JP2018049242A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成手段の画像形成条件を設定する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that sets image forming conditions of an image forming unit.
電子写真方式の画像形成装置では、画像形成手段としての画像形成部においてシート(例えば紙)に現像剤像を形成し、定着手段としての定着器においてシートを加圧及び加熱してシートに現像剤像を定着させて、シートに画像を形成している。定着器には、定着器の温度を目標温度に制御するために、サーミスタ等の温度センサが配置されている。 In an electrophotographic image forming apparatus, a developer image is formed on a sheet (for example, paper) in an image forming unit serving as an image forming unit, and the sheet is pressed and heated in a fixing unit serving as a fixing unit, whereby the developer is applied to the sheet. The image is fixed to form an image on the sheet. The fixing device is provided with a temperature sensor such as a thermistor in order to control the temperature of the fixing device to a target temperature.
また、定着器におけるシートの加圧及び加熱時にシートがカールするのを抑制するために、シートの水分量に応じて、定着器にシートを搬送するタイミング、具体的にはウォームアップの時間を制御している。シートの水分量は、シート(即ち画像形成装置)が置かれた周囲の環境(温度及び湿度)に応じて変化する。このため、シートの水分量を示す値を求めるために、装置の周囲の温度及び湿度を検知する環境センサを配置している。シートの水分量を示す値を正確に求めるためには、環境センサを、定着器や画像形成部の熱の影響を受けにくい箇所(外気に触れやすい箇所)に配置する必要がある。 In addition, in order to prevent the sheet from curling when the sheet is pressed and heated in the fixing unit, the timing of conveying the sheet to the fixing unit, specifically the warm-up time, is controlled according to the moisture content of the sheet. doing. The moisture content of the sheet varies depending on the surrounding environment (temperature and humidity) where the sheet (that is, the image forming apparatus) is placed. For this reason, in order to obtain a value indicating the moisture content of the sheet, an environmental sensor for detecting the temperature and humidity around the apparatus is provided. In order to accurately obtain a value indicating the moisture content of the sheet, it is necessary to place the environmental sensor at a location that is not easily affected by heat of the fixing device or the image forming unit (a location that is easily exposed to the outside air).
また、画像形成部において、帯電部材や転写部材などのプロセス部品は温度依存性が高いため、帯電部材に印加する帯電バイアスや転写部材に印加する転写バイアス等の画像形成条件を画像形成部(プロセス部品)の温度に応じて調整している。例えば、画像形成部の温度が低くなるほど帯電電圧や転写電圧等のバイアス電圧を高く設定して、画像形成に必要な電流を帯電部材や転写部材に印加する制御を行っている。 In the image forming unit, since process components such as a charging member and a transfer member are highly temperature-dependent, image forming conditions such as a charging bias applied to the charging member and a transfer bias applied to the transfer member are set in the image forming unit (process). It is adjusted according to the temperature of the component. For example, a bias voltage such as a charging voltage or a transfer voltage is set higher as the temperature of the image forming unit is lower, and control is performed to apply a current necessary for image formation to the charging member or the transfer member.
プロセス部品の温度に応じた適正なバイアスを印加する事は、良好な画像を維持する為に必要な制御である。すなわち、本来温度に応じた必要としている値よりも低いバイアスを印加した場合、画像形成に必要としている電流が流れず、例えば、帯電バイアスであれば、感光ドラムが帯電不足となり画像不良、例えば転写バイアスであれば転写不足による画像不良が発生する。 Applying an appropriate bias according to the temperature of the process component is a control necessary for maintaining a good image. That is, when a bias lower than the value that is originally required according to the temperature is applied, the current required for image formation does not flow. For example, if the bias is a charging bias, the photosensitive drum becomes insufficiently charged, resulting in an image defect such as transfer. If the bias is applied, an image defect occurs due to insufficient transfer.
一方で、本来温度に応じた必要としている値よりも著しく高いバイアスを印加した場合も、画像形成に必要な電流以上の電流が放電し画像不良とプロセス部品の寿命を縮めてしまう。 On the other hand, even when a bias that is significantly higher than a necessary value corresponding to the temperature is applied, a current exceeding the current necessary for image formation is discharged, reducing the image defect and the life of the process component.
この問題に対して、画像形成部にも温度センサを配置すれば、画像形成条件を適切に設定することはできるが、コストダウンを図るために、従来は、環境センサにより検知された周囲の温度の情報を用いて画像形成部の温度を推定し、画像形成条件を設定していた。 For this problem, if the temperature sensor is also arranged in the image forming unit, the image forming conditions can be set appropriately. However, in order to reduce the cost, conventionally, the ambient temperature detected by the environmental sensor has been used. The temperature of the image forming unit was estimated using the above information, and the image forming conditions were set.
一方、環境センサを画像形成部の近傍に配置して画像形成部の温度を検知し、画像形成装置の周囲(外気)の温度を検知するときには、ファンを用いて外気を装置内に導入して環境センサに吹き付ける技術も提案されている(例えば特許文献1参照)。 On the other hand, when an environmental sensor is arranged in the vicinity of the image forming unit to detect the temperature of the image forming unit and the temperature around the image forming apparatus (outside air) is detected, outside air is introduced into the apparatus using a fan. A technique for spraying an environmental sensor has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、画像形成装置の周囲の温度が空調機器などで急激に変動する場合、画像形成部の温度は直ぐには周囲の温度と同じにはならず、徐々に周囲の温度に近づいていくことになり、画像形成部の温度と周囲の温度とに乖離が生じる。環境センサにより検知された温度の情報を用いて画像形成部の温度を推定する従来の方法では、画像形成部の温度と周囲の温度との乖離が大きいほど、求められる画像形成部の推定温度と実際の温度との乖離が大きくなる。したがって、画像形成条件が適切な状態からずれて設定されるため、シートに形成される画像の品質が低下することがあった。 However, when the ambient temperature of the image forming apparatus changes rapidly in an air conditioner or the like, the temperature of the image forming unit does not immediately become the same as the ambient temperature, but gradually approaches the ambient temperature. There is a discrepancy between the temperature of the image forming unit and the ambient temperature. In the conventional method of estimating the temperature of the image forming unit using the temperature information detected by the environmental sensor, the larger the difference between the temperature of the image forming unit and the ambient temperature, the more the estimated temperature of the image forming unit is obtained. Deviation from actual temperature increases. Therefore, the image forming conditions are set so as to deviate from an appropriate state, so that the quality of the image formed on the sheet may be deteriorated.
一方、特許文献1の方法では、環境センサにより画像形成部の温度を検知することはできるが、この環境センサで画像形成装置の周囲の温度を検知する場合には、ファンを動作させて環境センサに外気を吹き付ける必要があった。周囲の温度を検知するために環境センサに外気を吹き付けるようにした場合、ファンにより送風された環境は、画像形成装置が設置された送風のない環境と異なるため、ファンの送風の影響により環境センサの検知結果に誤差が生じることがあった。
On the other hand, in the method of
そこで、本発明は、画像形成条件を適切に設定して、シートに形成される画像の品質を維持することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to maintain image quality formed on a sheet by appropriately setting image forming conditions.
本発明の画像形成装置は、シートに現像剤像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された未定着の現像剤像をシートに加熱定着する定着手段と、前記定着手段の加熱温度を検知する定着温度検知手段と、前記定着温度検知手段により検知された温度に基づき前記画像形成手段の画像形成条件を設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms a developer image on a sheet, a fixing unit that heat-fixes an unfixed developer image formed by the image forming unit on the sheet, and heating the fixing unit. The image forming apparatus includes: a fixing temperature detecting unit that detects a temperature; and a control unit that sets an image forming condition of the image forming unit based on the temperature detected by the fixing temperature detecting unit.
本発明によれば、画像形成条件を適切に設定して、シートに形成される画像の品質を維持することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately set image forming conditions and maintain the quality of an image formed on a sheet.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。以下、シートとは、紙のみならず、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、現像剤を受容可能なものを表す。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, the sheet represents not only paper but also cloth, plastic film, metal plate, glass, ceramics, wood, leather and the like that can accept the developer.
図1は、実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタを示す説明図である。図1に示すように、画像形成装置100は、電子写真方式でシートに画像形成するモノクロプリンタである。画像形成装置100は、シート搬送方向の上流側から下流側に向かって順に配置された、シート給送部10、画像形成手段としての画像形成部20、定着手段としての定着器30、及びシート排出部40を備えている。また、画像形成装置100は、両面印刷に対応するためのシート再給送部50を備えている。更に、画像形成装置100は、制御装置200を備えている。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a printer as an example of an image forming apparatus according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the
シート給送部10は、カセット11又は手差しトレイ16に積載されたシートPを画像形成部20へ給送する。シート給送部10は、ピックアップローラ12と、分離ローラ対13と、供給ローラ17および分離パッド18と、供給ローラ対19と、を有する。カセット11の近傍には、カセット11にシートPが収納されているか否かを検知するシート検知センサS1が配置されている。ピックアップローラ12は、不図示の駆動装置に回転駆動されることにより、カセット11に収納されたシートPを分離ローラ対13へ送出する。
The
分離ローラ対13は、正転ローラと反転ローラとで構成されている。複数のシートPが重送して分離ローラ対13に給送された場合は、分離ローラ対13のニップ部で1枚のシートPに分離される。分離ローラ対13を通過した1枚のシートPは、実線で示す給送パスPS1に搬送される。
The
シート給送部10と画像形成部20との間には、シート搬送方向の上流側から下流側に向かって順に、給送ローラ対14及びレジストレーションローラ対15が配置されている。
Between the
なお、手差しトレイ16からシートPを給送する場合は、供給ローラ17及び供給ローラ対19を不図示の駆動装置により回転駆動する。これにより、手差しトレイ16からは、1枚のシートPが供給ローラ17および分離パッド18によって分離されて供給ローラ対19に搬送され、更に供給ローラ対19によって給送ローラ対14に搬送される。
When the sheet P is fed from the
給送ローラ対14は、分離ローラ対13又は供給ローラ対19が送り出したシートPをレジストレーションローラ対15へ搬送する。給送ローラ対14とレジストレーションローラ対15との間、具体的にはレジストレーションローラ対15の近傍であってシート搬送方向上流側には、シートPの有無を検知するセンサ(以下、「レジ前センサ」という)S2が配置されている。レジ前センサS2は、具体的にはシートPのシート搬送方向下流端(先端)がレジストレーションローラ対15のニップに到達するタイミングを検知する。
The
レジストレーションローラ対15は、シートPの斜行を矯正する。具体的に説明すると、レジストレーションローラ対15が回転停止している状態で給送ローラ対14によってレジストレーションローラ対15のニップ部にシートPが搬送されると、シートPの先端がニップ部に倣うことでシートPの斜行が矯正される。レジストレーションローラ対15は、所定のタイミングで回転を開始し、シートPを画像形成部20に搬送する。
The
画像形成部20は、シートPに現像剤像を形成する。図1に示すように、画像形成部20は、像担持体の一例である回転する感光ドラム21を有する。また、画像形成部20は、感光ドラム21の周囲に配置された、帯電部材の一例である帯電ローラ22、露光装置23、現像装置24、転写部材の一例である転写ローラ25、及びドラムクリーニング装置(不図示)を有している。
The
図2は、実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。図2に示すように、画像形成部20は、電源装置である高圧基板210を有する。高圧基板210は、帯電ローラ22に帯電電圧(帯電バイアス)VEに印加する回路部、及び転写ローラ25に転写電圧(転写バイアス)VTに印加する回路部を有する。更に、高圧基板210は、現像装置24に現像電圧VDを印加する回路部を有する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of the image forming apparatus according to the embodiment. As illustrated in FIG. 2, the
感光ドラム21は、現像剤像を担持するものである。帯電ローラ22は、帯電電圧VEが印加されて感光ドラム21の表面を帯電させる。帯電ローラ22は、感光ドラム21の表面に接触配置又は近接配置されている。帯電ローラ22には、交流電圧と直流電圧とが重畳された帯電電圧VEが印加される。これにより、感光ドラム21の周面が直流電圧の電位に等しい均一な電位に帯電する。
The
露光装置23は、レーザ光源を有し、レーザ光源から出射されたレーザ光を回転ミラーによって走査して、感光ドラム21の表面に画像情報に対応した画像の静電潜像を形成する。感光ドラム21の表面において、露光装置23に露光された部分は、帯電ローラ22によって帯電された電荷が除去され、画像に対応した静電潜像が形成される。
The
現像装置24は、現像ローラ24Aを有する。現像ローラ24Aは、現像剤を担持し、担持した現像剤を感光ドラム21との対向部へ搬送する。直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧VDが現像ローラ24Aに印加されることにより、感光ドラム21の静電潜像に現像剤が付着して、現像剤像として可視化される。現像剤像は、感光ドラム21の回転に伴って転写ニップ部N1へ搬送される。
The developing
シートPは、レジストレーションローラ対15により現像剤像の搬送にタイミングを合わせて転写ニップ部N1に搬送される。転写ニップ部N1に搬送されたシートPは、転写ニップ部N1において感光ドラム21と、感光ドラム21に(シートPを介して)圧接する転写ローラ25とに挟持搬送される。よって、転写ローラ25は、感光ドラム21に形成された現像剤像をシートPに転写する。このとき、転写ローラ25には、現像剤の帯電極性の反対極性の転写電圧VTが印加される。
The sheet P is conveyed to the transfer nip portion N1 by the
未定着の現像剤像が形成されたシートPは、定着器30へ搬送される。定着器30は、画像形成部20により形成された未定着の現像剤像をシートPに加熱定着する。定着器30は、ハロゲンランプ等の熱源であるヒータ33を有する。また定着器30は、第1回転体としての定着ローラ31と、定着ローラ31に対して(シートPを介して)所定の圧力で圧接する第2回転体としての加圧ローラ32と、を有する。
The sheet P on which the unfixed developer image is formed is conveyed to the fixing
定着ローラ31は、アルミローラ等で構成されている。定着ローラ31の内部には、ヒータ33が配置され、ヒータ33の熱により加熱される。ヒータ33により熱せられた定着ローラ31は、搬送されたシートPを加熱する。定着ローラ31と加圧ローラ32とが(シートPを介して)圧接することにより、定着ローラ31と加圧ローラ32との間でシートPを挟持する定着ニップ部N2が形成される。よって、定着ニップ部N2に搬送されたシートPは、定着ローラ31の加熱により現像剤像が定着される。即ち、定着器30は、現像剤像が形成されたシートPを定着ニップ部N2で加熱及び加圧することにより、現像剤像をシートPに定着する。
The fixing roller 31 is composed of an aluminum roller or the like. A
定着器30のシート搬送方向下流側には、シートPの有無を検知するセンサ(以下、「定着センサ」という)S3が配置されている。定着センサS3は、具体的にはシートPの先端が定着ニップ部N2を抜けたか否かを検知する。画像が定着されたシートPは、シート排出部40へ搬送され、排出ローラ対41によって排出トレイ42へ排出される。
A sensor (hereinafter referred to as “fixing sensor”) S3 for detecting the presence or absence of the sheet P is disposed on the downstream side of the fixing
シートPの両面に画像を形成する場合は、1面目に画像形成されたシートPの先端が定着センサS3を抜けた後、シートPのシート搬送方向上流端(後端)が排出ローラ対41を抜ける前に排出ローラ対41を一旦停止させる。さらに排出ローラ対41を逆回転させることで、シートPを反転させてシート再給送部50へ搬送する。
When images are formed on both sides of the sheet P, the upstream end (rear end) of the sheet P in the sheet conveyance direction forms the
シート再給送部50へ搬送されたシートPは、再給送ローラ対51,52によって破線で示す再給送パスPS2を搬送され、再給送ローラ対53によってレジストレーションローラ対15に搬送される。そして、レジストレーションローラ対15によって斜行が矯正された後、転写ニップ部N1に搬送されることで、シートPの2面目に現像剤像が形成される。
The sheet P conveyed to the
その後は、1面目に画像形成したときと同様に定着ニップ部N2を搬送されることで現像剤像がシートPに定着され、両面に画像が形成されたシートPが排出ローラ対41によって排出トレイ42へ排出される。
Thereafter, the developer image is fixed on the sheet P by being conveyed through the fixing nip N2 in the same manner as when the image is formed on the first side, and the sheet P on which the image is formed on both sides is discharged by the
図2に示すように、制御装置200は、制御手段であるCPU(Central Processing Unit)201を備えている。また、制御装置200は、記憶手段であるROM(Read Only Memory)202及びRAM(Random Access Memory)203を備えている。また、制御装置200は、計時を行う計時手段としてのタイマ204と、各種のインタフェース(I/F)205と、を備えている。なお、ROM202は、書き換え可能な不揮発性のメモリ、例えばEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
ROM202は、動作プログラムのほか、装置全体の制御に必要な各種のデータを予め記憶している。RAM203は、一時記憶装置であり、CPU201の演算結果を一時的に記憶する。タイマ204は、CPU201の指令に基づき計時を行う。
The
CPU201は、ROM202に格納された動作プログラムに従って動作し、装置全体を制御する。具体的に説明すると、CPU201は、ヒータ33への通電のオンオフ制御(温度制御)を行う。また、CPU201は、画像形成部20の画像形成条件(プロセス条件)、具体的には帯電ローラ22に印加する帯電電圧VE、転写ローラ25に印加する転写電圧VT、及び現像ローラ24Aに印加する現像電圧VD等の各条件を設定する。高圧基板210は、CPU201に設定された条件のそれぞれのバイアス電圧VE,VT,VDを、帯電ローラ22、転写ローラ25及び現像ローラ24Aにそれぞれ印加する。
The
制御装置200には、定着温度検知手段である温度センサS4と、環境検知手段である環境センサS5と、高圧基板210と、ヒータ33と、が接続されている。
The
温度センサS4は、定着器30の加熱温度である温度Tfを検知する。温度センサS4は、例えばサーミスタであり、定着器30、具体的には定着ローラ31の温度Tfを検知する位置に配置されている。なお、温度センサS4は、ヒータ33の温度を検知する位置に配置されていてもよい。温度センサS4は、温度Tfを示す信号(情報)を制御装置200に出力する。
The temperature sensor S4 detects a temperature Tf that is a heating temperature of the fixing
環境センサS5は、温度・湿度センサであり、装置環境(即ち画像形成装置100が設置された周囲)の温度(環境温度)Ta及び湿度(環境湿度)Haを検知する。環境センサS5は、装置内の定着器30及び画像形成部20の熱の影響が小さい位置に定着器30及び画像形成部20と離間して配置されている。環境センサS5は、温度Taを示す信号(情報)及び湿度Haを示す信号(情報)を制御装置200に出力する。
The environment sensor S5 is a temperature / humidity sensor, and detects the temperature (environment temperature) Ta and humidity (environment humidity) Ha of the apparatus environment (that is, the surroundings where the
CPU201は、インタフェース205を介して温度センサS4から所定のサンプリング間隔で検知温度Tfを示す温度の情報を取得する。また、CPU201は、インタフェース205を介して環境センサS5から所定のサンプリング間隔で検知結果Ta,Haを示す温度の情報及び湿度の情報を取得する。
The
ここで、ヒータ33による加熱開始直後は、定着ローラ31と加圧ローラ32との温度差が大きい状態である。また、シートPが置かれた周囲の温度及び湿度が高い場合には、シートPの水分量が多い状態である。これらの状態でシートPが、定着ローラ31と加圧ローラ32とで挟持搬送され、加熱及び加圧されると、シートPの定着ローラ31側の水分が多く蒸発し、シートPが定着ローラ31側に大きくカールする。
Here, immediately after the heating by the
そこで、CPU201は、温度センサS4により検知された温度Tfの情報、環境センサS5により検知された温度Taの情報、及び環境センサS5により検知された湿度Haの情報に基づき、定着器30にシートPを搬送するタイミングを制御する。具体的には、CPU201は、温度センサS4に検知された温度Tf(本実施形態では定着ローラ31の温度)が、定着に必要な目標温度に昇温するよう、シートPを定着器30に搬送する前にヒータ33をオンするウォームアップを行う。このとき、CPU201は、周囲の温度及び湿度に応じて、ヒータ33の加熱を開始(オン)した時からシートPを定着器30に搬送する時までのウォームアップ時間を調整する。このように、定着器30では、温度センサS4の温度Tfの情報に基づき、環境センサS5で検知された周囲の温度Ta及び湿度Haに応じて、ヒータ33を用いて所定の定着温度に制御される。これにより、定着ローラ31と加圧ローラ32との温度差が低減し、シートPのカールが抑制される。なお、周囲の温度は、環境センサS5の検知温度である。周囲の湿度は、環境センサS5の検知湿度(相対湿度)と、検知温度及び検知湿度から算出される絶対湿度である。
Therefore, the
ここで、画像形成部20において帯電ローラ22や転写ローラ25のプロセス部品は、温度依存性の高い。即ちプロセス部品の温度が低いほどプロセス部品のインピーダンスが高くなる。したがって、CPU201は、プロセス部品の温度が低いほどプロセス部品に印加するバイアス電圧VE,VTを高く設定し、画像形成に必要な電流をプロセス部品に印加する制御を行う。
Here, the process components such as the charging
本実施形態では、画像形成部20には温度センサ等の温度検知手段を配置せず、画像形成部20の実温度ではなく推定温度に応じてバイアス電圧VE,VT等の画像形成条件(プロセス条件)を設定する。これにより、画像形成装置100のコストダウンを図っている。
In the present embodiment, temperature detection means such as a temperature sensor is not disposed in the
図3は、実施形態に係るCPUの処理動作を示すフローチャートである。CPU201は、ROM202に予め記憶された動作プログラムに従い、以下の処理動作を行う。
FIG. 3 is a flowchart illustrating the processing operation of the CPU according to the embodiment. The
ここで、画像形成装置100の周囲の温度がほとんど変化せず一定の場合、画像形成部20の温度は、周囲の温度とほぼ同じとなる。このような場合は、画像形成条件の設定に用いる画像形成部20の推定温度を、環境センサS5により検知された温度の情報に決定(推定)しても、シートPに形成される画像に不良が生じることはない。
Here, when the ambient temperature of the
しかし、画像形成装置100の周囲の温度が変化する状況下では、環境センサS5により検知される温度と、画像形成部20のプロセス部品の温度とは一致しないことがある。図4(a)は、時間経過に対する画像形成装置の周囲の温度とプロセス部品の温度の変化を示すグラフである。
However, under a situation where the temperature around the
図4(a)中、実線は、画像形成装置100の周囲の温度、即ち環境センサS5により検知された温度Taである。また、破線は、プロセス部品、具体的には帯電ローラ22又は転写ローラ25の実際の温度である。なお、帯電ローラ22と転写ローラ25とは別部材であるが、ほぼ同じ温度である。
In FIG. 4A, the solid line is the temperature around the
画像形成装置100の周囲の外気が暖房機器などで急激に暖められたときに、図4(a)に示すように、プロセス部品の温度が周囲(外気)の温度に遅れて上昇し、周囲の温度とプロセス部品の温度との間に乖離(温度差)が生じる。
When the outside air around the
仮に、周囲の温度が高く、プロセス部品の温度が低いような温度差が生じている状態で、画像形成部20(プロセス部品)の推定温度を、環境センサS5により検知された温度の情報で決定した場合、設定されるバイアス電圧VE,VT等の画像形成条件は、適切な状態とはならない。つまりバイアス電圧VE、VTを低く設定してしまう為、感光ドラム21の帯電が不足し、転写電流が不足する。その結果、シートPに形成される画像に不良が生じることがある。
Assume that the estimated temperature of the image forming unit 20 (process component) is determined based on the temperature information detected by the environmental sensor S5 in a state where a temperature difference is generated such that the ambient temperature is high and the process component temperature is low. In this case, the image forming conditions such as the set bias voltages VE and VT are not in an appropriate state. That is, since the bias voltages VE and VT are set low, the
図4(b)は、画像形成装置の周囲の温度に対するプロセス部品に印加する実際の帯電電圧(出力電圧)と必要な帯電電圧(出力電圧)を示すグラフである。帯電ローラ22や転写ローラ25のような温度依存性の高いプロセス部品の温度を実際の温度より高く見積もると、図4(b)に示すように、実際に印加するバイアス電圧を必要なバイアス電圧よりも低く設定することになる。このように、プロセス部品の温度を実際の温度よりも高く判断した場合、画像不良(帯電電流不足による砂地や、転写電流不足による現像剤の飛散)が発生する。
FIG. 4B is a graph showing the actual charging voltage (output voltage) applied to the process component with respect to the ambient temperature of the image forming apparatus and the necessary charging voltage (output voltage). If the temperature of the process component having high temperature dependence such as the charging
ここで、ヒータ33をオンする前(加熱開始前)は、定着器30も画像形成部20とほぼ同じ温度である。外気の温度が変化した際にも、定着器30は、画像形成部20とほぼ同じ傾向で温度変化する。
Here, before the
そこで、本実施形態では、CPU201は、温度センサS4により検知された温度Tfの情報に基づき画像形成部20のバイアス電圧VE,VT等の画像形成条件を設定する。より具体的には、CPU201は、温度センサS4により検知された温度Tfの情報、及び環境センサS5により検知された温度Taの情報に基づき、画像形成部20のバイアス電圧VE,VT等の画像形成条件を設定する。以下、図3のフローチャートに沿って具体的に説明する。
Therefore, in this embodiment, the
CPU201は、印刷指令の入力を受けた時、印刷ジョブを開始する(S101)。まず、CPU201は、温度センサS4及び環境センサS5から温度Tf,Taの情報を取得する(S102,S103)。具体的には、CPU201は、所定のサンプリング周期で温度Tf,Taの情報の入力を受けているので、あるタイミングの温度Tf,Taの情報を選択することになる。次に、CPU201は、ヒータ33をオン(加熱開始)することで、定着器30の温度制御を開始する(S104)。つまり、CPU201は、ヒータ33への通電を開始し、温度センサS4の検知温度が予め設定された目標温度になるように、ヒータ33のオン/オフを制御する。
When the
このように、本実施形態では、CPU201は、ステップS102,103において、ヒータ33をオンする前(ヒータ33の加熱を開始する前)に、温度センサS4及び環境センサS5から温度Tf,Taの情報を取得する。即ち、CPU201は、画像形成条件の設定をするのに、ヒータ33の加熱を開始する前に温度センサS4により検知された温度Tfの情報を用いる。ヒータ33の加熱を開始した後では、温度センサS4により検知される温度Tfは、画像形成部20の実際の温度から乖離するためである。
As described above, in this embodiment, the
なお、温度センサS4にて検知される温度Tfにヒータ33の熱が影響しない、あるいは熱の影響が無視できる程度であれば、ヒータ33の加熱の開始と同時又は直後に、温度センサS4から温度Tfの情報を取得するようにしてもよい。
If the temperature of the
また、環境センサS5は、定着器30から離れた位置に配置されており、ヒータ33の熱の影響は小さいので、環境センサS5から取得する温度Taの情報は、ヒータ33をオンした後に取得するようにしてもよい。しかし、温度Tf,Taの情報を取得する環境条件が異なると、画像形成部20の推定温度の正確さが低下するので、ヒータ33の加熱を開始する前に温度Tf,Taの情報を取得するのが好ましい。
Further, since the environmental sensor S5 is arranged at a position away from the fixing
次に、CPU201は、温度センサS4により検知された温度Tfと環境センサS5により検知された温度Taとの大小関係を比較する(S105)。例えば、CPU201は、Ta>Tfであるか否かを判断する。
Next, the
Ta=Tfの場合、画像形成装置100の周囲の温度と定着器30の温度とが一致しているため、画像形成部20及び定着器30の温度は周囲の温度に馴染んでいる。つまり、長時間に亘って印刷ジョブを実行しておらず、周囲の温度もほとんど変化していないことになる。この場合(S105:No)、CPU201は、環境センサS5により検知された温度Taの情報に応じて、帯電電圧と転写電圧の画像形成条件を設定する(S106)。なお、Ta=Tfであるので、温度センサS4により検知された温度Tfの情報に応じて、帯電電圧と転写電圧の画像形成条件を設定してもよい。
When Ta = Tf, the ambient temperature of the
Ta>Tfの場合、画像形成装置100の周囲の温度に対して定着器30の温度が低いため、画像形成装置100の周囲の温度が暖房器具等で上昇したことになる。つまり、長時間に亘って印刷ジョブを実行していないが、周囲の温度が上昇したことになる。この場合(S105:Yes)、CPU201は、温度センサS4により検知された温度Tfの情報に応じて、帯電電圧と転写電圧の画像形成条件を設定する(S107)。
When Ta> Tf, since the temperature of the fixing
Ta<Tfの場合、画像形成装置100の周囲の温度に対して定着器30の温度が高いため、画像形成装置100の内部温度が高い、即ち直前の印刷ジョブからの時間の経過が短く、定着器30に前の印刷ジョブによる動作の余熱があることになる。この場合(S105:No)、CPU201は、環境センサS5により検知された温度Taの情報に応じて、帯電電圧と転写電圧の画像形成条件を設定する(S106)。
When Ta <Tf, since the temperature of the fixing
以上の判定基準をまとめると表1のようになる。
以上、本実施形態では、CPU201は、画像形成条件を、温度センサS4により検知された温度Tfの情報と、環境センサS5により検知された温度Taの情報のいずれか一方に応じて設定する。つまり、CPU201は、画像形成部20の推定温度に応じて画像形成条件を設定するが、この推定温度を、温度センサS4により検知された温度Tf、又は環境センサS5により検知された温度Taとする。
As described above, in the present embodiment, the
より具体的には、CPU201は、温度センサS4により検知された温度Tfが、環境センサS5により検知された温度Taよりも低い場合は、画像形成条件を、温度センサS4により検知された温度Tfに応じて設定する。即ち、CPU201は、温度センサS4により検知された温度Tfを画像形成部20(プロセス部品)の推定温度とし、推定温度に応じて画像形成条件を設定する。
More specifically, when the temperature Tf detected by the temperature sensor S4 is lower than the temperature Ta detected by the environment sensor S5, the
これにより、画像形成装置100の周囲の温度が暖房機器等により変動しても、画像形成部20の温度に近い定着器30の温度Tfの情報により画像形成条件が設定される。よって、画像形成手段の画像形成条件を適切に設定することができ、シートPに形成される画像の品質を維持することができる。
As a result, even if the temperature around the
また、CPU201は、温度センサS4により検知された温度Tfが、環境センサS5により検知された温度Taよりも高い場合は、画像形成条件を、環境センサS5により検知された温度Taに応じて設定する。即ち、CPU201は、環境センサS5により検知された温度Taを画像形成部20(プロセス部品)の推定温度とし、推定温度に応じて画像形成条件を設定する。
When the temperature Tf detected by the temperature sensor S4 is higher than the temperature Ta detected by the environment sensor S5, the
これにより定着器30に前の印刷ジョブによる余熱がある場合には、定着器30の温度Tfと画像形成部20の実際の温度との乖離が大きいため、定着器30の温度Tfではなく画像形成装置100の周囲の温度Taが画像形成部20の推定温度に決定される。したがって、画像形成部20の画像形成条件を適切に設定することができ、シートPに形成される画像の品質を維持することができる。
As a result, when there is residual heat due to the previous print job in the fixing
以上、本実施形態によれば、温度センサS4により検知された温度Tfの情報を用いることで、画像形成部20に温度検知手段を設ける必要がなく、画像形成部20の画像形成条件を適切に設定することができる。そして、画像形成装置100の周囲の温度が変化した場合においても、素早く適切な画像形成条件(プロセス条件)で現像剤像をシートPに形成することが可能になり、最終的にシートPに形成される画像の不良を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, by using the information of the temperature Tf detected by the temperature sensor S4, it is not necessary to provide a temperature detecting unit in the
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and many modifications are possible within the technical idea of the present invention. In addition, the effects described in the embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments.
上述の実施形態では、画像形成装置がプリンタである場合について説明したが、これに限定するものではなく、画像形成装置が複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等であってもよい。 In the above-described embodiment, the case where the image forming apparatus is a printer has been described. However, the present invention is not limited to this.
また、上述の実施形態では、定着器が、定着ローラで加熱する加熱ローラ方式の場合について説明したが、これに限定するものではない。定着器が、セラミックヒータ等の熱源を無端状フィルムを介して加圧ローラが加圧することで定着ニップ部を形成し、定着ニップ部にてシートを挟持搬送しながら加熱及び加圧するオンデマンド定着方式の場合であってもよい。 In the above-described embodiment, the case where the fixing device is a heating roller system in which the fixing device is heated by the fixing roller has been described. However, the present invention is not limited to this. An on-demand fixing system in which the fixing device forms a fixing nip part by pressing a heat source such as a ceramic heater through an endless film with a pressure roller, and heats and presses the sheet while nipping and conveying the sheet at the fixing nip part. It may be the case.
20…画像形成部(画像形成手段)、30…定着器(定着手段)、100…画像形成装置、201…CPU(制御手段)、S4…温度センサ(定着温度検知手段)、S5…環境センサ(環境検知手段)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記画像形成手段により形成された未定着の現像剤像をシートに加熱定着する定着手段と、
前記定着手段の加熱温度を検知する定着温度検知手段と、
前記定着温度検知手段により検知された温度に基づき前記画像形成手段の画像形成条件を設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming a developer image on the sheet;
Fixing means for heating and fixing an unfixed developer image formed by the image forming means to a sheet;
Fixing temperature detecting means for detecting the heating temperature of the fixing means;
An image forming apparatus comprising: a control unit that sets an image forming condition of the image forming unit based on the temperature detected by the fixing temperature detecting unit.
前記制御手段は、前記定着温度検知手段により検知された温度、及び前記環境検知手段により検知された温度に基づき、前記画像形成条件を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 It further comprises an environmental detection means for detecting the environmental temperature of the device,
3. The image according to claim 1, wherein the control unit sets the image forming condition based on a temperature detected by the fixing temperature detection unit and a temperature detected by the environment detection unit. Forming equipment.
前記画像形成条件を、前記定着温度検知手段により検知された温度と、前記環境検知手段により検知された温度のうち低いほうに基づいて設定することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The control means includes
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming condition is set based on a lower one of a temperature detected by the fixing temperature detecting unit and a temperature detected by the environment detecting unit. .
現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
シートに現像剤像を転写する転写部材と、
前記帯電部材に帯電バイアスを印加する及び前記転写部材に転写バイアスを印加する電源装置と、を有し、
前記制御手段は、前記画像形成条件として前記帯電バイアス及び前記転写バイアスを設定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming unit includes:
An image carrier for carrying a developer image;
A charging member for charging the image carrier;
A transfer member for transferring the developer image to the sheet;
A power supply device that applies a charging bias to the charging member and a transfer bias to the transfer member, and
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets the charging bias and the transfer bias as the image forming conditions.
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