JP2006163011A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に関し、特に、記録紙に転写されたトナーを記録紙に定着させる定着装置の制御を行うものに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to an apparatus for controlling a fixing device that fixes toner transferred onto a recording sheet to the recording sheet.
従来より、記録紙に画像を印刷するための装置として、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、感光ドラムの表面を帯電させる帯電工程、帯電した感光ドラムにレーザ光を照射して該感光ドラムの表面に静電潜像を形成する露光工程、感光ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行う現像工程、感光ドラムの表面に付着したトナーを記録紙へ転写する転写工程、及び記録紙に転写されたトナーを記録紙に定着させる定着工程の各工程が順に行われることによって、記録紙へ画像が印刷される。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as a copying machine, a printer, and a facsimile are known as apparatuses for printing an image on recording paper. In this image forming apparatus, a charging process for charging the surface of the photosensitive drum, an exposure process for irradiating the charged photosensitive drum with laser light to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, and a surface formed on the surface of the photosensitive drum. Development process for developing the toner by attaching the toner to the electrostatic latent image, a transfer process for transferring the toner attached to the surface of the photosensitive drum to the recording paper, and a fixing process for fixing the toner transferred to the recording paper to the recording paper An image is printed on the recording paper by performing each of these processes in order.
上記の各工程のうち、特に、定着工程では、記録紙に転写されたトナーを記録紙に定着させるために、トナーにある程度の熱を与えてトナーを溶解させる必要がある。このため、画像形成装置の定着装置では、定着ローラの温度を検出する温度センサの温度情報に基づき、定着ローラの温度が記録紙にトナーを安定して定着させることのできる温度の範囲内となるように定着ローラを加熱するための定着ヒータが温度制御される。そして、定着工程において、定着ローラと加圧ローラとの間のニップ部を通過する記録紙が定着ローラと接触するとともにこの記録紙に転写されたトナーが定着ローラによって加熱されることで、記録紙に転写されたトナーが溶解する。このとき、加圧ローラによって記録紙へ圧力が加えられることで、この記録紙にトナーが定着される。 Among the above steps, in particular, in the fixing step, in order to fix the toner transferred onto the recording paper to the recording paper, it is necessary to apply a certain amount of heat to the toner to dissolve the toner. Therefore, in the fixing device of the image forming apparatus, the temperature of the fixing roller falls within a temperature range in which the toner can be stably fixed on the recording paper based on the temperature information of the temperature sensor that detects the temperature of the fixing roller. Thus, the temperature of the fixing heater for heating the fixing roller is controlled. In the fixing step, the recording paper passing through the nip portion between the fixing roller and the pressure roller comes into contact with the fixing roller, and the toner transferred to the recording paper is heated by the fixing roller. The transferred toner is dissolved. At this time, the pressure is applied to the recording paper by the pressure roller, whereby the toner is fixed on the recording paper.
このような動作を行う画像形成装置として、目標温度(即ち、記録紙にトナーを安定して定着させることのできる温度)とサーミスタによって検出される定着ローラの温度との温度差に基づいて定着ヒータへの供給電力を制御するものが提案されている(特許文献1参照)。
ここで、画像形成装置の定着工程において、定着ローラと加圧ローラとの間のニップ部を記録紙が通過するとき、記録紙が定着ローラと接触することによってこの記録紙が定着ローラから吸熱する。このとき、記録紙の先端部分が定着ローラと接触して定着ローラから吸熱し始めると、一方で、定着ローラの熱が記録紙に奪われることによって定着ローラの温度が低下し始める。すると、定着ローラの温度を検出する温度センサの温度情報に基づき、定着ローラの温度が記録紙にトナーを安定して定着させることのできる温度の範囲内に保たれるように定着ヒータへ供給される電力が制御される。 Here, in the fixing process of the image forming apparatus, when the recording paper passes through the nip portion between the fixing roller and the pressure roller, the recording paper absorbs heat from the fixing roller by contact with the fixing roller. . At this time, when the leading end portion of the recording paper comes into contact with the fixing roller and begins to absorb heat from the fixing roller, the heat of the fixing roller is taken away by the recording paper, and the temperature of the fixing roller starts to decrease. Then, based on the temperature information of the temperature sensor that detects the temperature of the fixing roller, the fixing roller is supplied to the fixing heater so that the temperature of the fixing roller is maintained within a temperature range in which the toner can be stably fixed on the recording paper. Power to be controlled.
しかしながら、定着ヒータへ供給される電力が制御されても、記録紙の搬送速度によっては、記録紙が定着ローラから吸熱する熱量の方が定着ヒータによる定着ローラの加熱量よりも多くなるおそれがある。そして、記録紙が定着ローラから吸熱する熱量の方が定着ヒータによる定着ローラの加熱量よりも多くなると、定着ローラの熱が記録紙に奪われることによって定着ローラの温度が記録紙にトナーを安定して定着させることのできる温度の下限値よりも低下する。つまり、定着ローラの温度のアンダーシュートが生じる。そして、定着ローラの温度のアンダーシュートが生じると、定着ローラによって記録紙に転写されたトナーに充分な熱を与えることができなくなり、記録紙に転写されたトナーを溶解させることが困難となる。よって、このとき、記録紙にトナーを安定して定着させることが困難となり、定着不良が生じる。 However, even if the power supplied to the fixing heater is controlled, the amount of heat that the recording paper absorbs from the fixing roller may be greater than the amount of heating of the fixing roller by the fixing heater depending on the conveyance speed of the recording paper. . If the amount of heat that the recording paper absorbs from the fixing roller is greater than the amount of heat applied to the fixing roller by the fixing heater, the temperature of the fixing roller stabilizes the toner on the recording paper by the heat of the fixing roller being taken away by the recording paper. And lower than the lower limit of the temperature at which fixing can be performed. That is, an undershoot of the temperature of the fixing roller occurs. When an undershoot of the temperature of the fixing roller occurs, it becomes impossible to apply sufficient heat to the toner transferred to the recording paper by the fixing roller, and it becomes difficult to dissolve the toner transferred to the recording paper. Therefore, at this time, it is difficult to stably fix the toner on the recording paper, and fixing failure occurs.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、定着ローラの温度のアンダーシュートを確実に防止することで記録紙に安定してトナーを定着させることのできる画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an image that can stably fix toner on recording paper by reliably preventing undershoot of the temperature of the fixing roller. It is to provide a forming apparatus.
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、記録紙に付着したトナーを前記記録紙に定着させるための定着ローラと、前記定着ローラを加熱するためのヒータと、前記定着ローラの温度を検出する温度センサと、を備える画像形成装置であって、前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作と、前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作と、を切り換えて行うとともに、前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作へ切り換わるタイミングを、前記記録紙が前記定着ローラに到達するまでの時刻に設定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes a fixing roller for fixing toner adhering to a recording sheet to the recording sheet, a heater for heating the fixing roller, and a fixing roller. An image forming apparatus comprising: a temperature sensor that detects temperature; and an operation of performing temperature control of the heater by changing a magnitude of electric power supplied to the heater based on temperature information of the temperature sensor; Switching between the operation of supplying a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor, and changing the amount of power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor The operation is switched from the operation for controlling the temperature of the heater to the operation for supplying a certain amount of electric power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor. Timing, the recording paper and setting the time to reach the fixing roller.
このように構成された画像形成装置において、前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作へ切り換わるタイミングを、前記記録紙が前記定着ローラに到達したときの時刻に設定する。 In the image forming apparatus configured as described above, the operation of controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of the power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor is related to the temperature information of the temperature sensor. Instead, the timing for switching to the operation of supplying a certain amount of electric power to the heater is set to the time when the recording paper reaches the fixing roller.
このような構成とすることで、記録紙が定着ローラに到達するまでは、温度センサの温度情報に基づきヒータへ供給する電力の大きさを変化させることによりヒータの温度制御が行われる。一方、記録紙が定着ローラに到達すると、温度センサの温度情報に基づきヒータへ供給する電力の大きさを変化させることによりヒータの温度制御を行う動作から温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作へと切り換わる。 With such a configuration, the temperature control of the heater is performed by changing the magnitude of the power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor until the recording paper reaches the fixing roller. On the other hand, when the recording paper reaches the fixing roller, the heater is controlled regardless of the temperature information of the temperature sensor from the operation of controlling the temperature of the heater by changing the amount of power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor. It switches to the operation of supplying the power of the magnitude.
このとき、前記記録紙が搬送されるタイミングを調整するためのレジストローラを備え、前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作へ切り換わるまでの時間が、前記記録紙が前記レジストローラから送り出されるときを始点として設定されるとともに、前記レジストローラの回転速度に基づく前記記録紙の搬送速度と前記レジストローラから前記定着ローラへ至る前記記録紙の搬送距離とから算出される。 At this time, a registration roller for adjusting the timing at which the recording paper is conveyed is provided, and the temperature of the heater is controlled by changing the magnitude of electric power supplied to the heater based on temperature information of the temperature sensor. The time from the operation to the operation of supplying a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor is set as the starting point when the recording paper is fed from the registration roller. The recording sheet is calculated based on the recording sheet conveyance speed based on the rotation speed of the registration roller and the conveyance distance of the recording sheet from the registration roller to the fixing roller.
ここで、レジストローラの回転速度から記録紙の搬送速度が求められる。そして、記録紙の搬送速度とレジストローラから定着ローラへ至る記録紙の搬送距離とから、レジストローラから定着ローラへ至る記録紙の搬送時間が求められる。このように、温度センサの温度情報に基づきヒータへ供給する電力の大きさを変化させることによりヒータの温度制御を行う動作から温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作へ切り換わるまでの時間が、記録紙がレジストローラから送り出されるときを始点とし、レジストローラから定着ローラへ至る記録紙の搬送時間に基づいて設定される。 Here, the conveyance speed of the recording paper is obtained from the rotation speed of the registration roller. Then, the conveyance time of the recording paper from the registration roller to the fixing roller is obtained from the conveyance speed of the recording paper and the conveyance distance of the recording paper from the registration roller to the fixing roller. In this way, a constant amount of power is supplied to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor from the operation of controlling the temperature of the heater by changing the amount of power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor. The time until switching to the operation is set based on the conveyance time of the recording paper from the registration roller to the fixing roller, starting from the time when the recording paper is fed from the registration roller.
また、このとき、前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から切り換えた後の前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を所定時間だけ行うとともに、当該所定時間の経過後に、前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作から前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作へ切り換わる。 Further, at this time, the temperature sensor after switching from the operation for controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of electric power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor, regardless of the temperature information of the temperature sensor. The operation of supplying a certain amount of power to the heater is performed for a predetermined time, and the operation of supplying a certain amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor after the lapse of the predetermined time. The operation is switched to the operation of controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of the electric power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor.
このような構成とすることで、記録紙が定着ローラを通過するときに、温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作が行われる。そして、温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を所定時間だけ行った後、温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作から温度センサの温度情報に基づきヒータへ供給する電力の大きさを変化させることによりヒータの温度制御を行う動作へと再び切り換わる。 With such a configuration, when the recording paper passes through the fixing roller, an operation of supplying a certain amount of electric power to the heater is performed regardless of the temperature information of the temperature sensor. An operation for supplying a constant amount of power to the heater for a predetermined time regardless of the temperature information of the temperature sensor, and then supplying a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor. The operation is again switched to the operation for controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of the electric power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor.
また、このとき、前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から切り換えた後の前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間が、前記記録紙が前記定着ローラを通過するときに前記記録紙が該定着ローラから吸熱する熱量に基づいて予め設定される。 Further, at this time, the temperature sensor after switching from the operation for controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of electric power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor, regardless of the temperature information of the temperature sensor. The time for performing the operation of supplying a certain amount of electric power to the heater is preset based on the amount of heat that the recording sheet absorbs from the fixing roller when the recording sheet passes through the fixing roller.
ここで、温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間は、記録紙の厚さと記録紙のサイズとを様々に設定することで変化する記録紙が定着ローラから吸熱する熱量に基づいて予め計測される。そして、温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間の計測値から、温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間の最適値が求められる。 Here, the time for performing the operation of supplying a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor varies depending on the recording paper thickness and the recording paper size. It is measured in advance based on the amount of heat absorbed from the fixing roller. Then, the operation of supplying a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor from the measured value of the time for performing the operation of supplying a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor The optimum value of the time for performing
或いは、記録紙が定着ローラから吸熱する熱量は、記録紙の紙質や、記録紙に印字されるトナーの量などによっても変化する。このため、記録紙の厚さと記録紙のサイズとを様々に設定するとともに記録紙の紙質を様々に設定して温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間を予め計測することにより、温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間の最適値を求めるようにしてもよい。また、入力された画像データから記録紙に印字されるトナーの量を算出し、このトナーの量の多少によって温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間を変化させるようにしてもよい。 Alternatively, the amount of heat that the recording paper absorbs from the fixing roller also varies depending on the quality of the recording paper, the amount of toner printed on the recording paper, and the like. For this reason, the recording paper thickness and the recording paper size are set variously, and the recording paper quality is set variously to supply a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor. By measuring the time to be performed in advance, an optimum value of the time for performing the operation of supplying a certain amount of electric power to the heater may be obtained regardless of the temperature information of the temperature sensor. In addition, the amount of toner printed on the recording paper is calculated from the input image data, and an operation of supplying a certain amount of power to the heater is performed regardless of the temperature information of the temperature sensor depending on the amount of the toner. You may make it change time.
また、上述の画像形成装置において、前記記録紙の片面のみを印刷する片面印刷モードと前記記録紙の両面を印刷する両面印刷モードとを備え、前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から切り換えた後の前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間が、片面印刷モードにおいて前記記録紙の片面を印刷するとき及び両面印刷モードにおいて両面が白紙の状態である前記記録紙の片面を印刷するときの方が、両面印刷モードにおいて片面が既に印刷された前記記録紙のもう一方の面を印刷するときよりも長く設定されるものとしても構わない。 The image forming apparatus includes a single-sided printing mode for printing only one side of the recording paper and a double-sided printing mode for printing both sides of the recording paper, and supplies the heater based on temperature information from the temperature sensor. Regardless of the temperature information of the temperature sensor after switching from the operation of controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of electric power, the time for performing the operation of supplying a certain amount of electric power to the heater is one side When printing one side of the recording paper in the printing mode and when printing one side of the recording paper in which both sides are blank in the double-sided printing mode, the recording paper on which one side has already been printed in the double-sided printing mode It may be set longer than when the other side of the print is printed.
ここで、両面印刷モードにおいて、両面が白紙の状態である記録紙の片面を印刷するとき、記録紙が定着ローラから吸熱することによって記録紙が加熱される。このため、片面が既に印刷された記録紙のもう一方の面を印刷するときには、定着ローラへ供給される記録紙の温度が、両面が白紙の状態である記録紙の片面を印刷するときよりも高くなる。 Here, in the double-sided printing mode, when printing on one side of the recording paper in which both sides are blank, the recording paper is heated by absorbing heat from the fixing roller. For this reason, when printing on the other side of the recording paper on which one side has already been printed, the temperature of the recording paper supplied to the fixing roller is higher than when printing on one side of the recording paper in which both sides are blank. Get higher.
よって、片面印刷モードにおいて記録紙の片面を印刷するとき及び両面印刷モードにおいて両面が白紙の状態である記録紙の片面を印刷するときの方が、両面印刷モードにおいて片面が既に印刷された記録紙のもう一方の面を印刷するときよりも、温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間を長く設定されることにより、記録紙が定着ローラを通過するときに定着ローラの温度のオーバーシュートが起こることが確実に防止される。 Therefore, when printing one side of the recording paper in the single-sided printing mode and when printing one side of the recording paper whose both sides are blank in the double-sided printing mode, the recording paper on which one side has already been printed in the double-sided printing mode The recording paper passes through the fixing roller by setting a longer time to supply a certain amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor than when printing the other side of When this occurs, the overshoot of the fixing roller temperature is surely prevented.
また、上述のそれぞれの画像形成装置において、前記記録紙の連続印刷枚数を計測するカウンタを備え、前記記録紙の連続印刷時には、前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から切り換えた後の前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間が、前記カウンタの計測枚数が増加するにつれて短くなるように設定されるものとしても構わない。 Each of the image forming apparatuses described above includes a counter that measures the number of continuous prints of the recording paper, and the amount of power supplied to the heater based on temperature information of the temperature sensor during continuous printing of the recording paper. The time for performing the operation of supplying a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor after switching from the operation of controlling the temperature of the heater by changing It may be set to be shorter as the value increases.
ここで、記録紙の印刷時において、記録紙の連続印刷枚数が増加するほど、定着ローラから吸熱した記録紙の放熱量が多くなるために画像形成装置の内部の温度が高くなる。このため、記録紙の連続印刷枚数を計測するカウンタの計測枚数が増加するにつれて温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間が短くなるように設定することで、記録紙が定着ローラを通過するときに定着ローラの温度のオーバーシュートが起こることが確実に防止されるとともに、画像形成装置の消費電力が低減される。 Here, when the recording paper is printed, as the number of continuous printing sheets increases, the amount of heat released from the recording paper that has absorbed heat from the fixing roller increases, so that the temperature inside the image forming apparatus increases. For this reason, the time for performing an operation of supplying a certain amount of power to the heater is set to be shorter regardless of the temperature information of the temperature sensor as the number of counters that measure the number of continuous prints of recording paper increases. Thus, overshooting of the temperature of the fixing roller is reliably prevented when the recording paper passes through the fixing roller, and the power consumption of the image forming apparatus is reduced.
本発明によれば、温度センサの温度情報に基づきヒータへ供給する電力の大きさを変化させることによりヒータの温度制御を行う動作から温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給する動作へ切り換わるタイミングを記録紙が定着ローラに到達するまでの時刻に設定することにより、記録紙が定着ローラを通過するときに温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給することができる。そして、記録紙が定着ローラを通過するときに温度センサの温度情報に関係なくヒータに一定の大きさの電力を供給することにより、定着ローラと記録紙とが接触することで記録紙が定着ローラから吸熱する熱量とヒータによる定着ローラの加熱量とが相殺されるため、定着ローラの熱が記録紙に奪われても定着ローラの温度を記録紙にトナーを安定して定着させることのできる温度の範囲内に保つことができる。従って、本発明によれば、記録紙が定着ローラを通過するときに定着ローラの温度のアンダーシュートが起こることを確実に防止でき、トナーを記録紙に安定して定着させることができる。 According to the present invention, a constant amount of electric power is supplied to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor from the operation of controlling the temperature of the heater by changing the amount of electric power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor. By setting the timing of switching to the operation to supply the recording paper to the time until the recording paper reaches the fixing roller, the heater has a constant size regardless of the temperature information of the temperature sensor when the recording paper passes the fixing roller. Can be supplied. When the recording paper passes through the fixing roller, the fixing paper and the recording paper come into contact with each other by supplying a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor. Since the amount of heat absorbed from the heat and the amount of heat applied to the fixing roller by the heater are offset, the temperature of the fixing roller can be stably fixed to the recording paper even if the heat of the fixing roller is taken away by the recording paper. Can be kept within the range. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably prevent undershoot of the temperature of the fixing roller when the recording paper passes the fixing roller, and it is possible to stably fix the toner on the recording paper.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態》
図1及び図2に示すように、本実施形態の画像形成装置は、感光ドラム10と、この感光ドラム10の表面全体を帯電させる帯電装置20と、感光ドラム10の表面にレーザ光を照射する露光装置30と、感光ドラム10の表面のうちレーザ光が照射された部分にトナー41を付着させることで現像を行う現像装置40と、感光ドラム10の表面に付着したトナー41を記録紙に転写する転写装置50と、記録紙に転写されたトナー41を記録紙に定着させる定着装置60と、定着装置60で生じる熱を画像形成装置の外部へ放熱することで画像形成装置の内部を冷却する冷却ファン70と、を備えている。
<< Embodiment of the Invention >>
As shown in FIGS. 1 and 2, the image forming apparatus according to the present embodiment irradiates a
また、図1に示すように、この画像形成装置には、給紙カセット80と、給紙カセット80から記録紙を送り出す給紙ローラ81と、給紙ローラ81から送り出された記録紙を搬送する搬送ローラ82と、搬送ローラ82を通過した記録紙の向きを矯正するとともに記録紙が搬送されるタイミングを調整する一対のレジストローラ83と、一対のレジストローラ83から感光ドラム10へ記録紙を搬送するとともに感光ドラム10を通過した記録紙を定着装置60へ搬送する搬送ガイド84と、定着装置60を通過した記録紙を画像形成装置の外部へ排出するための排紙ローラ85と、排紙ローラ85から画像形成装置の外部へ排出された記録紙を貯めておくための排紙トレイ86と、一対のレジストローラ83の上流側に設置されるとともに一対のレジストローラ83へ向けて搬送されてきた記録紙を検知するレジストセンサ87と、定着装置60の下流側に設置されるとともに定着装置60を通過した記録紙を検知する排紙センサ88と、が設置されている。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus conveys a
更に、図2に示すように、この画像形成装置は、一対のレジストローラ83の回転速度と一対のレジストローラ83から定着装置60へ至るまでの記録紙の搬送時間との関係を示すデータテーブル及び定着ローラ61を加熱するための定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間が記憶されるメモリ90と、レジストローラ83、冷却ファン70、帯電装置20、露光装置30、現像装置40、転写装置50、定着装置60、及び制御装置92のそれぞれに電力を供給する電源装置91と、画像形成装置の内部に設置された各装置の動作を制御する制御装置92と、を備えている。そして、この画像形成装置は、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及び定着工程の各工程を順に行う。
Further, as shown in FIG. 2, the image forming apparatus includes a data table indicating the relationship between the rotation speed of the pair of
尚、図2には示さないが、この画像形成装置では、給紙ローラ81、搬送ローラ82、及び排紙ローラ85に対しても電源装置91から電力が供給されるとともに、制御装置92によって給紙ローラ81、搬送ローラ82、及び排紙ローラ85のそれぞれが制御される。また、メモリ90に記憶される一対のレジストローラ83の回転速度と一対のレジストローラ83から定着装置60へ至るまでの記録紙の搬送時間との関係を示すデータテーブル及び定着ローラ61を加熱するための定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間については、後で詳細に説明する。
Although not shown in FIG. 2, in this image forming apparatus, power is also supplied from the
このような構成の画像形成装置において、まず、帯電装置20は、図1に示す帯電ローラ21を備えており、この帯電ローラ21は感光ドラム10に近接する位置に設置されるとともに、帯電した帯電ローラ21の放電によって感光ドラム10の表面をマイナスに帯電させる。また、図1に示すように、露光装置30は、感光ドラム10へ向けてレーザスキャナ(不図示)からレーザ光を照射するものであり、感光ドラム10のうちレーザ光が当たった部分をプラスに帯電させることでこの部分に静電潜像を形成する。
In the image forming apparatus having such a configuration, first, the charging
また、図1に示すように、現像装置40は、感光ドラム10の近傍に設置されており、その内部にトナー41が収容されるとともにトナー41を感光ドラム10へ供給するための現像ローラ42を備えている。そして、現像装置40は、感光ドラム10の表面に形成された静電潜像にトナー41を付着させることで現像を行う。また、転写装置50は、図1に示す転写ローラ51を備えており、この転写ローラ51と感光ドラム10との間に記録紙を挟むニップ部が形成されている。そして、転写装置50は、このニップ部を記録紙が通過する際に、プラスに帯電した転写ローラ51に感光ドラム10に付着したトナー41を引き寄せることでこのトナー41を記録紙に転写する。
As shown in FIG. 1, the developing
更に、図1に示すように、定着装置60は、定着ローラ61と、この定着ローラ61の内部に設置されるとともに該定着ローラ61を加熱するための定着ヒータ62と、加圧ローラ63と、を備えており、この定着ローラ61と加圧ローラ63との間に記録紙を挟むニップ部が形成されている。そして、定着装置60は、このニップ部を記録紙が通過する際に、定着ローラ61の熱によって記録紙に転写されたトナー41を溶解させるとともに加圧ローラ63によって記録紙に圧力を加えることでトナー41を記録紙に定着させる。
Further, as shown in FIG. 1, the fixing
また、この定着装置60は、図2に示すように、定着ローラ61の温度を検出するサーミスタ等の温度センサ64を備えており、定着ヒータ62及び温度センサ64のそれぞれが制御装置92に接続されている。そして、制御装置92によって定着装置60が駆動制御されているときには、温度センサ64によって定着ローラ61の温度が検出されるとともに温度センサ64で検出された温度情報が制御装置92に入力されることで、制御装置92がこの温度情報に基づいて定着ヒータ62の温度を制御する。
Further, as shown in FIG. 2, the fixing
このように構成された画像形成装置において、図2に示すように、画像形成装置の電源をONにすると、電源装置91からレジストローラ83、冷却ファン70、帯電装置20、露光装置30、現像装置40、転写装置50、定着装置60、及び制御装置92のそれぞれへ電力が供給されるとともに、制御装置92からの制御信号によりレジストローラ83、冷却ファン70、帯電装置20、露光装置30、現像装置40、転写装置50、及び定着装置60がそれぞれ制御される。よって、図1に示す画像形成装置において、上述した帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及び定着工程の各工程が順に行われる。
In the image forming apparatus configured as described above, as shown in FIG. 2, when the power of the image forming apparatus is turned ON, the
具体的に、画像形成装置では、図1に実線の矢印で示すように、給紙ローラ81によって給紙カセット80から記録紙が送り出され、給紙カセット80から送り出された記録紙が搬送ローラ82へ搬送される。そして、搬送ローラ82を通過した記録紙は、レジストセンサ87の設置位置に到達したときに該レジストセンサ87によって記録紙の先端部分が検知される。このとき、レジストセンサ87から図2に示す制御装置92へ検知信号が送信されることで、制御装置92において一対のレジストローラ83へ記録紙が搬送されてきたことが確認される。
Specifically, in the image forming apparatus, as indicated by solid line arrows in FIG. 1, the recording paper is fed from the
その後、一対のレジストローラ83において、記録紙の向きが矯正されるとともに記録紙の感光ドラム10への搬送タイミングが調整された後、制御装置92から一対のレジストローラ83へ該レジストローラ83を所定の回転速度で駆動制御するための信号が送信される。そして、一対のレジストローラ83が所定の回転速度で駆動されると、一対のレジストローラ83の回転速度に応じた搬送速度で記録紙が一対のレジストローラ83から送り出され、更にこの記録紙が搬送ガイド84を通って感光ドラム10と転写ローラ51との間のニップ部へ搬送される。
Thereafter, the orientation of the recording paper is corrected in the pair of
このように記録紙が感光ドラム10へ向かって搬送されるとき、まず、帯電装置20が、帯電工程において帯電ローラ21の放電により感光ドラム10の表面全体を帯電させるとともに、露光装置30が、露光工程においてレーザスキャナ(不図示)から感光ドラム10へ向けてレーザ光を照射し、感光ドラム10の表面のうちレーザ光が当たった部分に静電潜像を形成する。
When the recording paper is conveyed toward the
次に、現像装置40が、現像工程において帯電したトナー41を現像ローラ42により感光ドラム10へ供給することで感光ドラム10の表面に形成された静電潜像にこのトナー41を付着させて現像を行う。続いて、転写装置50が、転写工程において感光ドラム10と転写ローラ51との間のニップ部を通過する記録紙に感光ドラム10の表面に付着したトナー41を転写する。そして、転写工程においてトナー41が転写された記録紙は、搬送ガイド84を通って定着装置60における定着ローラ61と加圧ローラ63との間のニップ部(以下、「定着装置60のニップ部」と呼ぶ)へ搬送される。
Next, the developing
また、図2に示すように、制御装置92から定着ヒータ62へ出力される制御信号をONとすることで電源装置91から定着ヒータ62への電力の供給が開始されて定着ヒータ62が加熱され、この定着ヒータ62によって記録紙にトナー41を安定して定着させることが可能な温度まで定着ローラ61が加熱される。そして、定着装置60が、定着工程において定着装置60のニップ部を通過する記録紙のトナー41を定着ローラ61の熱によって溶解させるとともに加圧ローラ63によって記録紙に圧力を加えることで、トナー41を記録紙に定着させる。
Further, as shown in FIG. 2, when the control signal output from the
定着工程においてトナー41が定着した記録紙は、排紙センサ88の設置位置に到達したときに該排紙センサ88によって記録紙の先端部分が検知される。このとき、排紙センサ88から図2に示す制御装置92へ検知信号が送信されるとともに、記録紙の後端部分が排紙センサ88の設置位置を通過したときに排紙センサ88から制御装置92への検知信号の送信が途絶える。これにより、制御装置92において、記録紙が定着装置60のニップ部を通過したことが確認される。その後、排紙センサ88の設置位置を通過した記録紙は、排紙ローラ85によって画像形成装置の外部へ送り出され、排紙トレイ86へ排出される。
When the recording paper on which the
このような動作を行う画像形成装置において、上述のように、制御装置92から一対のレジストローラ83へ該レジストローラ83を所定の回転速度で駆動制御させるための信号が送信されたとき、一対のレジストローラ83の回転速度と一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送時間との関係を示すデータテーブルが、メモリ90から制御装置92に読み出される。
In the image forming apparatus that performs such an operation, as described above, when a signal for driving and controlling the
ここで、一対のレジストローラ83の回転速度から記録紙の搬送速度が算出されるため、一対のレジストローラ83の回転速度と一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送距離とが分かれば、一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送時間を求めることができる。よって、機種ごとに設定される一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送距離に対し、一対のレジストローラ83の回転速度を様々な値に設定することで、一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送時間が予め計測される。そして、一対のレジストローラ83の回転速度と一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送時間との関係を示すデータテーブルを作成し、このデータテーブルをメモリ90に記憶させる。
Here, since the conveyance speed of the recording paper is calculated from the rotation speed of the pair of
これにより、制御装置92において、一対のレジストローラ83の回転速度と一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送時間との関係を示すデータテーブルがメモリ90から読み出されて参照されることで、一対のレジストローラ83の回転速度に基づき、一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送時間T1が求められる。
As a result, the
また、制御装置92には、一対のレジストローラ83へ所定の回転速度による駆動制御を開始するように指示したときからの経過時間を計測するカウンタ(不図示)が設置されている。そして、図3に示すように、カウンタの計測値がT1に達するまで、即ち、記録紙が定着装置60のニップ部に到達するまで、制御装置92によって温度センサ64の温度情報に基づく定着ヒータ62の温度制御が行われる。つまり、記録紙が定着装置60のニップ部に到達するまで、定着ローラ61の温度が記録紙にトナーを安定して定着させることのできる温度の範囲内に保たれるように、温度センサ64の温度情報に基づいて定着ヒータ62へ供給する電力の大きさが制御される。
Further, the
そして、図3に示すように、カウンタの計測値がT1に達すると、カウンタの計測値がT1を越えてT2に達するまで、制御装置92によって温度センサ64の温度情報に関係なく定着ヒータ62が強制的に点灯される。つまり、カウンタの計測値がT1を越えてT2に達するまで、定着ヒータ62の温度変化が大きくなるように、温度センサ64の温度情報に関係なく一定の大きさで、且つ、大きな電力が定着ヒータ62に供給される。
Then, as shown in FIG. 3, when the measured value of the counter reaches T 1 , fixing is performed by the
ここで、メモリ90に記憶される定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間(T2−T1)は、定着装置60のニップ部を通過する記録紙が定着ローラ61と接触するときにこの定着ローラ61から吸熱する熱量に基づいて算出されるものであり、予め計測することでその最適値が求められる。すなわち、記録紙の厚さが厚いほど記録紙の吸熱量が多くなり、記録紙のサイズが大きいほど記録紙の吸熱量が多くなる。
Here, the time (T 2 −T 1 ) forcibly lighting the fixing
よって、厚さが最も厚く、且つサイズが最も大きい記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに、定着ローラ61の温度のアンダーシュート量が基準値よりもΔt以上多くならないような定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間を予め計測する。また、厚さが最も薄く、且つサイズが最も小さい記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに、定着ローラ61の温度のオーバーシュート量が基準値よりもΔt以上多くならないような定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間を予め計測する。
Therefore, when the recording sheet having the largest thickness and the largest size passes through the nip portion of the fixing
そして、予め計測された定着ローラ61の温度のアンダーシュート量が基準値よりもΔt以上多くならないような定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間と、予め計測された定着ローラ61の温度のオーバーシュート量が基準値よりもΔt以上多くならないような定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間とから、定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間の最適値を求め、この定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間の最適値をメモリ90に記憶させる。
Then, a time during which the fixing
これにより、制御装置92から一対のレジストローラ83へ該レジストローラ83を所定の回転速度で駆動制御させるための信号が送信されたとき、定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間(T2−T1)がメモリ90から制御装置92に読み出される。そして、制御装置92において、この定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間(T2−T1)が一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送時間T1に加えられる。
Thus, when a signal for controlling the driving of the
よって、制御装置92において、図3に示すように、カウンタの計測値がT1を越えてT2に達するまで、温度センサ64の温度情報に関係なく定着ヒータ62が強制的に点灯される。そして、図3に示すように、カウンタの計測値がT2に達すると、再び制御装置92によって温度センサ64の温度情報に基づく定着ヒータ62の温度制御が行われる。
Therefore, in the
また、このような動作を行う画像形成装置において、制御装置92による定着ヒータ62の制御方法を図3に示すタイムチャート及び図4に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、上述した画像形成装置の動作と重複する部分については、その詳細な説明を省略する。
In the image forming apparatus that performs such an operation, a control method of the fixing
まず、記録紙の印刷を開始するためにユーザによって印刷開始ボタン(不図示)が押されると、制御装置92へ信号が送信される。そして、電源装置91から定着ヒータ62への電力供給が開始されるとともに(ステップS11)、定着ローラ61の温度が記録紙にトナー41を安定して定着させることのできる温度の範囲内に達するまで、制御装置92によって温度センサ64の温度情報に基づく定着ヒータ62の温度制御が行われる(ステップS12)。
First, when a user presses a print start button (not shown) to start printing on the recording paper, a signal is transmitted to the
次に、制御装置92において、温度センサ64の温度情報に基づき定着ローラ61の温度が記録紙にトナー41を安定して定着させることのできる温度の範囲内に達したと判断されると、記録紙の給紙が開始される(ステップS13)。続いて、画像形成装置の内部を搬送される記録紙の先端部分がレジストセンサ87に検知されると、レジストセンサ87から制御装置92へ検知信号が送信され、制御装置92において記録紙が一対のレジストローラ83に到達したことが確認される(ステップS14でYes)。
Next, when the
そして、制御装置92から一対のレジストローラ83へ該レジストローラ83を所定の回転速度で駆動制御させるための信号が送信されると、制御装置92において、上述したデータテーブルがメモリ90から読み出されて参照されることで、一対のレジストローラ83から定着装置60のニップ部へ至るまでの記録紙の搬送時間T1が設定される(ステップS15)。また、定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間(T2−T1)がメモリ90から読み出される(ステップS16)。
When the
続いて、カウンタが起動して該カウンタによる経過時間の計測が開始される(ステップS17)。そして、制御装置92においてカウンタの計測値がT1に達したことが確認されると(ステップS18でYes)、制御装置92によって温度センサ64の温度情報に関係なく定着ヒータ62が強制的に点灯される(ステップS19)。一方、制御装置92において、カウンタの計測値がT1に達していないと確認されたとき(ステップS18でNo)、カウンタの計測値がT1に達するまで、制御装置92によって温度センサ64の温度情報に基づく定着ヒータ62の温度制御が継続して行われる(ステップS12参照)。
Subsequently, the counter is activated and measurement of elapsed time by the counter is started (step S17). When the
その後、制御装置92においてカウンタの計測値がT1を越えてT2に達したことが確認されると(ステップS20でYes)、制御装置92によって温度センサ64の温度情報に基づく定着ヒータ62の温度制御が行われる(ステップS21)。一方、制御装置92において、カウンタの計測値がT2に達していないと確認されたとき(ステップS20でNo)、カウンタの計測値がT2に達するまで、制御装置92によって温度センサ64の温度情報に関係なく定着ヒータ62の強制点灯が継続して行われる(ステップS19参照)。
Thereafter, when it is confirmed in the
そして、記録紙の先端部分が排紙センサ88に検知されると排紙センサ88から制御装置92へ検知信号が送信されるとともに、記録紙の後端部分が排紙センサ88の設置位置を通過したときに排紙センサ88から制御装置92への検知信号の送信が途絶える。このとき、制御装置92において、記録紙が定着装置60のニップ部を通過したことが確認されなければ(ステップS22でNo)、記録紙が定着装置60のニップ部を通過したことが確認されるまで、温度センサ64の温度情報に基づく定着ヒータ62の温度制御が継続して行われる(ステップS21参照)。
When the leading end portion of the recording paper is detected by the
一方、制御装置92において、記録紙が定着装置60のニップ部を通過したことが確認されると(ステップS22でYes)、次に印刷を行う記録紙があるか否かが判断される(ステップS23)。ここで、記録紙の印刷時には、ユーザによって設定された印刷枚数の情報がメモリ90に記憶される。また、制御装置92には、記録紙の印刷枚数を計測するカウンタ(不図示)が設置されている。そして、複数枚の記録紙が連続して印刷されるとき、記録紙が1枚印刷されるごとにカウンタの計測枚数が1枚ずつ増えてゆくとともに、ステップS23では、制御装置92において、メモリ90に記憶された印刷枚数とカウンタの計測枚数との大小が比較されることで次に印刷を行う記録紙があるか否かが判断される。
On the other hand, when the
これにより、制御装置92において、次に印刷を行う記録紙がないことが確認されると(ステップS23でNo)、電源装置91から定着ヒータ62への電力供給が停止されて(ステップS24)、処理が終了する。一方、制御装置92において、次に印刷を行う記録紙があることが確認されると(ステップS23でYes)、再びステップS13へ戻って給紙が開始されるとともに、ステップS14からステップS23までの動作が繰り返し行われる。
As a result, when the
このように、本実施形態によれば、定着装置60における定着ローラ61と加圧ローラ63との間のニップ部(定着装置60のニップ部)に記録紙が到達したときに定着ヒータ62の強制点灯を開始することにより、定着ローラ61と記録紙とが接触することで記録紙が定着ローラ61から吸熱する熱量と定着ヒータ62による定着ローラ61の加熱量とが相殺される。つまり、記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに、定着ローラ61の熱が記録紙に奪われても、定着ローラ61の温度が記録紙にトナーを安定して定着させることのできる温度の範囲内に保たれる。従って、本実施形態によれば、記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに定着ローラ61の温度のアンダーシュートが起こることを確実に防止でき、トナー41を記録紙に安定して定着させることができる。
Thus, according to the present embodiment, when the recording paper reaches the nip portion between the fixing
また、定着ヒータ62の強制点灯を所定時間だけ行った後、再び定着ローラ61の温度を検出する温度センサ64の温度情報に基づいて定着ヒータ62の温度制御を行うことにより、記録紙が定着装置60のニップ部を通過した後に定着ローラ61の温度のアンダーシュートやオーバーシュートが起こることを確実に防止できる。
Further, after the fixing
更に、本実施形態では、定着ヒータ62の強制点灯を開始するまでの時間や定着ヒータ62の強制点灯を開始した後に温度センサ64の温度情報に基づく定着ヒータ62の温度制御に切り換えるまでの時間を、一対のレジストローラ83から記録紙が送り出された時間を始点として設定している。従って、本実施形態によれば、記録紙の位置を検知するためにセンサを新たに画像形成装置の内部に設置する必要がないため、画像形成装置の構成を簡素化できる。
Furthermore, in the present embodiment, the time until the fixing
尚、上記画像形成装置では、カウンタの計測値がT1に達したときに、即ち、記録紙が定着装置60における定着ローラ61と加圧ローラ63との間のニップ部(定着装置60のニップ部)へ達したときに、制御装置92によって定着ヒータ62の強制点灯が開始される構成としたが、これに限るものではない。すなわち、カウンタの計測値がT1に達する直前に、換言すれば、記録紙が定着装置60のニップ部へ到達する直前に、制御装置92によって定着ヒータ62の強制点灯が開始される構成としてもよい。
In the image forming apparatus, when the measured value of the counter reaches T 1 , that is, the recording paper is a nip portion between the fixing
このような構成とすることにより、定着ローラ61の温度が記録紙にトナー41を安定して定着させることのできる温度の上限値付近まで上昇したときに定着装置60のニップ部へ記録紙を搬送することができ、厚さが厚く、且つサイズが大きい記録紙に対しても、記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに定着ローラ61の温度のアンダーシュートが起こることを確実に防止できる。
With this configuration, when the temperature of the fixing
また、上記画像形成装置では、定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間を記録紙の厚さと記録紙のサイズとを様々に設定することで変化する記録紙の吸熱量に基づいて予め計測するとともに、定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間の計測値から定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間の最適値を求めることとしたが、これに限るものではない。すなわち、記録紙の吸熱量は、記録紙の紙質や、記録紙に印字されるトナー41の量などによっても変化する。よって、記録紙の厚さと記録紙のサイズとを様々に設定するとともに記録紙の紙質を様々に設定して定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間を予め計測することにより、定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間の最適値を求めるようにしてもよい。また、制御装置92において、入力された画像データから記録紙に印字されるトナー41の量を算出し、このトナー41の量の多少によって定着ヒータ62を強制的に点灯させる時間T2を変化させるようにしてもよい。
In the image forming apparatus, the time for forcibly turning on the fixing
また、この画像形成装置に記録紙を反転させる反転ローラ(不図示)やその他の電子部品を設置することにより、記録紙の片面印刷と両面印刷の両方を行うことが可能となる。すなわち、上述のように、定着装置60のニップ部を通過した後の片面が印刷された記録紙をそのまま排紙トレイ86へ排出することで、記録紙の片面印刷を行うことができる。一方、定着装置60を通過した後の片面が印刷された記録紙を反転ローラで反転させると、記録紙の印刷面が反転する。そして、印刷面が反転した記録紙を再び搬送ローラ82へ搬送するとともに上述した各工程を行うことにより、印刷された記録紙の面と反対の面にも印刷を行うことができる。つまり、記録紙の両面印刷を行うことができる。
Further, by installing a reversing roller (not shown) for reversing the recording paper and other electronic components in the image forming apparatus, it is possible to perform both single-sided printing and double-sided printing of the recording paper. That is, as described above, the recording paper on which one side after passing through the nip portion of the fixing
ここで、上述のように、記録紙が定着装置60のニップ部を通過するとき、記録紙が定着ローラ61と接触することによって記録紙が定着ローラ61から吸熱する。そして、記録紙の片面印刷時において、記録紙が1枚だけ印刷されるときよりも複数枚の記録紙が連続して印刷されるときの方が、定着装置60のニップ部を通過した記録紙の放熱量が多くなるために画像形成装置の内部の温度が高くなる。このとき、給紙カセット80から送り出された記録紙が画像形成装置の内部の温度の影響を受けることで、記録紙が1枚だけ印刷されるときよりも複数枚の記録紙が連続して印刷されるときの方が、定着装置60のニップ部へ供給される記録紙の温度が高くなる。
Here, as described above, when the recording paper passes through the nip portion of the fixing
このため、記録紙の片面印刷時において、記録紙が1枚だけ印刷される場合を想定して定着ヒータ62が強制的に点灯される時間(T2−T1)を設定すると、複数枚の記録紙が連続して印刷される場合に、記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに定着ローラ61の温度のオーバーシュートが起こるおそれがある。よって、記録紙の片面印刷時において、記録紙が1枚だけ印刷される場合と複数枚の記録紙が連続して印刷される場合とで、定着ヒータ62が強制的に点灯される時間(T2−T1)を変更することにより、記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに定着ローラ61の温度のオーバーシュートが起こることを確実に防止できる。すなわち、このとき、記録紙が1枚だけ印刷されるときの方が、複数枚の記録紙が連続して印刷されるときよりも、定着ヒータ62が強制的に点灯される時間(T2−T1)が長く設定される。
For this reason, when the time (T 2 −T 1 ) during which the fixing
また、記録紙の片面印刷時と同様に、記録紙の両面印刷時においても、記録紙が1枚だけ印刷されるときよりも複数枚の記録紙が連続して印刷されるときの方が、記録紙の放熱量が多くなるために画像形成装置の内部の温度が高くなる。よって、記録紙の両面印刷時において、記録紙が1枚だけ印刷される場合と複数の記録紙が連続して印刷される場合とで定着ヒータ62が強制的に点灯される時間(T2−T1)を変更することにより、記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに定着ローラ61の温度のオーバーシュートが起こることを確実に防止できる。すなわち、このとき、記録紙が1枚だけ印刷されるときの方が、複数枚の記録紙が連続して印刷されるときよりも、定着ヒータ62が強制的に点灯される時間(T2−T1)が長く設定される。
Further, as in the case of single-sided printing of recording paper, even when double-sided printing of recording paper is performed when a plurality of recording papers are printed continuously rather than when only one recording paper is printed, Since the heat radiation amount of the recording paper increases, the temperature inside the image forming apparatus increases. Therefore, during the double-sided printing of the recording paper, the time (T 2 − when the fixing
また、記録紙の片面印刷時及び記録紙の両面印刷時において、記録紙の連続印刷枚数が増加するほど、記録紙の放熱量が多くなるために画像形成装置の内部の温度が高くなる。このため、記録紙の連続印刷枚数が増加するにつれて、即ち、制御装置92に設置されるカウンタの計測枚数が増加するにつれて、定着ヒータ62が強制的に点灯される時間(T2−T1)が短くなるように構成されていてもよい。このような構成とすることで、記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに定着ローラ61の温度のオーバーシュートが起こることをより一層確実に防止できるとともに、画像形成装置の消費電力を低減することができる。
In addition, during single-sided printing of recording paper and double-sided printing of recording paper, as the number of continuous printing sheets of recording paper increases, the amount of heat radiated from the recording paper increases and the temperature inside the image forming apparatus increases. For this reason, the time (T 2 −T 1 ) when the fixing
更に、記録紙の両面印刷時において、両面が白紙の状態の記録紙が定着装置60のニップ部を通過するとき、この記録紙が定着ローラ61によって加熱される。つまり、片面が印刷された記録紙は、熱を有している。このため、記録紙が定着ローラ61から吸熱する熱量は、両面が白紙の状態の記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときよりも片面が印刷された記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときの方が少なくなる。
Further, when recording paper is printed on both sides, the recording paper is heated by the fixing
よって、記録紙の両面印刷時において、両面が白紙の状態の記録紙に印刷を行う場合と片面が印刷された記録紙のもう一方の面に印刷を行う場合とで定着ヒータ62が強制的に点灯される時間(T2−T1)を変更することにより、記録紙が定着装置60のニップ部を通過するときに定着ローラ61の温度のオーバーシュートが起こることを確実に防止できる。すなわち、このとき、両面が白紙の状態の記録紙に印刷を行うときの方が、片面が印刷された記録紙のもう一方の面に印刷を行うときよりも、定着ヒータ62が強制的に点灯される時間(T2−T1)が長く設定される。
Therefore, when printing on both sides of the recording paper, the fixing
以上説明したように、本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に関し、特に、記録紙に転写されたトナーを記録紙に定着させる定着装置の制御を行うものについて有用である。 As described above, the present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and is particularly useful for controlling a fixing device that fixes toner transferred onto a recording sheet to the recording sheet.
10 感光ドラム
20 帯電装置
21 帯電ローラ
30 露光装置
40 現像装置
41 トナー
42 現像ローラ
50 転写装置
51 転写ローラ
60 定着装置
61 定着ローラ
62 定着ヒータ
63 加圧ローラ
64 温度センサ
70 冷却ファン
80 給紙カセット
81 給紙ローラ
82 搬送ローラ
83 レジストローラ
84 搬送ガイド
85 排紙ローラ
86 排紙トレイ
87 レジストセンサ
88 排紙センサ
90 メモリ
91 電源装置
92 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作と、前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作と、を切り換えて行うとともに、
前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作へ切り換わるタイミングを、前記記録紙が前記定着ローラに到達するまでの時刻に設定することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: a fixing roller for fixing toner adhering to a recording sheet to the recording sheet; a heater for heating the fixing roller; and a temperature sensor for detecting a temperature of the fixing roller. ,
An operation of controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of the power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor, and a constant amount of power to the heater regardless of the temperature information of the temperature sensor And switching the operation of supplying
Regardless of the temperature information of the temperature sensor, a constant amount of power is supplied to the heater from the operation of controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of the power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor. An image forming apparatus, characterized in that a timing for switching to a feeding operation is set to a time until the recording paper reaches the fixing roller.
前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作へ切り換わるまでの時間が、前記記録紙が前記レジストローラから送り出されるときを始点として設定されるとともに、前記レジストローラの回転速度に基づく前記記録紙の搬送速度と前記レジストローラから前記定着ローラへ至る前記記録紙の搬送距離とから算出されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 A registration roller for adjusting the timing at which the recording paper is conveyed;
Regardless of the temperature information of the temperature sensor, a constant amount of power is supplied to the heater from the operation of controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of the power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor. The time until switching to the feeding operation is set as a starting point when the recording paper is sent out from the registration roller, and the recording paper conveyance speed based on the rotation speed of the registration roller and the registration roller from the registration roller The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is calculated from a conveyance distance of the recording paper reaching the fixing roller.
前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から切り換えた後の前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間が、片面印刷モードにおいて前記記録紙の片面を印刷するとき及び両面印刷モードにおいて両面が白紙の状態である前記記録紙の片面を印刷するときの方が、両面印刷モードにおいて片面が既に印刷された前記記録紙のもう一方の面を印刷するときよりも長く設定されることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の画像形成装置。 A single-sided printing mode for printing only one side of the recording paper and a double-sided printing mode for printing both sides of the recording paper;
Regardless of the temperature information of the temperature sensor after switching from the operation of controlling the temperature of the heater by changing the magnitude of the electric power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor, the heater has a constant magnitude. The time for performing the operation of supplying the power is more when printing one side of the recording paper in the single-sided printing mode and when printing one side of the recording paper in which both sides are blank in the double-sided printing mode, 6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is set to be longer than when printing the other side of the recording paper on which one side has already been printed in the duplex printing mode.
前記記録紙の連続印刷時には、前記温度センサの温度情報に基づき前記ヒータへ供給する電力の大きさを変化させることにより前記ヒータの温度制御を行う動作から切り換えた後の前記温度センサの温度情報に関係なく前記ヒータに一定の大きさの電力を供給する動作を行う時間が、前記カウンタの計測枚数が増加するにつれて短くなるように設定されることを特徴とする請求項4〜請求項6の何れかに記載の画像形成装置。 A counter for measuring the number of continuous prints of the recording paper;
During continuous printing of the recording paper, the temperature information of the temperature sensor after switching from the operation of controlling the temperature of the heater by changing the amount of power supplied to the heater based on the temperature information of the temperature sensor. The time for performing the operation of supplying a certain amount of electric power to the heater regardless of the time is set so as to become shorter as the number of measured counters increases. An image forming apparatus according to claim 1.
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- 2004-12-08 JP JP2004354882A patent/JP2006163011A/en active Pending
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