JP2007256435A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 印刷中の定着ローラの温度の変動を抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 記憶手段と、印刷手段と、定着ローラの温度を測定する測定手段と、ヒータをＯＮにする加熱開始手段と、定着ローラの温度をサンプリングする第１サンプリング手段及び第２サンプリング手段と、サンプリングされた温度の平均値を算出する第１算出手段及び第２算出手段と、ヒータをＯＦＦにする加熱停止手段とを備え、加熱開始手段は、算出された平均値がＯＮ温度より低い場合にヒータをＯＮにし、加熱停止手段は、測定された温度が定着温度以上である場合にヒータをＯＦＦにし、第１サンプリング手段は、算出された平均値がＯＦＦ温度以下である場合に定着ローラの温度をサンプリングし、第２サンプリング手段は、算出された平均値がＯＮ温度以上である場合に定着ローラの温度をサンプリングする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、形成されたトナー画像を記録用紙に定着させるための定着ローラを有する画像形成装置に関するものである。

周知のように、電子写真方式により画像を記録用紙に印刷する画像形成装置においては、形成されたトナー画像を記録用紙に定着させるための定着ローラが設けられている。定着ローラには、記録用紙を定着温度に加熱するためのヒータ等が内蔵されている。画像形成装置には、定着ローラの温度（外周面温度）を測定するための温度センサ等が設けられていると共に、定着ローラの外周面に圧接するように加圧ローラが設けられている。

印刷に際し、トナー画像が形成された記録用紙は、定着ローラと加圧ローラとの間にニップされた状態で定着ローラにより加熱されると共に、加圧ローラにより加圧される。この場合、定着ローラの温度が定着温度以上になればヒータをＯＦＦにする一方、定着温度より低くなればヒータをＯＮにするようにして、定着ローラの温度制御が行われることが多い（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−４３６６７号公報

しかし、上記のように定着温度のみを基準にして定着ローラの温度制御を行う場合、定着ローラの温度の変動が大きいという問題点がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、印刷中の定着ローラの温度の変動を抑えることができる画像形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するための請求項１の発明は、定着温度、サンプリング時間、待機時間、ＯＦＦ温度、及びＯＮ温度を記憶する記憶手段と、画像を記録用紙に印刷する印刷手段と、前記印刷手段により印刷が開始された場合に、前記記録用紙を加熱するための定着ローラの温度を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された温度が前記記憶手段により記憶された定着温度より低い場合に、前記定着ローラに内蔵されたヒータをＯＮにする加熱開始手段と、前記加熱開始手段により前記ヒータがＯＮにされた時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングする第１サンプリング手段と、前記加熱開始手段により前記ヒータがＯＮにされた時から前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した場合に、前記第１サンプリング手段によりサンプリングされた温度の平均値を算出する第１算出手段と、前記第１算出手段により算出された平均値が前記記憶手段により記憶されたＯＦＦ温度より高い場合に、前記ヒータをＯＦＦにする加熱停止手段と、前記加熱停止手段により前記ヒータがＯＦＦにされた時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングする第２サンプリング手段と、前記加熱停止手段により前記ヒータがＯＦＦにされた時から前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した場合に、前記第２サンプリング手段によりサンプリングされた温度の平均値を算出する第２算出手段と、を備え、前記加熱開始手段は、前記第２算出手段により算出された平均値が前記記憶手段により記憶されたＯＮ温度より低い場合に、前記ヒータをＯＮにし、前記加熱停止手段は、前記測定手段により測定された温度が前記記憶手段により記憶された定着温度以上である場合に、前記ヒータをＯＦＦにし、前記第１サンプリング手段は、前記第１算出手段により算出された平均値が前記記憶手段により記憶されたＯＦＦ温度以下である場合に、前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングし、前記第２サンプリング手段は、前記第２算出手段により算出された平均値が前記記憶手段により記憶されたＯＮ温度以上である場合に、前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングするものである。

請求項２の発明においては、前記第１算出手段は、前記第１サンプリング手段により最後にサンプリングされた温度がその１つ前にサンプリングされた温度より高い場合に、前記第１サンプリング手段によりサンプリングされた温度の平均値を算出し、前記第１サンプリング手段は、この第１サンプリング手段により最後にサンプリングされた温度がその１つ前にサンプリングされた温度以下である場合に、前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングするものである。

請求項３の発明においては、前記第２算出手段は、前記第２サンプリング手段により最後にサンプリングされた温度がその１つ前にサンプリングされた温度より低い場合に、前記第２サンプリング手段によりサンプリングされた温度の平均値を算出し、前記第２サンプリング手段は、この第２サンプリング手段により最後にサンプリングされた温度がその１つ前にサンプリングされた温度以上である場合に、前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングするものである。

請求項１の発明によれば、定着ローラの温度が定着温度より高く設定されたＯＮ温度より低くなった時点でヒータをＯＮにする一方、定着温度より低く設定されたＯＦＦ温度より高くなった時点でヒータをＯＦＦにするので、印刷中の定着ローラの温度の変動を抑えることができる。

請求項２の発明によれば、定着ローラの温度が上昇中であることを確認できるので、より正確な温度制御が可能である。

請求項３の発明によれば、定着ローラの温度が下降中であることを確認できるので、より正確な温度制御が可能である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、主な構成要素として、制御部２、フラッシュメモリ３、ＲＡＭ（random access memory、随時書き込み読み出しメモリ）４、ページメモリ５、画像メモリ６、温度測定部７、計時部８、ＬＡＮ（local area network、構内情報通信網）インターフェース（ＬＡＮ Ｉ／Ｆ）９、印刷部１０、操作部１１、表示部１２、コーデック（ＣＯＤＥＣ）１３、読取部１４、モデム１５、ＮＣＵ（network control unit、回線網制御装置）１６を備えたものであり、各構成要素はバス１７を介して互いに通信可能に接続されている。

ＬＡＮインターフェース９は、ネットワークとしてのＬＡＮ２１及びネットワークとしてのインターネット２２に接続されている。ＬＡＮ２１は、インターネット２２に接続されている。ＮＣＵ１６は、ネットワークとしてのＰＳＴＮ（public switched telephone network、公衆電話交換網）２４に接続されている。

フラッシュメモリ３は、各構成要素の動作を制御するための制御プログラムの他、後述する定着温度、サンプリング時間、待機時間、ＯＦＦ温度、ＯＮ温度等を記憶している。これら制御プログラム等を記憶する記憶手段は、フラッシュメモリ３の他、ＲＯＭ（read only memory、読み出し専用メモリ）やＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等であってもよい。

制御部２は、ＭＰＵ（micro processing unit、超小型演算処理ユニット）等で構成されており、フラッシュメモリ３上の制御プログラム等に従って各構成要素の動作を制御する。ＲＡＭ４は、画像形成装置１に関する各種の情報を一時的に記憶する。

表示部１２は、操作部１１等に併設されたＬＣＤ（liquid crystal display、液晶ディスプレイ）等で構成されており、各種の情報を表示する。操作部１１は、各種の操作をするための操作キーを備えている。画像形成装置１に対するユーザによる各種の操作は、この操作部１１を通じて行われる。なお、表示部１２をタッチパネルとしておき、このタッチパネルとしての表示部１２が操作部１１としても機能するように構成してもよい。

モデム１５は、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合−電気通信標準化部門）勧告のＶ．３４手順やＧ３（group 3）手順（ＩＴＵ−Ｔ勧告のＶ．２１手順）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。ＮＣＵ１６は、電話回線を制御して電話をかけたり切ったりする。

読取部１４は、原稿の画像データを読み取る。ページメモリ５は、読取部１４により読み取られた画像データ、コーデック１３により復号化された画像データ等を一時的に記憶する。コーデック１３は、ページメモリ５により記憶された画像データを送信等のためにＭＨ（modified Huffman）方式、ＭＲ（modified read）方式、ＭＭＲ（modified modified read）方式等により符号化したり、画像メモリ６により記憶された画像データを印刷のために復号化したりする。画像メモリ６は、コーデック１３により符号化された画像データや、モデム１５又はＬＡＮインターフェース９を介して受信した画像データ等を一時的に記憶する。

印刷部１０は、コーデック１３により復号化された画像データ等を電子写真方式により記録用紙に印刷する。この印刷部１０には、トナー画像を記録用紙に定着させるための図示しない定着ローラが設けられている。定着ローラには、記録用紙を定着温度に加熱するための図示しないヒータ等が内蔵されている。ヒータのＯＮ及びＯＦＦは、制御部２により制御される。画像形成装置１には、定着ローラの外周面に圧接するように図示しない加圧ローラが設けられている。

温度測定部７は、サーミスタ等の温度センサ等で構成されており、定着ローラの温度（外周面温度）を測定する。印刷に際し、トナー画像が形成された記録用紙は、定着ローラと加圧ローラとの間にニップされた状態で定着ローラにより加熱されると共に、加圧ローラにより加圧される。計時部８は、時間を計測する。

上記のように構成された画像形成装置１は、印刷機能を有しており、コピー機、ファクシミリ通信機、インターネットファクシミリ通信機、プリンタ、及びネットワークプリンタのうちの１種として又は２種以上の複合機として機能する。なお、画像形成装置１は、更にスキャナやネットワークスキャナとして機能するものであってもよい。

次に、印刷処理の一例を図２及び図３に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、この処理は、フラッシュメモリ３上の制御プログラム等に基づいて制御部２が発行する命令に従って行われる。

この処理において、図２に示すように、印刷部１０により印刷が開始された場合は（ステップＳ１）、温度測定部７により定着ローラの温度が測定される（ステップＳ２）。そして、測定温度がフラッシュメモリ３により記憶された定着温度より低い場合は（ステップＳ３でＹＥＳ）、ヒータがＯＮにされる（ステップＳ４）。

次いで、ヒータがＯＮにされた時から、フラッシュメモリ３により記憶されたサンプリング時間が経過した時に、温度測定部７により定着ローラの温度がサンプリング（測定）される（ステップＳ５）。この場合、ヒータがＯＮにされた時からの経過時間は、計時部８により計測される。

そして、ヒータがＯＮにされた時から、フラッシュメモリ３により記憶された待機時間が経過していない場合は（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ５に戻る。一方、ヒータがＯＮにされた時から待機時間が経過し（ステップＳ６でＹＥＳ）、かつ印刷が終了している場合は（ステップＳ７でＹＥＳ）、処理が終了する。

ステップＳ７において、印刷が終了しておらず（ステップＳ７でＮＯ）、かつヒータがＯＮにされた後における複数のサンプリング温度のうちの最後のサンプリング温度がその１つ前のサンプリング温度より高い場合は（ステップＳ８でＹＥＳ）、サンプリング温度の平均値が算出される（ステップＳ９）。一方、ステップＳ８において、最後のサンプリング温度がその１つ前のサンプリング温度以下である場合は（ステップＳ８でＮＯ）、ステップＳ５に戻る。この場合、待機時間が経過した時からの経過時間が、計時部８により計測される。

このように、ヒータがＯＮにされた後における複数のサンプリング温度のうちの最後のサンプリング温度がその１つ前のサンプリング温度より高い場合に、サンプリング温度の平均値を算出する一方、最後のサンプリング温度がその１つ前のサンプリング温度以下である場合に、待機時間が経過した時からサンプリング時間が経過するごとに定着ローラの温度をサンプリングするように構成しておけば、定着ローラの温度が上昇中であることを確認できるので、より正確な温度制御が可能であるという利点がある。

次いで、算出された平均値が、フラッシュメモリ３により記憶されたＯＦＦ温度以下である場合は（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ５に戻る。この場合、待機時間が経過した時からの経過時間が、計時部８により計測される。一方、算出された平均値がＯＦＦ温度より高い場合は（ステップＳ１０でＹＥＳ）、図２及び図３に示すように、ヒータがＯＦＦにされる（ステップＳ１１）。図２のステップＳ３において、測定温度が定着温度以上である場合も（ステップＳ３でＮＯ）、図２及び図３に示すように、ステップＳ１１に進む。

なお、ＯＦＦ温度は、数式
ＯＦＦ温度＝定着温度−Ｙ
（但し、Ｙ＞０）
で表される。即ち、ＯＦＦ温度は、定着温度より低い温度に設定されている。Ｙとしては、３〜２０、好ましくは１０〜１５が適当である。

そして、図３に示すように、ヒータがＯＦＦにされた時からサンプリング時間が経過した時に、温度測定部７により定着ローラの温度がサンプリングされる（ステップＳ１２）。この場合、ヒータがＯＦＦにされた時からの経過時間は、計時部８により計測される。

次いで、ヒータがＯＦＦにされた時から待機時間が経過していない場合は（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１２に戻る。一方、ヒータがＯＦＦにされた時から待機時間が経過し（ステップＳ１３でＹＥＳ）、かつ印刷が終了している場合は（ステップＳ１４でＹＥＳ）、図２及び図３に示すように、処理が終了する。

図３に示すように、ステップＳ１４において、印刷が終了しておらず（ステップＳ１４でＮＯ）、かつヒータがＯＦＦにされた後における複数のサンプリング温度のうちの最後のサンプリング温度がその１つ前のサンプリング温度より高い場合は（ステップＳ１５でＹＥＳ）、サンプリング温度の平均値が算出される（ステップＳ１６）。一方、ステップＳ１５において、最後のサンプリング温度がその１つ前のサンプリング温度以下である場合は（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１２に戻る。この場合、待機時間が経過した時からの経過時間が、計時部８により計測される。

このように、ヒータがＯＦＦにされた後における複数のサンプリング温度のうちの最後のサンプリング温度がその１つ前のサンプリング温度より低い場合に、サンプリング温度の平均値を算出する一方、最後のサンプリング温度がその１つ前のサンプリング温度以上である場合に、待機時間が経過した時からサンプリング時間が経過するごとに定着ローラの温度をサンプリングするように構成しておけば、定着ローラの温度が下降中であることを確認できるので、より正確な温度制御が可能であるという利点がある。

そして、算出された平均値が、フラッシュメモリ３により記憶されたＯＮ温度以下である場合は（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ１２に戻る。この場合、待機時間が経過した時からの経過時間が、計時部８により計測される。一方、算出された平均値がＯＮ温度より低い場合は（ステップＳ１７でＹＥＳ）、図２及び図３に示すように、ステップＳ４に戻る。

なお、ＯＮ温度は、数式
ＯＮ温度＝定着温度＋Ｘ
（但し、Ｘ＞０）
で表される。即ち、ＯＮ温度は、定着温度より高い温度に設定されている。Ｘとしては、３〜２０、好ましくは１０〜１５が適当である。

上記のように構成された画像形成装置１によれば、定着ローラの温度が定着温度より高く設定されたＯＮ温度より低くなった時点でヒータをＯＮにする一方、定着温度より低く設定されたＯＦＦ温度より高くなった時点でヒータをＯＦＦにするので、印刷中の定着ローラの温度の変動を抑えることができるという利点がある。

以上のように、本発明に係る画像形成装置は、印刷中の定着ローラの温度の変動を抑えるのに適している。

実施形態に係る画像形成装置の構成例を示すブロック図。 印刷処理の一部を示すフローチャート。 印刷処理の一部を示すフローチャート。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 制御部
３ フラッシュメモリ
４ ＲＡＭ
５ ページメモリ
６ 画像メモリ
７ 温度測定部
８ 計時部
１０ 印刷部
１３ コーデック
１４ 読取部

Claims (3)

1. 定着温度、サンプリング時間、待機時間、ＯＦＦ温度、及びＯＮ温度を記憶する記憶手段と、
   画像を記録用紙に印刷する印刷手段と、
   前記印刷手段により印刷が開始された場合に、前記記録用紙を加熱するための定着ローラの温度を測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定された温度が前記記憶手段により記憶された定着温度より低い場合に、前記定着ローラに内蔵されたヒータをＯＮにする加熱開始手段と、
   前記加熱開始手段により前記ヒータがＯＮにされた時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングする第１サンプリング手段と、
   前記加熱開始手段により前記ヒータがＯＮにされた時から前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した場合に、前記第１サンプリング手段によりサンプリングされた温度の平均値を算出する第１算出手段と、
   前記第１算出手段により算出された平均値が前記記憶手段により記憶されたＯＦＦ温度より高い場合に、前記ヒータをＯＦＦにする加熱停止手段と、
   前記加熱停止手段により前記ヒータがＯＦＦにされた時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングする第２サンプリング手段と、
   前記加熱停止手段により前記ヒータがＯＦＦにされた時から前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した場合に、前記第２サンプリング手段によりサンプリングされた温度の平均値を算出する第２算出手段と、
   を備え、
   前記加熱開始手段は、前記第２算出手段により算出された平均値が前記記憶手段により記憶されたＯＮ温度より低い場合に、前記ヒータをＯＮにし、
   前記加熱停止手段は、前記測定手段により測定された温度が前記記憶手段により記憶された定着温度以上である場合に、前記ヒータをＯＦＦにし、
   前記第１サンプリング手段は、前記第１算出手段により算出された平均値が前記記憶手段により記憶されたＯＦＦ温度以下である場合に、前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングし、
   前記第２サンプリング手段は、前記第２算出手段により算出された平均値が前記記憶手段により記憶されたＯＮ温度以上である場合に、前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１算出手段は、前記第１サンプリング手段により最後にサンプリングされた温度がその１つ前にサンプリングされた温度より高い場合に、前記第１サンプリング手段によりサンプリングされた温度の平均値を算出し、
   前記第１サンプリング手段は、この第１サンプリング手段により最後にサンプリングされた温度がその１つ前にサンプリングされた温度以下である場合に、前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第２算出手段は、前記第２サンプリング手段により最後にサンプリングされた温度がその１つ前にサンプリングされた温度より低い場合に、前記第２サンプリング手段によりサンプリングされた温度の平均値を算出し、
   前記第２サンプリング手段は、この第２サンプリング手段により最後にサンプリングされた温度がその１つ前にサンプリングされた温度以上である場合に、前記記憶手段により記憶された待機時間が経過した時から前記記憶手段により記憶されたサンプリング時間が経過するごとに前記定着ローラの温度をサンプリングすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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