the central region of the fixing
図8は、本実施形態において、待機状態中に定着ベルト42が一時回転したときの定着ベルト42の温度変化を示す説明図である。
図8において、待機状態中に定着ベルト42の回転が発生した場合、定着ベルト42の温度が急激に低下している。そのため、定着ベルト42の中央領域の温度Taは目標待機温度範囲の下限値Tmin未満となり、特別待機制御へ移行する。そして、まず、1回目の特別待機制御で、規定点灯時間W1(=2[s])のヒータ点灯と、規定消灯時間X1(=10[s])の強制的なヒータ消灯を実施する。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a temperature change of the fixing
In FIG. 8, when the fixing
規定消灯時間X1が経過した時点では、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上になっていない。したがって、2回目の特別待機制御が実施され、規定点灯時間W2(=2[s])のヒータ点灯と、規定消灯時間X2(=10[s])の強制的なヒータ消灯が行われる。図8の例では、2回目の規定消灯時間X2中に、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上になっている。したがって、規定消灯時間X2が経過した時点で中央温度センサ46aにより検知される定着ベルト42の中央領域の温度Taは、目標待機温度範囲の下限値Tmin以上になる。これにより、その後は、通常待機制御へ移行し、定着ベルト42の温度は目標待機温度範囲内に安定して維持される。
At the time when the specified turn-off time X1 has elapsed, the temperature Ta in the central region of the fixing
なお、1回目の特別待機制御と2回目以降の特別待機制御との間で、規定点灯時間Wや規定消灯時間Xを異ならせても良い。 The specified lighting time W and the specified turn-off time X may be different between the first special standby control and the second and subsequent special standby controls.
〔変形例1〕
次に、上記実施形態における待機状態中のヒータ制御の一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
上記実施形態では、定着ベルト42が回転していて、かつ、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin未満であるという特別待機制御移行条件を満たすと、特別待機制御へ移行する例であった。これに対し、本変形例1は、定着ベルト42の回転を検知した後に、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin未満であり、かつ、所定期間内に定着ベルト42の中央領域の温度Taが低下したという特別待機制御移行条件を満たすと、特別待機制御へ移行する例である。なお、本変形例1において、上記実施形態と同様の箇所についての説明は省略する。
[Modification 1]
Next, a modified example of heater control in the standby state in the above embodiment (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 1”) will be described.
In the above embodiment, when the fixing
図9は、本変形例1における待機状態中のヒータ45の制御の流れを示すフローチャートである。
本変形例1において、待機状態中に定着ベルト42の回転を検知したら(S4のYes)、制御部は、まず、定着ベルト42の中央領域の温度Ta1を中央温度センサ46aにより検知する(S21)。その後、所定期間が経過したら(S22)、再び、定着ベルト42の中央領域の温度Ta2を中央温度センサ46aにより検知する(S23)。そして、このときに検知した現在温度Ta2が目標待機温度範囲の下限値Tmin未満であり、かつ、この現在温度Ta2から定着ベルト42の回転検知時に検知した前回温度Ta1を減算した値がゼロよりも小さいという特別待機制御移行条件を満たすか否かを判断する(S24)。この判断において、特別待機制御移行条件を満たさないと判断されれば、通常待機制御を継続し(S2)、特別待機制御移行条件を満たすと判断されれば、特別待機制御に移行する(S7〜S10)。
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of control of the
In the first modification, when the rotation of the fixing
図10は、本変形例1における制御部が特別待機制御中のヒータ点灯時に使用するヒータ点灯dutyを決定する際に使用するテーブルの一例を示すテーブル表である。
本変形例1においては、上述した特別待機制御移行条件を満たす間は、特別待機制御が繰り返される。そして、その特別待機制御中のヒータ点灯時のヒータ点灯dutyは、100%としている。
FIG. 10 is a table showing an example of a table used when the controller in the first modification determines the heater lighting duty used when the heater is on during the special standby control.
In the first modification, the special standby control is repeated while the special standby control transition condition described above is satisfied. The heater lighting duty when the heater is on during the special standby control is set to 100%.
図11は、本変形例1において、待機状態中に定着ベルト42が一時回転したときの定着ベルト42の温度変化を示す説明図である。
図11より、本変形例1においても、待機状態中に定着ベルト42が回転しても、オーバーシュートを発生させることなく、定着ベルト42の温度を目標待機温度範囲内に復帰させることができる。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a temperature change of the fixing
From FIG. 11, also in the first modification, even if the fixing
〔変形例2〕
次に、上記実施形態における待機状態中のヒータ制御の他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
上記実施形態では、特別待機制御に移行した後、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上となるまで、強制的なヒータ消灯時間が設けられた特別待機制御を繰り返すことになる。本変形例2では、特別待機制御の実施回数Nが規定回数Nc以上になったら、通常待機制御へ移行する。なお、本変形例2において、上記実施形態と同様の箇所についての説明は省略する。
[Modification 2]
Next, another modified example of the heater control in the standby state in the above embodiment (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 2”) will be described.
In the above embodiment, after the transition to the special standby control, the special standby control in which the forced heater turn-off time is provided until the temperature Ta in the central region of the fixing
図12は、本変形例2における待機状態中のヒータ45の制御の流れを示すフローチャートである。
本変形例2において、待機状態中に定着ベルト42の回転を検知し(S4のYes)、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin未満である場合には、特別待機制御の実施回数を示すカウント値Nに1を加算する(S31)。カウント値Nは、特別待機制御から通常待機制御へ移行する際にゼロにリセットされるので(S33)、1回目の特別待機制御時は、N=1となる。そして、本変形例2では、1回目の特別待機制御が行われた後(S7〜S10)、カウント値Nが規定回数Nc以上であるか否かが判断される(S32)。この規定回数Ncは、適宜設定することができる。
FIG. 12 is a flowchart showing a flow of control of the
In the second modification, when the rotation of the fixing
図13は、本変形例2における規定回数Ncを2回に設定した場合において、待機状態中に定着ベルト42が一時回転したときの定着ベルト42の温度変化を示す説明図である。
本変形例2は、上述した図8の例や図11の例とは異なり、画像形成装置の入力電圧が定格電圧の70%に低下しているケースである。例えば、電源に、本プリンタ100のほかにも、複数の通電機器が接続されている場合には、入力電圧が低下する場合がある。入力電圧が低い場合、ヒータ45の消費電力が低下し、定格電圧との電圧比の1.4乗程度の消費電力となる。したがって、入力電圧が定格電圧の70%である場合(例えば、定格電圧100Vに対して入力電圧が70Vである場合)、消費電力は定格電力の60%程度と低下する。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a temperature change of the fixing
In the second modification, unlike the example in FIG. 8 and the example in FIG. 11 described above, the input voltage of the image forming apparatus is reduced to 70% of the rated voltage. For example, when a plurality of energizing devices other than the
図8の例では2回目の特別待機制御により定着ベルト42の温度は目標待機温度範囲内まで回復したが、図13の例では、入力電圧が低下しているため、2回目の特別待機制御を行っても定着ベルト42の温度は目標待機温度範囲内まで回復していない。この状態で通常待機制御へ移行しても、2回の特別待機制御の実施によって、定着ベルトの温度と目標待機温度範囲の下限値との差は小さいものとなっているため、大きなオーバーシュートは抑制される。しかしながら、図13に示すように、この場合でも、定着ベルト42はおよそ190℃程度まで昇温するため、このような小さなオーバーシュートも抑制することが望ましい。
In the example of FIG. 8, the temperature of the fixing
図14は、本変形例2における規定回数Ncを3回以上に設定した場合において、待機状態中に定着ベルト42が一時回転したときの定着ベルト42の温度変化を示す説明図である。
図14に示すように、3回目の特別待機制御を実施することで、3回目の規定消灯時間X3中に、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上になる。したがって、その後は、通常待機制御へ移行し、定着ベルト42の温度は目標待機温度範囲内に安定して維持される。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a temperature change of the fixing
As shown in FIG. 14, by performing the third special standby control, the temperature Ta in the central region of the fixing
〔変形例3〕
次に、上記実施形態における待機状態中のヒータ制御の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例3」という。)について説明する。
本変形例3は、上記変形例2において、中央温度センサ46aが抵抗異常を起こして定着ベルト42の中央領域の温度を実際よりも低めに検知してしまう異常状態に陥った場合に、異常対応制御を行うものである。
[Modification 3]
Next, still another modified example of the heater control in the standby state in the above embodiment (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 3”) will be described.
In the third modification, in the second modification described above, when the
図15は、本変形例3における待機状態中のヒータ45の制御の流れを示すフローチャートである。
本変形例3では、待機状態中に定着ベルト42の回転を検知すると(S4のYes)、定着ベルト42の中央領域の温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上であるか否かが判断される(S5,S6)。このとき、本変形例3においては、温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上であると判断されても、通常待機制御を継続するのではなく、特別待機制御へ移行するような制御となっている。
FIG. 15 is a flowchart showing a flow of control of the
In the third modification, when the rotation of the fixing
具体的に説明すると、待機状態中に定着ベルト42の回転が検知されると、1回目の特別待機制御は必ず実施される(S41)。ただし、1回目の特別待機制御は、定着ベルト42の回転検知時に中央温度センサ46aが検知した温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上である場合には(S6のYes,S41のYes)、規定点灯時間W1のヒータ点灯を行わず、規定消灯時間X1のヒータ消灯を強制的に行うことになる(S9,S10)。一方、定着ベルト42の回転検知時に中央温度センサ46aが検知した温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin未満である場合には、上述と同様、1回目の特別待機制御でも、規定点灯時間W1のヒータ点灯を行った後に(S7,S8)、規定消灯時間X1のヒータ消灯を強制的に行う(S9,S10)。
More specifically, when the rotation of the fixing
図16は、中央温度センサ46aが抵抗異常を起こした場合において、待機状態中に定着ベルト42が一時回転したときの定着ベルト42の温度変化を示す説明図である。
図16に示す例では、20枚の画像を連続して形成する画像形成動作を行った後、待機状態に移行したが、定着ベルト42が非回転状態となったことで定着ベルト42の温度が上昇した状況を示している。待機状態中に非回転状態の定着ベルト42の温度が規定温度(ここでは206℃)まで上昇すると、定着ベルト42を回転駆動して定着ベルト42の温度を低下させる定着ベルト冷却制御が実施される。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a temperature change of the fixing
In the example illustrated in FIG. 16, the image forming operation for continuously forming 20 images is performed, and then the standby state is entered. However, since the fixing
この定着ベルト冷却制御により定着ベルト42が回転すると、特別待機制御が実施される。このとき、中央温度センサ46aの検知温度Taが目標待機温度範囲の下限値Tmin以上であるため、1回目の特別待機制御では、規定点灯時間W1のヒータ点灯を行わず、規定消灯時間X1のヒータ消灯を強制的に行うことになる。
When the fixing
ここで、図16の例では、この定着ベルト冷却制御による定着ベルト42の急激な温度低下時に、中央温度センサ46aが抵抗異常を起こし、中央温度センサ46aが検知する温度Taは低い値を示すものとなっている。そのため、1回目の特別待機制御における規定消灯時間X1の経過時点で、抵抗異常の中央温度センサ46aが検知する温度Taは目標待機温度範囲の下限値Tmin未満となる。その結果、2回目の特別待機制御が実施され、規定点灯時間W2のヒータ点灯が行われる(S7,S8)。更に、2回目の特別待機制御における規定消灯時間X2の経過時点でも、抵抗異常の中央温度センサ46aが検知する温度Taは目標待機温度範囲の下限値Tmin未満となるので、3回目の特別待機制御が実施され、規定点灯時間W3のヒータ点灯が行われる(S7,S8)。
Here, in the example of FIG. 16, when the temperature of the fixing
ところが、実際の定着ベルト42の温度は、図16に示すように、1回目の特別待機制御における規定消灯時間X1の経過時点で、すでに目標待機温度範囲の下限値Tmin異常となっている。そのため、2回目及び3回目の特別待機制御が実施されると、図16に示すように、実際の定着ベルト42の温度は、目標待機温度範囲を超えて上昇することになる。
However, as shown in FIG. 16, the actual temperature of the fixing
3回目の特別待機制御が終わると、通常待機制御に戻る。通常待機制御へ移行すれば、中央温度センサ46aの抵抗異常に対応するための異常昇温対応制御が行われるので、この時点以降はヒータ45が加熱されることがなくなり、定着ベルト42の昇温が停止する。しかしながら、中央温度センサ46aが抵抗異常を起こしたことで、実際の定着ベルト42の温度は目標待機温度範囲以上に上昇していても特別待機制御が最大回数であるNc回まで繰り返し実施されてしまうようでは、図16に示すように、定着ベルト42の温度は最大で305℃程度まで上昇してしまう。
When the third special standby control is completed, the normal standby control is resumed. If the control shifts to the normal standby control, the abnormal temperature rise countermeasure control for dealing with the resistance abnormality of the
ここで、本実施形態における中央温度センサ46aの異常昇温対応制御について、図17を用いて説明する。本異常昇温対応制御では、中央温度センサ46aと端部温度センサ46bとからそれぞれ独立して取得する検知温度に基づいて、個別の定着ベルト42の異常昇温を判別する。そのため、中央温度センサ46aに抵抗異常が生じて適正な温度検知が行えない状態でも、端部温度センサ46bの温度検知結果に基づいて適正な異常昇温対応制御が可能である。
Here, the abnormal temperature rise control of the
本異常昇温対応制御においては、図17に示すように、第一段階と第二段階の2段階検知を行っている。
第一段階検知では、中央温度センサ46a又は端部温度センサ46bの検知温度が第一段階検知開始温度に到達したときに、予め決められた検知時間中に上昇した温度(温度上昇量)が、温度上昇量しきい値以上である場合に、異常昇温であると判定する。ここで、端部温度センサ46bの検知温度に基づく第一段階検知では、更に、検知期間中にヒータ点灯dutyが100%で継続されているという条件が付加される。
第二段階検知では、中央温度センサ46a又は端部温度センサ46bの検知温度が第二段階検知開始温度に到達したときに、予め決められた検知時間の間、第二段階検知開始温度以上が継続して検知された場合に、異常昇温であると判定する。
In the abnormal temperature rise control, as shown in FIG. 17, two-stage detection of a first stage and a second stage is performed.
In the first stage detection, when the detection temperature of the
In the second stage detection, when the detected temperature of the
このような異常昇温対応制御は、特別待機制御中の短いヒータ点灯では十分な判定を行うことができないので、上述したとおり、通常待機制御中に異常昇温対応制御は実施される。よって、上述したように特別待機制御の繰り返し回数が規定回数を超えたら、通常待機制御に戻すことで、定着ベルト42の異常昇温に対応することが可能となる。しかしながら、通常待機制御へ移行した後も、定着ベルト42の異常昇温を判別するためにはある程度の時間が必要である。そのため、図16に示したように、特別待機制御がNc回繰り返されて通常待機制御へ戻った後も、しばらくの間は定着ベルト42が加熱されて、定着ベルト42の温度が上昇する。その結果、定着ベルト42の温度は、図16に示すように、最大で305℃程度まで上昇してしまう。
In such an abnormal temperature rise control, since it is not possible to make a sufficient determination by turning on a short heater during the special standby control, the abnormal temperature rise response control is performed during the normal standby control as described above. Therefore, as described above, when the number of repetitions of the special standby control exceeds the specified number, the abnormal temperature rise of the fixing
そこで、本変形例3においては、特別待機制御における規定消灯時間Xの経過時に中央温度センサ46aにより定着ベルト42の中央領域の温度Taを検知する(S42)。そして、その温度Taが、目標待機温度範囲の下限値Tminから所定の減算温度αを差し引いた値未満であるという通常待機制御移行条件を満たすか否かを判断する(S43)。この判断において、通常待機制御移行条件を満たす場合には、通常待機制御へ移行し、異常昇温対応制御が実施される。
Therefore, in the third modification, the temperature Ta in the central region of the fixing
図18は、減算温度αの決定方法の一例を説明するために、1回の特別待機制御(規定点灯時間Wのヒータ点灯と規定消灯時間Xのヒータ消灯)を実施した後の中央温度センサ46aの検知温度を示したグラフである。このグラフには、入力電圧、ヒータ端部配光を変えたときの結果を示している。
入力電圧が高い条件では、1回の特別待機制御の実施により、目標待機温度範囲の下限値Tmin(=160℃)よりも高い温度となるが、入力電圧が低い条件(例えば70[V])では、目標待機温度範囲の下限値Tminよりも低い温度となっている。このことを踏まえ、実動作上考えられる下限電圧で特別待機制御を1回だけ実施したときの中央温度センサ46aの検知温度よりも更に低い温度を設定し、この温度と目標待機温度範囲の下限値Tminとの差分を減算温度αとして設定する。この場合、低電圧での特別待機制御が実施されたときに、誤って通常待機状態へ移行してしまうのを抑制できる。
FIG. 18 illustrates the
Under the condition where the input voltage is high, the temperature is higher than the lower limit value Tmin (= 160 ° C.) of the target standby temperature range by performing the special standby control once, but the condition where the input voltage is low (for example, 70 [V]) Then, the temperature is lower than the lower limit value Tmin of the target standby temperature range. Based on this, a temperature lower than the temperature detected by the
図19は、本変形例3における減算温度αを20℃に設定した場合の定着ベルト42の温度変化を示す説明図である。
本変形例3では、2回目の特別待機制御における規定消灯時間X2の経過時点で、中央温度センサ46aの検知温度Taが(Tmin−α)未満であるという通常待機制御移行条件を満たすので、通常待機制御へ移行し、異常昇温対応制御が実施される。図16に示した例では、特別待機制御が3回繰り返された後に通常待機制御へ移行して異常昇温対応制御が実施されたため、定着ベルト42の温度は305℃まで上昇した。これに対し、本変形例3によれば、図19に示すように、特別待機制御が2回繰り返された後に通常待機制御へ移行して異常昇温対応制御が実施され、その結果、定着ベルト42の温度上昇を245℃までの上昇に抑えることができた。
FIG. 19 is an explanatory view showing a temperature change of the fixing
In the third modification, the normal standby control transition condition that the detected temperature Ta of the
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
画像を転写紙P等の記録材上に形成するタンデム画像形成部や転写ユニット等の画像形成手段と、目標定着温度に加熱した定着ベルト42等の加熱回転体を用いて、上記画像形成手段により記録材上に形成した画像を該記録材へ熱定着させる熱定着処理を行う定着装置4等の定着手段と、待機状態中に、上記加熱回転体の回転を停止しつつ該加熱回転体の温度を目標待機温度範囲内に維持する通常待機制御を実施する制御部等の待機制御手段とを備えた画像形成装置において、上記待機制御手段は、上記通常待機制御中に上記加熱回転体が回転したという必要条件を含む特別待機制御移行条件を満たすか否かを判断し、該特別待機制御移行条件を満たさない場合には上記通常待機制御を継続し、該特別待機制御移行条件を満たす場合には、該加熱回転体を加熱し、予め決められた加熱終了タイミングが到来したら、該加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内であるか否かにかかわらず、該加熱回転体の加熱を終了し、予め決められた非加熱終了タイミングが到来するまで該加熱回転体を加熱しないという特別待機制御を実施することを特徴とする。
これによれば、待機状態中に定着装置の加熱回転体が一時回転する際に生じていた加熱回転体の温度のオーバーシュートを抑制することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
By using the image forming unit such as a tandem image forming unit or a transfer unit for forming an image on a recording material such as transfer paper P, and a heating rotator such as a fixing
According to this, it is possible to suppress the overshoot of the temperature of the heating rotator that occurred when the heating rotator of the fixing device temporarily rotates during the standby state.
(態様B)
上記態様Aにおいて、上記特別待機制御移行条件は、上記加熱回転体が回転したときの該加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内を下回っているという条件を含むことを特徴とする。
これによれば、加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内又はこれを超える温度である場合には、特別待機制御に移行せず、特別待機制御による加熱回転体の加熱は行われない。よって、特別待機制御によって加熱回転体が過剰に昇温されることを抑制することができる。
(Aspect B)
In the aspect A, the special standby control transition condition includes a condition that a temperature of the heating rotator when the heating rotator rotates is below a target standby temperature range.
According to this, when the temperature of the heating rotator is within the target standby temperature range or exceeding the target standby temperature range, the special rotator control is not performed, and the heating rotator is not heated by the special standby control. Therefore, it is possible to prevent the heating rotator from being excessively heated by the special standby control.
(態様C)
上記態様A又はBにおいて、上記特別待機制御移行条件は、上記加熱回転体が回転した後の所定期間内における該加熱回転体の温度が経時的に低下しているという条件を含むことを特徴とする。
これによれば、加熱回転体の回転により加熱回転体の温度が低下しているときに、特別待機制御を行って、加熱回転体の温度低下を抑制することができるとともに、加熱回転体の温度を回復させることが可能となる。
(Aspect C)
In the aspect A or B, the special standby control transition condition includes a condition that a temperature of the heating rotator is decreased with time within a predetermined period after the heating rotator rotates. To do.
According to this, when the temperature of the heating rotator is decreased due to the rotation of the heating rotator, special standby control can be performed to suppress the temperature decrease of the heating rotator, and the temperature of the heating rotator. Can be recovered.
(態様D)
上記態様A〜Cのいずれかの態様において、上記待機制御手段は、上記特別待機制御を終えたときに上記特別待機制御移行条件を満たすか否かを判断し、該特別待機制御移行条件を満たさない場合には上記通常待機制御を実施し、該特別待機制御移行条件を満たす場合には上記特別待機制御を再び実施することを特徴とする。
これによれば、特別待機制御移行条件を繰り返し実施することで、1回の特別待機制御時の加熱回転体の加熱時間を短くできる。これにより、加熱回転体の温度のオーバーシュートを効果的に抑制することが可能となる。
(Aspect D)
In any of the above aspects A to C, the standby control means determines whether or not the special standby control transition condition is satisfied when the special standby control is finished, and satisfies the special standby control transition condition. If not, the normal standby control is performed. If the special standby control transition condition is satisfied, the special standby control is performed again.
According to this, the heating time of the heating rotator during one special standby control can be shortened by repeatedly executing the special standby control transition condition. Thereby, it becomes possible to suppress effectively the overshoot of the temperature of a heating rotary body.
(態様E)
上記態様Dにおいて、上記特別待機制御移行条件は、上記加熱回転体が回転したときの該加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内を下回っているという条件を含んでおり、上記待機制御手段は、上記加熱回転体の温度が、目標待機温度範囲から予め決められた減算温度α等の規定温度だけ低い閾値温度を下回っているという条件を含む異常条件を満たすか否かを判断し、該異常条件を満たすと判断した場合には所定の異常対応制御を実施することを特徴とする。
これによれば、上記変形例3で述べたとおり、加熱回転体の温度を適正に検知できない状況に陥ったとしても、より迅速に異常対応制御の実施が可能となり、特別待機制御の繰り返しにより加熱回転体が過剰に昇温する事態を抑制することができる。
(Aspect E)
In the aspect D, the special standby control transition condition includes a condition that the temperature of the heating rotator when the heating rotator rotates is lower than a target standby temperature range. Determining whether or not an abnormal condition is satisfied, including a condition that the temperature of the heating rotator is lower than a threshold temperature that is lower than a predetermined temperature such as a subtracted temperature α determined in advance from a target standby temperature range; When it is determined that the condition is satisfied, predetermined abnormality response control is performed.
According to this, as described in
(態様F)
上記態様Eにおいて、上記規定温度は、上記特別待機制御を実施したときに該加熱回転体が取り得る最低温度と上記目標待機温度範囲の下限値との差よりも大きい値に設定されていることを特徴とする。
これによれば、入力電圧が低下した場合など、特別待機制御中の加熱回転体の加熱が不十分な場合に、誤って異常対応制御が実施されることを抑制することができる。
(Aspect F)
In the aspect E, the specified temperature is set to a value larger than a difference between a minimum temperature that the heating rotator can take when the special standby control is performed and a lower limit value of the target standby temperature range. It is characterized by.
According to this, when the heating rotating body during the special standby control is insufficiently heated, such as when the input voltage is lowered, it is possible to prevent the abnormality handling control from being erroneously performed.
(態様G)
上記態様E又はFにおいて、上記加熱回転体の回転軸方向略中央領域の温度を検知する中央温度センサ46a等の中央温度検知手段と、上記加熱回転体の回転軸方向端部領域の温度を検知する端部温度センサ46b等の端部温度検知手段とを有し、上記待機制御手段が実施する通常待機制御は、上記中央温度検知手段の検知結果から上記加熱回転体の温度を特定し、これにより特定される加熱回転体の温度を目標待機温度範囲内に維持するものであり、上記異常条件は、上記端部温度検知手段の検知結果が第一段階検知開始温度等の所定の閾値を上回っており、かつ、所定時間内に該端部温度検知手段が検知した温度の上昇幅が所定幅以上であるという条件を含むことを特徴とする。
これによれば、中央温度検知手段の検知異常により加熱回転体が過剰に昇温する事態を抑制することができる。
(Aspect G)
In the aspect E or F, the central temperature detecting means such as the
According to this, it is possible to suppress a situation in which the heating rotator is excessively heated due to a detection abnormality of the central temperature detection means.
(態様H)
上記態様Dにおいて、上記加熱回転体の回転軸方向略中央領域の温度を検知する中央温度センサ46a等の中央温度検知手段と、上記加熱回転体の回転軸方向端部領域の温度を検知する端部温度センサ46b等の端部温度検知手段とを有し、上記待機制御手段が実施する通常待機制御は、上記中央温度検知手段の検知結果から上記加熱回転体の温度を特定し、これにより特定される加熱回転体の温度を目標待機温度範囲内に維持するものであり、上記待機制御手段は、上記通常待機制御中に、上記端部温度検知手段の検知結果が所定の閾値を上回っており、かつ、所定時間内に該端部温度検知手段が検知した温度の上昇幅が所定幅以上であるという異常条件を満たすか否かを判断し、該異常条件を満たすと判断した場合には所定の異常対応制御を実施するものであり、更に、上記待機制御手段は、上記加熱回転体の温度が、目標待機温度範囲から予め決められた規定温度だけ低い閾値温度を下回っているという条件を含む通常待機制御移行条件を満たすか否かを判断し、該通常待機制御移行条件を満たす場合には上記通常待機制御を実施することを特徴とする。
これによれば、中央温度検知手段の検知異常により加熱回転体が過剰に昇温する事態を抑制することができる。
(Aspect H)
In the aspect D, the central temperature detecting means such as the
According to this, it is possible to suppress a situation in which the heating rotator is excessively heated due to a detection abnormality of the central temperature detection means.
1 中間転写ベルト
4 定着装置
8 給紙カセット
9 光書込ユニット
10 現像装置
17 帯電装置
21 感光体
41 加圧ローラ
42 定着ベルト
43 定着ローラ
44 加熱ローラ
45 ヒータ
46a 中央温度センサ
46b 端部温度センサ
47 入口ガイド
48 定着ローラ
49 用紙分離手段
100 プリンタ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
目標定着温度に加熱した加熱回転体を用いて、上記画像形成手段により記録材上に形成した画像を該記録材へ熱定着させる熱定着処理を行う定着手段と、
待機状態中に、上記加熱回転体の回転を停止しつつ該加熱回転体の温度を目標待機温度範囲内に維持する通常待機制御を実施する待機制御手段とを備えた画像形成装置において、
上記待機制御手段は、上記通常待機制御中に上記加熱回転体が回転したという必要条件を含む特別待機制御移行条件を満たすか否かを判断し、該特別待機制御移行条件を満たさない場合には上記通常待機制御を継続し、該特別待機制御移行条件を満たす場合には、該加熱回転体を加熱し、予め決められた加熱終了タイミングが到来したら、該加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内であるか否かにかかわらず、該加熱回転体の加熱を終了し、予め決められた非加熱終了タイミングが到来するまで該加熱回転体を加熱しないという特別待機制御を実施することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming an image on a recording material;
A fixing means for performing a heat fixing process for thermally fixing an image formed on the recording material by the image forming means to the recording material using a heating rotator heated to a target fixing temperature;
In an image forming apparatus comprising standby control means for performing normal standby control to stop the rotation of the heating rotator while maintaining the temperature of the heating rotator within a target standby temperature range during a standby state,
The standby control means determines whether or not a special standby control transition condition including a necessary condition that the heating rotating body has rotated during the normal standby control is satisfied, and if the special standby control transition condition is not satisfied, When the normal standby control is continued and the special standby control transition condition is satisfied, the heating rotator is heated, and when the predetermined heating end timing is reached, the temperature of the heating rotator is within the target standby temperature range. Regardless of whether or not the heating rotator is heated, the heating rotator is heated, and a special standby control is performed in which the heating rotator is not heated until a predetermined non-heating end timing comes. Image forming apparatus.
上記特別待機制御移行条件は、上記加熱回転体が回転したときの該加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内を下回っているという条件を含むことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The special standby control transition condition includes an image forming apparatus characterized in that a temperature of the heating rotator when the heating rotator rotates is below a target standby temperature range.
上記特別待機制御移行条件は、上記加熱回転体が回転した後の所定期間内における該加熱回転体の温度が経時的に低下しているという条件を含むことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The special standby control transition condition includes a condition that a temperature of the heating rotator is decreased with time within a predetermined period after the heating rotator is rotated.
上記待機制御手段は、上記特別待機制御を終えたときに上記特別待機制御移行条件を満たすか否かを判断し、該特別待機制御移行条件を満たさない場合には上記通常待機制御を実施し、該特別待機制御移行条件を満たす場合には上記特別待機制御を再び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 3,
The standby control means determines whether or not the special standby control transition condition is satisfied when the special standby control is completed.If the special standby control transition condition is not satisfied, the normal standby control is performed. When the special standby control transition condition is satisfied, the special standby control is performed again.
上記特別待機制御移行条件は、上記加熱回転体が回転したときの該加熱回転体の温度が目標待機温度範囲内を下回っているという条件を含んでおり、
上記待機制御手段は、上記加熱回転体の温度が、目標待機温度範囲から予め決められた規定温度だけ低い閾値温度を下回っているという条件を含む異常条件を満たすか否かを判断し、該異常条件を満たすと判断した場合には所定の異常対応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 4.
The special standby control transition condition includes a condition that the temperature of the heating rotator when the heating rotator rotates is below the target standby temperature range,
The standby control means determines whether or not an abnormal condition including a condition that the temperature of the heating rotator is lower than a threshold temperature that is lower than a target standby temperature range by a predetermined temperature that is predetermined, An image forming apparatus that performs predetermined abnormality response control when it is determined that the condition is satisfied.
上記規定温度は、上記規定温度は、上記特別待機制御を実施したときに該加熱回転体が取り得る最低温度と上記目標待機温度範囲の下限値との差よりも大きい値に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 5.
The specified temperature is set to a value larger than the difference between the minimum temperature that the heating rotator can take when the special standby control is performed and the lower limit value of the target standby temperature range. An image forming apparatus.
上記加熱回転体の回転軸方向略中央領域の温度を検知する中央温度検知手段と、
上記加熱回転体の回転軸方向端部領域の温度を検知する端部温度検知手段とを有し、
上記待機制御手段が実施する通常待機制御は、上記中央温度検知手段の検知結果から上記加熱回転体の温度を特定し、これにより特定される加熱回転体の温度を目標待機温度範囲内に維持するものであり、
上記異常条件は、上記端部温度検知手段の検知結果が所定の閾値を上回っており、かつ、所定時間内に該端部温度検知手段が検知した温度の上昇幅が所定幅以上であるという条件を含むことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5 or 6,
A central temperature detecting means for detecting a temperature in a substantially central region in the rotation axis direction of the heating rotating body;
End temperature detection means for detecting the temperature of the end region in the rotation axis direction of the heating rotator,
The normal standby control performed by the standby control means specifies the temperature of the heating rotator from the detection result of the central temperature detection means, and maintains the temperature of the heating rotator specified thereby within the target standby temperature range. Is,
The abnormal condition is a condition that the detection result of the end temperature detection means exceeds a predetermined threshold value, and the temperature increase detected by the end temperature detection means within a predetermined time is equal to or greater than a predetermined width. An image forming apparatus comprising:
上記加熱回転体の回転軸方向略中央領域の温度を検知する中央温度検知手段と、
上記加熱回転体の回転軸方向端部領域の温度を検知する端部温度検知手段とを有し、
上記待機制御手段が実施する通常待機制御は、上記中央温度検知手段の検知結果から上記加熱回転体の温度を特定し、これにより特定される加熱回転体の温度を目標待機温度範囲内に維持するものであり、
上記待機制御手段は、上記通常待機制御中に、上記端部温度検知手段の検知結果が所定の閾値を上回っており、かつ、所定時間内に該端部温度検知手段が検知した温度の上昇幅が所定幅以上であるという異常条件を満たすか否かを判断し、該異常条件を満たすと判断した場合には所定の異常対応制御を実施するものであり、
更に、上記待機制御手段は、上記特別待機制御を所定回数繰り返し実施したとき、上記加熱回転体の温度が、目標待機温度範囲から予め決められた規定温度だけ低い閾値温度を下回っているという条件を含む通常待機制御移行条件を満たすか否かを判断し、該通常待機制御移行条件を満たす場合には上記通常待機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 4.
A central temperature detecting means for detecting a temperature in a substantially central region in the rotation axis direction of the heating rotating body;
End temperature detection means for detecting the temperature of the end region in the rotation axis direction of the heating rotator,
The normal standby control performed by the standby control means specifies the temperature of the heating rotator from the detection result of the central temperature detection means, and maintains the temperature of the heating rotator specified thereby within the target standby temperature range. Is,
The standby control means is configured such that during the normal standby control, the detection result of the end temperature detection means exceeds a predetermined threshold value, and the temperature rise detected by the end temperature detection means within a predetermined time. Is determined whether or not the abnormal condition that is equal to or greater than a predetermined width, and if it is determined that the abnormal condition is satisfied, predetermined abnormality response control is performed,
Further, the standby control means satisfies a condition that when the special standby control is repeatedly performed a predetermined number of times, the temperature of the heating rotator is below a threshold temperature that is lower than a target standby temperature range by a predetermined temperature that is predetermined. An image forming apparatus comprising: determining whether or not a normal standby control transition condition is satisfied, and performing the normal standby control when the normal standby control transition condition is satisfied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012239640A JP5995141B2 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012239640A JP5995141B2 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | Image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014089356A JP2014089356A (en) | 2014-05-15 |
JP5995141B2 true JP5995141B2 (en) | 2016-09-21 |
Family
ID=50791287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012239640A Active JP5995141B2 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5995141B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7135549B2 (en) * | 2018-08-02 | 2022-09-13 | ブラザー工業株式会社 | image forming device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3403057B2 (en) * | 1998-02-27 | 2003-05-06 | キヤノン株式会社 | Image forming device |
JP5288236B2 (en) * | 2007-11-16 | 2013-09-11 | 株式会社リコー | Fixing apparatus, image forming apparatus, and fixing method |
JP4764907B2 (en) * | 2008-08-27 | 2011-09-07 | シャープ株式会社 | Fixing device, image forming apparatus including the same, temperature control program, and recording medium recording temperature control program |
-
2012
- 2012-10-30 JP JP2012239640A patent/JP5995141B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014089356A (en) | 2014-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5424012B2 (en) | Fixing device control method, fixing device, and image forming apparatus | |
JP5768507B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5995132B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP4988511B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
US20120177393A1 (en) | Fixing Device And Method, And Image Forming Apparatus Incorporating Same | |
JP2008134302A (en) | Heating device and image forming apparatus | |
JP2007035606A (en) | Heating device, fixing device, and image forming device | |
JP2011081339A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
US20230251593A1 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009175679A (en) | Image forming apparatus, and method of controlling warming-up time of image forming apparatus | |
JP2009145386A (en) | Image forming apparatus | |
JP5637167B2 (en) | Image forming apparatus | |
US10990054B2 (en) | Image forming apparatus that corrects a target temperature for heating a region without a toner image when an abnormality is detected | |
JP2017134111A (en) | Fixation device, and image formation device | |
JP5995141B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2008257027A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5278750B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP4839135B2 (en) | Image heating device | |
US10012933B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2016075839A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2007108525A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2015156004A (en) | image forming apparatus | |
JP6287247B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6708000B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2007058249A (en) | Fixing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151006 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160727 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160729 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160811 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5995141 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |