(57)【要約】【課題】リップルを小さく抑えることができ、トナー画像の定着性にムラが生じてしまうことを防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】ヒータ４６のＯＮ動作が所定時間（Ｔ時間）以上続く場合には、温度センサ４４の検知結果にかかわらず、ヒータ４６がプリンタコントローラ３４により極めて短い時間（ｔ時間）だけＯＦＦ動作される。一方、ヒータ４６のＯＦＦ動作が所定時間（Ｔ時間）以上続く場合には、温度センサ４４の検知結果にかかわらず、ヒータ４６がプリンタコントローラ３４により極めて短い時間（ｔ時間）だけＯＮ動作される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に転写されたトナー画像を加熱し定着させる定着手段と、前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、ＯＮ／ＯＦＦ動作により前記定着手段を加熱し又は加熱を停止する加熱手段と、前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記加熱手段の前記ＯＮ動作が所定時間以上続く場合に、前記温度検知手段の検知結果にかかわらず前記加熱手段を前記ＯＦＦ動作させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
用紙に転写されたトナー画像を加熱し定着させる定着手段と、前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、ＯＮ／ＯＦＦ動作により前記定着手段を加熱し又は加熱を停止する加熱手段と、前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記加熱手段の前記ＯＦＦ動作が所定時間以上続く場合に、前記温度検知手段の検知結果にかかわらず前記加熱手段を前記ＯＮ動作させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、特に定着器としてヒータを内蔵した加熱ローラを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、印字動作中、サーミスタにより検出された加熱ローラの表面温度が所定の閾値（定着温度）よりも低い場合に加熱ローラに内蔵されたハロゲンランプに電力を供給して加熱ローラの表面温度を加熱し、サーミスタにより検出された加熱ローラの表面温度が所定の閾値（定着温度）よりも高い場合にハロゲンランプへの電力供給を停止する、いわゆるＯＮ／ＯＦＦ制御を行っていた。
【特許文献１】特開平７−２８１５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記した従来のＯＮ／ＯＦＦ制御では、応答遅れがあるために加熱ローラの表面温度の検出値にリップル（閾値（定着温度）と実際の加熱ローラの表面温度との差）が生じていた。特に、リップルは、加熱ローラ表面の温度立ち上がりを速くするために加熱ローラの肉厚が薄くなってきている状況下においては、さらに大きくなる傾向がある。そして、リップルが大きくなると、用紙上に転写されたトナー画像の定着性にムラが出るなどの不具合が生じることが、発明者による実験によっても確認されている。
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、リップルを小さく抑えることができ、トナー画像の定着性にムラが生じてしまうことを防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、用紙に転写されたトナー画像を加熱し定着させる定着手段と、前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、ＯＮ／ＯＦＦ動作により前記定着手段を加熱し又は加熱を停止する加熱手段と、前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記加熱手段の前記ＯＮ動作が所定時間以上続く場合に、前記温度検知手段の検知結果にかかわらず前記加熱手段を前記ＯＦＦ動作させることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、用紙に転写されたトナー画像を加熱し定着させる定着手段と、前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、ＯＮ／ＯＦＦ動作により前記定着手段を加熱し又は加熱を停止する加熱手段と、前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記加熱手段の前記ＯＦＦ動作が所定時間以上続く場合に、前記温度検知手段の検知結果にかかわらず前記加熱手段を前記ＯＮ動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、用紙上に転写されたトナー画像は、定着手段により加熱され用紙上に定着される。定着手段の温度は温度検知手段により検知され、この検知結果に基づいて制御手段により加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ動作が制御される。加熱手段がＯＮ動作されると、定着手段が加熱されて温度が高くなり、加熱手段がＯＦＦ動作されると、定着手段への加熱が停止されて温度が低くなる。
【０００８】
ここで、加熱手段のＯＮ動作が所定時間以上続く場合には、温度検知手段の検知結果にかかわらず、加熱手段が制御手段によりＯＦＦ動作される。そして、加熱手段がＯＦＦ動作されると、定着手段の加熱が停止されて温度が低くなる。
【０００９】
このように、温度検知手段の検知結果に基づくＯＮ／ＯＦＦ動作の制御では応答性の遅れが原因となって、定着手段の表面温度に対する温度検知手段の検知結果にリップル（閾値（定着温度）と実際の加熱ローラの表面温度との差）が生じる場合でも、加熱手段のＯＮ動作の時間だけで判断して、加熱手段のＯＮ動作が所定時間以上続く場合には加熱手段がＯＦＦ動作されることにより、定着手段の温度が必要温度（定着温度）よりも大幅に上がることを防止できる。この結果、リップルを小さく抑えることができ、トナー画像の定着ムラが発生することを防止できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、用紙上に転写されたトナー画像は、定着手段により加熱され用紙上に定着される。定着手段の温度は温度検知手段により検知され、この検知結果に基づいて制御手段により加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ動作が制御される。加熱手段がＯＮ動作されると、定着手段が加熱されて温度が高くなり、加熱手段がＯＦＦ動作されると、定着手段への加熱が停止されて温度が低くなる。
【００１１】
ここで、加熱手段のＯＦＦ動作が所定時間以上続く場合には、温度検知手段の検知結果にかかわらず、加熱手段が制御手段によりＯＮ動作される。そして、加熱手段がＯＮ動作されると、定着手段が加熱されて温度が高くなる。
【００１２】
このように、温度検知手段の検知結果に基づくＯＮ／ＯＦＦ動作の制御では応答性の遅れが原因となって、定着手段の表面温度に対する温度検知手段の検知結果にリップル（閾値（定着温度）と実際の加熱ローラの表面温度との差）が生じる場合でも、加熱手段のＯＦＦ動作の時間だけで判断して、加熱手段のＯＦＦ動作が所定時間以上続く場合には加熱手段がＯＮ動作されることにより、定着手段の温度が必要温度（定着温度）よりも大幅に下がることを防止できる。この結果、リップルを小さく抑えることができ、トナー画像の定着ムラが発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、この画像形成装置１０は、ファクシミリ機能とコピー機能を備えたいわゆる複合機として構成したもので、ＭＰＵ１２、ＮＣＵ（網制御回路：Network Control Unit）１４、ＭＯＤＥＭ１６、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ２０、画像メモリ（ＤＲＡＭ）２２、ＣＯＤＥＣ（符号化・復号器：Coder
and Decoder ）２４、操作部２６、スキャナ２８、パーソナルコンピュータ３０が接続されたプリンタＩ／Ｆ３２を備えている。
【００１５】
ＭＰＵ１２は、この装置を構成する各部を制御する。ＮＣＵ１４は、電話回線網（ＰＳＴＮ）との接続を制御し、受信原稿のデータを受信するとともに、相手先の電話番号（ＦＡＸ番号を含む）に対応したダイヤル信号を送出する機能及び着信を検出するための機能を備えている。ＭＯＤＥＭ１６は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ．３０に従ったファクシミリ伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７、Ｖ．２７ｔｅｒ、Ｖ．２９等に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。或いは、これらに加えてＶ．３４に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。
【００１６】
ＲＯＭ１８は、この装置を制御するためのプログラムを記憶する。ＲＡＭ２０は、データ等を一時的に記憶する。画像メモリ２２は、受信データやスキャナ２８で読み取った画データを一時的に記憶する。ＣＯＤＥＣ２４は、読み取った画データを送信するためにＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）し、受信画データを復号（デコード）する。操作部２６は、ユーザがＦＡＸ送信・受信、プリント等の指示をするためのものである。スキャナ２８は、ＦＡＸ送信するときに原稿の画データを読み取る。
【００１７】
この装置のプリンタは、プリンタ各部を制御するプリンタコントローラ３４を備える。また、プリンタコントローラ３４は、ＲＡＭ３６を内蔵している。本実施形態では、プリンタコントローラ３４は、ＲＡＭ３６に記憶された所定のプログラムに基づいて加熱ローラ６８のヒータ４６を温度制御する。
【００１８】
具体的には、ＲＡＭ３６には、後述の温度センサ４４の検知結果（検知温度）に基づいてヒータ４６のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御するプログラムが記憶されている。すなわち、印字動作中、温度センサ４４により検出された加熱ローラ６８の表面温度が所定の閾値（定着温度）よりも低い場合に加熱ローラ６８に内蔵されたヒータ４６に電力を供給して加熱ローラ６８の表面温度を加熱し、温度センサ４４により検出された加熱ローラ６８の表面温度が所定の閾値（定着温度）よりも高い場合にヒータ４６への電力供給を停止する、ヒータ４６のＯＮ／ＯＦＦ動作に関するプログラムが記憶されている。
【００１９】
また、ＲＡＭ３６には、ヒータ４６のＯＮ動作が所定時間以上続く場合に、温度センサ４４の検知結果（検知温度）にかかわらずヒータ４６への加熱を停止させるＯＦＦ動作を極めて短い時間だけ実現するためのプログラムが記憶されている。また、ＲＡＭ３６には、ヒータ４６のＯＦＦ動作が所定時間以上続く場合に、温度センサ４４の検知結果（検知温度）にかかわらずヒータ４６への加熱を停止させるＯＮ動作を極めて短い時間だけ実現するためのプログラムが記憶されている。
【００２０】
このように、画像形成装置１０では、温度センサ４４による加熱ローラ６８の表面温度の検知結果に基づくヒータ４６のＯＮ／ＯＦＦ動作制御と、温度センサ４４による加熱ローラ６８の表面温度の検知結果にかかわらず、ヒータ４６のＯＮ／ＯＦＦ動作が所定時間以上続くか否かに基づくヒータ４６のＯＮ／ＯＦＦ動作制御の２つの制御が実現されることになる。
【００２１】
プリンタ内部には、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラム４２が配置され、感光ドラム４２は、駆動源（図示せず）により回転される。この感光ドラム４２の周囲には、ブラシローラ式の帯電器として帯電ブラシ５２が配置され、この帯電ブラシ５２には帯電バイアス印加回路５４により所定のバイアス電圧が印加される。バイアス電圧が印加された帯電ブラシ５２は、回転しながら感光ドラム４２の外周面を約−７５０Ｖに一様に帯電させる。
【００２２】
感光ドラム４２の周囲に配置された露光部としてのＬＥＤプリントヘッド５０は、多数のＬＥＤを並設してなり、入力された画情報に基づき感光ドラム４２の外周面に光を照射し、外周面に画情報に対応する静電潜像を形成する。なお、ＬＥＤプリントヘッド５０の出力は、プリンタコントローラ３４により制御される。
【００２３】
また、感光ドラム４２の周囲に配置された現像器は、供給ローラ５８、現像ローラ４８、ブレード６０及び現像器バイアス印加回路６２等により構成される。供給ローラ５８は、トナーを入れたトナーケース（図示せず）からトナーを帯電させつつ現像ローラ４８に供給するもので、この供給ローラ５８には現像器バイアス印加回路６２により所定のバイアス電圧（−３００Ｖ〜−７００Ｖ、好ましくは約−５００Ｖ）が印加される。この供給ローラ５８と感光ドラム４２に接触して配置された現像ローラ４８には、現像器バイアス印加回路６２により所定のバイアス電圧（−３００Ｖ〜−４００Ｖ、好ましくは−３５０Ｖ）が印加される。なお、現像器バイアス印加回路６２は、プリンタコントローラ３４により制御される。
【００２４】
ブレード６０は、現像ローラ４８の外周面に弾性的に接触し、現像ローラ４８の外周面に付着したトナーの層厚を均一にするもので、このブレード６０には現像器バイアス印加回路６２により所定のバイアス電圧（−３００Ｖ〜−７００Ｖ、好ましくは約−４００Ｖ）が印加される。
【００２５】
さらに、感光ドラム４２の周囲に配置された転写器としての転写ローラ４０は、用紙搬送経路を挟んで感光ドラム４２の外周面と接触するように配置され、駆動源（図示せず）により回転される。この転写ローラ４０には転写バイアス印加回路３８により所定のバイアス電圧（転写バイアス）が印加される。転写ローラ４０にバイアス電圧が印加されると、転写ローラ４０には流入電流が流れるが、転写ローラ４０の流入電流は電流検出部６６により検出され、この検出された電流値がプリンタコントローラ３４のＲＡＭ３６に保存される。なお、転写バイアス印加回路３８は、プリンタコントローラ３４により制御される。
【００２６】
用紙搬送経路の用紙送り出し側に配置された定着器は、ハロゲンランプ等のヒータ４６を有する加熱ローラ６８、ヒータ駆動回路７０及びプレスローラ７２等で構成される。加熱ローラ６８のヒータ４６は、プリンタコントローラ３４に制御されたヒータ駆動回路７０によって所定の温度に加熱される。加熱ローラ６８とプレスローラ７２は、転写ローラ４０による転写後の用紙を加熱圧接することにより、用紙上のトナー画像を定着させる。
【００２７】
この画像形成装置１０には、感光ドラム４２の周囲にメモリ除去ブラシ７４が配置されている。このメモリ除去ブラシ７４は、転写後にも感光ドラム４２の外周面に画像の輪郭に沿って残るトナー画像（メモリ画像）を除去するためのもので、メモリ除去ブラシ７４にはメモリ除去ブラシ電圧印加回路７６により所定のバイアス電圧が印加される。
【００２８】
また、この画像形成装置１０には、加熱ローラ６８の表面温度を検知する温度センサ４４が配置されている。温度センサ４４による検知結果は、プリンタコントローラ３４に出力することができるようになっている。なお、温度センサ４４として、加熱ローラ６８の外周面に接触したサーミスタが好ましい。
【００２９】
また、感光ドラム４２の用紙搬送方向上流側には、用紙を検知するためのＰＳＳ（用紙検知センサ）７８が配置されている。このＰＳＳ７８の検知結果は、プリンタコントローラ３４に出力される。搬送されてくる用紙は、このＰＳＳ７８に検知され、この検知結果をトリガーとして、用紙搬送方向下流において用紙への画像形成が実現される。
【００３０】
さらに、画像形成装置１０には、給紙ローラ８０が設けられている。この給紙ローラ８０は、図示しない給紙カセットに収納された用紙を、順次、用紙搬送路（図示省略）に供給するためのものである。この給紙ローラ８０には、駆動源としてのモータ８２がクラッチ８４を介して接続されている。給紙ローラ８０がクラッチ８４を介してモータ８２と接続されている状態では、モータ８２の駆動力が給紙ローラ８０に伝達され、給紙ローラ８０が回転する。
【００３１】
上記のように構成された画像形成装置において、プリント動作は周知であるが、概説すると、帯電ブラシ５２により感光ドラム４２が約−７５０Ｖに一様に帯電され、その感光ドラム４２にＬＥＤプリントヘッド５０により画情報に対応する静電潜像が形成され、現像ローラ４８により感光ドラム４２上の静電潜像にトナーが吸着されて、感光ドラム４２上にトナー画像が形成される。そして、転写ローラ４０により感光ドラム４２上のトナー画像が用紙に転写される。転写後は、加熱ローラ６８とプレスローラ７２により用紙が加熱・加圧され、用紙にトナー画像が永久像として定着される。
【００３２】
次に、本実施形態の画像形成装置１０の作用について説明する。
【００３３】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、用紙上に転写されたトナー画像は、加熱ローラ６８により加熱され用紙上に定着される。加熱ローラ６８の温度は温度センサ４４により検知され、この検知結果に基づいてプリンタコントローラ３４によりヒータ４６のＯＮ／ＯＦＦ動作が制御される。ヒータ４６がＯＮ動作されると、加熱ローラ６８が加熱されて温度が高くなり、ヒータ４６がＯＦＦ動作されると、加熱ローラ６８への加熱が停止されて温度が低くなる。
【００３４】
ここで、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ヒータ４６のＯＮ動作が所定時間（Ｔ時間）以上続く場合には、温度センサ４４の検知結果にかかわらず、ヒータ４６がプリンタコントローラ３４により極めて短い時間（ｔ時間）だけＯＦＦ動作される。そして、ヒータ４６がＯＦＦ動作されると、加熱ローラ６８への加熱が停止されて温度が低くなる。
【００３５】
一方、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ヒータ４６のＯＦＦ動作が所定時間（Ｔ時間）以上続く場合には、温度センサ４４の検知結果にかかわらず、ヒータ４６がプリンタコントローラ３４により極めて短い時間（ｔ時間）だけＯＮ動作される。そして、ヒータ４６がＯＮ動作されると、加熱ローラ６８が加熱されて温度が高くなる。
【００３６】
すなわち、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、従来の画像形成装置では、サーミスタにより検出された加熱ローラの表面温度が所定の閾値（定着温度）よりも低い場合に加熱ローラに内蔵されたハロゲンランプに電力を供給して加熱ローラの表面温度を加熱し、サーミスタにより検出された加熱ローラの表面温度が所定の閾値（定着温度）よりも高い場合にハロゲンランプへの電力供給を停止する、いわゆるＯＮ／ＯＦＦ制御を行っていた。上記した従来のＯＮ／ＯＦＦ制御では、応答遅れがあるために加熱ローラの表面温度の検出値にリップル（図３（Ａ）のＭ参照、閾値（定着温度）と実際の加熱ローラの表面温度との差）が生じていた。特に、リップルは、加熱ローラ表面の温度立ち上がりを速くするために加熱ローラの肉厚が薄くなってきている状況下においては、さらに大きくなる傾向がある。そして、リップルが大きくなると、用紙上に転写されたトナー画像の定着性にムラが出るなどの不具合が生じることが、発明者による実験によっても確認されている。
【００３７】
そこで、上述したように、温度センサ４４の検知結果に基づくＯＮ／ＯＦＦ動作の制御では応答性の遅れが原因となって、加熱ローラ６８の表面温度に対する温度センサ４４の検知結果にリップル（閾値（定着温度）と実際の加熱ローラ６８の表面温度との差）が生じる場合でも、ヒータ４６のＯＮ／ＯＦＦ動作の時間だけで判断して、ヒータ４６のＯＮ／ＯＦＦ動作が所定時間（Ｔ時間）以上続く場合にはヒータ４６がＯＦＦ／ＯＮ動作されることにより、加熱ローラ６８の温度が必要温度（定着温度）よりも大幅に上がる（下がる）ことを防止できる。この結果、リップルＭを小さく抑えることができ、トナー画像の定着ムラが発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る画像形成装置を構成する定着手段（加熱ローラ）の表面温度のトナー画像を定着するときの定着温度に対する変化を示した図であり、（Ｂ）は加熱手段（ヒータ）のＯＮ／ＯＦＦ動作のタイミングを示す図である。
【図３】（Ａ）は従来技術の画像形成装置を構成する定着手段（加熱ローラ）の表面温度のトナー画像を定着するときの定着温度に対する変化を示した図であり、（Ｂ）は加熱手段（ヒータ）のＯＮ／ＯＦＦ動作のタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０        画像形成装置
３４        プリンタコントローラ（制御手段）
４４        温度センサ（温度検知手段）
４６        ヒータ（加熱手段）
６８        加熱ローラ（定着手段）
【図１】
2008102447.tif 000003
【図２】
2008102447.tif 000004
【図３】
2008102447.tif 000005