JP2021189272A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置の内部機器を管理・制御するため、外気検知温度を使用して環境温度を推定する環境温度推定手段を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having an environmental temperature estimating means for estimating an environmental temperature using an outside air detection temperature in order to manage and control an internal device of the image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置は、内部機器を管理・制御するため、環境温度検知センサを備える。この環境温度検知センサで検知された外気検知温度に基づいて、現像、転写、定着などの電子写真プロセスのプロセス条件が補正される。 The electrophotographic image forming apparatus is equipped with an environmental temperature detection sensor in order to manage and control internal equipment. Based on the outside air detection temperature detected by this environmental temperature detection sensor, the process conditions of the electrophotographic process such as development, transfer, and fixing are corrected.
環境温度検知センサは、できるだけ環境温度に近い温度を検知するため、冷却用外気の引込みダクト入口など外気に直接触れる場所に設置される。しかし、小型の画像形成装置などでは、そのような設置場所であっても機内熱の影響を完全に排除するのが難しい。 The environmental temperature detection sensor is installed in a place where it comes into direct contact with the outside air, such as the entrance of a cooling outside air intake duct, in order to detect a temperature as close to the environment temperature as possible. However, with a small image forming apparatus or the like, it is difficult to completely eliminate the influence of the heat inside the machine even in such an installation place.
このため、環境温度検知センサが機内熱の影響を受けることがあり、低温環境であるにもかかわらず常温、高温と誤検知することがあった。このような誤検知が発生すると適切な定着温度補正が行えず、定着不良などの画質不良が発生する。そこで、従来の画像形成装置は外気検知温度を補正することで、機内熱の影響を軽減して実際の環境温度を推定する環境温度推定手段を備える（特許文献１、２参照）。
For this reason, the environmental temperature detection sensor may be affected by the heat inside the machine, and may be erroneously detected as normal temperature or high temperature even in a low temperature environment. When such an erroneous detection occurs, appropriate fixing temperature correction cannot be performed, and image quality defects such as fixing defects occur. Therefore, the conventional image forming apparatus is provided with an environmental temperature estimation means for estimating the actual environmental temperature by reducing the influence of the heat inside the machine by correcting the outside air detection temperature (see
しかしながら、特許文献１、２に開示されている環境温度推定手段でも、画像形成装置の稼働状態・非稼働状態が混在する場合は適正な温度補正ができない。詳しくは、１）環境温度が変化する場合、及び、稼働状態（立ち上げ、待機、印字など制御している状態）、非稼働状態（電源ＯＦＦ，スリープ状態など制御をオフしている状態）の時間ばらつきがある場合、適正な温度補正を行うことができない。２）また長時間待機動作が持続するような場合も、適正な温度補正を行うことができない。従来の環境温度推定手段はこのような課題があった。
However, even with the environmental temperature estimation means disclosed in
本発明の目的は、画像形成装置の稼働状態・非稼働状態が混在する場合でも適正な温度補正を可能にすることにある。 An object of the present invention is to enable appropriate temperature correction even when an operating state and a non-operating state of an image forming apparatus coexist.
前記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、環境温度検知センサで検知された外気検知温度Ｔｄを使用して環境温度を推定する環境温度推定手段を有する画像形成装置において、前記環境温度推定手段は、前記画像形成装置が稼働状態を継続する第１の経過時間Ｔｏｎに基づいて当該第１の経過時間Ｔｏｎの増大に比例する第１の環境温度補正分を演算すると共に、前記画像形成装置が非稼働状態を継続する第２の経過時間Ｔｏｆｆに基づいて当該第２の経過時間Ｔｏｆｆの増大に反比例する第２の環境温度補正分を演算し、前記稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われる立ち上げ、待機、印字動作の状態であり、前記非稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われない電源オフ又は省電力状態であり、前記第１の環境温度補正分は、所定の飽和温度上昇量Ｚ０を上限値とし、前記第１の環境温度補正分および前記第２の環境温度補正分から算出される環境温度補正量Ｚを使用して、環境温度推定値Ｔｐを次式（１）に基づいて算定することを特徴とする。
Ｔｐ＝Ｔｄ−Ｚ ・・・（１）
In order to solve the above-mentioned problems, the image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus having an environmental temperature estimating means for estimating an environmental temperature using an outside air detection temperature Td detected by an environmental temperature detecting sensor. The estimation means calculates a first environmental temperature correction portion proportional to an increase in the first elapsed time Ton based on the first elapsed time Ton in which the image forming apparatus continues to operate, and forms the image. Based on the second elapsed time Toff in which the device continues to be in the non-operating state, a second environmental temperature compensation amount that is inversely proportional to the increase in the second elapsed time Toff is calculated, and the operating state is the image forming apparatus. It is a state of start-up, standby, and printing in which the heater of the fixing device is controlled, and the non-operating state is a power-off or power saving state in which the heater of the fixing device of the image forming device is not controlled. The first environmental temperature correction amount has an upper limit value of a predetermined saturation temperature increase amount Z0, and the environmental temperature correction amount Z calculated from the first environmental temperature correction amount and the second environmental temperature correction amount. Is characterized by calculating the environmental temperature estimated value Tp based on the following equation (1).
Tp = Td-Z ... (1)
本発明によれば、画像形成装置の稼働状態・非稼働状態が混在する場合でも適正な温度補正が可能になる。 According to the present invention, appropriate temperature correction is possible even when the operating state and the non-operating state of the image forming apparatus coexist.
以下、本発明の実施形態に係る冷却装置と、当該冷却装置を使用した定着装置及び画像形成装置（レーザプリンタ）について図面を参照して説明する。レーザプリンタは画像形成装置の一例であり、当該画像形成装置はレーザプリンタに限定されないことは勿論である。すなわち、画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、及びインクジェット記録装置のいずれか一つ、またはこれらの少なくとも２つ以上を組み合わせた複合機として構成することも可能である。 Hereinafter, the cooling device according to the embodiment of the present invention, the fixing device using the cooling device, and the image forming device (laser printer) will be described with reference to the drawings. The laser printer is an example of an image forming apparatus, and it goes without saying that the image forming apparatus is not limited to the laser printer. That is, the image forming apparatus can be configured as any one of a copying machine, a facsimile, a printer, a printing machine, and an inkjet recording device, or a multifunction device in which at least two or more of these are combined.
なお、各図中の同一または相当する部分には同一の符号を付し、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。また各構成部品の説明にある寸法、材質、形状、その相対配置などは例示であって、特に特定的な記載がない限りこの発明の範囲をそれらに限定する趣旨ではない。 The same or corresponding parts in each figure are designated by the same reference numerals, and the duplicated description thereof will be appropriately simplified or omitted. Further, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements thereof, etc. in the description of each component are examples, and the scope of the present invention is not intended to be limited thereto unless otherwise specified.
以下の実施形態では「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙（用紙）に限定されない。「記録媒体」は紙（用紙）だけでなくＯＨＰシートや布帛、金属シート、プラスチックフィルム、或いは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。 In the following embodiments, the "recording medium" is described as "paper", but the "recording medium" is not limited to paper (paper). The "recording medium" includes not only paper (paper) but also transparencies, fabrics, metal sheets, plastic films, and prepreg sheets in which carbon fibers are preliminarily impregnated with resin.
現像剤やインクを付着させることができる媒体、記録紙、記録シートと称されるものも、すべて「記録媒体」に含まれる。また「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。 A medium to which a developer or ink can be attached, a recording paper, and a recording sheet are all included in the "recording medium". In addition to plain paper, "paper" also includes thick paper, postcards, envelopes, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, and the like.
また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字や図形等の画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の模様を媒体に付与することも意味する。 Further, the "image formation" used in the following description means not only imparting an image such as characters or figures to the medium, but also imparting a pattern such as a pattern to the medium.
（レーザプリンタの構成）
図１Ａは、本発明の画像形成装置１００の一実施形態としてのカラーレーザプリンタの構成を概略的に示す構成図である。また図１Ｂは当該カラーレーザプリンタの原理を単純化して図示する。
(Laser printer configuration)
FIG. 1A is a configuration diagram schematically showing a configuration of a color laser printer as an embodiment of the
画像形成装置１００は、画像形成手段としての４つのプロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを備える。これらプロセスユニットは、カラー画像の色分解成分に対応するブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像剤によって画像を形成する。
The
各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、互いに異なる色の未使用トナーを収容したトナーボトル６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃを有する以外は、同様の構成となっている。このため、１つのプロセスユニット１Ｋの構成を以下に説明し、他のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの説明を省略する。
Each
プロセスユニット１Ｋは、像担持体２Ｋ（例えば感光体ドラム）と、ドラムクリーニング装置３Ｋと、除電装置を有している。プロセスユニット１Ｋはさらに、像担持体の表面を一様帯電する帯電手段としての帯電装置４Ｋと、像担持体上に形成された静電潜像の可視像処理を行う現像手段としての現像装置５Ｋ等を有している。そして、プロセスユニット１Ｋは、画像形成装置１００の本体に対して着脱自在に装着され、消耗部品を同時に交換可能となっている。
The
露光器７は、この画像形成装置１００に設置された各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの上方に配設されている。そして、この露光器７は、画像情報に応じた書き込み走査、すなわち、画像データに基づいてレーザダイオードからレーザ光Ｌをミラー７ａで反射して像担持体２Ｋに照射するように構成されている。
The
転写装置１５は、この実施形態では各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの下方に配設されている。この転写装置１５は図１Ｂの転写部ＴＭに対応する。一次転写ローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃは、各像担持体２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃに対向して中間転写ベルト１６に当接して配置されている。
In this embodiment, the
中間転写ベルト１６は、各一次転写ローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、駆動ローラ１８、従動ローラ１７に掛け渡された状態で循環走行するようになっている。二次転写ローラ２０は、駆動ローラ１８に対向し中間転写ベルト１６に当接して配置されている。なお、像担持体２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃが各色の第１の像担持体とすれば、中間転写ベルト１６はそれらの像を合成した第２の像担持体である。
The
ベルトクリーニング装置２１は、中間転写ベルト１６の走行方向において、二次転写ローラ２０より下流側に設置されている。また、クリーニングバックアップローラが中間転写ベルト１６に対してベルトクリーニング装置２１と反対側に設置されている。
The
用紙Ｐを積載するトレイを有する用紙給送装置２００は、画像形成装置１００の下方に設置されている。この用紙給送装置２００は記録媒体供給部を構成するもので、記録媒体としての多数枚の用紙Ｐを束状で収容可能であり、用紙Ｐの搬送手段としての給紙ローラ６０やローラ対２１０と共にユニット化されている。
The
用紙給送装置２００は用紙の補給等のために、画像形成装置１００の本体に対して挿脱可能とされている。給紙ローラ６０とローラ対２１０は用紙給送装置２００の上方に配置され、用紙給送装置２００の最上位の用紙Ｐを給紙路３２に向けて搬送するようになっている。
The
分離搬送手段としてのレジストローラ対２５０は、二次転写ローラ２０の搬送方向直近上流側に配置され、用紙給送装置２００から給紙された用紙Ｐを一旦停止させることができる。この一旦停止により用紙Ｐの先端側に弛みが形成されて用紙Ｐの斜行（スキュー）が修正される。
The resist
レジストローラ対２５０の搬送方向直近上流側にはレジストセンサ３１が配設され、このレジストセンサ３１によって用紙先端部分の通過が検知されるようになっている。レジストセンサ３１が用紙先端部分の通過を検知した後、所定時間が経過すると、当該用紙はレジストローラ対２５０に突き当てられて一旦停止する。
A resist
用紙給送装置２００の下流端には、ローラ対２１０から右側に搬送された用紙を上方に向けて搬送するための搬送ローラ２４０が配設されている。図１Ａに示すように、搬送ローラ２４０は用紙を上方のレジストローラ対２５０へ向けて搬送する。
At the downstream end of the
ローラ対２１０は上下一対のローラで構成されている。当該ローラ対２１０はＦＲＲ分離方式またはＦＲ分離方式とすることができる。
The
ＦＲＲ分離方式は、駆動軸によりトルクリミッタを介して反給紙方向に一定量のトルクを印加された分離ローラ（戻しローラ）を給送ローラに圧接させてローラ間のニップで用紙を分離する。ＦＲ分離方式は、トルクリミッタを介して固定軸に支持された分離ローラ（摩擦ローラ）を給送ローラに圧接させてローラ間のニップで用紙を分離する。 In the FRR separation method, a separation roller (return roller) to which a constant amount of torque is applied in the counterfeeding direction via a torque limiter by a drive shaft is pressed against a feed roller to separate paper by a nip between the rollers. In the FR separation method, a separation roller (friction roller) supported by a fixed shaft is pressed against a feed roller via a torque limiter, and paper is separated by a nip between the rollers.
この実施形態ではローラ対２１０をＦＲＲ分離方式で構成している。すなわち、ローラ対２１０は、用紙をマシン内部に搬送する上側の給送ローラ２２０と、この給送ローラ２２０と逆方向にトルクリミッタを介して駆動軸により駆動力を与えられる下側の分離ローラ２３０で構成されている。
In this embodiment, the
分離ローラ２３０は給送ローラ２２０に向けてバネ等の付勢手段で付勢されている。なお、前記給紙ローラ６０は、給送ローラ２２０の駆動力をクラッチ手段を介して伝達することで図１Ａで左回転するようになっている。
The
レジストローラ対２５０に突き当てられて先端部に弛みが形成された用紙Ｐは、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせ、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８との二次転写ニップ（図１Ｂでは転写ニップＮ）に送り出される。そして、送り出された用紙Ｐは、二次転写ニップにおいて印加されたバイアスによって、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー像が所望の転写位置に高精度に静電的に転写されるようになっている。
The paper P, which is abutted against the resist
転写後搬送路３３は、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８の二次転写ニップの上方に配設されている。定着装置３００は、転写後搬送路３３の上端近傍に設置されている。
The
定着装置３００は、発熱部材を内包する加熱部材としての定着ローラ３１０と、この定着ローラ３１０に対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧部材としての加圧ローラ３２０を備えている。定着装置３００は各種の型式が可能である。
The fixing
定着後搬送路３５は、定着装置３００の上方に配設され、定着後搬送路３５の上端で、排紙路３６と反転搬送路４１に分岐している。この分岐部に切り替え部材４２が配置され、切り替え部材４２はその揺動軸４２ａを軸として揺動するようになっている。また排紙路３６の開口端近傍には排紙ローラ対３７が配設されている。
The
反転搬送路４１は、分岐部と反対側の他端で給紙路３２に合流している。そして、反転搬送路４１の途中には、反転搬送ローラ対４３が配設されている。排紙トレイ４４は、画像形成装置１００の上部に、画像形成装置１００の内側方向に凹形状を形成して、設置されている。
The
粉体収容器１０（例えばトナー収容器）は、転写装置１５と用紙給送装置２００の間に配置されている。そして、粉体収容器１０は、画像形成装置１００の本体に対して着脱自在に装着されている。
The powder container 10 (for example, a toner container) is arranged between the
本実施形態の画像形成装置１００は、転写紙搬送の関係により、給紙ローラ６０から二次転写ローラ２０までの所定の距離が必要である。そして、この距離に生じたデッドスペースに粉体収容器１０を設置し、レーザプリンタ全体の小型化を図っている。
The
転写カバー８は、用紙給送装置２００の上部で、用紙給送装置２００の引出方向正面に設置されている。そして、この転写カバー８を開くことで、画像形成装置１００の内部を点検可能にしている。転写カバー８には、手差し給紙用の手差し給紙ローラ４５、及び手差し給紙用の手差しトレイ４６が設置されている。
The
次に、前述した画像形成装置１００の原理図を図１Ｂで説明する。画像形成装置１００は像担持体２（例えば感光体ドラム）と、ドラムクリーニング装置３を有している。また像担持体の表面を一様帯電する帯電手段としての帯電装置４と、像担持体上に形成された静電潜像の可視像処理を行う現像装置５と、像担持体２の下方に配設された転写手段ＴＭと、除電装置等を有する。
Next, the principle diagram of the
露光器７は像担持体２の上方に配設されている。この露光器７は、画像情報に応じた書き込み走査、すなわち、画像データに基づいてレーザダイオードからのレーザ光Ｌｂをミラー７ａで反射して像担持体２に照射する。
The
用紙Ｐを積載するトレイを有する用紙給送装置２００は、画像形成装置１００の下方に設置されている。この用紙給送装置２００は記録媒体としての多数枚の用紙Ｐを束状で収容可能であり、用紙Ｐの搬送手段としての給紙ローラ６０と共にユニット化される。
The
給紙ローラ６０の下流側に、分離搬送手段としてのレジストローラ対２５０が配設されている。用紙給送装置２００から給紙された用紙Ｐをレジストローラ対２５０で一旦停止させる。この一旦停止により用紙Ｐの先端側に弛みが形成されて用紙Ｐの斜行（スキュー）が修正される。
A resist
レジストローラ対２５０に突き当てられて先端部に弛みが形成された用紙Ｐは、像担持体２上のトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせて転写手段ＴＭの転写ニップＮに送り出される。そして、送り出された用紙Ｐは、転写ニップＮにおいて印加されたバイアスによって像担持体２上のトナー像が所望の転写位置に静電的に転写されるようになっている。
The paper P, which is abutted against the resist
転写ニップＮの下流側に定着装置３００が配設されている。定着装置３００はヒータで加熱される定着ローラ３１０と、この定着ローラ３１０に対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３２０を備えている。
A fixing
（レーザプリンタの作動）
次に、本実施形態に係るレーザプリンタの基本的動作について図１Ａを参照して以下に説明する。最初に、片面印刷を行う場合について説明する。
(Laser printer operation)
Next, the basic operation of the laser printer according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. 1A. First, a case of performing single-sided printing will be described.
給紙ローラ６０は、図１Ａに示すように、画像形成装置１００の制御部からの給紙信号によって回転する。そして、給紙ローラ６０は、用紙給送装置２００に積載された束状用紙Ｐの最上位の用紙のみを分離し、給紙路３２へ送り出す。
As shown in FIG. 1A, the
給紙ローラ６０およびローラ対２１０によって送り出された用紙Ｐは、その先端がレジストローラ対２５０のニップに到達すると、弛みを形成し、その状態で待機する。そして、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー画像をこの用紙Ｐに転写する最適なタイミング（同期）を図ると共に、用紙Ｐの先端スキューを補正する。
When the tip of the paper P fed by the
手差しによる給紙の場合は、手差しトレイ４６に積載された束状用紙が、最上位の用紙から一枚ずつ手差し給紙ローラ４５によって反転搬送路４１の一部を通り、レジストローラ対２５０のニップまで搬送される。以後の動作は用紙給送装置２００からの給紙と同一である。
In the case of manual paper feeding, the bundled paper loaded on the
ここで、作像動作については、１つのプロセスユニット１Ｋを説明し、他のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃについてのその説明を省略する。まず、帯電装置４Ｋは、像担持体２Ｋの表面を高電位に均一に帯電する。そして、露光器７は、画像データに基づいたレーザ光Ｌを像担持体２Ｋの表面に照射する。
Here, regarding the image-creating operation, one
レーザ光Ｌが照射された像担持体２Ｋの表面は、照射された部分の電位が低下して、静電潜像を形成する。現像装置５Ｋは、トナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体を有し、トナーボトル６Ｋから供給された未使用のブラックトナーを、現像剤担持体を介して、静電潜像が形成された像担持体２Ｋの表面部分に転移させる。
On the surface of the
トナーが転移した像担持体２Ｋは、その表面にブラックトナー画像を形成（現像）する。そして、像担持体２Ｋ上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１６に転写する。
The
ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写行程を経た後の像担持体２Ｋの表面に付着している残留トナーを除去する。除去された残留トナーは、廃トナー搬送手段によって、プロセスユニット１Ｋ内にある廃トナー収容部へ送られ回収される。また、除電装置は、クリーニング装置３Ｋによって残留トナーが除去された像担持体２Ｋの残留電荷を除電する。
The
各色のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにおいても、同様にして像担持体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ上にトナー画像を形成し、各色トナー画像が重なり合うように中間転写ベルト１６に転写する。
Also in the
各色トナー画像が重なり合うように転写された中間転写ベルト１６は、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８の二次転写ニップまで走行する。一方、レジストローラ対２５０は、それに突き当てられた用紙を所定のタイミングで挟み込んで回転し、中間転写ベルト１６上に重畳転写して形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせて、二次転写ローラ２０の二次転写ニップまで搬送する。このようにして、中間転写ベルト１６上のトナー画像をレジストローラ対２５０によって送り出された用紙Ｐに転写する。
The
トナー画像が転写された用紙Ｐは、転写後搬送路３３を通って定着装置３００へと搬送される。そして、定着装置３００に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０によって挟まれ、加熱・加圧することで未定着トナー画像が用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着装置３００から定着後搬送路３５へ送り出される。
The paper P on which the toner image is transferred is transferred to the
切り替え部材４２は、定着装置３００から用紙Ｐが送り出されたタイミングでは、図１Ａの実線で示すように定着後搬送路３５の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置３００から送り出された用紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由して排紙路３６へ送り出される。排紙ローラ対３７は、排紙路３６へ送り出された用紙Ｐを挟み込み、回転駆動することで排紙トレイ４４に排出することで片面印刷を終了する。
The switching
次に、両面印刷を行う場合について説明する。片面印刷の場合と同様に、定着装置３００は用紙Ｐを排紙路３６へ送り出す。そして、両面印刷を行う場合、排紙ローラ対３７は、回転駆動によって用紙Ｐの一部を画像形成装置１００外に搬送する。
Next, a case of performing double-sided printing will be described. As in the case of single-sided printing, the fixing
そして、用紙Ｐの後端が、排紙路３６を通過すると、切り替え部材４２は、図１Ａの点線で示すように揺動軸４２ａを軸として揺動し、定着後搬送路３５の上端を閉鎖する。この定着後搬送路３５の上端の閉鎖とほぼ同時に、排紙ローラ対３７は、用紙Ｐを画像形成装置１００外へ搬送する方向と逆の方向に回転し、反転搬送路４１へ用紙Ｐを送り出す。
Then, when the rear end of the paper P passes through the
反転搬送路４１へ送り出された用紙Ｐは、反転搬送ローラ対４３を経て、レジストローラ対２５０に至る。そして、レジストローラ対２５０は、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー画像を用紙Ｐのトナー画像未転写面に転写する最適なタイミング（同期）を図り、用紙Ｐを二次転写ニップへ送り出す。
The paper P sent out to the reversing
そして、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８は、用紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に用紙Ｐのトナー画像未転写面（裏面）にトナー画像を転写する。そして、トナー画像が転写された用紙Ｐは、転写後搬送路３３を通って定着装置３００へと搬送される。
Then, the
定着装置３００は、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０によって、搬送された用紙Ｐを挟み、加熱・加圧することで未定着トナー画像を用紙Ｐの裏面に定着する。このようにして、表裏両面にトナー画像が定着された用紙Ｐは、定着装置３００から定着後搬送路３５へ送り出される。
The fixing
切り替え部材４２は、定着装置３００から用紙Ｐが送り出されたタイミングでは、図１Ａの実線で示すように定着後搬送路３５の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置３００から送り出された用紙Ｐは、定着搬送路を経由して排紙路３６へ送り出される。排紙ローラ対３７は、排紙路３６へ送り出された用紙Ｐを挟み、回転駆動し排紙トレイ４４に排出することで両面印刷を終了する。
The switching
中間転写ベルト１６上のトナー画像を用紙Ｐに転写した後、中間転写ベルト１６上には残留トナーが付着している。ベルトクリーニング装置２１は、この残留トナーを中間転写ベルト１６から除去する。また、中間転写ベルト１６から除去されたトナーは、廃トナー搬送手段によって、粉体収容器１０へと搬送され、粉体収容器１０内に回収される。
After the toner image on the
（環境温度推定手段の第１実施形態）
図１Ｃは、画像形成装置１００内の環境温度検知センサＴＨの配置例を示す。画像形成装置１００の機内には気流導入部４００が配設され、この気流導入部４００で導入した外気で定着装置３００などの内部機器が冷却される。定着装置３００で定着された用紙は定着後搬送路３５を搬送される。
(First Embodiment of Environmental Temperature Estimating Means)
FIG. 1C shows an arrangement example of the environmental temperature detection sensor TH in the
気流導入部４００の周辺に環境温度検知センサＴＨが設けられ、この環境温度検知センサＴＨによって環境温度（外気温度）が検知される。環境温度検知センサＴＨは定着装置３００から離れた位置に設けられるが、定着装置３００の発熱による温度上昇の影響を完全に除去するのは困難であり、環境温度検知センサＴＨの温度が環境温度（外気温度）以上に上昇することがある。
An environmental temperature detection sensor TH is provided around the air
以下、図２Ａ〜図１０Ｂを参照して、環境温度検知センサＴＨから得られる外気検知温度Ｔｄと、画像形成装置１００の状態を考慮した環境温度推定手段（方法）の第１実施形態を説明する。なお、当該環境温度推定手段は、画像形成装置１００の機能を統括制御するコントローラで構成される。コントローラは、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータで構成することができ、このマイクロコンピュータで環境温度推定方法が実行される。
Hereinafter, with reference to FIGS. 2A to 10B, a first embodiment of the environmental temperature estimation means (method) in consideration of the outside air detection temperature Td obtained from the environmental temperature detection sensor TH and the state of the
画像形成装置１００の状態（稼働状態・非稼働状態）と環境温度推定値Ｔｐの関係グラフを図２Ａに示す。また、画像形成装置１００の稼働状態（印字状態・待機状態）と環境温度推定値Ｔｐの関係グラフを図２Ｂに示す。図２Ｂでは、環境温度一定条件で稼働、非稼働を繰り返す画像形成装置の動作例と、その時の外気検知温度Ｔｄを示す。ここで「非稼働」は、電源ＯＦＦ，スリープ状態（省電力モード）など、画像形成装置（除くコントローラ部）に電力が投入されない状態を示す。また「稼働」は、立ち上げ動作、待機動作、印字動作など、画像形成装置（除くコントローラ部）に電力が投入される状態を示す。
FIG. 2A shows a graph showing the relationship between the state (operating state / non-operating state) of the
画像形成装置１００の現像、転写、定着などの電子写真プロセスのプロセス条件は、外気検知温度Ｔｄに即して補正するのではなく、機内熱の影響を軽減するため、外気検知温度Ｔｄと画像形成装置１００の状態を考慮して求めた図２Ａ、図２Ｂの環境温度推定値Ｔｐに基づいて補正される。図中の外気検知温度Ｔｄを、後述の補正量Ｚで補正（減算）することで環境温度推定値Ｔｐが得られる。
The process conditions of the electrophotographic process such as development, transfer, and fixing of the
図３Ａは環境温度一定条件（２２℃環境）で稼働（待機持続３．５時間）の場合の環境温度検知センサＴＨの検知温度上昇を示し、図３Ｂは環境温度一定条件で３．５時間待機後、非稼働（電源ＯＦＦ２時間）の場合の環境温度検知センサＴＨの検知温度低下を示す。 FIG. 3A shows an increase in the detection temperature of the environmental temperature detection sensor TH when operating under constant environmental temperature conditions (22 ° C. environment) (standby duration 3.5 hours), and FIG. 3B shows standby for 3.5 hours under constant environmental temperature conditions. After that, the detection temperature drop of the environmental temperature detection sensor TH in the case of non-operation (power off for 2 hours) is shown.
稼働状態では定着装置３００のヒータ制御と電力消費があるので、図３Ａのように外気検知温度Ｔｄが上昇するが、所定経過時間後は温度上昇が飽和するので、後述の飽和温度上昇量Ｚ０を超えることはない。
Since there is heater control and power consumption of the fixing
また、非稼働状態では定着装置３００のヒータ制御と電力消費がないので、図３Ｂのように外気検知温度Ｔｄが時間ともに環境温度に向かって降下するが、後述するように非稼働から６時間を経過すると温度低下が止まる。
Further, since there is no heater control and power consumption of the fixing
本発明実施形態では、上記の特性より、外気検知温度Ｔｄを以下の数１のように補正量Ｚで補正することで環境温度推定値Ｔｐを得る。
次に、稼働時の補正量Ｚｏｎと非稼働時の補正量Ｚｏｆｆの決定方法について説明する。
（Ａ）稼働時の補正量Ｚｏｎの決定方法
稼働時としては、図３Ａに示した待機持続時と、印字時がある。待機持続時は、図３Ａに示したように外気検知温度が上昇し、時間Ｔｓａｔ経過（例えば１５０ｍｉｎ）で飽和する（飽和温度上昇量Ｚ０＝例えば６℃程度）。
Next, a method of determining the correction amount Zon during operation and the correction amount Zoff during non-operation will be described.
(A) Method for determining the correction amount Zon during operation The operating time includes the standby time shown in FIG. 3A and the printing time. When the standby is sustained, the outside air detection temperature rises as shown in FIG. 3A and saturates after a lapse of time Tsat (for example, 150 min) (saturation temperature rise amount Z0 = for example, about 6 ° C.).
一方、印字時の外気検知温度Ｔｄの時間変化を図４Ａ−図５Ｂに示す。図４Ａは熱間状態での片面印字、図４Ｂは熱間状態での両面印字、図５Ａは冷間状態での片面印字、図５Ｂは冷間状態での両面印字の結果を示している。図５Ｂの冷間状態では外気検知温度Ｔｄの上昇はみられるが、図４Ａ−図５Ａのいずれも外気検知温度Ｔｄの上昇はみられない。特に、図４Ｂのように、待機で温度上昇した後の熱間時は、両面印刷を行っても温度上昇がみられない。 On the other hand, the time change of the outside air detection temperature Td at the time of printing is shown in FIGS. 4A-5B. 4A shows the result of single-sided printing in a hot state, FIG. 4B shows the result of double-sided printing in a hot state, FIG. 5A shows the result of single-sided printing in a cold state, and FIG. 5B shows the result of double-sided printing in a cold state. In the cold state of FIG. 5B, an increase in the outside air detection temperature Td is observed, but no increase in the outside air detection temperature Td is observed in any of FIGS. 4A-5A. In particular, as shown in FIG. 4B, when the temperature is hot after the temperature rises in standby mode, the temperature does not rise even if double-sided printing is performed.
以上より、数１（Ｔｐ＝Ｔｄ−Ｚ）の補正量Ｚｏｎ、Ｚｏｆｆは以下のように求める。稼働時は、待機持続で外気検知温度Ｔｄが上昇し、時間Ｔｓａｔ経過（例えば１ｈｒ）で飽和する（飽和温度上昇量Ｚ０＝例えば６℃程度）。 From the above, the correction amounts Zone and Zoff of the equation 1 (Tp = Td−Z) are obtained as follows. During operation, the outside air detection temperature Td rises due to continuous standby, and is saturated after a lapse of time Tsat (for example, 1 hr) (saturation temperature rise amount Z0 = for example, about 6 ° C.).
（稼働時の補正比Ｆ１）
これに対して印字時は、機内換気装置がフルに稼働するため温度上昇は少ない（両面３００枚印刷で３℃程度）。そのため、待機持続時に時間に比例して温度上昇する分（Ｔｓａｔ経過で飽和）を以下の数２で補正する。以下の補正量Ｚｏｎが第１の環境温度補正分である。
On the other hand, at the time of printing, the temperature rise is small because the in-flight ventilation system operates at full capacity (about 3 ° C when printing 300 sheets on both sides). Therefore, the amount of temperature rise in proportion to the time (saturated with the passage of Tsat) when the standby is sustained is corrected by the
（非稼働時の補正比Ｆ２）
これに対して非稼働時は、第２の環境温度補正分Ｚｏｆｆは経過時間に反比例して減少する。熱入力がない場合の機内機器の温度変化について考えると、Ｔ：機器の温度、Ｔｉ：機器の初期温度、Ｔａ：環境温度，ｔ：時間、Ｃ：熱時定数として、機器の温度Ｔは以下の理論式である数４で示される。
On the other hand, when not in operation, the second environmental temperature correction Zoff decreases in inverse proportion to the elapsed time. Considering the temperature change of the in-flight equipment when there is no heat input, T: the temperature of the equipment, Ti: the initial temperature of the equipment, Ta: the ambient temperature, t: time, C: the thermal time constant, the temperature T of the equipment is as follows. It is shown by the
ｊ回目の非稼働前の補正量をＺ（ｊ−１）としたとき、ｊ回目非稼働時補正量Ｚ（ｊ）は以下の数５で示される。また補正比Ｆ２は以下の数６で示される。
印字時は、気流導入部４００から外気が機内に取り込まれるため、機内気流により環境温度検知センサＴＨの検知温度上昇が抑制される。以上の結果を基に、印字による外気検知温度Ｔｄの上昇は少ないため、図３Ａに示した待機持続時の外気検知温度Ｔｄの上昇特性を基に、図６Ａのような稼働時の外気検知温度Ｔｄの補正を行うこととした。
At the time of printing, since the outside air is taken into the machine from the air
待機持続時に時間に比例して温度上昇する分（時間Ｔｓａｔ経過で飽和）を補正する。温度補正量の飽和量をＺ０とすると、補正量Ｚ＝補正量飽和値Ｚ０×補正比Ｆ１と表わすことができ、１回目、ｉ回目稼働時補正比Ｆ１（Ｔｏｎ＿１），Ｆ１（Ｔｏｎ＿ｉ）は、前述した（数２）、（数３）で示される。 The amount that the temperature rises in proportion to the time when the standby is sustained (saturated after the time Tsat elapses) is corrected. Assuming that the saturation amount of the temperature correction amount is Z0, the correction amount Z = the correction amount saturation value Z0 × the correction ratio F1 can be expressed. It is shown by (Equation 2) and (Equation 3) described above.
稼働時、非稼働時の補正比の時間関係を図６Ａ、図６Ｂに示す。また非稼働持続時の外気検知温度の補正量の変化を図６Ｃに示す。図６Ｂのように、非稼働時の外気検知温度の補正量が６時間でほぼ０になるので、図６Ｃのように、実条件（熱時定数Ｃ＝１０８００（１／ｓ））で６（ｈｒ）の非稼働持続時の外気検知温度Ｔｄの補正量が１℃未満となる。 The time relationship of the correction ratio during operation and non-operation is shown in FIGS. 6A and 6B. Further, FIG. 6C shows a change in the correction amount of the outside air detection temperature when the non-operation is sustained. As shown in FIG. 6B, the correction amount of the outside air detection temperature during non-operation becomes almost 0 in 6 hours, so that 6 (heat time constant C = 10800 (1 / s)) as shown in FIG. 6C. The correction amount of the outside air detection temperature Td during the non-operation duration of hr) is less than 1 ° C.
このため、６（ｈｒ）以上では、補正量を０としてＦ２＝０とし、環境温度補正をリセットするような動作とした。このように、長い時間で非稼働が持続する場合に、環境温度補正をリセットすることで、環境温度推定のための演算量を低減することができる。 Therefore, at 6 (hr) or more, the correction amount is set to 0, F2 = 0, and the operation is such that the environmental temperature correction is reset. In this way, when the non-operation continues for a long time, the calculation amount for estimating the environmental temperature can be reduced by resetting the environmental temperature compensation.
（稼働・非稼働を繰り返す場合の温度補正）
図７Ａ−図７Ｃは、画像形成装置の稼働・非稼働を複数回繰り返す場合を説明する図であり、図７Ａは、稼働・非稼働を複数回（３回、ｉ＝３）繰り返した後に印刷する状態を示す。図７Ｂは、両面１枚印刷、スリープ移行１分設定、１５分間隔繰り返し４回印刷時の外気検知温度Ｔｄ、外気温度、定着ローラ３１０の長手方向中央温度の時間変化を示すグラフである。
(Temperature compensation when operating / non-operating repeatedly)
7A-7C are diagrams illustrating a case where the operation / non-operation of the image forming apparatus is repeated a plurality of times, and FIG. 7A is printed after repeating the operation / non-operation a plurality of times (3 times, i = 3). Indicates the state to be printed. FIG. 7B is a graph showing changes over time in the outside air detection temperature Td, the outside air temperature, and the longitudinal center temperature of the fixing
定着装置３００が稼働すると定着ローラ３１０の熱が用紙Ｐに奪われるため、稼働・非稼働（スリープ）の繰り返しにより定着ローラ３１０の温度が周期的に変動する。図７Ｃは、１０℃の低温環境一定、稼働持続（１５０枚印刷、６０秒待機の繰り返しで３時間稼働）したときの外気検知温度Ｔｄと環境温度推定値Ｔｐを示すグラフである。
When the fixing
環境温度推定値Ｔｐを必要とするのは、印刷時の現像、転写、定着のプロセス条件を補正するためであり、稼働中における印刷開始時までの稼働経過時間から補正値Ｚを算定する。稼働、非稼働繰り返し時は、図７Ａのような動作になるが、稼働ｎ回、非稼働ｍ回の場合の補正量Ｚは以下の数７で示される。
The environmental temperature estimated value Tp is required to correct the process conditions of development, transfer, and fixing at the time of printing, and the correction value Z is calculated from the elapsed operation time until the start of printing during operation. When the operation and non-operation are repeated, the operation is as shown in FIG. 7A, but the correction amount Z in the case of n times of operation and m times of non-operation is shown by the
このような結果に基づき、環境温度変化時には、数１（Ｔｐ＝Ｔｄ−Ｚ）でＴｄが変化するため、適正な補正量Ｚを減じて、正確な環境温度推定値Ｔｐを算定できる。また、稼働、非稼働を繰り返した場合でも正確な環境温度推定値Ｔｐを算定できる。 Based on such a result, when the environmental temperature changes, Td changes by the equation 1 (Tp = Td−Z), so that an appropriate correction amount Z can be subtracted to calculate an accurate estimated environmental temperature value Tp. In addition, an accurate estimated environmental temperature Tp can be calculated even when the operation and non-operation are repeated.
環境温度推定値Ｔｐの結果を図７Ｃ（低温環境時）と図８（環境温度変化時）に示す。この場合、熱時定数Ｃ＝１０８００（１／ｓ），Ｔｓａｔ＝１，Ｚ０＝６．２℃である。定着温度補正では、図７Ｃにおいて、１５℃以下を低温と判断して温度加算する制御を行う。また図８において、２７℃以上を高温と判断して温度減算する制御を行う。 The results of the estimated environmental temperature Tp are shown in FIGS. 7C (at the time of low temperature environment) and FIG. 8 (at the time of changing the environmental temperature). In this case, the thermal time constant C = 10800 (1 / s), Tsat = 1, Z0 = 6.2 ° C. In the fixing temperature correction, in FIG. 7C, control is performed in which 15 ° C. or lower is determined to be a low temperature and the temperature is added. Further, in FIG. 8, control is performed in which 27 ° C. or higher is determined to be a high temperature and the temperature is subtracted.
前述した定着の環境温度補正をまとめると、以下の（ａ）〜（ｃ）ようになる。
（ａ）低温環境：外気検知温度＜１５℃ 定着目標温度＝常温定着目標温度＋低温加算（例えば５〜１０℃加算）
（ｂ）常温環境：外気検知温度１６〜２６℃ 定着目標温度＝常温定着目標温度
（ｃ）高温環境：外気検知温度＞２７℃ 定着目標温度＝常温定着目標温度−高温減算（例えば５℃減算）
前記常温定着目標温度は、例えば１５０〜１８０℃の範囲内で設定することができる（以下同様）。
The above-mentioned fixing environmental temperature corrections can be summarized as follows (a) to (c).
(A) Low temperature environment: outside air detection temperature < 15 ° C fixing target temperature = normal temperature fixing target temperature + low temperature addition (for example, 5 to 10 ° C addition)
(B) Room temperature environment: Outside
The normal temperature fixing target temperature can be set, for example, in the range of 150 to 180 ° C. (the same applies hereinafter).
（１）１０℃環境、稼働連続（150s間連続印刷・60s待機3hr，9:00〜12:00）、非稼働（12:00〜13:30）
図７Ｃで補正なしの場合、外気検知温度が１５℃を越える９：４０くらいから定着目標温度の低温加算が入らなくなるが、本実施形態の補正を行うと環境温度推定値Ｔｐが１５℃未満となるため、常に低温加算する制御が入る。１０℃環境で、１５０秒連続印字・６０秒待機動作を３時間繰り返しても、環境温度推定値Ｔｐが１５℃を越えないため、定着目標温度の低温加算がはずれる動作となることを回避できる。
(1) 10 ° C environment, continuous operation (150s continuous printing, 60s standby 3hr, 9:00 to 12:00), non-operation (12:00 to 13:30)
When there is no correction in FIG. 7C, the low temperature addition of the fixing target temperature does not enter from about 9:40 when the outside air detection temperature exceeds 15 ° C. However, when the correction of this embodiment is performed, the estimated environmental temperature Tp is less than 15 ° C. Therefore, there is always control to add low temperature. Even if the continuous printing for 150 seconds and the standby operation for 60 seconds are repeated for 3 hours in an environment of 10 ° C., the estimated environmental temperature Tp does not exceed 15 ° C., so that it is possible to avoid the operation in which the low temperature addition of the fixing target temperature is deviated.
（２）環境温度急激変化（６℃〜２３℃まで４ｈｒ変化、１０℃時点で稼働開始、稼働（６ｐ印刷）・非稼働（スリープ６０ｓ）繰り返し）
図８は、外気温度急激変化時（６℃〜２３℃まで４ｈｒ変化）の外気温度推定結果の例示であって、外気温度変化時において、稼働・非稼働が混在する時の補正前後の外気検知温度Ｔｄの変化グラフである。前提条件として：
（ａ）６℃〜１０℃まで２ｈｒ変化（非稼働状態，図８の7:00〜9:00）、
（ｂ）１０℃時点で稼働開始、稼働（６ｐ印刷）・非稼働（スリープ６０ｓ）繰り返し（図８の9:00〜14:00）を行った。
(2) Sudden change in environmental temperature (4hr change from 6 ° C to 23 ° C, operation start at 10 ° C, operation (6p printing) / non-operation (sleep 60s) repeated)
FIG. 8 is an example of the outside air temperature estimation result when the outside air temperature suddenly changes (changes by 4 hours from 6 ° C to 23 ° C), and when the outside air temperature changes, the outside air is detected before and after the correction when both operation and non-operation are mixed. It is a change graph of temperature Td. As a prerequisite:
(A) 2 hr change from 6 ° C to 10 ° C (non-operating state, 7: 00-9: 00 in Fig. 8),
(B) The operation was started at 10 ° C., and the operation (6p printing) and non-operation (sleep 60s) were repeated (9:00 to 14:00 in FIG. 8).
図８のように外気温度急激変化時にも、外気検知温度Ｔｄ変化に対応する温度推定ができ、定着目標温度補正などの外気検知温度補正制御が実現できる。例えば、本発明実施形態の温度推定を行わない場合は、１２：００前の時点で外気検知温度Ｔｄが２７℃を越えるため、定着目標温度を下げる高温減算制御が入る。 As shown in FIG. 8, even when the outside air temperature suddenly changes, the temperature can be estimated corresponding to the change in the outside air detection temperature Td, and the outside air detection temperature correction control such as the fixing target temperature correction can be realized. For example, when the temperature of the embodiment of the present invention is not estimated, the outside air detection temperature Td exceeds 27 ° C. before 12:00, so that high temperature subtraction control for lowering the fixing target temperature is performed.
しかし、本発明実施形態の温度推定を行うことで、12:00以降で外気温度が２７℃以上と誤って検知して定着目標温度を下げることを防止できる。なお、印刷１０Ｐ／Ｊ、省電力６０ｓの繰り返しを12:00以降３時間行った場合も、図８と大きな差異はなく高温減算制御は入らなかった。 However, by estimating the temperature of the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the outside air temperature from being erroneously detected as 27 ° C. or higher after 12:00 and lowering the fixing target temperature. Even when printing 10P / J and power saving 60s were repeated for 3 hours after 12:00, there was no significant difference from FIG. 8 and the high temperature subtraction control was not entered.
（フローチャート）
以上述べた環境温度推定方法（外気検知温度補正方法）を、図９のフローチャートで以下説明する。第１回目の電源ＯＮ時（Ｓ１）、保存されている非稼働時間は０である。電源ＯＮ時から稼働時間カウントを開始し（Ｓ２）、印刷受信があった場合は（Ｓ３）、外気検知温度Ｔｄを検知し（Ｓ４）、稼働時間Ｔｏｎ＿１を保存する（Ｓ４）。この稼働時間Ｔｏｎ＿１を基に、環境温度補正量Ｚを算定する（Ｓ５）。外気検知温度Ｔｄと算定補正量Ｚから、環境温度推定値Ｔｐを算定する（Ｓ６）。
(flowchart)
The above-mentioned environmental temperature estimation method (outside air detection temperature correction method) will be described below with reference to the flowchart of FIG. When the power is turned on for the first time (S1), the stored non-operating time is 0. The operation time count is started from the time when the power is turned on (S2), the print reception is received (S3), the outside air detection temperature Td is detected (S4), and the operation time Ton_1 is saved (S4). The environmental temperature correction amount Z is calculated based on this operating time Ton_1 (S5). The estimated environmental temperature Tp is calculated from the outside air detection temperature Td and the calculation correction amount Z (S6).
工程Ａの定着温度（定着目標温度）は、Ｓ６で算定した環境温度推定値Ｔｐの大きさに応じて、以下の（ａ）〜（ｃ）のように３つに分けて補正する。
（ａ）低温環境（Ｓ７，Ｓ８）：環境温度推定値Ｔｐ＜低温しきい値（例えば１５℃）
定着目標温度＝常温定着目標温度＋低温加算（例えば５〜１０℃加算）
（ｂ）常温環境（Ｓ１０，Ｓ１１）：環境温度推定値Ｔｐ：１６〜２６℃
定着目標温度＝常温定着目標温度
（ｃ）高温環境（Ｓ１２）：環境温度推定値Ｔｐ＞高温しきい値（例えば２７℃）
定着目標温度＝常温定着目標温度−高温減算（例えば５℃減算）
The fixing temperature (fixing target temperature) in the step A is corrected by dividing it into three as shown in (a) to (c) below according to the magnitude of the estimated environmental temperature Tp calculated in S6.
(A) Low temperature environment (S7, S8): Environmental temperature estimated value Tp < low temperature threshold value (for example, 15 ° C.)
Fixing target temperature = normal temperature fixing target temperature + low temperature addition (for example, 5 to 10 ° C addition)
(B) Room temperature environment (S10, S11): Environmental temperature estimated value Tp: 16 to 26 ° C.
Fixing target temperature = Room temperature fixing target temperature (c) High temperature environment (S12): Environmental temperature estimated value Tp > High temperature threshold value (for example, 27 ° C)
Fixing target temperature = normal temperature fixing target temperature-high temperature subtraction (for example, 5 ° C subtraction)
非稼働移行時（Ｓ９）、稼働時間カウントを終了し、稼働時間Ｔｏｎ＿ｉ（ｉ回目の稼働の場合、１回目ならｉ＝１）を保存する（Ｓ１３）。同時に、環境温度補正量Ｚを算定し、非稼働時刻を保存する（Ｓ１３）。 At the time of non-operation transition (S9), the operation time count is terminated, and the operation time Ton_i (in the case of the i-th operation, i = 1 for the first operation) is saved (S13). At the same time, the environmental temperature correction amount Z is calculated and the non-operating time is saved (S13).
稼働移行時（Ｓ１４）、稼働開始時刻を記憶し、稼働時間カウントを開始する（Ｓ１５）。同時に、非稼働時間Ｔｏｆｆ＿ｊ（１回目なら、ｊ＝１）を保存し、環境温度補正量Ｚを算定する（Ｓ１５）。 At the time of operation transition (S14), the operation start time is stored and the operation time count is started (S15). At the same time, the non-operating time Toff_j (j = 1 in the case of the first time) is saved, and the environmental temperature correction amount Z is calculated (S15).
稼働中、印刷ありの場合（Ｓ１６）、外気検知温度Ｔｄを検知し、稼働時間Ｔｏｎ＿ｉ＋１（ｉ＋１回目の場合）を保存する（Ｓ１７）。それを基に環境温度補正量Ｚを算定し（Ｓ１７）、同時に、外気検知温度Ｔｄと算定した環境温度補正量Ｚから環境温度推定値Ｔｐを算定する（Ｓ１７）。そして環境温度推定値Ｔｐに対応した定着目標温度補正を前記工程Ａのフローに基づき実施する。 During operation, when there is printing (S16), the outside air detection temperature Td is detected, and the operating time Ton_i + 1 (in the case of the i + 1th time) is saved (S17). Based on this, the environmental temperature correction amount Z is calculated (S17), and at the same time, the environmental temperature estimated value Tp is calculated from the outside air detection temperature Td and the calculated environmental temperature correction amount Z (S17). Then, the fixing target temperature correction corresponding to the estimated environmental temperature value Tp is performed based on the flow of the step A.
以上述べたように、本環境温度推定を行うことで、低温環境で、稼働・非稼働混在動作時も、安定して低温環境の検知がなされ、また、環境温度変化時も、環境室温度変化に追従した温度推定ができ、環境温度に合う環境補正制御を常時行うことが可能になる。 As described above, by performing this environmental temperature estimation, the low temperature environment can be stably detected even during mixed operating / non-operating operation in a low temperature environment, and the temperature of the environment room changes even when the environmental temperature changes. It is possible to estimate the temperature according to the above, and it is possible to constantly perform environmental correction control that matches the environmental temperature.
本発明は、環境温度が変化する場合にも正しい温度検知が行えるように、外気検知温度Ｔｄと補正温度を分けて検知・算定し、その差分から推定温度を算定することにより、環境温度が変化する場合でも、環境温度を正しく推定できる。また、稼働時間（立ち上げ、待機、印字など制御している時間）と、非稼働時間（電源ＯＦＦ，スリープ状態など、制御をオフしている時間）を１区間ずつ、開始・終了の時刻の差から検出し、それに基づき補正温度を算定することで、稼働、非稼働を頻繁に切り替えた時も、当該切り替えを考慮して機内発熱の影響を打ち消すことで環境温度を正確に推定することができる。また、稼働状態として、印字のみでなく、待機、立ち上げの定着ヒータ点灯など全状態を含めることで、長時間待機状態が持続する場合にも、正確に環境温度を推定することができ、定着不良などの画質不良発生を防止することができる。 In the present invention, the ambient temperature changes by detecting and calculating the outside air detection temperature Td and the correction temperature separately and calculating the estimated temperature from the difference so that the correct temperature can be detected even when the environmental temperature changes. Even if this is the case, the environmental temperature can be estimated correctly. In addition, the operating time (time during which control such as startup, standby, and printing) and non-operating time (time during which control is off such as power off and sleep state) are set for each section as the start and end times. By detecting from the difference and calculating the correction temperature based on it, even when the operation and non-operation are frequently switched, the environmental temperature can be estimated accurately by canceling the influence of the heat generation in the machine in consideration of the switching. can. In addition, by including not only printing but also all states such as standby and startup fixing heater lighting as the operating state, the environmental temperature can be accurately estimated even when the standby state continues for a long time, and fixing is possible. It is possible to prevent the occurrence of image quality defects such as defects.
（第２実施形態）
次に、環境温度推定方法の第２実施形態を図１０Ａ、図１０Ｂを参照して説明する。図１０Ａは待機持続時、外気検知温度Ｔｄの上昇量と環境温度との相関関係を示すグラフである。本実施形態は、待機持続時の外気検知温度Ｔｄの上昇飽和量Ｚ０（図２Ａ、図２Ｂ参照）が、外気温度により異なる値を示すため、外気温度により異なる飽和値として算定する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the environmental temperature estimation method will be described with reference to FIGS. 10A and 10B. FIG. 10A is a graph showing the correlation between the amount of increase in the outside air detection temperature Td and the environmental temperature when the standby is sustained. In this embodiment, since the rising saturation amount Z0 (see FIGS. 2A and 2B) of the outside air detection temperature Td during standby duration shows a different value depending on the outside air temperature, it is calculated as a different saturation value depending on the outside air temperature.
定着装置３００の図２Ａ、図２Ｂに示した待機温度を４通りに変えて、待機持続時の外気検知温度Ｔｄの上昇（飽和）量と、外気温度との関係を図１０Ａに示した。４種類の待機温度（１５０℃、１５５℃、１６３℃、１７０℃）に関わらず、外気温度の増大（１０℃→３２℃）とともに、外気検知温度Ｔｄの上昇飽和量は低下する。これは、外気温度と待機温度の温度差が小さくなることによる。
The standby temperature shown in FIGS. 2A and 2B of the fixing
以上のように、複数の待機温度で外気検知温度Ｔｄの上昇飽和量を確認した理由は、印刷速度が速い紙種における印刷生産性を高めるためである。すなわち、印刷速度は紙種により異なるが、印刷速度が速い紙種では定着目標温度が高くなる。そのため、定着目標温度との温度差が小さい高めの待機温度も選択肢として用意することで、印刷要求時から定着温度が所定範囲内に入って印刷可能となるまでの時間を短縮化する。 As described above, the reason for confirming the amount of increase in saturation of the outside air detection temperature Td at a plurality of standby temperatures is to improve the printing productivity of the paper type having a high printing speed. That is, the printing speed differs depending on the paper type, but the fixing target temperature is higher for the paper type having a high printing speed. Therefore, by preparing a high standby temperature with a small temperature difference from the fixing target temperature as an option, it is possible to shorten the time from the time when printing is requested until the fixing temperature falls within a predetermined range and printing becomes possible.
図１０Ｂは、第２実施形態に係る外気検知温度Ｔｄの補正方法（環境温度推定方法）を表すフローチャートである。複数の印刷速度を有する画像形成装置では、印刷速度が低いほど印字時の定着目標温度が下がる。このため、待機温度もそれに対応して低下する。 FIG. 10B is a flowchart showing a correction method (environmental temperature estimation method) of the outside air detection temperature Td according to the second embodiment. In an image forming apparatus having a plurality of printing speeds, the lower the printing speed, the lower the fixing target temperature at the time of printing. Therefore, the standby temperature also decreases correspondingly.
図１０Ａでは、４種類の待機温度（１５０℃、１５５℃、１６３℃、１７０℃）における待機持続時の環境温度検知センサＴＨの検知温度上昇飽和量を示した。待機温度に関わらず、外気温度が上昇すると、検知温度上昇飽和量が低下する傾向がみられる。そこで、環境温度推定値Ｔｐと、待機持続時温度上昇量Ｚ０との関係を以下の数８で示す。
図１０Ａでは、環境温度推定値Ｔｐ（単位：℃）で、数８の直線の勾配はａ＝−０．０３８２、切片はｂ＝６．５９６である。本発明の外気検知温度補正は、数１と数７に基づいて行っているため、数８を考慮すると環境温度推定値Ｔｐは以下の数９のように表せる。
数９で、環境温度推定値Ｔｐが左右両辺にでてくるので、数９からＴｐを算定すると、以下の数１０のように表せる。
ちなみに、ＯＮ回数とＯＦＦ回数が１回の場合（ｎ＝１，ｍ＝１）は、環境温度推定値Ｔｐと待機持続時温度上昇量Ｚ０との関係をＺ０＝ａＴｐ＋ｂで表す場合（ａ、ｂは係数）、環境温度推定値Ｔｐは次式で算定することができる。
前記数１０に基づき外気検知温度Ｔｄ補正を行うことで、外気温度変化時の図１０Ａに示した１０℃〜３２℃環境での、外気温度による待機持続時の外気検知温度Ｔｄ補正量飽和値Ｚ０の差異を正確に補正できる。
By performing the outside air detection temperature Td correction based on the
それにより、定着目標温度の低温、高温環境での補正を、外気温度が、低温閾温度（１５℃）、高温閾温度（２７℃）付近での外気検知温度補正の精度を高めることができ、定着不良などの画質不良の発生を低減することができる。なお、高温減算制御が入る前記高温閾温度は、例えば２５℃〜２７℃の範囲で自由に設定することができる。 As a result, it is possible to improve the accuracy of the correction of the fixing target temperature in a low temperature and high temperature environment, and the accuracy of the outside air detection temperature correction in the vicinity of the low temperature threshold temperature (15 ° C) and the high temperature threshold temperature (27 ° C). It is possible to reduce the occurrence of image quality defects such as fixing defects. The high temperature threshold temperature at which the high temperature subtraction control is applied can be freely set, for example, in the range of 25 ° C. to 27 ° C.
以上述べた本発明の第２実施形態の外気検知温度補正方法のフローチャートを図１０Ｂに示す。図１０ＢのステップＳ１〜１７は図１０のステップＳ１〜１７に対応しているので、ステップＳ１〜１７の説明を省略する。 FIG. 10B shows a flowchart of the outside air detection temperature correction method according to the second embodiment of the present invention described above. Since steps S1 to 17 in FIG. 10B correspond to steps S1 to 17 in FIG. 10, the description of steps S1 to 17 will be omitted.
前記数１０の演算を行うにあたっては、以下の数１２で示すＦ関数を保存することで、数１０の算定を数１３に示すように簡易な演算で行えるため、それに基づくフローを図１０Ｂに示している。
第２実施形態の環境温度推定方法を用いることにより、外気温度が低温閾温度（１５℃）や高温閾温度（２７℃）付近にある場合でも外気検知温度補正の精度を高めて環境温度の推定精度を高めることができ、定着不良などの画質不良の発生を低減することができる。また、前記数１３を使用することで、環境温度推定方法の演算量を低減して演算時間を低減することができる。
By using the environmental temperature estimation method of the second embodiment, even when the outside air temperature is near the low temperature threshold temperature (15 ° C.) or the high temperature threshold temperature (27 ° C.), the accuracy of the outside air detection temperature correction is improved to estimate the environmental temperature. The accuracy can be improved, and the occurrence of image quality defects such as fixing defects can be reduced. Further, by using the
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously modified within the scope of the technical idea described in the claims. ..
1K、1Y、1M、1C：プロセスユニット 2K、2Y、2M、2C：像担持体
3K、3Y、3M、3C：ドラムクリーニング装置 4K、4Y、4M、4C：帯電装置
5K、5Y、5M、5C：現像装置 6K、6Y、6M、6C：トナーボトル
７：露光器 ７ａ：ミラー
８：転写カバー １０：粉体収容器
１５：転写装置 １６：中間転写ベルト
１７：従動ローラ １８：駆動ローラ
19K、19Y、19M、19C：一次転写ローラ ２０：二次転写ローラ
２１：ベルトクリーニング装置 ３１：レジストセンサ
３２：給紙路 ３３：転写後搬送路
３５：定着後搬送路 ３６：排紙路
３７：排紙ローラ対 ４１：反転搬送路
４２：切り替え部材 ４２ａ：揺動軸
４３：反転搬送ローラ対 ４４：排紙トレイ
４５：給紙ローラ ４６：トレイ
６０：給紙ローラ １００：画像形成装置
２００：用紙給送装置 ２１０：ローラ対
２２０：給送ローラ ２３０：分離ローラ
２４０：搬送ローラ ２５０：レジストローラ対
３００：定着装置 ３１０：定着ローラ
３２０：加圧ローラ ４００：気流導入部
Ｌ：レーザ光 Ｎ：転写ニップ
Ｐ：用紙（シート部材） ＴＭ：転写部
ＴＨ：環境温度検知センサ
1K, 1Y, 1M, 1C:
3K, 3Y, 3M, 3C:
5K, 5Y, 5M, 5C:
19K, 19Y, 19M, 19C: Primary transfer roller 20: Secondary transfer roller 21: Belt cleaning device 31: Resist sensor 32: Paper feed path 33: Post-transfer transfer path 35: Post-fixing transfer path 36: Paper discharge path 37: Paper ejection roller vs. 41: Inverting transport path 42: Switching
Claims (15)
前記画像形成装置が稼働状態を継続する第１の経過時間Ｔｏｎに基づいて当該第１の経過時間Ｔｏｎの増大に比例する第１の環境温度補正分を演算すると共に、
前記画像形成装置が非稼働状態を継続する第２の経過時間Ｔｏｆｆに基づいて当該第２の経過時間Ｔｏｆｆの増大に反比例する第２の環境温度補正分を演算し、
前記稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われる立ち上げ、待機、印字動作の状態であり、
前記非稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われない電源オフ又は省電力状態であり、
前記第１の環境温度補正分は、所定の飽和温度上昇量Ｚ０を上限値とし、前記第１の環境温度補正分および前記第２の環境温度補正分から算出される環境温度補正量Ｚを使用して、環境温度推定値Ｔｐを次式（１）に基づいて算定することを特徴とする画像形成装置。
Based on the first elapsed time Ton in which the image forming apparatus continues to operate, the first environmental temperature correction amount proportional to the increase in the first elapsed time Ton is calculated, and at the same time.
Based on the second elapsed time Toff in which the image forming apparatus continues to be inactive, a second environmental temperature correction amount that is inversely proportional to the increase in the second elapsed time Toff is calculated.
The operating state is a state of start-up, standby, and printing in which the heater of the fixing device of the image forming apparatus is controlled.
The non-operating state is a power-off or power-saving state in which the heater of the fixing device of the image forming apparatus is not controlled.
The first environmental temperature correction amount has an upper limit value of a predetermined saturation temperature increase amount Z0, and the environmental temperature correction amount Z calculated from the first environmental temperature correction amount and the second environmental temperature correction amount is used. The image forming apparatus is characterized in that the estimated environmental temperature Tp is calculated based on the following equation (1).
Ｚ＝Ｚ０×Ｆ１（Ｔｏｎ）×Ｆ２（Ｔｏｆｆ）
で算出し、ここで、
Z = Z0 x F1 (Ton) x F2 (Toff)
Calculated in, here,
次回の稼働時は、Ｚ（ｉ＋１，ｊ）＝Ｚ（ｉ，ｊ）×Ｆ１（Ｔｏｎ＿ｉ＋１），
次回の非稼働時は、Ｚ（Ｉ，ｊ＋１）＝Ｚ（ｉ，ｊ）×Ｆ２（Ｔｏｆｆ＿ｊ＋１）
として算定し、前記環境温度推定値Ｔｐを、Ｔｐ＝Ｔ−Ｚで算定することを特徴とする請求項２の画像形成装置。 At the time of transition between the i-th operation and the j-non-operation, the environmental temperature correction amount Z (i, j) is saved.
At the next operation, Z (i + 1, j) = Z (i, j) × F1 (Ton_i + 1),
At the next non-operation, Z (I, j + 1) = Z (i, j) x F2 (Toff_j + 1)
2. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the environmental temperature estimated value Tp is calculated by Tp = TZ.
Ｚ＝Ｚ０×Ｆ１（Ｔｏｎ）×Ｆ２（Ｔｏｆｆ）として算定し、ここで、
Calculated as Z = Z0 × F1 (Ton) × F2 (Toff), and here
Ｚ０＝３〜１０（℃）
Ｔｓａｔ＝３０ｍｉｎ〜３．０ｈｒ
Ｃ＝８０００〜１２０００（１／ｓ） Any one of claims 1 to 9, wherein the values of the saturation temperature increase amount Z0 during standby, the temperature saturation time Tsat, and the thermal time constant C of the temperature decrease during non-operation are substantially the following values. Item image forming apparatus.
Z0 = 3-10 (° C)
Tsat = 30min ~ 3.0hr
C = 8000 to 12000 (1 / s)
（ａ）Ｔｐ＜低温検知環境温度しきい値の場合は、前記定着目標温度＝常温定着目標温度＋低温加算温度、
（ｂ）低温検知環境温度しきい値＜Ｔｐ＜高温検知環境温度しきい値の場合は、前記定着目標温度＝常温定着目標温度、
（ｃ）Ｔｐ＞高温検知環境温度しきい値の場合は、前記定着目標温度＝常温定着目標温度−高温減算温度、
として、それぞれ算定することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項の画像形成装置。 In calculating the fixing target temperature of the fixing device based on the estimated environmental temperature value Tp,
(A) In the case of Tp < low temperature detection environmental temperature threshold value, the above-mentioned fixing target temperature = normal temperature fixing target temperature + low temperature addition temperature,
(B) When the low temperature detection environment temperature threshold value <Tp <high temperature detection environment temperature threshold value, the fixing target temperature = normal temperature fixing target temperature,
(C) When Tp> high temperature detection environmental temperature threshold value, the fixing target temperature = normal temperature fixing target temperature-high temperature subtraction temperature,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein each of the images is calculated.
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