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JP2007187833A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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JP2007187833A
JP2007187833A JP2006005222A JP2006005222A JP2007187833A JP 2007187833 A JP2007187833 A JP 2007187833A JP 2006005222 A JP2006005222 A JP 2006005222A JP 2006005222 A JP2006005222 A JP 2006005222A JP 2007187833 A JP2007187833 A JP 2007187833A
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JP
Japan
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temperature
fixing
time
image forming
roll
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006005222A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Miyoshi
則行 三好
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2006005222A priority Critical patent/JP2007187833A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve on-demand performance of an image forming apparatus by shortening a warmup period. <P>SOLUTION: A warmup operation is executed in a first warmup mode or a second warmup mode. In the first warmup mode, a fixing unit is set to the state in which the fixing unit is allowed to perform a fixing operation provided that the fixing roll is heated to first temperature Tb by a main heater and the length of time that the fixing roll is rotated by a drive motor has elapsed a first time ta. In a second warmup mode, the fixing unit is set to the state in which the fixing unit is allowed to perform the fixing operation provided that the fixing roll is heated to second temperature Tc by the main heater and the length of time that the fixing roll is rotated by the drive motor has elapsed the second time tb. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば電子写真方式を利用して形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置を備えた画像形成装置等に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image formed using, for example, an electrophotographic method onto a recording material.

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、一般に、一定速度で回転する感光体ドラムの表面が帯電器によって一様に帯電された後、画像情報に基づいて制御されたレーザ光が走査露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム上に形成された静電潜像は、現像器により現像され、現像されたトナー像は記録紙上に静電転写される。そして、定着装置によってトナー像が記録紙に定着され、プリント画像が形成される。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method, generally, a surface of a photosensitive drum rotating at a constant speed is uniformly charged by a charger, and then a laser controlled based on image information. Light is scanned and exposed to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is developed by a developing device, and the developed toner image is electrostatically transferred onto the recording paper. Then, the toner image is fixed on the recording paper by the fixing device, and a print image is formed.

かかる画像形成装置に用いられる定着装置としては、2ロール方式と呼ばれる構成が従来より広く利用されている。この2ロール方式の定着装置は、内部に加熱源(例えば、ハロゲンヒータ)が配設された円筒状の芯金の表面に、耐熱性離型層が積層されて形成された定着ロールと、芯金に耐熱性弾性層と耐熱性樹脂被膜等による離型層とが積層されて形成された加圧ロールとが互いに圧接されて構成されている。そして、定着ロールと加圧ロールとの圧接領域(定着ニップ部)に、未定着トナー像を担持した記録紙を通過させ、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行なうことにより、トナー像を定着している。   As a fixing device used in such an image forming apparatus, a configuration called a two-roll system has been widely used. This two-roll type fixing device includes a fixing roll formed by laminating a heat-resistant release layer on the surface of a cylindrical core bar in which a heat source (for example, a halogen heater) is disposed, and a core. A pressure roll formed by laminating a heat-resistant elastic layer and a release layer made of a heat-resistant resin film on gold is configured to be in pressure contact with each other. Then, the recording paper carrying the unfixed toner image is passed through a pressure contact area (fixing nip portion) between the fixing roll and the pressure roll, and the unfixed toner image is heated and pressed to thereby form a toner. The image is fixed.

このような定着装置では、画像形成装置の電源がONされた際に、ウォームアップ動作が実行される。ウォームアップ動作は、画像形成動作に先立ち、主として定着ロールを定着に適した所定温度(定着温度)に設定しておくための動作である。そして、定着ロールが定着温度まで加熱されるには所定の時間(ウォームアップタイム)を要することとなる。そのため、ユーザは、画像形成装置の電源をONしてから直ちに、画像形成動作を行なうことはできない。そこで、画像形成装置のオンデマンド性を向上させるには、このウォームアップタイムの短縮化が不可避となってくる。ここで、定着装置におけるウォームアップタイムを短縮する技術として、例えば定着ロールの肉厚を薄く形成して、定着ロールの熱容量を低減する技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。   In such a fixing device, a warm-up operation is performed when the power of the image forming apparatus is turned on. The warm-up operation is an operation for mainly setting the fixing roll to a predetermined temperature (fixing temperature) suitable for fixing prior to the image forming operation. A predetermined time (warm-up time) is required for the fixing roll to be heated to the fixing temperature. Therefore, the user cannot perform an image forming operation immediately after turning on the power of the image forming apparatus. Therefore, in order to improve the on-demand property of the image forming apparatus, it is inevitable to shorten the warm-up time. Here, as a technique for shortening the warm-up time in the fixing device, for example, there is a technique for reducing the heat capacity of the fixing roll by forming a thin thickness of the fixing roll (see, for example, Patent Document 1).

特開平9−244448号公報(第3−4頁)JP-A-9-244448 (page 3-4)

ところで、ウォームアップ動作においては、定着ロールと同時に、加圧ロールもある程度の温度に加熱しておく必要がある。そこで、ウォームアップ動作中に定着ロールと加圧ロールとを回転させる過程を含めることで、定着ロールの熱を加圧ロールに伝導させて加圧ロールを加熱している。
しかしながら、ウォームアップ動作が完了して、定着装置が待機状態に設定された場合には、通常、省エネや騒音を低く抑える等の観点から、定着ロールと加熱ロールとの回転は停止される。そのため、待機状態においては、定着ロールから加圧ロールへの熱の伝導が極めて少なくなることから、加圧ロールの温度は次第に低下していくこととなる。そして、特に加圧ロールの温度が所定の温度以下に低下している状態でプリントが開始されると、定着ロールから加圧ロールに奪われる熱量が大きくなり、定着不良が生じ易くなる。そこで、待機状態に移行した段階で加圧ロールの温度が低下しても、それが所定温度以下まで低下することを抑制するために、ウォームアップ動作での定着ロールと加圧ロールとの回転時間を充分に長く設定することが必要となる。そのために、従来の定着装置では、ウォームアップタイムを短縮化するには一定の限界があった。
By the way, in the warm-up operation, it is necessary to heat the pressure roll to a certain temperature simultaneously with the fixing roll. Therefore, by including a process of rotating the fixing roll and the pressure roll during the warm-up operation, the heat of the fixing roll is conducted to the pressure roll to heat the pressure roll.
However, when the warm-up operation is completed and the fixing device is set to the standby state, the rotation of the fixing roll and the heating roll is normally stopped from the viewpoint of saving energy and suppressing noise. Therefore, in the standby state, the heat conduction from the fixing roll to the pressure roll is extremely reduced, so that the temperature of the pressure roll gradually decreases. In particular, when printing is started in a state where the temperature of the pressure roll is lowered to a predetermined temperature or less, the amount of heat taken away from the fixing roll to the pressure roll is increased, and fixing defects are likely to occur. Therefore, even if the temperature of the pressure roll decreases at the stage of transition to the standby state, the rotation time of the fixing roll and the pressure roll in the warm-up operation is suppressed in order to prevent the pressure roll from decreasing to a predetermined temperature or lower. Must be set sufficiently long. Therefore, the conventional fixing device has a certain limit for shortening the warm-up time.

また、特に、定着ロールの肉厚を薄く形成して、定着ロールの熱容量を低減した構成においては、定着ロールの熱が加圧ロールに伝導し易い。そのため、定着不良の発生を抑制するためには、ウォームアップ動作に充分に加圧ロールを加熱しておく必要がある。その結果、定着ロールの低熱容量化によるウォームアップタイムの短縮化効果を充分に高めることができなかった。   In particular, in a configuration in which the fixing roll is formed thin to reduce the heat capacity of the fixing roll, the heat of the fixing roll is easily conducted to the pressure roll. Therefore, in order to suppress the occurrence of fixing failure, it is necessary to heat the pressure roll sufficiently for the warm-up operation. As a result, the effect of shortening the warm-up time due to the low heat capacity of the fixing roll could not be sufficiently enhanced.

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ウォームアップタイムに短縮化を図ることにある。   The present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object thereof is to shorten the warm-up time.

かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、記録材上にトナー像を形成するトナー像形成部と、定着ロールと、定着ロールに圧接配置される加圧部材と、定着ロールを加熱する加熱部材とを含み、トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材に定着する定着部と、定着ロールと加圧部材とを回転駆動する駆動部と、定着部のウォームアップ動作と定着動作とを制御する制御部とを備え、制御部は、加熱部材により定着ロールが第1の温度に加熱され、かつ、駆動部による回転駆動時間が第1の時間を経過したことを条件として定着部を定着動作が可能な状態に設定する第1のウォームアップモードと、加熱部材により定着ロールが第2の温度に加熱され、かつ、駆動部による回転駆動時間が第2の時間を経過したことを条件として定着部を定着動作が可能な状態に設定する第2のウォームアップモードとのいずれかにより、定着部のウォームアップ動作を実行することを特徴としている。   For this purpose, an image forming apparatus according to the present invention heats a toner image forming unit that forms a toner image on a recording material, a fixing roll, a pressure member disposed in pressure contact with the fixing roll, and the fixing roll. A fixing unit that fixes the toner image formed by the toner image forming unit on the recording material, a driving unit that rotationally drives the fixing roll and the pressure member, and a warm-up operation and a fixing operation of the fixing unit. A control unit that controls the fixing unit on the condition that the fixing roll is heated to the first temperature by the heating member and that the rotational driving time by the driving unit has passed the first time. The first warm-up mode in which the fixing operation is enabled, the fixing roll is heated to the second temperature by the heating member, and the rotation driving time by the driving unit has passed the second time. As a condition By one of the second warm-up mode for setting a section in a state capable of fixing operation, it is characterized by performing the warm-up operation of the fixing unit.

ここで、制御部は、第1の時間が経過する以前にトナー像形成部に対するトナー像形成指示が行なわれた場合に、第1のウォームアップモードに連続して、定着動作を実行することを特徴とすることができる。また、制御部は、第1の時間が経過する以前にトナー像形成部に対するトナー像形成指示が行なわれなかった場合に、第2のウォームアップモードによるウォームアップ動作を実行することを特徴とすることもできる。
さらに、制御部は、装置の電源がONされた場合、または加熱部材への供給電力が定着動作時よりも低く設定された状態である節電モードが解除された場合、またはトナー像形成部に対するトナー像形成指示が行なわれた場合のいずれかにて、ウォームアップ動作を実行することを特徴とすることができる。
Here, when the toner image forming instruction is given to the toner image forming unit before the first time has elapsed, the control unit executes the fixing operation continuously in the first warm-up mode. Can be a feature. Further, the control unit performs a warm-up operation in the second warm-up mode when a toner image formation instruction is not given to the toner image forming unit before the first time has elapsed. You can also.
Further, the control unit is configured to supply toner to the toner image forming unit when the apparatus is turned on, or when the power saving mode in which the power supplied to the heating member is set lower than that during the fixing operation is released. The warm-up operation can be performed in any of cases where an image formation instruction is issued.

加えて、制御部は、記録材が定着部に到達する時刻に合わせて定着ロールの温度がトナー像を定着することが可能である温度の下限値に到達するように、第1の温度および第1の時間を設定することを特徴とすることもできる。
さらに、装置内部に電力を供給する商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部をさらに備え、制御部は、電源電圧検知部により検知された商用電源の電圧値に基づいて、第1の温度、第2の温度、第1の時間、および第2の時間のいずれか1または複数を設定することを特徴とすることもできる。
In addition, the control unit adjusts the first temperature and the first temperature so that the temperature of the fixing roll reaches the lower limit value of the temperature at which the toner image can be fixed in accordance with the time when the recording material reaches the fixing unit. It is also possible to set a time of 1.
Furthermore, the power supply voltage detection part which detects the voltage of the commercial power supply which supplies electric power inside an apparatus is further provided, and a control part is based on the voltage value of the commercial power supply detected by the power supply voltage detection part, 1st temperature, One or more of the second temperature, the first time, and the second time may be set.

また、本発明を画像形成方法として捉え、本発明の画像形成方法は、記録材に形成されたトナー像を、回動可能な定着ロールと、定着ロールに圧接配置される回動可能な加圧部材と、定着ロールを加熱する加熱部材とを含んで構成される定着装置により定着処理して、記録材上にトナー画像を形成する画像形成方法であって、定着ロールの温度が第1の温度に到達し、かつ、定着ロールおよび加圧部材の回動時間が第1の時間を経過し、かつ、第1の時間が経過するまでにトナー像形成指示があった場合に、トナー像形成動作を開始し、定着ロールの温度が第1の温度に到達し、かつ、定着ロールおよび加圧部材の回動時間が第1の時間を経過した時点にてトナー像形成指示がなかった場合に、定着ロールの温度が第1の温度よりも高い第2の温度に到達し、かつ、定着ロールおよび加圧部材の回動時間が第1の時間よりも長い第2の時間を経過したことを条件として、定着装置を待機状態に移行させることを特徴としている。   Further, the present invention is regarded as an image forming method, and the image forming method according to the present invention is configured to rotate a toner image formed on a recording material, a rotatable fixing roll, and a rotatable pressurizing press disposed on the fixing roll. An image forming method for forming a toner image on a recording material by performing a fixing process using a fixing device including a member and a heating member for heating the fixing roll, wherein the temperature of the fixing roll is a first temperature. Toner image forming operation when the rotation time of the fixing roll and the pressure member has passed the first time and the toner image forming instruction is given before the first time has passed. Is started, and when the temperature of the fixing roll reaches the first temperature and the rotation time of the fixing roll and the pressure member has passed the first time, there is no instruction to form a toner image. The second temperature of the fixing roll is higher than the first temperature. The fixing device is shifted to a standby state on condition that the temperature has been reached and a second time that is longer than the first time has elapsed since the rotation time of the fixing roll and the pressure member has elapsed. .

ここで、第1の温度は、トナー像を定着可能な温度の下限値よりも低い温度であることを特徴とすることができる。また、第2の温度は、トナー像を定着可能な温度の下限値よりも高い温度であることを特徴とすることもできる。さらに、第1の時間および第2の時間は、加圧部材を所定温度以上に加熱するのに必要な時間よりも長い時間であることを特徴とすることができる。   Here, the first temperature may be a temperature lower than a lower limit value of a temperature at which the toner image can be fixed. The second temperature may be higher than a lower limit value of a temperature at which the toner image can be fixed. Furthermore, the first time and the second time can be characterized in that they are longer than the time required to heat the pressure member to a predetermined temperature or higher.

本発明によれば、ウォームアップタイムを短縮することができるので、画像形成装置のオンデマンド性を高めることが可能となる。   According to the present invention, since the warm-up time can be shortened, the on-demand property of the image forming apparatus can be improved.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図1に示す画像形成装置1は、トナー像形成部として、矢印A方向に回転するトナー像担持体としての感光体ドラム10の周囲に、感光体ドラム10を帯電する帯電ロール11、感光体ドラム10上に静電潜像を書込むレーザ露光器12(図中、露光ビームを符号Bmで示す)、感光体ドラム10上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器13、感光体ドラム10上に形成されたトナー像を記録材である用紙Pに転写する転写ロール14、感光体ドラム10上の残留トナーを除去するドラムクリーナ15等の電子写真用デバイスが配設されている。さらには、用紙Pに転写された未定着トナー像を定着する定着器(定着部、定着装置)60、入力された画像データに所定の画像処理を施す画像処理部30、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 includes, as a toner image forming unit, a charging roll 11 that charges a photosensitive drum 10 around a photosensitive drum 10 as a toner image carrier that rotates in the direction of arrow A, and a photosensitive drum. A laser exposure device 12 for writing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 (in the drawing, an exposure beam is indicated by a symbol Bm), a developing device 13 for visualizing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 with toner, a photosensitive device There are disposed electrophotographic devices such as a transfer roll 14 for transferring a toner image formed on the body drum 10 onto a sheet P as a recording material, and a drum cleaner 15 for removing residual toner on the photoreceptor drum 10. . Further, a fixing device (fixing unit, fixing device) 60 that fixes an unfixed toner image transferred onto the paper P, an image processing unit 30 that performs predetermined image processing on input image data, and each device (each unit). A control unit 40 for controlling the operation is provided.

次に、本実施の形態に係る画像形成装置1の基本的な作像プロセスについて説明する。図1に示すような画像形成装置1では、図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力された画像データが、画像処理部30に入力される。画像処理部30では、入力された画像データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。そして、画像処理が施された画像データは、レーザ露光器12に出力される。   Next, a basic image forming process of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment will be described. In the image forming apparatus 1 as shown in FIG. 1, image data output from an image reading device (IIT) not shown, a personal computer (PC) not shown, or the like is input to the image processing unit 30. The image processing unit 30 performs predetermined image processing such as various image editing such as shading correction, position shift correction, gamma correction, frame deletion editing, and movement editing on the input image data. Then, the image data subjected to the image processing is output to the laser exposure device 12.

レーザ露光器12では、画像処理部30から入力された画像データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを感光体ドラム10に照射する。感光体ドラム10では、帯電ロール11によって表面が所定の帯電電位(例えば、−550V)に一様に帯電された後、このレーザ露光器12によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。
形成された静電潜像は、現像器13によりマイナス帯電されたトナーが反転現像される。すなわち、例えば重合法により作成され、形状係数SF1が100〜140のトナーと、磁性粒子からなるキャリアとが混合した現像剤を担持した現像剤担持体(現像スリーブ)13aに、図示しない電源から直流電圧からなる現像バイアス、または直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスが印加されて、感光体ドラム10との間に現像電界が形成される。それによって、現像スリーブ13a上のトナーが静電潜像の画像部(露光部)に転移し、静電潜像がトナー像として可視像化される。
The laser exposure device 12 irradiates the photosensitive drum 10 with an exposure beam Bm emitted from, for example, a semiconductor laser, according to the image data input from the image processing unit 30. In the photosensitive drum 10, the surface is uniformly charged to a predetermined charging potential (for example, −550 V) by the charging roll 11, and then the surface is scanned and exposed by the laser exposure device 12 to form an electrostatic latent image. The
The formed electrostatic latent image is reversely developed with negatively charged toner by the developing device 13. That is, for example, a direct current from a power source (not shown) is applied to a developer carrying member (developing sleeve) 13a carrying a developer prepared by a polymerization method and having a toner having a shape factor SF1 of 100 to 140 mixed with a carrier made of magnetic particles. A developing bias composed of a voltage or a developing bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied to form a developing electric field between the photosensitive drum 10 and the developing bias. As a result, the toner on the developing sleeve 13a is transferred to the image portion (exposure portion) of the electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image.

感光体ドラム10上に形成されたトナー像は、その後、感光体ドラム10と転写ロール14とが当接する転写ニップ部Cに搬送される。そうすると、用紙搬送系では、トナー像が転写ニップ部Cに搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pが供給される。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、レジストロール53に到達する。このレジストロール53においては、用紙Pは一旦停止され、トナー像が担持された感光体ドラム10の移動タイミングに合わせてレジストロール53が回転する。それによって、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされ、用紙Pはインレットシュート54に導かれて、転写ニップ部Cに送り出される。   The toner image formed on the photoconductor drum 10 is then conveyed to the transfer nip C where the photoconductor drum 10 and the transfer roll 14 abut. Then, in the paper transport system, the pickup roll 51 rotates in accordance with the timing at which the toner image is transported to the transfer nip C, and the paper P of a predetermined size is supplied from the paper tray 50. The paper P supplied by the pickup roll 51 is transported by the transport roll 52 and reaches the registration roll 53. In the registration roll 53, the paper P is temporarily stopped, and the registration roll 53 rotates in accordance with the movement timing of the photosensitive drum 10 carrying the toner image. Thereby, the position of the paper P and the position of the toner image are aligned, and the paper P is guided to the inlet chute 54 and sent out to the transfer nip C.

転写ニップ部Cでは、転写ロール14が感光体ドラム10に圧接配置されている。また、転写ロール14には、転写電源(不図示)からトナー帯電極性(マイナス極性)とは反対極性(プラス極性)の転写バイアスが安定的に印加されるように、例えば定電流制御された電流が供給される。それにより、転写ロール14から用紙Pに対し、感光体ドラム10上のトナー帯電極性とは反対極性の電荷が付与される。
そして、タイミングを合わせて搬送された用紙Pが、転写ニップ部Cに搬送され、感光体ドラム10と転写ロール14との間に挟み込まれる。その際に、転写ロール14から転写バイアスが印加されることで、感光体ドラム10上に担持された未定着トナー像は、用紙P上に静電転写される。
In the transfer nip portion C, the transfer roll 14 is disposed in pressure contact with the photosensitive drum 10. Further, for example, a constant current-controlled current is applied to the transfer roll 14 so that a transfer bias having a polarity (plus polarity) opposite to the toner charging polarity (minus polarity) is stably applied from a transfer power source (not shown). Is supplied. As a result, a charge having a polarity opposite to the toner charging polarity on the photosensitive drum 10 is applied from the transfer roll 14 to the paper P.
Then, the sheet P conveyed at the same timing is conveyed to the transfer nip C and is sandwiched between the photosensitive drum 10 and the transfer roll 14. At that time, a transfer bias is applied from the transfer roll 14, whereby the unfixed toner image carried on the photosensitive drum 10 is electrostatically transferred onto the paper P.

その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、転写ロール14からの静電吸着力と用紙Pのコシによって感光体ドラム10から剥離される。そして、搬送ガイド55や定着入口ガイド80により導かれて、転写ロール14の用紙P搬送方向下流側に設けられた定着器60まで送られる。
定着器60に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着器60において熱および圧力による定着処理を受けることによって用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた排紙載置部58に搬送され、一連の画像形成動作が完了する。
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is peeled from the photosensitive drum 10 by the electrostatic attraction force from the transfer roll 14 and the stiffness of the sheet P. Then, it is guided by the conveyance guide 55 and the fixing inlet guide 80 and is sent to the fixing device 60 provided on the downstream side of the transfer roll 14 in the conveyance direction of the paper P.
The unfixed toner image on the paper P conveyed to the fixing device 60 is fixed on the paper P by being subjected to fixing processing by heat and pressure in the fixing device 60. Then, the paper P on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge mounting portion 58 provided in the discharge portion of the image forming apparatus 1, and a series of image forming operations is completed.

続いて、定着器60の構成について説明する。
図2は、定着器60の構成を示す断面図である。図2に示すように、定着器60は、加熱部材の一例としての定着ロール61を回転自在に支持するとともに、定着ロール61の一部領域を覆うように配設された第1の筺体65と、加圧部材の一例としての加圧ロール62を回転自在に支持する第2の筐体66とが連結され、ユニットとして構成されている。その際に、加圧ロール62は、コイルバネ等からなる加圧手段(不図示)により定着ロール61に圧接され、用紙Pが通過する定着ニップ部Nが形成されている。
Next, the configuration of the fixing device 60 will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the fixing device 60. As shown in FIG. 2, the fixing device 60 rotatably supports a fixing roll 61 as an example of a heating member, and includes a first casing 65 disposed so as to cover a partial region of the fixing roll 61. A second casing 66 that rotatably supports a pressure roll 62 as an example of a pressure member is connected to form a unit. At that time, the pressure roll 62 is pressed against the fixing roll 61 by a pressing means (not shown) made of a coil spring or the like, and a fixing nip portion N through which the paper P passes is formed.

定着ロール61は、円筒状のコア611と、このコア611の表面側に被覆された離型層612とから構成されている。コア611は、例えば鉄で形成された、外径が例えば25mm、肉厚が例えば0.1〜0.6mmの薄肉ロールで構成されている。このように、本実施の形態の定着ロール61は、薄肉で形成され、熱容量が小さく構成されているので、定着ロール61を定着に適した温度まで上昇させるウォームアップタイムを極力短くすることが可能となる。
離型層612には、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂が用いられるが、トナーに対する離型性や耐摩耗性の観点から、フッ素樹脂が適している。フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等が使用できる。離型層612の膜厚は、例えば5〜100μmに形成される。
The fixing roll 61 includes a cylindrical core 611 and a release layer 612 covered on the surface side of the core 611. The core 611 is formed of a thin roll made of, for example, iron and having an outer diameter of, for example, 25 mm and a thickness of, for example, 0.1 to 0.6 mm. As described above, the fixing roll 61 of the present embodiment is thin and has a small heat capacity, so that the warm-up time for raising the fixing roll 61 to a temperature suitable for fixing can be shortened as much as possible. It becomes.
For the release layer 612, for example, a heat-resistant resin such as a silicone resin or a fluororesin is used, but a fluororesin is suitable from the viewpoint of the release property to the toner and the wear resistance. As the fluororesin, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) and the like can be used. The film thickness of the release layer 612 is, for example, 5-100 μm.

また、定着ロール61の内部には、加熱部材の一例として、配光特性の異なる2本のハロゲンヒータ、すなわちメインヒータ67とサブヒータ68とが配設され、定着ロール61を加熱する。その際に、定着ロール61の表面には温度センサ69が接触して配置され、画像形成装置1の制御部40は、この温度センサ69による温度計測値に基づいてメインヒータ67およびサブヒータ68の点灯(通電)を制御する。そして、定着ロール61の表面温度が所定の設定温度(例えば、175℃)を維持するように調整している。さらに、第1の筐体65の内部の定着ロール61の近傍には、サーモスタット70が設けられ、このサーモスタット70により定着ロール61の過温昇による故障を防止している。
温度センサ69は、ウォームアップ動作時の定着ロール61表面の温度を精度良く検出するために、定着ロール61の周方向に関して、メインヒータ67の近傍位置に配置されている。
In addition, as an example of a heating member, two halogen heaters having different light distribution characteristics, that is, a main heater 67 and a sub-heater 68 are disposed inside the fixing roll 61 to heat the fixing roll 61. At this time, the temperature sensor 69 is disposed in contact with the surface of the fixing roll 61, and the control unit 40 of the image forming apparatus 1 turns on the main heater 67 and the sub heater 68 based on the temperature measurement value by the temperature sensor 69. Control (energization). The surface temperature of the fixing roll 61 is adjusted to maintain a predetermined set temperature (for example, 175 ° C.). Further, a thermostat 70 is provided in the vicinity of the fixing roll 61 inside the first housing 65, and the thermostat 70 prevents a failure due to overheating of the fixing roll 61.
The temperature sensor 69 is disposed in the vicinity of the main heater 67 in the circumferential direction of the fixing roll 61 in order to accurately detect the temperature of the surface of the fixing roll 61 during the warm-up operation.

ここで、図3は、メインヒータ67およびサブヒータ68の配光特性を示した図である。図3(a)がメインヒータ67の配光特性を示し、図3(b)がサブヒータ68の配光特性を示している。ここで、配光特性とは、メインヒータ67、サブヒータ68に通電した際の軸方向の発熱量分布をいう。
図3(a)に示したように、メインヒータ67は、定着ロール61の軸方向における最大幅通紙領域の略全域を加熱するように配光されている。一方、図3(b)に示したように、サブヒータ68は、定着ロール61の軸方向においてメインヒータ67よりも狭い中央領域(最小幅通紙領域)を主に加熱するように配光されている。すなわち、定着ロール61の軸方向の中央部領域については、メインヒータ67とサブヒータ68とにより加熱される領域は重複する。また、サブヒータ68の配光特性は、定着ロール61の軸方向に沿って一定とされているが、メインヒータ67の配光特性は、両端部が中央部よりも大きく設定されている。これは、メインヒータ67を長時間ONにした場合、メインヒータ67の軸方向中央部では熱が蓄熱され、中央部よりも外側に位置する両端部領域ではメインヒータ67の熱が放熱されることにより温度分布が不均一になることを抑制するためである。
なお、本実施の形態の定着器60では、最小幅通紙領域が最大幅通紙領域の中央部に存在する、所謂センターレジスト方式を採用している。さらに、温度センサ69は、定着ロール61の最小幅通紙領域の略中央部に設けられている。
Here, FIG. 3 is a diagram showing the light distribution characteristics of the main heater 67 and the sub heater 68. 3A shows the light distribution characteristic of the main heater 67, and FIG. 3B shows the light distribution characteristic of the sub heater 68. Here, the light distribution characteristic refers to a heat amount distribution in the axial direction when the main heater 67 and the sub heater 68 are energized.
As shown in FIG. 3A, the main heater 67 is light-distributed so as to heat substantially the entire area of the maximum width sheet passing region in the axial direction of the fixing roll 61. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the sub heater 68 is distributed so as to mainly heat a central region (minimum width sheet passing region) narrower than the main heater 67 in the axial direction of the fixing roll 61. Yes. In other words, in the central region of the fixing roll 61 in the axial direction, the regions heated by the main heater 67 and the sub heater 68 overlap. The light distribution characteristic of the sub-heater 68 is constant along the axial direction of the fixing roll 61, but the light distribution characteristic of the main heater 67 is set to be larger at both ends than at the center. This is because when the main heater 67 is turned on for a long time, heat is stored in the central portion of the main heater 67 in the axial direction, and heat of the main heater 67 is dissipated in both end regions located outside the central portion. This is to prevent the temperature distribution from becoming uneven.
Note that the fixing device 60 of the present embodiment employs a so-called center resist system in which the minimum width sheet passing area exists in the center of the maximum width sheet passing area. Further, the temperature sensor 69 is provided at a substantially central portion of the minimum width sheet passing area of the fixing roll 61.

本実施の形態の定着器60においては、サブヒータ68は、A4SEF(A4ショートエッジフィード)を定着する際に使用するヒータであり、定着ロール61の軸方向におけるサブヒータ68の発熱領域長は、A4サイズのショートエッジの長さと略同じである。そして、サブヒータ68では、A4SEFおよびB5SEFのシート(小サイズシート)を定着する際に、小サイズシートの定着領域の温度を所定の定着温度に保持するように、通電のON/OFF制御が行なわれる。
一方、メインヒータ67は、A4LEF(A4ロングエッジフィード)を定着する際に使用するヒータであり、定着ロール61の軸方向におけるメインヒータ67の発熱領域長は、A4サイズのロングエッジの長さと略同じである。メインヒータ67では、A4LEF、A3SEF(A3ショートエッジフィード)、B4SEF、B5LEFのシート(大サイズシート)を定着する際に、大サイズシートの定着領域の温度を所定の定着温度に保持するように、通電のON/OFF制御が行なわれる。
In the fixing device 60 of the present embodiment, the sub heater 68 is a heater used when fixing A4SEF (A4 short edge feed), and the heat generation area length of the sub heater 68 in the axial direction of the fixing roll 61 is A4 size. The length of the short edge is substantially the same. In the sub-heater 68, when fixing the A4SEF and B5SEF sheets (small size sheets), energization ON / OFF control is performed so that the temperature of the fixing area of the small size sheets is maintained at a predetermined fixing temperature. .
On the other hand, the main heater 67 is a heater used when fixing A4LEF (A4 long edge feed), and the heat generation area length of the main heater 67 in the axial direction of the fixing roll 61 is substantially equal to the length of the A4 size long edge. The same. In the main heater 67, when fixing A4LEF, A3SEF (A3 short edge feed), B4SEF, and B5LEF sheets (large size sheets), the temperature of the fixing area of the large size sheets is maintained at a predetermined fixing temperature. Energization ON / OFF control is performed.

次に、加圧ロール62は、例えば円柱状のシャフト621と、このシャフト621の周囲に設けられた耐熱弾性体層622と、耐熱弾性体層622の表面を覆う離型層623とから構成されている。シャフト621は、例えば鉄またはアルミニウムからなり、中空であってもよい。耐熱弾性体層622は、硬度が例えば45°(アスカーC)の耐熱性材料であり、例えばシリコンスポンジまたはシリコンゴムから形成されている。また、耐熱弾性体層622は、肉厚は例えば6mmに構成され、加圧ロール62が定着ロール61に圧接される際に、略一定のニップ幅が得られるように形成されている。なお、耐熱弾性体層622の肉厚は、6〜8mmの範囲が好適である。離型層623は、トナーに対する離型性や耐摩耗性を有する例えばPFAから形成されている。また、離型層623の膜厚は例えば30〜100μmの範囲が好適である。   Next, the pressure roll 62 includes, for example, a cylindrical shaft 621, a heat-resistant elastic body layer 622 provided around the shaft 621, and a release layer 623 that covers the surface of the heat-resistant elastic body layer 622. ing. The shaft 621 is made of, for example, iron or aluminum and may be hollow. The heat-resistant elastic layer 622 is a heat-resistant material having a hardness of, for example, 45 ° (Asker C), and is formed of, for example, silicon sponge or silicon rubber. The heat-resistant elastic layer 622 has a thickness of 6 mm, for example, and is formed so as to obtain a substantially constant nip width when the pressure roll 62 is pressed against the fixing roll 61. The thickness of the heat resistant elastic body layer 622 is preferably in the range of 6 to 8 mm. The release layer 623 is made of, for example, PFA having release properties and abrasion resistance with respect to the toner. Moreover, the film thickness of the release layer 623 is preferably in the range of 30 to 100 μm, for example.

また、定着ロール61と加圧ロール62とで形成される定着ニップ部Nを挟んで上流側方向および下流側方向には、用紙Pが搬送される搬送路が形成され、用紙Pが下方から上方へと搬送される。定着ニップ部Nの上流側に形成された給紙口には、用紙搬送系を構成する例えば板状の金属からなる定着入口ガイド80が配設されている。また、定着ニップ部Nの下流側に形成された排紙口には、用紙搬送系を構成する排紙ガイド90,91がそれぞれ配置されている。排紙ガイド90,91は、複数のリブで形成され、第1の筐体65側と第2の筐体66側とにそれぞれ設けられている。そして、排紙ガイド90と排紙ガイド91との間を用紙Pが通過するように構成されている。   Further, a conveyance path for conveying the paper P is formed in the upstream direction and the downstream direction across the fixing nip portion N formed by the fixing roll 61 and the pressure roll 62, and the paper P is moved upward from below. It is conveyed to. A paper feed port formed on the upstream side of the fixing nip N is provided with a fixing inlet guide 80 made of, for example, a plate-like metal that constitutes a paper transport system. Discharge guides 90 and 91 constituting a sheet transport system are disposed at a discharge port formed on the downstream side of the fixing nip N, respectively. The paper discharge guides 90 and 91 are formed of a plurality of ribs, and are provided on the first housing 65 side and the second housing 66 side, respectively. The paper P is configured to pass between the paper discharge guide 90 and the paper discharge guide 91.

さらに、定着ニップ部Nの下流側近傍の第1の筐体65には、剥離部材としての剥離爪92が定着ロール61の軸方向(用紙の幅方向)に複数配設されている。この剥離爪92は、定着ロール61の表面を傷付けない程度の弱い力で定着ロール61側に付勢され、かかる定着ロール61の先端が定着ロール61の表面に圧接し、定着ロール61に巻き付こうとする用紙を剥がすように構成されている。   Further, in the first casing 65 in the vicinity of the downstream side of the fixing nip portion N, a plurality of peeling claws 92 as peeling members are arranged in the axial direction of the fixing roll 61 (paper width direction). The peeling claw 92 is urged toward the fixing roll 61 with a weak force that does not damage the surface of the fixing roll 61, and the tip of the fixing roll 61 comes into pressure contact with the surface of the fixing roll 61 and is wound around the fixing roll 61. It is configured to peel off the paper to be removed.

続いて、画像形成装置1のメインスイッチがONされた際、または節電モード中に節電モードが解除された際、または節電モード中や待機状態中に操作パネル(不図示)からプリント開始ボタンが押された際に、本実施の形態の定着器60にて実行される、定着ロール61を定着に適した所定温度(定着温度)に達するまで加熱する動作(ウォームアップ動作)について述べる。ここで、節電モードとは、画像形成装置1のメインスイッチがONされてはいるが、画像形成動作が行なわれないために、定着ロール61内のメインヒータ67および/またはサブヒータ68への通電が停止されているか、または電流量を減らして消費電力を低減している状態(モード)をいう。
図4は、画像形成装置1のメインスイッチがONされた際に制御部40が行なうウォームアップ動作時の処理手順を示したフローチャートである。以下、図4に従ってウォームアップ動作を順に説明する。
なお、本実施の形態の定着器60では、ウォームアップ動作時には、メインヒータ67のみに通電して、メインヒータ67だけを発熱(発光)させている。これは、上述したように、メインヒータ67は定着ロール61の軸方向における最大幅通紙領域の略全域を加熱するように配光されていることから、定着ロール61の軸方向に亘って均一に加熱するには、メインヒータ67のみを発熱させることが適切だからである。
Subsequently, when the main switch of the image forming apparatus 1 is turned on, when the power saving mode is canceled during the power saving mode, or during the power saving mode or in the standby state, the print start button is pressed from the operation panel (not shown). An operation (warm-up operation) for heating the fixing roll 61 until it reaches a predetermined temperature (fixing temperature) suitable for fixing, performed by the fixing device 60 of the present embodiment, will be described. Here, in the power saving mode, although the main switch of the image forming apparatus 1 is turned on, the image forming operation is not performed, so that the main heater 67 and / or the sub heater 68 in the fixing roll 61 is energized. A state (mode) in which power consumption is reduced by stopping or reducing the amount of current.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure during a warm-up operation performed by the control unit 40 when the main switch of the image forming apparatus 1 is turned on. Hereinafter, the warm-up operation will be described in order according to FIG.
In the fixing device 60 of the present embodiment, during the warm-up operation, only the main heater 67 is energized, and only the main heater 67 generates heat (emits light). As described above, the main heater 67 is light-distributed so as to heat substantially the entire width of the sheet passing area in the axial direction of the fixing roll 61, so that it is uniform over the axial direction of the fixing roll 61. This is because it is appropriate to heat only the main heater 67 for heating.

ウォームアップ動作時においては、まず、画像形成装置1のメインスイッチがONされることで、定着ロール61内のメインヒータ67がONされ、定着ロール61の温度を制御温度(第2の温度)Tcに制御するヒータ制御が開始される(S1)。ここでは、定着ロール61および加圧ロール62を駆動する駆動部の一例としての駆動モータ(不図示)はOFFされており、定着ロール61は停止した状態がしばらく維持される。これは、メインヒータ67をONするとともに、駆動モータもONして、定着ロール61を回転させるとすると、メインヒータ67からの輻射熱により加熱された定着ロール61の熱が加圧ロール62側に伝達されるため、定着ロール61に対する加熱効率が低下する等の理由によるものである。
メインヒータ67がONされた後、温度センサ69の検出値が回転開始温度Taに到達した時点(S2)で、制御部40は駆動モータをONする。そして、定着ロール61および加圧ロール62の回転を開始する(S3)。ここで、定着ロール61および加圧ロール62を回転させるのは、定着ロール61の周方向における温度ムラを低減させるためと、定着ロール61からの熱を加圧ロール62に伝導させ、加圧ロール62を加熱するためである。
In the warm-up operation, first, the main switch of the image forming apparatus 1 is turned on, so that the main heater 67 in the fixing roll 61 is turned on, and the temperature of the fixing roll 61 is controlled to the control temperature (second temperature) Tc. The heater control to be controlled is started (S1). Here, a drive motor (not shown) as an example of a drive unit that drives the fixing roll 61 and the pressure roll 62 is turned off, and the fixing roll 61 is maintained in a stopped state for a while. This is because when the main heater 67 is turned on and the drive motor is also turned on to rotate the fixing roll 61, the heat of the fixing roll 61 heated by the radiant heat from the main heater 67 is transmitted to the pressure roll 62 side. Therefore, the heating efficiency for the fixing roll 61 is decreased.
After the main heater 67 is turned on, the control unit 40 turns on the drive motor when the detection value of the temperature sensor 69 reaches the rotation start temperature Ta (S2). Then, rotation of the fixing roll 61 and the pressure roll 62 is started (S3). Here, the fixing roll 61 and the pressure roll 62 are rotated in order to reduce temperature unevenness in the circumferential direction of the fixing roll 61 and to conduct heat from the fixing roll 61 to the pressure roll 62. This is for heating 62.

さらに、温度センサ69の検出値が回転開始温度Taに到達した時点(S2)で、制御部40は、内部に配置されたタイマーにより、回転開始温度Taに到達した時点からの経過時間の計測(タイマーカウント)を開始する(S4)。続いて、タイマーカウントが所定の第1の時間taを経過したか否かを判断する(S5)。さらに、制御部40は、温度センサ69の検出値が第1の温度Tbに到達しているか否かを判断する(S6)。そして、第1の時間taを経過し、かつ、定着ロール61の温度が第1の温度Tbに到達している場合に、例えば画像形成装置1の操作パネル(不図示)に構成されたプリント開始ボタンが押されること等による印字指示があったか否かを判断する(S7)。
ステップ7にて印字指示があった場合には、画像形成装置1は、制御部40からの制御信号に基づいて、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pの搬送を開始し(S8)、そして、画像形成動作を実行する。
Furthermore, when the detected value of the temperature sensor 69 reaches the rotation start temperature Ta (S2), the control unit 40 measures the elapsed time from the time when the rotation start temperature Ta is reached (S2). Timer count) is started (S4). Subsequently, it is determined whether or not the timer count has passed a predetermined first time ta (S5). Furthermore, the control unit 40 determines whether or not the detection value of the temperature sensor 69 has reached the first temperature Tb (S6). Then, when the first time ta has passed and the temperature of the fixing roll 61 has reached the first temperature Tb, for example, a print start configured on the operation panel (not shown) of the image forming apparatus 1 is started. It is determined whether or not there has been a print instruction due to the button being pressed (S7).
If there is a print instruction in step 7, the image forming apparatus 1 starts conveying a predetermined size of paper P from the paper tray 50 based on a control signal from the control unit 40 (S8), and An image forming operation is executed.

ここで、ステップ7にて印字指示があった場合の定着ロール61および加圧ロール62に関する温度制御と駆動制御とを説明する。図5は、(a)がステップ7にて印字指示があった場合の定着ロール61および加圧ロール62の温度の経時変化を示した図であり、(b)がその場合のメインヒータ67のON/OFF制御を示すタイミングチャートと、定着ロール61および加圧ロール62を回転駆動する駆動モータ(不図示)のON/OFF制御を示すタイミングチャートとを示した図である。なお、図5(a)において、実線は定着ロール61の温度の経時変化を示し、破線は加圧ロール62の温度の経時変化を示している。また、図5(a)、(b)においては、それぞれの時間軸は同一である。
図5に示したように、本実施の形態の定着器60では、ステップ6にて到達したか否かが判断される第1の温度Tbは、用紙P上のトナー像を定着可能な下限の温度(定着可能最低温度)よりも低い温度に設定される。また、ステップ5にて経過したか否かが判断される第1の時間taは、定着ロール61の周方向における温度ムラを低減させるために充分な時間であり、かつ、加圧ロール62を充分に加熱させるのに充分な時間である。
Here, temperature control and drive control related to the fixing roll 61 and the pressure roll 62 when there is a print instruction in step 7 will be described. FIG. 5 is a diagram showing changes over time in the temperatures of the fixing roll 61 and the pressure roll 62 when a printing instruction is given in step 7, and FIG. 5B is a diagram of the main heater 67 in that case. FIG. 4 is a timing chart showing ON / OFF control and a timing chart showing ON / OFF control of a drive motor (not shown) that drives the fixing roll 61 and the pressure roll 62 to rotate. In FIG. 5A, the solid line indicates the change over time of the temperature of the fixing roll 61, and the broken line indicates the change over time of the temperature of the pressure roll 62. 5A and 5B, the time axes are the same.
As shown in FIG. 5, in the fixing device 60 of the present embodiment, the first temperature Tb at which it is determined whether or not the temperature has reached in step 6 is the lower limit at which the toner image on the paper P can be fixed. It is set to a temperature lower than the temperature (the lowest temperature that can be fixed). Further, the first time ta for determining whether or not the time has elapsed in Step 5 is a time sufficient for reducing the temperature unevenness in the circumferential direction of the fixing roll 61, and the pressure roll 62 is sufficient. This is a sufficient time for heating.

ところで、定着可能最低温度は、上述したようにトナー像を定着可能な下限の温度であるが、上記したウォームアップ動作時に制御目標となる制御温度Tcは、この定着可能最低温度よりも高い温度に設定している。これは、主として次の理由によるものである。
すなわち、ウォームアップ動作が完了して、画像形成装置1が待機状態に移行した場合には、省エネや騒音を低く抑える等の観点から駆動モータが停止されるので、定着ロール61から加圧ロール62への熱の伝達は殆どなくなる。そのため、通常、ウォームアップ動作によって加熱された加圧ロール62の温度は、次第に低下していくこととなる。その状態で画像形成動作が開始されると、加圧ロール62の温度が低下しているために、定着ロール61から加圧ロール62に奪われる熱量が多くなる。その結果、特に画像形成動作の開始時の加圧ロール62が再び充分に加熱されるまでの間に、メインヒータ67やサブヒータ68から供給される熱量が一時的に不充分となり、画像に定着不良が生じ易くなる。
また、画像形成装置1に入力される商用電源は、通常10%程度の変動幅を有する。そのために、メインヒータ67の発熱量も変動する。さらに、定着器60を構成する部材の個体差により、熱容量もバラツキを有している。そのため、定着可能温度に対するマージンを設定しておく必要もある。
By the way, the lowest fixable temperature is the lower limit temperature at which the toner image can be fixed as described above, but the control temperature Tc that is the control target during the warm-up operation is higher than the lowest fixable temperature. It is set. This is mainly due to the following reasons.
That is, when the warm-up operation is completed and the image forming apparatus 1 shifts to the standby state, the drive motor is stopped from the viewpoint of energy saving and noise reduction, and therefore the fixing roll 61 to the pressure roll 62. There is almost no heat transfer to the. Therefore, normally, the temperature of the pressure roll 62 heated by the warm-up operation gradually decreases. When the image forming operation is started in this state, the amount of heat taken away from the fixing roll 61 by the pressure roll 62 increases because the temperature of the pressure roll 62 has decreased. As a result, the amount of heat supplied from the main heater 67 and the sub-heater 68 temporarily temporarily becomes insufficient until the pressure roll 62 is sufficiently heated again at the start of the image forming operation. Is likely to occur.
Further, the commercial power input to the image forming apparatus 1 usually has a fluctuation range of about 10%. For this reason, the amount of heat generated by the main heater 67 also varies. Further, the heat capacity varies due to individual differences of members constituting the fixing device 60. For this reason, it is necessary to set a margin for the fixable temperature.

そこで、制御温度Tcを定着可能最低温度よりも高い温度に設定している。それにより、ウォームアップ動作の完了時に、充分な定着可能温度を設定することが可能となる。さらには、後段でも詳述するが(図6参照)、加圧ロール62を充分に加熱しておくとともに、定着器60全体を加熱しておくことが可能となる。その結果、待機状態にある場合でも、加圧ロール62の温度が所定の温度以下に低下することを抑えることが可能となり、待機状態から画像形成動作が開始された場合でも、定着不良の発生を確実に抑えることが可能となる。   Therefore, the control temperature Tc is set to a temperature higher than the lowest fixable temperature. Thereby, it is possible to set a sufficient fixable temperature when the warm-up operation is completed. Further, as will be described in detail later (see FIG. 6), the pressure roll 62 can be sufficiently heated and the entire fixing device 60 can be heated. As a result, even when in the standby state, it is possible to suppress the temperature of the pressure roll 62 from dropping below a predetermined temperature, and even when the image forming operation is started from the standby state, the occurrence of fixing failure is prevented. It becomes possible to suppress it reliably.

一方、ウォームアップ動作での回転動作が行なわれる第1の時間taを経る時点においては、加圧ロール62は充分に加熱されている。すなわち、図5(a)の破線で示したように、第1の時間taを経ることにより、加圧ロール62の温度を、画像形成動作が行なわれるとした場合に加圧ロール62が定着ロール61から奪う熱量が多くならない程度の温度(加圧ロール必要温度)以上に上昇させておくことができる。それにより、第1の時間taを経た時点においては、画像形成動作を直ちに行なっても、定着ロール61から加圧ロール62に奪われる熱量が多くなることはない。そのため、第1の時間taを経ており、かつ、定着ロール61の温度が定着可能最低温度程度に加熱されていれば、画像形成動作を行なっても、定着ロール61の温度を定着可能最低温度に維持しておくことが可能である。   On the other hand, the pressure roll 62 is sufficiently heated at the time when the first time ta at which the rotation operation in the warm-up operation is performed. That is, as shown by the broken line in FIG. 5A, when the temperature of the pressure roll 62 is set to the image forming operation by passing the first time ta, the pressure roll 62 becomes the fixing roll. The temperature can be raised to a temperature that does not increase the amount of heat deprived from 61 (necessary temperature of the pressure roll). Thereby, at the time when the first time ta has passed, even if the image forming operation is performed immediately, the amount of heat taken away from the fixing roll 61 to the pressure roll 62 does not increase. Therefore, if the first time ta has passed and the temperature of the fixing roll 61 is heated to the lowest fixable temperature, even if the image forming operation is performed, the temperature of the fixing roll 61 is set to the lowest fixable temperature. It is possible to keep it.

すなわち、ウォームアップ動作の完了と同時に画像形成動作を行なう場合においては、加圧ロール62が加圧ロール必要温度以上に加熱されていることから、待機状態から画像形成動作を開始する場合を想定した制御温度Tcまで定着ロール61を昇温させる必要はない。そのために、第1の時間taを経ており、かつ、定着ロール61の温度が定着可能最低温度に近い第1の温度Tbに昇温した時点においては、定着不良の発生を確実に抑制しながら定着処理を行なうことが可能となる。
そのため、本実施の形態の画像形成装置1においては、第1の温度Tbの到達および第1の時間taの経過の双方を満たした時点で、印字指示がすでに為されている場合には、画像形成動作を実行することができるように設定している(第1のウォームアップモード)。それにより、定着ロール61が制御温度Tcに達するまで待つ必要がなくなり、ウォームアップタイムを短縮することができる。
That is, when the image forming operation is performed simultaneously with the completion of the warm-up operation, it is assumed that the image forming operation is started from the standby state because the pressure roll 62 is heated to a temperature higher than the pressure roll required temperature. It is not necessary to raise the temperature of the fixing roll 61 to the control temperature Tc. Therefore, when the first time ta has passed and the temperature of the fixing roll 61 has risen to the first temperature Tb close to the lowest fixable temperature, fixing is performed while reliably suppressing the occurrence of fixing failure. Processing can be performed.
Therefore, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, when the print instruction has already been made when both the arrival of the first temperature Tb and the passage of the first time ta are satisfied, the image is displayed. It is set so that the forming operation can be executed (first warm-up mode). Thereby, it is not necessary to wait until the fixing roll 61 reaches the control temperature Tc, and the warm-up time can be shortened.

ここで、ステップ5にて経過したか否かが判断される第1の時間taと、ステップ6にて到達したか否かが判断される第1の温度Tbとは、用紙Pが定着器60に到達する時点と、定着ロール61の温度が定着可能最低温度以上に到達する時点とが一致するように、それぞれを設定することができる。
具体例の一つを示す。例えば、ステップ3にて定着ロール61および加圧ロール62の回転が開始された後、定着ロール61の温度が第1の温度Tbに到達するまでの間(第1の時間ta)において、定着ロール61の温度が単位時間当たり何度上昇したかを示す温度上昇率△T(deg/sec)を求める。この場合、温度上昇率△Tは、次の(1)式のように表すことができる。
△T=(Tb−Ta)/ta …(1)
Here, the first time ta in which it is determined whether or not the time has elapsed in step 5 and the first temperature Tb in which it is determined whether or not the time has reached in step 6 indicate that the paper P is the fixing device 60. Each time can be set so that the time when the temperature of the fixing roller 61 reaches the time when the temperature of the fixing roller 61 reaches or exceeds the lowest fixable temperature.
One specific example is shown. For example, after the rotation of the fixing roll 61 and the pressure roll 62 is started in Step 3, the fixing roll 61 is used until the temperature of the fixing roll 61 reaches the first temperature Tb (first time ta). A temperature increase rate ΔT (deg / sec) indicating how many times the temperature of 61 has increased per unit time is obtained. In this case, the temperature increase rate ΔT can be expressed as the following equation (1).
ΔT = (Tb−Ta) / ta (1)

定着ロール61の温度が第1の温度Tbに到達した後も、同様の温度上昇率△Tで温度上昇を続けると想定して、用紙Pが用紙トレイ50から給紙されて定着器60に到達するまでの時間をt1とした場合に、次の(2)式を満たすように、第1の時間taと第1の温度Tbとを設定すれば、定着ロール61の温度が定着可能最低温度以上に到達する時点に合わせて、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pの搬送を開始することができる。なお、(2)式において、定着可能最低温度をTminと表している。
Tmin−Tb=t1×△T
=t1×(Tb−Ta)/ta …(2)
このように、例えば(2)式を満たす定着可能最低温度Tminよりも低い第1の温度Tb、および第1の時間taを設定することで、用紙Pの搬送時間を有効に利用して、ウォームアップタイムの短縮化をさらに促進することが可能となる。
Even after the temperature of the fixing roll 61 reaches the first temperature Tb, the paper P is fed from the paper tray 50 and reaches the fixing device 60 on the assumption that the temperature rise continues at the same temperature increase rate ΔT. If the first time ta and the first temperature Tb are set so that the following expression (2) is satisfied when the time to do is t1, the temperature of the fixing roll 61 is equal to or higher than the lowest fixable temperature. The conveyance of the sheet P of a predetermined size from the sheet tray 50 can be started in accordance with the time point when the sheet reaches the position. In Formula (2), the lowest fixable temperature is represented as Tmin.
Tmin−Tb = t1 × ΔT
= T1 * (Tb-Ta) / ta (2)
In this way, for example, by setting the first temperature Tb lower than the minimum fixable temperature Tmin that satisfies the expression (2) and the first time ta, the transport time of the paper P can be effectively used, and the warm temperature can be increased. It becomes possible to further promote shortening of uptime.

また、本実施の形態の画像形成装置1では、画像形成動作の開始するに際して、第1の温度Tbの到達および第1の時間taの経過の双方を満たすことを条件としている。これにより、第1の温度Tbに到達しても第1の時間taが経過していないことによって生じる、定着ロール61の周方向における温度ムラの低減が不充分であったり、加圧ロール62の温度が加圧ロール必要温度以下の状態であることを抑制することができる。さらに、定着ロール61の軸方向の端部領域も充分に加熱できる。それにより、待機状態から画像形成動作を開始しても、定着不良の発生を抑制することができる。   Further, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, when the image forming operation is started, it is a condition that both the arrival of the first temperature Tb and the passage of the first time ta are satisfied. As a result, the temperature unevenness in the circumferential direction of the fixing roll 61 caused by the fact that the first time ta has not elapsed even when the first temperature Tb is reached is insufficient, or the pressure roll 62 It can suppress that temperature is a state below a pressure roll required temperature. Further, the end region in the axial direction of the fixing roll 61 can be sufficiently heated. Accordingly, even when the image forming operation is started from the standby state, it is possible to suppress the occurrence of fixing failure.

また、第1の時間taが経過していても第1の温度Tbに到達していないことによって生じる、定着不良の発生を抑制することができる。例えば、ウォームアップ動作時に使用するメインヒータ67の発熱量は、画像形成装置1に供給される商用電源の電圧変動により、増減する特性を有している。一般的に、電圧V1(V)でW1(W)の発熱量を出力するヒータを用いた場合に、商用電源の電圧がV2(V)に変動した際には、次の(3)式に示すように、発熱量W2(W)は増減する。すなわち、
W2=(V2/V1)1.54×W1 …(3)
具体的に、100(V)で1000(W)の発熱量を出力するメインヒータ67を用いた場合に、商用電源の電圧が90(V)に10%だけ低下した場合には、(3)式から、
(90/100)1.54×1000≒850(W)
となり、メインヒータ67の発熱量は、15%も変動することとなる。
そのため、第1の時間taが経過していても第1の温度Tbに到達していない状況が発生する可能性があり、その場合には、第1の時間taが経過していても第1の温度Tbに到達していなければ、画像形成動作の開始を許可しないことで、定着不良の発生を抑制することができる。
In addition, it is possible to suppress the occurrence of fixing failure caused by not reaching the first temperature Tb even when the first time ta has elapsed. For example, the amount of heat generated by the main heater 67 used during the warm-up operation has a characteristic that increases or decreases due to voltage fluctuations of the commercial power supply supplied to the image forming apparatus 1. In general, when a heater that outputs a heating value of W1 (W) at a voltage V1 (V) is used, when the voltage of the commercial power supply changes to V2 (V), the following equation (3) As shown, the heating value W2 (W) increases or decreases. That is,
W2 = (V2 / V1) 1.54 × W1 (3)
Specifically, when the main heater 67 that outputs a calorific value of 1000 (W) at 100 (V) is used, when the voltage of the commercial power supply is reduced to 90 (V) by 10%, (3) From the formula
(90/100) 1.54 × 1000≈850 (W)
Thus, the amount of heat generated by the main heater 67 varies by 15%.
Therefore, there is a possibility that a situation in which the first temperature Tb has not been reached even if the first time ta has elapsed, and in this case, even if the first time ta has elapsed, the first time ta has elapsed. If the temperature Tb has not been reached, the start of the image forming operation is not permitted, thereby suppressing the occurrence of fixing failure.

加えて、本実施の形態の定着器60では、画像形成装置1に商用電源から供給される電圧を検知する電源電圧検知部(不図示)を配設しておき、かかる電源電圧検知部により検知された電圧値に基づいて、制御部40は、ウォームアップタイムが最短となる第1の時間taおよび第1の温度Tbの組み合わせを設定するように構成することもできる。
その場合に、上記した(2)式で示したように、用紙Pが定着器60に到達する時点と、定着ロール61の温度が定着可能最低温度以上に到達する時点とが一致することを加味して、第1の時間taおよび第1の温度Tbの組み合わせを設定することもできる。
In addition, in the fixing device 60 of the present embodiment, a power supply voltage detection unit (not shown) that detects a voltage supplied from a commercial power supply is provided in the image forming apparatus 1 and is detected by the power supply voltage detection unit. Based on the obtained voltage value, the control unit 40 can also be configured to set a combination of the first time ta and the first temperature Tb with the shortest warm-up time.
In this case, as shown in the above equation (2), the time when the paper P reaches the fixing device 60 coincides with the time when the temperature of the fixing roll 61 reaches or exceeds the lowest fixable temperature. Thus, a combination of the first time ta and the first temperature Tb can also be set.

続いて、ステップ7にて印字指示がない場合を説明する。図4に示したように、ステップ7にて印字指示がない場合には、制御部40は、タイマーカウントが所定の第2の時間tbを経過したか否かを判断する(S9)。さらに、制御部40は、温度センサ69の検出値が制御温度Tcに到達しているか否かを判断する(S10)。そして、第2の時間tbを経過し、かつ、定着ロール61の温度が制御温度Tcに到達している場合に、駆動モータを停止して待機状態に移行する(S11)(第2のウォームアップモード)。   Next, a case where there is no print instruction in step 7 will be described. As shown in FIG. 4, when there is no print instruction in step 7, the control unit 40 determines whether or not the timer count has passed a predetermined second time tb (S9). Further, the control unit 40 determines whether or not the detection value of the temperature sensor 69 has reached the control temperature Tc (S10). Then, when the second time tb has elapsed and the temperature of the fixing roll 61 has reached the control temperature Tc, the drive motor is stopped and a transition is made to a standby state (S11) (second warm-up) mode).

ここで、ステップ7にて印字指示がなかった場合の定着ロール61および加圧ロール62に関する温度制御と駆動制御とを説明する。図6は、(a)がステップ7にて印字指示がなかった場合の定着ロール61および加圧ロール62の温度の経時変化を示した図であり、(b)がその場合のメインヒータ67のON/OFF制御を示すタイミングチャートと、定着ロール61および加圧ロール62を回転駆動する駆動モータ(不図示)のON/OFF制御を示すタイミングチャートとを示した図である。なお、図6(a)において、実線は定着ロール61の温度の経時変化を示し、破線は加圧ロール62の温度の経時変化を示している。また、図6(a)、(b)においては、それぞれの時間軸は同一である。
図6に示したように、ステップ10にて到達したか否かが判断される制御温度Tcは、用紙P上のトナー像を定着可能な下限の温度(定着可能最低温度)よりも高い温度に設定される。また、ステップ9にて経過したか否かが判断される第2の時間tbは、ステップ5にて設定された第1の時間taよりも長い時間に設定されている。
Here, temperature control and drive control related to the fixing roll 61 and the pressure roll 62 when there is no print instruction in Step 7 will be described. FIG. 6A is a diagram showing a change over time in the temperature of the fixing roll 61 and the pressure roll 62 when there is no print instruction in step 7, and FIG. 6B is a diagram showing the main heater 67 in that case. FIG. 4 is a timing chart showing ON / OFF control and a timing chart showing ON / OFF control of a drive motor (not shown) that drives the fixing roll 61 and the pressure roll 62 to rotate. In FIG. 6A, the solid line indicates the change over time of the temperature of the fixing roll 61, and the broken line indicates the change over time of the temperature of the pressure roll 62. Moreover, in FIG. 6 (a), (b), each time-axis is the same.
As shown in FIG. 6, the control temperature Tc at which it is determined whether or not it has been reached in step 10 is higher than the lower limit temperature (the lowest fixable temperature) at which the toner image on the paper P can be fixed. Is set. In addition, the second time tb in which it is determined whether or not the time has passed in step 9 is set to be longer than the first time ta set in step 5.

ウォームアップ動作が完了して、画像形成装置1が待機状態に移行した場合には、省エネや騒音を低く抑える等の観点から駆動モータが停止されるので、定着ロール61から加圧ロール62への熱の伝達は殆どなくなる。そのため、待機状態に移行すると、通常、ウォームアップ動作によって加熱された加圧ロール62の温度は、図6の破線で示したように、次第に低下していく。そして、待機状態に移行した時点から所定の時間(例えば、数秒後)が経過した時に、加圧ロール62の温度は最低値を示す。その加圧ロール62の温度が最低値を示した状態で画像形成動作が開始されると、定着ロール61から加圧ロール62に奪われる熱量は多くなる。特に、定着ロール61を薄肉で形成し、熱容量を小さく構成した場合には、定着ロール61の温度低下は大きなものとなる。その結果、加圧ロール62が再び充分に加熱されるまで、メインヒータ67やサブヒータ68から供給される熱量が一時的に不充分となり、画像形成動作の開始時に画像に定着不良が生じ易くなる。
なお、加圧ロール62の温度が最低値を示した後は、定着器60全体が加熱されていくことから、加圧ロール62の温度も上昇に転じる。したがって、待機状態に移行した時点から所定の時間が経過した時点にて、最も定着不良が生じ易くなる。
When the warm-up operation is completed and the image forming apparatus 1 shifts to the standby state, the drive motor is stopped from the viewpoints of energy saving and noise reduction, so that the fixing roll 61 to the pressure roll 62 is stopped. There is almost no heat transfer. Therefore, when shifting to the standby state, normally, the temperature of the pressure roll 62 heated by the warm-up operation gradually decreases as shown by the broken line in FIG. And when predetermined time (for example, several seconds later) passes since the time of shifting to a standby state, the temperature of the pressure roll 62 shows the minimum value. When the image forming operation is started in a state where the temperature of the pressure roll 62 shows the minimum value, the amount of heat taken from the fixing roll 61 to the pressure roll 62 increases. In particular, when the fixing roll 61 is formed thin and has a small heat capacity, the temperature drop of the fixing roll 61 becomes large. As a result, the amount of heat supplied from the main heater 67 and the sub-heater 68 is temporarily insufficient until the pressure roll 62 is sufficiently heated again, and a fixing defect tends to occur in the image at the start of the image forming operation.
Note that after the temperature of the pressure roll 62 shows the minimum value, the entire fixing device 60 is heated, so that the temperature of the pressure roll 62 also starts to rise. Therefore, fixing failure is most likely to occur when a predetermined time elapses from the time when the standby state is entered.

そこで、本実施の形態の定着器60では、第2の時間tbを第1の時間taよりも長い時間に設定することで、加圧ロール62を充分に加熱しておくことを可能としている。それにより、待機状態に移行した際に、加圧ロール62の温度が最低値を示す時点においても、その最低値が、画像形成動作が行なわれるとした場合に加圧ロール62が定着ロール61から奪う熱量が多くならない程度の温度(加圧ロール必要温度)以上となるように設定することが可能となる。
それに加えて、第2の時間tbを第1の時間taよりも長い時間に設定することにより、定着器60全体を充分に加熱しておくことも可能となる。それにより、待機状態にある場合に、定着器60全体が充分に加熱されるので、加圧ロール62の温度が最低値を示した後、加圧ロール62の温度が上昇するのを促進することも可能となる。
このように、第2の時間tbを第1の時間taよりも長い時間に設定することにより、加圧ロール62の温度が加圧ロール必要温度以下に低下することを抑えることが可能となり、待機状態から画像形成動作が開始された場合でも、定着不良の発生を確実に抑えることが可能となる。
Therefore, in the fixing device 60 of the present embodiment, the pressure roll 62 can be sufficiently heated by setting the second time tb to be longer than the first time ta. Accordingly, even when the temperature of the pressure roll 62 shows the minimum value when the standby state is entered, the pressure roll 62 is moved from the fixing roll 61 when the image forming operation is performed at the minimum value. It is possible to set the temperature so that the amount of heat taken away does not increase (the pressure roll required temperature) or higher.
In addition, by setting the second time tb to be longer than the first time ta, the entire fixing device 60 can be sufficiently heated. Accordingly, since the entire fixing device 60 is sufficiently heated in the standby state, the temperature of the pressure roll 62 is promoted to rise after the temperature of the pressure roll 62 shows the minimum value. Is also possible.
In this way, by setting the second time tb to a time longer than the first time ta, it is possible to suppress the temperature of the pressure roll 62 from dropping below the required temperature of the pressure roll, and waiting. Even when the image forming operation is started from the state, it is possible to reliably suppress the occurrence of fixing failure.

また、本実施の形態の画像形成装置1では、待機状態に移行するに際して、制御温度Tcの到達および第2の時間tbの経過の双方を満たすことを条件としている。これにより、制御温度Tcに到達しても第2の時間tbが経過していないこと、または、第1の時間taが経過していても第1の温度Tbに到達していないことによって生じる、加圧ロール62の温度が加圧ロール必要温度以下に低下することを抑えることが可能となる。   Further, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, when shifting to the standby state, both the arrival of the control temperature Tc and the elapse of the second time tb are satisfied. Thereby, even if the control temperature Tc is reached, the second time tb has not elapsed, or even if the first time ta has elapsed, the first temperature Tb has not been reached. It becomes possible to suppress that the temperature of the pressure roll 62 falls below the pressure roll required temperature.

その場合に、メインヒータ67の発熱量が画像形成装置1に供給される商用電源の電圧変動により増減することから、上述した場合と同様に、画像形成装置1に商用電源から供給される電圧を検知する電源電圧検知部(不図示)を配設しておき、かかる電源電圧検知部により検知された電圧値に基づいて、制御部40は、加圧ロール62の温度が加圧ロール必要温度以下に低下することを抑えるように、第2の時間tbおよび制御温度Tcの組み合わせを設定するように構成することもできる。
なお、第2の時間tbを長く設定しても、この場合にはウォームアップ動作に連続して画像形成動作が行なわれないため、ウォームアップタイムの短縮化を阻害することはない。
In this case, the amount of heat generated by the main heater 67 increases or decreases due to voltage fluctuations of the commercial power supply supplied to the image forming apparatus 1, so that the voltage supplied from the commercial power supply to the image forming apparatus 1 is the same as described above. A power supply voltage detection unit (not shown) for detection is provided, and based on the voltage value detected by the power supply voltage detection unit, the control unit 40 determines that the temperature of the pressure roll 62 is equal to or lower than the pressure required for the pressure roll. It is also possible to set the combination of the second time tb and the control temperature Tc so as to suppress the decrease.
Even if the second time tb is set longer, in this case, since the image forming operation is not performed continuously to the warm-up operation, the warm-up time is not hindered.

さらには、本実施の形態の画像形成装置1では、第1の温度Tbの到達および第1の時間taの経過の双方を満たした時点で、印字指示が為されていない場合には、さらに、制御温度Tcの到達および第2の時間tbの経過の双方を満たすまで、ウォームアップ動作を継続する。そのため、ユーザがプリント開始ボタンの操作を遅れて行なった場合にも、メインヒータ67への通電と、駆動モータの回転駆動とを連続させて、画像形成動作に移行させることができる。それにより、メインヒータ67や駆動モータの再立ち上げを行なうことが減少するので、回路系や駆動系への負荷を減らすことによる故障の低減効果や寿命の延長効果を得ることもできる。   Further, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, when both the arrival of the first temperature Tb and the elapse of the first time ta are satisfied, if no print instruction is given, The warm-up operation is continued until both the arrival of the control temperature Tc and the passage of the second time tb are satisfied. Therefore, even when the user performs the operation of the print start button with a delay, the energization to the main heater 67 and the rotation drive of the drive motor can be continued to shift to the image forming operation. As a result, since the restart of the main heater 67 and the drive motor is reduced, it is possible to obtain a failure reduction effect and a life extension effect by reducing the load on the circuit system and the drive system.

なお、本実施の形態の画像形成装置1においては、ウォームアップ動作の開始条件として、画像形成装置1のメインスイッチがONされた場合、または節電モード中に節電モードが解除された場合、または節電モード中や待機状態中に操作パネル(不図示)からプリント開始ボタンが押された場合を想定した。このような場合に加えて、節電モード中や待機状態中に、例えばイメージスキャナの原稿台を開ける動作や用紙トレイ50の出し入れ操作等が行なわれた場合のように、ユーザから画像形成装置1に対する何らかの操作があった場合に、ウォームアップ動作を開始するように構成することもできる。
さらには、ユーザの指定により、例えば上記した条件の中からウォームアップ動作の開始条件を選択できるように構成することも可能である。
In the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, as a start condition for the warm-up operation, when the main switch of the image forming apparatus 1 is turned on, when the power saving mode is canceled during the power saving mode, or when the power saving mode is released. It is assumed that the print start button is pressed from the operation panel (not shown) during the mode or in the standby state. In addition to such a case, the user may perform an operation on the image forming apparatus 1 during the power saving mode or in the standby state, for example, when an operation for opening the document table of the image scanner or an operation for inserting and removing the paper tray 50 is performed. The warm-up operation can be started when any operation is performed.
Furthermore, it is also possible to configure so that a warm-up operation start condition can be selected from the above-described conditions, for example, according to a user designation.

以上説明したように、本実施の形態の定着器60においては、ウォームアップ動作に連続して画像形成動作が行なわれる場合には、第1の温度Tbの到達および第1の時間taの経過の双方を満たすことを条件として、画像形成動作の開始するように設定している。一方、ウォームアップ動作に連続して画像形成動作が行なわれない場合には、制御温度Tcの到達および第2の時間tbの経過の双方を満たすことを条件として、待機状態に移行するように設定している。
それにより、定着不良の発生を抑制しながら、ウォームアップタイムの短縮化を図ることができる。また、待機状態から画像形成動作が開始された場合でも、定着不良の発生を確実に抑えることが可能となる。
As described above, in the fixing device 60 of the present embodiment, when the image forming operation is performed continuously with the warm-up operation, the first temperature Tb is reached and the elapse of the first time ta. The image forming operation is set to start on condition that both are satisfied. On the other hand, when the image forming operation is not performed continuously after the warm-up operation, setting is made so as to shift to the standby state on condition that both the arrival of the control temperature Tc and the passage of the second time tb are satisfied. is doing.
Accordingly, it is possible to shorten the warm-up time while suppressing the occurrence of fixing failure. In addition, even when the image forming operation is started from the standby state, it is possible to reliably suppress the occurrence of fixing failure.

本発明の画像形成装置を示した概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus of the present invention. 定着器の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device. メインヒータおよびサブヒータの配光特性を示した図である。It is the figure which showed the light distribution characteristic of the main heater and a subheater. ウォームアップ動作時の処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process sequence at the time of warm-up operation | movement. (a)がステップ7にて印字指示があった場合の定着ロールおよび加圧ロールの温度の経時変化を示した図であり、(b)がメインヒータのON/OFF制御を示すタイミングチャートと、定着ロールおよび加圧ロールを回転駆動する駆動モータのON/OFF制御を示すタイミングチャートとを示した図である。(A) is a figure which showed the time-dependent change of the temperature of a fixing roll and a pressure roll when there is a printing instruction | indication in step 7, (b) is a timing chart which shows ON / OFF control of a main heater, FIG. 4 is a timing chart showing ON / OFF control of a drive motor that rotationally drives a fixing roll and a pressure roll. (a)がステップ7にて印字指示がなかった場合の定着ロールおよび加圧ロールの温度の経時変化を示した図であり、(b)がメインヒータのON/OFF制御を示すタイミングチャートと、定着ロールおよび加圧ロールを回転駆動する駆動モータのON/OFF制御を示すタイミングチャートとを示した図である。(A) is a figure which showed the time-dependent change of the temperature of a fixing roll and a pressure roll when there is no printing instruction | indication in step 7, (b) is a timing chart which shows ON / OFF control of a main heater, FIG. 4 is a timing chart showing ON / OFF control of a drive motor that rotationally drives a fixing roll and a pressure roll.

符号の説明Explanation of symbols

1…画像形成装置、10…感光体ドラム、11…帯電ロール、12…レーザ露光器、13…現像器、14…転写ロール、15…ドラムクリーナ、40…制御部、60…定着器、61…定着ロール、62…加圧ロール、65…第1の筺体、66…第2の筐体、67…メインヒータ、68…サブヒータ、69…温度センサ、70…サーモスタット、80…定着入口ガイド、90,91…排紙ガイド、92…剥離爪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 10 ... Photosensitive drum, 11 ... Charging roll, 12 ... Laser exposure device, 13 ... Developing device, 14 ... Transfer roll, 15 ... Drum cleaner, 40 ... Control part, 60 ... Fixing device, 61 ... Fixing roll, 62 ... Pressure roll, 65 ... First housing, 66 ... Second housing, 67 ... Main heater, 68 ... Sub heater, 69 ... Temperature sensor, 70 ... Thermostat, 80 ... Fixing inlet guide, 90, 91 ... paper discharge guide, 92 ... peeling nail

Claims (10)

記録材上にトナー像を形成するトナー像形成部と、
定着ロールと、当該定着ロールに圧接配置される加圧部材と、当該定着ロールを加熱する加熱部材とを含み、前記トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材に定着する定着部と、
前記定着ロールと前記加圧部材とを回転駆動する駆動部と、
前記定着部のウォームアップ動作と定着動作とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記加熱部材により前記定着ロールが第1の温度に加熱され、かつ、前記駆動部による回転駆動時間が第1の時間を経過したことを条件として前記定着部を定着動作が可能な状態に設定する第1のウォームアップモードと、当該加熱部材により当該定着ロールが第2の温度に加熱され、かつ、当該駆動部による回転駆動時間が第2の時間を経過したことを条件として当該定着部を定着動作が可能な状態に設定する第2のウォームアップモードとのいずれかにより、当該定着部のウォームアップ動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
A toner image forming unit for forming a toner image on the recording material;
A fixing unit that includes a fixing roll, a pressure member disposed in pressure contact with the fixing roll, and a heating member that heats the fixing roll, and fixes the toner image formed by the toner image forming unit to the recording material;
A drive unit that rotationally drives the fixing roll and the pressure member;
A controller for controlling a warm-up operation and a fixing operation of the fixing unit;
The control unit can perform the fixing operation of the fixing unit on the condition that the fixing roller is heated to the first temperature by the heating member and the rotation driving time by the driving unit has passed the first time. On the condition that the fixing roller is heated to the second temperature by the heating member and the rotation driving time by the driving unit has passed the second time. An image forming apparatus, wherein a warm-up operation of the fixing unit is executed in any one of a second warm-up mode in which the fixing unit is set in a state where a fixing operation is possible.
前記制御部は、前記第1の時間が経過する以前に前記トナー像形成部に対するトナー像形成指示が行なわれた場合に、前記第1のウォームアップモードに連続して、定着動作を実行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 unit executes a fixing operation in succession to the first warm-up mode when a toner image forming instruction is given to the toner image forming unit before the first time elapses. The image forming apparatus according to claim 1. 前記制御部は、前記第1の時間が経過する以前に前記トナー像形成部に対するトナー像形成指示が行なわれなかった場合に、前記第2のウォームアップモードによるウォームアップ動作を実行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 unit executes a warm-up operation in the second warm-up mode when a toner image formation instruction is not given to the toner image forming unit before the first time elapses. The image forming apparatus according to claim 1. 前記制御部は、装置の電源がONされた場合、または前記加熱部材への供給電力が定着動作時よりも低く設定された状態である節電モードが解除された場合、または前記トナー像形成部に対するトナー像形成指示が行なわれた場合のいずれかにて、前記ウォームアップ動作を実行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 unit is configured to turn on the power of the apparatus, or to release the power saving mode in which the power supplied to the heating member is set lower than that during the fixing operation, or to the toner image forming unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the warm-up operation is performed in any case where a toner image formation instruction is issued. 前記制御部は、記録材が前記定着部に到達する時刻に合わせて前記定着ロールの温度がトナー像を定着することが可能である温度の下限値に到達するように、前記第1の温度および前記第1の時間を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 unit adjusts the first temperature and the first temperature so that the temperature of the fixing roll reaches a lower limit value of the temperature at which the toner image can be fixed in accordance with the time when the recording material reaches the fixing unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first time is set. 装置内部に電力を供給する商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記電源電圧検知部により検知された前記商用電源の電圧値に基づいて、前記第1の温度、前記第2の温度、前記第1の時間、および前記第2の時間のいずれか1または複数を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。
It further includes a power supply voltage detector that detects the voltage of a commercial power supply that supplies power to the inside of the device,
The control unit is configured to select any one of the first temperature, the second temperature, the first time, and the second time based on the voltage value of the commercial power supply detected by the power supply voltage detection unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein one or more of these are set.
記録材に形成されたトナー像を、回動可能な定着ロールと、当該定着ロールに圧接配置される回動可能な加圧部材と、当該定着ロールを加熱する加熱部材とを含んで構成される定着装置により定着処理して、記録材上にトナー画像を形成する画像形成方法であって、
前記定着ロールの温度が第1の温度に到達し、かつ、当該定着ロールおよび前記加圧部材の回動時間が第1の時間を経過し、かつ、当該第1の時間が経過するまでにトナー像形成指示があった場合に、トナー像形成動作を開始し、
前記定着ロールの温度が前記第1の温度に到達し、かつ、当該定着ロールおよび前記加圧部材の回動時間が前記第1の時間を経過した時点にてトナー像形成指示がなかった場合に、当該定着ロールの温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度に到達し、かつ、当該定着ロールおよび当該加圧部材の回動時間が前記第1の時間よりも長い第2の時間を経過したことを条件として、前記定着装置を待機状態に移行させることを特徴とする画像形成方法。
The toner image formed on the recording material includes a rotatable fixing roll, a rotatable pressure member disposed in pressure contact with the fixing roll, and a heating member that heats the fixing roll. An image forming method for forming a toner image on a recording material by performing a fixing process with a fixing device,
The toner is heated until the temperature of the fixing roll reaches the first temperature, the rotation time of the fixing roll and the pressure member passes the first time, and the first time passes. When there is an image formation instruction, a toner image forming operation is started,
When the temperature of the fixing roll reaches the first temperature and there is no instruction to form a toner image when the rotation time of the fixing roll and the pressure member has passed the first time. The second time when the temperature of the fixing roll reaches a second temperature higher than the first temperature and the rotation time of the fixing roll and the pressure member is longer than the first time. The image forming method is characterized in that the fixing device is shifted to a standby state on condition that the process has passed.
前記第1の温度は、トナー像を定着可能な温度の下限値よりも低い温度であることを特徴とする請求項7記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 7, wherein the first temperature is lower than a lower limit value of a temperature at which the toner image can be fixed. 前記第2の温度は、トナー像を定着可能な温度の下限値よりも高い温度であることを特徴とする請求項7記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 7, wherein the second temperature is higher than a lower limit value of a temperature at which the toner image can be fixed. 前記第1の時間および前記第2の時間は、前記加圧部材を所定温度以上に加熱するのに必要な時間よりも長い時間であることを特徴とする請求項7記載の画像形成方法。   8. The image forming method according to claim 7, wherein the first time and the second time are longer than a time required for heating the pressure member to a predetermined temperature or higher.
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