JPH11212394A - 熱ロール定着器及びそれを使用する印刷装置 - Google Patents
熱ロール定着器及びそれを使用する印刷装置Info
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- JPH11212394A JPH11212394A JP10014304A JP1430498A JPH11212394A JP H11212394 A JPH11212394 A JP H11212394A JP 10014304 A JP10014304 A JP 10014304A JP 1430498 A JP1430498 A JP 1430498A JP H11212394 A JPH11212394 A JP H11212394A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】各種用紙サイズを使用した時も、用紙サイズに
合った印字密度を判断し、ヒータロールの表面温度を印
字密度に応じて制御させることで定着不良を防止し、ま
た、必要最小限の熱量で定着を行うことで消費電力の低
減することを目的とする熱ロール定着器を提供する。 【解決手段】この熱ロール定着器は、ヒータロール31
の内部で点灯・消灯し熱量を与えるヒータ管38と、ヒ
ータロール31の表面温度を監視する温度センサ39
と、トナー供給モータ18の供給動作と用紙サイズ検出
部24で読みとられた用紙サイズ(用紙幅)とにより算
出される用紙サイズによる印刷密度を判断し、ヒータ管
38の点灯・消灯によるヒータロール31の温度制御を
行う制御部41とを備える。
合った印字密度を判断し、ヒータロールの表面温度を印
字密度に応じて制御させることで定着不良を防止し、ま
た、必要最小限の熱量で定着を行うことで消費電力の低
減することを目的とする熱ロール定着器を提供する。 【解決手段】この熱ロール定着器は、ヒータロール31
の内部で点灯・消灯し熱量を与えるヒータ管38と、ヒ
ータロール31の表面温度を監視する温度センサ39
と、トナー供給モータ18の供給動作と用紙サイズ検出
部24で読みとられた用紙サイズ(用紙幅)とにより算
出される用紙サイズによる印刷密度を判断し、ヒータ管
38の点灯・消灯によるヒータロール31の温度制御を
行う制御部41とを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱ロール定着器及び
それを使用する印刷装置に関する。
それを使用する印刷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に印刷装置、特に複写機や大量・高
速の印刷出力を要求される印刷装置においては、電子写
真方式を用いた印刷装置が広く使われている。定着方式
にヒータロールを使用する電子写真方式の印刷装置にお
いては、ヒータロールの温度を監視し常に一定の温度を
保つように制御される構成しているのが普通である。こ
こでは、このような印刷装置の基本的な例として連続紙
を媒体とする印刷装置において説明する。
速の印刷出力を要求される印刷装置においては、電子写
真方式を用いた印刷装置が広く使われている。定着方式
にヒータロールを使用する電子写真方式の印刷装置にお
いては、ヒータロールの温度を監視し常に一定の温度を
保つように制御される構成しているのが普通である。こ
こでは、このような印刷装置の基本的な例として連続紙
を媒体とする印刷装置において説明する。
【0003】図2は電子写真装置の基本的な構成の一例
を示す模式図、図3は定着部の制御系を含めた模式図で
ある。
を示す模式図、図3は定着部の制御系を含めた模式図で
ある。
【0004】図2及び図3を参照すると、電子写真方式
を用いた印刷装置においては、給紙部2にセットされた
印刷用紙1をトラクタ部3で搬送しながら印写部4にて
電子写真プロセスにより形成された感光ドラム11上の
トナー12の像を転写し、定着部5で用紙1上に永久画
像化する。この工程後、用紙1は、スタッカ6へ送られ
折り畳み揃えながら積み上げていく。
を用いた印刷装置においては、給紙部2にセットされた
印刷用紙1をトラクタ部3で搬送しながら印写部4にて
電子写真プロセスにより形成された感光ドラム11上の
トナー12の像を転写し、定着部5で用紙1上に永久画
像化する。この工程後、用紙1は、スタッカ6へ送られ
折り畳み揃えながら積み上げていく。
【0005】印写部4での電子写真プロセスでは、回転
する感光ドラム11の表面を帯電器13により均一に帯
電させ、レーザ発振器14より出されるレーザ光15に
て露光し、感光ドラム11の表面に文字等の潜像を形成
する。
する感光ドラム11の表面を帯電器13により均一に帯
電させ、レーザ発振器14より出されるレーザ光15に
て露光し、感光ドラム11の表面に文字等の潜像を形成
する。
【0006】現像器16では感光ドラム11の表面の潜
像部にトナー12を乗せる。また、現像器16にはトナ
ーとキャリアからなる現像剤が入れられており、現像剤
内のトナー12の量を監視するTCセンサ17が備え付
けられている。TCセンサ17の出力により、現像剤内
のトナー12が印刷することで一定量以上消費すると、
トナー12を追加するためにトナー供給モータ18を駆
動し、現像器16内にトナーホッパ19からトナー12
を供給する。
像部にトナー12を乗せる。また、現像器16にはトナ
ーとキャリアからなる現像剤が入れられており、現像剤
内のトナー12の量を監視するTCセンサ17が備え付
けられている。TCセンサ17の出力により、現像剤内
のトナー12が印刷することで一定量以上消費すると、
トナー12を追加するためにトナー供給モータ18を駆
動し、現像器16内にトナーホッパ19からトナー12
を供給する。
【0007】感光ドラム11上に可視像となったトナー
12はトラクタ部3にある転写器20により用紙1に転
写させる。転写しきれなかった残留トナー12はクリー
ニングブラシ21により掻き取り清掃し、イレースラン
プ22により感光ドラム11表面の電位をゼロに落とし
ている。このプロセスを繰り返し画像を形成している。
12はトラクタ部3にある転写器20により用紙1に転
写させる。転写しきれなかった残留トナー12はクリー
ニングブラシ21により掻き取り清掃し、イレースラン
プ22により感光ドラム11表面の電位をゼロに落とし
ている。このプロセスを繰り返し画像を形成している。
【0008】トラクタ部3では、送り穴加工された連続
用紙1を用紙の幅のサイズと同じ間隔にあわせられたピ
ントラクタ23にセットされ、印写部4で用紙1上に可
視像となったトナー12を乗せ定着部5に送り込む。
用紙1を用紙の幅のサイズと同じ間隔にあわせられたピ
ントラクタ23にセットされ、印写部4で用紙1上に可
視像となったトナー12を乗せ定着部5に送り込む。
【0009】定着部5では、用紙1上のトナー12像を
ヒータロール31により加熱加圧して定着させている。
ヒータロール31には、オイル含浸部材32が当てら
れ、オイル含浸部材32は、オイルタンク34のポンプ
によりオイルを供給されながらヒータロール31に塗布
し、清掃を行っている。また、オイル含浸部材32は巻
き取りモータ33により新しい部位を順次提供する。
ヒータロール31により加熱加圧して定着させている。
ヒータロール31には、オイル含浸部材32が当てら
れ、オイル含浸部材32は、オイルタンク34のポンプ
によりオイルを供給されながらヒータロール31に塗布
し、清掃を行っている。また、オイル含浸部材32は巻
き取りモータ33により新しい部位を順次提供する。
【0010】スタッカ6では、定着部5より排出される
印刷用紙1を冷却ブロア35で冷やしながら、スタッカ
テーブル36上に折り畳まれ積み重ねられていく。
印刷用紙1を冷却ブロア35で冷やしながら、スタッカ
テーブル36上に折り畳まれ積み重ねられていく。
【0011】また、電子写真方式を用いる印刷装置に
は、オペレータがスイッチ等により印刷濃度を調節する
印刷濃度切り替え機構が付いている。印刷濃度の切り替
えは、印写部4での感光ドラム11の表面電位値や現像
器16のマグロールのバイアス値を変化させて感光ドラ
ム11上の潜像部に乗せるトナー12の量を多くしたり
少なくしたりすることで行っている。
は、オペレータがスイッチ等により印刷濃度を調節する
印刷濃度切り替え機構が付いている。印刷濃度の切り替
えは、印写部4での感光ドラム11の表面電位値や現像
器16のマグロールのバイアス値を変化させて感光ドラ
ム11上の潜像部に乗せるトナー12の量を多くしたり
少なくしたりすることで行っている。
【0012】次に、定着部5におけるヒータロール31
の動作及び温度制御について説明する。定着部5では、
印刷命令が出されると印写部4で現像されたトナー12
をトラクタ部3に配設されている転写器20で転写され
た用紙1が送られてくると同時に、ヒータロール31に
バックアップロール37を圧接させる。用紙1は、その
間を通過することで用紙1上のトナー12像を加熱・加
圧して定着させている。ヒータロール31の内部にはヒ
ータロール31を加熱させるためのヒータ管38があ
る。また、ヒータロール31の上部には表面温度を監視
している温度センサ39が備え付けられている。ヒータ
管38は、装置の電源がONされると同時に点灯する。
温度センサ39は常にヒータロール31の表面温度を監
視し、制御部41の定着温度制御部60に検出温度を出
力する。定着温度制御部60では温度センサ39からの
入力値が表面温度設定値に達するとヒータ管38を消灯
する。常にヒータロール31の表面温度が設定温度にな
るようにヒータ管38を繰り返し点灯、消灯をさせてい
る。
の動作及び温度制御について説明する。定着部5では、
印刷命令が出されると印写部4で現像されたトナー12
をトラクタ部3に配設されている転写器20で転写され
た用紙1が送られてくると同時に、ヒータロール31に
バックアップロール37を圧接させる。用紙1は、その
間を通過することで用紙1上のトナー12像を加熱・加
圧して定着させている。ヒータロール31の内部にはヒ
ータロール31を加熱させるためのヒータ管38があ
る。また、ヒータロール31の上部には表面温度を監視
している温度センサ39が備え付けられている。ヒータ
管38は、装置の電源がONされると同時に点灯する。
温度センサ39は常にヒータロール31の表面温度を監
視し、制御部41の定着温度制御部60に検出温度を出
力する。定着温度制御部60では温度センサ39からの
入力値が表面温度設定値に達するとヒータ管38を消灯
する。常にヒータロール31の表面温度が設定温度にな
るようにヒータ管38を繰り返し点灯、消灯をさせてい
る。
【0013】このようなヒータロール31の温度制御に
関しては、従来より特開平6−95549号公報、特開
平7−104608号公報、特開平8−278721号
公報、特開平8−286557号公報などが開示されて
いる。
関しては、従来より特開平6−95549号公報、特開
平7−104608号公報、特開平8−278721号
公報、特開平8−286557号公報などが開示されて
いる。
【0014】特開平6−95549号公報に開示されて
いるヒータロールの温度制御は、温度センサをヒータロ
ールに極力接近させて設け定着動作中の温度変化の度合
いを温度変化解析部で解析し、その結果に基づいてヒー
タロールのヒータ管などの発熱手段を制御することによ
り、印刷用紙の厚さの変化や含水量の大小にかかわらず
良好な定着を行なおうとするものである。
いるヒータロールの温度制御は、温度センサをヒータロ
ールに極力接近させて設け定着動作中の温度変化の度合
いを温度変化解析部で解析し、その結果に基づいてヒー
タロールのヒータ管などの発熱手段を制御することによ
り、印刷用紙の厚さの変化や含水量の大小にかかわらず
良好な定着を行なおうとするものである。
【0015】特開平7−104608号公報には特開平
6−95549号公報に開示されているものと同様な温
度センサでヒータロールの温度を検知してヒータロール
の温度を制御しようとするものであるが、温度センサと
してヒータロールの印字用紙通紙域外の温度を直接接触
して測定するものと印字用紙通紙域内でローラ表面に非
接触で測定するものとの2個設けて、より正確に変動の
少ない温度に保つようにするとともにヒータロールの清
掃・交換の時期をオペレータに警告することを可能とし
ている。
6−95549号公報に開示されているものと同様な温
度センサでヒータロールの温度を検知してヒータロール
の温度を制御しようとするものであるが、温度センサと
してヒータロールの印字用紙通紙域外の温度を直接接触
して測定するものと印字用紙通紙域内でローラ表面に非
接触で測定するものとの2個設けて、より正確に変動の
少ない温度に保つようにするとともにヒータロールの清
掃・交換の時期をオペレータに警告することを可能とし
ている。
【0016】特開平8−278721号公報には上記特
開平7−104608号公報と同様に2個の温度センサ
を使用するが、その1個は定着装置の環境温度を検知す
るようにして非接触式の検知素子によるヒータロールの
測定温度の温度補正するようにしたものである。
開平7−104608号公報と同様に2個の温度センサ
を使用するが、その1個は定着装置の環境温度を検知す
るようにして非接触式の検知素子によるヒータロールの
測定温度の温度補正するようにしたものである。
【0017】以上いずれもヒータロールの温度を適温に
保つための温度制御の改善を図ったもので、印字用紙に
トナーを定着することによる消費熱量の補給はヒータロ
ールの温度変化の度合いを検知することにより行ってい
るもので良好な定着状態を維持するためには正確な温度
検知とその変化度合による所要熱量の判定と熱量供給制
御に高度な技術が要求されるものである。
保つための温度制御の改善を図ったもので、印字用紙に
トナーを定着することによる消費熱量の補給はヒータロ
ールの温度変化の度合いを検知することにより行ってい
るもので良好な定着状態を維持するためには正確な温度
検知とその変化度合による所要熱量の判定と熱量供給制
御に高度な技術が要求されるものである。
【0018】これに対し、特開平8−286557号公
報は印字枚数が1枚だけの場合と2枚以上連続する場合
とでは当然2枚以上連続印刷する方が消費熱量が大きく
ヒータロールの温度も低下することに着目して、ヒータ
ロールの中に強弱2種類の熱源を備え1枚だけ印刷の場
合に弱い熱源を、2枚以上連続の場合は強い熱源を使用
することにより制御を容易にしようとするものである。
報は印字枚数が1枚だけの場合と2枚以上連続する場合
とでは当然2枚以上連続印刷する方が消費熱量が大きく
ヒータロールの温度も低下することに着目して、ヒータ
ロールの中に強弱2種類の熱源を備え1枚だけ印刷の場
合に弱い熱源を、2枚以上連続の場合は強い熱源を使用
することにより制御を容易にしようとするものである。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく従来例の
印刷装置では、印刷用紙にトナーを定着することにより
消費された熱量の補給は、定着後に検知したヒータロー
ルの温度変化の度合から判定しているため、制御が後追
いとなり定着するトナー量の大きい高密度の画図の直後
は定着不良を生じやすいという問題がある。また、印字
密度に関係なくヒータロールの表面温度を一定の温度に
制御しているため、印字密度が非常に高い場合など定着
すべきトナー量が多いため充分な熱量が供給できず定着
不良が生じるという問題がある。また、印刷用紙幅が狭
い場合、広い用紙に比べ平均的な印字密度が高くなりこ
のような問題が生じやすい。
印刷装置では、印刷用紙にトナーを定着することにより
消費された熱量の補給は、定着後に検知したヒータロー
ルの温度変化の度合から判定しているため、制御が後追
いとなり定着するトナー量の大きい高密度の画図の直後
は定着不良を生じやすいという問題がある。また、印字
密度に関係なくヒータロールの表面温度を一定の温度に
制御しているため、印字密度が非常に高い場合など定着
すべきトナー量が多いため充分な熱量が供給できず定着
不良が生じるという問題がある。また、印刷用紙幅が狭
い場合、広い用紙に比べ平均的な印字密度が高くなりこ
のような問題が生じやすい。
【0020】本発明の目的は、以上の欠点を解消して、
各種用紙サイズを使用した時も、用紙サイズに合った印
字密度を判断し、印字密度に応じてヒータロールの熱量
を調節することで定着不良を防止し、また必要最小限の
熱量で定着を行うことで消費電力を低減する印刷装置を
提供することにある。
各種用紙サイズを使用した時も、用紙サイズに合った印
字密度を判断し、印字密度に応じてヒータロールの熱量
を調節することで定着不良を防止し、また必要最小限の
熱量で定着を行うことで消費電力を低減する印刷装置を
提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明の熱ロール定着器
は、互いに圧接するヒータロール及びバックアップロー
ルを備え、その間にトナー像を乗せた用紙を通過させる
ことで加熱・加圧してトナーを用紙に定着させる熱ロー
ル定着器であって、前記ヒータロールの温度をトナー補
給量と印刷する前記用紙の幅とから印字密度を算出して
調節する制御部を備える。
は、互いに圧接するヒータロール及びバックアップロー
ルを備え、その間にトナー像を乗せた用紙を通過させる
ことで加熱・加圧してトナーを用紙に定着させる熱ロー
ル定着器であって、前記ヒータロールの温度をトナー補
給量と印刷する前記用紙の幅とから印字密度を算出して
調節する制御部を備える。
【0022】また、本発明の熱ロール定着器は、印刷枚
数を監視している印刷枚数カウント部と、トナー補給量
と印刷する用紙の幅とから前記印字密度を判定する印字
密度判定部と、前記印字密度から前記ヒータロールの温
度を制御する定着温度制御部とを有する前記制御部を備
える。
数を監視している印刷枚数カウント部と、トナー補給量
と印刷する用紙の幅とから前記印字密度を判定する印字
密度判定部と、前記印字密度から前記ヒータロールの温
度を制御する定着温度制御部とを有する前記制御部を備
える。
【0023】さらに、本発明の熱ロール定着器は、トラ
クタ部に配設され前記用紙の幅を検出する用紙サイズ検
出部の出力値を入力する用紙サイズ入力部と、前記用紙
サイズ入力部で読みとった入力値からからその用紙幅で
の基準となる標準印字密度でのトナー供給モータの駆動
間隔(または駆動時間)設定値を算出する用紙幅別基準
印字密度時トナー供給量演算部と、現像器にある前記ト
ナー供給モータの動作を監視し前記印刷枚数カウント部
とから駆動間隔(または駆動時間)を得るトナー供給モ
ータ監視部と、前記トナー供給モータ監視部で得た値と
前記用紙幅別基準印字密度時トナー供給量演算部で算出
された値とから前記印字密度を算出する印字密度演算部
と、前記印字密度演算部で算出された前記印字密度を前
記定着温度制御部に出力する印字密度出力部とを有する
前記印字密度判定部を備える。
クタ部に配設され前記用紙の幅を検出する用紙サイズ検
出部の出力値を入力する用紙サイズ入力部と、前記用紙
サイズ入力部で読みとった入力値からからその用紙幅で
の基準となる標準印字密度でのトナー供給モータの駆動
間隔(または駆動時間)設定値を算出する用紙幅別基準
印字密度時トナー供給量演算部と、現像器にある前記ト
ナー供給モータの動作を監視し前記印刷枚数カウント部
とから駆動間隔(または駆動時間)を得るトナー供給モ
ータ監視部と、前記トナー供給モータ監視部で得た値と
前記用紙幅別基準印字密度時トナー供給量演算部で算出
された値とから前記印字密度を算出する印字密度演算部
と、前記印字密度演算部で算出された前記印字密度を前
記定着温度制御部に出力する印字密度出力部とを有する
前記印字密度判定部を備える。
【0024】さらに、本発明の熱ロール定着器は、前記
印字密度判定部で算出された前記印字密度を入力する印
字密度入力部と、定着部の温度センサの読みとり値を入
力する表面温度入力部と、前記印字密度入力部の入力値
より定着熱量を算出する定着熱量算出部と、前記定着熱
量演算部で算出した値と前記表面温度入力部の入力値よ
り前記定着部のヒータ管を点灯・消灯させるヒータ管動
作命令部とから構成される前記定着温度制御部を備え
る。
印字密度判定部で算出された前記印字密度を入力する印
字密度入力部と、定着部の温度センサの読みとり値を入
力する表面温度入力部と、前記印字密度入力部の入力値
より定着熱量を算出する定着熱量算出部と、前記定着熱
量演算部で算出した値と前記表面温度入力部の入力値よ
り前記定着部のヒータ管を点灯・消灯させるヒータ管動
作命令部とから構成される前記定着温度制御部を備え
る。
【0025】さらに、本発明の印刷装置は、帯電、露
光、現像、転写手段を備え、請求項1,2,3または4
記載の前記熱ロール定着器を定着手段として備える。
光、現像、転写手段を備え、請求項1,2,3または4
記載の前記熱ロール定着器を定着手段として備える。
【0026】さらに、本発明の熱ロール定着方法は、ト
ラクタ部に用紙がセットされると、前記トラクタ部の用
紙サイズ検出部は読みとった前記用紙の用紙幅データ
(W)を制御部の印字密度判定部に出力し、印刷が開始
され、前記制御部の前記印字密度判定部では用紙幅情報
を用紙サイズ入力部が入力し、用紙幅別基準印字密度時
トナー供給量演算部でその用紙幅データ(W)での標準
印字密度時のトナー供給量(トナー供給モータの駆動間
隔頁数)である基準設定値(P0)を算出し、この基準
設定値(P0)は、15インチ幅用紙で標準である3%
の印字密度を行うと1頁あたりのトナー消費量は60m
gで3000mg消費するごとにトナー補給をするとす
ると50頁に1回トナー供給モータを駆動することにな
るので、P0=50×(15/W)で算出し、同時に現
像器にある前記トナー供給モータの駆動を監視している
トナー供給モータ監視部は、印刷枚数カウント部から実
際に動作している前記トナー供給モータの駆動間隔の印
刷頁数(P1)を得ると、前記用紙幅別基準印字密度時
トナー供給量演算部で算出された標準印字密度3%時の
前記基準設定値(P0)と比較する印字密度演算部にて
印字密度(D)を算出し、前記印字密度(D)は、D=
3×P0/P1で算出し、前記印字密度演算部で算出さ
れた前記印字密度(D)は、印字密度出力部より定着温
度制御部へ出力し、前記制御部の前記定着温度制御部で
は、前記印字密度判定部で算出され前記印字密度(D)
を印字密度入力部が入力し、入力された前記印字密度
(D)より定着熱量演算部はその印字密度(D)に必要
な熱量であるヒータロールの表面温度(Td)を算出
し、前記定着部の温度センサで読みとった表面温度
(T)を表面温度入力部は入力し、入力された前記表面
温度(T)と定着熱量演算部で算出された前記表面温度
(Td)からヒータ管動作命令部は温度センサで読みと
った前記表面温度(T)が算出された前記表面温度(T
d)になるようにヒータ管を点灯し続けるよう命令し、
前記印字密度(D)が高くなると定着のための熱量が多
く必要となるため表面温度を高くし、逆に前記印字密度
(D)が低い場合は表面温度を低くし、定着熱量演算部
では、前記表面温度(Td)を前記印字密度(D)より
Td=T0+(1−D/3)(T0は標準印字密度であ
る3%印字の時の基準表面温度)で算出することを特徴
とする。
ラクタ部に用紙がセットされると、前記トラクタ部の用
紙サイズ検出部は読みとった前記用紙の用紙幅データ
(W)を制御部の印字密度判定部に出力し、印刷が開始
され、前記制御部の前記印字密度判定部では用紙幅情報
を用紙サイズ入力部が入力し、用紙幅別基準印字密度時
トナー供給量演算部でその用紙幅データ(W)での標準
印字密度時のトナー供給量(トナー供給モータの駆動間
隔頁数)である基準設定値(P0)を算出し、この基準
設定値(P0)は、15インチ幅用紙で標準である3%
の印字密度を行うと1頁あたりのトナー消費量は60m
gで3000mg消費するごとにトナー補給をするとす
ると50頁に1回トナー供給モータを駆動することにな
るので、P0=50×(15/W)で算出し、同時に現
像器にある前記トナー供給モータの駆動を監視している
トナー供給モータ監視部は、印刷枚数カウント部から実
際に動作している前記トナー供給モータの駆動間隔の印
刷頁数(P1)を得ると、前記用紙幅別基準印字密度時
トナー供給量演算部で算出された標準印字密度3%時の
前記基準設定値(P0)と比較する印字密度演算部にて
印字密度(D)を算出し、前記印字密度(D)は、D=
3×P0/P1で算出し、前記印字密度演算部で算出さ
れた前記印字密度(D)は、印字密度出力部より定着温
度制御部へ出力し、前記制御部の前記定着温度制御部で
は、前記印字密度判定部で算出され前記印字密度(D)
を印字密度入力部が入力し、入力された前記印字密度
(D)より定着熱量演算部はその印字密度(D)に必要
な熱量であるヒータロールの表面温度(Td)を算出
し、前記定着部の温度センサで読みとった表面温度
(T)を表面温度入力部は入力し、入力された前記表面
温度(T)と定着熱量演算部で算出された前記表面温度
(Td)からヒータ管動作命令部は温度センサで読みと
った前記表面温度(T)が算出された前記表面温度(T
d)になるようにヒータ管を点灯し続けるよう命令し、
前記印字密度(D)が高くなると定着のための熱量が多
く必要となるため表面温度を高くし、逆に前記印字密度
(D)が低い場合は表面温度を低くし、定着熱量演算部
では、前記表面温度(Td)を前記印字密度(D)より
Td=T0+(1−D/3)(T0は標準印字密度であ
る3%印字の時の基準表面温度)で算出することを特徴
とする。
【0027】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【0028】図1は本発明の一実施の形態における定着
部のヒータロールの動作と温度制御の概要とを示す構成
図である。なお、連続紙を印刷媒体とする印刷装置全体
の構成,機能,動作等については図2に電子写真方式を
例として示した従来例と同様であるため、以下その説明
を省略する。
部のヒータロールの動作と温度制御の概要とを示す構成
図である。なお、連続紙を印刷媒体とする印刷装置全体
の構成,機能,動作等については図2に電子写真方式を
例として示した従来例と同様であるため、以下その説明
を省略する。
【0029】図1において、1は用紙,3はトラクタ
部、5は定着部,12はトナー,16は現像器、18は
トナー補給モータ、23はピントラクタ、24は用紙サ
イズ検出部、31はヒータロール、32はオイル含浸部
材、33は巻き取りモータ、34はオイルタンク、37
はバックアップロール、38はヒータ管、39は温度セ
ンサ、41は制御部、50は印刷枚数カウント部、60
は定着温度制御部、61は印字密度入力部、62は定着
熱量演算部、63はヒータ管動作命令部、64は表面温
度入力部、70は印字密度判定部、71は用紙サイズ入
力部、72はトナー供給モータ監視部、73は用紙別基
準印字密度時トナー供給量演算部、74は印字密度演算
部、75は印字密度出力部である。
部、5は定着部,12はトナー,16は現像器、18は
トナー補給モータ、23はピントラクタ、24は用紙サ
イズ検出部、31はヒータロール、32はオイル含浸部
材、33は巻き取りモータ、34はオイルタンク、37
はバックアップロール、38はヒータ管、39は温度セ
ンサ、41は制御部、50は印刷枚数カウント部、60
は定着温度制御部、61は印字密度入力部、62は定着
熱量演算部、63はヒータ管動作命令部、64は表面温
度入力部、70は印字密度判定部、71は用紙サイズ入
力部、72はトナー供給モータ監視部、73は用紙別基
準印字密度時トナー供給量演算部、74は印字密度演算
部、75は印字密度出力部である。
【0030】定着部5では、ヒータロール31はバック
アップロール37を圧接し、その間にトナー12像を乗
せた用紙1を通過させることで加熱・加圧してトナー1
2を用紙1に定着させる。ヒータ管38はヒータロール
31の内部に位置し、点灯・消灯することでヒータロー
ル31に熱を与えている。温度センサ39は、ヒータロ
ール31の上部に位置しヒータロール31の表面温度を
常に監視し、制御部41の定着温度制御部60に検出温
度を入力する。
アップロール37を圧接し、その間にトナー12像を乗
せた用紙1を通過させることで加熱・加圧してトナー1
2を用紙1に定着させる。ヒータ管38はヒータロール
31の内部に位置し、点灯・消灯することでヒータロー
ル31に熱を与えている。温度センサ39は、ヒータロ
ール31の上部に位置しヒータロール31の表面温度を
常に監視し、制御部41の定着温度制御部60に検出温
度を入力する。
【0031】トラクタ部3には用紙サイズ検出部24が
あり、ピントラクタ23の幅方向の移動位置から用紙サ
イズを読み取りその値を制御部41の印字密度判定部7
0に出力する。
あり、ピントラクタ23の幅方向の移動位置から用紙サ
イズを読み取りその値を制御部41の印字密度判定部7
0に出力する。
【0032】現像器16にはトナー供給モータ18があ
り、トナー供給モータ18の駆動間隔(または駆動時
間)の情報を印字密度判断部70に出力する。
り、トナー供給モータ18の駆動間隔(または駆動時
間)の情報を印字密度判断部70に出力する。
【0033】制御部41は、印刷枚数を監視している印
刷枚数カウンタ部50と印字密度判定部70と定着温度
制御部60とを有している。
刷枚数カウンタ部50と印字密度判定部70と定着温度
制御部60とを有している。
【0034】印字密度判定部70は、用紙サイズ検出部
24の出力値を入力する用紙サイズ入力部71と、用紙
サイズ入力部71で読みとった入力値からからその用紙
幅での基準となる標準印字密度でのトナー供給モータ1
8の駆動間隔(または駆動時間)設定値を算出する用紙
幅別基準印字密度時トナー供給量演算部73と、現像器
16にあるトナー供給モータ18の動作を監視し印刷枚
数カウント部50から駆動間隔(または駆動時間)を得
るトナー供給モータ監視部72と、トナー供給モータ監
視部72で得た値と用紙幅別基準印字密度時トナー供給
量演算部73で算出された値とから印字密度を算出する
印字密度演算部74と、印字密度演算部74で算出され
た印字密度を定着温度制御部60に出力する印字密度出
力部75とから構成されている。
24の出力値を入力する用紙サイズ入力部71と、用紙
サイズ入力部71で読みとった入力値からからその用紙
幅での基準となる標準印字密度でのトナー供給モータ1
8の駆動間隔(または駆動時間)設定値を算出する用紙
幅別基準印字密度時トナー供給量演算部73と、現像器
16にあるトナー供給モータ18の動作を監視し印刷枚
数カウント部50から駆動間隔(または駆動時間)を得
るトナー供給モータ監視部72と、トナー供給モータ監
視部72で得た値と用紙幅別基準印字密度時トナー供給
量演算部73で算出された値とから印字密度を算出する
印字密度演算部74と、印字密度演算部74で算出され
た印字密度を定着温度制御部60に出力する印字密度出
力部75とから構成されている。
【0035】定着温度制御部60は、印字密度判定部7
0で算出された印字密度を入力する印字密度入力部61
と、定着部5の温度センサ39の読みとり値を入力する
表面温度入力部64と、印字密度入力部61の入力値よ
り定着熱量を算出する定着熱量算出部62と、定着熱量
演算部62で算出した値と表面温度入力部64の入力値
より定着部5のヒータ管38を点灯・消灯させるヒータ
管動作命令部63とから構成されている。
0で算出された印字密度を入力する印字密度入力部61
と、定着部5の温度センサ39の読みとり値を入力する
表面温度入力部64と、印字密度入力部61の入力値よ
り定着熱量を算出する定着熱量算出部62と、定着熱量
演算部62で算出した値と表面温度入力部64の入力値
より定着部5のヒータ管38を点灯・消灯させるヒータ
管動作命令部63とから構成されている。
【0036】印刷装置に用紙1がセットされると、トラ
クタ部3の用紙サイズ検出部24は読みとった用紙1の
用紙幅データ(W)を制御部41の印字密度判定部70
に出力する。印刷が開始されると、制御部41の印字密
度判定部70では、用紙幅情報を用紙サイズ入力部71
が入力し、用紙幅別基準印字密度時トナー供給量演算部
73でその用紙幅(W)での標準印字密度時のトナー供
給量(トナー供給モータ18の駆動間隔頁数)である基
準設定値(P0)を算出する。基準設定値(P0)は、
15インチ幅用紙で標準である3%の印字密度を行うと
1頁あたりのトナー消費量は60mgで3000mg消
費するごとにトナー補給をするとすると50頁に1回ト
ナー供給モータ18を駆動することになるので、P0=
50×(15/W)で算出する。
クタ部3の用紙サイズ検出部24は読みとった用紙1の
用紙幅データ(W)を制御部41の印字密度判定部70
に出力する。印刷が開始されると、制御部41の印字密
度判定部70では、用紙幅情報を用紙サイズ入力部71
が入力し、用紙幅別基準印字密度時トナー供給量演算部
73でその用紙幅(W)での標準印字密度時のトナー供
給量(トナー供給モータ18の駆動間隔頁数)である基
準設定値(P0)を算出する。基準設定値(P0)は、
15インチ幅用紙で標準である3%の印字密度を行うと
1頁あたりのトナー消費量は60mgで3000mg消
費するごとにトナー補給をするとすると50頁に1回ト
ナー供給モータ18を駆動することになるので、P0=
50×(15/W)で算出する。
【0037】また、同時に現像器16にあるトナー供給
モータ18の駆動を監視しているトナー供給モータ監視
部72は、印刷枚数カウント部50から実際に動作して
いるトナー供給モータの駆動間隔の印刷頁数(P1)を
得ると、用紙幅別基準印字密度時トナー供給量演算部7
3で算出された標準印字密度3%時の基準設定値(P
0)と比較する印字密度演算部74にて印字密度(D)
を算出する。印字密度(D)は、D=3×P0/P1で
算出される。印字密度演算部74で算出された印字密度
(D)は、印字密度出力部75より定着温度制御部60
へ出力する。制御部41の定着温度制御部60では、印
字密度判定部70で算出され印字密度(D)を印字密度
入力部61が入力する。
モータ18の駆動を監視しているトナー供給モータ監視
部72は、印刷枚数カウント部50から実際に動作して
いるトナー供給モータの駆動間隔の印刷頁数(P1)を
得ると、用紙幅別基準印字密度時トナー供給量演算部7
3で算出された標準印字密度3%時の基準設定値(P
0)と比較する印字密度演算部74にて印字密度(D)
を算出する。印字密度(D)は、D=3×P0/P1で
算出される。印字密度演算部74で算出された印字密度
(D)は、印字密度出力部75より定着温度制御部60
へ出力する。制御部41の定着温度制御部60では、印
字密度判定部70で算出され印字密度(D)を印字密度
入力部61が入力する。
【0038】入力された印字密度(D)より定着熱量演
算部62はその印字密度(D)に必要な熱量であるヒー
タロール31の表面温度(Td)を算出する。また、定
着部5の温度センサ39で読みとった表面温度(T)を
表面温度入力部64は入力する。入力された表面温度
(T)と定着熱量演算部62で算出された表面温度(T
d)からヒータ管動作命令部63は、温度センサ39で
読みとった表面温度(T)が算出された表面温度(T
d)になるようにヒータ管38を点灯し続けるよう命令
する。印字密度(D)が高くなると定着のための熱量が
多く必要となるため表面温度を高くする。逆に印字密度
(D)が低い場合は表面温度を低くする。
算部62はその印字密度(D)に必要な熱量であるヒー
タロール31の表面温度(Td)を算出する。また、定
着部5の温度センサ39で読みとった表面温度(T)を
表面温度入力部64は入力する。入力された表面温度
(T)と定着熱量演算部62で算出された表面温度(T
d)からヒータ管動作命令部63は、温度センサ39で
読みとった表面温度(T)が算出された表面温度(T
d)になるようにヒータ管38を点灯し続けるよう命令
する。印字密度(D)が高くなると定着のための熱量が
多く必要となるため表面温度を高くする。逆に印字密度
(D)が低い場合は表面温度を低くする。
【0039】定着熱量演算部62では、表面温度(T
d)を印字密度(D)よりTd=T0+(1−D/3)
(T0は標準印字密度である3%印字の時の基準表面温
度)で算出する。
d)を印字密度(D)よりTd=T0+(1−D/3)
(T0は標準印字密度である3%印字の時の基準表面温
度)で算出する。
【0040】以上の説明においては、例として、用紙幅
サイズの情報にトラクタ部3のピントラクタ23の位置
検出で行うものとしたが、これに限られることなくスタ
ッカ部6、給紙部2でのサイズ情報や上位からの印刷デ
ータ情報を使用できる。また、印字密度の判断にトナー
供給モータ18の駆動時間で計算するものとしたが、T
Cセンサやトナーマークセンサからの入力値から計算す
ることができ、上位装置からの画像信号やスキャナで読
みとった画像信号を主走査方向、副走査方向について解
析し判断する等の方法もある。
サイズの情報にトラクタ部3のピントラクタ23の位置
検出で行うものとしたが、これに限られることなくスタ
ッカ部6、給紙部2でのサイズ情報や上位からの印刷デ
ータ情報を使用できる。また、印字密度の判断にトナー
供給モータ18の駆動時間で計算するものとしたが、T
Cセンサやトナーマークセンサからの入力値から計算す
ることができ、上位装置からの画像信号やスキャナで読
みとった画像信号を主走査方向、副走査方向について解
析し判断する等の方法もある。
【0041】上記に示したように、用紙サイズにあった
印字密度が判断でき、印字密度にあったヒータロールの
表面温度の制御を行うことができる。
印字密度が判断でき、印字密度にあったヒータロールの
表面温度の制御を行うことができる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱ロール
定着器は、使用している印刷用紙の用紙幅とトナー供給
量から印字密度を判断することにより、実際の用紙上に
形成された印字密度を判断でき、ヒータロールの表面温
度を印字密度の高低に応じた温度制御をさせることで定
着不良の発生を防ぎ、また必要最小限の熱量で定着を行
うことで消費電力の低減するという効果を得ることがで
きる。
定着器は、使用している印刷用紙の用紙幅とトナー供給
量から印字密度を判断することにより、実際の用紙上に
形成された印字密度を判断でき、ヒータロールの表面温
度を印字密度の高低に応じた温度制御をさせることで定
着不良の発生を防ぎ、また必要最小限の熱量で定着を行
うことで消費電力の低減するという効果を得ることがで
きる。
【図1】本発明の一実施の形態における定着部のヒータ
ロールの動作及び温度制御の概要を示す構成図である。
ロールの動作及び温度制御の概要を示す構成図である。
【図2】電子写真装置の基本的な構成の一例を示す模式
図である。
図である。
【図3】従来例の定着部の制御系を含めた模式図であ
る。
る。
【符号の説明】 1 用紙 2 給紙部 3 トラクタ部 4 印写部 5 定着部 6 スタッカ 11 感光ドラム 12 トナー 13 帯電器 14 レーザ発振器 15 レーザ光 16 現像器 17 TCセンサ 18 トナー供給モータ 19 トナーホッパ 20 転写器 21 クリーニングブラシ 22 イレースランプ 23 ピントラクタ 24 用紙サイズ検出部 31 ヒータロール 32 オイル含浸部材 33 巻き取りモータ 34 オイルタンク 35 冷却ブロア 36 スタッカテーブル 37 バックアップロール 38 ヒータ管 39 温度センサ 41 制御部 50 印刷枚数カウント部 60 定着温度制御部 61 印字密度入力部 62 定着熱量演算部 63 ヒータ管動作命令部 64 表面温度入力部 70 印字密度判定部 71 用紙サイズ入力部 72 トナー供給モータ監視部 73 用紙幅別基準印字密度時トナー供給量演算部 74 印字密度演算部 75 印字密度出力部
Claims (6)
- 【請求項1】 互いに圧接するヒータロール及びバック
アップロールを備え、その間にトナー像を乗せた用紙を
通過させることで加熱・加圧してトナーを用紙に定着さ
せる熱ロール定着器であって、前記ヒータロールの温度
をトナー補給量と印刷する前記用紙の幅とから印字密度
を算出して調節する制御部を備えることを特徴とする熱
ロール定着器。 - 【請求項2】 印刷枚数を監視している印刷枚数カウン
ト部と、トナー補給量と印刷する用紙の幅とから前記印
字密度を判定する印字密度判定部と、前記印字密度から
前記ヒータロールの温度を制御する定着温度制御部とを
有する前記制御部を備えることを特徴とする請求項1記
載の熱ロール定着器。 - 【請求項3】 トラクタ部に配設され前記用紙の幅を検
出する用紙サイズ検出部の出力値を入力する用紙サイズ
入力部と、前記用紙サイズ入力部で読みとった入力値か
らからその用紙幅での基準となる標準印字密度でのトナ
ー供給モータの駆動間隔(または駆動時間)設定値を算
出する用紙幅別基準印字密度時トナー供給量演算部と、
現像器にある前記トナー供給モータの動作を監視し前記
印刷枚数カウント部とから駆動間隔(または駆動時間)
を得るトナー供給モータ監視部と、前記トナー供給モー
タ監視部で得た値と前記用紙幅別基準印字密度時トナー
供給量演算部で算出された値とから前記印字密度を算出
する印字密度演算部と、前記印字密度演算部で算出され
た前記印字密度を前記定着温度制御部に出力する印字密
度出力部とを有する前記印字密度判定部を備えることを
特徴とする請求項2記載の熱ロール定着器。 - 【請求項4】 前記印字密度判定部で算出された前記印
字密度を入力する印字密度入力部と、定着部の温度セン
サの読みとり値を入力する表面温度入力部と、前記印字
密度入力部の入力値より定着熱量を算出する定着熱量算
出部と、前記定着熱量演算部で算出した値と前記表面温
度入力部の入力値より前記定着部のヒータ管を点灯・消
灯させるヒータ管動作命令部とから構成される前記定着
温度制御部を備えることを特徴とする請求項2記載の熱
ロール定着器。 - 【請求項5】 帯電、露光、現像、転写手段を備え、請
求項1,2,3または4記載の前記熱ロール定着器を定
着手段として備えることを特徴とする印刷装置。 - 【請求項6】 トラクタ部に用紙がセットされると、前
記トラクタ部の用紙サイズ検出部は読みとった前記用紙
の用紙幅データ(W)を制御部の印字密度判定部に出力
し、印刷が開始され、前記制御部の前記印字密度判定部
では用紙幅情報を用紙サイズ入力部が入力し、用紙幅別
基準印字密度時トナー供給量演算部でその用紙幅データ
(W)での標準印字密度時のトナー供給量(トナー供給
モータの駆動間隔頁数)である基準設定値(P0)を算
出し、この基準設定値(P0)は、15インチ幅用紙で
標準である3%の印字密度を行うと1頁あたりのトナー
消費量は60mgで3000mg消費するごとにトナー
補給をするとすると50頁に1回トナー供給モータを駆
動することになるので、P0=50×(15/W)で算
出し、同時に現像器にある前記トナー供給モータの駆動
を監視しているトナー供給モータ監視部は、印刷枚数カ
ウント部から実際に動作している前記トナー供給モータ
の駆動間隔の印刷頁数(P1)を得ると、前記用紙幅別
基準印字密度時トナー供給量演算部で算出された標準印
字密度3%時の前記基準設定値(P0)と比較する印字
密度演算部にて印字密度(D)を算出し、前記印字密度
(D)は、D=3×P0/P1で算出し、前記印字密度
演算部で算出された前記印字密度(D)は、印字密度出
力部より定着温度制御部へ出力し、前記制御部の前記定
着温度制御部では、前記印字密度判定部で算出され前記
印字密度(D)を印字密度入力部が入力し、入力された
前記印字密度(D)より定着熱量演算部はその印字密度
(D)に必要な熱量であるヒータロールの表面温度(T
d)を算出し、前記定着部の温度センサで読みとった表
面温度(T)を表面温度入力部は入力し、入力された前
記表面温度(T)と定着熱量演算部で算出された前記表
面温度(Td)からヒータ管動作命令部は温度センサで
読みとった前記表面温度(T)が算出された前記表面温
度(Td)になるようにヒータ管を点灯し続けるよう命
令し、前記印字密度(D)が高くなると定着のための熱
量が多く必要となるため表面温度を高くし、逆に前記印
字密度(D)が低い場合は表面温度を低くし、定着熱量
演算部では、前記表面温度(Td)を前記印字密度
(D)よりTd=T0+(1−D/3)(T0は標準印
字密度である3%印字の時の基準表面温度)で算出す
る、ことを特徴とする熱ロール定着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014304A JPH11212394A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 熱ロール定着器及びそれを使用する印刷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014304A JPH11212394A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 熱ロール定着器及びそれを使用する印刷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11212394A true JPH11212394A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11857373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10014304A Pending JPH11212394A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 熱ロール定着器及びそれを使用する印刷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11212394A (ja) |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP10014304A patent/JPH11212394A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000509 |