JP6808800B2 - Image forming apparatus and image forming control program of the image forming apparatus - Google Patents
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Description
本実施形態は、定着装置および定着装置の定着温度制御プログラムに関する。 The present embodiment relates to a fixing device and a fixing temperature control program for the fixing device.
画像形成装置に搭載される定着装置の熱源として、ハロゲンランプを代表とする赤外線を発するランプ、あるいは、電磁誘導によりジュール熱で加熱する方式が実用化されている。 As a heat source of the fixing device mounted on the image forming apparatus, a lamp that emits infrared rays typified by a halogen lamp or a method of heating with Joule heat by electromagnetic induction has been put into practical use.
一般に、定着装置は加熱ローラ(あるいは複数のローラに掛け渡された定着ベルト)とプレスローラの対により構成されるが、定着装置の熱効率を最大化するためには出来るだけ構成要素の熱容量を低減化し、かつ、加熱領域を集中させることが求められている。この観点から見ると、前述の加熱方式では、加熱幅が広いため、広範囲に分散された熱エネルギーをニップ部分だけに集中的に与えることは難しく、熱効率を最適化することが難しい。 Generally, a fixing device is composed of a pair of a heating roller (or a fixing belt spanned by a plurality of rollers) and a press roller, but in order to maximize the thermal efficiency of the fixing device, the heat capacity of the component is reduced as much as possible. It is required to concentrate the heating area. From this point of view, in the above-mentioned heating method, since the heating width is wide, it is difficult to intensively apply the heat energy dispersed over a wide range only to the nip portion, and it is difficult to optimize the thermal efficiency.
また、電子写真用の定着装置では、用紙搬送方向と直角方向に発熱むらが生じると、定着品質に影響する。特に、カラー印刷の場合は、発色、光沢に差異が発生する可能性がある。 Further, in the fixing device for electrophotographic, if heat generation unevenness occurs in the direction perpendicular to the paper transport direction, the fixing quality is affected. In particular, in the case of color printing, there is a possibility that differences in color development and gloss may occur.
更に、熱容量を極端に削減した定着装置では、用紙が通過しない部分の温度が極端に上昇するため、ヒータの反り、ベルトの劣化、搬送ローラの膨張による速度ムラなどの問題が発生する場合があった。また、用紙が通過しない部分を加熱することは、省エネルギー化の観点からも好ましくない。用紙が通過する部分のみを集中的に加熱することは、環境対応の観点からも重要な技術課題となっている。 Furthermore, in a fixing device with an extremely reduced heat capacity, the temperature of the part through which the paper does not pass rises extremely, which may cause problems such as warpage of the heater, deterioration of the belt, and speed unevenness due to expansion of the transport roller. It was. Further, it is not preferable to heat the portion through which the paper does not pass from the viewpoint of energy saving. Intensive heating of only the part through which the paper passes is an important technical issue from the viewpoint of environmental friendliness.
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、通紙領域に対する集中的かつ安定した加熱を可能とし、定着品質の向上と省エネルギー化を達成できる定着装置および定着装置の定着温度制御プログラムを提供することを目的とする。 In view of the above problems of the prior art, the present invention provides a fixing device and a fixing temperature control program for the fixing device, which enables intensive and stable heating of the paper-passing area, and can achieve improvement of fixing quality and energy saving. With the goal.
本実施形態の画像形成装置は、トナーにより媒体に形成された画像の位置を判定する判定手段と、エンドレス形状の回転体と、第1の発熱部材と、前記媒体の搬送方向と直角方向における長さが前記第1の発熱部材より短く、前記第1の発熱部材との間または互いの間に間隙を空けて、前記第1の発熱部材の前記直角方向に沿って配置される複数の第2の発熱部材と、を有し、前記回転体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段と圧接してニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向に挟持搬送する加圧手段と、前記画像の位置の判定の結果にかかわらず前記第1の発熱部材に通電して発熱させ、前記画像の位置の判定の結果が、搬送される前記媒体に形成された画像が前記第2の発熱部材の位置を通過することを示すときに、前記媒体に形成された画像が通過する位置にある複数の前記第2の発熱部材の1つ以上に通電して発熱させるように制御する制御手段と、を備える。 The image forming apparatus of the present embodiment includes a determination means for determining the position of an image formed on a medium by a toner, an endless rotating body, a first heat generating member, and a length in a direction perpendicular to the conveying direction of the medium. A plurality of second heat-generating members having a length shorter than that of the first heat-generating member and arranged along the perpendicular direction of the first heat-generating member with a gap between the first heat-generating member and each other . A heating means that heats the rotating body, and a pressurizing means that press-contacts the heating means to form a nip and sandwiches and conveys the medium together with the heating means in the conveying direction. Regardless of the result of determining the position of the image, the first heat generating member is energized to generate heat, and the result of determining the position of the image is that the image formed on the medium to be conveyed is the second heat generating. when indicating that passes through the position of the member, the control means controls to heat by energizing one or more of a plurality of said second heat generating member Ru Ah at a position where the image formed on the medium passes through And.
<実施形態1>
図1は、本実施形態に係る定着装置が搭載される画像形成装置の構成例を示す図である。図1において、画像形成装置10は、例えば複合機であるMFP(Multi-Function Peripherals)や、プリンタ、複写機等である。以下の説明ではMFPを例に説明する。
<
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an image forming apparatus on which the fixing apparatus according to the present embodiment is mounted. In FIG. 1, the
MFP10の本体11の上部には透明ガラスの原稿台12があり、原稿台12上には自動原稿搬送部(ADF)13が開閉自在に設けられている。また、本体11の上部には操作パネル14が設けられている。操作パネル14は、各種のキーとタッチパネル式の表示部を有している。
A
本体11内のADF13の下部には、読取装置であるスキャナ部15が設けられている。スキャナ部15は、ADF13によって送られる原稿または原稿台上に置かれた原稿を読み取って画像データを生成するもので、密着型イメージセンサ16(以下、単にイメージセンサと呼ぶ)を備えている。イメージセンサ16は、主走査方向(図1では奥行方向)に配置されている。
A
イメージセンサ16は、原稿台12に載置された原稿の画像を読み取る場合は原稿台12に沿って移動しながら、原稿画像を1ライン分ずつ読み取る。これを原稿サイズ全体にわたって実行し1ページ分の原稿の読み取りを行う。また、ADF13によって送られる原稿の画像を読み取る場合、イメージセンサ16は、固定位置(図示の位置)にある。
When the
更に、本体11内の中央部にはプリンタ部17を有し、本体11の下部には、各種サイズの用紙Pを収容する複数の給紙カセット18を備えている。プリンタ部17は、感光体ドラムと、露光装置としてLEDを含む走査ヘッド19を有し、走査ヘッド19からの光線によって感光体を走査して画像を生成する。
Further, a
プリンタ部17は、スキャナ部15で読み取った画像データや、パーソナルコンピュータなどで作成された画像データを処理して用紙に画像を形成する。プリンタ部17は、例えばタンデム方式によるカラーレーザプリンタであり、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成部20Y,20M,20C,20Kを含む。画像形成部20Y,20M,20C,20Kは、中間転写ベルト21の下側に、上流から下流側に沿って並列に配置されている。また、走査ヘッド19も画像形成部20Y,20M,20C,20Kに対応した複数の走査ヘッド19Y、19M、19C、19Kを有している。
The
図2は、画像形成部20Y,20M,20C,20Kのうち、画像形成部20Kを拡大して示す構成図である。尚、以下の説明において各画像形成部20Y,20M,20C,20Kは同じ構成であるため、画像形成部20Kを例に説明する。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an enlarged
画像形成部20Kは、像担持体である感光体ドラム22Kを有する。感光体ドラム22Kの周囲には、回転方向tに沿って帯電チャージャ23K、現像器24K、一次転写ローラ(転写器)25K、クリーナ26K、ブレード27K等を配置している。感光体ドラム22Kの露光位置には、走査ヘッド19Kから光を照射し、感光体ドラム22K上に静電潜像を形成する。
The
画像形成部20Kの帯電チャージャ23Kは、感光体ドラム22Kの表面を一様に帯電する。現像器24Kは、現像バイアスが印加される現像ローラ24aによりブラックのトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を感光体ドラム22Kに供給し、静電潜像の現像を行う。クリーナ26Kは、ブレード27Kを用いて感光体ドラム22K表面の残留トナーを除去する。
The
また、図1に示すように、画像形成部20Y〜20Kの上部には、現像器24Y〜24Kにトナーを供給するトナーカートリッジ28を設けている。トナーカートリッジ28は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーカートリッジを含む。
Further, as shown in FIG. 1, a
中間転写ベルト21は、循環的に移動する。中間転写ベルト21は、駆動ローラ31および従動ローラ32に張架される。また中間転写ベルト21は感光体ドラム22Y〜22Kに対向して接触している。中間転写ベルト21の感光体ドラム22Kに対向する位置には、一次転写ローラ25Kにより一次転写電圧が印加され、感光体ドラム22K上のトナー像を中間転写ベルト21に一次転写する。
The
中間転写ベルト21を張架する駆動ローラ31には、二次転写ローラ33を対向して配置している。駆動ローラ31と二次転写ローラ33間を用紙Pが通過する際に、二次転写ローラ33により二次転写電圧が用紙Pに印加される。そして中間転写ベルト21上のトナー像を用紙Pに二次転写する。中間転写ベルト21の従動ローラ32付近には、ベルトクリーナ34を設けている。
A
また、図1で示すように、給紙カセット18から二次転写ローラ33に至る間には、給紙カセット18内から取り出した用紙Pを搬送する給紙ローラ35が設けられている。更に、二次転写ローラ33の下流には定着装置36が設けられている。また、定着装置36の下流には搬送ローラ37が設けられている。搬送ローラ37は用紙Pを排紙部38に排出する。更に、定着装置36の下流には、反転搬送路39が設けられている。反転搬送路39は、用紙Pを反転させて二次転写ローラ33の方向に導くもので、両面印刷を行う際に使用される。図1、図2は本発明の実施の一例を示すものであり、定着装置36以外の画像形成装置部分の構造を限定するものではなく、公知の電子写真方式画像形成装置の構造を用いることができる。
Further, as shown in FIG. 1, a
図3は、実施形態1におけるMFP10の制御系50の構成例を示すブロック図である。制御系50は、例えば、MFP10全体を制御するCPU100、リードオンリーメモリ(ROM)120、ランダムアクセスメモリ(RAM)121、インターフェース(I/F)122、入出力制御回路123、給紙・搬送制御回路130、画像形成制御回路140、定着制御回路150を備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the control system 50 of the
CPU100は、ROM120あるいはRAM121に記憶されるプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。ROM120は、画像形成処理の基本的な動作を司る制御プログラムおよび制御データなどを記憶する。RAM121は、ワーキングメモリである。ROM120(あるいはRAM121)は、例えば、画像形成部20や定着装置36等の制御プログラムと制御プログラムが使用する各種の制御データを記憶する。本実施形態における制御データの具体例としては、用紙中の印字領域の大きさ(主走査方向での幅)と通電させる発熱部材との対応関係などが挙げられる。
The
定着装置36の定着温度制御プログラムは、トナー像が形成された用紙における画像形成領域の大きさを判定する判定ロジックと、用紙が定着装置36の内部に搬送される前に画像形成領域が通過する位置に対応する発熱部材のスイッチング素子を選択して通電し、加熱手段における加熱を制御する加熱制御ロジックとを含んでいる。
The fixing temperature control program of the fixing
I/F122は、ユーザ端末やファクシミリ等の各種装置との通信を行う。入出力制御回路123は、オペレーションパネル123a、表示器123bを制御する。給紙・搬送制御回路130は、給紙ローラ35あるいは搬送路の搬送ローラ37等を駆動するモータ群130a等を制御する。給紙・搬送制御回路130は、CPU100からの制御信号に基づいて給紙カセット18近傍あるいは搬送路上の各種センサ130bの検知結果を考慮してモータ群130a等を制御する。画像形成制御回路140は、CPU100からの制御信号に基づいて感光体ドラム22、帯電器23、走査ヘッド19、現像器24、転写器25をそれぞれ制御する。定着制御回路150は、CPU100からの制御信号に基づいて定着装置36の駆動モータ360、加熱部材361、サーミスタ等の温度検知部材362をそれぞれ制御する。尚、本実施形態では定着装置36の制御プログラムおよび制御データをMFP10の記憶装置内に記憶してCPU100で実行する構成としているが、定着装置36専用に演算処理装置と記憶装置を別途設ける構成にしてもよい。
The I / F 122 communicates with various devices such as a user terminal and a facsimile. The input /
図4は、定着装置36の構成例を示す図である。ここでは、定着装置36が、板状の加熱部材361、弾性層が形成され、複数のローラに懸架された無端ベルト363、無端ベルト363を駆動するベルト搬送ローラ364、無端ベルト363に張力を与えるテンションローラ365、弾性層が表面に形成されたプレスローラ366を備えている。加熱部材361は、発熱部側が無端ベルト363の内側に接触し、プレスローラ366方向に押圧されることで、プレスローラ366との間に所定幅の定着ニップを形成する。加熱部材361がニップ領域を形成しつつ加熱する構成のため、通電時における応答性はハロゲンランプによる加熱方式の場合よりも高い。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the fixing
無端ベルト363は、例えば厚さ50umのSUS基材あるいは70umの耐熱樹脂であるポリイミド上の外側に厚さ200umのシリコンゴム層が形成され、最外周はPFA等の表面保護層で被覆されている。プレスローラ366は、例えばφ10mmの鉄棒表面に厚さ5mmのシリコンスポンジ層が形成され、最外周はPFA等の表面保護層で被覆されている。
In the
また、加熱部材361は、セラミック基板上にグレーズ層および発熱抵抗層が積層されている。反対側に余分な熱を逃がすとともに基板の反りを防ぐために、アルミ製のヒートシンクが接着されている。発熱抵抗層は、例えばTaSiO2などの既知の素材で形成され、主走査方向において所定の長さと個数に分割されている。
Further, in the
発熱抵抗層の形成の方法は既知の方法(例えばサーマルヘッドの作成方法)と同様であり、発熱抵抗層の上にアルミでマスキング層を形成させる。隣接する発熱部材間が絶縁され、かつ、用紙搬送方向に発熱抵抗体(発熱部材)が露出するようなパターンでアルミ層を形成する。発熱部材361aへの通電は、両端のアルミ層(電極)から配線を繋ぎ、それぞれをスイッチングドライバICのスイッチング素子に繋ぐ。更に、発熱抵抗体、アルミ層、配線等の全てを覆うように、最上部に保護層を形成する。保護層は、例えばSi3N4などによって形成される。
The method for forming the heat generation resistance layer is the same as that of a known method (for example, a method for producing a thermal head), and a masking layer is formed of aluminum on the heat generation resistance layer. The aluminum layer is formed in a pattern in which adjacent heat generating members are insulated and the heat generating resistor (heating member) is exposed in the paper transport direction. To energize the
図5は、本実施形態における発熱部材群の配置図であり、図6は、発熱部材群とその駆動回路の接続状態を示す図である。これらの図に示されるように、セラミック基板上には、主走査方向(図示左右方向)に所定の幅の発熱部材361aが複数本並べて配置されており、発熱部材361aの用紙搬送方向(図示上下方向)における両端部には電極361bが形成されている。そして、発熱部材361aの各々は、対応する駆動IC151a〜151dによって個別に通電が制御されることが示されている。発熱部材361aの切替部である駆動IC151a〜151dの具体例としては、スイッチング素子、FET、トライアックス、スイッチングICなどが挙げられる。
FIG. 5 is a layout diagram of the heat generating member group in the present embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing a connection state between the heat generating member group and its drive circuit. As shown in these figures, a plurality of
図7は、実施形態1における発熱部材群と用紙の印字領域との位置関係を説明する図である。ここでは、用紙Pが矢印Aで示される用紙搬送方向で搬送される場合に、用紙の印字領域(画像形成領域)が通過する位置に対応する発熱部材361aのみが選択的に通電され、加熱されることが示されている。すなわち、用紙Pの印字領域のみが集中的に加熱される。また、本実施形態では、定着装置36内に用紙Pが搬送される前に、用紙Pの印字領域の大きさが判定されているものとする。用紙Pの印字領域を判定する方法としては、画像データの解析結果を利用する方法、用紙Pに対する余白設定などの印刷フォーマット情報に基づく方法、光学センサの検出結果に基づいて判定する方法などが挙げられる。
FIG. 7 is a diagram for explaining the positional relationship between the heat generating member group and the printing area of the paper in the first embodiment. Here, when the paper P is conveyed in the paper conveying direction indicated by the arrow A, only the
以下、上記のように構成されたMFP10の印刷時の動作を図面に基づいて説明する。図8は、実施形態1におけるMFP10の制御の具体例を示すフローチャートである。
Hereinafter, the operation of the
先ず、スキャナ部15で画像データを読込む(Act101)と、画像形成部20における画像形成制御プログラムと定着装置36における定着温度制御プログラムが並列して実行される。
First, when the image data is read by the scanner unit 15 (Act101), the image formation control program in the image forming unit 20 and the fixing temperature control program in the fixing
画像形成処理が開始されると、読込まれた画像データを処理し(Act102)、感光体ドラム22の表面に静電潜像を書込み(Act103)、現像器24で静電潜像を現像した後(Act104)、Act114へ進む。
When the image formation process is started, the read image data is processed (Act102), the electrostatic latent image is written on the surface of the photoconductor drum 22 (Act103), and the electrostatic latent image is developed by the developing
他方、定着温度制御処理が開始されると、例えばラインセンサ(図示省略された)の検出信号、操作パネル14による用紙選択情報、あるいは画像データの解析結果等に基づいて用紙サイズと画像データの印字範囲の大きさをそれぞれ判定し(Act105)、用紙Pの印字範囲が通過する位置に配置された発熱部材群を発熱対象として選択する(Act106)。例えば、図7に示した例では、印字領域の幅に対応して中央に配置されている14個の発熱部材361aが選択される。
On the other hand, when the fixing temperature control process is started, the paper size and image data are printed based on, for example, the detection signal of the line sensor (not shown), the paper selection information by the
次に、選択された発熱部材群への温度制御開始信号をONにすると(Act107)、選択された発熱部材群への通電が行われ、温度が上昇する。 Next, when the temperature control start signal for the selected heat generating member group is turned ON (Act107), the selected heat generating member group is energized and the temperature rises.
次に、無端ベルト363の内側あるいは外側に配置された温度検知部材(図示省略する)により、発熱部材群の表面温度を検知すると(Act108)、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内か否かを判定する(Act109)。ここで、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内であると判定された場合は(Act109:Yes)、Act110へ進む。これに対し、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内でないと判定された場合は(Act109:No)、Act111へ進む。 Next, when the surface temperature of the heat generating member group is detected by the temperature detecting member (not shown) arranged inside or outside the endless belt 363 (Act108), is the surface temperature of the heat generating member group within a predetermined temperature range? Whether or not it is determined (Act109). Here, if it is determined that the surface temperature of the heat generating member group is within a predetermined temperature range (Act109: Yes), the process proceeds to Act110. On the other hand, when it is determined that the surface temperature of the heat generating member group is not within the predetermined temperature range (Act109: No), the process proceeds to Act111.
Act111においては、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えているか否かを判定する。ここで、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えていると判定された場合(Act111:Yes)は、Act106において選択されていた発熱部材群への通電をOFFにし(Act112)、Act108へ戻る。これに対し、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えていないと判定された場合(Act111:No)は、Act109の判定結果より表面温度が所定の温度下限値に満たない状態であるため、発熱部材群への通電をON状態に維持、あるいは、再度ONにし(Act113)、Act108へ戻る。 In Act111, it is determined whether or not the surface temperature of the heat generating member group exceeds a predetermined temperature upper limit value. Here, when it is determined that the surface temperature of the heat generating member group exceeds a predetermined temperature upper limit value (Act111: Yes), the energization of the heat generating member group selected in Act106 is turned off (Act112). Return to Act108. On the other hand, when it is determined that the surface temperature of the heat generating member group does not exceed the predetermined temperature upper limit value (Act111: No), the surface temperature is less than the predetermined temperature lower limit value based on the determination result of Act109. Therefore, the energization of the heat generating member group is maintained in the ON state, or is turned ON again (Act113), and the process returns to Act108.
次に、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内の状態で、用紙Pを転写部に搬送すると(Act110)、用紙Pにトナー像を転写した後(Act114)に、用紙Pを定着装置36内に搬送する。 Next, when the paper P is conveyed to the transfer unit (Act110) while the surface temperature of the heat generating member group is within a predetermined temperature range, the toner image is transferred to the paper P (Act114), and then the paper P is fixed. Transport within 36.
次に、定着装置36内で用紙Pにトナー像を定着させると(Act115)、画像データの印字処理を終了するか否かを判定する(Act116)。ここで、印字処理を終了すると判定した場合(Act116:Yes)、全ての発熱部材群への通電をOFFにし(Act117)、処理を終了する。これに対し、画像データの印字処理を未だ終了しないと判定した場合(Act116:No)、すなわち、印刷対象の画像データが残っている場合には、Act101へ戻り、終了するまで同様の処理を繰り返す。 Next, when the toner image is fixed on the paper P in the fixing device 36 (Act115), it is determined whether or not to end the printing process of the image data (Act116). Here, when it is determined that the printing process is finished (Act116: Yes), the energization of all the heat generating member groups is turned off (Act117), and the process is finished. On the other hand, when it is determined that the printing process of the image data has not been completed (Act116: No), that is, when the image data to be printed remains, the process returns to Act101 and the same process is repeated until the process is completed. ..
このように、本実施形態に係る定着装置36は、加熱部材361が用紙Pの搬送方向と直角方向に所定の長さの発熱部材群に分割され、無端ベルト363の内側に接触して配置されるとともに、画像データの印字範囲(画像形成領域)が通過する発熱部材群に対して選択的に通電される構成である。画像データの印字範囲の大きさに基づいて発熱領域を切替えることにより、非通紙部分の異常発熱を防止できるだけでなく、非通紙部分の無駄な加熱を抑制できるため、定着装置36が消費する熱エネルギーを大幅に削減することが可能である。また、印字部分への集中的かつ安定的な加熱が可能となるため、定着品質を高めることもできる。
As described above, in the fixing
<実施形態2>
以下、実施形態2に係る定着装置36について図面に基づいて説明する。尚、本実施形態におけるMFP10の構成は実施形態1と同様であり、実施形態1において付された符号と共通する符号も同一対象を表す。以下では実施形態1と異なる箇所を中心に説明する。
<Embodiment 2>
Hereinafter, the fixing
図9は、実施形態2における発熱部材群の配置図である。加熱部材361が、ハガキサイズ(100×148mm)、CDジャケットサイズ(121×121mm)、B5Rサイズ(182×257mm)、A4Rサイズ(210×297mm)に対応して複数種の長さの発熱部材(発熱素子)361aに分割されている点が実施形態1と異なっている。発熱部材群は、搬送される用紙の搬送精度やスキューや非加熱部分への熱の逃げを考慮して、加熱領域に5%程度の余裕を持つように通電される。
FIG. 9 is a layout diagram of the heat generating member group according to the second embodiment. The
例えば、最小サイズであるハガキサイズの幅100mmに対応するため、主走査方向(図示左右方向)における中央部に第1の発熱部材群を設け、その幅は105mmとする。次に大きいサイズ121mmと148mmに対応するため、第1の発熱部材群の外側(図示左右方向)に、幅50mmの第2の発熱部材群を設け、148mm+5%で155mmまでの幅をカバーする。更に大きいサイズ182mmと210mmに対応するため、第2の発熱部材群の更に外側には、各発熱部材の幅が65mmの第3の発熱部材群を設け、210mm+5%で220mmまでの幅をカバーする。尚、発熱部材群の分割数とそれぞれの幅は一例として挙げたもので、これに限定はされない。例えばMFP10が5つの媒体サイズに対応していた場合には、発熱部材群を各媒体サイズに合わせて5分割してもよい。
For example, in order to correspond to a width of 100 mm, which is the minimum size of a postcard, a first group of heat generating members is provided at the center in the main scanning direction (horizontal direction in the drawing), and the width is 105 mm. In order to correspond to the next largest sizes 121 mm and 148 mm, a second heat generating member group having a width of 50 mm is provided outside the first heat generating member group (in the left-right direction in the drawing), and 148 mm + 5% covers a width of up to 155 mm. In order to correspond to the larger sizes of 182 mm and 210 mm, a third heat generating member group having a width of 65 mm is provided on the outer side of the second heat generating member group to cover a width of up to 220 mm at 210 mm + 5%. .. The number of divisions of the heat generating member group and the width of each are given as an example, and are not limited thereto. For example, when the
また、本実施形態では、通紙領域にラインセンサ(図示省略する)を配置し、通過する用紙のサイズと位置をリアルタイムで判定できるものとする。印刷動作の開始時に画像データあるいはMFP10内の用紙の貯蔵されている給紙カセット18の情報から用紙サイズを判定する構成にしてもよい。
Further, in the present embodiment, a line sensor (not shown) is arranged in the paper passing area, and the size and position of the passing paper can be determined in real time. At the start of the printing operation, the paper size may be determined from the image data or the information of the
図10は、用紙サイズが最小サイズの場合における発熱部材群とその駆動回路の接続状態を示す図である。ここでは、用紙Pが最小サイズ(ハガキサイズ)の場合には、中央に配置されている第1の発熱部材のスイッチング素子のみがONとなり、加熱されることが示されている。用紙Pのサイズが大きくなるにつれて、第2の発熱部材群、第3の発熱部材群のスイッチング素子も順次ONとなるように制御される。 FIG. 10 is a diagram showing a connection state of the heat generating member group and its drive circuit when the paper size is the minimum size. Here, it is shown that when the paper P has the minimum size (postcard size), only the switching element of the first heat generating member arranged in the center is turned on and heated. As the size of the paper P increases, the switching elements of the second heat generating member group and the third heat generating member group are also controlled to be turned ON in sequence.
以下、本実施形態におけるMFP10の印刷時の動作を図面に基づいて説明する。図11は、実施形態2におけるMFP10の制御の具体例を示すフローチャートである。
Hereinafter, the operation of the
先ず、スキャナ部15で画像データを読込む(Act201)と、画像形成部20における画像形成制御プログラムと定着装置36における定着温度制御プログラムが並列して実行される。
First, when the image data is read by the scanner unit 15 (Act201), the image formation control program in the image forming unit 20 and the fixing temperature control program in the fixing
画像形成処理が開始されると、読込まれた画像データを処理し(Act202)、感光体ドラム22の表面に静電潜像を書込み(Act203)、現像器24で静電潜像を現像した後(Act204)、Act214へ進む。
When the image formation process is started, the read image data is processed (Act202), the electrostatic latent image is written on the surface of the photoconductor drum 22 (Act203), and the electrostatic latent image is developed by the developing
定着温度制御処理が開始されると、例えばラインセンサ(図示省略された)の検出信号、操作パネル14による用紙選択情報に基づいて用紙サイズを判定し(Act205)、用紙Pが通過する位置に配置された発熱部材群を発熱対象として選択する(Act206)。 When the fixing temperature control process is started, for example, the paper size is determined based on the detection signal of the line sensor (not shown) and the paper selection information by the operation panel 14 (Act205), and the paper P is placed at a position where the paper P passes. The heat-generating member group generated is selected as the heat-generating target (Act206).
次に、選択された発熱部材群への温度制御開始信号をONにすると(Act207)、選択された発熱部材群への通電が行われ、発熱部材群の表面温度が上昇する。 Next, when the temperature control start signal for the selected heat generating member group is turned ON (Act207), the selected heat generating member group is energized and the surface temperature of the heat generating member group rises.
次に、無端ベルト363の内側あるいは外側に配置された温度検知部材(図示省略する)により、発熱部材群の表面温度を検知すると(Act208)、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内か否かを判定する(Act209)。ここで、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内であると判定された場合は(Act209:Yes)、Act210へ進む。これに対し、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内でないと判定された場合は(Act209:No)、Act211へ進む。 Next, when the surface temperature of the heat generating member group is detected by the temperature detecting member (not shown) arranged inside or outside the endless belt 363 (Act208), is the surface temperature of the heat generating member group within a predetermined temperature range? Whether or not it is determined (Act209). Here, if it is determined that the surface temperature of the heat generating member group is within a predetermined temperature range (Act209: Yes), the process proceeds to Act210. On the other hand, if it is determined that the surface temperature of the heat generating member group is not within the predetermined temperature range (Act209: No), the process proceeds to Act211.
Act211においては、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えているか否かを判定する。ここで、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えていると判定された場合(Act211:Yes)は、Act206において選択されていた発熱部材群への通電をOFFにし(Act212)、Act208へ戻る。これに対し、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えていないと判定された場合(Act211:No)は、Act209の判定結果より表面温度が所定の温度下限値に満たない状態であるため、発熱部材群への通電をON状態に維持、あるいは、再度ONにし(Act213)、Act208へ戻る。 In Act211 it is determined whether or not the surface temperature of the heat generating member group exceeds a predetermined temperature upper limit value. Here, when it is determined that the surface temperature of the heat generating member group exceeds a predetermined temperature upper limit value (Act211: Yes), the energization of the heat generating member group selected in Act206 is turned off (Act212). Return to Act208. On the other hand, when it is determined that the surface temperature of the heat generating member group does not exceed the predetermined temperature upper limit value (Act211: No), the surface temperature is less than the predetermined temperature lower limit value from the determination result of Act209. Therefore, the energization of the heat generating member group is maintained in the ON state, or is turned ON again (Act 213), and the process returns to Act 208.
次に、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内の状態で、用紙Pを転写部に搬送すると(Act210)、用紙Pにトナー像を転写した後(Act214)に、用紙Pを定着装置36内に搬送する。 Next, when the paper P is conveyed to the transfer unit (Act210) while the surface temperature of the heat generating member group is within a predetermined temperature range, the toner image is transferred to the paper P (Act214), and then the paper P is fixed. Transport within 36.
次に、定着装置36内で用紙Pにトナー像を定着させると(Act215)、画像データの印字処理を終了するか否かを判定する(Act216)。ここで、印字処理を終了すると判定した場合(Act216:Yes)、全ての発熱部材群への通電をOFFにし(Act217)、処理を終了する。これに対し、画像データの印字処理を未だ終了しないと判定した場合(Act216:No)、すなわち、印刷対象の画像データが残っている場合には、Act201へ戻り、終了するまで同様の処理を繰り返す。 Next, when the toner image is fixed on the paper P in the fixing device 36 (Act 215), it is determined whether or not to end the printing process of the image data (Act 216). Here, when it is determined that the printing process is finished (Act216: Yes), the energization of all the heat generating member groups is turned off (Act217), and the process is finished. On the other hand, when it is determined that the printing process of the image data has not been completed (Act 216: No), that is, when the image data to be printed remains, the process returns to Act 201 and the same process is repeated until the process is completed. ..
このように、本実施形態に係る定着装置36は、用紙Pの大きさを複数のグループに分類し、このグループに予め対応付けされた発熱部材群に属する発熱部材のスイッチング素子を選択して同時に通電する構成である。
As described above, the fixing
使用される用紙サイズが属するグループに基づいて発熱対象となる発熱部材群を切替えることにより、非通紙部分の異常発熱を防止できるだけでなく、非通紙部分の無駄な加熱を抑制できるため、実施形態1の場合と同様に、定着装置36が消費する熱エネルギーを大幅に削減することが可能である。また、発熱対象の切替が個別の発熱部材ではなく、発熱部材群単位になるため、制御プログラム内での判定ロジックが簡潔になり、画像データの印字範囲に基づいて判定を行う実施形態1の場合に比べて容易に実装できる利点もある。
By switching the heat generating member group to be generated based on the group to which the paper size to be used belongs, it is possible not only to prevent abnormal heat generation in the non-passing paper portion but also to suppress unnecessary heating of the non-passing paper portion. As in the case of the first aspect, the heat energy consumed by the fixing
以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The present embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
例えば、実施形態1と実施形態2の構成を組み合わせてもよい。すなわち、実施形態2において用紙サイズの代わりに実施形態1の場合と同じく印刷サイズ(画像形成領域)の大小に基づいて発熱部材群を選択するように構成することもできる。 For example, the configurations of the first embodiment and the second embodiment may be combined. That is, in the second embodiment, instead of the paper size, the heat generating member group can be selected based on the size of the print size (image forming region) as in the case of the first embodiment.
36…定着装置
150…定着装置制御回路
151,151a,151b,151c,151d…駆動IC
361…加熱部材
361a…発熱部材
362b…電極
363…無端ベルト
366…加圧ローラ
36 ... Fixing
361 ...
Claims (6)
エンドレス形状の回転体と、
第1の発熱部材と、前記媒体の搬送方向と直角方向における長さが前記第1の発熱部材より短く、前記第1の発熱部材との間または互いの間に間隙を空けて、前記第1の発熱部材の前記直角方向に沿って配置される複数の第2の発熱部材と、を有し、前記回転体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段と圧接してニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向に挟持搬送する加圧手段と、
前記画像の位置の判定の結果にかかわらず前記第1の発熱部材に通電して発熱させ、前記画像の位置の判定の結果が、搬送される前記媒体に形成された画像が前記第2の発熱部材の位置を通過することを示すときに、前記媒体に形成された画像が通過する位置にある複数の前記第2の発熱部材の1つ以上に通電して発熱させるように制御する制御手段と、
を備える画像形成装置。 A determination means for determining the position of an image formed on a medium by toner, and
Endless shaped rotating body and
The length of the first heat-generating member and the direction perpendicular to the transport direction of the medium is shorter than that of the first heat-generating member, and a gap is provided between the first heat-generating member or each other. A heating means having a plurality of second heat-generating members arranged along the right-angled direction of the heat-generating member, and heating the rotating body.
A pressurizing means that press-contacts with the heating means to form a nip and sandwiches and conveys the medium together with the heating means in the conveying direction.
Regardless of the result of determining the position of the image, the first heat generating member is energized to generate heat, and the result of determining the position of the image is that the image formed on the medium to be conveyed generates the second heat. when indicating that passes through the position of the member, the control means controls to heat by energizing one or more of a plurality of said second heat generating member Ru Ah at a position where the image formed on the medium passes through When,
An image forming apparatus comprising.
エンドレス形状の回転体と、
第1の発熱部材と、前記媒体の搬送方向と直角方向における長さが前記第1の発熱部材より短く、前記第1の発熱部材との間または互いの間に間隙を空けて、前記第1の発熱部材の前記直角方向に沿って配置される複数の第2の発熱部材と、を有し、前記回転体の内側を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段と圧接してニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向に挟持搬送する加圧手段と、
前記画像の大きさの判定の結果にかかわらず前記第1の発熱部材に通電して発熱させ、前記画像の大きさの判定の結果が、前記画像の領域の前記直角方向の長さが前記第1の発熱部材の前記直角方向の長さを超えることを示すときに、前記第2の発熱部材の1つ以上に通電して発熱させるように制御する制御手段と、
を備える画像形成装置。 A determination means for determining the size of an image formed on a medium by toner, and
Endless shaped rotating body and
The length of the first heat-generating member and the direction perpendicular to the transport direction of the medium is shorter than that of the first heat-generating member, and a gap is provided between the first heat-generating member or each other. A heating means having a plurality of second heat-generating members arranged along the right-angled direction of the heat-generating member, and heating the inside of the rotating body.
A pressurizing means that press-contacts with the heating means to form a nip and sandwiches and conveys the medium together with the heating means in the conveying direction.
Regardless of the result of determining the size of the image, the first heat generating member is energized to generate heat, and the result of determining the size of the image is that the length of the region of the image in the perpendicular direction is the first. when indicating that exceeds the perpendicular length of the first heat generating member, and control means for controlling so as to generate heat by energizing the one or more pre-Symbol second heating member,
An image forming apparatus comprising.
請求項1または2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4.
トナーにより媒体に形成された画像の位置を判定する判定ステップと、
前記画像の位置の判定の結果にかかわらず前記第1の発熱部材に通電して発熱させ、前記画像の位置の判定の結果が、搬送される前記媒体に形成された画像が前記第2の発熱部材の位置を通過することを示すときに、前記媒体に形成された画像が通過する位置にある複数の前記第2の発熱部材の1つ以上に通電して発熱させるように制御する制御ステップと、
をコンピュータに実行させる画像形成装置の画像形成制御プログラム。 The length of the first heat-generating member and the direction perpendicular to the transport direction of the medium is shorter than that of the first heat-generating member, and a gap is provided between the first heat-generating member or each other. wherein a plurality of second heating member disposed along the perpendicular direction, have, an image formation control program of the image forming apparatus provided with a heating means for heating the rotating body of the heat generating member,
A determination step for determining the position of an image formed on a medium by toner, and
Regardless of the result of determining the position of the image, the first heat generating member is energized to generate heat, and the result of determining the position of the image is that the image formed on the medium to be conveyed generates the second heat. when indicating that passes through the position of the member, the control step of controlling so as to generate heat by energizing the one or more plurality of said second heat generating member Ru Ah at a position where the image formed on the medium passes through When,
An image formation control program of an image forming apparatus that causes a computer to execute.
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