JP2013037084A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置、または、これらの複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に関し、特に、トナー像を記録媒体上に熱によって定着させる定着加熱装置を有し、そのヒータの電力制御を行う画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer apparatus, a facsimile apparatus, or a multifunction machine having a plurality of these functions, and in particular, has a fixing heating apparatus that fixes a toner image onto a recording medium by heat. The present invention also relates to an image forming apparatus that controls the power of the heater.
従来より、電子写真、静電記録、磁気記録等の作像プロセスを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の様々な画像形成装置が存在する。これらの画像形成装置においては、記録用紙あるいはOHPシートなどの記録媒体に形成した未定着トナー像を永久像とするために、熱によりトナーを溶融して記録媒体に定着させる定着加熱装置が設けられている。この定着加熱装置として、例えばハロゲンヒータを熱源とする熱ローラ式の熱定着装置やセラミックヒータを熱源とするフィルム定着式の熱定着装置が用いられている。また、定着加熱装置としてはその他に、IH定着方式、フラッシュ加熱方式、オーブン加熱方式等の多様な方式および構成を有するものが実用化されている。 Conventionally, there are various image forming apparatuses such as a copying machine, a printer, and a facsimile using an image forming process such as electrophotography, electrostatic recording, and magnetic recording. In these image forming apparatuses, in order to make an unfixed toner image formed on a recording medium such as recording paper or an OHP sheet a permanent image, a fixing heating apparatus for melting the toner by heat and fixing the toner on the recording medium is provided. ing. As this fixing and heating device, for example, a heat roller type heat fixing device using a halogen heater as a heat source or a film fixing type heat fixing device using a ceramic heater as a heat source is used. In addition, as the fixing heating apparatus, those having various systems and configurations such as an IH fixing system, a flash heating system, and an oven heating system have been put into practical use.
中でも、熱容量の極めて小さな円筒状のフィルムを円筒の内側から加熱するフィルム定着方式の定着加熱装置は、エネルギー効率が高く昇温速度が速いため、電源オンから印字可能状態になるまでの時間が短く、プリント待機時の消費電力も大幅に抑えられる。 Above all, the film fixing type fixing heating device that heats a cylindrical film with extremely small heat capacity from the inside of the cylinder has high energy efficiency and a high heating rate, so the time from power-on to printing becomes short. In addition, power consumption during print standby can be greatly reduced.
ここで、一般に定着加熱装置のヒータはトライアック等のスイッチング素子を介して交流電源に接続されており、この交流電源により電力が供給される。例えば、セラミックヒータのオン/オフ制御は、交流電源の位相制御(例えば、特許文献1を参照)、波数制御(例えば、特許文献2を参照)、または位相制御と波数制御を組み合わせた制御(例えば、特許文献3を参照)により行われる。 Here, generally, the heater of the fixing heating device is connected to an AC power source via a switching element such as a triac, and power is supplied by the AC power source. For example, the on / off control of the ceramic heater may be phase control of an AC power supply (for example, see Patent Document 1), wave number control (for example, see Patent Document 2), or control that combines phase control and wave number control (for example, , See Patent Document 3).
また、一般に、定着加熱装置には、サーミスタ感温素子などの温度検出素子が設けられている。この温度検出素子により定着加熱装置の温度が検出され、検出された温度情報をもとに、エンジンコントローラによってスイッチング素子のオン/オフが制御される。これにより、ヒータへの電力供給がオン/オフされ、定着加熱装置の温度が目標の温度に調整される。 In general, the fixing heating apparatus is provided with a temperature detection element such as a thermistor temperature sensing element. The temperature detection element detects the temperature of the fixing heating device, and the engine controller controls on / off of the switching element based on the detected temperature information. Thereby, the power supply to the heater is turned on / off, and the temperature of the fixing heating device is adjusted to the target temperature.
ここで、上記した位相制御は、交流電源からの入力電圧における各々の半波内の任意の位相角でヒータをオンすることでヒータに電力を供給する制御である。また、波数制御は、複数の半波からなる期間を一回の制御周期とし、ヒータのオン/オフを交流電源の半波単位で行う制御である。また、位相制御と波数制御とを組み合わせた制御は、複数の半波からなる期間を一回の制御周期とし、そのうちの一部の半波を波数制御し、残りを位相制御するものである。 Here, the phase control described above is control for supplying electric power to the heater by turning on the heater at an arbitrary phase angle within each half wave in the input voltage from the AC power supply. The wave number control is a control in which a period of a plurality of half waves is set as one control cycle, and the heater is turned on / off in units of half waves of the AC power supply. Further, in the control combining the phase control and the wave number control, a period composed of a plurality of half waves is set as one control cycle, and a part of the half waves are subjected to wave number control and the rest are subjected to phase control.
上記において、位相制御を選択する目的としては、照明機器のちらつき、所謂フリッカや、定着加熱装置の温度リップルを抑制することが挙げられる。ここでフリッカとは、交流電源の電圧の急激な変動により、同一の交流電源に接続されている周囲機器、例えば照明機器がちらついてしまう現象である。それに対し、位相制御においては半波ごとに電流が流れるため、電流の変化量および変化周期が小さく、フリッカの発生を抑制することができる。また、位相制御においては半波ごとに電力を制御できるため、定着加熱装置の温度制御の応答性が高く、定着加熱装置の温度リップルを低減することができる。 In the above, the purpose of selecting phase control is to suppress flickering of lighting equipment, so-called flicker, and temperature ripple of the fixing heating device. Here, flicker is a phenomenon in which peripheral devices connected to the same AC power source, for example, lighting devices, flicker due to a sudden change in the voltage of the AC power source. On the other hand, in the phase control, since a current flows every half wave, a change amount and a change period of the current are small, and flicker generation can be suppressed. Further, in the phase control, the electric power can be controlled every half wave, so that the responsiveness of the temperature control of the fixing heating device is high and the temperature ripple of the fixing heating device can be reduced.
一方、位相制御においては、交流電源を各々の半波内の任意の位相角でヒータをオンす
るため、ヒータをオンする際に急激な電流変動が生じるおそれがある。急激な電流変動が生じると、交流電源の基本周波数(例えば50Hzや60Hz)の逓倍周波数成分による高調波電流歪を多く含む電流波形となる。そして、この高調波電流歪により電子機器間の誤動作が発生し、または交流電源の電圧波形に歪が発生する虞がある。
On the other hand, in the phase control, since the heater is turned on at an arbitrary phase angle within each half wave of the AC power source, there is a possibility that a sudden current fluctuation occurs when the heater is turned on. When a sudden current fluctuation occurs, a current waveform containing a large amount of harmonic current distortion due to a multiplied frequency component of the fundamental frequency (for example, 50 Hz or 60 Hz) of the AC power supply is obtained. This harmonic current distortion may cause malfunction between electronic devices, or distortion in the voltage waveform of the AC power supply.
また、上記の波数制御を選択する目的としては、高調波電流歪の抑制が挙げられる。これは、波数制御においてはヒータのオン/オフ制御を必ず電源電圧が0V近傍(ゼロクロスポイント)で行うため急激な電流変動が少なく、電圧波形の半波の途中でヒータがオンする位相制御と比較し高調波電流歪が発生しづらいことによる。しかし、波数制御は、高調波電流歪の抑制には効果があるものの、半波毎の負荷電流の変動が大きいため、交流電源の電圧変動が大きくなり、フリッカが発生し易いという不都合がある。 The purpose of selecting the wave number control is to suppress harmonic current distortion. In wave number control, heater on / off control is always performed when the power supply voltage is close to 0V (zero cross point), so there is little sudden current fluctuation, compared with phase control in which the heater is turned on halfway through the voltage waveform. This is because it is difficult to generate harmonic current distortion. However, although the wave number control is effective in suppressing the harmonic current distortion, since the fluctuation of the load current for each half wave is large, there is a disadvantage that the voltage fluctuation of the AC power source becomes large and flicker is likely to occur.
また、位相制御と波数制御を組み合わせた制御を選択する理由としては、位相制御のみを選択した場合と比較して高調波電流歪の抑制に有利であり、且つ、波数制御のみを選択した場合と比較してフリッカ抑制に有利であることが挙げられる。 In addition, the reason for selecting control that combines phase control and wave number control is advantageous in suppressing harmonic current distortion compared to the case where only phase control is selected, and when only wave number control is selected. In comparison, it is advantageous for flicker suppression.
ここで、高調波電流歪の大きさは、使用するAC交流電源の電圧が高い方が、より大きくなる傾向がある。このことから、従来は、画像形成装置が使用される地域のAC交流電源の電圧に応じて、ヒータの制御を、位相制御または波数制御の何れかに固定することが一般的であった。例えば、100〜127VのAC交流電源電圧の地域向けにはフリッカに有利な位相制御を、220V〜240VのAC交流電源電圧の地域向けには高調波電流歪に有利な波数制御を採用することが考えられる。しかし、近年の画像形成装置の高速化による定着加熱装置のヒータ電力の増大に伴い、位相制御のみでは高調波電流歪を充分に抑制することが困難となり、また、波数制御のみではフリッカを充分に抑制することが困難となる場合があった。これに対し、位相制御と波数制御を組み合わせた制御は、高調波電流歪の抑制とフリッカの抑制の両方の効果を有する制御として期待されている。 Here, the magnitude of the harmonic current distortion tends to increase as the voltage of the AC AC power supply used increases. Therefore, conventionally, the heater control is generally fixed to either phase control or wave number control in accordance with the voltage of the AC AC power supply in the area where the image forming apparatus is used. For example, phase control advantageous for flicker may be adopted for an area of AC AC power supply voltage of 100 to 127 V, and wave number control advantageous for harmonic current distortion may be adopted for an area of AC AC power supply voltage of 220 V to 240 V. Conceivable. However, with the increase in heater power of the fixing heating device due to the recent increase in the speed of image forming apparatuses, it is difficult to sufficiently suppress harmonic current distortion only by phase control, and flicker can be sufficiently suppressed only by wave number control. It may be difficult to suppress. On the other hand, control combining phase control and wave number control is expected as control having both effects of suppressing harmonic current distortion and flicker.
近年の画像形成装置においては、フルカラー画像が形成されるようになり、また、プリント速度の高速化及び高画質化、ファーストプリントアウトタイム(プリント待機状態から最初の被記録媒体が排出されるまでの時間(FPOT))の短縮が要求されている。そのため、定着加熱装置のヒータ電力は増大する傾向にある。このヒータ電力の増大傾向は、換言すると、ヒータの抵抗値が減少する傾向にあることを意味するが、このヒータの抵抗値の減少により、ヒータに電力を供給する際の交流電源の電流が増大し、結果として高調波電流歪とフリッカが増大する傾向が顕著になっている。 In recent image forming apparatuses, full-color images are formed, and printing speed is increased and image quality is increased. First printout time (from the print standby state until the first recording medium is discharged) Reduction of time (FPOT) is required. Therefore, the heater power of the fixing heating device tends to increase. In other words, the increase in heater power means that the resistance value of the heater tends to decrease. However, the decrease in the resistance value of the heater increases the current of the AC power supply when supplying power to the heater. As a result, harmonic current distortion and flicker tend to increase.
また、記録媒体が定着加熱装置を通過する間は、定着加熱装置は記録媒体に対してトナー画像を定着できる温度に制御されているところ、プリント速度の高速化に伴って、定着加熱装置の温度リップルが画像の光沢ムラとして現れ易くなってきている。このため、温度リップルをこれまで以上に抑制することが要求されている。 Further, while the recording medium passes through the fixing heating device, the fixing heating device is controlled to a temperature at which the toner image can be fixed to the recording medium. As the printing speed increases, the temperature of the fixing heating device increases. Ripple tends to appear as uneven gloss in the image. For this reason, it is required to suppress the temperature ripple more than ever.
上記のような状況においては、位相制御と波数制御を組み合わせたヒータ制御を用いただけでは、高調波電流歪、フリッカ、光沢ムラ(温度リップル)の全てを充分に抑制する
ことが困難になっている。本発明の目的は、上記の事情に鑑みなされたものであって、例えば画像形成装置に使用される定着加熱装置のヒータへの電力供給時の制御において、フリッカ、高調波電流歪及び、画像の光沢ムラの全てを充分に低減できる技術を提供することである。
In the situation as described above, it is difficult to sufficiently suppress all of harmonic current distortion, flicker, and gloss unevenness (temperature ripple) only by using heater control combining phase control and wave number control. . An object of the present invention has been made in view of the above circumstances. For example, in control during power supply to a heater of a fixing heating device used in an image forming apparatus, flicker, harmonic current distortion, and image It is to provide a technology capable of sufficiently reducing all of the gloss unevenness.
上記目的を達成するため、本出願に係る第1の発明は、
記録媒体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記トナー像を加熱して前記記録媒体に定着させる定着加熱手段と、
交流電源からの電流の前記定着加熱手段の加熱源への通電及び遮断を切替えるスイッチ手段と、
前記交流電源のゼロクロスを検知するゼロクロス検知手段と、
前記交流電源からの電流の通電及び遮断の切替えタイミングを格納した供給電力制御テーブルを複数種類記憶する記憶部と、
前記ゼロクロス検知手段によるゼロクロスのタイミング及び、前記記憶部が記憶する前記供給電力制御テーブルを用いて参照した前記切替えタイミングに基づいて、前記スイッチ手段に前記交流電源から前記定着加熱手段の加熱源への電流の通電及び遮断を切替えさせることで、前記加熱源への通電量を制御する制御手段と、
前記記録媒体の特定の領域である特定画像領域におけるトナー像のトナー濃度の程度を示す画像印字率を導出する画像印字率導出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記画像印字率導出手段によって導出された、前記定着加熱手段が定着する前記特定画像領域における前記画像印字率に応じて、前記切替えタイミングを参照する前記供給電力制御テーブルを選択することを特徴とする画像形成装置である。
In order to achieve the above object, the first invention according to the present application,
Image forming means for forming a toner image on a recording medium;
Fixing heating means for heating and fixing the toner image to the recording medium;
Switch means for switching energization and interruption of the heating source of the fixing heating means with a current from an AC power source;
Zero-cross detecting means for detecting zero-cross of the AC power supply;
A storage unit that stores a plurality of types of supply power control tables that store switching timings of energization and interruption of current from the AC power supply,
Based on the timing of zero-crossing by the zero-crossing detection unit and the switching timing referenced using the supply power control table stored in the storage unit, the switch unit is switched from the AC power source to the heating source of the fixing heating unit. A control means for controlling an energization amount to the heating source by switching between energization and interruption of the current;
Image printing rate deriving means for deriving an image printing rate indicating the degree of toner density of a toner image in a specific image region which is a specific region of the recording medium;
With
The control unit selects the supply power control table referring to the switching timing according to the image printing rate in the specific image area fixed by the fixing heating unit, which is derived by the image printing rate deriving unit. An image forming apparatus characterized by the above.
以上のように、本発明では、定着加熱装置のヒータ電力の制御において、電力の制御テーブルを複数記憶し、定着すべき画像に応じて最適なテーブルを選択して使用するので、フリッカ、高調波電流歪及び画像の光沢ムラを充分に抑制することが可能となる。 As described above, in the present invention, in controlling the heater power of the fixing heating device, a plurality of power control tables are stored, and the optimum table is selected and used according to the image to be fixed. It becomes possible to sufficiently suppress current distortion and uneven glossiness of an image.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings.
<実施例1>
図18には、セラミックヒータを用いた定着加熱装置を有する画像形成装置の例を示す。但し、本発明は定着加熱装置を使用した装置全般に適用が可能であり、特に図18に示す画像形成装置に限定して適用されるものではない。
<Example 1>
FIG. 18 shows an example of an image forming apparatus having a fixing heating device using a ceramic heater. However, the present invention can be applied to all apparatuses using a fixing heating apparatus, and is not particularly limited to the image forming apparatus shown in FIG.
まず、図18に示す画像形成装置において、装置の全体の動作について説明する。図18の画像形成装置100において、画像処理コントローラ120は、パーソナルコンピュータ等の外部装置から送信される画像情報及びプリント指示を受信して処理を行なう。制御手段である制御部113は画像処理コントローラ120に電気的に接続されており、画像処理コントローラ120からの指示に応じて画像形成装置100を構成する各部を制御する。画像処理コントローラ120が外部装置からプリント指示をうけると、以下の動作で画像形成処理が実行される。
First, the overall operation of the image forming apparatus shown in FIG. 18 will be described. In the
記録媒体101は、給送ローラ102で給送されて、中間転写体103に向けて搬送される。感光ドラム104は、図示しない駆動モータによって所定の速度で反時計回りに回転駆動され、その回転過程で一次帯電器105によって一様に帯電処理される。また、画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザビームスキャナ106から出力され、感光ドラム104上を選択的に走査露光することにより、感光ドラム104上に静電潜像が形成される。この静電潜像に対し、現像器107において現像体である粉体トナーが付着することで、静電潜像がトナー像(現像体像)として可視像化する。
The
感光ドラム104上に形成されたトナー像は、感光ドラム104と接触して回転する中間転写体103上に一次転写される。その後、中間転写体103の回転と同期をとった適切なタイミングで搬送された記録媒体101が転写バイアスを印加された転写ローラ108によって中間転写体103に圧接されることで、中間転写体103上のトナー像が記録媒体101上に二次転写される。上記の感光ドラム104、一次帯電器105、レーザビームスキャナ106、現像器107はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色に対してそれぞれ配置されており、4色分のトナー像が記録媒体101上に二次転写される。上記のように記録媒体101にトナー像を形成する構成は、本実施例において画像形成手段に相当する。
The toner image formed on the
定着加熱手段である定着加熱装置109は、加熱源であるセラミックヒータ110を内蔵したフィルムユニット111と、これに圧接される加圧ローラ112を備えている。このフィルムユニット111と加圧ローラ112とによって記録媒体101を加熱及び加圧することによりトナー像が記録媒体101に定着される。そして、トナー像が定着された記録媒体101は画像形成物として機外へ排出される。ここで制御部113は、記録媒体101の搬送路上の搬送センサ114、レジストセンサ115、定着前センサ116、定着排紙センサ117によって、記録媒体101の搬送状況を管理する。また、制御部113は、加熱定着装置109の温度制御プログラムおよび温度制御テーブルを記憶する記憶部を有している。
A fixing
交流電源118に接続された電源装置119は、加熱定着装置109への電力供給回路および交流から直流への整流回路を有しており、前述のプロセスで消費される電力は、電源装置119から画像形成装置100の各部へ供給される。
The
次に、図1を用いて、本実施例に係る定着加熱装置について説明する。図1は、定着加
熱装置109の断面図である。ヒータホルダ200はセラミックヒータ110を保持するとともにフィルム201の内面をガイドする。このヒータホルダ200は、高い耐熱性・断熱性及び剛性を有する材質により形成されており、記録媒体101の搬送路を横断する方向(図面に垂直方向)を長手とする横長の部材である。
Next, the fixing heating apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of the fixing
セラミックヒータ110は、ヒータホルダ200の下面に長手方向に沿って形成された溝部に嵌入された上で、耐熱性接着剤で固定支持されており、転写材搬送路を横断する方向を長手とする横長の形状を有している。円筒状の耐熱性フィルム材201(以下、定着フィルム201と記す)は、セラミックヒータ110を取り付けたヒータホルダ200にルーズに外嵌されている。ステー202は図1の紙面に垂直な方向を長手とする高剛性の部材であり、ヒータホルダ200の内側に配設されている。
The
一方、加圧ローラ112はセラミックヒータ110とともに定着フィルム201を挟んで圧接するように配置されている。矢印Nで示した範囲が加圧ローラ112とセラミックヒータ110が定着フィルム201を挟むことで形成される定着ニップ部である。加圧ローラ112は定着モータ(不図示)により矢印B方向に所定の周速度で回転駆動される。定着ニップ部Nにおいては、加圧ローラ112と定着フィルム201の外周との摩擦力により加圧ローラ112の回転力が定着フィルム201に直接的に作用する。そして、定着フィルム201がセラミックヒータ110の下面に圧接しつつ摺動することで、矢印C方向に回転駆動される。
On the other hand, the
ヒータホルダ200は、前述のように定着フィルム201内面のガイド部材として機能しており、定着フィルム201の回転を容易にしている。また、定着フィルム201の内面とセラミックヒータ110の下面との摺動抵抗を低減するために、両者の間に耐熱性グリス等の潤滑剤を少量介在させることもできる。
As described above, the
記録媒体101上への未定着画像の定着は以下の動作で実行される。加圧ローラ112の回転に従動して定着フィルム201が回転し、これと同時に、セラミックヒータ110の温度が、未定着画像を永久固着画像として熱圧定着可能な温度まで上昇される。そして、定着フィルム201と加圧ローラ112により形成される定着ニップ部Nに、定着すべき記録媒体101が導入されて挟持搬送される。定着ニップ部Nにおいて、セラミックヒータ110の熱が定着フィルム201を介して記録媒体101上の未定着画像に付与され、記録媒体101上の未定着画像が記録媒体101上に加熱定着される。
Fixing of the unfixed image on the
定着ニップ部Nを通った記録媒体101は定着フィルム201及び加圧ローラ112から分離されて搬送される。なお、図1における矢印Aは記録媒体101の搬送方向を示す。また、定着加熱装置109はセラミックヒータ110の温度を検出するための感温素子であるサーミスタ203を有している。サーミスタ203は不図示のバネ等でセラミックヒータ110に常時感温可能な力で圧接されており、セラミックヒータ110の温度を検出する。
The
図2は、本実施例に係る定着加熱装置のヒータの駆動回路を示している。交流電源118は定着加熱装置109に接続される商用電源であり、制御部113からのヒータ駆動信号に応じて電力をヒータ110へ供給し、ヒータ110を発熱させる。ヒータ110に供給される電力の制御は、トライアック301の通電/遮断の切換えにより行われる。また、抵抗302及び303はバイアス抵抗であり、フォトトライアックカプラ304は一次側と二次側の沿面距離を確保するために設けられている。フォトトライアックカプラ304の発光ダイオード305に通電することによりトライアック301がオンとなる。なお、本実施例におけるスイッチ手段は、トライアック301を含んで構成される。
FIG. 2 shows a heater drive circuit of the fixing heating apparatus according to this embodiment. The
トランジスタ307は、抵抗308を介して制御部113から与えられるヒータ駆動信号に従って動作する。トランジスタ307のオン/オフに応じてフォトトライアックカプラ304もオン/オフする。なお、抵抗306は、フォトトライアックカプラ304の電流を制限するために設けられている。また、交流電源118からの入力電源電圧は、ゼロクロス検知手段であるゼロクロス検知回路309にも入力される。
The
交流電源118からの交流電圧は、整流器310、311により半波整流される。この半波整流された交流電圧は、抵抗312、313、コンデンサ314、抵抗315を介して、トランジスタ316のベースに入力される。これによれば、Neutral側の電位がHot側の電位よりも高い場合にトランジスタ316はオンとなり、Neutral側の電位がHot側の電位よりも低くなるとトランジスタ316はオフとなる。
The AC voltage from the
フォトカプラ317は、一次側と二次側の沿面距離を確保するための素子であり、抵抗318、319はフォトカプラ317に流れる電流を制限するために設けられている。Neutral側の電位がHot側の電位より高くなるとトランジスタ316がオンするため、フォトカプラ317の発光ダイオード320は消灯し、フォトトランジスタ321はオフしてフォトカプラ317の出力電圧はHighとなる。一方、Neutral側の電位がHot側の電位より低くなるとトランジスタ316はオフするのでフォトカプラ317の発光ダイオード320が発光し、フォトトランジスタ321はオンしてフォトカプラ317の出力電圧はLowとなる。
The
フォトカプラ317の出力は、抵抗322を介してゼロクロス信号として制御部113に入力される。このゼロクロス信号は、その信号周期が交流電源の周波数と等しいパルス信号であり、交流電源の電位極性に応じて信号レベルが変化する。制御部113はこのゼロクロス信号の立ち上がり及び立ち下がりのエッジを検知し、任意のタイミングでトライアック301をオン/オフさせ、このことでヒータ110への電力供給を制御する。サーミスタ203によって検出される温度は、抵抗323とサーミスタ203との分圧として検出され、制御部113にTH信号としてA/Dポートに入力される。
The output of the
以上の構成において、定着加熱装置109の温度制御は次のようになされる。即ち、制御部113がTH信号をモニターした際に、未定着画像を永久固着画像として熱圧定着することが可能な温度に達した場合には、ヒータ駆動信号によってヒータ110ヘの通電を停止する。又、熱圧定着が可能な温度を下回ると、ヒータ110に通電する。このことによって定着加熱装置109の温度を一定に維持することが可能になっている。
In the above configuration, the temperature control of the fixing
次に、ヒータへの電力供給時における電力の制御方法である位相制御、波数制御及び、位相制御と波数制御を組み合わせた制御について各々説明する。図3は、位相制御によるヒータ電力制御の例について説明するための図である。図3において、ゼロクロス信号は交流電源電圧波形の正から負、負から正に切り替わるポイントで論理が切り替わる。このゼロクロス信号の立ち上がり及び立ち下がりのエッジからTa時間後にヒータ駆動信号がオンする。そうすると、ヒータ印加電圧を示すグラフにおける斜線で示した部分でヒータが通電し電力が供給される。 Next, phase control, wave number control, and control combining phase control and wave number control, which are power control methods when supplying power to the heater, will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining an example of heater power control by phase control. In FIG. 3, the logic of the zero cross signal switches at the point where the AC power supply voltage waveform switches from positive to negative and from negative to positive. The heater drive signal is turned on after Ta time from the rising and falling edges of the zero cross signal. If it does so, a heater will energize and will supply electric power in the part shown with the oblique line in the graph which shows a heater applied voltage.
なお、この例では、ヒータがオンした後、次のゼロクロスポイントでヒータへの通電がオフされる。このため、再びゼロクロス信号のエッジから時間Ta後にヒータ駆動信号をオンすることにより、次の半波でもヒータに同じ電力が供給される。また、時間Taと異なる時間Tb後にヒータ駆動信号をオンするとヒータへの通電時間が変わるため、ヒータへの供給電力を変化させることができる。このように、半波ごとにゼロクロス信号のエッジからヒータ駆動信号をオンするまでの時間を変化させることでヒータへの供給電力を制御することができる。 In this example, after the heater is turned on, the energization to the heater is turned off at the next zero cross point. For this reason, by turning on the heater drive signal again after time Ta from the edge of the zero cross signal, the same power is supplied to the heater even in the next half wave. Further, when the heater drive signal is turned on after a time Tb different from the time Ta, the energization time to the heater changes, so that the power supplied to the heater can be changed. In this way, the power supplied to the heater can be controlled by changing the time from the edge of the zero cross signal to turning on the heater drive signal every half wave.
位相制御においては、図3に示すように交流電源波形の半波の途中でヒータへの通電をオンするためヒータに流れる電流が急激に立ち上がり、高調波電流が流れる。この高調波電流は電流の立ち上がり量が大きいほど多くなるので、位相角90°すなわち供給電力50%の時に最大になる。また、この電流の立ち上がりエッジが半波毎に発生するため多くの高調波電流が流れ、高調波規制への対応が必須となる。そのため位相制御においてはフィルタ等の回路部品が必要になる場合が多い。一方、位相制御においては、各半波における最大値より小さい電流が半波毎に流れるため半波毎の電流の変化量は小さく、さらに変化周期も早いため、フリッカへの影響が小さいことが特徴である。 In the phase control, as shown in FIG. 3, since the energization of the heater is turned on in the middle of the half wave of the AC power supply waveform, the current flowing through the heater suddenly rises and the harmonic current flows. This harmonic current increases as the rising amount of the current increases, and thus becomes maximum when the phase angle is 90 °, that is, when the supplied power is 50%. In addition, since a rising edge of this current occurs every half wave, many harmonic currents flow, and it is essential to comply with harmonic regulations. For this reason, circuit components such as filters are often required for phase control. On the other hand, in phase control, a current smaller than the maximum value in each half wave flows every half wave, so the amount of change in current per half wave is small, and the change period is also fast, so the effect on flicker is small. It is.
図4には、波数制御によるヒータの電力制御の例を示す。波数制御では交流電源の半波単位でオン/オフ制御を行う。従って、ゼロクロス信号のエッジと同期させてヒータ駆動信号をオンする。そして、例えば八つの連続する半波を制御の一周期(一制御周期)とし、一制御周期の中でオンする半波の数を変えていくことで、ヒータへの供給電力を制御する。図4では、八の半波のうち四の半波をオンしているため、ヒータへの供給電力は50%となる。このように、波数制御では、連続してオンさせる波数を変化させることで、ヒータ供給電力を0%から100%までの間の4段階(25%刻み)の通電制御パターンを予め定めておき、この通電制御パターンに基づいてヒータの電力制御が行なわれる。 FIG. 4 shows an example of heater power control by wave number control. In wave number control, on / off control is performed in half-wave units of an AC power supply. Therefore, the heater drive signal is turned on in synchronization with the edge of the zero cross signal. Then, for example, eight continuous half waves are set as one control cycle (one control cycle), and the power supplied to the heater is controlled by changing the number of half waves turned on in one control cycle. In FIG. 4, since four half waves of the eight half waves are turned on, the power supplied to the heater is 50%. As described above, in the wave number control, by changing the wave number to be continuously turned on, the heater supply power is determined in advance in four steps (25% increments) between 0% and 100%, The heater power control is performed based on the energization control pattern.
波数制御ではヒータのオン/オフが常にゼロクロスで行われるため位相制御のような電流の急激な立ち上がりエッジがなく高調波電流が少ないという特徴を有する。一方、電流は半波単位で流れるため、位相制御に比べて半波毎の電流の変化量は大きく、変化周期も長い。このため波数制御ではフリッカへの影響が大きくなる。また、定着フィルム201の温度リップルが大きくなりやすく画像の光沢ムラが生じ易い。
The wave number control is characterized in that the heater is always turned on / off at zero crossing, so that there is no steep rising edge of current as in phase control and there is little harmonic current. On the other hand, since the current flows in half-wave units, the amount of change in current per half-wave is large and the change cycle is long compared to phase control. For this reason, the influence on flicker becomes large in wave number control. Further, the temperature ripple of the fixing
図5には、位相制御と波数制御を組み合わせたヒータの電力制御の例を示す。図5の例では、八つの連続する半波を一制御周期とし、そのうち二半波を波数制御、二半波を位相制御で制御し、ヒータ供給電力比dを33.3%とした場合について示す。ここでは、一
波目と二波目の半波の電力dutyが33.3%になるように制御部113がトランジスタ307にTcのタイミングでオン信号を送信して位相制御を行う。そして、残りの六の半波のうち二半波を波数制御でオンし、その他の四半波は全てオフとすることで、一制御周期において約33.3%の電力が供給される。
FIG. 5 shows an example of heater power control that combines phase control and wave number control. In the example of FIG. 5, eight continuous half waves are set as one control period, of which two half waves are controlled by wave number control and two half waves are controlled by phase control, and the heater power supply ratio d is 33.3%. Show. Here, the
このようにヒータ供給電力の0%から100%までの間を任意のレベルに分割した通電制御パターンをあらかじめ定めておき、制御部113はその通電制御パターンを元にヒータ通電制御を行う。この制御では位相制御と波数制御の両方を含むため、波数制御のみを行なう場合と比較してフリッカが抑制され、且つ、位相制御のみを行なう場合と比較して高調波電流歪が抑制されるという特徴がある。
In this way, an energization control pattern in which 0% to 100% of the heater power supply is divided into arbitrary levels is determined in advance, and the
次に、画像の光沢ムラについて説明する。光沢ムラは定着フィルム201の温度リップルが大きいほど生じやすく、位相制御よりも波数制御でヒータ電力制御を行う場合に発生し易い。位相制御と波数制御を組み合わせたヒータ電力制御では、波数制御を行なう部分で温度リップルが大きくなり、光沢ムラが生じる場合がある。また、画像によって光沢ムラのレベルが異なり、画像領域が広く、トナー量が多い画像において、より顕著に現れる傾向がある。
Next, uneven glossiness of the image will be described. The gloss unevenness is more likely to occur as the temperature ripple of the fixing
逆に、テキスト画像などトナー量が少ない画像では光沢ムラのレベルは低くなり、ほとんど問題がなくなる場合が多い。本発明では、この傾向を利用して画像に応じた最適なヒータ電力制御を選択することで、画像の光沢ムラを抑制し、且つ、高調波電流歪およびフリッカを低減することとした。 On the other hand, in the case of an image with a small amount of toner such as a text image, the level of gloss unevenness is low, and there are many cases where there is almost no problem. In the present invention, by utilizing this tendency, the optimum heater power control corresponding to the image is selected, thereby suppressing uneven glossiness of the image and reducing harmonic current distortion and flicker.
以下に、本実施例におけるヒータへの通電量を制御するヒータ制御シーケンスの詳細を説明する。制御部113内にある不図示の記憶部には、ヒータ電力制御テーブル(本実施例において供給電力制御テーブルに相当する。)が複数種類記憶されている。詳細には、テーブル1:位相制御用テーブル、テーブル2:波数制御用テーブル、テーブル3:位相制御と波数制御を組み合わせた組合せ制御用テーブルの三種類のヒータ電力制御テーブルが記憶されている。各々のテーブルには、ヒータのオン/オフのタイミングに関するデータも格納されている。本実施例においては、記録媒体101の定着ニップ部Nの通過時において、光沢ムラの生じ易い画像部分が定着ニップ部Nを通過する間はテーブル1を、光沢ムラの生じづらい画像部分に対してはテーブル3を用いる。
Below, the detail of the heater control sequence which controls the energization amount to the heater in a present Example is demonstrated. A storage unit (not shown) in the
位相制御のみであるテーブル1を光沢ムラの生じ易い画像部分に対してのみ使用することで、高調波電流歪を抑制しつつ、光沢ムラをより効率的に抑制することができる。一方、光沢ムラの生じづらい画像部分に対して位相制御と波数制御を組み合わせる制御のためのテーブル3を用いることで、高調波電流歪とフリッカの両方を必要十分なレベルに抑制することができる。また、同様の理由で定着加熱装置の立ち上げ時、前回転時及び後回転時にはテーブル3を用いる。更に、複数枚のプリント時には、高調波電流歪を更に低減するため、記録媒体101の搬送間隔(以下では紙間と呼ぶ)部分に対してテーブル2を用いる。
By using only the phase control of the table 1 only for the image portion where gloss unevenness is likely to occur, the gloss unevenness can be more efficiently suppressed while suppressing the harmonic current distortion. On the other hand, both the harmonic current distortion and the flicker can be suppressed to a necessary and sufficient level by using the control table 3 that combines the phase control and the wave number control for the image portion where it is difficult to generate gloss unevenness. For the same reason, the table 3 is used at the time of starting up the fixing heating device, at the time of forward rotation, and at the time of rear rotation. Further, when printing a plurality of sheets, the table 2 is used for a conveyance interval (hereinafter referred to as a sheet interval) of the
テーブル2による波数制御は、先述のようにフリッカが生じやすい制御である。しかしながら、紙間におけるヒータ電力は、記録媒体101が定着ニップ部Nを通過する時より少なくて良いため、紙間においてテーブル2を用いても極端なフリッカ悪化を招くことはない。加えて、紙間で波数制御による温度リップルが生じても画像に対する影響はない。以上のように、本発明においては状況に応じてヒータ制御を切替えることで、光沢ムラ、高調波電流歪、フリッカを全て充分に抑制することが可能になる。
The wave number control by Table 2 is a control in which flicker is likely to occur as described above. However, since the heater power between the sheets may be smaller than when the
次に、本実施例において、光沢ムラの生じやすい画像を判別する方法の一例について述べる。本実施例における画像形成装置では、3×3ドットのドット集合を画像形成の最小画像構成単位 (1画素)として用い、この1画素毎の画像濃度を既知の方法で制御するこ
とで全体としての画像が形成される。
Next, an example of a method for discriminating an image that easily causes gloss unevenness in the present embodiment will be described. In the image forming apparatus in this embodiment, a 3 × 3 dot set is used as a minimum image configuration unit (one pixel) for image formation, and the image density for each pixel is controlled by a known method as a whole. An image is formed.
ここで、例えば、記録媒体101上の単位面積Aに形成される画像について考える。上記単位面積Aの記録媒体の搬送方向長さをAL、これと直交する方向の幅をAWとする。本実施例では単位面積Aに形成される画像が、光沢ムラの生じやすい画像か否かを判別して、ヒータ電力制御のテーブルを切替えることとする。従って、単位面積Aの搬送方向長さALと幅AWは、上記判別に適した値に設定する必要がある。例えば記録媒体の搬送速度が200mm/sec、交流電源118の周波数50Hzの場合、本実施例では搬送方向長さALを8mm(解像度600dpiで63画素に相当)に設定する。
Here, for example, consider an image formed in the unit area A on the
これは交流電源周波数の二波分に当たる長さであり、波数制御で一波をオン、一波をオフした場合に生じる光沢ムラの一周期に相当する。一方、単位面積Aの幅AWは、単純に光沢ムラが生じた場合の目立ち易さを目安に決めれば良く、本実施例では長さALと同じ8mmに設定する。本実施例では、画像形成領域内で選択可能なすべての単位面積A(Aの最小構成単位は1画素とする)について、そこに形成される画像が、光沢ムラの生じやすい画像か否かを判別する。 This is a length corresponding to two waves of the AC power supply frequency, and corresponds to one period of gloss unevenness that occurs when one wave is turned on and one wave is turned off by wave number control. On the other hand, the width AW of the unit area A may be determined based on the conspicuousness when gloss unevenness simply occurs, and is set to 8 mm which is the same as the length AL in this embodiment. In this embodiment, for all the unit areas A that can be selected in the image forming area (the minimum constituent unit of A is one pixel), it is determined whether or not the image formed there is an image that easily causes gloss unevenness. Determine.
図6に画像形成領域内に含まれる単位面積Aの概略図を示す。図6は、記録媒体101の左先端部の拡大図であり、画像形成領域先端、画像形成領域左端、画像形成の最小単位(最小画像構成単位)である一画素、複数の単位面積AXYが示されている。単位面積A
11(図中太実線の正方形)が画像形成領域の先端左端に形成される単位面積Aであり、搬送方向に一画素ずつ移動した位置に、A21、A31、A41、・・・・と単位面積Aを選択できる。
FIG. 6 shows a schematic diagram of the unit area A included in the image forming region. FIG. 6 is an enlarged view of the left front end portion of the
11 (thick solid line square) is a unit area A formed at the left end of the front end of the image forming area, and A 21 , A 31 , A 41 ,... And the unit area A can be selected.
同様にこれと直交する方向に一画素ずつ移動した位置に、A12、A13、A14・・・・と単位面積Aを選択することができる。上記それぞれの単位面積Aに含まれる総画素数をPTAとし、このうち実際に画像が形成される(実際にトナーがあり濃度(あるいはトナー濃度、トナー濃度の程度)が0ではない)イメージ画素数をPIAとする(上述の
設定ではPTA=63×63=3969)。このイメージ画素数PIAのうち、そのトナ
ー量が規定のトナー量D(0%<D≦100%)以上(規定濃度以上であることに相当する。)である高濃度画素数をPIA(D)とする。上記規定のトナー量Dは、外部装置から送信された画像を画像処理コントローラ120で処理した画像情報における、該当画素の画像濃度を意味し、本例ではD=75%に設定する。
Similarly, A 12 , A 13 , A 14 ..., And unit area A can be selected at a position moved pixel by pixel in a direction orthogonal to this. The total number of pixels included in the unit area A of the respective and PT A, these actual image is formed (actually there are toner concentration (or the toner concentration, the degree of toner density) is not zero) image pixels the number of the PI a (in the above settings PT a = 63 × 63 = 3969 ). Among the image pixel number PI A, the toner amount is specified toner amount D (0% <D ≦ 100 %) or more (specified corresponds to at concentrations above.) Is a high-density pixels and PI A ( D). The prescribed toner amount D means the image density of the corresponding pixel in the image information obtained by processing the image transmitted from the external device by the
本実施例では、以下の(1)式で示す総画素数PTAに対する高濃度画素数PIA(D)の比率(割合)RIを印字率(または画像印字率)として参照する。
RI=PIA(D)/PTA・・・・・・(1)
ある単位面積Aにおいて上記の印字率RIが閾値RILIM以上(所定の閾値以上)であれば、その単位面積Aは光沢ムラの生じやすい画像であると判断する。本例では閾値RILIMの値を0.7に設定している。この値は画像形成装置の特性に合わせ、光沢ムラが目立ち始める値を選択すればよい。
In this embodiment, referring to the ratio (percentage) RI of high density pixel number PI A (D) for the total number of pixels PT A shown by the following formula (1) as the printing rate (or print ratio).
RI = PI A (D) / PT A (1)
If the printing ratio RI is equal to or greater than the threshold value RI LIM (greater than or equal to the predetermined threshold value) in a certain unit area A, it is determined that the unit area A is an image in which gloss unevenness is likely to occur. In this example, the value of the threshold value RI LIM is set to 0.7. This value may be selected in accordance with the characteristics of the image forming apparatus so that gloss unevenness starts to be noticeable.
そして、印字率RIが閾値RILIM以上である単位面積Aが定着ニップ部Nを通過する時にのみ、テーブル1(位相制御)を用いる。なお、本実施例では、より確実に光沢ムラを防止するため上記の画像判別方法を用いたが、画像判別の制御を簡略化するため、単位面積Aの面積をより大きくしてもよい。また、印字率RIを単純に総画素数PTAの平均画像濃度(単位面積Aにおける平均画像濃度)としてもよい。また、印字率RIを、単純に総画素数PTAに対するイメージ画素数PIAの比率(画像存在比率)とする等の方法を用いても良い。 The table 1 (phase control) is used only when the unit area A whose printing rate RI is equal to or greater than the threshold value RI LIM passes through the fixing nip N. In the present embodiment, the above-described image determination method is used in order to more surely prevent uneven glossiness. However, in order to simplify the control of image determination, the unit area A may be increased. Further, it may simply be an average image density of the total pixel number PT A (average image density in the unit area A) a printing ratio RI. Furthermore, the printing rate RI, the method may be used, such as simply the ratio of the number of image pixels PI A to the total pixel number PT A (image existing ratio).
画像処理コントローラ120は、外部装置から送信される画像情報から、図6で説明した全ての単位面積Aについて(1)式の印字率RIを算出し、制御部113に報知する。そして、制御部113が、印字率RIに応じたヒータ電力制御テーブルの選択および切替えを行う。従って、画像処理コントローラ120は、本実施例において画像印字率導出手段に相当する。
The
図7には、本実施例におけるヒータ電力制御テーブル切替えの様子の一例として、記録媒体101上に形成された画像が模式的に示されている。ここでは説明を簡略化するため、単純な画像を例として挙げている。
FIG. 7 schematically shows an image formed on the
この画像は4つの部分IG-1〜IG-4から構成されており、IG-1とIG-4は文字(文章)であり、IG-1とIG-4の領域内にある単位面積Aの中には印字率RIが閾値RILIM以上であるものは無い。一方、IG-2とIG-3は例えば写真画像であり、IG-2とIG-3の領域内にある単位面積Aの全てにおいて印字率RIが閾値RILIM以上であるとする。このような画像を記録媒体101に定着する場合、上述したIG-1〜
IG-4に含まれる単位面積Aの印字率RIを参照した結果、本例では搬送方向で記録媒
体101が図7に示された区間1〜5に分割される。なお、IG-1〜IG-4は本実施例において特定画像領域に相当する。
This image is composed of four parts IG-1 to IG-4, where IG-1 and IG-4 are characters (sentences) and have a unit area A within the region of IG-1 and IG-4. None of them has a printing ratio RI equal to or greater than a threshold value RI LIM . On the other hand, IG-2 and IG-3 are, for example, photographic images, and it is assumed that the printing rate RI is equal to or greater than the threshold value RI LIM in all the unit areas A in the region of IG-2 and IG-3. When fixing such an image on the
As a result of referring to the printing rate RI of the unit area A included in IG-4, in this example, the
区間1〜5の分割は、その区間に印字率RIが閾値RILIM以上である単位面積Aが
含まれるか否かで決定されている。そして、次のようなヒータ電力制御テーブルの切替えが実行される。記録媒体101の先端部である区間1には光沢ムラの生じやすい画像が存在しないため、この部分が定着ニップ部N通過する時にはテーブル3が使用される。次の区間2には、光沢ムラの生じやすい画像であるIG-2が存在するため、区間2が定着ニ
ップ部Nに到達するタイミングでヒータ電力制御テーブルがテーブル3からテーブル1に切替えられる。
The division of the
次の区間3には光沢ムラの生じやすい画像が存在しないため、区間3が定着ニップ部Nに到達するタイミングでヒータ電力制御テーブルがテーブル1からテーブル3に戻される。同様に区間4に対してはテーブル1、区間5に対してはテーブル3が使用される。このように、本実施例では記録媒体101が定着ニップ部Nを通過している間に、画像に応じてヒータ電力制御のためのテーブルの切替えをおこなう。
Since there is no glossy uneven image in the
次に上記動作についてフローチャートを用いて説明する。図8には、本実施例におけるにプリントジョブ実行時のヒータ電力制御テーブル切替えフローを示す。図1のヒータ電力制御テーブル切替えフローでは、テーブル1〜3のいずれかが選択されるかが、ヒータ電力制御の一制御周期毎に毎回判断される。 Next, the above operation will be described using a flowchart. FIG. 8 shows a heater power control table switching flow when a print job is executed in this embodiment. In the heater power control table switching flow of FIG. 1, it is determined every time one control cycle of the heater power control whether any one of the tables 1 to 3 is selected.
図8でプリントジョブが開始されると、まずS100において、制御部113が定着加熱装置の立上げ、前回転を行う際に使用するヒータ電力制御テーブルとして、テーブル3が選択される。これは、テーブル3は、位相制御と波数制御を組み合わせた通電制御パターンのテーブルであり、温度リップルに対しては不利なものの、高調波電流歪抑制とフリッカ抑制の両方に対して有利であることによる。具体的には、四波(八半波)を一制御周期とする位相制御と波数制御を組み合わせた通電制御パターンとし、サーミスタ203が検知するヒータ110の温度により、定着加熱装置109の温度制御が行なわれる。そして、制御部113は一制御周期(四波)毎に必要な電力レベルに応じた通電制御パターンをテーブル3から選択する。
When the print job is started in FIG. 8, first, in S100, the table 3 is selected as a heater power control table used when the
次に、S101において、次回の一制御周期(四波)内に一枚目の記録媒体101が定着ニップ部Nに到達するか否かが判定される。ここで、次回の一制御周期(四波)内に1枚目の記録媒体101が定着ニップ部Nに到達すると肯定判定された場合には、画像の印字率RIを判別するステップであるS103へ進む。一方、一制御周期(四波)内に一枚目の記録媒体101が定着ニップ部Nに到達しないと否定判定された場合にはS102へ進む。S102においては、定着加熱装置が立上げ、前回転中か否かが判定される。S102において、定着加熱装置の立ち上げ、前回転中であると肯定判定された場合には、S100の処理の前に戻る。そして、S100〜S102までの処理が、一枚目の記録媒体が定着ニップ部Nに到達するまで繰り返される。
Next, in S101, it is determined whether or not the
S103においては、印字率RIが閾値RILIM以上となる画像が、次回一制御周期中に定着ニップ部Nを通過するか否かが判定される。ここで肯定判定された場合には、S104に進み、使用するヒータ電力制御テーブルは、光沢ムラが発生しにくいヒータ電力制御テーブルであるテーブル1へと切替えられる。従って、光沢ムラが発生しやすい画像に対しては、光沢ムラを抑制できるテーブル1(位相制御)の中から電力レベルに応じた通電制御パターンが選択される。その後、S104からS101の前へ戻り、現在定着ニップ部Nを通過中の記録媒体101が定着ニップ部Nを抜けるまで、印字率RIが閾値RILIM以上である画像が存在する区間はテーブル1(位相制御)から通電制御パターンが選択される制御が継続される。
In S103, it is determined whether or not an image having a printing rate RI equal to or greater than the threshold value RI LIM passes through the fixing nip N during the next one control cycle. When an affirmative determination is made here, the process proceeds to S104, and the heater power control table to be used is switched to Table 1 which is a heater power control table in which gloss unevenness is unlikely to occur. Therefore, an energization control pattern corresponding to the power level is selected from the table 1 (phase control) capable of suppressing gloss unevenness for an image in which gloss unevenness is likely to occur. Thereafter, the process returns from S104 to the front of S101, and an interval in which an image having a printing rate RI equal to or greater than the threshold RI LIM exists until the
一方、S103において、次回の一制御周期において定着ニップ部Nに、印字率RIが閾値RILIM以上である画像が存在しないと否定判定された場合には、S105に進む
。S105においては、ヒータ電力制御のためのテーブルがテーブル1からテーブル3へ戻される。そして、S101の前に戻り、S101からのフローが継続される。
On the other hand, if it is determined in S103 that there is no image with the printing rate RI equal to or greater than the threshold value RI LIM in the fixing nip portion N in the next one control cycle, the process proceeds to S105. In S105, the table for heater power control is returned from Table 1 to Table 3. And it returns to before S101 and the flow from S101 is continued.
その後、次回の一制御周期中に記録媒体101が定着ニップ部Nを抜けるタイミングになった場合には、S101からS102を経由してS106に進む。そして、S106においてはプリントが終了するか否か(現在定着ニップ部Nを通過中である記録媒体101がジョブの最終ページであるか)が判定される。
Thereafter, when it is time for the
S106においてプリント終了と肯定判定された場合には、S108に進み、ヒータ電力制御テーブルを後回転時に用いるテーブル3へ切替えた上でフロー終了とする。一方、S106でプリント終了でないと否定判定された場合、次回一制御周期で定着ニップ部Nにあるのは紙間部であると判断される。従って、その場合にはS107に進み、ヒータ電力制御テーブルを紙間用のテーブル2へ切替える。その後S101へ戻り、紙間中は次の記録媒体101が定着ニップ部Nに達するまで、テーブル2(波数制御)の中から電力レベルに応じた通電制御パターンが選択される。なお、本実施例においては、紙間部に対しテーブル2(波数制御)を用いることとしたが、フリッカを更に抑制したい場合には、テーブル2の代わりにテーブル3を用いても良い。
If an affirmative determination is made in S106 that printing has ended, the flow proceeds to S108, the heater power control table is switched to the table 3 used during post-rotation, and the flow ends. On the other hand, if a negative determination is made in step S106 that printing has not ended, it is determined that the sheet is in the fixing nip portion N in the next one control cycle. Therefore, in this case, the process proceeds to S107, and the heater power control table is switched to the table 2 for the sheet interval. Thereafter, the process returns to S101, and during the interval between sheets, an energization control pattern corresponding to the power level is selected from Table 2 (wave number control) until the
次に、図9を用いて上記フローの一部を時系列で説明する。図9に、画像印字率に応じてヒータ電力制御のためのテーブルをテーブル3からテーブル1に切替える際のヒータ印加電圧の変化を示す。時間t2までの画像印字率RIは閾値RILIMよりも低くRI<RILIMが成立し、時間t2からの画像は画像印字率RIが閾値RILIM以上でありRI≧RILIMが成立するとする。このような画像印字率の変化に対し、本実施例のフローでは、時間t1でヒータ電力制御のためのテーブルの切替えが実行される。 Next, a part of the above flow will be described in time series with reference to FIG. FIG. 9 shows changes in the heater application voltage when the table for heater power control is switched from table 3 to table 1 in accordance with the image printing rate. The image printing rate RI up to time t2 is lower than the threshold value RI LIM , and RI <RI LIM is established, and the image printing rate RI is equal to or greater than the threshold value RI LIM and RI ≧ RI LIM is established for the image from time t2. In response to such a change in the image printing rate, in the flow of this embodiment, table switching for heater power control is executed at time t1.
時間t1は高印字率画像部分が始まる時間t2よりtdだけ早いタイミングであり、時間t2においては既にヒータ電力制御テーブルが光沢ムラの抑制に有利なテーブル1(位相制御)に切替わっている。本実施例で用いる定着加熱装置109は熱容量が小さく熱応答性が良いので、高印字率画像部分が始まる時点でテーブル1に切替っていれば、高印字率画像部分の始めから光沢ムラのない良好な画像が得られる。
The time t1 is a timing earlier by td than the time t2 when the high printing rate image portion starts, and at the time t2, the heater power control table has already been switched to the table 1 (phase control) advantageous for suppressing uneven glossiness. Since the fixing
以上のように本実施例においては、装置の高速化に伴い、熱応答性の高い定着加熱装置の温度リップル低減(光沢ムラ抑制)が要求される場合でも、高印字率の画像部分のみに位相制御を用いる。また、高印字率の画像以外の部分には波数制御または、位相制御と端数制御の組合せ制御を用いる。このことで、光沢ムラとフリッカの発生を抑制しつつ、同時に高調波電流歪を最少の状態に維持できる。 As described above, in this embodiment, as the speed of the apparatus is increased, even when temperature ripple reduction (gloss unevenness suppression) of a high-heat-responsive fixing / heating apparatus is required, the phase is applied only to an image portion having a high printing rate. Use control. Further, wave number control or combination control of phase control and fractional control is used for portions other than an image with a high printing rate. As a result, the generation of uneven gloss and flicker can be suppressed, and at the same time, the harmonic current distortion can be kept to a minimum.
なお、本実施例においては、記録部に保存してあるヒータ電力制御のためのテーブルが三種類である場合について説明したが、これは一例であって、2種類以上の複数のテーブルを記録部に保存してあれば応用が可能である。例えば、交流電源電圧が高い電圧(例えば220V〜240V)の場合は、フリッカ規格に対して比較的マージンがある場合が多い。従って、そのような場合にはテーブル3の位相制御と波数制御を組み合わせた制御を用いず、テーブル1及びテーブル2の二つのテーブルのみを使用しても良い。さらに、交流電源電圧が低い電圧(例えば100V〜127V)であるときは、高調波電流歪の規格に対して比較的マージンがある場合が多い。従って、そのような場合にはテーブル2の波数制御を用いず、テーブル1及びテーブル3の二つのテーブルのみを使用しても良い。 In the present embodiment, the case where there are three types of heater power control tables stored in the recording unit has been described, but this is an example, and a plurality of tables of two or more types are recorded in the recording unit. Application is possible if it is stored in For example, in the case where the AC power supply voltage is high (for example, 220V to 240V), there is often a relatively large margin with respect to the flicker standard. Therefore, in such a case, only the two tables of Table 1 and Table 2 may be used without using the control combining the phase control and the wave number control of Table 3. Furthermore, when the AC power supply voltage is a low voltage (for example, 100 V to 127 V), there is often a relatively large margin with respect to the harmonic current distortion standard. Therefore, in such a case, only the two tables of Table 1 and Table 3 may be used without using the wave number control of Table 2.
<実施例2>
次に、本発明の実施例2について説明する。実施例2における画像形成装置の構成、ヒータ構成、位相制御、波数制御、位相制御と波数を組み合わせた制御、電力制御テーブル
などについては、実施例1で説明したものと同様のため、説明を省略する。実施例1では画像印字率RIに応じて電力制御テーブルの切替えを行ない、光沢ムラとフリッカを防止しつつ、高調波電流歪の抑制を実現した。しかしながら、閾値RILIMよりも画像印字率が高い画像ばかりが続いた場合、実施例1の電力制御テーブル切替えフローを続けると、非常に稀ではあるものの、高調波電流歪を要求されるレベル以下に抑制できなくなる可能性があった。実施例2はこのような事情に鑑みて、より確実に高調波電流歪とフリッカを抑制しつつ、光沢ムラの防止を実現可能とした例である。
<Example 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the image forming apparatus, the heater configuration, the phase control, the wave number control, the control combining the phase control and the wave number, the power control table, and the like in the second embodiment are the same as those described in the first embodiment, the description thereof is omitted. To do. In Example 1, the power control table was switched according to the image printing rate RI, and the harmonic current distortion was suppressed while preventing uneven gloss and flicker. However, when only an image having an image printing rate higher than the threshold value RI LIM continues, if the power control table switching flow of the first embodiment is continued, the harmonic current distortion is less than the required level although it is very rare. There was a possibility that it could not be suppressed. In view of such circumstances, the second embodiment is an example in which it is possible to prevent gloss unevenness while more surely suppressing harmonic current distortion and flicker.
実施例2におけるヒータ電力制御テーブルの切替え制御の概略は以下のとおりである。画像印字率に応じたヒータ電力制御テーブルの切替え制御は、基本的には実施例1と同様であるが、実施例2においては、高調波電流歪を規定レベル以下に抑制できない虞がある場合には、これを回避するための処理が行われる。この処理のため、実施例2では以下に説明する電源波数カウントNWとテーブル選択波数カウントNT、位相制御実行指数PCC(NT)を用いて、ヒータ電力制御テーブルの切替えと記録媒体の搬送速度の変更を行う。 The outline of the switching control of the heater power control table in the second embodiment is as follows. The switching control of the heater power control table in accordance with the image printing rate is basically the same as in the first embodiment, but in the second embodiment, there is a possibility that the harmonic current distortion cannot be suppressed to a specified level or less. The process for avoiding this is performed. For this process, in the second embodiment, the power source wave number count NW, the table selection wave number count NT, and the phase control execution index PCC (NT) described below are used to switch the heater power control table and change the recording medium conveyance speed. I do.
電源波数カウントNWは画像形成装置が接続された交流電源の波数のカウント値であり、交流電源118の周波数と等しい周期及びタイミングでカウントアップされる。よって、50Hzの交流電源であれば、カウント開始から1秒後の値は50となり、2秒後の値は100となる。電源波数カウントNWは、画像形成装置の電源オン時にカウントが開始され、電源がオフされるまでカウントが継続される。
The power wave number count NW is a count value of the wave number of the AC power source to which the image forming apparatus is connected, and is counted up at a period and timing equal to the frequency of the
次に、テーブル選択波数カウントNTは、本実施例のヒータ電力制御テーブル切替え制御における、ヒータ電力制御テーブルの制御フロー周期にあたるものである。テーブル選択波数カウントNTのカウントアップに伴って、使用するヒータ電力制御テーブルがテーブル1〜3の中から連続して選択されていく。テーブル選択波数カウントNTのカウント周期も交流電源118の周波数と等しいが、その値は電源波数カウントNWの値を元に、これよりわずかに先行した値に設定する。
Next, the table selection wave number count NT corresponds to the control flow cycle of the heater power control table in the heater power control table switching control of this embodiment. As the table selection wave number count NT is incremented, the heater power control table to be used is continuously selected from Tables 1 to 3. The count cycle of the table selection wave number count NT is also equal to the frequency of the
本実施例では、例えばテーブル選択波数カウントNT=nになった時にテーブル3が選択されたとすると、その後電源波数カウントNW=nになった時点で、この選択に従いテーブル3を用いたヒータ電力制御を実行するものとする。具体的な処理は以下の通りである。テーブル選択波数カウントNT=nにおいてテーブル3が選択されることと併せ、前述した定着加熱装置109の温度制御プログラムによりサーミスタ203の検出温度に応じたヒータ供給電力が決定される。
In this embodiment, for example, if table 3 is selected when table selection wave number count NT = n, then heater power control using table 3 is performed according to this selection when power supply wave number count NW = n. Shall be executed. Specific processing is as follows. Together with the selection of the table 3 in the table selection wave number count NT = n, the heater supply power corresponding to the detected temperature of the
そして、電源波数カウントNW=nになった時点で、テーブル3の中にある上記ヒータ供給電力に対応した波形パターンを用いてヒータ電力制御が実行される。ここで、上記温度制御プログラムがヒータ供給電力を決定するタイミングから、実際にそれがヒータ110へ供給されるまでのタイムラグをΔt、交流電源118の周波数におけるΔt相当の波数をΔnとする。このとき、本実施例におけるテーブル選択波数カウントNTは、電源波数カウントNWと上記波数Δnを用いて、NT=NW+Δnとなるように設定される。
Then, when the power supply wave number count NW = n, the heater power control is executed using the waveform pattern in the table 3 corresponding to the heater supply power. Here, the time lag from when the temperature control program determines the heater power supply to the time when it is actually supplied to the
位相制御実行指数PCC(NT)は、テーブル選択波数カウントNTにおいて位相制御が選択された場合に、その一波におけるヒータ供給電力に応じて0≦PCC(NT)≦1の値となる指数であり、その他の制御が選択された場合は0に固定される。位相制御実行指数PCC(NT)は、各ヒータ電力制御方式における一制御周期単位(位相制御では一波単位、波数制御及び位相制御と波数を組み合わせた制御では四波単位)で設定される。また、ヒータへの電力供給をしない場合は一波単位で設定される。 The phase control execution index PCC (NT) is an index that becomes a value of 0 ≦ PCC (NT) ≦ 1 according to the heater supply power in one wave when phase control is selected in the table selection wave number count NT. When other control is selected, it is fixed at 0. The phase control execution index PCC (NT) is set in units of one control cycle in each heater power control method (in units of one wave in phase control, in units of four waves in control combined with wave number control and phase control and wave number). When no power is supplied to the heater, it is set in units of one wave.
図10には、ヒータ供給電力(PWR)に対する高調波電流歪相対値(HLV(PWR))の関係を示す。前述したように、高調波電流は電流の立ち上がり量が大きいほど高調波電流歪は大きくなるので、位相角90°、すなわちヒータ101への供給電力50%の時に最大になる。図10では、このときの高調波電流歪を1として、供給電力が変化したときの高調波電流歪をこれに対する相対値として示している。
FIG. 10 shows the relationship of the harmonic current distortion relative value (HLV (PWR)) to the heater supply power (PWR). As described above, the harmonic current distortion increases as the amount of rising current increases, and thus becomes maximum when the phase angle is 90 °, that is, when the power supplied to the
本実施例では図10の関係に基づき位相制御実行指数PCC(NT)の値を決定する。すなわち、あるヒータ供給電力(PWR)に対する高調波電流歪相対値(HLV(PWR))を、そのヒータ供給電力を使用するテーブル選択波数カウントNTにおける位相制御実行指数PCC(NT)の値とする。本実施例では制御部113内にある不図示の記録部に、ヒータ供給電力(PWR)に対する高調波電流歪相対値(HLV(PWR))の対応テーブルを持たせておく。そして、これを参照してテーブル選択波数カウントNTにおける位相制御実行指数PCC(NT)の値が決定される。
In this embodiment, the value of the phase control execution index PCC (NT) is determined based on the relationship shown in FIG. That is, the relative value of harmonic current distortion (HLV (PWR)) with respect to a certain heater supply power (PWR) is set as the value of the phase control execution index PCC (NT) in the table selection wave number count NT using the heater supply power. In the present embodiment, a recording table (not shown) in the
例えば、テーブル選択波数カウントNTにおけるヒータ供給電力(PWR)=50%のとき位相制御実行指数PCC(NT)=1.00、ヒータ供給電力(PWR)=30%及び70%では位相制御実行指数PCC(NT)=0.96となる。また、ヒータ供給電力(PWR)=10%及び90%では位相制御実行指数PCC(NT)=0.71となる。上記位相制御実行指数PCC(NT)を連続的にモニターすることで、プリント時の高調波電流歪レベルを予想することが可能である。 For example, the phase control execution index PCC (NT) = 1.00 when the heater supply power (PWR) = 50% in the table selection wave number count NT, and the phase control execution index PCC when the heater supply power (PWR) = 30% and 70%. (NT) = 0.96. Further, when the heater supply power (PWR) = 10% and 90%, the phase control execution index PCC (NT) = 0.71. By continuously monitoring the phase control execution index PCC (NT), it is possible to predict the harmonic current distortion level during printing.
本実施例では、規定の波数カウント区間(波数カウント数=X)において、位相制御実行指数PCC(NT)の平均値を求め、この値から高調波電流歪レベルを予想し、これに応じて記録媒体101の搬送速度を変更する。本例では、上記Xの値を例えば5分間相当の値(50Hzであれば15000、60Hzでは18000)に設定する。テーブル選択波数カウントNTにおける上記位相制御実行指数PCC(NT)の平均値を(2)式で示す高調波歪指数RPCC(NT)とする。
本実施例では、高調波歪指数RPCC(NT)が規定使用度合である閾値(LDとする)以上(規定使用度合以上)の値となったら、記録媒体101の搬送速度を通常速度の1/3に低下させる。そして通常速度の1/3の搬送速度においては、実施例1と異なり、画像印字率がその閾値RILIMよりも高い画像に対しても位相制御と波数制御を組み合わせた制御を用いる。画像印字率が高い画像に対して位相制御と波数制御を組み合わせた制御を実行した場合でも、搬送速度を低下させることによって、光沢ムラのピッチ間隔が短くなり目立たなくできるからである。このようにすることで、光沢ムラを抑制しつつ、規定区間における高調波電流歪の平均レベルを、低下させることが可能となる。
In this embodiment, when the harmonic distortion index RPCC (NT) becomes a value equal to or higher than a threshold value (LD) that is a specified usage level (more than a specified usage level), the conveyance speed of the
ここで、上記の閾値LDは、規定区間での高調波電流歪を要求されるレベル以下にできる高調波歪指数の限界値に対し、記録媒体101の一枚分の画像長さ分以上の余裕を持たせた値に設定するのが良い。具体的には、高調波歪指数RPCC(NT)が閾値LDに到達した後、記録媒体一枚分の搬送方向画像長さ相当の波数分だけ位相制御を実行した場合でも、規定区間における高調波電流歪が要求されるレベル以下となるような値に閾値LDを設定するのが良い。これはプリント時において、定着ニップ部Nを記録媒体101が通過中に高調波歪指数RPCC(NT)が閾値LD以上の値となった時、その時点で搬送速度を変更することによって画像に影響(速度変更前後の光沢差等)が出るのを避けるためである。
Here, the threshold value LD is a margin more than the image length of one
記録媒体101が定着ニップ部Nを抜けてから搬送速度の変更を実行しても、高調波電流歪を要求されるレベル以下に抑制可能とするため、上述のように閾値LDを設定するのが現実的である。上記を踏まえ、本実施例における閾値LDの値は0.55に設定する。
Even if the conveyance speed is changed after the
本実施例では、上述のように搬送速度を低下させた状態では、高印字率画像に対しても位相制御と波数制御を組み合わせた制御を用いるので、高調波歪指数RPCC(NT)は時間の経過と共に減少する。そして、高調波歪指数RPCC(NT)が十分に低下したと判断された場合には、記録媒体101の搬送速度をプリント開始時の速度に復帰させ、画像印字率が閾値RILIMよりも高い画像に対して位相制御(テーブル1)の実行を許可する。
In the present embodiment, in the state where the conveyance speed is lowered as described above, since the control combining the phase control and the wave number control is used even for the high printing rate image, the harmonic distortion index RPCC (NT) is the time. Decreases over time. If it is determined that the harmonic distortion index RPCC (NT) has sufficiently decreased, the conveyance speed of the
ここで、高調波歪指数RPCC(NT)が十分に低下したと判断する閾値をLUとする。上記閾値LUは、搬送速度を低下させる際の判断に用いる閾値LDよりも十分小さい値に設定するのが好ましく、本例ではこの値は0.4に設定されている。これは、搬送速度の変速が短い周期で繰り返されることにより、長時間プリント時の生産性が更に低下するのを防止するためである。以上述べた搬送速度変更を繰り返し実行すれば、生産性の低下を最小限にすることができる。 Here, the threshold for judging that the harmonic distortion index RPCC (NT) has sufficiently decreased is LU. The threshold value LU is preferably set to a value that is sufficiently smaller than the threshold value LD that is used for the determination when the conveyance speed is lowered. In this example, this value is set to 0.4. This is to prevent further reduction in productivity when printing for a long time by repeating the shift of the conveyance speed in a short cycle. If the transfer speed change described above is repeatedly executed, a reduction in productivity can be minimized.
次に、本実施例におけるヒータ電力制御テーブルの切替え制御についての一例をフローチャートを用いて詳細に説明する。図11にプリントジョブ実行時における、本実施例のヒータ電力制御テーブル切替えフローを示す。図11は、テーブル選択波数カウントNTにおけるヒータ電力制御テーブルを、テーブル選択波数カウントNTのカウントアップに伴って順次設定する制御フローを示している。 Next, an example of the switching control of the heater power control table in the present embodiment will be described in detail using a flowchart. FIG. 11 shows a heater power control table switching flow of this embodiment when a print job is executed. FIG. 11 shows a control flow for sequentially setting the heater power control table at the table selection wave number count NT as the table selection wave number count NT is counted up.
前述したように、この制御フローで設定されたヒータ電力制御テーブルを実際に使用するのは、電源波数カウントNWが、当該ヒータ電力制御テーブル設定時のテーブル選択波数カウントNTと等しい値になった時である。実施例2では、ここで設定したヒータ電力制御テーブルが、上述したタイミングで定着加熱装置109の温度制御に用いられる。
As described above, the heater power control table set in this control flow is actually used when the power supply wave number count NW becomes equal to the table selection wave number count NT when the heater power control table is set. It is. In the second embodiment, the heater power control table set here is used for temperature control of the fixing
プリントジョブが開始されると、まずS700において画像形成装置の電源オンの直後であるか否かが判定される。ここで、電源オンの直後でないと否定判定された場合は、S700から直接S702の処理に進む。一方、電源オンの直後であると肯定判定された場合は、S701で制御パラメータの初期化(テーブル選択波数カウントNTの初期化、SCR=0、速度フラグ=0(SCR、速度フラグについては後述))が行われる。ここで、テーブル選択波数カウントNTの初期化について説明する。図11のフローには記載されていないが、電源がオンされると、ヒータ110への電力供給が開始される前に電源波数カウントNWのカウントが開始される。そして、図11のフローとは関係なく、交流電源118の周波数と等しい周期で電源がオフされるまでカウントアップが継続される。
When the print job is started, it is first determined in step S700 whether or not the image forming apparatus has just been turned on. Here, if it is determined that the power is not immediately after turning on, the process proceeds directly from S700 to S702. On the other hand, if an affirmative determination is made immediately after the power is turned on, the control parameters are initialized in S701 (initialization of the table selection wave number count NT, SCR = 0, speed flag = 0 (the SCR and speed flag will be described later). ) Is performed. Here, initialization of the table selection wave number count NT will be described. Although not described in the flow of FIG. 11, when the power is turned on, the power supply wave number count NW is started before the power supply to the
S701におけるテーブル選択波数カウントNTの初期化とは、S701の時点における電源波数カウントNWを参照し、前述したΔn分だけ先行する値にテーブル選択波数カウントNTを設定する(NT=NW+Δn)処理である。また、上記の速度フラグとは、記録媒体101の搬送速度を示すフラグであり、通常の速度でプリント実行する場合の値は0、前述の説明のように速度を低下させた場合の値は1となる。また、SCRは記録媒体の搬送速度の変更要求の有無を示すフラグであり、記録媒体の搬送速度を低下または復帰させる条件が満たされると、SCR=1となり、速度変更が実施されるとSCR=0に戻る。
The initialization of the table selection wave number count NT in S701 is a process of referring to the power supply wave number count NW at the time of S701 and setting the table selection wave number count NT to a value preceding by the aforementioned Δn (NT = NW + Δn). . The speed flag is a flag indicating the conveyance speed of the
その後S702において、制御部113は定着加熱装置109の立上げ、前回転を行う
際に使用するヒータ電力制御テーブルとして、位相制御と波数制御を組み合わせた制御であるテーブル3を選択する。
Thereafter, in S702, the
図12には「テーブル3選択処理」のサブルーチンのフローチャートを示す。この処理においては、テーブル3の一制御周期四波分の位相制御実行指数PCC(NT)の値が設定される。「テーブル3選択処理」の処理がスタートすると、まずS800cにおいてテーブル3が選択される。本実施例でも、図9に示したようにテーブル3の一制御周期四波のうち、前半の二波は位相制御、後半の二波は波数制御とされているので、これに応じ、S801c以降で四波分のPCC(NT)の値を、NTのインクリメントに伴い一波分毎に設定する。 FIG. 12 shows a flowchart of the “table 3 selection process” subroutine. In this process, the value of the phase control execution index PCC (NT) for one control period four waves in Table 3 is set. When the process of “table 3 selection process” starts, table 3 is first selected in S800c. Also in this embodiment, as shown in FIG. 9, among the four control cycles of Table 3, the first two waves are phase controlled, and the second two waves are wave number controlled. The PCC (NT) value for four waves is set for each wave as NT is incremented.
このPCC(NT)値の設定回数を示す値をmとし、初期値m=3から最終値m=0まで、1回のPCC(n)値の設定毎にmがデクリメントされる。図12では前半の二波に対しては一波毎のヒータ供給電力に応じた前述の高調波電流歪相対値(HLV(PWR))が位相制御実行指数PCC(NT)の値として採用される。(S801c→S802c→S804c→S805c→S806c→S807c→S802c)また、後半の二波に対してはPCC(NT)の値が0に固定される(S802c→S803c→S805c→S806c→S807c→S802c)。以上が終了すると「テーブル3選択処理」から、図11におけるS703にリターンする。 The value indicating the number of times of setting the PCC (NT) value is m, and m is decremented every time the PCC (n) value is set from the initial value m = 3 to the final value m = 0. In FIG. 12, the above-described harmonic current distortion relative value (HLV (PWR)) corresponding to the heater supply power for each wave is adopted as the value of the phase control execution index PCC (NT) for the first two waves. . (S801c-> S802c-> S804c-> S805c-> S806c-> S807c-> S802c) For the latter two waves, the value of PCC (NT) is fixed at 0 (S802c-> S803c-> S805c-> S806c-> S807c-> S802c) . When the above is completed, the process returns from “table 3 selection processing” to S703 in FIG.
S703の速度変更判定処理では、前述の高調波歪指数RPCC(NT)を算出し、搬送速度の変更要否を判定する。図13に「速度変更判定処理」のフローチャートを示す。「速度変更判定処理」は、記録媒体101の搬送速度を変更する必要があるのかを判断する際に実行されるものであり、速度変更の要否に応じ、搬送速度変更要求フラグSCRの値を設定するまでの処理を行う。「速度変更判定処理」がスタートすると、S1000において、テーブル選択波数カウントNTが規定の波数カウント数Xに達したか否かが判定される。テーブル選択波数カウントNTが規定の波数カウント数Xに達しておらず否定判定された場合にはS1006へ進む。一方、テーブル選択波数カウントNTが規定の波数カウント数X以上の値であり肯定判定された場合には、S1001に進む。
In the speed change determination process of S703, the above-described harmonic distortion index RPCC (NT) is calculated, and it is determined whether or not the conveyance speed needs to be changed. FIG. 13 shows a flowchart of the “speed change determination process”. The “speed change determination process” is executed when it is determined whether the conveyance speed of the
S1001においては、前述の(2)式で示された高調波歪指数RPCC(NT)が算出される。S1001で高調波歪指数RPCC(NT)が算出された後、S1002で速度フラグの値(現在の記録媒体搬送速度)が確認される。その際の速度フラグ値が0(通常速度)である場合は、S1003に進み、高調波歪指数RPCC(NT)が記録媒体101の搬送速度を通常速度の1/3に低下させる閾値LD以上であるかの判定が行われる
。一方、現在の速度フラグ値が1(記録媒体101の搬送速度が通常速度の1/3)であ
る場合には、S1004に進み、高調波歪指RPCC(NT)が記録媒体101の搬送速度を通常速度に復帰させる閾値LU以下であるか否かの判定が行われる。
In S1001, the harmonic distortion index RPCC (NT) shown by the above equation (2) is calculated. After the harmonic distortion index RPCC (NT) is calculated in S1001, the value of the speed flag (current recording medium conveyance speed) is confirmed in S1002. If the speed flag value at that time is 0 (normal speed), the process proceeds to S1003, where the harmonic distortion index RPCC (NT) is equal to or higher than the threshold LD that reduces the conveyance speed of the
S1003またはS1004において、それぞれで設定された高調波歪指数RPCC(NT)と閾値の関係が満足しており肯定判定された場合には、S1005に進み、搬送速度変更要求フラグSCRの値を1に設定し、否定判定された場合にはS1006へ進む。S1006でNTが既に説明したタイミングでインクリメントされ、「速度変更判定処理」を抜けて図11のS704にリターンする。 In S1003 or S1004, if the relationship between the harmonic distortion index RPCC (NT) set in each and the threshold value is satisfied and an affirmative determination is made, the process proceeds to S1005 and the value of the conveyance speed change request flag SCR is set to 1. If a negative determination is made, the process proceeds to S1006. In step S1006, NT is incremented at the timing already described, and the "speed change determination process" is exited and the process returns to step S704 in FIG.
S704においては、搬送速度変更要求フラグSCRの値が1に設定されたか否かが判定される。ここでSCR=0であり否定判定された場合にはS708へ進み、SCR=1であり肯定判定された場合にはS705に進む。 In S704, it is determined whether or not the value of the conveyance speed change request flag SCR is set to 1. If SCR = 0 and a negative determination is made, the process proceeds to S708. If SCR = 1 and a positive determination is made, the process proceeds to S705.
S705においては搬送速度の復帰(通常速度の1/3の速度から通常速度へ変更)の
実行予約がおこなわれる。具体的には、速度の復帰を実行する電源波数カウントNWを指定するため、S704におけるテーブル選択波数カウントNTの値をnuとして記憶部に記憶する処理が行われる。そして、画像形成装置は電源波数カウントNWの値が上記nuとなったら、通常速度の1/3の速度から通常速度への速度の変更を実行する。
In S705, an execution reservation for the return of the conveyance speed (change from 1/3 of the normal speed to the normal speed) is made. Specifically, in order to specify the power supply wave number count NW for executing the speed recovery, a process of storing the value of the table selection wave number count NT in S704 in the storage unit as nu is performed. Then, when the value of the power supply wave number count NW reaches the above nu, the image forming apparatus executes a speed change from the 1/3 speed to the normal speed.
S704においてSCR=1と肯定判定された場合は、自動的に現在の搬送速度が通常速度の1/3であるものとして上記の処理が行われている。これは、定着加熱装置109の立上げ、前回転時において、高調波歪指数RPCC(NT)が記録媒体101の搬送速度を通常速度の1/3に低下させる閾値LD以上となることがないことに基づく処理であ
る。
If an affirmative determination is made in step S704 that SCR = 1, the above processing is performed assuming that the current transport speed is automatically 1/3 of the normal speed. This is because the harmonic distortion index RPCC (NT) does not exceed the threshold LD that reduces the conveyance speed of the
これは以下の理由によるものである。定着加熱装置の立上げ、前回転中はテーブル3を用いているので、一制御周期における位相制御実行指数PCC(NT)の平均値は最大で0.50にしかならない。従って、定着加熱装置の立ち上げ、前回転中の高調波歪指数RPCC(NT)もこの値0.50を超えることはなく、本実施例における閾値LD=0.55を超えることがない。よって、本実施例における定着加熱装置109の立ち上げ、前回転中には、通常速度から通常速度の1/3の速度への速度変更はあり得ない。但し、これはこれまでに説明した本実施例における閾値LDの値、定着加熱装置の立ち上げ、前回転中に用いるヒータ電力制御テーブルの種類、また、位相制御実行指数PCC(NT)、高調波歪指数RPCC(NT)の算出方法を用いた場合に成立するものである。これらの条件を異なる設定とする場合は、それに応じた制御フローを用いれば良く、本発明は図11の制御フローに限定されるものではない。
This is due to the following reason. Since the table 3 is used during startup and pre-rotation of the fixing heating device, the average value of the phase control execution index PCC (NT) in one control cycle is only 0.50 at the maximum. Therefore, the harmonic distortion index RPCC (NT) during the start-up of the fixing heating device and during the pre-rotation does not exceed this value 0.50, and does not exceed the threshold value LD = 0.55 in this embodiment. Therefore, during the start-up and pre-rotation of the fixing
以上のように、本実施例では制御を簡略化するため、S704においてSCR=1であり肯定判定された場合には、現在の速度の確認を省略し、S705で搬送速度の復帰の実行予約が行われる。S705で搬送速度の復帰予約が行われると、その後、S706で速度フラグの値が通常速度を示す0に変更され、S707で搬送速度変更要求フラグSCRの値が0へ戻された上でS708へ進む。 As described above, in this embodiment, in order to simplify the control, when SCR = 1 in S704 and an affirmative determination is made, confirmation of the current speed is omitted, and an execution reservation for the return of the conveyance speed is made in S705. Done. When the return reservation for the transport speed is made in S705, the value of the speed flag is changed to 0 indicating the normal speed in S706, and the value of the transport speed change request flag SCR is returned to 0 in S707, and the process proceeds to S708. move on.
S708においては、現在のテーブル選択波数カウントNTから始まる次の一制御周期中に、記録媒体が定着ニップ部Nを通過している時間が含まれるか(ここでは一枚目の記録媒体が定着ニップ部Nへ到達するか)が判定される。そして、記録媒体通過中の時間を含み肯定判定された場合はS710へ進む。一方、次の一制御周期中に記録媒体が定着ニップ部Nになく(ここでは一枚目の記録媒体が定着ニップ部Nへまだ到達しない)否定判定された場合にはS709へ進む。S709では定着加熱装置の立上げ、前回転中であるか否かが判定され、ここで肯定判定されると、S702からの処理フローが一枚目の記録媒体が定着ニップ部Nへ到達するタイミングまで繰り返される。 In S708, whether the time during which the recording medium passes through the fixing nip portion N is included in the next one control cycle starting from the current table selection wave number count NT (here, the first recording medium is the fixing nip). Whether the part N is reached) is determined. If an affirmative determination is made including the time during which the recording medium passes, the process proceeds to S710. On the other hand, if there is no recording medium in the fixing nip portion N (here, the first recording medium has not yet reached the fixing nip portion N) during the next one control cycle, the process proceeds to S709. In S709, it is determined whether or not the fixing heating device has been started and is in the pre-rotation state. If an affirmative determination is made here, the processing flow from S702 is the timing at which the first recording medium reaches the fixing nip N. Repeat until.
S708で、次の一制御周期中に一枚目の記録媒体が定着ニップ部Nへ到達すると肯定判定された場合には、S710へ進み速度フラグの値が確認される。ここで、速度フラグの値が0(通常速度)であればS711に進み、さらにその一制御周期中に画像印字率が閾値RILIMよりも高い画像が到達するか否かが判断される。一方、S710において速度フラグの値が1(通常速度の1/3の速度)であれば、画像印字率の確認は行わずにS713に進み、前述した「テーブル3選択処理」が実行される。 If it is determined in S708 that the first recording medium reaches the fixing nip N during the next one control cycle, the process proceeds to S710 and the value of the speed flag is confirmed. Here, if the value of the speed flag is 0 (normal speed), the process proceeds to S711, and it is further determined whether or not an image with an image printing rate higher than the threshold value RI LIM arrives during the one control cycle. On the other hand, if the value of the speed flag is 1 (speed of 1/3 of the normal speed) in S710, the process proceeds to S713 without checking the image printing rate, and the above-described “table 3 selection process” is executed.
S711で画像印字率が閾値RILIMよりも高い画像が次の一制御周期中に存在すると肯定判定された場合はS712に進む。S712においては、通常の搬送速度で高印字率画像を定着する際に使用するヒータ電力制御テーブルとして、位相制御であるテーブル1を選択する処理が行われる。また、S711で画像印字率が閾値RILIMよりも高い画像が次の一制御周期中には無いと否定判定された場合には、S713に進み、前述した
「テーブル3選択処理」が実行される。
If it is determined in S711 that an image having an image printing rate higher than the threshold value RI LIM is present in the next one control cycle, the process proceeds to S712. In S712, processing for selecting Table 1 which is phase control is performed as a heater power control table used when fixing a high printing rate image at a normal conveyance speed. If it is determined in S711 that there is no image having an image printing rate higher than the threshold value RI LIM during the next one control cycle, the process proceeds to S713, and the above-described “table 3 selection process” is executed. .
次に、図14に「テーブル1選択処理」のフローチャートを示す。「テーブル1選択処理」の処理がスタートすると、S800aにおいてテーブル1が選択され、S801aにおいて位相制御実行指数PCC(NT)の値の設定が行われる。S801aの処理が終了すると図11のS714にリターンする。S800aではテーブル1が選択され、このテーブル内から必要なヒータ供給電力に対応する通電制御パターンが選択される。S801aでは、上記ヒータ供給電力に応じた前述の高調波電流歪相対値(HLV(PWR))が位相制御実行指数PCC(NT)の値として採用される。 Next, FIG. 14 shows a flowchart of “table 1 selection processing”. When the “table 1 selection process” starts, table 1 is selected in S800a, and the value of the phase control execution index PCC (NT) is set in S801a. When the process of S801a is completed, the process returns to S714 of FIG. In S800a, table 1 is selected, and an energization control pattern corresponding to the required heater supply power is selected from this table. In S801a, the above-described harmonic current distortion relative value (HLV (PWR)) corresponding to the heater supply power is adopted as the value of the phase control execution index PCC (NT).
S712もしくはS713の処理がおこなわれた後に、S714において、前述した「速度変更判定処理」が実行される。そして、S715において、搬送速度変更要求フラグSCRの値が1となっているか否かが判定れる。搬送速度変更要求フラグSCR=0であり否定判定された場合にはS708に戻る。一方、S715において、搬送速度を変更する条件が満たされてSCR=1と肯定判定された場合には、まずS716で現在の搬送速度のフラグが1か否かが判定される。S716において、現在の搬送速度が通常速度(速度フラグ=0)であり否定判定された場合、S717で紙間において搬送速度を1/3に変更するための処理が実行される。 After the processing of S712 or S713 is performed, the above-described “speed change determination processing” is executed in S714. In S715, it is determined whether or not the value of the conveyance speed change request flag SCR is 1. If the conveyance speed change request flag SCR = 0 and a negative determination is made, the process returns to S708. On the other hand, if the condition for changing the conveyance speed is satisfied in S715 and an affirmative determination is made that SCR = 1, it is first determined in S716 whether or not the flag for the current conveyance speed is 1. If the current transport speed is the normal speed (speed flag = 0) in S716 and a negative determination is made, processing for changing the transport speed to 1/3 between sheets is executed in S717.
図15には、図11のS717における「速度ダウン処理」のフローチャートを示す。「速度ダウン処理」では、現在定着ニップ部Nにある記録媒体が、定着ニップ部Nを通過してから、実際に記録媒体の搬送速度を低下させるための処理が行われる。まずS900aで、次の一制御周期中に記録媒体が定着ニップ部Nを抜けているかを判断する。その結果、次の一制御周期中に記録媒体がニップ部Nを通過して紙間になっていると否定判定された場合には、S905aで搬送速度を1/3にダウンするための実行予約が行われる。具体的には、速度ダウンを実行する電源波数カウントNWを指定するため、S905aにおけるテーブル選択波数カウントNTの値をndとして記憶部に記憶する処理を行う。そして、実施例2の画像形成装置100は電源波数カウントNWの値が上記ndとなったら、搬送速度を通常速度からその1/3の速度までダウンする速度変更を実行する。
FIG. 15 shows a flowchart of the “speed down process” in S717 of FIG. In the “speed-down process”, after the recording medium currently in the fixing nip N has passed through the fixing nip N, a process for actually reducing the conveyance speed of the recording medium is performed. First, in S900a, it is determined whether the recording medium has passed through the fixing nip N during the next control cycle. As a result, if it is determined in the next one control cycle that the recording medium passes through the nip portion N and is in the gap between sheets, an execution reservation for reducing the conveyance speed to 1/3 in S905a. Is done. Specifically, in order to specify the power supply wave number count NW for executing the speed reduction, the value of the table selection wave number count NT in S905a is stored in the storage unit as nd. Then, when the value of the power wave count NW becomes nd, the
一方、S900aにおいて、次の一制御周期中にまだ記録媒体が定着ニップ部Nに存在すると肯定判定された場合は、S901aに進み、画像の印字比率が確認される。これまでと同様、画像印字率が閾値RILIM以上であり肯定判定された場合はテーブル1(S902a)が、否定判定された場合はテーブル3(S903a)を選択する処理が実行される。そして、S904aにおいて、既に説明したタイミングでNTがインクリメントされてS900aに戻る。そして、S905aで搬送速度を1/3にダウンするための実行予約が行われるまで上記フローが繰り返される。 On the other hand, if it is determined in S900a that the recording medium still exists in the fixing nip N during the next one control cycle, the process proceeds to S901a, where the image printing ratio is confirmed. As before, when the image printing rate is equal to or greater than the threshold value RI LIM and the determination is affirmative, Table 1 (S902a) is selected, and when the determination is negative, Table 3 (S903a) is selected. In S904a, NT is incremented at the timing already described, and the process returns to S900a. In step S905a, the above flow is repeated until an execution reservation for reducing the conveyance speed to 1/3 is made.
S905aで速速度ダウンの実行予約がおこなわれると、S906aで速度フラグ=1、S907aでSCR=0とされた後「速度ダウン処理」を抜けて図11のS719にリターンする。一方、S716において、現在の搬送速度が通常速度の1/3(速度フラグ=1)であると肯定判定された場合は、S718において、紙間で搬送速度を通常速度に復帰するための処理を実行する。 When execution of speed reduction is reserved in S905a, speed flag = 1 is set in S906a, and SCR = 0 is set in S907a. After that, the "speed reduction processing" is exited and the process returns to S719 in FIG. On the other hand, if it is determined in S716 that the current conveyance speed is 1/3 of the normal speed (speed flag = 1), processing for returning the conveyance speed to the normal speed between sheets is performed in S718. Run.
次に、図16にS718の「速度復帰処理」のフローチャートを示す。「速度復帰処理」では、現在定着ニップ部Nにある記録媒体が、定着ニップ部Nを通過してから、記録媒体の搬送速度を通常速度に復帰させる処理を行う。まずS900bで、次の一制御周期中に記録媒体が定着ニップ部Nを抜けているかを判断する。ここで、記録媒体が定着ニップ部Nを通過して紙間になっており否定判定された場合には、S903bにおいて、通常速度への搬送速度復帰の実行予約が行われる。具体的には、速度復帰を実行する電源波数カ
ウントNWを指定するため、S903bにおけるテーブル選択波数カウントNTの値をnuとして記憶部に記憶する処理をおこなう。そして、実施例2の画像形成装置100は電源波数カウントNWの値が上記nuとなったら、搬送速度を通常速度の1/3から通常速度へ復帰させる速度復帰を実行する。
Next, FIG. 16 shows a flowchart of “speed return processing” in S718. In the “speed return process”, after the recording medium currently in the fixing nip N has passed through the fixing nip N, a process of returning the recording medium conveyance speed to the normal speed is performed. First, in S900b, it is determined whether the recording medium has passed through the fixing nip N during the next control period. Here, when the recording medium passes through the fixing nip portion N and is in the gap between sheets, a negative determination is made in S903b to execute the return of the conveying speed to the normal speed. Specifically, in order to specify the power supply wave number count NW for executing the speed return, the value of the table selection wave number count NT in S903b is stored as nu in the storage unit. Then, when the value of the power supply wave number count NW reaches the above nu, the
S900bで次の一制御周期中にまだ記録媒体が定着ニップ部Nにあると肯定判定された場合は、S901bに進み、画像印字率に拘わらずテーブル3を選択する処理が実行される。そして、S902bでNTが既に説明したタイミングでインクリメントされた上でS900bに戻る。そして、S903bにおいて搬送速度復帰の実行予約が行われるまで上記フローが繰り返される。S903bで搬送速度復帰の実行予約が行われると、S904bにおいて速度フラグ=0、S905bにおいてSCR=0とされた後「速度復帰処理」を抜けて図11のS719へリターンする。 If it is determined in S900b that the recording medium is still in the fixing nip N during the next one control cycle, the process proceeds to S901b, and a process of selecting the table 3 is executed regardless of the image printing rate. Then, after NT is incremented at the timing already described in S902b, the process returns to S900b. Then, in S903b, the above flow is repeated until execution reservation for the conveyance speed return is made. When the execution reservation for the conveyance speed return is made in S903b, the speed flag = 0 is set in S904b, and SCR = 0 is set in S905b, and then the "speed return process" is exited and the process returns to S719 in FIG.
S719でプリント終了のタイミングでないと否定判定されると、S720で紙間用のヒータ電力制御テーブルであるテーブル2(波数制御)を選択する処理が選択される。図17に「テーブル2選択処理」のフローチャートを示す。この処理では、テーブル2の一制御周期四波分のPCC(NT)の値を設定する。この処理がスタートすると、まずS800bでテーブル2が選択される。そして、S801b以降で四波分のPCC(NT)値を一波毎に0に設定してゆく。 If a negative determination is made in S719 that it is not the timing for ending printing, a process of selecting Table 2 (wave number control), which is a heater power control table for the sheet interval, is selected in S720. FIG. 17 shows a flowchart of “table 2 selection processing”. In this process, the value of PCC (NT) for one control cycle of four waves in Table 2 is set. When this process starts, first, table 2 is selected in S800b. Then, after S801b, the PCC (NT) value for four waves is set to 0 for each wave.
このPCC(NT)値設定回数を示す値をmとし、S801bにおいて初期値m=3として、1回のPCC(NT)値設定毎にmがデクリメントされる。そして、最終値m=0となるまでPCC(NT)の値を0に繰り返し設定する(S802b→S803b→S804b→S805b→S802b)。そして、S806bでNTが既に説明したタイミングでインクリメントされた後、「テーブル2選択処理」を抜けて、図11のS708にリターンする。そして、プリント終了のタイミングまで、以上述べたフローが繰り返される。S719においてプリントが終了したと肯定判断された場合には、S721へ進む。S721で、定着加熱装置の後回転を行う際に使用するヒータ電力制御テーブルとしてテーブル3を選択する処理が行われ、ヒータ電力制御テーブル切り替えフローは終了する。 The value indicating the number of times the PCC (NT) value is set is set as m. In S801b, the initial value m is set to 3, and m is decremented every time the PCC (NT) value is set. Then, the PCC (NT) value is repeatedly set to 0 until the final value m = 0 (S802b → S803b → S804b → S805b → S802b). Then, after NT is incremented at the timing already described in S806b, the “table 2 selection process” is exited, and the process returns to S708 in FIG. The above-described flow is repeated until the print end timing. If an affirmative determination is made in S719 that printing has ended, the process proceeds to S721. In S721, a process of selecting the table 3 as a heater power control table used when the fixing heating device performs the post-rotation is performed, and the heater power control table switching flow ends.
なお、実施例2における搬送速度の変更は、レーザビームスキャナ106、感光ドラム104、中間転写体103、転写ローラ108、加圧ローラ112、定着フィルム201、各部の搬送ローラ等の周速を目標速度へ変更するための既知の方法で実現できる。また例えば、九面のミラー面を持つポリゴンミラーを備えたレーザビームスキャナを用いる場合、ミラー面を二面飛ばしで使用すればポリゴンミラーの回転数を変更することなく記録媒体101の搬送速度を変更する方法も開示されている。このような方法を用いれば、ポリゴンミラーの回転数を変更する際に、変更後の規定回転数でポリゴンミラーの回転を安定させるための時間が不要である。このため、より迅速に搬送速度の変更を行うことが可能である。
In the second embodiment, the conveyance speed is changed by changing the peripheral speed of the
本実施例では以上説明した制御を実行することで、実施例1と同様に画質を低下させずに高調波電流歪及びフリッカの抑制が可能であり、これに加え、高印字率画像が長時間連続してプリントされる場合にもこの効果を維持することが可能となる。なお、上記説明では高印字率画像が長時間続いた場合、記録媒体の搬送速度を低下させることにより、高調波電流歪を継続的に要求レベル以下に維持する方法について述べた。しかしながら、搬送速度を変化させずに記録媒体の搬送間隔(紙間)を広げることでも同じ効果を得ることができる。 In the present embodiment, by executing the control described above, it is possible to suppress harmonic current distortion and flicker without degrading the image quality similarly to the first embodiment. This effect can be maintained even when printing is performed continuously. In the above description, the method of continuously maintaining the harmonic current distortion below the required level by reducing the conveyance speed of the recording medium when the high printing rate image continues for a long time has been described. However, the same effect can be obtained by widening the conveyance interval (inter-paper) of the recording medium without changing the conveyance speed.
搬送間隔(紙間)を広げていない状態で波数制御、または位相制御と波数制御を組み合わせた制御を行っていれば、記録媒体の搬送間隔(紙間)を広げるだけで、光沢ムラを抑
制しつつ位相制御の実行比率を下げることができる。この場合は上述した搬送速度を変更する場合と異なり、搬送間隔(紙間)を広げる前後でヒータ電力制御テーブルの選択方法を必ずしも変更させる必要は無い。記録媒体の搬送速度を低下させるか、記録媒体の搬送間隔(紙間)を広げるかは、装置の特性に応じて選択すれば良く、本発明はどちらかの方法に限定されるものではない。
If wave number control or control with a combination of phase control and wave number control is performed while the conveyance interval (between papers) is not widened, gloss unevenness can be suppressed simply by widening the conveyance interval (between papers) of the recording medium. However, the execution ratio of the phase control can be lowered. In this case, unlike the case of changing the conveyance speed described above, it is not always necessary to change the selection method of the heater power control table before and after the conveyance interval (between sheets) is increased. Whether to decrease the recording medium conveyance speed or widen the recording medium conveyance interval (paper interval) may be selected according to the characteristics of the apparatus, and the present invention is not limited to either method.
また、上記の実施例2についての説明では、位相制御を実行する場合の位相制御実行指数PCC(NT)の値にはヒータ供給電力に応じた値を用いたが、単純に位相制御実行時は位相制御実行指数PCC(NT)の値を1(固定値)としても良い。この場合は、ヒータ供給電力(PWR)に対する高調波電流歪相対値(HLV(PWR))の対応テーブルを備える必要がなくなり、これに必要な記憶部の容量が削減できる。その反面、高調波歪指数RPCC(NT)が規定区間における単純な位相制御の実行比率(=テーブル1の使用比率)を表すパラメータとなり、実際の高調波電流歪レベルを予測する際の精度が上記した方法より低下する場合がある。このため、要求されるレベルに対し、高調波電流歪に比較的余裕がある装置に用いることが望ましい。 In the description of the second embodiment, the value corresponding to the heater supply power is used as the value of the phase control execution index PCC (NT) when executing the phase control. The value of the phase control execution index PCC (NT) may be 1 (fixed value). In this case, it is not necessary to provide a correspondence table of harmonic current distortion relative values (HLV (PWR)) with respect to the heater supply power (PWR), and the capacity of the storage unit necessary for this can be reduced. On the other hand, the harmonic distortion index RPCC (NT) is a parameter indicating the execution ratio of simple phase control in the specified section (= the usage ratio of Table 1), and the accuracy in predicting the actual harmonic current distortion level is the above. It may be lower than the method used. For this reason, it is desirable to use for the apparatus which has a comparatively sufficient harmonic current distortion with respect to the requested | required level.
100・・・画像形成装置、104・・・感光ドラム、105・・・一次帯電器、106・・・レーザビームスキャナ、107・・・現像器、109・・・定着加熱装置、113・・・制御部、118・・・交流電源、119・・・電源装置、120・・・画像処理コントローラ、309・・・ゼロクロス検知回路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記トナー像を加熱して前記記録媒体に定着させる定着加熱手段と、
交流電源からの電流の前記定着加熱手段の加熱源への通電及び遮断を切替えるスイッチ手段と、
前記交流電源のゼロクロスを検知するゼロクロス検知手段と、
前記交流電源からの電流の通電及び遮断の切替えタイミングを格納した供給電力制御テーブルを複数種類記憶する記憶部と、
前記ゼロクロス検知手段によるゼロクロスのタイミング及び、前記記憶部が記憶する前記供給電力制御テーブルを用いて参照した前記切替えタイミングに基づいて、前記スイッチ手段に前記交流電源から前記定着加熱手段の加熱源への電流の通電及び遮断を切替えさせることで、前記加熱源への通電量を制御する制御手段と、
前記記録媒体の特定の領域である特定画像領域におけるトナー像のトナー濃度の程度を示す画像印字率を導出する画像印字率導出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記画像印字率導出手段によって導出された、前記定着加熱手段が定着する前記特定画像領域における前記画像印字率に応じて、前記切替えタイミングを参照する前記供給電力制御テーブルを選択することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming a toner image on a recording medium;
Fixing heating means for heating and fixing the toner image to the recording medium;
Switch means for switching energization and interruption of the heating source of the fixing heating means with a current from an AC power source;
Zero-cross detecting means for detecting zero-cross of the AC power supply;
A storage unit that stores a plurality of types of supply power control tables that store switching timings of energization and interruption of current from the AC power supply,
Based on the timing of zero-crossing by the zero-crossing detection unit and the switching timing referenced using the supply power control table stored in the storage unit, the switch unit is switched from the AC power source to the heating source of the fixing heating unit. A control means for controlling an energization amount to the heating source by switching between energization and interruption of the current;
Image printing rate deriving means for deriving an image printing rate indicating the degree of toner density of a toner image in a specific image region which is a specific region of the recording medium;
With
The control unit selects the supply power control table referring to the switching timing according to the image printing rate in the specific image area fixed by the fixing heating unit, which is derived by the image printing rate deriving unit. An image forming apparatus.
前記ゼロクロスから所定の位相角のタイミングにおいて前記交流電源からの電流を通電させる位相制御を実行するための位相制御用テーブルと、
前記交流電源からの電流の通電及び遮断を、前記ゼロクロスに同期させ前記交流電源の半波単位で行う波数制御を実行するための波数制御用テーブルと、
前記位相制御と波数制御の両方を組合せて実行するための組合せ制御用テーブルのうち、少なくとも2種類以上の供給電力制御テーブルであることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 The plurality of types of power supply control tables stored in the storage unit are:
A phase control table for executing phase control for energizing current from the AC power supply at a timing of a predetermined phase angle from the zero cross;
A wave number control table for executing wave number control to perform energization and interruption of current from the AC power supply in half wave units of the AC power supply in synchronization with the zero cross,
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein at least two types of supply power control tables are used in a combination control table for executing both the phase control and the wave number control in combination. 4.
前記制御手段は、前記画像印字率が所定の閾値以上となる前記特定画像領域を含む領域が前記定着加熱手段によって定着される場合には、前記位相制御用テーブルを選択し、
それ以外の領域が前記定着加熱手段によって定着される場合には、前記波数制御用テーブルまたは、前記組合せ制御用テーブルを選択することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The storage unit stores three types of tables: the phase control table, the wave number control table, and the combination control table.
The control means selects the phase control table when the area including the specific image area where the image printing rate is equal to or higher than a predetermined threshold is fixed by the fixing heating means,
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein when the other area is fixed by the fixing heating means, the wave number control table or the combination control table is selected.
前記供給電力制御テーブルを選択するとともに前記記録媒体の搬送速度または搬送間隔を変更することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The control unit is responsive to the image printing rate in the specific image area fixed by the fixing heating unit, derived from the image printing rate deriving unit, and the usage degree of a specific table of the supply power control table. And
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the supply power control table is selected, and the conveyance speed or the conveyance interval of the recording medium is changed. 5.
前記特定のテーブルの使用比率または、前記定着加熱手段の加熱源への供給電力のうち
少なくとも一方を参照することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 When detecting the usage of the specific table,
The image forming apparatus according to claim 5, wherein at least one of a usage ratio of the specific table and power supplied to a heating source of the fixing heating unit is referred to.
前記使用度合が予め定めた規定使用度合以上になった場合には、前記記録媒体の搬送速度を低下させ、
前記記録媒体の搬送速度を低下させた状態において、前記画像印字率が前記所定の閾値以上である前記特定画像領域を含む領域を前記定着加熱手段が定着する際には、前記制御手段は、前記交流電源からの電流の通電及び遮断を前記ゼロクロスに同期させ前記交流電源の半波単位で行う波数制御と前記位相制御の両方を組合せて実行するための組合せ制御用テーブルを選択することを特徴とする請求項5または6に記載の画像形成装置。 The specific table is a phase control table for executing phase control in which a current from the AC power supply is energized at a timing of a predetermined phase angle from the zero cross,
When the usage level is equal to or higher than a predetermined usage level, the conveyance speed of the recording medium is reduced,
When the fixing heating unit fixes the region including the specific image region in which the image printing rate is equal to or higher than the predetermined threshold in a state where the conveyance speed of the recording medium is reduced, the control unit includes the control unit, Selecting a combination control table for executing both the wave number control and the phase control in combination with the half-wave unit of the AC power supply in synchronism with energization and interruption of the current from the AC power supply in the zero crossing; The image forming apparatus according to claim 5 or 6.
前記使用度合が予め定めた規定使用度合以上になった場合には、前記記録媒体の搬送間隔を延ばし、
前記記録媒体の搬送間隔を延ばした状態において、前記記録媒体どうしの間の部分が定着加熱手段を通過中は、前記制御手段は、前記交流電源からの電流の通電及び遮断を前記ゼロクロスに同期させ前記交流電源の半波単位で行う波数制御を実行するための波数制御用テーブルまたは、前記位相制御と波数制御の両方を組合せて実行するための組合せ制御用テーブルを選択することを特徴とする請求項5または6に記載の画像形成装置。 The specific table is a phase control table for executing phase control in which a current from the AC power supply is energized at a timing of a predetermined phase angle from the zero cross,
When the usage level is equal to or higher than a predetermined usage level, the conveyance interval of the recording medium is extended,
In a state where the conveyance interval of the recording medium is extended, while the portion between the recording media passes through the fixing heating unit, the control unit synchronizes the energization and interruption of the current from the AC power source with the zero cross. A wave number control table for executing wave number control performed in units of half waves of the AC power supply or a combination control table for executing both phase control and wave number control in combination is selected. Item 7. The image forming apparatus according to Item 5 or 6.
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