JP4281295B2 - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4281295B2 JP4281295B2 JP2002157224A JP2002157224A JP4281295B2 JP 4281295 B2 JP4281295 B2 JP 4281295B2 JP 2002157224 A JP2002157224 A JP 2002157224A JP 2002157224 A JP2002157224 A JP 2002157224A JP 4281295 B2 JP4281295 B2 JP 4281295B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heating roller
- mode
- power saving
- temperature control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱ロール方式定着装置を有する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来熱ロール方式定着装置において、加熱ローラの表面温度の制御手段として、加熱ローラ表面のコーティング層への傷等のダメージを無くすために非接触の温度センサを使用して加熱ローラの表面温度を測定し、その測定値に基づき加熱ローラ表面温度を制御する手段が採用されてきた。
【0003】
そしてこの場合、加熱ローラ表面の実際の温度と加熱ローラ表面温度を測定した温度センサの測定温度とでは、一般的に測定温度の方がΔT℃低い値を示すため、目標とする加熱ローラ表面温度から温度差ΔT℃分低い温度を制御目標温度として設定し、この制御目標温度と温度センサの測定温度を比較してその差が0となるように(結果的に加熱ローラ表面温度が目標温度になるように)加熱ローラ表面の温度制御を行ってきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
その場合、加熱ローラ表面の温度と、加熱ローラ表面温度を測定する温度センサの温度とでは、経常的に発生する温度差に加えて、加熱ローラ表面温度が変化した場合には1次遅れによる温度差が発生する。
【0005】
このため、ウォーミングアップ終了直後のような、定着ヒータの温度がやっと目標値に達したような時期には、加熱ローラ温度に対し温度センサ自体の温度には1次遅れが発生し上述した温度差ΔT℃が発生しているが、この時点では上述したように温度差ΔT℃分を見込んで制御しているため定着ヒータは正常に制御される。
【0006】
しかし、時間が経過していくに従い温度センサ自体の温度も高くなり温度差ΔT℃は小さくなり、その結果時間経過とともに加熱ローラの表面温度が目標値に対し高くなる方向に推移していくといった欠点があり、結果的に消費電力が多くなってしまうといった欠点があった。
【0007】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものである。
即ち、画像形成装置の電源スイッチON後、ウォーミングアップ完了直後の比較的早い時期と十分時間が経過した時期とにおいて、異常の発生なく定着を行い、定着装置の電力消費量を削減することを可能とする画像形成装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
手段の説明に先立ち語句の説明を行う。
【0009】
ウォーミングアップとは、画像形成装置の定着手段の加熱ローラ温度を定着が可能な温度に上げると共に、画像形成に係る様々な条件設定を行い、コピーが可能にすることを指し、ウォーミングアップモードとはウォーミングアップを行う工程を指す。
【0010】
また、コピー待機モードとは、ウォーミングアップが完了後で、オペレータからのコピー開始指示操作を待つ工程を指す。
【0011】
また、省電力モード(ローパワーモード)とは、コピー待機モードになった後、所定時間以上オペレータからのコピー開始指示操作がないとき、省電力のため例えば加熱ローラの温度(消費電力)を下げる工程を指す。
【0012】
本発明者は、トナーを定着するために必要なエネルギーは加熱ローラと加熱ローラに当接する加圧ローラの両者から供給され、両ローラの当接部温度と両ローラにニップされる時間の積で表されるため、加熱ローラの温度のみならず加圧ローラの温度も重要だとの認識に立ち、加熱ローラ温度と加圧ローラ温度に対する定着状態を検討した結果、
電源スイッチON後の時間経過と共に加圧ローラ表面温度が上昇すること、及び加熱ローラ表面温度がウォーミングアップ終了直後に対し十分時間が経過した後は低い温度でも正常に定着が可能になること、に着目し、加熱ローラの温度制御において加圧ローラの温度(時間)に応じ加熱ローラの設定温度を変化させ定着を行おうと考え、本発明に至った。
【0014】
即ち、本発明の上記目的は下記の手段によって達成される。
1. 発熱体により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラに当接し加熱ローラの軸方向に並行して配設される加圧ローラと、加熱ローラの温度制御を行う制御手段と、を有する定着手段を備えた画像形成装置において、
電源スイッチの投入により時間計測を開始するタイマを有し、
前記制御手段は、コピー起動動作が所定時間行われない場合に、コピー起動動作が可能な状態でコピー開始指示を待つコピー待機モードから省電力のために前記加熱ローラの温度を下げる省電力モードに移行させるものであって、前記タイマが電源投入から前記所定時間とは別に定められた第2の所定時間を計測後に、前記コピー待機モードから前記省電力モードに移行させた場合、電源投入後から計測した前記第2の所定時間計測前の省電力モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度より、前記第2の所定時間計測後の省電力モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度を低く設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき前記加熱ローラの温度制御を行うと共に、
前記タイマが電源投入後から計測した前記第2の所定時間計測後に、省電力モードからコピー待機モードに移行した場合、電源投入後から計測した前記第2の所定時間計測前のコピー待機モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度より、電源投入後から計測した前記第2の所定時間計測後のコピー待機モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度を低く設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき前記加熱ローラの温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記タイマが計測する前記第2の所定時間は画像形成装置の電源投入後30〜90分で、前記第2の所定時間計測前後の加熱ローラの温度制御の設定温度差は5〜10℃であることを特徴とする前記1記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記タイマが電源投入後から計測した前記第2の所定時間の計測以後のコピー待機モードから省電力モードへの移行回数をカウントし、前記カウンタがコピー待機モードから省電力モードへの移行回数を2回カウントした以降の省電力モードの加熱ローラの温度制御の設定温度を、前回の省電力モードの加熱ローラの温度制御の設定値に対し、今回の省電力モードの加熱ローラの温度制御の設定値を低く設定すると共に、
省電力モードへの移行直後の低く設定した加熱ローラの温度制御の設定値に対し、省電力モードへの移行以後の時間の経過に応じ、加熱ローラの温度制御の設定値を段階的に上げるように設定することを特徴とする前記1記載の画像形成装置。
4. 前記タイマが電源投入後から計測する前記第2の所定時間は70〜100分で、省電力モードへの移行以降の時間の経過に応じ加熱ローラの温度制御の設定値を段階的に上げるところの、加熱ローラの温度制御の設定値の上げ幅と該設定値を上げる間隔は、上げ幅を1〜3℃とし、省電力モードへの移行以降の時間の経過に応じ該設定値を上げる間隔を延ばすことを特徴とする前記3記載の画像形成装置。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0017】
先ず始めに、画像形成装置の概要について説明する。
図1は本発明の実施の形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【0018】
図1において、1は画像形成装置で、原稿は自動原稿搬送手段2の原稿給紙台21上に画像面を上向きにして載置され、送り出しローラ22の作動により一枚ずつ送り出され、レジストローラ23により一旦停止されて先端が整えられた後搬送ドラム24に搬送され、ドラム面と一体に反時計方向に回転する過程で画像読取手段3により画像面の読取が行われ、しかる後略半周した位置においてドラム面より分岐し排紙台25に排出される。
【0019】
前記の画像読取手段3においては光源311とミラー312を備える第1ミラーユニット31が前記の搬送ドラム24の直下の位置で、通過する原稿を順次照明して読取り、原稿の移動方向に直交するよう配置したミラー321とミラー322を備える第2ミラーユニット32により反射し、結像レンズ33を介してライン状の撮像素子34に結像する。
【0020】
また、プラテンガラス35に原稿を載置して画像情報を読み取る場合には、可動式の光源351と第1ミラー352を備える第1ミラーユニットと、ミラー353および354を備える第2ミラーユニットにより反射し、同様に結像レンズ33を介してライン状の撮像素子34に結像する。以上が、画像読取手段3である。
【0021】
画像読取手段3において読取られた原稿の画像情報は制御手段6の画像処理手段62にて画像処理が行われ画像データとして信号化され一旦記憶手段61に格納される。
【0022】
画像形成のスタートにより画像形成手段4が作動開始して前記の画像データが記憶手段61より呼び出されて画像書込手段43に入力され、図示しないレーザ発光器から画像データに従って投射されたレーザビームがポリゴンミラー(符号なし)の回転作動により前もって帯電器42により電位を付与された感光体ドラム41に対して感光体ドラム41の軸方向の走査露光と感光体ドラム41の回転による副走査が行われて感光層に原稿画像の静電潜像を形成する。
【0023】
前記の静電潜像は現像手段44により反転現像されてトナー像とされ、これに並行して記録紙供給手段としての手差し給紙手段26または記録紙を収容する給紙手段5の各給紙カセットの送り出しローラ52、53、54の何れかが作動して記録紙が搬出され、搬送ローラ55、56及びタイミングローラ51に給送されて、感光体ドラム41上のトナー像に同期して感光体ドラム41に給紙される。
【0024】
感光体ドラム41上のトナー像は転写器45により反対極性の電圧を印加されて記録紙側に転移して転写される。
【0025】
そして、トナー像が転写された記録紙は除電器46において除電されて感光体ドラム41より分離し、制御手段6により温度制御される定着手段47に搬送され、加熱ローラ474と加圧ローラ475との圧着・加熱により記録紙上のトナーが溶融・定着され、その後トレイ57に排出される。
【0026】
本実施形態においては、定着手段47は発熱体であるところのハロゲンランプヒータ471aを内装するアルミニウム製の基体471にフッ素樹脂からなる耐熱離型層を有する加熱ローラ474、及び加熱ローラに当接し加熱ローラの軸方向に並行して配設されるアルミニウム製の基体にシリコンゴムからなる耐熱弾性層を有する加圧ローラ475から構成されている。また、加熱ローラ474の表面温度を測定する温度センサ473が加熱ローラから略0.7mm離して取り付けられている。
【0027】
一方、記録紙を分離した感光体ドラム41は残留電位を除去したあとクリーニング手段48において残留トナーを除去清掃されて次なる画像形成のプロセスに入る。
【0028】
図2は本発明の実施の形態を示す制御ブロック概略図である。
まず、図2を参照してその構成を説明する。
【0029】
1は画像形成装置である。
90は画像形成装置外部の交流電源である。
【0030】
64は位相制御装置で、交流入力643に交流電源90を接続し、出力電圧設定入力641に制御手段6の電圧指令出力611を接続し、交流出力642にハロゲンランプヒータ471aを接続する。
【0031】
そして、位相制御装置64は、出力電圧設定入力641に入力された温度設定値に比例した交流電力となる通電率の交流電圧(以下、温度設定値に比例した交流電力となる通電率の交流電圧を、単に交流出力電圧と記す)、を交流出力642に出力する。
【0032】
473は温度センサで制御手段6の温度センサ入力612に接続する。
そして、温度センサ473はサーミスタや熱電対からなり、加熱ローラ474の表面温度を測定して、加熱ローラの温度情報(温度)を制御手段6の温度センサ入力612に入力する。
【0033】
6は制御手段で、記憶手段61に予め記憶された加熱ローラの温度制御プログラムを読み出し、その制御プログラムに従い電圧指令出力611に加熱ローラの温度制御の設定値である温度設定値を出力し、位相制御装置64を介し加熱ローラ474の温度制御を行う。
【0034】
また、制御手段6は、画像形成装置1の電源スイッチ(図示せず)のONにより時間計測を開始するタイマ63と、コピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウントするカウンタ65を有している。
【0035】
62は画像処理手段である。
471aは発熱体であるところのハロゲンランプヒータで、定着手段の加熱ローラ474に内装され、加熱ローラ474を加熱する。
【0036】
以上画像形成装置の構成について説明したので、以下その制御について図2、4、5、6、7を参照して説明する。
【0037】
図4は実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
図5は実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
【0038】
図6は実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
図7は実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
【0039】
図4〜7において、
縦軸は温度、横軸は電源スイッチONからの経過時間を示す。
【0040】
横軸のA点は電源スイッチON時、B点はウォームアップ完了時、C点は完了10分後、D点は完了60分後、E点は完了90分後を示す。
【0041】
グラフのa(実線)は加熱ローラの加熱温度の設定値、b(実線)は加熱ローラ表面温度、c(1点鎖線)は加圧ローラ表面温度、d(破線)は温度センサによる加熱ローラ表面温度の測定値を示す。また、グラフのa(実線)に付記したA〜Fは加熱ローラの加熱温度の設定値で、A、C、Eはコピー待機モードのそれぞれ第1の設定温度、第2の設定温度、第3の設定温度、を示し、B,D、はローパワーモードのそれぞれ第1の設定温度、第2の設定温度、Fはローパワーモード中の段階的設定温度を示す。
【0042】
X、Y、Zは対応する領域のモードを示し、X部はウォームアップモード、Y、Y1,Y2部はコピー待機モード、Z、Z1部はローパワーモードを示す。
【0043】
以下に各モードにおける制御について説明する。
▲1▼ウォーミングアップモード
以下、図2、5を参照し説明する。
【0044】
オペレータが電源スイッチ(図示せず)をONすると、制御手段6は電源スイッチがONされたことによりウォーミングアップモードXであることを判断する。
【0045】
そして、制御手段6は、ウォーミングアップモード兼コピー待機モード時の加熱ローラの温度制御の設定値であるところのコピー待機モードの第1の温度設定値Aを、電圧指令出力611から位相制御装置64の出力電圧設定入力641に入力し、位相制御装置64の交流出力642からコピー待機モードの第1の設定温度に比例した交流出力電圧を出力させ、ハロゲンランプヒータ471aを加熱開始させる。
【0046】
ここでコピー待機モードの第1の温度設定値Aとは異常の発生がない状態でコピーが実行可能な加熱ローラの温度制御の設定値である。また、ウォーミングアップ時のみは、第1の温度設定値を通常コピー時の1.0倍〜2倍、好ましくは1.5倍〜2倍としても良く、この場合はウォーミングアップの時間短縮が図れる。ここで、倍率は少なすぎると加熱時間が短縮できず、多すぎるとヒータを断線したり劣化の原因となる。
【0047】
そして制御手段6は、温度センサ473からの出力と、コピー待機モードの第1の温度設定値に対応する加熱ローラの表面温度(例えば略200℃)とを比較し(以下、コピーモード時の温度設定値に対応する加熱ローラの表面温度を、定着温度と記す)、加熱ローラの表面温度が定着温度に等しくなるように制御する。
【0048】
そして、加熱ローラ表面温度が定着温度に到達したことを確認し、同時に画像形成プロセスの各種条件出し等コピーを行う準備動作を完了するとウォームアップモードXを完了する。
【0049】
そして、ウォーミングアップモードが完了した時のタイマ63の計測時間を第1の所定時間Bとする。
【0050】
▲2▼コピー待機モード及びコピーモード
以下、図2、5を参照して説明する。
【0051】
制御手段6は、ウォーミングアップモードXが完了するとモードをウォーミングアップモードXからコピー待機モードYに移行する。
【0052】
コピー待機モードYに移行するとオペレータは図示しない操作パネルからのコピーの起動操作が可能となり、コピー起動操作が行われると制御手段6はコピー起動操作によりモードをコピーモード(図示なし)へ移行し、記憶手段61に記憶した画像形成プロセスに基づき通常行われる画像形成制御を行ない、完了すると再びコピー待機モードYに移行する。
【0053】
そして、コピー待機モードYでは制御手段6は、電圧指令出力611に前述したコピー待機モードの第1の温度設定値Aを位相制御装置64に入力し、位相制御装置64の交流出力642からコピー待機モードの第1の設定温度に比例した交流出力電圧を出力させると共に、温度センサ473からの出力と定着温度とを比較し、加熱ローラの表面温度が定着温度と等しくなるように位相制御装置64の交流出力642の交流電圧の通電率を変化させハロゲンランプヒータ471aの発熱量を制御し、次のオペレータによる起動指示操作を待つ。
【0054】
そして、「加熱ローラの表面温度の上昇に応じ、加熱ローラの温度制御の設定値を下げる」代わりに、「電源スイッチのON後の時間経過に応じ加熱ローラの温度が上昇することを利用し、電源スイッチON後の時間経過に応じ加熱ローラの温度制御の設定値を下げる」ために、制御手段6は、タイマ63を監視し、電源スイッチがONとなってから所定時間経過した時点(例えば30〜90分、好ましくは60分)以降(例えば横軸D点)に、モードがローパワーモード(例えばD)からコピー待機モード(例えばE)に移行した場合、所定時間経過した時点以前のコピー待機モード時の加熱ローラの温度制御の設定値(例えばC)に対し、加熱ローラの温度制御の設定値をより低く(下げ幅は5〜10℃、好ましくは7℃)設定(例えばE)し、
移行したコピー待機モードでは、このより低い設定温度(例えばE)に基づき、上述した方法で加熱ローラの温度制御を行う。
【0055】
ここで、設定値をあまり低く下げすぎると、トナーが十分溶融できなくなり、変えないと電力の削減ができなくなってしまう。
【0056】
電源スイッチがONとなってから所定時間経過した時点(例えば30〜90分、好ましくは60分)以降で、且つ後述するローパワーモードからコピー待機モードに以降した場合、つまり、ローパワーモードZからコピー待機モードY1へ移行した場合は、加熱ローラの温度設定値をコピー待機モードの第1の設定温度Aから設定値がより低いコピー待機モードの第2の設定温度Cに更新する。その後再びローパワーモードZ1に移行し、次いで再びコピー待機モードY2になると、コピー待機モードの第2の設定温度値Cより更に低いコピー待機モードの第3の温度設定値Eへ更新する。以降、上述した方法で加熱ローラの設定温度の更新を、加圧ローラの温度が加熱ローラの温度と略一致するまで繰り返す。
【0057】
▲3▼ローパワー(省電力)モード
図2、5を参照し説明する。
【0058】
オペレータによるコピー起動操作が所定時間(例えば15分)行われないと、制御手段6はモードを省エネルギーのためコピー待機モードYからローパワーモードZへ移行する。
【0059】
そして、ローパワーモードでは省電力のため、制御手段6は、既にウォーミングアップモードやコピー待機モードで設定されていた第1の温度設定値Aよりも低い、ローパワーモード時の加熱ローラの温度制御の設定値であるところのローパワーモードの第1の温度設定値Bを、電圧指令出力611から位相制御装置64の出力電圧設定入力641に入力し、位相制御装置64の交流出力642からローパワーモードの第1の温度設定値Bに比例した交流出力電圧を出力させると共に、
温度センサ473からの出力と第2の温度設定値に対応する加熱ローラの表面温度(例えば100℃)(以下ローパワーモードの温度設定値に対応する加熱ローラの表面温度をローパワー温度と記す)とを比較し、加熱ローラの表面温度がローパワー温度と等しくなるように位相制御装置64の交流出力642の交流電圧の通電率を変化させハロゲンランプヒータ471aの発熱量を制御し、加熱ローラ474の温度をローパワー温度に制御する。
【0060】
電源スイッチがONとなってから所定時間経過した時点(例えば30〜90分、好ましくは60分)以降で、且つコピー待機モードからローパワーモードに移行した場合、つまり、コピー待機モードY1からローパワーモードZ1になると、ローパワーモードの第1の温度設定値Bより更に低いローパワーモードの第2の温度設定値Dに更新する。以降、上述した方法で加熱ローラの設定温度の更新を、加圧ローラの温度が加熱ローラの温度と略一致するまで繰り返す。
【0061】
ここで、制御手段6はタイマ63を監視し、電源スイッチがONとなってから所定時間経過した時点(例えば30〜90分、好ましくは60分)以降に、モードがコピー待機モードからローパワーモードに移行した場合、所定時間経過した以前のローパワーモード時の加熱ローラの温度制御の設定値に対し、加熱ローラの温度制御の設定値をより低く(下げ幅は5〜10℃、好ましくは7℃)設定し、移行したローパワーモードではこのより低い設定温度に基づき、上述した方法で加熱ローラの温度制御を行う。
【0062】
ここで、設定値をあまり低く下げすぎると、再加熱までの時間が掛かりすぎたり、トナーが十分溶融できなくなり、変えないと電力の削減ができなくなってしまう。
【0063】
また更に、制御手段6は、コピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウントするカウンタ65と、前述したタイマ63の値を監視し、
電源スイッチがONとなってから所定時間経過した時点(例えば30〜90分、好ましくは60分)以後のコピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウンタ65でカウントし、カウンタ65がコピー待機モードからローパワーモードへの移行回数を2回カウントした以降のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定温度を、前回のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定値に対し、今回のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定値を低く(下げ幅は5〜10℃、好ましくは7℃)設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき加熱ローラの温度制御を行う。
【0064】
ここで、設定値をあまり低く下げすぎると、再加熱までの時間が掛かりすぎたり、トナーが十分溶融できなくなり、変えないと電力の削減ができなくなってしまう。
【0065】
また更に、制御手段6はコピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウントするカウンタ65と、タイマ63の値を監視し、
電源スイッチがONとなってから所定時間経過した時点(例えば70〜100分、好ましくは80分)以後のコピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウンタ65でカウントし、そのカウント回数が2回以降の、コピー待機モードからローパワーモードへ移行したローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定温度を、前回のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定値に対し、今回のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定値を低く(下げ幅が5〜10℃、好ましくは7℃)設定し、その設定値に基づき上述した方法で加熱ローラの温度制御を行う。
【0066】
更に、制御手段6はこのローパワーモードへの移行直後の前回のローパワーモードより低く設定した加熱ローラの温度制御の設定値に対し、ローパワーモードへの移行後の時間の経過に応じ、加熱ローラの温度制御の設定値を段階的に上げる(上げ幅は1〜3℃)ように設定し、加圧ローラの表面温度がローパワーモードに移行する直前の温度に戻るまで設定を更新し、段階的に上げた各設定温度に基づき、上述した方法で加熱ローラの温度制御を行う。
【0067】
以上説明したように、加熱ローラの温度制御の設定値をウォーミングアップ時の設定値に一定して加熱ローラの温度を制御する場合に比べて、本発明によれば加熱ローラの温度制御の設定値を下げるように制御するため、定着性能を下げずにハロゲンランプヒータの消費電力を削減することが可能となる。
【0068】
以上、「加圧ローラの温度に応じて加熱ローラの温度制御の設定値を下げる」ために、「加圧ローラの温度上昇が時間と共に上昇することを利用し、電源スイッチのONからの時間経過により加熱ローラの温度制御の設定値を下げる手段」について説明したが、
その手段とは別の「加圧ローラの温度に応じて加熱ローラの温度制御の設定値を下げる」手段として、上述した「電源スイッチのONからの時間経過に応じ加熱ローラの温度制御の設定値を下げる手段」の代わりに、加圧ローラの表面温度を測定する温度センサを加圧ローラに近接して配設し、そのセンサによる加圧ローラの表面温度の測定値に応じて(例えば図5に示した加熱ローラの表面温度70℃、105℃)加熱ローラの温度制御の設定値を下げるように制御手段で制御することも可能である。
【0069】
以上本発明の画像形成装置の概要について説明したが、試験を行ったので、以下その実施例について詳細に説明する。
【0070】
〈実施例〉
図3は実施例に係る、定着装置の構成図である。
【0071】
図3において、47は定着手段で、転写紙Pを加熱ローラ474、加圧ローラ475の2本のローラ対間を通すことで転写紙P上に粉体トナーによって作像された画像を定着する。
【0072】
今回の構成条件として加熱ローラ474は、径:50mm、表層のコーティング厚:20μm、芯金厚:9mm(アルミニウム)、全長:350mmとし、
加圧ローラ475は、径:50mm、表層のチューブ厚:70μm、弾性層厚:5mmとし、
加熱ヒータは900Wのハロゲンランプヒータ471aを加熱ローラの中央部に配置し、
加熱ローラ表面から約0.7mm離れた位置に温度センサ473を設置し、温度センサの加熱ローラの表面温度の測定値と、加熱ローラの目標とする表面温度を比較して、加熱ローラ表面温度を190℃になるように温度制御を行う定着装置を使用した画像形成装置を例にとる。
【0073】
2本のローラ対は上方に加熱ローラ474、下方に加圧ローラ475からなり、加熱ローラ芯金の中央部にヒータとしてハロゲンランプヒータ471aを配し、加熱ローラの温度センサ473は加熱ローラ表面と僅かに離間(例えば0.7mm)して配置している。
【0074】
この機械構成条件で、加熱ローラの温度制御の設定値を機械電源ON直後から一定した値で、加熱ローラの温度制御をすると、十分時間が経過した時点では、加熱ローラや加圧ローラや定着装置自体や周辺雰囲気の温度が上がるため、定着性能に余裕が出来る。
【0075】
図4に示すように加熱ローラの温度制御の設定値aをAからBまたDへと下げ、加熱ローラの温度を下げ、電力の過剰な消費を防止し、且つ定着異常が発生しない状態にする制御方式がある。
【0076】
加熱ローラの温度制御の設定値を下げても所定の定着性を得ることを可能とする理由としては、定着装置にヒータ電力が投入されコピー待機状態Yまでの時間経過に伴う加圧ローラの表面温度cの推移を見ると、加圧ローラ自体が加熱手段を有さない場合でも加熱ローラからの熱伝導によって加圧ローラ表面温度cは徐々に上昇し、ウォーミングアップの完了後10分経過時点Cと60分経過時点Dとでは、加熱ローラと加圧ローラとが持つ総熱エネルギーは大きな差となる。
【0077】
そのため、例えば10分経過時点Cと、60分経過時点Dとの、転写紙上のトナー画像を定着出来うる加熱ローラ表面温度は異なり、長時間経過後の時点ではウォーミングアップが完了して間もない時点よりも低い加熱ローラ表面温度で定着が可能となる。
【0078】
同様にローパワーモード時の加熱ローラの温度制御の設定温度に関しても、長時間経過後の時点ではウォーミングアップが完了して間もない時点よりも低い加熱ローラ表面温度で定着が可能となる。
【0079】
ウォーミングアップの完了後10分経過時点と60分経過時点では、それぞれ同じ時間(例えば30秒)でローパワーモードからコピー待機モードに移行させようとした場合、加熱ローラの到達目標温度がウォーミングアップ時よりローパワーモードの方が低い上に、加熱ローラと加圧ローラとが持つ総熱エネルギーは大きな差となる為、ウォーミングアップ完了直後に対し長時間経過後には、ローパワーモードの場合、加熱ローラの温度を低く設定することが可能となり、ウォーミングアップ完了からの経過時間に従ってローパワーモードの加熱ローラの温度設定値を低く推移させることで消費電力削減に寄与することができる。
【0080】
またこれは、コピー待機モードから一旦ローパワーモードに移行し、その後コピー待機モードに再び移行する場合にも同様なことがいえる。
【0081】
定着状態がアンダー・オーバーにならない良好な定着状態を得るのに必要な、各モードにおける電源ON後の経過時間に対する加熱ローラ表面温度(設定温度)の関係は、下表のとおりであった。
【0082】
【表1】
【0083】
この結果、加熱ローラの設定温度の変更開始時期を電源スイッチ0N後60分とし、加熱ローラの表面温度(温度設定値)はコピー待機時、ローパワーモード双方とも7℃の温度低下とした場合、定着装置の消費電力で10whの削減が可能となった。
【0084】
またここで、実際の画像形成装置への導入に当たっては、画像形成装置の大きさや各種バラつきを考慮し、加圧ローラの設定温度変更開始時期は電源スイッチON後30〜90分経過後とし、表面温度(温度設定値)の下げ幅を5〜10℃とする。
【0085】
図6において、電源スイッチのON後60分経過時D以降の加圧ローラ表面の温度推移cを詳細に見ると、コピー待機モードY1の時には上昇傾向にありローパワーモードZ1では若干低下の傾向にある。
【0086】
ローパワーモードに切り替わった直後Fとその状態で放置された時点Gでは、切り替わった直後より放置された時点の方が加圧ローラの表面温度cが若干下がり、再度コピー待機モードへ戻すとき、加圧ローラの表面温度をローパワーモードに切り替わった直前の加圧ローラの表面温度に戻してやる必要がある。
【0087】
図7において、ローパワーモードZ1の加熱ローラの温度制御の設定値aをコピー待機モードY1からローパワーモードへ移行直後には低く設定し、ローパワーモード移行後の経過時間に従って徐々に上げていく制御を行った。
【0088】
ここで、bは加熱ローラ表面温度、cは加圧ローラ表面温度である。
但し、この制御は機械の電源がONされウォーミングアップが完了してから十分に時間が経過し、加圧ローラ表面温度が飽和近くまで上昇した場合に可能であり、少なくとも機械電源ONから80分以上は経過している時にローパワーモードZ1に移行したことの条件が必要である。
【0089】
定着状態がアンダー・オーバーにならない良好な定着状態を得るのに必要な、加熱ローラの温度設定値とローパワーモード移行後の経過時間との関係は、下表のとおりであった。
【0090】
【表2】
【0091】
この結果、機械電源ONから80分以上経過後のコピー待機モードからローパワーモードへの移行時の下げ幅を7℃とし、ローパワーモードの段階的上げ幅を1℃とした場合、ローパワーモードの消費電力として約2whの電力削減が可能となり、且つ安定した定着性能を得ることが可能となる。
【0092】
またここで、実際の画像形成装置への導入に当たっては、画像形成装置の大きさや各種バラつきを考慮し、段階的設定変化の開始時期は電源スイッチON後70分〜100分経過以降とし、又その段階的設定温度の上昇幅は1〜3℃とする。
【0093】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果を得ることが出来る、すなわち、
定着状態がアンダー、或いはオーバーになることもなく安定した定着が可能となり、且つ定着手段の消費電力の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図2】本発明の実施の形態を示す制御ブロック概略図である。
【図3】実施例に係る、定着装置の構成図である。
【図4】実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
【図5】実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を示す図である。
【図6】実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を示す図である。
【図7】実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を示す図である。
【符号の説明】
6 制御手段
47 定着手段
63 タイマ
64 位相制御装置
65 カウンタ
471a ハロゲンランプヒータ
473 温度センサ
474 加熱ローラ
475 加圧ローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus having a heat roll type fixing device.
[0002]
[Prior art]
In a conventional heat roll type fixing device, the surface temperature of the heating roller is measured using a non-contact temperature sensor as a means of controlling the surface temperature of the heating roller in order to eliminate damage such as scratches on the coating layer on the surface of the heating roller. A means for controlling the surface temperature of the heating roller based on the measured value has been adopted.
[0003]
In this case, the actual temperature on the surface of the heating roller and the temperature measured by the temperature sensor that measures the surface temperature of the heating roller are generally lower than the measured temperature by ΔT ° C. Is set as the control target temperature, and the control target temperature is compared with the measured temperature of the temperature sensor so that the difference becomes zero (as a result, the heating roller surface temperature becomes the target temperature). The temperature of the heating roller surface has been controlled.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In that case, the temperature of the surface of the heating roller and the temperature of the temperature sensor that measures the surface temperature of the heating roller are in addition to the temperature difference that occurs normally, and the temperature due to the first order lag when the surface temperature of the heating roller changes. A difference occurs.
[0005]
For this reason, at the time when the temperature of the fixing heater finally reaches the target value, such as immediately after the end of warming up, a first order lag occurs in the temperature of the temperature sensor itself with respect to the temperature of the heating roller, and the temperature difference ΔT described above. However, at this point of time, the fixing heater is normally controlled because the temperature difference ΔT ° C. is controlled as described above.
[0006]
However, as time elapses, the temperature of the temperature sensor itself increases and the temperature difference ΔT ° C. decreases, and as a result, the surface temperature of the heating roller tends to increase with respect to the target value as time elapses. As a result, there is a disadvantage that power consumption increases.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems.
In other words, after the power switch of the image forming apparatus is turned on, it is possible to perform fixing without occurrence of abnormality at a relatively early time immediately after the completion of warming up and a time when sufficient time has elapsed, thereby reducing the power consumption of the fixing device. An image forming apparatus is provided.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Prior to explaining the means, the words are explained.
[0009]
Warming up refers to raising the temperature of the heating roller of the fixing unit of the image forming apparatus to a temperature at which fixing can be performed and setting various conditions related to image formation to enable copying. Warming up mode refers to warming up. Refers to the process to be performed.
[0010]
The copy standby mode refers to a process of waiting for a copy start instruction operation from the operator after the warm-up is completed.
[0011]
Also, the power saving mode (low power mode) means that, for example, the temperature (power consumption) of the heating roller is lowered to save power when there is no copy start instruction operation from the operator for a predetermined time or longer after entering the copy standby mode. Refers to a process.
[0012]
The inventor found that the energy required for fixing the toner is supplied from both the heating roller and the pressure roller in contact with the heating roller, and is the product of the contact portion temperature of both rollers and the time of nip between both rollers. As a result of studying the fixing state with respect to the heating roller temperature and the pressure roller temperature, it was recognized that not only the temperature of the heating roller but also the temperature of the pressure roller was important.
Pay attention to the fact that the pressure roller surface temperature rises with the passage of time after the power switch is turned on, and that the fixing can be normally performed even at a low temperature after the heating roller surface temperature has passed sufficiently after the warming up. Then, in the temperature control of the heating roller, the fixing temperature is changed by changing the set temperature of the heating roller according to the temperature (time) of the pressure roller, and the present invention has been achieved.
[0014]
That is, the above object of the present invention is achieved by the following means.
1.A fixing unit comprising: a heating roller heated by a heating element; a pressure roller that is in contact with the heating roller and disposed in parallel with the axial direction of the heating roller; and a control unit that controls the temperature of the heating roller. In the provided image forming apparatus,
It has a timer that starts time measurement when the power switch is turned on,
The control means switches from a copy standby mode that waits for a copy start instruction in a state in which the copy start operation is possible when the copy start operation is not performed for a predetermined time to a power saving mode that lowers the temperature of the heating roller for power saving. The timer is switched from power-onA second time determined separately from the predetermined timeAfter the predetermined time is measured, when the copy standby mode is shifted to the power saving mode, the measurement is performed after the power is turned on.SecondFrom the set temperature of the temperature control of the heating roller in the power saving mode before the predetermined time measurement,SecondThe temperature setting of the heating roller in the power saving mode after a predetermined time measurement is set to a low temperature, and the temperature control of the heating roller is performed based on each setting temperature of the temperature control of the heating roller.
Measured after the timer is turned onThe secondMeasured after turning on the power when shifting from the power saving mode to the copy standby mode after measuring for a predetermined timeThe secondMeasured after the power was turned on from the set temperature of the temperature control of the heating roller in the copy standby mode before measuring for a predetermined timeThe secondAn image forming apparatus characterized in that a set temperature of the temperature control of the heating roller in the copy standby mode after a predetermined time measurement is set low, and the temperature control of the heating roller is performed based on each set temperature of the temperature control of the heating roller. .
2. The second predetermined time measured by the timer is 30 to 90 minutes after the image forming apparatus is turned on, and the set temperature difference of the temperature control of the heating roller before and after the second predetermined time measurement is 5 to 10 ° C. 2. The image forming apparatus as described in 1 above.
3. The control means counts the number of transitions from the copy standby mode to the power saving mode after the second predetermined time measured after the timer is turned on, and the counter shifts from the copy standby mode to the power saving mode. The temperature control setting temperature of the heating roller in the power saving mode after counting the number of times of the transition of 2 times is set to the setting value of the temperature control of the heating roller in the power saving mode in the previous power saving mode. While setting the temperature control set value low,
The setting value of the temperature control of the heating roller is increased step by step with the passage of time after the transition to the power saving mode, compared to the setting value of the temperature control of the heating roller set low immediately after the transition to the power saving mode. 2. The image forming apparatus as described in 1 above, wherein
4). The second predetermined time measured after the timer is turned on is 70 to 100 minutes, and the setting value of the temperature control of the heating roller is raised step by step as time elapses after the shift to the power saving mode. The heating roller temperature control set value increase range and the interval for increasing the set value are set to 1 to 3 ° C., and the interval for increasing the set value is extended with the passage of time after the shift to the power saving mode. 4. The image forming apparatus as described in 3 above.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
[0017]
First, an outline of the image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
[0018]
In FIG. 1,
[0019]
In the image reading means 3, the
[0020]
When the document is placed on the
[0021]
The image information of the document read by the image reading unit 3 is subjected to image processing by the
[0022]
When the image formation is started, the image forming means 4 starts operating, the image data is called from the storage means 61 and inputted to the image writing means 43, and a laser beam projected according to the image data from a laser emitter (not shown) Scanning exposure in the axial direction of the
[0023]
The electrostatic latent image is reversely developed by the developing means 44 to become a toner image, and in parallel therewith, each paper feed of the manual paper feeding means 26 as the recording paper supply means or the paper feeding means 5 for storing the recording paper. One of the
[0024]
The toner image on the
[0025]
The recording paper onto which the toner image has been transferred is neutralized by the
[0026]
In the present embodiment, the fixing means 47 is a
[0027]
On the other hand, the
[0028]
FIG. 2 is a control block schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
First, the configuration will be described with reference to FIG.
[0029]
[0030]
[0031]
Then, the
[0032]
A
The
[0033]
6 is a control means, which reads a temperature control program for the heating roller stored in advance in the storage means 61, and outputs a temperature setting value, which is a setting value for the temperature control of the heating roller, to the
[0034]
The
[0035]
A
[0036]
Having described the configuration of the image forming apparatus, the control thereof will be described below with reference to FIGS.
[0037]
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in the temperature setting value of the heating roller according to the embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the temperature setting value of the heating roller according to the embodiment.
[0038]
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in the temperature setting value of the heating roller according to the embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a change in the temperature setting value of the heating roller according to the embodiment.
[0039]
4-7,
The vertical axis indicates the temperature, and the horizontal axis indicates the elapsed time from the power switch ON.
[0040]
Point A on the horizontal axis indicates when the power switch is ON, point B indicates when warm-up is completed, point C indicates 10 minutes after completion, point D indicates completion 60 minutes, and point E indicates
[0041]
In the graph, a (solid line) is the set value of the heating temperature of the heating roller, b (solid line) is the heating roller surface temperature, c (dashed line) is the pressure roller surface temperature, and d (broken line) is the heating roller surface by the temperature sensor. Indicates the measured temperature value. A to F added to a (solid line) in the graph are set values of the heating temperature of the heating roller, and A, C, and E are the first set temperature, the second set temperature, and the third set in the copy standby mode, respectively. B, D are the first set temperature and the second set temperature, respectively, and F is the stepped set temperature during the low power mode.
[0042]
X, Y, Z indicate the mode of the corresponding area, X part is the warm-up mode, Y, Y1, Y2Is copy standby mode, Z, Z1The part shows the low power mode.
[0043]
The control in each mode will be described below.
▲ 1 ▼ Warming up mode
Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
[0044]
When the operator turns on a power switch (not shown), the control means 6 determines that the warm-up mode X is in effect when the power switch is turned on.
[0045]
Then, the control means 6 obtains the first temperature setting value A in the copy standby mode, which is the set value of the temperature control of the heating roller in the warm-up mode and the copy standby mode, from the
[0046]
Here, the first temperature set value A in the copy standby mode is a set value for temperature control of the heating roller that can be copied in a state where no abnormality occurs. Further, only at the time of warming up, the first temperature set value may be set to 1.0 to 2 times, preferably 1.5 to 2 times that at the time of normal copying. In this case, the warming up time can be shortened. Here, if the magnification is too small, the heating time cannot be shortened, and if it is too large, the heater may be disconnected or cause deterioration.
[0047]
Then, the control means 6 compares the output from the
[0048]
Then, it is confirmed that the surface temperature of the heating roller has reached the fixing temperature, and at the same time, the warm-up mode X is completed when the preparatory operation for copying such as various conditions of the image forming process is completed.
[0049]
Then, the measurement time of the
[0050]
(2) Copy standby mode and copy mode
Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
[0051]
When the warm-up mode X is completed, the control means 6 shifts the mode from the warm-up mode X to the copy standby mode Y.
[0052]
When the operation shifts to the copy standby mode Y, the operator can perform a copy start operation from an operation panel (not shown). When the copy start operation is performed, the control means 6 shifts the mode to the copy mode (not shown) by the copy start operation. Based on the image forming process stored in the
[0053]
In the copy standby mode Y, the control means 6 inputs the first temperature setting value A in the copy standby mode described above to the
[0054]
And, instead of “decreasing the setting value of the temperature control of the heating roller in accordance with the rise in the surface temperature of the heating roller”, “utilizing that the temperature of the heating roller increases with the passage of time after the power switch is turned on, In order to lower the set value of the temperature control of the heating roller in accordance with the elapse of time after the power switch is turned on, the control means 6 monitors the
In the transferred copy standby mode, the temperature control of the heating roller is performed by the above-described method based on this lower set temperature (for example, E).
[0055]
Here, if the set value is lowered too low, the toner cannot be sufficiently melted, and unless it is changed, the power cannot be reduced.
[0056]
When a predetermined time elapses after the power switch is turned on (for example, 30 to 90 minutes, preferably 60 minutes), and after the copy standby mode is changed from the low power mode described later, that is, from the low power mode Z Copy standby mode Y1When the process shifts to, the temperature setting value of the heating roller is updated from the first setting temperature A in the copy standby mode to the second set temperature C in the copy standby mode in which the setting value is lower. Then again low power mode Z1Then the copy standby mode Y again2Then, the temperature is updated to the third temperature set value E in the copy standby mode that is lower than the second set temperature value C in the copy standby mode. Thereafter, the update of the set temperature of the heating roller is repeated by the method described above until the temperature of the pressure roller substantially matches the temperature of the heating roller.
[0057]
(3) Low power mode
This will be described with reference to FIGS.
[0058]
If the copy activation operation by the operator is not performed for a predetermined time (for example, 15 minutes), the
[0059]
In order to save power in the low power mode, the control means 6 performs temperature control of the heating roller in the low power mode, which is lower than the first temperature set value A that has already been set in the warm-up mode or the copy standby mode. The first temperature setting value B in the low power mode, which is the setting value, is input from the
The surface temperature of the heating roller corresponding to the output from the
[0060]
When a predetermined time elapses after the power switch is turned on (for example, 30 to 90 minutes, preferably 60 minutes) and when the copy standby mode is shifted to the low power mode, that is, the copy standby mode Y1To low power mode Z1Then, the temperature is updated to the second temperature setting value D in the low power mode which is lower than the first temperature setting value B in the low power mode. Thereafter, the update of the set temperature of the heating roller is repeated by the method described above until the temperature of the pressure roller substantially matches the temperature of the heating roller.
[0061]
Here, the control means 6 monitors the
[0062]
Here, if the set value is lowered too low, it takes too much time until reheating, the toner cannot be sufficiently melted, and the power cannot be reduced unless it is changed.
[0063]
Furthermore, the control means 6 monitors the value of the
The counter 65 counts the number of times of transition from the copy standby mode to the low power mode after a predetermined time has elapsed since the power switch was turned on (for example, 30 to 90 minutes, preferably 60 minutes). The temperature control temperature setting of the heating roller in the low power mode after counting the number of times of transition from the mode to the low power mode twice is compared to the previous setting value of the temperature control of the heating roller in the low power mode. A set value of the temperature control of the heating roller in the power mode is set low (the range of decrease is 5 to 10 ° C., preferably 7 ° C.), and the temperature control of the heating roller is performed based on each setting temperature of the temperature control of the heating roller.
[0064]
Here, if the set value is lowered too low, it takes too much time until reheating, the toner cannot be sufficiently melted, and the power cannot be reduced unless it is changed.
[0065]
Furthermore, the control means 6 monitors the value of the
The counter 65 counts the number of times of transition from the copy standby mode to the low power mode after a predetermined time has elapsed since the power switch was turned on (for example, 70 to 100 minutes, preferably 80 minutes). The temperature control setting temperature of the heating roller in the low power mode that has shifted from the copy standby mode to the low power mode after the first time is compared to the setting value of the temperature control of the heating roller in the previous low power mode. The heating roller temperature control set value is set low (the range of decrease is 5 to 10 ° C., preferably 7 ° C.), and the temperature control of the heating roller is performed by the method described above based on the set value.
[0066]
Further, the control means 6 heats the heating roller temperature control set value set lower than the previous low power mode immediately after the transition to the low power mode according to the elapse of time after the transition to the low power mode. Set the temperature control setting value of the roller to be increased stepwise (the range of increase is 1 to 3 ° C.), and update the setting until the surface temperature of the pressure roller returns to the temperature just before the transition to the low power mode. The temperature control of the heating roller is performed by the method described above based on each set temperature that has been raised.
[0067]
As described above, according to the present invention, the setting value of the temperature control of the heating roller is set to be higher than that in the case of controlling the temperature of the heating roller while keeping the setting value of the temperature control of the heating roller at the setting value at the time of warming up. Since the control is performed to lower the power, the power consumption of the halogen lamp heater can be reduced without lowering the fixing performance.
[0068]
As described above, in order to “decrease the setting value of the temperature control of the heating roller in accordance with the temperature of the pressure roller”, the time elapsed from turning on the power switch using the fact that the temperature rise of the pressure roller increases with time. The means for lowering the set value of the temperature control of the heating roller by “
As a means for “lowering the setting value of the temperature control of the heating roller in accordance with the temperature of the pressure roller”, which is different from that means, the above-mentioned “setting value of the temperature control of the heating roller in accordance with the passage of time since the power switch is turned on” Instead of the “means for lowering the pressure”, a temperature sensor for measuring the surface temperature of the pressure roller is provided in the vicinity of the pressure roller, and according to the measured value of the surface temperature of the pressure roller by the sensor (for example, FIG. 5). It is also possible to control by the control means so as to lower the set value of the temperature control of the heating roller.
[0069]
Although the outline of the image forming apparatus of the present invention has been described above, since the test was performed, the embodiment will be described in detail below.
[0070]
<Example>
FIG. 3 is a configuration diagram of the fixing device according to the embodiment.
[0071]
In FIG. 3,
[0072]
As a configuration condition this time, the
The
The heater is a 900 W
A
[0073]
The two roller pairs are composed of a
[0074]
Under this machine configuration condition, if the set value of the temperature control of the heating roller is a constant value immediately after the machine power is turned on and the temperature control of the heating roller is performed, when a sufficient time has passed, the heating roller, the pressure roller, and the fixing device Since the temperature of itself and the surrounding atmosphere increases, there is a margin in fixing performance.
[0075]
As shown in FIG. 4, the setting value a of the heating roller temperature control is lowered from A to B or D, the temperature of the heating roller is lowered, the excessive consumption of power is prevented, and the fixing abnormality does not occur. There is a control method.
[0076]
The reason why it is possible to obtain a predetermined fixing property even if the set value of the temperature control of the heating roller is lowered is that the surface of the pressure roller as the time elapses until the heater power is supplied to the fixing device and the copy standby state Y is reached. Looking at the transition of temperature c, even when the pressure roller itself does not have a heating means, the pressure roller surface temperature c gradually rises due to heat conduction from the heating roller, and 10 minutes after the completion of warming up C At 60 minutes elapsed time D, the total heat energy of the heating roller and the pressure roller is greatly different.
[0077]
For this reason, for example, the surface temperature of the heating roller at which the toner image on the transfer paper can be fixed is different between the time point C after 10 minutes and the time point D after 60 minutes, and when the warm-up is almost completed after a long time has elapsed. Fixing is possible at a lower heating roller surface temperature.
[0078]
Similarly, regarding the set temperature of the temperature control of the heating roller in the low power mode, the fixing can be performed at the time when the heating roller surface temperature is lower than when the warm-up is completed after a long time has passed.
[0079]
At 10 minutes and 60 minutes after the completion of warming up, if the low power mode is shifted to the copy standby mode at the same time (for example, 30 seconds), the target temperature reached by the heating roller is lower than that at the time of warming up. In addition to the lower power mode, the total heat energy of the heating roller and the pressure roller is greatly different. It becomes possible to set the temperature low, and the temperature setting value of the heating roller in the low power mode is shifted low according to the elapsed time from the completion of warming up, which can contribute to the reduction of power consumption.
[0080]
The same applies to the case where the copy standby mode is temporarily shifted to the low power mode and then the copy standby mode is again transferred.
[0081]
The relationship between the heating roller surface temperature (set temperature) and the elapsed time after power-on in each mode necessary for obtaining a good fixing state in which the fixing state does not become under / over is as shown in the table below.
[0082]
[Table 1]
[0083]
As a result, the heating roller set temperature change start timing is 60 minutes after the power switch 0N, and the heating roller surface temperature (temperature set value) is 7 ° C. in both the low power mode and the standby state for copying. A reduction in power consumption of the fixing device of 10 wh is possible.
[0084]
In addition, here, when introducing into an actual image forming apparatus, considering the size of the image forming apparatus and various variations, the set temperature change start time of the pressure roller is 30 to 90 minutes after the power switch is turned on. The range of decrease in temperature (temperature set value) is 5 to 10 ° C.
[0085]
In FIG. 6, when the temperature transition c on the surface of the pressure roller after D after 60 minutes has elapsed since the power switch is turned on, the copy standby mode Y1At the time of the low power mode Z1However, it is on a downward trend.
[0086]
At F immediately after switching to the low power mode and at time G when left in that state, the surface temperature c of the pressure roller is slightly lower than when switching to low power mode, and when returning to the copy standby mode again, It is necessary to return the surface temperature of the pressure roller to the surface temperature of the pressure roller immediately before switching to the low power mode.
[0087]
In FIG. 7, the low power mode Z1Set the temperature control value a of the heating roller to copy standby mode Y1Was set immediately after shifting from low power mode to low power mode and gradually increased according to the elapsed time after shifting to low power mode.
[0088]
Here, b is the heating roller surface temperature, and c is the pressure roller surface temperature.
However, this control is possible when sufficient time has elapsed after the machine power is turned on and the warm-up is completed, and the pressure roller surface temperature rises to near saturation, at least 80 minutes after the machine power is turned on. Low power mode Z when elapsed1The condition of having moved to is necessary.
[0089]
The relationship between the temperature setting value of the heating roller and the elapsed time after shifting to the low power mode necessary for obtaining a good fixing state in which the fixing state does not become under-over is as shown in the table below.
[0090]
[Table 2]
[0091]
As a result, when the reduction width when shifting from the copy standby mode to the low power mode after 80 minutes has passed since the machine power is turned on is 7 ° C. and the stepwise increase width of the low power mode is 1 ° C., the low power mode The power consumption can be reduced by about 2wh, and stable fixing performance can be obtained.
[0092]
In addition, here, when introducing into an actual image forming apparatus, taking into account the size of the image forming apparatus and various variations, the start time of the stepwise setting change is 70 minutes to 100 minutes after the power switch is turned on. The increment of the stepped set temperature is 1 to 3 ° C.
[0093]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained:
Stable fixing can be performed without causing the fixing state to be under or over, and the power consumption of the fixing unit can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control block schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a fixing device according to an embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in a temperature setting value of a heating roller according to an embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in temperature setting value of the heating roller according to the embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in temperature setting value of the heating roller according to the embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a change in temperature setting value of the heating roller according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
6 Control means
47 Fixing means
63 timer
64 Phase control device
65 counter
471a Halogen lamp heater
473 Temperature sensor
474 Heating roller
475 Pressure roller
Claims (4)
電源スイッチの投入により時間計測を開始するタイマを有し、
前記制御手段は、コピー起動動作が所定時間行われない場合に、コピー起動動作が可能な状態でコピー開始指示を待つコピー待機モードから省電力のために前記加熱ローラの温度を下げる省電力モードに移行させるものであって、前記タイマが電源投入から前記所定時間とは別に定められた第2の所定時間を計測後に、前記コピー待機モードから前記省電力モードに移行させた場合、電源投入後から計測した前記第2の所定時間計測前の省電力モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度より、前記第2の所定時間計測後の省電力モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度を低く設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき前記加熱ローラの温度制御を行うと共に、
前記タイマが電源投入後から計測した前記第2の所定時間計測後に、省電力モードからコピー待機モードに移行した場合、電源投入後から計測した前記第2の所定時間計測前のコピー待機モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度より、電源投入後から計測した前記第2の所定時間計測後のコピー待機モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度を低く設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき前記加熱ローラの温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。A fixing unit comprising: a heating roller heated by a heating element; a pressure roller that is in contact with the heating roller and disposed in parallel with the axial direction of the heating roller; and a control unit that controls the temperature of the heating roller. In the provided image forming apparatus,
It has a timer that starts time measurement when the power switch is turned on,
The control means switches from a copy standby mode that waits for a copy start instruction in a state in which the copy start operation is possible when the copy start operation is not performed for a predetermined time to a power saving mode that lowers the temperature of the heating roller for power saving. After the power is turned on, when the timer shifts from the copy standby mode to the power saving mode after measuring a second predetermined time set apart from the predetermined time from power-on. than the set temperature of the temperature control of the heating roller in the measured said second predetermined time before measurement the power saving mode, lower the set temperature of the temperature control of the heating roller in the second power saving mode after a predetermined time measurement Set and perform temperature control of the heating roller based on each set temperature of the temperature control of the heating roller,
When the timer shifts from the power saving mode to the copy standby mode after the second predetermined time measured after the power is turned on, the copy standby mode before the second predetermined time is measured after the power is turned on. The set temperature of the heating roller temperature control in the copy standby mode after the second predetermined time measured after the power is turned on is set lower than the set temperature of the heating roller temperature control. An image forming apparatus that controls the temperature of the heating roller based on a set temperature.
省電力モードへの移行直後の低く設定した加熱ローラの温度制御の設定値に対し、省電力モードへの移行以後の時間の経過に応じ、加熱ローラの温度制御の設定値を段階的に上げるように設定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The control means counts the number of transitions from the copy standby mode to the power saving mode after the second predetermined time measured after the timer is turned on, and the counter shifts from the copy standby mode to the power saving mode. The temperature control setting temperature of the heating roller in the power saving mode after counting the number of times of the transition of 2 times is set to the setting value of the temperature control of the heating roller in the power saving mode in the previous power saving mode. While setting the temperature control set value low,
The setting value of the temperature control of the heating roller is increased step by step with the passage of time after the transition to the power saving mode, compared to the setting value of the temperature control of the heating roller set low immediately after the transition to the power saving mode. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002157224A JP4281295B2 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002157224A JP4281295B2 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003345176A JP2003345176A (en) | 2003-12-03 |
JP4281295B2 true JP4281295B2 (en) | 2009-06-17 |
Family
ID=29773182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002157224A Expired - Fee Related JP4281295B2 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4281295B2 (en) |
-
2002
- 2002-05-30 JP JP2002157224A patent/JP4281295B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003345176A (en) | 2003-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2000267507A (en) | Image forming device | |
JP3596821B2 (en) | Image forming device | |
JP3110643B2 (en) | Electrophotographic equipment | |
JP4281295B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009025743A (en) | Image forming apparatus and image forming program | |
JP4219760B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus having the same | |
JP2000122463A (en) | Fixing device | |
JP2721460B2 (en) | Fixing device | |
JP3267525B2 (en) | Image forming device | |
JP3363797B2 (en) | Fixing device | |
JPH0540527Y2 (en) | ||
JPH05119667A (en) | Image forming device | |
JPH07121052A (en) | Paper thickness detector, temperature controller for fixing device including the same and image forming device | |
JP3624336B2 (en) | Fixing device | |
JP3945127B2 (en) | Fixing device | |
JP3931494B2 (en) | Fixing device | |
JPH08202185A (en) | Image forming device | |
JP2005227420A (en) | Image forming apparatus | |
JP5637801B2 (en) | Image forming apparatus | |
JPH06250500A (en) | Electrophotographic device | |
JPS63173088A (en) | Device for fixing image forming device | |
JPH07114286A (en) | Temperature controller for fixing device | |
JPH07114289A (en) | Temperature controller for fixing device | |
JPH07114282A (en) | Temperature controller for fixing device | |
JP2005234426A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050302 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070605 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080305 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080507 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080707 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080805 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081118 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090224 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090309 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120327 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120327 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130327 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140327 Year of fee payment: 5 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |