JP7057089B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものであり、より詳細には、電源投入時に画像形成装置内の予測対象の温度を予測する機能を有する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier, a printer, and a facsimile machine using an electrophotographic method or an electrostatic recording method, and more specifically, the temperature to be predicted in the image forming apparatus when the power is turned on. It relates to an image forming apparatus having a predicting function.
電子写真方式などを用いた画像形成装置では、感光体などの像担持体に形成されたトナー像が直接又は中間転写体を介して記録材に転写され、その後このトナー像が記録材に定着手段によって定着させられる。定着手段としては、未定着のトナー像を担持した記録材を加熱する発熱体を有する加熱装置である、定着装置が広く用いられている。 In an image forming apparatus using an electrophotographic method or the like, a toner image formed on an image carrier such as a photoconductor is transferred to a recording material directly or via an intermediate transfer body, and then the toner image is fixed to the recording material by means for fixing the toner image to the recording material. Is fixed by. As the fixing means, a fixing device, which is a heating device having a heating element for heating a recording material carrying an unfixed toner image, is widely used.
このような画像形成装置では、定着装置の熱、加熱された記録材の搬送、電気素子の発熱などの影響により、画像形成装置内の様々な箇所における温度(以下「機内温度」という。)が上昇する。過度な機内温度の上昇は、画像不良などに繋がるおそれがある。そのため、画像形成装置内の予測対象の温度を予測し、予測した温度が予め設定された温度を超えないように画像形成装置の動作を制御する画像形成装置がある。例えば、画像形成装置を一定時間待機させるなどの昇温抑制動作を実行する。また、停電などにより電源供給が停止した場合に、電源再投入時に予測対象の温度を予測する画像形成装置がある。 In such an image forming apparatus, the temperature at various points in the image forming apparatus (hereinafter referred to as "in-flight temperature") is affected by the heat of the fixing device, the transfer of the heated recording material, the heat generation of the electric element, and the like. Rise. An excessive rise in the cabin temperature may lead to image defects and the like. Therefore, there is an image forming apparatus that predicts the temperature of the prediction target in the image forming apparatus and controls the operation of the image forming apparatus so that the predicted temperature does not exceed a preset temperature. For example, a temperature rise suppressing operation such as making the image forming apparatus stand by for a certain period of time is executed. Further, there is an image forming apparatus that predicts the temperature to be predicted when the power is turned on again when the power supply is stopped due to a power failure or the like.
特許文献1では、定着装置の温度を検知するために設けられた定着サーミスタの検知結果に基づいて、電源再投入時の予測対象の温度を予測する方法が開示されている。つまり、電源OFF時及び電源ON時の定着サーミスタの検知結果に基づいて電源供給が停止した状態での経過時間を推定し、推定した経過時間と電源OFF直前に記憶部に記憶された予測対象の温度とから、電源再投入時の予測対象の温度を予測する。
しかしながら、定着サーミスタは、定着工程における定着装置の温度を精度良く検知することが要求されるものである。そのため、定着サーミスタとしては、一般に、高温領域での検知精度が高く、室温のような低温領域では検知精度が低いものが使用される。また、定着装置の温度は、定着工程の終了後に急激に下降する。これらの理由から、電源再投入時に、定着工程の終了からの経過時間が長い場合には、電源供給が停止した状態での経過時間の推定精度が低くなってしまう。その結果、定着装置と比較して緩やかに温度が下降する予測対象、例えばプロセスカートリッジの温度を予測する場合には、電源再投入時の予測対象の温度の予測精度が低くなってしまう。 However, the fixing thermistor is required to accurately detect the temperature of the fixing device in the fixing process. Therefore, as the fixing thermistor, one having high detection accuracy in a high temperature region and low detection accuracy in a low temperature region such as room temperature is generally used. Further, the temperature of the fixing device drops sharply after the fixing step is completed. For these reasons, if the elapsed time from the end of the fixing process is long when the power is turned on again, the estimation accuracy of the elapsed time in the state where the power supply is stopped is low. As a result, when predicting the temperature of a prediction target whose temperature drops more slowly than that of the fixing device, for example, the temperature of the process cartridge, the prediction accuracy of the temperature of the prediction target when the power is turned on again becomes low.
上述のような精度低下に対応するために、電源再投入時に予測対象の温度が十分に下降している場合においても、画像不良などの不具合の抑制を優先して、予測対象の温度を実際の温度より高く予測することが考えられる。しかし、この方法では、例えば電源再投入後に連続プリントを行う場合に、実際に必要な時点より早期に昇温抑制動作を実行することになって、画像生産性が低下してしまうことがある。 In order to deal with the above-mentioned decrease in accuracy, even if the temperature of the prediction target is sufficiently lowered when the power is turned on again, priority is given to suppressing defects such as image defects, and the temperature of the prediction target is actually set. It is possible to predict higher than the temperature. However, in this method, for example, when continuous printing is performed after the power is turned on again, the temperature rise suppressing operation is executed earlier than the time when it is actually necessary, which may reduce the image productivity.
したがって、本発明の目的は、停電などにより電源供給が停止した場合の電源再投入時など、画像形成装置への電源供給が開始された際の画像形成装置内の予測対象の温度を精度良く予測することのできる画像形成装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to accurately predict the temperature of the prediction target in the image forming apparatus when the power supply to the image forming apparatus is started, such as when the power supply is turned on again when the power supply is stopped due to a power failure or the like. It is to provide an image forming apparatus which can be done.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、記録材にトナー画像を形成する画像形成手段を有する画像形成装置であって、記録材に形成された未定着のトナー画像を記録材に加熱定着する定着手段と、前記定着手段の温度を検知する定着サーミスタと、前記画像形成装置内に外気を導入する冷却ファンと、前記画像形成装置内の前記冷却ファンの風下近傍に配置されている環境温度検知手段と、前記画像形成装置内の前記環境温度検知手段よりも送風方向下流に配置されており機内温度を検知する機内温度検知手段と、前記画像形成装置内の予測対象の温度である対象温度を予測する予測手段であって、前記画像形成装置に電源供給がされている状態で、前記画像形成装置の動作状態に応じて予め設定された前記予測対象の温度変動に関する情報に基づいて前記対象温度を示す情報を取得する予測手段と、前記機内温度を示す情報及び前記対象温度を示す情報を記憶し、前記画像形成装置への電源供給が停止した状態においても保持する記憶手段と、を有し、前記予測手段は、前記画像形成装置への電源供給が停止した状態から前記画像形成装置への電源供給が開始された際に、該開始の際に前記定着サーミスタで検知された前記定着手段の温度を示す情報と、該開始の際に前記環境温度検知手段で検知された環境温度を示す情報と、該開始の際に検知された前記機内温度を示す情報と、該停止の前に前記記憶手段に記憶された前記機内温度を示す情報、及び前記対象温度を示す情報と、に基づいて、該開始の際の前記対象温度を示す情報を取得するものであって、前記開始の際に前記定着サーミスタで検知された前記定着手段の温度と前記開始の際に前記環境温度検知手段で検知された前記環境温度の差である定着装置昇温量Tfeが所定温度より大きい場合、前記定着装置昇温量Tfeの値に応じたパラメータに基づいて前記開始の際の前記対象温度を示す情報を取得し、前記定着装置昇温量Tfeが所定温度より小さい場合、前記開始の際に検知された前記機内温度と前記開始の際に前記環境温度検知手段で検知された前記環境温度の差に基づく機内雰囲気昇温率Tsxの値に応じたパラメータに基づいて前記開始の際の前記対象温度を示す情報を取得する、ことを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention is an image forming apparatus having an image forming means for forming a toner image on a recording material, and a fixing means for heating and fixing an unfixed toner image formed on the recording material on the recording material. A fixing thermista that detects the temperature of the fixing means, a cooling fan that introduces outside air into the image forming apparatus, an environmental temperature detecting means arranged in the vicinity of the leeward of the cooling fan in the image forming apparatus, and the above. An in-flight temperature detecting means that is arranged downstream in the ventilation direction from the environmental temperature detecting means in the image forming apparatus and detects the in-flight temperature, and a predicting means that predicts the target temperature that is the temperature of the prediction target in the image forming apparatus. In the state where the power is supplied to the image forming apparatus, the information indicating the target temperature is provided based on the information regarding the temperature fluctuation of the prediction target set in advance according to the operating state of the image forming apparatus. The predictive means has a predictive means to be acquired, a storage means for storing the information indicating the temperature inside the machine and the information indicating the target temperature, and holding the information even when the power supply to the image forming apparatus is stopped. Is information indicating the temperature of the fixing means detected by the fixing thermistor when the power supply to the image forming apparatus is started from the state where the power supply to the image forming apparatus is stopped. The information indicating the environmental temperature detected by the environmental temperature detecting means at the start, the information indicating the in-flight temperature detected at the start, and the information indicating the in-flight temperature detected at the start are stored in the storage means before the stop. Based on the information indicating the in-machine temperature and the information indicating the target temperature, the information indicating the target temperature at the start is acquired , and is detected by the fixing thermista at the start. When the fixing device temperature rise amount Tfe, which is the difference between the temperature of the fixing means and the environmental temperature detected by the environmental temperature detecting means at the start, is larger than the predetermined temperature, the fixing device temperature rise amount Tfe When the information indicating the target temperature at the start is acquired based on the parameter according to the value and the temperature rise amount Tfe of the fixing device is smaller than the predetermined temperature, the in-flight temperature detected at the start and the above. At the time of the start, the information indicating the target temperature at the time of the start is acquired based on the parameter corresponding to the value of the in-flight atmosphere temperature rise rate Tsx based on the difference in the environmental temperature detected by the environmental temperature detecting means. It is an image forming apparatus characterized by this.
本発明によれば、停電などにより電源供給が停止した場合の電源再投入時など、画像形成装置への電源供給が開始された際の画像形成装置内の予測対象の温度を精度良く予測することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately predict the temperature of the prediction target in the image forming apparatus when the power supply to the image forming apparatus is started, such as when the power supply is turned on again when the power supply is stopped due to a power failure or the like. Can be done.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[実施例1]
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いたレーザービームプリンタである。
[Example 1]
1. 1. Overall Configuration and Operation of the Image Forming Device FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the
画像形成装置100は、画像形成装置100の装置本体(以下、単に「装置本体」という。)101に対して着脱可能な記録材カセット110を有する。記録材カセット110は、記録用紙などの記録材(シート、転写材)Sを複数枚収容可能である。画像形成装置100の動作を制御する後述の制御部300によってプリント開始信号が発されると、給送ローラ111が回転駆動される。この給送ローラ111の回転によって、記録材カセット110に積載された記録材Sのうち最上部の記録材Sから1枚ずつ給送され、記録材Sの搬送方向において給送ローラ111の下流側に配置された搬送ローラ対109に向けて搬送される。この記録材Sは、搬送ローラ対109によって更に下流側に向けて搬送される。
The
また、装置本体101には、プロセスカートリッジ200が着脱可能に装着されている。プロセスカートリッジ200は、像担持体としての感光ドラム201、帯電手段としての帯電ローラ202、現像手段としての現像装置203、クリーニング手段としてのクリーニング装置204などを有して構成される。感光ドラム1は、ドラム型(円筒形)の電子写真感光体(感光体)である。帯電ローラ2は、感光ドラム1に接触して配置されたローラ型の帯電部材である。現像装置203は、現像剤を収容する収容容器としての現像容器231、現像剤担持体としての現像ローラ232などを有して構成される。クリーニング装置204は、現像剤の回収容器としてのクリーニング容器241、感光ドラム201に当接して配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード242などを有して構成される。
Further, the
搬送ローラ対109による記録材Sの搬送とタイミングが合わされて、感光ドラム201上に現像剤による画像(トナー像)が形成される。つまり、感光ドラム201の表面が、帯電ローラ202によって所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に一様に帯電させられる。帯電した感光ドラム201の表面には、プロセスカートリッジ200の図中上方に配置された露光手段としての露光装置(レーザースキャナ)108から、画像データに基づいて変調されたレーザー光が照射される。これにより、感光ドラム201の表面に静電潜像(静電像)が形成される。感光ドラム201の表面に形成された静電像は、現像装置203によって現像剤(トナー)を用いて現像(実像化)される。現像装置203は、現像容器231に収容された現像剤を現像ローラ232によって感光ドラム201に供給することで、静電潜像を現像する。
An image (toner image) of the developer is formed on the
感光ドラム201の表面に形成された画像は、転写手段としての転写ローラ206と感光ドラム201とに狭持されて搬送される記録材Sに転写される。転写ローラ206は、ローラ型の転写部材であり、感光ドラム201の表面に向けて付勢され、感光ドラム201と転写ローラ206との接触部に転写部Nを形成している。また、記録材Sに転写されず感光ドラム201の表面に残留した現像剤は、クリーニング装置204によって感光ドラム201の表面から除去されて回収され、感光ドラム201の表面はクリーニングされる。クリーニング装置204は、クリーニングブレード242によって、回転する感光ドラム201の表面から現像剤を掻き取って、クリーニング容器241に収容する。
The image formed on the surface of the
画像が転写された記録材Sは、記録材Sの搬送方向において転写部Nの下流側に配置された定着装置103に向けて搬送される。定着装置103は、画像が形成された記録材Sを加熱する加熱装置の一例である。定着装置103は、加熱手段としての定着フィルム131、発熱体としてのヒータ132、加圧手段としての加圧ローラ133、ヒータ132の近傍に配置された定着サーミスタ134などを有して構成される。記録材Sは、定着フィルム131と加圧ローラ133とに挟持されて搬送されながら、ヒータ134及び加圧ローラ133によって加熱及び加圧される。これにより、記録材Sに転写された画像が記録材Sに定着(溶融固着)される。定着装置103の温度である定着温度Tfを検知する定着温度検知手段としての定着サーミスタ134の検知結果は、ヒータ132(定着温度)の制御に用いられる他、詳しくは後述するように予測対象の温度の予測に用いられる。
The recording material S on which the image is transferred is conveyed toward the fixing
画像が定着された記録材Sは、記録材Sの搬送方向において定着装置103の下流側に配置された排出ローラ対106に向けて搬送され、排出ローラ対106によって装置本体101の外部(機外)へと排出される。機外に排出された記録材Sは、排出トレイ105上に積載される。
The recording material S on which the image is fixed is conveyed toward the
また、両面プリントモード時には、記録材Sが機外へと排出される前に、排出ローラ対106が所定のタイミングで反転を開始させられる。これにより、記録材Sは、両面搬送路112に向けて搬送された後、再給送ローラ対107により搬送ローラ対109に向けて搬送される。その後、記録材Sは、1面目のプリントの場合と同様に、転写部Nにおける画像の転写、定着装置103における画像の定着を経て、排出ローラ対106により機外へと排出される。
Further, in the double-sided print mode, the
本実施例では、プロセスカートリッジ200、露光装置108、転写ローラ206などによって記録材Sに画像を形成する画像形成手段が構成される。
In this embodiment, an image forming means for forming an image on the recording material S is configured by a
2.温度検知手段
画像形成装置100は、プリント動作を行うと、定着装置103のヒータ132の発熱、電気素子の発熱、搬送中の加熱された記録材Sの伝熱などの理由により機内温度、例えば、プロセスカートリッジ200の温度が上昇する。
2. 2. When the
画像形成装置100は、機内温度の上昇を抑制するために、冷却ファン115を有している。冷却ファン115は、装置本体101の筐体116に設けられた開口部116aの内側近傍に配置されており、開口部116aを通して外気を吸気し、ダクト(図示せず)によりプロセスカートリッジ200に向けて外気を送風する。
The
そして、冷却ファン115の風下近傍には、画像形成装置100が設置されている環境(画像形成装置100の周囲の環境)の温度である環境温度を検知する環境温度検知手段としての環境サーミスタ113が配置されている。環境サーミスタ113は、電気基板117に実装されている。
Then, in the vicinity of the leeward of the cooling
また、冷却ファン115による送風方向において環境サーミスタ113より下流側に、画像形成装置100内の所定箇所における機内温度を検知する機内温度検知手段としての機内雰囲気サーミスタ114が配置されている。機内雰囲気サーミスタ114は、電気基板117に実装されており、その実装部近傍の機内温度である機内雰囲気温度Tsを検知する。
Further, an in-
画像形成装置100の所定箇所における機内温度、例えば、プロセスカートリッジ200の温度が上昇している状況では、機内雰囲気サーミスタ114で検知される機内雰囲気温度Tsも上昇する。また、そのような状況では、環境サーミスタ113で検知された温度である環境検知温度Teと実際の環境温度Tetとの間に検知誤差が生じる場合がある。本実施例の画像形成装置100は、冷却ファン115の冷却風の一部は環境サーミスタ113に向けて送風され、冷却ファン115が駆動している状態ではこの検知誤差が小さくなるように構成されている。
When the in-flight temperature at a predetermined position of the
ここで、本実施例の説明において使用する温度に関する主要なパラメータの定義を列挙すれば、次のとおりである。
定着温度(加熱温度)Tf:定着サーミスタで検知された定着装置の温度
機内雰囲気温度(機内温度)Ts:機内雰囲気サーミスタで検知された機内温度
環境検知温度Te:環境サーミスタで検知された環境温度
環境温度Tet:実際の環境温度
現像容器温度(対象温度)T:予測対象の温度の予測値(T=Tz+Te)
実測温度Tt:昇温抑制パラメータの取得時の予測対象の温度の実測値
予測昇温量Tz:予測対象の温度と環境検知温度との差異の予測値
記憶予測昇温量Tmz:NVRAMに記憶された予測昇温量
変動温度ΔTz:通常動作時の予測サイクルにおける予測対象の温度変動量の予測値
記憶雰囲気昇温量Tmse:NVRAMに記憶された、機内雰囲気温度と環境検知温度との差異(Tmse=Ts-Te)
Here, the definitions of the main parameters related to the temperature used in the description of this embodiment are as follows.
Fixing temperature (heating temperature) Tf: Temperature of the fixing device detected by the fixing thermistor In-flight atmosphere temperature (in-flight temperature) Ts: In-flight temperature environment detected by the in-flight atmosphere thermistor Te: Environmental temperature environment detected by the environmental thermista Temperature Tet: Actual environmental temperature Development container temperature (target temperature) T: Predicted value of predicted target temperature (T = Tz + Te)
Measured temperature Tt: Measured value of predicted temperature at the time of acquisition of temperature rise suppression parameter Predicted temperature rise Tz: Predicted value of difference between predicted target temperature and environment detection temperature Predicted temperature rise Tmz: Stored in NVRAM Predicted temperature rise fluctuation temperature ΔTz: Predicted value of the temperature fluctuation amount of the prediction target in the prediction cycle during normal operation Memory atmosphere temperature rise amount Tmse: Difference between the in-flight atmosphere temperature and the environment detection temperature stored in NVRAM (Tmse) = Ts-Te)
3.制御態様
図2(a)は、画像形成装置100の制御構成を示すブロック図である。装置本体101には、画像形成装置100の各部の動作を統括的に制御する制御手段としての制御部300が設けられている。制御部300は、演算制御手段としてのCPU301、記憶手段としてのROM302、RAM304及びNVRAM303などを有して構成される。CPU301は、画像形成装置100の制御に必要な各種演算処理を行う。ROM302は、固定の情報を記憶する記憶手段であり、CPU301の演算に必要なプログラムやパラメータ、テーブルなどの情報が記憶されている。RAM304は、CPU301が演算処理を行う際に必要な情報が一時的に記憶されるメモリである。NVRAM303は、停電時など、画像形成装置100への電源供給が停止した場合においても情報が揮発しない不揮発性メモリである。
3. 3. Control mode FIG. 2A is a block diagram showing a control configuration of the
図2(b)は、制御部300においてCPU301がROM302に記憶されているプログラムを実行することで実現される各手段などを示す機能ブロック図である。
FIG. 2B is a functional block diagram showing each means realized by the
プロセスカートリッジ200は、特に両面プリントモードで大量に連続プリントを行った場合の温度の上昇量が大きい。このとき、現像容器231の温度が過度に上昇してしまうと、現像容器231の内部に収容されている現像剤がガラス転位点を超え溶融し、プロセスカートリッジ200内のシール部材などに付着してしまう可能性がある。その結果、画像不良やトナー漏れを引き起こす可能性がある。
The
そこで、本実施例の画像形成装置100は、予測対象としてプロセスカートリッジ200、特に現像容器231の温度を予測し、予測した温度が予め設定された温度を超えないように動作を制御する構成とされている。
Therefore, the
制御部300は、予測対象としてのプロセスカートリッジ200、特に現像容器231の温度である現像容器温度Tを予測する予測手段としての予測部311と、昇温抑制手段としての昇温抑制部312と、を有する。昇温抑制部312は、現像容器温度Tが予め設定された所定の閾値である閾値温度Tmaxを超えないように、画像形成装置100の動作を制御する。昇温抑制部312については後述する。
The
予測部311は、通常動作時予測手段としての通常動作時予測部311aと、低消費電力モード復帰時予測手段としての低消費電力モード復帰時予測部311bと、電源投入時予測手段としての電源投入時予測部311cと、を有する。
The
通常動作時予測部(以下「第1予測部」ともいう。)311aは、画像形成装置100の通常動作時において、現像容器温度Tを時間間隔Δtごとに予測する。通常動作時とは、画像形成装置100に電源供給がされ、電源スイッチがONとされており、通常の動作が可能な状態、つまり、プリント動作や調整動作を行っている状態、あるいはプリント動作や調整動作を待機している状態のことを言う。
The normal operation time prediction unit (hereinafter, also referred to as “first prediction unit”) 311a predicts the developing container temperature T at each time interval Δt during the normal operation of the
低消費電力モード復帰時予測部(以下「第2予測部」ともいう。)311bは、画像形成装置100が低消費電力モードから通常動作時に復帰する際に現像容器温度Tを予測する。低消費電力モードとは、画像形成装置100に電源供給がされているが、電源スイッチがOFFにされている状態(自動的に開始されるスリープ状態を含む。)のことを言う。低消費電力モードでは、電力の供給対象が制御部300あるいは制御部300の一部に限られるなどして、電力消費量が通常動作時よりも低く抑えられている。
The low power consumption mode return prediction unit (hereinafter, also referred to as “second prediction unit”) 311b predicts the developing container temperature T when the
電源投入時予測部(以下「第3予測部」ともいう。)311cは、画像形成装置100に電源が投入された際、例えば停電からの復帰時やインレットケーブルをコンセントに挿した際に、現像容器温度Tを予測する。
The power-on prediction unit (hereinafter, also referred to as “third prediction unit”) 311c develops when the power is turned on to the
また、予測部311は、現像容器温度Tを演算する際に、昇温抑制パラメータ313を固定パラメータとして使用する。昇温抑制パラメータ313は、概略、現像容器231に熱電対を貼り付け、画像形成装置100の各種動作中及び停止中に、現像容器231の温度の実測値である実測温度Ttの変動をモニターすることにより、実験的に取得する。また、取得した昇温抑制パラメータ311は、予めROM302に記憶させる。
Further, the
なお、本実施例では、温度の予測対象はプロセスカートリッジ200、特に現像容器231であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成装置100内の他の要素を予測対象としてもよい。ただし、装置本体101に対して着脱可能なユニットや該ユニットの近傍の装置本体101に温度検知手段を配置することはスペースやコストの観点から難しくなりやすいので、本実施例は該ユニットを温度の予測対象とする場合に特に有効であると言える。
In the present embodiment, the temperature prediction target is the
4.温度予測処理
4-1.通常動作時予測部
まず、通常動作時予測部(第1予測部)311aによる温度予測処理について説明する。
4. Temperature prediction processing 4-1. Normal operation prediction unit First, the temperature prediction process by the normal operation prediction unit (first prediction unit) 311a will be described.
第1予測部311aは、現像容器温度Tを演算する際に、昇温抑制パラメータ313として、到達昇温量Ta及び変動温度係数(温度変化係数)kを使用する。図3を参照して、到達昇温量Ta及び変動温度係数kの取得方法を説明する。
The first prediction unit 311a uses the reached temperature rise amount Ta and the fluctuating temperature coefficient (temperature change coefficient) k as the temperature
図3において、実線gは、現像容器231の実測温度Ttの時系列データである。測定条件は、次のとおりである。記録材Sを記録材カセット110に満載し、両面プリントモードで連続プリントを行った。画像形成装置100が設置されている環境温度Tetは、測定中一定の温度に保った。また、現像容器231の実測温度Ttの初期温度T0やその他の機内温度が環境温度Tetとほぼ一致している状態(以下、「コールド状態」ともいう。)で連続プリントを開始した。
In FIG. 3, the solid line g is time-series data of the measured temperature Tt of the developing
昇温抑制パラメータ313のうち、到達昇温量Taは、下記式Aを用いて取得する。ここで、T1は到達温度であり、プリント動作を継続することにより現像容器231の実測温度Ttが収束する温度である。
Ta=T1-T0 (式A)
Of the temperature
Ta = T1-T0 (Equation A)
また、図3において、破線hは、実線gの近似曲線であり、下記式Bで表わされる指数関数を利用して求めた。ここで、kは変動温度係数、tは時間である。変動温度係数kは、破線hが実線gをフィッティングする値を選択することにより取得する。
T=T1-(T1-T0)×e-kt (式B)
Further, in FIG. 3, the broken line h is an approximate curve of the solid line g, and was obtained by using an exponential function represented by the following equation B. Here, k is a temperature coefficient of fluctuation and t is time. The fluctuating temperature coefficient k is obtained by selecting a value at which the broken line h fits the solid line g.
T = T1- (T1-T0) x e- kt (Equation B)
現像容器231の温度変動は、画像形成装置100の動作状態ごとに異なる。したがって、両面プリントモード、片面プリントモード、スタンバイモードなど、通常動作時の画像形成装置100の各種動作状態ごとに到達昇温量Ta、変動温度係数kを取得し、予めROM302に記憶させる。また、現像容器231の温度が上昇する場合を例として説明したが、現像容器231の初期温度T0が到達温度T1より高い場合には、温度は下降する。この場合についても、現像容器231の実測温度Ttを式Bの近似曲線でフィッティングすることにより、変動温度係数kを取得する。通常、温度上昇時の変動温度係数kと温度下降時の変動温度係数kとは異なる値であり、それぞれ上昇時温度変化係数kup、下降時温度変化係数kdownとして、予めROM302に記憶させる。
The temperature fluctuation of the developing
次に、図4に示すフローチャートを参照して、第1予測部311aによる温度予測処理について説明する。 Next, the temperature prediction process by the first prediction unit 311a will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
S101において、第1予測部311aは、これまでに予測した予測昇温量TzをRAM304から読み出す。また、第1予測部311aは、NVRAM303に記憶されている記憶予測昇温量Tmzを読み出す。
In S101, the first prediction unit 311a reads the predicted temperature rise amount Tz predicted so far from the
S102において、第1予測部311aは、画像形成装置100の動作状態に対応した到達昇温量Ta及び変動温度係数kをROM302から読み出す。
In S102, the first prediction unit 311a reads out the reached temperature rise amount Ta and the temperature coefficient k of fluctuation corresponding to the operating state of the
S103において、第1予測部311aは、環境サーミスタ113による環境検知温度Teの検知結果、機内雰囲気サーミスタ114による機内雰囲気温度Tsの検知結果を取得する。
In S103, the first prediction unit 311a acquires the detection result of the environment detection temperature Te by the
S104において、第1予測部311aは、下記式Cを用いて、予測昇温量Tzの時間間隔Δtにおける変動量である変動温度ΔTzを演算する。
ΔTz=k×Δt×(Ta-Tz) (式C)
In S104, the first prediction unit 311a calculates the fluctuation temperature ΔTz, which is the fluctuation amount of the predicted temperature rise amount Tz at the time interval Δt, using the following equation C.
ΔTz = k × Δt × (Ta−Tz) (Equation C)
S105において、第1予測部311aは、下記式Dを用いて、予測昇温量Tzを演算し、RAM304に更新して記憶させる。また、第1予測部311aは、下記式Eを用いて、現像容器温度Tを演算し、RAM304に更新して記憶させる。
Tz=Tz+ΔTz (式D)
T=Tz+Te (式E)
In S105, the first prediction unit 311a calculates the predicted temperature rise amount Tz using the following formula D, updates it to the
Tz = Tz + ΔTz (Equation D)
T = Tz + Te (Equation E)
S106において、第1予測部311aは、予測昇温量Tzと記憶予測昇温量Tmzとの関係が、下記条件Aに合致するか否かを判断する。
-1(℃)<Tz-Tmz<1(℃) (条件A)
In S106, the first prediction unit 311a determines whether or not the relationship between the predicted temperature rise amount Tz and the memory predicted temperature rise amount Tmz satisfies the following condition A.
-1 (° C) <Tz-Tmz <1 (° C) (Condition A)
第1予測部311aは、S106において条件Aに合致すると判断した場合は、温度予測処理を終了する。一方、第1予測部311aは、S106において条件Aに合致しないと判断した場合は、処理をS107に進め、NVRAM303に記憶されている記憶予測昇温量Tmz及び記憶雰囲気昇温量Tmseを更新した後に、温度予測処理を終了する。このとき、第1予測部311aは、NVRAM303に記憶されている記憶予測昇温量Tmzを、今回取得した予測昇温量Tzで更新(上書き)する。また、第1予測部311aは、NVRAM303に記憶されている記憶雰囲気昇温量Tmseを、今回取得した環境検知温度Teと機内雰囲気温度Tsとから次式、Tmse=Ts-Teで求められる新たな値で更新(上書き)する。
When the first prediction unit 311a determines in S106 that the condition A is satisfied, the first prediction unit 311a ends the temperature prediction process. On the other hand, when the first prediction unit 311a determines in S106 that the condition A is not satisfied, the process proceeds to S107, and the memory prediction temperature rise amount Tmz and the memory atmosphere temperature rise amount Tmse stored in the
第1予測部311aは、図4に示すフローチャートの処理を時間間隔Δtごとに実施する。すなわち、RAM304に格納される予測昇温量Tz及び現像容器温度Tは、時間間隔Δtごとに更新される。本実施例では、この時間間隔Δtは6秒とした。
The first prediction unit 311a executes the processing of the flowchart shown in FIG. 4 at each time interval Δt. That is, the predicted temperature rise amount Tz and the developing container temperature T stored in the
また、本実施例では、条件Aに合致する場合にNVRAM303に記憶されている記憶予測昇温量Tmz及び記憶雰囲気昇温量Tmseを更新したが、所定の時間間隔Δt2ごとに更新してもよい。
Further, in this embodiment, the memory predicted temperature rise amount Tmz and the storage atmosphere temperature rise amount Tmse stored in the
4-2.低消費電力モード復帰時予測部及び電源投入時予測部
次に、低消費電力モード復帰時予測部(第2予測部)311b及び電源投入時予測部(第3予測部)311cによる温度予測処理について説明する。
4-2. Low power consumption mode return prediction unit and power-on time prediction unit Next, temperature prediction processing by the low power consumption mode return time prediction unit (second prediction unit) 311b and power-on power-on prediction unit (third prediction unit) 311c. explain.
<現像容器温度、機内雰囲気温度の昇温率、定着温度の昇温量>
図5は、現像容器231の温度、定着装置103の温度、機内雰囲気温度の下降曲線を示している。図5において、実線aは、現像容器231の実測温度Ttの時系列データであり、現像容器231に熱電対を貼り付けて測定した。また、実線bは、定着温度Tfであり、定着サーミスタ134を外部電源で駆動して測定した。また、実線cは、機内雰囲気温度Tsであり、機内雰囲気サーミスタ114を外部電源で駆動して測定した。また、実線dは、画像形成装置100の環境温度Tetであり、該環境温度Tetは一定に保った。測定条件は、次のとおりである。両面プリントモードで連続プリントを行い、現像容器231の実測温度Ttが温度(到達温度)T2に、機内雰囲気温度Tsが温度(到達温度)T3に収束した後、画像形成装置100の電源スイッチをOFFにした。電源スイッチOFFのタイミングを時間0分とした。
<Development vessel temperature, in-machine atmosphere temperature temperature rise rate, fixing temperature temperature rise amount>
FIG. 5 shows a downward curve of the temperature of the developing
ここで、便宜上、現像容器231の昇温率Tx、機内雰囲気昇温率Tsx、定着装置昇温量Tfeを、それぞれ下記式F、下記式G、下記式Hで定義する。
Tx=(Tt-Tet)/(T2-Tet) (式F)
Tsx=(Ts-Tet)/(T3-Tet) (式G)
Tfe=Tf-Tet (式H)
Here, for convenience, the temperature rise rate Tx of the developing
Tx = (Tt-Tet) / (T2-Tet) (Equation F)
Tsx = (Ts-Tet) / (T3-Tet) (Equation G)
Tfe = Tf-Tet (Equation H)
<第2予測部の昇温予測パラメータ>
図6を参照して、第2予測部311bが現像容器温度Tを演算する際に使用する昇温予測パラメータ313としてのパラメータm、nの取得方法を説明する。
<Fire temperature prediction parameter of the second prediction unit>
With reference to FIG. 6, a method of acquiring the parameters m and n as the temperature
図6(a)は、図5に示す温度測定データを用い、縦軸を昇温率Txに変換してプロットしたグラフである。図6(a)において、実線eは、現像容器231の昇温率Txである。また、破線fは、実線eの近似直線であり、下記式Iで表わされる一次関数を利用して求めた。
Ty=m×t1+n (式I)
FIG. 6A is a graph plotted by converting the vertical axis into a temperature rise rate Tx using the temperature measurement data shown in FIG. In FIG. 6A, the solid line e is the temperature rise rate Tx of the developing
Ty = m × t1 + n (Equation I)
ここで、Tyは近似昇温率、m、nは昇温抑制パラメータ313、t1は経過時間である。経過時間t1を複数の領域に分割し、それぞれの領域において、実線eを式Iで表わされる近似直線でフィッティングすることにより、パラメータm、nを取得する。パラメータm、nは、経過時間t1の値に応じて異なる値を取る。こうして取得した昇温抑制パラメータm、nは、図6(b)に示すテーブルAの形で予めROM302に記憶させる。
Here, Ty is an approximate temperature rise rate, m and n are temperature
なお、経過時間t1の分割の仕方、パラメータm、nの値は一例であって、任意に経過時間を分割しパラメータm、nを取得することが可能である。また、本実施例では、破線fで示す複数の近似直線が経過時間t1の値に応じて連続した値となるようにパラメータm、nを取得したが、非連続となるように取得してもよい。例えば、経過時間t1を複数の領域に分割し、m=0として、パラメータnを取得してもよい。 The method of dividing the elapsed time t1 and the values of the parameters m and n are examples, and it is possible to arbitrarily divide the elapsed time and acquire the parameters m and n. Further, in this embodiment, the parameters m and n are acquired so that the plurality of approximate straight lines indicated by the broken line f become continuous values according to the value of the elapsed time t1, but even if they are acquired so as to be discontinuous. good. For example, the elapsed time t1 may be divided into a plurality of regions, m = 0, and the parameter n may be acquired.
<第3予測部の昇温予測パラメータ>
次に、図7及び図8を参照して、第3予測部311cが現像容器温度Tを演算する際に使用する昇温予測パラメータ313としてのパラメータp、qの取得方法を説明する。
<Fire temperature prediction parameter of the 3rd prediction unit>
Next, with reference to FIGS. 7 and 8, a method for acquiring parameters p and q as the temperature
図7(a)は、図5に示す温度測定データを用い、横軸を定着装置昇温量Tfe、縦軸を昇温率Txに変換してプロットしたグラフである。図7(a)において、実線rは、現像容器231の昇温率Txである。定着装置昇温量Tfe>25(℃)の領域(高温領域)においてTfeを複数の領域に分割し、それぞれの領域における昇温率Txの代表値をパラメータpとして取得する。こうして取得したパラメータpは、図7(b)に示すテーブルBの形で予めROM302に記憶させる。
FIG. 7A is a graph plotted by converting the temperature measurement data shown in FIG. 5 into a fixing device temperature rise amount Tfe on the horizontal axis and a temperature rise rate Tx on the vertical axis. In FIG. 7A, the solid line r is the temperature rise rate Tx of the developing
図8(a)は、図5に示す温度測定データを用い、横軸を機内雰囲気昇温率Tsx、縦軸を昇温率Txに変換してプロットしたグラフである。図8(a)において、実線sは、現像容器231の昇温率Txである。機内雰囲気昇温率Tsxを複数の領域に分割し、それぞれの領域における昇温率Txの代表値をパラメータqとして取得する。こうして取得したパラメータqは、図8(b)に示すテーブルCの形で予めROM302に記憶させる。
FIG. 8A is a graph plotted by converting the temperature measurement data shown in FIG. 5 into an in-flight atmosphere temperature rise rate Tsx on the horizontal axis and a temperature rise rate Tx on the vertical axis. In FIG. 8A, the solid line s is the temperature rise rate Tx of the developing
<第2予測部の温度予測処理>
次に、図9に示すフローチャートを参照して、第2予測部311bによる温度予測処理について説明する。
<Temperature prediction processing of the second prediction unit>
Next, the temperature prediction process by the second prediction unit 311b will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
S201において、第2予測部311bは、低消費電モード突入信号を受信すると、処理をS202に進める。 In S201, when the second prediction unit 311b receives the low power consumption mode entry signal, the process proceeds to S202.
S202において、第2予測部311bは、RAM304に記憶されている予測昇温量Tzを読み出し、この予測昇温量TzでNVRAM303に記憶されている記憶予測昇温量Tmzを更新(上書き)する。その後、画像形成装置100は、低消費電力モードに突入する。
In S202, the second prediction unit 311b reads out the predicted temperature rise amount Tz stored in the
S203において、第2予測部311bは、計測手段として機能するCPU301により低消費電力モードに突入してからの経過時間t1を計測させ、カウンタとしてのRAM304に逐次記憶させる。ここで、低消費電力モードでは、消費電力を抑えるために、CPU301のクロック周波数が低下させられると共に、演算処理量が減らされる。第2予測部311bは、経過時間t1を、CPU301のクロック周波数の所定の倍数のタイミングでカウンタを上げることにより計測する。
In S203, the second prediction unit 311b causes the
S204において、第2予測部311bは、画像形成装置100が低消費電力モードから復帰すると、低消費電力モードからの復帰信号を受信する。
In S204, when the
S205において、第2予測部311bは、低消費電力モード突入時にNVRAM303に記憶させた記憶予測昇温量Tmzを読み出す。
In S205, the second prediction unit 311b reads out the storage prediction temperature rise amount Tmz stored in the
S206において、第2予測部311は、ROM302に記憶されているテーブルA(図6(b))を参照して、経過時間t1の値に応じたパラメータm、nを読み出す。
In S206, the
S207において、第2予測部311bは、環境サーミスタ113による環境検知温度Teの検知結果を取得する。
In S207, the second prediction unit 311b acquires the detection result of the environment detection temperature Te by the
S208において、第2予測部311bは、下記式(J)を用いて、予測昇温量Tzを演算する。また、第2予測部311bは、前述の式Eを用いて、現像容器温度Tを演算する。また、第2予測部311bは、演算した予測昇温量Tz及び現像容器温度TをRAM304に記憶させた後に、温度予測処理を終了する。
Tz=Tmz×(m×t1+n) (式J)
In S208, the second prediction unit 311b calculates the predicted temperature rise amount Tz using the following equation (J). Further, the second prediction unit 311b calculates the developing container temperature T by using the above-mentioned formula E. Further, the second prediction unit 311b ends the temperature prediction process after storing the calculated predicted temperature rise amount Tz and the developing container temperature T in the
Tz = Tmz × (m × t1 + n) (Equation J)
<第3予測部の温度予測処理>
次に、図10に示すフローチャートを参照して、第3予測部311cによる温度予測処理について説明する。
<Temperature prediction processing of the third prediction unit>
Next, the temperature prediction process by the third prediction unit 311c will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
画像形成装置100への電源供給が開始されると、S301において、第3予測部311cは、記憶予測昇温量Tmz及び記憶機内雰囲気昇温量TmseをNVRAM303から読み出す。
When the power supply to the
S302において、第3予測部311cは、定着サーミスタ134、環境サーミスタ113、機内雰囲気サーミスタ114による定着温度Tf、環境検知温度Te、機内雰囲気温度Tsの検知結果をそれぞれ取得する。
In S302, the third prediction unit 311c acquires the detection results of the fixing temperature Tf, the environment detection temperature Te, and the in-flight atmosphere temperature Ts by the fixing
S303において、第3予測部311cは、定着装置昇温量Tfe、機内雰囲気昇温率Tsxを演算する。このとき、第3予測部311cは、定着装置昇温量Tfeを次式、Tfe=Tf-Teにより演算する。また、第3予測部311cは、機内雰囲気昇温率Tsxを次式、Tsx=(Ts-Te)/Tmseにより演算する。 In S303, the third prediction unit 311c calculates the fixing device temperature rise amount Tfe and the in-flight atmosphere temperature rise rate Tsx. At this time, the third prediction unit 311c calculates the temperature rise amount Tfe of the fixing device by the following equation, Tfe = Tf-Te. Further, the third prediction unit 311c calculates the in-flight atmosphere temperature rise rate Tsx by the following equation, Tsx = (Ts-Te) / Tmse.
S304において、第3予測部311cは、定着装置昇温量Tfeが下記条件Bに合致するか否かを判断する。
Tfe>25(℃) (条件B)
In S304, the third prediction unit 311c determines whether or not the fixing device temperature rise amount Tfe meets the following condition B.
Tfe> 25 (° C) (Condition B)
第3予測部311cは、S304において条件Bに合致すると判断した場合は、処理をS305に進める。S305において、第3予測部311cは、ROM302に記憶されているテーブルB(図7(b))を参照して、定着装置昇温量Tfeの値に応じたパラメータpを読み出す。S306において、第3予測部311cは、下記式Kを用いて、予測昇温量Tzを演算する。また、第3予測部311cは、演算した予測昇温量TzをRAM304に記憶させた後に、処理をS309に進める。
Tz=Tmz×p (式K)
If the third prediction unit 311c determines in S304 that the condition B is satisfied, the process proceeds to S305. In S305, the third prediction unit 311c reads out the parameter p corresponding to the value of the fixing device temperature rise amount Tfe with reference to the table B (FIG. 7B) stored in the ROM 302. In S306, the third prediction unit 311c calculates the predicted temperature rise amount Tz using the following formula K. Further, the third prediction unit 311c stores the calculated predicted temperature rise amount Tz in the
Tz = Tmz × p (Equation K)
一方、第3予測部311cは、S304において条件Bに合致しないと判断した場合は、処理をS307に進める。S307において、第3予測部311cは、ROM302に記憶されているテーブルC(図8(b))を参照して、機内雰囲気昇温率Tsxの値に応じたパラメータqを読み出す。S308において、第3予測部311cは、下記式Lを用いて、予測昇温量Tzを演算する。また、第3予測部311cは、演算した予測昇温量TzをRAM304に記憶させた後に、処理をS309に進める。
Tz=Tmz×q (式L)
On the other hand, if the third prediction unit 311c determines in S304 that the condition B is not satisfied, the process proceeds to S307. In S307, the third prediction unit 311c reads out the parameter q corresponding to the value of the in-flight atmosphere temperature rise rate Tsx with reference to the table C (FIG. 8B) stored in the ROM 302. In S308, the third prediction unit 311c calculates the predicted temperature rise amount Tz using the following formula L. Further, the third prediction unit 311c stores the calculated predicted temperature rise amount Tz in the
Tz = Tmz × q (Equation L)
S309において、第3予測部311cは、前述の式Eを用いて、現像容器温度Tを演算する。また、第3予測部311cは、演算した現像容器温度TをRAM304に記憶させた後に、温度予測処理を終了する。
In S309, the third prediction unit 311c calculates the developing container temperature T using the above-mentioned formula E. Further, the third prediction unit 311c ends the temperature prediction process after storing the calculated developing container temperature T in the
5.昇温抑制処理
次に、図11に示すフローチャートを参照して、昇温抑制部312による昇温抑制処理について説明する。昇温抑制部312は、現像容器温度Tが更新されるたびに、図11に示すフローチャートの処理を実施する。
5. Temperature rise suppression process Next, the temperature rise suppression process by the temperature
まず、S401において、昇温抑制部312は、制御部300においてプリント命令が発信されているか否かを判断する。そして、昇温抑制部312は、S401においてプリント命令が発信されていないと判断した場合は、処理を終了する。また、昇温抑制部312は、S401においてプリント命令が発信されていると判断した場合は、処理をS402に進める。
First, in S401, the temperature
S402において、昇温抑制部312は、画像形成装置100が昇温抑制動作中か否かを判断する。ここで、Fは、昇温抑制フラグであり、1又は0の値を取り、RAM304に記憶される。画像形成装置100が昇温抑制動作中の場合には、昇温抑制フラグFには1が記憶され、それ以外の場合には0が記憶される。昇温抑制部312は、S402において昇温抑制フラグFに0が記憶されていると判断した場合には、すなわち、画像形成装置100が昇温抑制モード中ではない場合には、処理をS403に進める。
In S402, the temperature
S403において、昇温抑制部312は、RAM304から読み出した現像容器温度TがROM302から読み出した閾値温度Tmaxを超えているか(閾値温度Tmax以下であるか)否かを判断する。閾値温度Tmaxは、固定パラメータとして予め設定されてROM302に記憶されている。
In S403, the temperature
昇温抑制部312は、S403において現像容器温度Tが閾値温度Tmax以下であると判断した場合には、処理をS405に進める。そして、S405において、昇温抑制部312は、画像形成動作を許可する。これにより、画像形成動作が実行される。また、昇温抑制部312は、S403において現像容器温度Tが閾値温度Tmaxを超えていると判断した場合には、処理をS406に進める。そして、S406において、昇温抑制部312は、昇温抑制フラグFに1を記憶させる。その後、S408において、昇温抑制部312は、昇温抑制動作を実行させる。本実施例では、昇温抑制部312は、昇温抑制動作として、画像形成装置100をスタンバイ状態となるように制御する。なお、昇温抑制動作は、画像形成動作を一時停止する動作に限定されるものではなく、例えばファンの駆動速度を早くして単位時間あたりの装置本体101への空気の流入量や装置本体101からの空気の排出量を増やす動作などの任意の動作であってよい。
When the temperature
また、昇温抑制部312は、S402において昇温抑制フラグFに1が記憶されていると判断した場合には、すなわち、画像形成装置100が昇温抑制動作中の場合には、処理をS404に進める。S404において、昇温抑制部312は、現像容器温度T、閾値温度Tmax、冷却温度Rの関係が下記条件Cに合致するか否かを判断する。ここで、Rは、冷却温度であり、固定パラメータとして予め設定されてROM302に記憶されている。つまり、現像容器温度Tが所定の温度だけ低下したか否かが判断される。
T>Tmax-R (条件C)
Further, when the temperature
T> Tmax-R (Condition C)
昇温抑制部312は、S404において条件Cを満たしていると判断した場合は、処理をS408に進める。そして、S408において、昇温抑制部312は、昇温抑制動作を継続させる。また、昇温抑制部312は、S404において条件Cを満たしていないと判断した場合は、処理をS407に進める。そして、S407において、昇温抑制部312は、昇温抑制フラグFに0を記憶させて、昇温抑制動作を終了させる。また、続いてS402、S403、S405の処理が行われ、S405において画像形成動作が許可されて、画像形成動作が実行される。
If the temperature
6.効果
次に、本実施例の効果について説明する。本実施例では、電源投入時予測部(第3予測部)311cは、電源投入時の定着装置昇温量Tfeの値に応じて、現像容器温度Tを演算するための温度予測処理を切り替える。すなわち、定着装置昇温量Tfeが条件Bに合致するような高温領域の場合には、第3予測部311cは、定着サーミスタ134の検知する定着温度Tfを用いて予測昇温量Tzを演算する。一方、定着装置昇温量Tfeが条件Bに合致しないような低温領域の場合には、第3予測部311cは、機内雰囲気サーミスタ114の検知する機内雰囲気温度Tsを用いて予測昇温量Tzを演算する。つまり、室温付近の低温領域では該低温領域での検知精度が相対的に高い機内雰囲気サーミスタ114の検知結果を用い、定着温度付近の高温領域では該高温領域での検知精度が相対的に高い定着サーミスタ134の検知結果を用いて現像容器温度Tを予測する。これにより、例えば低温領域及び高温領域で高精度な温度検知手段を別途設けることなく、低温領域及び高温領域の両方において現像容器温度Tを精度良く予測することができる。これにより、電源供給停止から電源再投入までの経過時間によらず、電源投入時の現像容器温度Tを精度良く予測することができる。
6. Effect Next, the effect of this embodiment will be described. In this embodiment, the power-on prediction unit (third prediction unit) 311c switches the temperature prediction process for calculating the developing container temperature T according to the value of the fixing device temperature rise amount Tfe at the time of power-on. That is, in the case of a high temperature region where the fixing device temperature rise amount Tfe meets the condition B, the third prediction unit 311c calculates the predicted temperature rise amount Tz using the fixing temperature Tf detected by the fixing
図12を参照して、本実施例と比較例とでの現像容器231の温度の予測精度を調べた結果について説明する。ここでは、電源供給停止から電源再投入までの経過時間が長い場合を例として、現像容器231の実測温度Ttと現像容器温度Tとを比較した。比較例は、第3予測部311cが図10に示すフローチャートにおけるS303の処理の後、直接S305に移行するように構成されている。そして、比較例では、図7(b)に示すテーブルBにおいて、Tfe≦25(℃)(低温領域)の場合のパラメータpの値を0.5とした。これらの点を除いて、比較例の画像形成装置100の構成及び動作は、実質的に本実施例の画像形成装置100のものと同じである。
With reference to FIG. 12, the results of examining the prediction accuracy of the temperature of the developing
また、測定条件は、次のとおりである。現像容器温度Tが閾値温度Tmaxの時に画像形成装置100への電源供給を停止した。その後、画像形成装置100がコールド状態になるまで放置した。そして、画像形成装置100へ電源を投入した後に、両面プリントモードでの連続プリントを開始した。プリント開始のタイミングを時間0分とした。なお、現像容器231の温度の予測精度を比較するために、本実施例及び比較例のいずれの構成においても、昇温抑制部312が機能しないように画像形成装置100の制御プログラムを変更した。
The measurement conditions are as follows. When the developing container temperature T was the threshold temperature Tmax, the power supply to the
図12において、実線uは現像容器231の実測温度Tt、破線vは本実施例の現像容器温度T、破線wは比較例の現像容器温度Tである。図12からわかるように、比較例の現像容器温度Tの初期温度は、実測温度Ttの初期温度より大きい。そのため、比較例の現像容器温度Tは、実測温度Ttより早いタイミングで閾値温度Tmaxに達する。その結果、比較例では、必要以上に早く昇温抑制動作に突入してしまう。これにより、画像生産性が低下しまうことが懸念される。これに対し、本実施例の現像容器温度Tの初期温度は、実測温度Ttの初期温度とほぼ一致している。また、本実施例の現像容器温度Tは、実測温度Ttとほぼ一致したタイミングで閾値温度Tmaxに達する。そのため、本実施例では、必要以上に早く昇温抑制動作に突入することはない。
In FIG. 12, the solid line u is the measured temperature Tt of the developing
以上説明したように、本実施例の画像形成装置100は、機内温度(機内雰囲気温度)を検知する機内温度検知手段としての機内雰囲気サーミスタ114を有する。また、画像形成装置100は、画像形成装置内の予測対象の温度である対象温度(本実施例では現像容器温度)を予測する予測手段としての予測部311を有する。予測部311は、画像形成装置100に電源供給がされている状態で、画像形成装置100の動作状態に応じて予め設定された予測対象の温度変動に関する情報(図3)に基づいて対象温度を示す情報を取得する。また、画像形成装置100は、機内温度を示す情報及び対象温度を示す情報を記憶し、画像形成装置100への電源供給が停止した状態においても保持する記憶手段としてのNVRAM303を有する。そして、予測部311は、画像形成装置100への電源供給が停止した状態から画像形成装置100への電源供給が開始された際に、次のようにして該開始の際の対象温度を示す情報を取得する。つまり、該開始の際に検知された機内温度を示す情報と、該停止の前にNVRAM303に記憶された機内温度を示す情報及び対象温度を示す情報と、に基づいて、該開始の際の対象温度を示す情報を取得する。特に、本実施例では、予測部311は、予め設定された、機内温度の変化の割合と対象温度の変化の割合との関係を示す情報(図8)に基づいて、上記開始の際の対象温度を示す情報を取得する。
As described above, the
また、本実施例では、画像形成装置100は、加熱温度としての定着温度を検知する加熱温度検知手段としての定着サーミスタ134を有する。そして、本実施例では、予測部311は、画像形成装置100への電源供給が停止した状態から電源供給が開始された際に、該開始の際に検知された定着温度が予め設定された条件を満たす場合には、次のようにして該開始の際の対象温度を示す情報を取得する。つまり、該開始の際に検知された定着温度を示す情報と、該停止の前にNVRAM303に記憶された対象温度を示す情報と、に基づいて、該開始の際の対象温度を示す情報を取得する。特に、本実施例では、予測部311は、予め設定された、定着温度の変化量と対象温度の変化の割合との関係を示す情報(図7)に基づいて、上記開始の際の対象温度を示す情報を取得する。
Further, in this embodiment, the
また、本実施例では、画像形成装置100は、電源供給がされた状態において、通常モード(通常動作時)と、低消費電力モードと、で動作可能である。通常モードは、予測部311が対象温度を示す情報を予め設定された時間間隔ごとに取得可能なモードである。低消費電力モードは、予測部311が対象温度を示す情報を予め設定された時間間隔ごとに取得不可能なモードである。また、本実施例では、画像形成装置100は、低消費電力モード中の経過時間を計測する計測手段を有する。本実施例では、CPU301が計測手段として機能する。そして、予測部311は、通常モードから低消費電力モードに移行した後に通常モードに復帰した際に、次のようにして該復帰の際の対象温度を示す情報を取得する。つまり、該移行の後に計測された経過時間と、該移行の直前に取得した対象温度を示す情報と、に基づいて、該復帰の際の対象温度を示す情報を取得する。特に、本実施例では、予測部311は、予め設定された、通常モードから低消費電力モードに移行してからの経過時間と対象温度の変化の割合との関係を示す情報(図6)に基づいて、上記復帰の際の対象温度を示す情報を取得する。
Further, in this embodiment, the
ここで、本実施例では、画像形成装置100は、画像形成装置100が設置されている環境の温度である環境温度を検知する環境温度検知手段としての環境サーミスタ113を有する。本実施例では、上記対象温度を示す情報は、環境温度と対象温度との差異を示す情報である。また、上記機内温度を示す情報は、環境温度と機内温度との差異を示す情報である。また、上記定着温度を示す情報は、環境温度と定着温度との差異を示す情報である。そして、本実施例では、予測部311は、対象温度を示す情報と環境温度とに基づいて、対象温度を求める。
Here, in this embodiment, the
斯かる構成によって、本実施例によれば、停電などにより画像形成装置100への電源供給が停止した場合でも、電源再投入時の画像形成装置100内の予測対象の温度を精度良く予測することができる。また、電源再投入後に連続プリントを行う場合であっても、実際に必要な時点より早期に昇温抑制動作を実行することを抑制することができる。
With such a configuration, according to the present embodiment, even when the power supply to the
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
[others]
Although the present invention has been described above with reference to specific examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples.
上述の実施例では、画像形成装置はプロセスカートリッジ着脱式の画像形成装置であったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像装置や現像容器が実質的に単体で装置本体に着脱可能なユニットとされていてもよい。なお、プロセスカートリッジとは、一般に、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段又はクリーニング手段の少なくとも一つと、が一体的にカートリッジ化されて装置本体に対して着脱可能とされたものである。 In the above-described embodiment, the image forming apparatus is a process cartridge detachable image forming apparatus, but the present invention is not limited thereto. For example, the developing device or the developing container may be a unit that can be attached to and detached from the main body of the device substantially by itself. In general, the process cartridge is a cartridge in which a photoconductor and at least one of a charging means, a developing means, or a cleaning means as a process means acting on the photoconductor are integrally formed into a cartridge and can be attached to and detached from the main body of the apparatus. It was supposed to be.
上述の実施例では、停電により画像形成装置への電源供給が停止する場合を例に説明したが、ユーザやサービス担当者などの操作者が意図して画像形成装置への電源供給を停止させる場合などであっても同様である。 In the above-described embodiment, the case where the power supply to the image forming apparatus is stopped due to a power failure has been described as an example, but the case where the operator such as a user or a service person intentionally stops the power supply to the image forming apparatus. The same applies even if it is.
また、上述の実施例では、制御手段としての昇温抑制部が、予測手段によって予測された対象温度が予め設定された温度を超える場合に、予測対象の温度の上昇を抑制する(温度を低下させる)動作を実行させる場合を例として説明した。しかし、予測対象の温度の予測結果に応じて実行される動作はこれに限定されるものではなく、予測対象の温度の低下を抑制する(温度を上昇させる)動作であってもよい。つまり、制御手段は、予測手段によって予測された対象温度が予め設定された温度以下の場合に予測対象の温度の低下を抑制する(温度を上昇させる)動作、例えば定着装置のヒータや別途設けられたヒータの加熱動作などを実行させてもよい。また、予測対象の温度の予測結果に応じて実行する処理は、予測対象の温度を制御する処理に限定されるものではなく、例えば該予測結果に応じて現像容器内の現像剤を攪拌する動作の実行の有無や実行時間を制御したりする任意の処理であってよい。つまり、制御手段は、予測手段によって予測された対象温度に応じて画像形成装置の動作状態を変更するものであってよい。 Further, in the above-described embodiment, the temperature rise suppressing unit as the control means suppresses the temperature rise of the predicted target when the target temperature predicted by the predicting means exceeds the preset temperature (lowers the temperature). The case where the operation is executed has been described as an example. However, the operation executed according to the prediction result of the temperature of the prediction target is not limited to this, and may be an operation of suppressing a decrease in the temperature of the prediction target (increasing the temperature). That is, the control means is provided with an operation of suppressing a decrease in the temperature of the predicted target (increasing the temperature) when the target temperature predicted by the predicting means is equal to or lower than a preset temperature, for example, a heater of a fixing device or a separate control means. The heating operation of the heater may be executed. Further, the process executed according to the prediction result of the temperature of the prediction target is not limited to the process of controlling the temperature of the prediction target, for example, the operation of stirring the developer in the developing container according to the prediction result. It may be an arbitrary process for controlling the presence / absence of execution and the execution time. That is, the control means may change the operating state of the image forming apparatus according to the target temperature predicted by the prediction means.
また、画像が形成された記録材を加熱する加熱装置は、典型的には未定着のトナー像を記録材に定着させる定着装置であるが、トナー像が定着された記録材を再加熱して光沢を制御する装置などであってもよい。 Further, the heating device for heating the recording material on which the image is formed is typically a fixing device for fixing the unfixed toner image to the recording material, but the recording material on which the toner image is fixed is reheated. It may be a device for controlling gloss.
100 画像形成装置
103 定着装置
113 環境サーミスタ
114 機内雰囲気サーミスタ
132 ヒータ
134 定着サーミスタ
200 プロセスカートリッジ
231 現像容器
300 制御部
303 NVRAM
311 予測部
312 昇温抑制部
313 昇温予測パラメータ
100
311
Claims (7)
記録材に形成された未定着のトナー画像を記録材に加熱定着する定着手段と、
前記定着手段の温度を検知する定着サーミスタと、
前記画像形成装置内に外気を導入する冷却ファンと、
前記画像形成装置内の前記冷却ファンの風下近傍に配置されている環境温度検知手段と、
前記画像形成装置内の前記環境温度検知手段よりも送風方向下流に配置されており機内温度を検知する機内温度検知手段と、
前記画像形成装置内の予測対象の温度である対象温度を予測する予測手段であって、前記画像形成装置に電源供給がされている状態で、前記画像形成装置の動作状態に応じて予め設定された前記予測対象の温度変動に関する情報に基づいて前記対象温度を示す情報を取得する予測手段と、
前記機内温度を示す情報及び前記対象温度を示す情報を記憶し、前記画像形成装置への電源供給が停止した状態においても保持する記憶手段と、
を有し、
前記予測手段は、前記画像形成装置への電源供給が停止した状態から前記画像形成装置への電源供給が開始された際に、該開始の際に前記定着サーミスタで検知された前記定着手段の温度を示す情報と、該開始の際に前記環境温度検知手段で検知された環境温度を示す情報と、該開始の際に検知された前記機内温度を示す情報と、該停止の前に前記記憶手段に記憶された前記機内温度を示す情報、及び前記対象温度を示す情報と、に基づいて、該開始の際の前記対象温度を示す情報を取得するものであって、
前記開始の際に前記定着サーミスタで検知された前記定着手段の温度と前記開始の際に前記環境温度検知手段で検知された前記環境温度の差である定着装置昇温量Tfeが所定温度より大きい場合、前記定着装置昇温量Tfeの値に応じたパラメータに基づいて前記開始の際の前記対象温度を示す情報を取得し、
前記定着装置昇温量Tfeが所定温度より小さい場合、前記開始の際に検知された前記機内温度と前記開始の際に前記環境温度検知手段で検知された前記環境温度の差に基づく機内雰囲気昇温率Tsxの値に応じたパラメータに基づいて前記開始の際の前記対象温度を示す情報を取得する、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus having an image forming means for forming a toner image on a recording material.
A fixing means for heating and fixing the unfixed toner image formed on the recording material to the recording material,
A fixing thermistor that detects the temperature of the fixing means,
A cooling fan that introduces outside air into the image forming apparatus,
An environmental temperature detecting means arranged in the vicinity of the leeward side of the cooling fan in the image forming apparatus, and
An in-flight temperature detecting means that is arranged downstream in the blowing direction from the environmental temperature detecting means in the image forming apparatus and detects the in-flight temperature, and an in-flight temperature detecting means.
It is a prediction means for predicting the target temperature, which is the temperature of the prediction target in the image forming apparatus, and is preset according to the operating state of the image forming apparatus in a state where the power is supplied to the image forming apparatus. A prediction means for acquiring information indicating the target temperature based on the information regarding the temperature fluctuation of the prediction target, and
A storage means for storing information indicating the temperature inside the machine and information indicating the target temperature, and holding the information even when the power supply to the image forming apparatus is stopped.
Have,
When the power supply to the image forming apparatus is started from the state where the power supply to the image forming apparatus is stopped, the predicting means is the temperature of the fixing means detected by the fixing thermistor at the time of the start. Information indicating the environment temperature detected by the environmental temperature detecting means at the start, information indicating the in-flight temperature detected at the start, and the storage means before the stop. Based on the information indicating the in-flight temperature and the information indicating the target temperature stored in the above, the information indicating the target temperature at the start is acquired.
The temperature rise amount Tfe of the fixing device, which is the difference between the temperature of the fixing means detected by the fixing thermistor at the start and the environmental temperature detected by the environmental temperature detecting means at the start, is larger than the predetermined temperature. In this case, information indicating the target temperature at the start is acquired based on the parameter corresponding to the value of the temperature rise amount Tfe of the fixing device.
When the temperature rise amount Tfe of the fixing device is smaller than the predetermined temperature, the in-flight atmosphere rises based on the difference between the in-flight temperature detected at the start and the environmental temperature detected by the environmental temperature detecting means at the start. Obtaining information indicating the target temperature at the start, based on a parameter corresponding to the value of the temperature factor Tsx.
An image forming apparatus characterized in that.
前記予測手段は、前記通常モードから前記低消費電力モードに移行した後に前記通常モードに復帰した際に、該移行の後に計測された前記経過時間と、該移行の直前に取得した前記対象温度を示す情報と、に基づいて、該復帰の際の前記対象温度を示す情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus has a normal mode in which information indicating the target temperature can be acquired by the predicting means at preset time intervals and a low power consumption mode in which the prediction means cannot be acquired while the power is supplied. It has a measuring means for measuring the elapsed time in the low power consumption mode.
When the normal mode is changed to the low power consumption mode and then the normal mode is returned to the normal mode, the predictive means measures the elapsed time measured after the transition and the target temperature acquired immediately before the transition. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the information indicating the target temperature is acquired based on the information shown.
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