(57)【要約】【課題】熱定着手段を有する画像形成装置において、簡単な制御で消費電流の変動を抑え、フリッカーを改善すること。【解決手段】熱定着手段の温度制御をＰＩＤ制御、出力を波数制御で行なうものであり、熱定着手段の温度が安定したと判断されたならば、熱定着手段に被記録材が通過している間のみ、熱定着手段の出力変動を少なくすることを特徴とした画像形成装置。【選択図】        図１
2004212905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録材上にトナー等の顕画材により画像を形成し、熱定着することによって画像形成物を出力する画像形成装置において、熱定着手段の温度制御をＰＩＤ制御、出力を波数制御で行うものであり、熱定着手段の温度が安定したと判断されたならば、熱定着手段に被記録材が通過している間のみ、熱定着手段の出力変動を少なくすることを特徴とした画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、熱定着手段を通過した被記録材の枚数により、熱定着手段の温度が安定したと判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、熱定着手段を被記録材が通過している間の、熱定着手段の温度変動が任意に設定する規定の範囲内に収まることで、熱定着手段の温度が安定したと判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、Ｐ制御を禁止することによって、熱定着手段の出力変動を少なくする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、発熱抵抗体に電力を供給して発熱させる熱定着用ヒーターに関し、特に電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置に用いられ未定着画像を定着する熱定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真方式、静電記録方式、磁気記録方式等の適宜の作像プロセス機器により、転写材、感光紙、静電記録紙、印刷紙等の被記録材に、転写方式または直接方式で目的の画像情報に対応させて画像を形成し、担持させている。
【０００３】
そして、転写方式を採用する画像形成装置においては、被記録材に形成担持させた未定着トナー像を前記被記録材面に熱定着させるために、熱定着装置を用いている。
【０００４】
熱定着装置においては、発熱体に接続した温度検知手段により発熱体の温度を検知し、発熱体への通電を変化させてある目標とする温度に発熱体の温度を調整しており、その温度制御にＰＩＤ制御、通電の変化に波数制御を用いて制御している。
【０００５】
このように、温度検知手段の温度情報を基に、目標の温調温度に速く正確に制御するように発熱体への出力波数を設定して電力の供給量を制御していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ファーストプリントタイムの短縮に伴い、熱定着装置のウォーミングアップ時間の短縮も要求されている。ウォーミングアップ時間の短縮を実現する手段として、ヒーターの電力を増加させる方法がある。しかし、発熱抵抗体の抵抗値を下げなくてはならないため、プリント中などの温度を一定に保持する状態においては、消費電流の変動が大きくなり、フリッカーが悪化してしまう場合がある。
【０００７】
フリッカー対策として、位相制御などの手段がある。しかし、精度の高い制御が必要とされ、高調波も発生してしまう場合がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は熱定着手段を有する画像形成装置において、上記のような問題点を解消すること、即ち簡単な制御で消費電流の変動を抑え、フリッカーを改善することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る第１の発明によれば、上記目的は、被記録材上にトナー等の顕画材により画像を形成し、熱定着することによって画像形成物を出力する画像形成装置において、熱定着手段の温度制御をＰＩＤ制御、出力を波数制御で行うものであり、熱定着手段の温度が安定したと判断されたならば、熱定着手段に被記録材が通過している間のみ、熱定着手段の出力変動を少なくすることにより達成される。
【００１０】
また、本出願に係る第２の発明によれば、上記目的は、上記第１の発明において、熱定着手段を通過した被記録材の枚数により、熱定着手段の温度が安定したと判断することにより達成される。
【００１１】
また、本出願に係る第３の発明によれば、上記目的は、上記第１の発明において、熱定着手段を被記録材が通過している間の、熱定着手段の温度変動が任意に設定する規定の範囲内に収まることで、熱定着手段の温度が安定したと判断することにより達成される。
【００１２】
また、本出願に係る第４の発明によれば、上記目的は、上記第１の発明において、Ｐ制御を禁止することによって、熱定着手段の出力変動を少なくすることにより達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下の実施例１から実施例２までは前記課題を解決したものである。
【００１４】
（実施例１）
図１は本実施例の画像形成装置の概略構成図である。図１において、１０１は有機感光体やアモルファスシリコン感光体でできた感光ドラムであり、時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。この回転感光体ドラム１０１は帯電ローラー１０２によりその周面が所定の極性、電位に一様に帯電される。そして、その帯電面に、レーザー光学箱１０８から出力され、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置（図示せず）から入力された目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調（オン／オフ変換）されたレーザー光１０３が、レーザー光反射ミラー１０７によって変更されて照射されることにより、走査露光が行われ、画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００１５】
このように目的の画像に対応して形成された静電潜像は、現像器１０４により現像される。
【００１６】
次に、この感光ドラム１０１に対して、給紙カセット（図示せず）から被記録材Ｐが給紙ローラー（図示せず）により１枚給紙されることにより、前記被記録材Ｐに対して感光ドラム１０１側の鏡像トナー像が形成される。この転写ローラー１０５は被記録材Ｐの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで、感光ドラム１０１から被記録材Ｐにトナー像を転写するものである。なお、被記録材Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラム１０１の面はクリーナー１０６により清掃される。
【００１７】
このようにトナー像の転写を受けた被記録材Ｐは、感光ドラム１０１から分離されて熱定着装置１００へ送り込まれ、ヒーター１０９によってトナー像の熱定着を受け、排紙トレー（図示せず）に排出される。
【００１８】
図２は制御系のブロック線図である。熱定着器制御手段３００は、画像形成装置全体を制御するマイクロプロセッサ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、データー等を記憶するＲＡＭ、及びゲート素子等により構成された主制御部により制御される。機能的には、
・温度監視手段３０２、紙搬送監視手段３０３からの情報をもとに発熱体２０１への出力を制御する出力制御手段３０１
・温度検出素子としてのサーミスタ２０２より入力された温度情報と、あらかじめ設定された温度情報を比較し、その結果を出力制御手段３０１に出力するともに、紙搬送監視手段３０３より入力された紙搬送情報をもとに、熱定着手段を被記録材が通過している間の、熱定着手段の温度変動情報を出力制御手段３０１に出力する温度監視手段３０２
・紙有無センサ２０３からの情報をもとに、熱定着手段を被記録材が通過しているか否かを判断し、出力制御手段３０１に出力するとともに、熱定着手段を通過した被記録材の枚数をカウントし、カウントされた枚数を出力制御手段３０１に出力する温度監視手段３０２
等から構成されている。
【００１９】
上記構成により熱定着装置制御手段３００は次のようなヒーター制御を行う。
【００２０】
まず、画像形成装置にプリント指示が入力されると温度監視手段３０２はサーミスタ２０２により検出された熱定着装置の温度と、プリント温度を比較し、その結果を出力制御手段３０１に出力する。ここでプリント温度とは、画像形成装置がプリント中の制御温度である。
【００２１】
紙搬送監視手段３０３は紙有無センサ２０３からの入力をもとに、熱定着手段を被記録材が通過しているか否かを判断するとともに、熱定着手段を通過した被記録材の枚数をカウントし、被記録材の搬送状況、搬送枚数を出力制御手段３０１に出力する。
【００２２】
出力制御手段３０１は、温度監視手段３０２紙搬送制御手段３０３からの情報をもとに、被記録材が熱定着装置を通過中でかつ、熱定着手段を通過した被記録材の枚数が熱定着装置の温度が安定したと判断できる枚数以上ならば、ＩＤ制御、それ以外ならばＰＩＤ制御により求められた波数を出力する。
【００２３】
図３は本実施例における熱定着装置制御手段３０の制御を表すフローチャートである。
【００２４】
まず、ステップＳ１で熱定着装置の駆動指示が出されているかどうかチェックし、駆動指示がでていれば、ステップＳ３に進み、駆動指示がでていなければ、ステップＳ２に進む。
【００２５】
ステップＳ３でＰＩＤ制御にて熱定着装置の駆動を開始し、ステップＳ４で被記録材の先端を検出までウェイとする。被記録材の先端を検出すると、ステップＳ５に進み、被記録材の通過枚数をカウントアップする。
【００２６】
ステップＳ６では、ステップＳ５でカウントアップされた枚数が、熱定着装置が安定したと判断できる枚数かどうか判断し、熱定着装置が安定したと判断できる枚数以上ならば、ステップＳ８へ進み、Ｐ制御を禁止してＩＤ制御で熱定着装置を駆動し、熱定着装置が安定したと判断できる枚数に達していなければ、ＰＩＤ制御で熱定着装置を駆動する。
【００２７】
被記録材の後端をステップＳ９で検出すると、ステップＳ１０に進み、ＰＩＤ制御で熱定着装置を駆動し、ステップＳ１に進む。
【００２８】
以上のような制御により、温度制御をＰＩＤ制御、出力を波数制御で行う熱定着手段において、熱定着手段の温度が安定したと判断されたならば、熱定着手段に被記録材が通過している間のみ、熱定着手段の出力変動を少なくすることで消費電流の変動を抑え、フリッカーを改善することができる。
【００２９】
（実施例２）
実施例１では、熱定着装置を通過した被記録材の枚数で、熱定着手段の温度が安定したかどうか判断した。本実施例では、熱定着手段を被記録材が通過している間の、熱定着手段の温度変動が任意に設定する規定の範囲内に収まれば熱定着手段の温度が安定したと判断する。
【００３０】
基本的な制御構成は実施例１の図２と同じである。
【００３１】
図４は本実施例における熱定着装置制御手段３０の制御を表すフローチャートである。まず、ステップＳ２１で熱定着装置の駆動指示が出されているかどうかチェックし、駆動指示がでていれば、ステップＳ２３に進み、駆動指示がでていなければ、ステップＳ２２に進む。
【００３２】
ステップＳ２３でＰＩＤ制御にて熱定着装置の駆動を開始し、ステップＳ２４で被記録材の先端を検出までウェイとする。被記録材の先端を検出すると、ステップＳ２５に進み、熱定着装置の温度変動の監視を開始する。
【００３３】
ステップＳ２６では、ステップＳ２５で監視を開始した熱定着器の温度変動が、熱定着装置が安定したと判断できる変動幅ならばステップＳ２８へ進み、Ｐ制御を禁止してＩＤ制御で熱定着装置を駆動し、熱定着器の温度変動が、熱定着装置が安定したと判断できる変動幅でなければ、ＰＩＤ制御で熱定着装置を駆動する。
【００３４】
被記録材の後端をステップＳ２９で検出すると、ステップＳ３０に進み、熱定着装置の温度変動の監視を終了し、ステップＳ３１に進みＰＩＤ制御で熱定着装置を駆動し、ステップＳ２１に進む。
【００３５】
以上のような制御により、温度制御をＰＩＤ制御、出力を波数制御で行う熱定着手段において、熱定着手段の温度が安定したと判断されたならば、熱定着手段に被記録材が通過している間のみ、熱定着手段の出力変動を少なくすることで消費電流の変動を抑え、フリッカーを改善することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願に係る第１から第４の発明によれば、温度制御をＰＩＤ制御、出力を波数制御で行う熱定着手段において、熱定着手段の温度が安定したと判断されたならば、熱定着手段に被記録材が通過している間のみ、熱定着手段の出力変動を少なくすることで消費電流の変動を抑え、フリッカーを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す断面図。
【図２】本発明の制御系ブロック線図。
【図３】実施例１における熱定着装置制御手段３０の制御を表すフローチャート。
【図４】実施例２における熱定着装置制御手段３０の制御を表すフローチャート。
【符号の説明】
１００  熱定着装置
１０１  感光ドラム
１０２  帯電ローラー
１０３  レーザー光
１０４  現像器
１０５  転写ローラー
１０６  クリーナー
１０７  レーザー光反射ミラー
１０８  レーザー光学箱
１０９  ヒーター
Ｐ      転写材（被記録材）
【図１】
2004212905.tif 000003
【図２】
2004212905.tif 000004
【図３】
2004212905.tif 000005
【図４】
2004212905.tif 000006