JP4815918B2 - Fixing apparatus, image forming apparatus, and fixing apparatus driving method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に搭載される定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device mounted on an image forming apparatus.
複写機等の画像形成装置は、シート上の未定着画像を加熱、加圧により定着させるための定着装置を備えている。この定着装置には、定着ローラと、定着ローラに圧接される加圧ローラと、定着ローラを加熱するヒータと、両ローラの表面温度を検知する温度センサ等が設けられており、温度センサからの信号に基づいて、定着ローラの表面温度が所定の定着温度(例えば、190℃)に維持されるようになっている。加圧ローラには、回転に伴い、定着ローラから熱が伝達され、定着動作時にはその表面は所定温度(例えば120℃)以上に保たれる。 An image forming apparatus such as a copying machine includes a fixing device for fixing an unfixed image on a sheet by heating and pressing. This fixing device is provided with a fixing roller, a pressure roller pressed against the fixing roller, a heater for heating the fixing roller, a temperature sensor for detecting the surface temperature of both rollers, and the like. Based on the signal, the surface temperature of the fixing roller is maintained at a predetermined fixing temperature (for example, 190 ° C.). As the pressure roller rotates, heat is transmitted from the fixing roller, and the surface of the pressure roller is kept at a predetermined temperature (for example, 120 ° C.) or higher during the fixing operation.
画像形成装置では、画像形成処理を実行せずにジョブを受け付けるまで待機する待機状態の場合には、定着装置の定着ローラ及び加圧ローラは回転を停止した状態になる。このとき、加圧ローラは定着ローラからの熱が伝わりにくいので、徐々に温度が低下していく。
そこで、画像形成装置が待機状態から作像動作に移る際に、加圧ローラの表面温度が所定温度より低い場合には、両ローラを回転させて定着ローラから加圧ローラへ熱を遷移させることにより、定着ローラ及び加圧ローラのそれぞれを所定温度にする制御を行っている。
Therefore, when the surface temperature of the pressure roller is lower than a predetermined temperature when the image forming apparatus shifts from the standby state to the image forming operation, both rollers are rotated to transfer heat from the fixing roller to the pressure roller. Thus, control is performed to set each of the fixing roller and the pressure roller to a predetermined temperature.
しかしながら、現状の画像形成装置においては、定着ローラ、加圧ローラがそれぞれの所定温度まで上昇するのに時間がかかり、待機状態から作像動作に移行して完了するまでの時間、いわゆるファーストプリントタイムが長いことが問題視されている。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、待機状態から作像動作に移行して完了するまでの時間を短縮することが可能な定着装置、画像形成装置、及び制御方法を提供することを目的としている。
However, in the current image forming apparatus, it takes time for the fixing roller and the pressure roller to rise to their respective predetermined temperatures, and the time until the transition from the standby state to the image forming operation is completed, the so-called first print time. There is a long-standing problem.
The present invention has been made in view of the above points, and provides a fixing device, an image forming apparatus, and a control method capable of shortening the time from the standby state to the image forming operation to completion. The purpose is to do.
そこで、本発明に係る定着装置は、画像形成装置に搭載される定着装置であって、加熱手段と、当該加熱手段により加熱される加熱回転部材と、当該加熱回転部材と圧接する加圧回転部材と、当該加圧回転部材の表面温度を検知する検温手段と、前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材を回転駆動させる駆動手段と、画像形成装置が待機状態から作像動作に移行する時点において、前記検温手段によって検知される温度に基づいて、前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材の回転速度を決定する決定手段とを備えることを特徴としている。 Accordingly, a fixing device according to the present invention is a fixing device mounted on an image forming apparatus, and includes a heating unit, a heating rotating member heated by the heating unit, and a pressure rotating member pressed against the heating rotating member. And a temperature detecting means for detecting the surface temperature of the pressure rotating member, a driving means for rotationally driving the heating rotating member and the pressure rotating member, and a time point when the image forming apparatus shifts from the standby state to the image forming operation. And determining means for determining the rotation speeds of the heating rotating member and the pressure rotating member based on the temperature detected by the temperature detecting means.
本発明者らは、加熱回転部材及び加圧回転部材のそれぞれが所定温度になるまでに要する時間は、作像動作移行時の加圧回転部材の表面温度及び両回転部材の回転速度に依存していることを見出した。
上記構成では、加圧回転部材の表面温度に基づいて回転速度が適当な値に決定され、その回転速度で加熱回転部材及び加圧回転部材を回転駆動させるので、加熱回転部材及び加圧回転部材がそれぞれ所定温度になるまでに要する時間を短縮することができ、もって、待機状態から作像動作に移行して完了するまでの時間を短縮することができる。
The inventors have determined that the time required for each of the heating rotary member and the pressure rotary member to reach a predetermined temperature depends on the surface temperature of the pressure rotary member and the rotational speed of both rotary members at the time of transition to the image forming operation. I found out.
In the above configuration, the rotation speed is determined to be an appropriate value based on the surface temperature of the pressure rotation member, and the heating rotation member and the pressure rotation member are driven to rotate at the rotation speed. It is possible to reduce the time required for each to reach a predetermined temperature, thereby reducing the time from the standby state to the completion of the image forming operation.
また、前記駆動手段は、画像形成装置の作像動作が開始されてから、前記加熱回転部材が第1の所定温度、前記加圧回転部材が第2の所定温度になるまで、前記決定手段によって決定された回転速度で前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材を回転駆動させ、前記加熱回転部材が第1の所定温度、前記加圧回転部材が第2の所定温度になった後は、所定の回転速度で前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材を回転駆動させることが望ましい。 In addition, the driving unit is configured so that, after the image forming operation of the image forming apparatus is started, until the heating rotating member reaches a first predetermined temperature and the pressurizing rotating member reaches a second predetermined temperature. The heating rotary member and the pressure rotary member are driven to rotate at the determined rotational speed, and after the heating rotary member reaches a first predetermined temperature and the pressure rotary member reaches a second predetermined temperature, It is desirable that the heating rotary member and the pressure rotary member are rotationally driven at a rotational speed of 2 mm.
このように、定着可能な状態になるまでは、前記決定手段によって決定された回転速度で加熱回転部材及び加圧回転部材を回転駆動させることによって、いち早く定着可能状態にすることができ、定着可能な状態になった後は、定着時における所定の回転速度に切り換えることによって、スムーズな定着動作を行うことができる。
ここで、前記決定手段は、前記画像形成装置が待機状態から作像動作に移行されてから、回転に伴って前記加熱回転部材が前記加圧回転部材に熱を奪われることにより第1の所定温度から温度が降下して再び第1の所定温度まで回復するのに要する時間と、回転に伴って前記加圧回転部材が前記加熱回転部材から熱をもらって待機状態の温度から第2の所定温度まで昇温するのに要する時間とが等しくなる回転速度に決定することが望ましい。
As described above, until the fixing state is reached, the heating rotation member and the pressure rotation member are rotationally driven at the rotation speed determined by the determination unit, so that the fixing can be quickly performed and the fixing is possible. After reaching a stable state, a smooth fixing operation can be performed by switching to a predetermined rotational speed at the time of fixing.
Here, the determining unit is configured to perform a first predetermined operation when the heating rotating member is deprived of heat by the pressure rotating member in accordance with rotation after the image forming apparatus is shifted from the standby state to the image forming operation. The time required for the temperature to fall from the temperature to recover again to the first predetermined temperature, and the pressure rotating member receives heat from the heating rotating member as it rotates, and from the standby state temperature to the second predetermined temperature. It is desirable to determine the rotation speed at which the time required for raising the temperature to the same is equal.
このような回転速度とすることによって、加熱回転部材及び加圧回転部材がそれぞれ所定温度になるまでに要する時間を最短にすることができ、もって、待機状態から作像動作に移行して完了するまでの時間を短縮することができる。
また、前記温度検知手段が検知する検知温度を横軸に、前記決定手段が決定する回転速度を縦軸にとった場合、前記検知温度と前記回転速度との関係を示すグラフは右下がりになることが望ましい。
By setting such a rotation speed, the time required for the heating rotary member and the pressure rotary member to reach a predetermined temperature can be minimized, and the transition from the standby state to the image forming operation is completed. Can be shortened.
Further, when the detected temperature detected by the temperature detecting means is taken on the horizontal axis and the rotational speed determined by the determining means is taken on the vertical axis, the graph showing the relationship between the detected temperature and the rotational speed is lowered to the right. It is desirable.
検知温度と、回転速度とがこのような関係にあると、加熱回転部材及び加圧回転部材がそれぞれ所定温度になるまでに要する時間を短縮できることが本発明者らによって見出された。
本発明に係る画像形成装置は、上記いずれかの定着装置を備えることを特徴としている。これにより、待機状態から作像動作に移行して完了するまでの時間を短縮することが可能な画像形成装置を提供することができる。
It has been found by the present inventors that when the detected temperature and the rotation speed are in such a relationship, the time required for the heating rotary member and the pressure rotary member to reach a predetermined temperature can be shortened.
An image forming apparatus according to the present invention includes any one of the fixing devices described above. Accordingly, it is possible to provide an image forming apparatus capable of shortening the time from the standby state to the image forming operation until the completion.
本発明に係る定着装置駆動方法は、加熱手段により加熱される加熱回転部材と、加熱回転部材に圧接される加圧回転部材とを備える定着装置を駆動させる定着装置駆動方法であって、画像形成装置が待機状態から作像動作に移行する時点において、前記加圧回転部材の表面温度を検知する検温ステップと、前記検温ステップで検知された温度に基づいて、前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材の回転速度を決定する決定ステップと、前記決定ステップで決定された回転速度で、前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材を回転駆動させる駆動ステップとを含むことを特徴としている。これにより、待機状態から作像動作に移行して完了するまでの時間を短縮することができる。 A fixing device driving method according to the present invention is a fixing device driving method for driving a fixing device including a heating rotating member heated by a heating unit and a pressure rotating member pressed against the heating rotating member, wherein the fixing device driving method includes: A temperature detecting step for detecting a surface temperature of the pressure rotating member at a time when the apparatus shifts from the standby state to an image forming operation, and the heating rotating member and the pressure rotating based on the temperature detected in the temperature detecting step. A determining step for determining a rotation speed of the member; and a driving step for rotating the heating rotation member and the pressure rotation member at the rotation speed determined in the determination step. Thereby, it is possible to shorten the time from the standby state to the completion of the image forming operation.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る定着装置、画像形成装置、及び定着装置駆動方法について説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置全体の概略構成を示す図である。
同図に示すように、画像形成装置1は、画像形成部10、給紙部20、定着部30及び制御部40を備えており、記録シートSへの画像形成が可能な構成になっている。
Hereinafter, a fixing device, an image forming apparatus, and a fixing device driving method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the entire image forming apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the
給紙部20は、給紙カセット21、給送ローラ22およびタイミングローラ対23等を備え、給紙カセット21に収容されたシートSを給紙ローラ21により1枚ずつ繰り出し、シート搬送路(破線)に沿ってタイミングローラ対23を介して転写位置Pまで給送させる。
画像形成部10は、感光体ドラム11を一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム11表面をプリンタヘッド12内部のレーザダイオード(不図示)から出射されるレーザビームの走査により露光して感光体ドラム11上に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー像を形成した後、そのトナー像を転写位置Pにおいて、給紙部20からのシートSに転写ローラ13の静電的作用により転写させるものである。
The
The
図2は定着部30の構成を示す模式図である。定着部30は、定着ローラ31と、定着ベルト32と、定着ローラ30内部に配設される加熱ヒータ33と、加圧ローラ34と、温度センサ35,37と、パッド36とを備えている。
定着ベルト32は、定着ローラ31とパッド36とに掛けわたされており、定着ローラ31が図中A方向に回転するのにともなって回転する。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the
The
加圧ローラ34は、パッド36に掛けわたされている部分の定着ベルト32と圧接されてニップ部を形成している。温度センサ35は、加圧ローラ34の表面温度を検知しており、温度センサ37は、定着ローラ31の表面温度を検知している。
また図示は省略するが、定着部30は、定着ローラ31を図中A方向へ、加圧ローラ34を図中B方向へ回転駆動させる駆動部38(図3参照)を備えている。
The
Although not shown, the
図3は、制御部40の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部40は、主な構成要素として、CPU41、RAM42、ROM43及び回転速度データ格納部44を備えている。
ROM43は、画像形成部10における作像動作に関するプログラム等の各種プログラムが格納されている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the
As shown in the figure, the
The
CPU41は、ROM43から必要なプログラムを読み出して、画像形成部10、給紙部20及び定着部30の動作を統括的に制御して円滑な作像動作を実行させる。
RAM42は、CPU101が制御プログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。
回転速度データ格納部44は、加圧ローラ34の表面温度に対する適切な回転速度に関するデータが格納されている。
The
The
The rotation speed
制御部40は、作像動作を実行させるとともに、温度センサ37からの検知信号を受信し、定着ローラ31の温度を監視して、定着ローラ31の温度が所定の定着温度に維持されるようにヒータ33への電力供給量を制御する。また、詳細については後述するが、制御部40は温度センサ35からの検知信号を受信し、受信した情報に基づいて、回転速度データ格納部44に格納されているデータにしたがって、定着ローラ31及び加圧ローラ34の回転速度を決定する。
(動作)
つぎに定着部30の動作について説明する。画像形成装置1に電源が投入されると、いわゆるウォームアップ動作が実行される。ウォームアップ動作では、定着ローラ31及び定着ベルト32、加圧ローラ34は駆動部38によって回転駆動される。ヒータ33による加熱により定着ベルト32は190℃にまで昇温される。加圧ローラ34は回転に伴って、定着ローラ31からの熱の遷移によって120℃まで昇温される。
The
(Operation)
Next, the operation of the
この状態で画像形成装置1がプリントジョブを受け付けると、作像動作が実行される。作像動作では、画像形成部10でトナー像を形成して当該トナー像をシートSに転写し、定着ベルト32と加圧ローラ34との圧接部にトナー像(未定着画像)が転写されたシートSを通過させて当該トナー像Tを加熱、加圧により定着させ、排出ローラ対25を介して排出トレイ26上にシートSを排出する。
When the
作像動作が完了した後は、画像形成装置1は次のジョブを受け取るまで待機状態に入る。待機状態では、定着部30の定着ローラ31と加圧ローラ34の回転は停止されている。定着ローラ31は、ヒータ33による加熱によって定着温度(本例では190℃)を維持するように制御される。加圧ローラ34は上述したように回転することによって、定着ローラ31の熱を定着ベルト32を介して受け取り所定温度(本例では120℃)に保たれる構成となっているので、回転が停止されている待機状態では、定着ローラ31からの加圧ローラ34への熱の遷移が減少するので、加圧ローラ34の表面温度は次第に低下していく。
After the image forming operation is completed, the
つぎに、画像形成装置1が待機状態にあるときに、画像形成装置1が新たなジョブを受け付けて、作像動作が開始されるときの動作について説明する。
図4は、待機状態にある画像形成装置1が、作像動作を開始したときの定着部30の制御を示すフローチャートである。
画像形成装置1が待機状態から作像動作に移行すると、(ステップS101:Yes)、この時点での加圧ローラ34の表面温度を温度センサ35によって検知する(ステップS102)。そして、検知された加圧ローラ34の表面温度に基づいて、定着ローラ31及び加圧ローラ34の回転速度を決定する(ステップS103)。具体的には、図5に示すグラフから回転速度を決定する。
Next, an operation when the
FIG. 4 is a flowchart illustrating control of the fixing
When the
図5は、作像動作移行時の加圧ローラ34の温度と回転速度との関係を示すグラフである。グラフの縦軸はローラの回転速度[mm/s]であり、横軸は作像動作移行時の加圧ローラ34の表面温度[℃]である。
図5に示すグラフは、作像動作移行時の加圧ローラの表面温度をx[℃]、回転速度をy[mm/s]とすると、式1で表される。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the temperature of the
The graph shown in FIG. 5 is expressed by
y=−1.25x+200 (式1)
式1に関するデータは、回転速度データ格納部44に格納されており、CPU41は、式1を用いて、作像動作移行時の加圧ローラ34の温度に基づいて、回転速度を決定する。
ここで、図5に示すグラフを得るために行われた実験について説明する。本発明者らは、作像動作の開始時に加圧ローラの表面温度がある特定の温度であるときに、回転速度を変えたデータを集め、どの回転速度で回転駆動させたときに、定着ベルト及び加圧ローラが最短時間でそれぞれの所定温度になるかを求める実験を行った。
y = −1.25x + 200 (Formula 1)
Data related to
Here, an experiment conducted to obtain the graph shown in FIG. 5 will be described. When the surface temperature of the pressure roller is a specific temperature at the start of the image forming operation, the inventors collect data with different rotational speeds, and when the rotational driving is performed at which rotational speed, the fixing belt An experiment was conducted to determine whether the pressure roller reached the predetermined temperature in the shortest time.
図6は、図5に示すグラフを得るために行われた実験のデータを示すものであって、作像動作の開始時に加圧ローラの温度が50℃であるときのデータである。
なお、下記においては、待機状態から作像動作が開始され、回転に伴って定着ローラ31が加圧ローラ34に熱を奪われることにより定着温度(本例では190℃)から温度が降下して、再び定着温度まで回復するのに要する時間をt1、回転に伴って加圧ローラ34が定着ローラ31から熱をもらって、待機状態の温度から所定温度(本例では120℃)まで昇温するのに要する時間をt2とする。
FIG. 6 shows data of an experiment performed to obtain the graph shown in FIG. 5, and is data when the temperature of the pressure roller is 50 ° C. at the start of the image forming operation.
In the following, an image forming operation is started from a standby state, and the fixing
また図6では、(a)から(b)、(c)にいくにしたがって、回転速度を速めているときのデータである。
図6(a)に示す例では、回転速度が遅く、定着ローラ31から加圧ローラ34に伝達される単位時間あたりの熱量が少ないため、定着ローラ31が定着温度まで回復するのに要する時間t1は短くなるが、加圧ローラ34が所定温度まで昇温するまでの時間t2が長くなる。
In FIG. 6, the data is obtained when the rotational speed is increased from (a) to (b) and (c).
In the example shown in FIG. 6A, since the rotation speed is slow and the amount of heat per unit time transmitted from the fixing
このとき、定着ローラ31及び加圧ローラ34の両方ともが所定の温度になって、定着動作を開始できる時間tは、t=t2≒28秒である。
図6(c)に示す例では、回転速度が速く、定着ローラ31から加圧ローラ34へ伝達される単位時間あたりの熱量が多いため、加圧ローラ34が所定温度まで昇温するまでの時間t2は短くなるが、定着ローラ31が定着温度まで回復するのに要する時間t1が長くなる。
At this time, both the fixing
In the example shown in FIG. 6C, since the rotation speed is high and the amount of heat per unit time transmitted from the fixing
このとき、定着ローラ31及び加圧ローラ34の両方ともが所定の温度になって、定着動作を開始できるまでに要する時間tは、t=t1≒20秒である。
図6(b)に示す例では、定着ローラ31が定着温度まで回復するのに要する時間t1と、加圧ローラ34が所定温度まで昇温するまでの時間t2が等しくなるような回転速度で回転している。
At this time, the time t required for both the fixing
In the example shown in FIG. 6B, the rotation speed is such that the time t1 required for the fixing
このとき、定着ローラ31及び加圧ローラ34の両方ともが所定の温度になって定着動作を開始できるまでに要する時間tは、t=t1=t2≒17秒となる。
以上のように、加圧ローラ34の回転速度をかえて、定着ローラ31及び加圧ローラ34の両方ともが所定の温度になって定着動作を開始できるまでに要する時間tを測定したところ、t1=t2となる回転速度で回転させたときに時間tが最短になることが判明した。
At this time, the time t required for both the fixing
As described above, when the rotation speed of the
上記においては、作像動作移行時の加圧ローラの温度が50℃のときついて調べたものであるが、作像動作移行時の加圧ローラの温度が40℃から120℃のときも同様に、定着ローラ31及び加圧ローラ34の両方ともが所定の温度になって定着動作を開始できるまでに要する時間tは、図6(b)の場合のようにt1=t2となるときに最短となることが判明した。
In the above, the case where the temperature of the pressure roller at the time of shifting to the image forming operation is 50 ° C. was examined. The time t required for both the fixing
そこで、本発明者らは、作像動作移行時の加圧ローラの温度が40℃から120℃のときに、t1=t2となる回転速度Rをそれぞれ求めた。
そして、求められた各温度における回転速度Rをプロットすることにより、図5に示すようなグラフが得られた。なお、作像動作移行時の加圧ローラの温度と回転速度との関係は、定着部30の仕様によって異なる。作像動作移行時の加圧ローラの温度と回転速度との関係をグラフに表したときに、図5に示すような右下がりの直線になる場合もあるし、あるいは、右下がりの曲線になる場合もある。
Therefore, the inventors have determined the rotation speed R at which t1 = t2 when the temperature of the pressure roller during the image forming operation transition is 40 ° C. to 120 ° C.
And the graph as shown in FIG. 5 was obtained by plotting the rotational speed R in each calculated | required temperature. Note that the relationship between the temperature of the pressure roller and the rotational speed at the time of transition to the image forming operation varies depending on the specifications of the fixing
以上のように、本発明者らは、定着ローラ31及び加圧ローラ34のそれぞれが所定温度になるまでに要する時間は、作像動作移行時の加圧ローラ34の表面温度及び回転速度に依存していることを見出した。
そして本発明者らの鋭意研究の結果、図5に示すような関係を満たすように回転速度を制御することによって、定着ローラ31及び加圧ローラ34のそれぞれが定着可能な所定温度になるまでに要する時間を最短できることが導き出された。
As described above, the present inventors have found that the time required for each of the fixing
As a result of diligent research by the present inventors, the rotation speed is controlled so as to satisfy the relationship shown in FIG. 5 until the fixing
図4に戻って、ステップS103において回転速度が決定されると、駆動部38は、決定された回転速度で定着ローラ31及び加圧ローラ34が所定温度になるまで回転駆動させる(ステップS104)。そして、定着ローラ31及び加圧ローラ34がそれぞれ所定温度まで昇温されたら(ステップS105)、定着ベルト32と加圧ローラ34の圧接部にトナー像(未定着画像)が転写されたシートSを通過させて当該トナー像を加熱、加圧により定着させる定着動作を実行する(ステップS106)。なお、定着動作を実行するときの定着ローラ31及び加圧ローラ34の回転速度は、最適な回転速度に切り換えることによって、スムーズな定着動作を行うことができる。
Returning to FIG. 4, when the rotation speed is determined in step S103, the
図7は、本実施の形態に係る定着装置の効果を示すグラフである。グラフの縦軸は、定着ローラ31、加圧ローラ34のいずれもが所定の温度になる迄に要する時間[秒]であり、横軸は、作像動作移行時の加圧ローラ34の表面温度[℃]である。
実施例では、作像動作移行時の加圧ローラの表面温度に基づいて回転速度を変化させており、比較例1〜3では、作像動作移行時の加圧ローラの表面温度に関わらず、常に一定の回転速度で回転させている。すなわち、比較例1では回転速度50mm/s、比較例2では回転速度100mm/s、比較例3では回転速度150mm/sで回転させている。
FIG. 7 is a graph showing the effect of the fixing device according to the present embodiment. The vertical axis of the graph represents the time [seconds] required for both the fixing
In the embodiment, the rotation speed is changed based on the surface temperature of the pressure roller at the time of shifting to the image forming operation. In Comparative Examples 1 to 3, regardless of the surface temperature of the pressure roller at the time of shifting to the image forming operation, It is always rotating at a constant rotation speed. That is, the rotation speed is 50 mm / s in Comparative Example 1, the rotation speed is 100 mm / s in Comparative Example 2, and the rotation speed is 150 mm / s in Comparative Example 3.
図7より、比較例1〜3と比較して、作像動作移行時の加圧ローラの温度がいずれの場合であっても、実施例の方が定着ローラ31及び加圧ローラが所定温度になるまでの時間が短くなることがわかる。
以上説明したように、待機状態から作像動作に移行された時点の加圧ローラ34の温度に基づいて、回転速度を決定することによって、定着ローラ31及び加圧ローラ34がそれぞれ所定温度になるまでに要する時間を短縮することができ、もって、待機状態から作像動作に移行して完了するまでの時間を短縮することができる。
From FIG. 7, as compared with Comparative Examples 1 to 3, the fixing
As described above, the fixing
なお、本発明は、上記した定着装置、画像形成装置に限られず、上記の定着部の駆動方法、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、DVD−ROM、DVD−RAM、CD−ROM、CD−R、MO、PDなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。 The present invention is not limited to the above-described fixing device and image forming apparatus, and may be a method for driving the fixing unit and a program for executing the method by a computer. The program according to the present invention includes, for example, a magnetic disk such as a magnetic tape and a flexible disk, an optical recording medium such as a DVD-ROM, DVD-RAM, CD-ROM, CD-R, MO, and PD, and a flash memory recording medium. It can be recorded on various computer-readable recording media, and may be produced, transferred, etc. in the form of the recording medium, wired and wireless various networks including the Internet in the form of programs, In some cases, the data is transmitted and supplied via broadcasting, telecommunication lines, satellite communications, or the like.
また、本発明のプログラムは、上記に説明した処理をコンピュータに実行させるための全てのモジュールを含んでいる必要はなく、例えば通信プログラムやオペレーティングシステム(OS)に含まれるプログラムなど、別途情報処理装置にインストールすることができる各種汎用的なプログラムを利用して、本発明の各処理をコンピュータに実行させるようにしても良い。したがって、上記した記録媒体に必ずしも上記全てのモジュールを記録している必要はないし、また必ずしも全てのモジュールを伝送する必要もない。さらに所定の処理を専用ハードウェアを利用して実行させるようにすることができる場合もある。 Further, the program of the present invention does not need to include all modules for causing the computer to execute the processing described above. For example, a separate information processing apparatus such as a communication program or a program included in an operating system (OS) The computer may execute each process of the present invention using various general-purpose programs that can be installed in the computer. Therefore, it is not always necessary to record all the modules on the recording medium, and it is not always necessary to transmit all the modules. Further, there are cases where predetermined processing can be executed using dedicated hardware.
<変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記の実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
(1)上記においては、作像動作移行時の加圧ローラの温度に基づいて回転速度を決定する際に、図5に示すようなグラフの関係を用いたが、これに限定されない。図8は、作像動作移行時の加圧ローラ34の温度と、回転速度の関係を示したテーブルである。図8のように、作像動作移行時の加圧ローラ34の温度が50℃未満のときには、回転速度を150mm/s、50℃以上100℃未満の場合には100mm/s、100℃以上のときには50mm/sといったように回転速度を決定して、作像動作移行時の加圧ローラ34の温度に基づいて、回転速度を数段階に切り換える制御を行う構成にしてもよい。
<Modification>
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the content of the present invention is not limited to the specific examples shown in the above-described embodiments. For example, the following modifications are possible. Can think.
(1) In the above description, when the rotational speed is determined based on the temperature of the pressure roller at the time of transition to the image forming operation, the graph relationship as shown in FIG. 5 is used, but the present invention is not limited to this. FIG. 8 is a table showing the relationship between the temperature of the
(2)上記においては、定着ローラ31及び加圧ローラ34の回転が停止されて定着ローラ34が定着温度に保たれている状態を待機状態とし、当該待機状態から作像動作に移行される場合に回転速度を調整する構成について述べたが、定着ローラ31及び加圧ローラ34の回転が停止されて定着ローラ31が節電を目的として定着温度よりも低い温度で保たれている状態から作像動作に移行される場合にも本発明の思想を適用することができる。
(2) In the above case, when the rotation of the fixing
(3)上記においては、駆動部38は、定着ローラ31、加圧ローラ34のいずれも回転駆動させる構成について説明しているが、例えば、駆動部38は、加圧ローラ34のみを回転駆動させて、定着ローラ31を従動させる構成としてもよい。
(4)上記においては、定着装置は、図2に示すように、定着ローラ31、定着ベルト32、加圧ローラ34を有するものについて説明したが、これに限定されない。例えば、定着装置の構成は、図9に示すようなものであってもよい。図9は、定着装置の変形例を示す模式図である。
(3) In the above description, the
(4) In the above description, the fixing device includes the fixing
図9(a)は、内部に加熱ヒータ52を有する定着ローラ51と、加圧ローラ54とが圧接されてニップ部を形成するタイプの定着装置の例である。
図9(b)は、IHヒータ62によって加熱される定着ベルト61と、定着ベルト61と圧接されてニップ部を形成する加圧ローラ65と、ヒータ68を有し加圧ローラ65を加熱する外部加熱ローラ67を有するタイプの定着装置の例である。
FIG. 9A shows an example of a type of fixing device in which a fixing
FIG. 9B shows a fixing
図9(c)は、シートヒータ72によって定着ベルト71が加熱されるタイプの定着装置の例である。パッド74の表面にはグリースが塗布されて内部ベルト73が外嵌されている。定着ベルト71は、シートヒータ72と内部ベルト73とに掛けわたされており、加圧ローラ75と圧接してニップ部を形成している。
なお、図番53,55,63,66,69,76で指し示されているものは、いずれも温度センサである。
FIG. 9C shows an example of a fixing device in which the fixing belt 71 is heated by the
In addition, what is indicated by the drawing
上記の定着装置の変形例はいずれも、加圧ローラは、定着ローラあるいは定着ベルトからの熱遷移によって主として温度が上昇する構成の定着装置である。このような定着装置において、本発明を適用すると有効である。また、定着ローラ、定着ベルトの熱容量よりも、加圧ローラの熱容量が大きい構成の定着装置に本発明を適用すると効果的である。 In any of the above-described modifications of the fixing device, the pressure roller is a fixing device in which the temperature rises mainly due to thermal transition from the fixing roller or the fixing belt. In such a fixing device, it is effective to apply the present invention. Further, it is effective to apply the present invention to a fixing device having a configuration in which the heat capacity of the pressure roller is larger than that of the fixing roller and the fixing belt.
本発明は、待機状態から作像動作に移行して完了するまでの時間を短縮することが可能な定着装置及び画像形成装置を提供することができるので、その産業的利用価値は極めて高い。 The present invention can provide a fixing device and an image forming apparatus that can shorten the time from the standby state to the completion of the image forming operation, and thus the industrial utility value thereof is extremely high.
1 画像形成装置
10 画像形成部
20 給紙部
30 定着部
31 定着ローラ
32 定着ベルト
33 ヒータ
34 加圧ローラ
35,37 温度センサ
36 パッド
38 駆動部
40 制御部
44 回転速度データ格納部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
加熱手段と、
当該加熱手段により加熱される加熱回転部材と、
当該加熱回転部材と圧接する加圧回転部材と、
当該加圧回転部材の表面温度を検知する検温手段と、
前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材を回転駆動させる駆動手段と、
画像形成装置が待機状態から作像動作に移行する時点において、前記検温手段によって検知される温度に基づいて、前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材の回転速度を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする定着装置。 A fixing device mounted on an image forming apparatus,
Heating means;
A heating rotating member heated by the heating means;
A pressure rotating member that is in pressure contact with the heating rotating member;
Temperature measuring means for detecting the surface temperature of the pressure rotating member;
Drive means for rotationally driving the heating rotary member and the pressure rotary member;
Determining means for determining the rotation speeds of the heating rotating member and the pressure rotating member based on the temperature detected by the temperature detecting means when the image forming apparatus shifts from the standby state to the image forming operation. A fixing device characterized by.
画像形成装置の作像動作が開始されてから、前記加熱回転部材が第1の所定温度、前記加圧回転部材が第2の所定温度になるまで、前記決定手段によって決定された回転速度で前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材を回転駆動させ、
前記加熱回転部材が第1の所定温度、前記加圧回転部材が第2の所定温度になった後は、所定の回転速度で前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材を回転駆動させること
を特徴とする請求項1記載の定着装置。 The driving means includes
After the image forming operation of the image forming apparatus is started, the heating rotation member is at a first predetermined temperature and the pressure rotation member is at a second predetermined temperature. Rotating and driving the heating rotary member and the pressure rotary member,
After the heating rotating member reaches a first predetermined temperature and the pressure rotating member reaches a second predetermined temperature, the heating rotating member and the pressure rotating member are driven to rotate at a predetermined rotation speed. The fixing device according to claim 1.
前記画像形成装置が待機状態から作像動作に移行されてから、回転に伴って前記加熱回転部材が前記加圧回転部材に熱を奪われることにより第1の所定温度から温度が降下して再び第1の所定温度まで回復するのに要する時間と、回転に伴って前記加圧回転部材が前記加熱回転部材から熱をもらって待機状態の温度から第2の所定温度まで昇温するのに要する時間とが等しくなる回転速度に決定すること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の定着装置。 The determining means includes
After the image forming apparatus shifts from the standby state to the image forming operation, the heating rotating member is deprived of heat by the pressurizing rotating member as it rotates, and the temperature drops from the first predetermined temperature again. Time required for recovering to the first predetermined temperature and time required for the pressurizing rotating member to receive heat from the heating rotating member along with the rotation and raise the temperature from the standby state temperature to the second predetermined temperature. The fixing device according to claim 1, wherein the rotation speed is determined to be equal to each other.
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の定着装置。 When the detected temperature detected by the temperature detecting means is taken on the horizontal axis and the rotational speed determined by the determining means is taken on the vertical axis, the graph showing the relationship between the detected temperature and the rotational speed is lowered to the right. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is characterized in that:
画像形成装置が待機状態から作像動作に移行する時点において、前記加圧回転部材の表面温度を検知する検温ステップと、
前記検温ステップで検知された温度に基づいて、前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材の回転速度を決定する決定ステップと、
前記決定ステップで決定された回転速度で、前記加熱回転部材及び前記加圧回転部材を回転駆動させる駆動ステップと
を含むことを特徴とする定着装置駆動方法。 A fixing device driving method for driving a fixing device comprising a heating rotating member heated by a heating means and a pressure rotating member pressed against the heating rotating member,
At the time when the image forming apparatus shifts from the standby state to the image forming operation, a temperature detecting step for detecting the surface temperature of the pressure rotating member;
A determination step for determining a rotation speed of the heating rotary member and the pressure rotary member based on the temperature detected in the temperature detection step;
And a driving step of rotating the heating rotary member and the pressure rotary member at the rotational speed determined in the determining step.
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