JP2009069605A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置の温まリ具合に応じて、ヒートローラの設定温度を定着温度から待機温度に切り替える時機を変え、不必要な熱をヒートローラに供給しない効率的な画像形成装置を提供する。
【解決手段】次に、ステップS101で検出された表面温度Tpが所定温度T3以上であれば、即ちTp≧T3であれば(S102でYes)、プリンタコントローラ11は、第1制御手段として、PDS33がオフとなる第1時機に合わせて、ヒートローラ27の設定温度を定着温度T1から待機温度T2に切り替える(S103)。一方、ステップS102で、Tp≧T3でなければ(S102でNo)、PDS33からの検出信号に基づいてPDSがオフとなるのを検出する(S106)。次に、第2制御手段として、第1時機から所定時間経過後のモータ34が停止する第2時機に合わせて、ヒートローラ27の設定温度を定着温度T1から待機温度T2に切り替える(S107)。
【選択図】図2
【解決手段】次に、ステップS101で検出された表面温度Tpが所定温度T3以上であれば、即ちTp≧T3であれば(S102でYes)、プリンタコントローラ11は、第1制御手段として、PDS33がオフとなる第1時機に合わせて、ヒートローラ27の設定温度を定着温度T1から待機温度T2に切り替える(S103)。一方、ステップS102で、Tp≧T3でなければ(S102でNo)、PDS33からの検出信号に基づいてPDSがオフとなるのを検出する(S106)。次に、第2制御手段として、第1時機から所定時間経過後のモータ34が停止する第2時機に合わせて、ヒートローラ27の設定温度を定着温度T1から待機温度T2に切り替える(S107)。
【選択図】図2
Description
この発明は画像形成装置に関し、特に電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の画像形成装置は、記録紙を加熱及び加圧することにより記録紙に転写されたトナー像を定着させる定着器を備えている。この定着器は、ヒートローラと、ヒートローラに加圧及び接触して対向するように設置されるプレスローラと、ヒートローラに内蔵されるヒータと、ヒートローラの表面に接触して設置される温度センサとを備えている。ヒータには例えばハロゲンランプが用いられる。トナー像の定着性を安定させるために、ヒートローラの表面温度が所定の定着温度に維持されるように、ヒートローラの表面温度が制御されている。ヒートローラの表面温度の制御は、ヒータから供給される熱を利用して、ヒータのオン/オフ制御により行われている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、温度センサによって検出されるヒートローラの表面温度が、上記定着温度より高くなれば、ヒータを停止させ、上記定着温度より低くなれば、ヒータを作動させる。又、一連の画像形成処理が終了すると、ヒートローラの表面温度に対する設定温度は定着温度から待機温度に切り替えられる。待機温度は、待機時の消費エネルギーを削減するための定着温度より低い温度である。上記設定温度を定着温度から待機温度に切り替える時機は、一連の画像形成処理が終了した後、所定時間経過後である。例えば、ヒートローラやプレスローラを回転させるモータが停止する時機に合わせて切り替えられている。
上記のような従来の画像形成装置では、装置が温まっているかいないかに関わらず、ヒートローラの表面温度に対する設定温度は、一連の画像形成処理終了後、一定時間経過後に定着温度から待機温度に切り替えられている。装置が温まっていない場合は、一連の画像形成処理終了後しばらくしてから設定温度が待機温度に切り替わると、一連の画像形成処理が終了してもヒートローラに熱が供給され続け、ヒートローラの表面温度は所定時間経過後に下降し始める。そのため、複写開始ボタンが押されてから1枚目の記録紙の後端がトレイに排出されるまでの時間、いわゆるFCOT(First Copy Output Time)が長くなることが防止されている。しかし、装置が温まっている場合は、一連の画像形成処理が終了してもしばらく設定温度が定着温度に維持され、所定時間ヒートローラに不必要な熱を供給することとなる。更に、その熱により装置が必要以上に温まってしまう。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、装置の温まリ具合に応じて、ヒートローラの設定温度を定着温度から待機温度に切り替える時機を変え、不必要な熱をヒートローラに供給しない効率的な画像形成装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、第1の発明は、記録紙を加熱及び加圧して記録紙に転写されたトナー像を定着させることにより画像形成処理が行われる画像形成装置であって、ヒートローラと、ヒートローラに内蔵され、ヒートローラに熱を供給するヒータと、ヒートローラに接触して設置されるプレスローラと、ヒートローラ及びプレスローラの記録紙の排出側に設置され、記録紙の通過を検出する記録紙排出センサと、プレスローラの表面温度を検出する温度検出手段と、検出された表面温度が所定温度より高い場合に、一連の前記画像形成処理において最後の記録紙が通過して記録紙排出センサがオフとなる第1時機に合わせて、ヒートローラの設定温度を定着温度から待機温度に切り替える第1制御手段と、検出された表面温度が所定温度より低い場合に、第1時機から所定時間経過後に設定温度を定着温度から待機温度に切り替える第2制御手段とを備えたものである。
このように構成すると、装置が温まっている場合に、一連の画像形成処理終了後すぐにヒートローラの表面温度が下降し始める。又、装置が温まっていない場合に、一連の画像形成処理が終了して所定時間経過後にヒートローラの表面温度が下降し始める。
第2の発明は、第1の発明の構成において、ヒートローラ及びプレスローラを回転させるモータを更に備え、第2制御手段は、第1時機の後モータが停止する第2時機に合わせて、設定温度を定着温度から待機温度に切り替えるものである。
このように構成すると、装置が温まっていない場合に、一連の画像形成処理が終了してから所定時間経過後のモータの停止に合わせて、ヒートローラの表面温度が下降し始める。
第3の発明は、第1又は第2の発明の構成において、プレスローラの表面に接触して設置される温度センサを更に備え、温度検出手段は、温度センサによりプレスローラの表面から直接に表面温度を検出するものである。
このように構成すると、プレスローラの表面に直接接触する温度センサを利用して装置の温まり具合が判断される。
以上説明したように、第1の発明は、装置が温まっている場合に、一連の画像形成処理終了後すぐにヒートローラの表面温度が下降し始めるため、不必要な熱をヒートローラに供給しない効率的な画像形成装置となる。又、一連の画像形成処理終了後に不必要な熱をヒートローラに供給しないため、装置が必要以上に温まってしまうことを防止することができ、消費エネルギーも削減することができる。装置が温まっていない場合に、一連の画像形成処理が終了して所定時間経過後にヒートローラの表面温度が下降し始めるため、一連の画像形成処理の終了しても所定時間ヒートローラに熱が供給され続け、装置が温められるため、FCOTが長くなるのを防止することができる。
第2の発明は、第1の発明の効果に加えて、装置が温まっていない場合に、一連の画像形成処理が終了してから所定時間経過後のモータの停止に合わせて、ヒートローラの表面温度が下降し始めるため、更に効率的な画像形成装置となる。
第3の発明は、第1又は第2の発明の効果に加えて、プレスローラの表面に直接接触する温度センサを利用して装置の温まり具合が判断されるため、更に効率的な画像形成装置となる。
次に、発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図1はこの発明の第1の実施の形態による画像形成装置の概略構成を示したブロック図である。
図1を参照して、例えばファクシミリやコピー機に組み込まれる画像形成装置10は、感光ドラム12と、記録紙搬送路を挟んで感光ドラム12に接触して対向するように設置される転写ローラ13と、それらの記録紙搬送方向下流側に設置される定着器15と、感光ドラム12の周囲に設置される現像器14と、画像形成装置10の各部を制御するプリンタコントローラ11とを備えている。
感光ドラム12は、露光により帯電する感光体であり、図示しない駆動源により回転される。感光ドラム12の周囲には、ブラシローラ式の帯電器である帯電ブラシ16、露光部であるLEDプリントヘッド18、メモリ除去ブラシ19が設置されている。帯電ブラシ16には、帯電バイアス印加回路17により所定のバイアス電圧が印加される。バイアス電圧が印加された帯電ブラシ16は、回転しながら感光ドラム12の外周面を一様に帯電させる。LEDプリントヘッド18は、多数のLEDを並設して構成され、入力された画像情報に基づいて感光ドラム12の外周面に光を照射し、その外周面に画像情報に対応する静電潜像を形成する。メモリ除去ブラシ19には、メモリ除去ブラシ電圧印加回路20により所定のバイアス電圧が印加される。バイアス電圧が印加されたメモリ除去ブラシ19は、転写後に感光ドラム12の外周面に画像の輪郭に沿って残るトナー像を除去する。
転写ローラ13は、感光ドラム12の回転に追従して回転され、転写器として感光ドラム12の外周面に形成されたトナー像を記録紙に転写する。転写ローラ13には、転写バイアス印加回路21により所定のバイアス電圧が印加される。転写ローラ13と転写バイアス印加回路21との間には、電流検出部22が設置され、転写バイアス電圧印加時に流れる電流を検出し、プリンタコントローラ11に信号が送られる。
現像器14は、供給ローラ23、現像ローラ24及びブレード25を備えている。供給ローラ23は、トナーを収容した図示しないトナーケースからトナーを帯電させながら現像ローラ24に供給する。現像ローラ24は、供給ローラ23と感光ドラム12との間に双方に接触して設置され、感光ドラム12へトナーを転移する。ブレード25は、現像ローラ24の外周面に弾性的に接触され、現像ローラ24の外周面に付着したトナー層の層圧を均一にする。供給ローラ23、現像ローラ24及びブレード25には、現像器バイアス印加回路26により所定のバイアス電圧が印加される。
定着器15は、ヒートローラ27と、ヒートローラ27に加圧及び接触して対向するように設置されるプレスローラ28と、ヒートローラ27に内蔵され、ヒートローラに熱を供給するヒータ29とを備えている。ヒートローラ27の表面には温度センサ30が接触して設置され、プレスローラ28の表面には温度センサ32が接触して設置されている。ヒータ29には例えばハロゲンランプが用いられる。ヒートローラ27には、ヒータ作動回路31が接続されており、プリンタコントローラ11からの制御信号に基づいてヒータ作動回路31が動作してヒータ29が作動する。又、ヒートローラ27及びプレスローラ28は、プリンタコントローラ11からの制御信号に基づいてモータ34が駆動することにより、回転する。尚、感光ドラム12、供給ローラ23及び現像ローラ24等も、モータ34が駆動することにより回転する。
プリンタコントローラ11は、温度センサ30の検出信号に基づいてヒータ作動回路31に信号を送信してヒータ29のオン/オフを制御し、ヒートローラ27の表面温度が、トナー像の定着性が安定する所定の定着温度(例えば、190℃)に維持されるようにする。具体的には、温度センサ30によって検出されるヒートローラ27の表面温度が、上記定着温度より高くなれば、ヒータ29を停止させ、上記定着温度より低くなれば、ヒータ29を作動させる。複写開始ボタンを押してから一連の画像形成処理が終了した後においては、ヒートローラ27の表面温度に対する設定温度が定着温度から待機温度(例えば、110℃)に切り替えられる。これにより、ヒートローラ27に供給される熱が減少し、画像形成処理の待機時における消費エネルギーが削減される。一連の画像形成処理とは、例えばコピー機において、1枚だけ複写する場合はその1枚の画像形成処理のことであり、複数枚を連続して複写する場合はその複数枚すべての画像形成処理のことである。又、プリンタコントローラ11は、温度センサ32の検出信号に基づいて、プレスローラ28の表面温度を検出する。
記録紙は記録紙搬送路に沿って、図示しない給紙カセットから転写ローラ13を介して定着器15へと1枚ずつ搬送される。定着器15のヒートローラ27及びプレスローラ28の記録紙排出側には、記録紙排出センサであるPDS33が設置され、記録紙の通過が検出される。具体的には、記録紙が記録紙搬送路に沿ってPDS33を通過中は、PDS33がオンとなり、それ以外のときはPDS33がオフとなる。そして、PDSのオン/オフの状態は、PDS33からの検出信号により、プリンタコントローラ11に検出される。
次に、一連の画像形成処理が終了したときのヒートローラ27の表面温度制御について説明する。
図2はこの発明の第1の実施の形態におけるヒートローラの表面温度制御の内容を示したフローチャートである。
図2を参照して、一連の画像形成処理において最後の記録紙がPDS33を通過中でPDS33がオンとなっている(S100)。又、このとき、ヒートローラ27の設定温度は定着温度T1となっている。PDS33がオンとなった後、プリンタコントローラ11は、温度検出手段により温度センサ32からの信号を受信してプレスローラ28の表面温度Tpを検出する(S101)。次に、ステップS101で検出された表面温度Tpが所定温度T3以上であれば、即ちTp≧T3であれば(S102でYes)、プリンタコントローラ11は、第1制御手段として、PDS33からの検出信号に基づいてPDS33がオフとなるのを検出すると共に、PDS33がオフとなる第1時機に合わせて、ヒートローラ27の設定温度を定着温度T1から待機温度T2に切り替える(S103)。記録紙の後端がPDS33を通過することにより、PDS33はオフとなる。次に、プリンタコントローラ11は、第1時機から所定時間経過後にモータ34を停止させる(S104)。次に、画像形成装置10は待機状態となる(S105)。
一方、ステップS102で、Tp≧T3でなければ(S102でNo)、プリンタコントローラ11は、PDS33からの検出信号に基づいてPDS33がオフとなるのを検出する(S106)。次に、プリンタコントローラ11は、第2制御手段として、PDS33がオフとなる第1時機から所定時間経過後にモータ34を停止させ、モータ34が停止する第2時機に合わせて、ヒートローラ27の設定温度を定着温度T1から待機温度T2に切り替える(S107)。次に、画像形成装置10はTp≧T3の場合(S102でYes)と同様に待機状態となる(S105)。
上記制御では、プレスローラ28の表面温度の高低により、装置の温まり具合が判断される。プレスローラ28の表面温度が予め設定される所定温度T3より高い場合は装置が温まっていると判断され、逆に、所定温度T3より低い場合は装置が温まっていないと判断される。そして、装置の温まり具合によって、ヒートローラ27の設定温度を定着温度T1から待機温度T2に切り替える時機が変えられている。
上記制御では、プレスローラ28の表面温度の高低により、装置の温まり具合が判断される。プレスローラ28の表面温度が予め設定される所定温度T3より高い場合は装置が温まっていると判断され、逆に、所定温度T3より低い場合は装置が温まっていないと判断される。そして、装置の温まり具合によって、ヒートローラ27の設定温度を定着温度T1から待機温度T2に切り替える時機が変えられている。
次に、上述したヒートローラ27の表面温度制御におけるヒートローラ27の表面温度Tr、設定温度、PDS33及びモータ34の関係について説明する。
図3はヒートローラの表面温度Tr、設定温度、PDS及びモータの関係を示した図1で示した画像形成装置におけるタイムチャートであって、図3AがTp≧T3の場合のタイムチャートであり、図3BがTp<T3の場合のタイムチャートである。
図3Aを参照して、図3Aは上述したステップS101で検出されたプレスローラ28の表面温度Tpが所定温度T3以上、即ちTp≧T3の場合(S102でYes)のタイムチャートである。図3Aは装置が温まっていると判断された場合である。横軸には経過時間が採られ、上段からヒートローラ27の表面温度Trの変化、ヒートローラ27の表面温度Trに対する設定温度、PDS33のオン/オフ状態、モータ34のオン/オフ状態が示されている。尚、PDS33のオン/オフ状態及びモータ34のオン/オフ状態は、図3Aと図3Bとは同一である。
PDS33とモータ34のタイムチャートをみると、PDS33がオフとなる第1時機から所定時間経過後にモータ34が停止している。このPDS33がオフとなる第1時機は、一連の画像形成処理において、複数枚の記録紙に印字がされる場合の最後の記録紙の後端がPDS33を通過する時機である。次に、設定温度とPDS33のタイムチャートをみると、PDS33がオフとなる第1時機に合わせて、設定温度が定着温度T1から待機温度T2に切り替えられている。更に、ヒートローラ27の表面温度Trのタイムチャートをみると、設定温度が定着温度T1から待機温度T2に切り替わる時機まで、定着温度T1を中心に温度リップルが形成され、それ以降緩やかに待機温度T2にむかって傾斜している。
図3Bを参照して、図3Bは上述したステップS101で検出されたプレスローラ28の表面温度Tpが所定温度T3より低い、即ちTp<T3の場合(S102でNo)のタイムチャートである。図3Bは装置が温まっていないと判断された場合である。図3Bのタイムチャートの構成は図3Aと同様である。
設定温度とモータ34のタイムチャートをみると、モータ34が停止する第2時機に合わせて、設定温度が定着温度T1から待機温度T2に切り替えられている。ヒートローラ27の表面温度Trのタイムチャートをみると、設定温度が定着温度T1から待機温度T2に切り替わる時機まで、定着温度T1を中心に温度リップルが形成され、それ以降図3Aの場合より急な勾配で待機温度T2にむかって傾斜している。
尚、装置が温まっている場合は、ヒートローラ27に接触して設置されるプレスローラ28も温まっているため、装置は急に冷えず、プレスローラ28や定着器15全体にヒートローラ27が熱を奪われにくくなっている。そのため、装置が温まっていない場合と比較して早い時機に設定温度を定着温度から待機温度に切り替えても、FCOTは長くならない。一方、装置が温まっていない場合は、一連の画像形成処理が終了して所定時間経過後に設定温度を定着温度から待機温度に切り替える。よって、上記所定時間の間ヒートローラ27に熱が供給されるため、装置が温まっている場合よりヒートローラ27の表面温度Trが急に冷えてもFCOTが長くなりにくい。
上記のようにヒートローラ27の表面温度Trが制御される画像形成装置10では、一連の画像形成処理において最後の記録紙が通過してPDS33がオンとなっているときに、プレスローラ28の表面温度Tpが所定温度T3より高ければ、装置が温まっていると判断される。そして、装置が温まっている場合には、一連の画像形成処理終了後すぐに、PDS33がオフとなる時機に合わせて設定温度が定着温度T1から待機温度T2に切り替えられる。したがって、装置が温まっている場合には、一連の画像形成処理終了後すぐにヒートローラ27の表面温度Trが下降し始めるため、画像形成処理終了後の不必要な熱をヒートローラ27に供給しない効率的な画像形成装置とすることができる。又、一連の画像形成処理終了後に不必要な熱をヒートローラ27に供給しないため、装置が必要以上に温まってしまうことを防止することができ、消費エネルギーも削減することができる。尚、上記不必要な熱は、ヒートローラ27の表面温度Trを定着温度T1に維持するための熱である。
一方、上記同様にPDS33がオンとなっているときに、プレスローラ28の表面温度Tpが所定温度T3より低ければ、装置が温まっていないと判断される。そして、装置が温まっていない場合には、一連の画像形成処理終了後、所定時間経過後のモータ34の停止する時機に合わせて設定温度が定着温度T1から待機温度T2に切り替えられる。装置が温まっていない場合には、一連の画像形成処理が終了してからモータが停止するまでの所定時間経過後にヒートローラの表面温度が下降し始める。したがって、装置が温まっていない場合には、一連の画像形成処理が終了しても所定時間ヒートローラ27に熱が供給され続け、装置が温められるため、FCOTが長くなることを防止することができる。ここで供給され続ける熱は、ヒートローラ27の表面温度Trを定着温度T1に維持するための熱である。又、装置の温まり具合は、ヒートローラ27に供給される熱を奪うプレスローラ28の表面に直接接触する温度センサ32を利用して判断されるため、更に効率的な画像形成装置となる。
尚、上記の実施の形態では、温度検出手段としてプレスローラの表面に接触して設置された温度センサを利用してプレスローラの表面温度を検出しているが、プレスローラの表面温度に関連して検出することができれば、プレスローラの近傍に配置された温度センサを利用して検出してもよい。又、プレスローラが断熱壁で囲まれている場合の断熱壁内温度等、他の温度を利用して間接的にヒートローラの表面温度を検出してもよい。
又、上記の実施の形態では、装置が温まっていない場合にモータが停止する時機に合わせてヒートローラの設定温度が定着温度から待機温度に切り替えられているが、PDSがオフとなる時機から所定時間経過していれば、他の時機に切り替えてもよい。
10 画像形成装置
27 ヒートローラ
28 プレスローラ
29 ヒータ
32 温度センサ
33 PDS
34 モータ
27 ヒートローラ
28 プレスローラ
29 ヒータ
32 温度センサ
33 PDS
34 モータ
Claims (3)
- 記録紙を加熱及び加圧して前記記録紙に転写されたトナー像を定着させることにより画像形成処理が行われる画像形成装置であって、
ヒートローラと、
前記ヒートローラに内蔵され、前記ヒートローラに熱を供給するヒータと、
前記ヒートローラに接触して設置されるプレスローラと、
前記ヒートローラ及び前記プレスローラの前記記録紙の排出側に設置され、前記記録紙の通過を検出する記録紙排出センサと、
前記プレスローラの表面温度を検出する温度検出手段と、
前記検出された表面温度が所定温度より高い場合に、一連の前記画像形成処理において最後の前記記録紙が通過して前記記録紙排出センサがオフとなる第1時機に合わせて、前記ヒートローラの設定温度を定着温度から待機温度に切り替える第1制御手段と、
前記検出された表面温度が前記所定温度より低い場合に、前記第1時機から所定時間経過後に前記設定温度を前記定着温度から前記待機温度に切り替える第2制御手段とを備えた、画像形成装置。 - 前記ヒートローラ及び前記プレスローラを回転させるモータを更に備え、
前記第2制御手段は、前記第1時機の後前記モータが停止する第2時機に合わせて、前記設定温度を前記定着温度から前記待機温度に切り替える、請求項1記載の画像形成装置。 - 前記プレスローラの表面に接触して設置される温度センサを更に備え、
前記温度検出手段は、前記温度センサにより前記プレスローラの表面から直接に前記表面温度を検出する、請求項1又は請求項2記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007239294A JP2009069605A (ja) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007239294A JP2009069605A (ja) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009069605A true JP2009069605A (ja) | 2009-04-02 |
Family
ID=40605912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007239294A Pending JP2009069605A (ja) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009069605A (ja) |
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2007
- 2007-09-14 JP JP2007239294A patent/JP2009069605A/ja active Pending
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