(57)【要約】【課題】フリッカーを減少させる。オフセットをおさえる。【解決手段】ランプとヒータの２系統共に位相制御を行う装置で、ランプの点弧タイミングがヒータの点弧タイミングよりも先行した場合は、ヒータを駆動させない。【選択図】　　　　図１
2004061642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿から照明手段と光学系を用いて得た画像光を感光体上に照射し、前記画像光と高圧手段から静電画像を前記感光体上に形成し、さらに現像器を用いて現像材にて前記静電画像を顕示化し転写用紙に前記顕示化された画像を形成している現像材を転写手段にて転写した後、転写紙に熱を加えて現像材を転写紙に熱定着し原稿画像を複写する画像形成装置で、かつ前記照明手段及び定着手段に電源を供給する照明駆動手段と定着駆動手段の電源制御としてともに位相制御を用いている画像形成装置において
前記定着手段に供給する位相角での点孤タイミングが、前記照明手段に供給する点孤タイミングよりも先行している場合は前記定着手段を点孤させないロジック回路を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
原稿から照明手段と光学系を用いて得た画像光を感光体上に照射し、前記画像光と高圧手段から静電画像を前記感光体上に形成し、さらに現像器を用いて現像材にて前記静電画像を顕示化し転写用紙に前記顕示化された画像を形成している現像材を転写手段にて転写した後、転写紙に熱を加えて現像材を転写紙に熱定着し原稿画像を複写する画像形成装置で、かつ前記照明手段及び定着手段に電源を供給する照明駆動手段と定着駆動手段の電源制御としてともに位相制御を用いている画像形成装置において
前記定着手段に供給する位相角での点孤タイミングが、前記照明手段に供給する点孤タイミングよりも先行している場合は前記定着手段を点孤させない制御を行う制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、照明手段と定着手段への電源供給の制御方式として、共に位相制御を用いている駆動手段へのオンタイミング制御、特に定着駆動手段へのオンタイミング制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置では、電源供給制御として商用電源（ＡＣ電圧）を使用した位相制御を用いる方式の画像形成装置は、主に照明系に用いられ、定着器における定着制御では、ゼロクロスのタイミングで、定着器の温度情報からオン／オフを決定する制御を行っていた。
【０００３】
近年定着手段に位相制御を用いる画像形成装置が現れ、照明手段と定着手段共に位相制御を用い、照明系の位相角の点孤タイミングが、定着系の位相角の点孤タイミングよりも先行する制御となる画像形成装置が登場した。前記画像形成装置において、定着手段の点孤タイミングより照明手段の点孤タイミングが先行する場合、照明手段の位相点孤タイミングで定着手段も同時に点孤させる制御はすでに先願されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の様に照明系と定着系の二つの位相制御を行う画像形成装置において、照明手段の点灯後に定着手段を駆動すると、照明手段でフリッカー現象（光源のちらつき）を引き起こす。また照明系の点孤タイミングが定着系よりも先行した時点で同時に照明系と定着系の二つを駆動する制御方法は、定着系の目標ワット数よりも大きくなり定着温度が高くなる。そのため画像形成動作の速さや定着器の大小による定着器の熱容量差、特に定着器の熱容量が小さいと、この影響により定着温度が高めになってしまうことがあり、それがオフセット等の現象を引き起こし用紙の裏汚れが起きる場合があった。
【０００５】
上記で述べた問題を解決するため、定着と照明の点灯させる位相角を決定し、通電を開始させる各々の制御信号を出力する制御手段にて、定着と照明のどちらが先に点孤タイミングが来たかを判断させ、照明手段の方が早い点孤タイミングであれば点孤させない制御を行う、もしくは早く来た場合は定着手段を点呼させないようにロジック回路を組み込むことで、照明系の点孤タイミングが定着系の点孤タイミングよりも先行していれば定着駆動手段を通電させない作用を施すことにより、定着温度が目標定着温度よりも高い状態が続きオフセット現象を引き起こすという問題を解決する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できた。
【０００７】
（１）原稿から照明手段と光学系を用いて得た画像光を感光体上に照射し、前記画像光と高圧手段から静電画像を前記感光体上に形成し、さらに現像器を用いて現像材にて前記静電画像を顕示化し転写用紙に前記顕示化された画像を形成している現像材を転写手段にて転写した後、転写紙に熱を加えて現像材を転写紙に熱定着し原稿画像を複写する画像形成装置で、かつ前記照明手段及び定着手段に電源を供給する照明駆動手段と定着駆動手段の電源制御としてともに位相制御を用いている画像形成装置において
前記定着手段に供給する位相角での点孤タイミングが、前記照明手段に供給する点孤タイミングよりも先行している場合は前記定着手段を点孤させないロジック回路を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【０００８】
（２）原稿から照明手段と光学系を用いて得た画像光を感光体上に照射し、前記画像光と高圧手段から静電画像を前記感光体上に形成し、さらに現像器を用いて現像材にて前記静電画像を顕示化し転写用紙に前記顕示化された画像を形成している現像材を転写手段にて転写した後、転写紙に熱を加えて現像材を転写紙に熱定着し原稿画像を複写する画像形成装置で、かつ前記照明手段及び定着手段に電源を供給する照明駆動手段と定着駆動手段の電源制御としてともに位相制御を用いている画像形成装置において
前記定着手段に供給する位相角での点孤タイミングが、前記照明手段に供給する点孤タイミングよりも先行している場合は前記定着手段を点孤させない制御を行う制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図３が、照明手段や定着手段にそれぞれ用いられるランプやヒーターに対して位相制御を行うためのブロック説明図で、ＡＣはコンセントから得られる交流電源である。周知のように日本国内では１００Ｖで、５０または６０Ｈｚの周波数が一般家庭用の電源となる。
【００１０】
Ｑ１は駆動手段であり、電源を供給するか否かを、制御信号の状態によって導通状態になったり、電源がゼロボルトとなるタイミング（ゼロクロス）時に非導通状態になるトライアックである。通常駆動手段として、トライアック等で代表される半導体スイッチが用いられることが多い。また、周知のように通常、制御手段１が出力する制御信号とＡＣ電源とは、フォトトライアックまたはフォト力プラーを用いて、ＡＣ電源側とは絶縁している。
【００１１】
目的と制御内容は、装置内部で交流電源をランプまたはヒーターに半導体スイッチＱ１を介して印加することで、照明手段を一定電圧で点灯又は定着手段を一定の定着温度になるように位相制御することである。
【００１２】
図２が、従来構成の照明手段と定着手段の制御構成図である。１が画像形成装置内にある各手段を制御し画像形成動作を実現させる制御手段である。通常マイクロコンピューターで代表されるＩＣ等で構成されることが多い。
【００１３】
４が原稿画像を得るための照明手段であり、代表的な光源として、ハロゲンランプまたは蛍光灯で構成される。本実施例としては、ハロゲンランプを用い、位相制御を行う。
【００１４】
また定着手段５は、代表的な熱源として、ハロゲンヒーターまたはセラミックヒーターが用いられる。本実施例としては、セラミックヒーターを用い、セラミックヒーターに設けられたサーミスタにより、定着部の温度を検出しその情報から位相角を計算もしくはテーブルを参照して制御手段１が決定した位相角で定着駆動手段３（スイッチ素子）を導通させることで、電力制御を行い定着温度の温度制御を行う。
【００１５】
上記で説明した図２の従来例でこの２つの位相制御を行う場合、照明手段４で求める光量は読み始めから読み終わりの１スキャンが終了するまで、通常一定光量が要求されるため、位相角すなわち点孤タイミングは一定となることが多い。
【００１６】
一方、定着手段５の温度制御は、定着手段５自体が冷えているような場合と、転写紙が定着手段５に通紙されて熱定着を実行する時には大きな電力を加え大きな熱量を発生させる必要がある。そのため通常は照明手段４の点孤タイミングに比べ先行して通電される位相制御が行われている。ただし、転写紙が定着手段５から抜け出て熱が奪われなくなった様な場合、定着手段５の温度は目標温度より高くなる場合がある。この時は、先に述べたのとは逆に定着手段５で発生させる熱を抑えるため、点孤タイミングが照明手段４より遅れて定着駆動手段３を導通させることがある。この時、照明手段４が点灯している状態で、さらに定着手段５に電流が流れることになる。
【００１７】
通常定着手段５の方がインピーダンスが低いため、定着手段５に大電流が流れる。この瞬間、照明手段４と定着手段５の両方に電源を供給する装置内のＡＣ電圧が電圧降下を起こすため、照明手段４への供給電圧が降下するため結果的に光量が瞬間的に下がる。この時、光量が揺らぐ現象（フリッカー）を引き起こしてしまう。使用者が、厚での本を複写するために、たまたま圧板を開けて画像形成動作を行っていると、照明手段４がフリッカーを引き起こした状態時に装置本体近傍の人の視界に飛び込むと、不快感を感じることがある。また、フリッカー自体が得ようとする画像に悪影響することがある。
【００１８】
上記のフリッカーを抑えるためＧのＯＲゲートが設けられている。即ち、前記点孤タイミングの時、定着駆動手段３と照明手段４を同時に通電させることで、前記フリッカー現象を防ぐことができる。
【００１９】
ただし定着手段５に目標以上の電力を加えてしまうことになる。そのため、定着温度が目標温度より高い状態が続くことによりとオフセットと呼ばれる現象を引き起こすため、用紙の裏汚れが起きることがある。
【００２０】
図１が、本発明の実施例である制御ブロック図の説明図である。
【００２１】
１が画像形成装置本体はもとより各手段を制御し、画像形成動作及び本発明の制御を行う制御手段で、本実施例ではマイクロコンピューターを用いている。
【００２２】
４は原稿画像をレンズやミラー等を用いた光学系によって得るための光源となる照明手段である。本実施例ではハロゲンランプを使用している。２は照明手段４に制御手段１からの出力される制御信号により、位相制御を行い一定光量を得るための照明駆動手段である。本実施例ではフォトトライアック及びトライアックの半導体スイッチ素子で構成され、動作としては制御信号ＬＡＭＰが“Ｌ→Ｈ”への変化時から導通状態になり照明手段４に電圧を印加し、いったん導通状態になった時、制御信号ＬＡＭＰが“Ｈ→Ｌ”になっても導通状態を継続し、交流電圧のゼロクロス時に導通状態から非導通状態になる。７が、ＡＣ電源のゼロクロスを検知するゼロクロス検知手段である。このゼロクロス検知手段のゼロクロス信号ＺＣは、前記制御手段と６のロジック回路手段へ出力される。この２つの回路の詳細な説明は後で述べることにし、ここでは紹介程度ですますことにする。
【００２３】
本実施例では、制御手段１でＡＣ電源の電圧の入力電圧情報とゼロクロス信号をモニターし、位相角に反映させて駆動信号を出力している。基本的に制御内容は、照明手段４に一定の実効値電圧となる位相角で照明駆動手段２を駆動させることで、照明手段４から得る光量を一定にしていることである。本制御は本実施例とあまり関連がないので、これ以上の説明は割愛する。
【００２４】
定着手段５は、未定着の転写紙上の現像材を熱の作用と圧力により転写紙に定着させるための手段で、実施例の熱源としてはセラミックヒーターを用いている。当然温度の制御を行うため、セラミックヒーターには温度モニター用のサーミスタ等が搭載されており、その情報は制御手段１へ伝えられ、それらの情報とＡＣ電源の入力電圧、ゼロクロス情報とから、ヒーターヘの目標電力を算出しそれに見合った位相角において、制御手段１から制御信号ＨＥＡＴＥＲが出力されている。しかしこれらの制御も、制御自体として必要であるが、本発明内容とはあまり関連が無いのでこれ以上の説明は割愛する。
【００２５】
定着駆動手段３は、上記の説明の照明駆動手段２と同じく、フォトトライアックやトライアックによって構成される。従来実施例と異なる点は、ロジック回路手段６を介してＨ−ＯＵＴ信号を入力していることである。Ｈ−ＯＵＴ信号の変化による定着手段５への電源印加の状態は、照明駆動手段２の説明と同じである。ただＨ−ＯＵＴ信号は、照明制御信号と定着制御信号と点孤タイミングのチェックを行っているため、照明手段４が先に点孤タイミングした場合のみの点孤タイミングで定着手段５を点孤させるため、必ず照明手段４が先に点孤して後から定着手段５が点孤する。従って、照明手段４の点灯後に定着手段５が点孤する事によるフリッカーを防ぐことができる。また、このことで定着温度が目標の温度より上回ることもなくなる。以下、ロジック回路手段６部の詳細な説明を図４と図５と図６を用いて行う。
【００２６】
図４が、ゼロクロス検知回路の詳細である。ＡＣ１とＡＣ２にホットとニュートラルをつなげることにより、交流電圧がダイオードブリッジにより全波整流されフォトカプラにより図６のタイミングチャートのＺＣ信号で表されるような信号として得られる。周波数は交流の持つ周波数であることは言うまでもない日本国内では５０Ｈｚまたは６０Ｈｚである。
【００２７】
図５はロジック回路手段の詳細な回路図で、制御手段１から出力されるＬＡＭＰ信号及びＨＥＡＴＥＲ信号をＤフリップフロップでＬＡＭＰ信号の立ち上がりエッジをトリガしたＬＡＭＰ−Ｇ＊信号とＨＥＡＴ−Ｇ信号を生成する。図６で言うとＬ１の立ち上がりエッジでＬＡＭＰ−Ｇ＊信号が変化し、Ｈ１の立ち上がりエッジでＨＥＡＴ−Ｇ信号が変化している。またこの二つの信号はゼロクロス信号即ちＺＣ信号の立ち下がりエッジ（Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３等）時に必ずリセットされるためゼロクロスが来た後は、ＬＡＭＰ−Ｇ＊信号は“Ｈ”にＨＥＡＴ−Ｇ信号は“Ｌ”になる。従って定着手段の点孤タイミングが先行している場合は必ずＬＡＭＰ−Ｇ＊信号は“Ｈ”となっているためＨＥＡＴ−Ｇ信号とＬＡＭＰ−Ｇ＊信号とのＡＮＤを取ることで定着駆動手段３を駆動すれば、両方共に“Ｈ”の状態になった状態即ち照明手段４側の点孤タイミングは来てない状態でかつ定着手段５の点孤タイミングのみ発生した状態、即ち定着手段５の点孤タイミングが先行している状態で定着手段５を駆動していることになる。ちなみにＺＣ信号のＺ２からＺ３のタイミングではＨ−ＯＵＴ信号の破線で示される部分がマスクされているのが分かる。
【００２８】
本実施例では、ロジック回路手段６を設けることでフリッカーおよび定着温度制御の上昇を抑えたが、制御手段１に以下に述べる制御を設けることでも実現できる。図７のジェネラルフローチャートで示す。ゼロクロスの制御ルーチンは、制御手段１がＺＣ信号の立ち下がりのエッジ毎に割り込みを受けると行う制御で、ここでは定着制御と照明制御に関する所だけを記している。内容としてはゼロクロスタイミングで定着手段と照明手段の駆動信号をオフにする。さらに、ランプの点孤タイミングが来たか否かを示すＬＡフラグをリセットする。次に照明制御は、照明手段への点孤タイミングになった時点で行う制御ルーチンである。ここでは照明手段４への駆動信号ＬＡＭＰを“Ｈ”にして照明手段を駆動しさらにランプの点孤タイミングが来たことを示すＬＡフラグをセットする。次に定着制御ルーチンは、定着手段５への点孤タイミングになった時に行う制御ルーチンである。ここではまずランプの点孤タイミングが来たか否かを示すＬＡフラグをチェックする。もしすでにＬＡフラグがセットされていればこの時は定着制御を行わない。来ていなければ駆動信号ＨＥＡＴＥＲを“Ｈ”にセットする。
【００２９】
上記の制御を制御手段１が行うことにより、同様の効果を得られることは明らかである。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、照明手段４の点灯後に定着手段５が点孤することが無いので、装置内で起こり得るフリッカーを無くすことができる。また、定着温度が目標以上の温度となることは無いのでオフセット現象による用紙の裏汚れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の制御ブロック図
【図２】従来の制御ブロック図
【図３】位相制御に関する詳細なブロック図
【図４】ゼロクロス検知手段の実施例回路図
【図５】ロジック回路手段の実施例回路図
【図６】本発明の説明用タイミングチャート
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）　他の実施例での制御手段１のジェネラルフロー
【符号の説明】
１　制御手段
２　照明駆動手段
３　定着駆動手段
４　照明手段
５　定着手段
６　ロジック回路手段
７　ゼロクロス検知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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