JP2017223885A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、プリンタ、複写機、及びファクシミリ等の多数の機能を実現することができる電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成のプロセス、つまり、電子写真方式による画像情報を出力する工程は、作像工程及び定着工程を含む。作像工程においては、帯電されている感光体に静電潜像が書き込まれ、静電潜像にトナーが付着され、そのトナーが紙に転写される。定着工程においては、紙に転写されているトナーが定着ローラーにより溶着される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus capable of realizing many functions such as a printer, a copier, and a facsimile is known. An electrophotographic image forming process, that is, a step of outputting image information by an electrophotographic method includes an image forming step and a fixing step. In the image forming process, an electrostatic latent image is written on a charged photoreceptor, toner is attached to the electrostatic latent image, and the toner is transferred to paper. In the fixing step, the toner transferred to the paper is welded by the fixing roller.
定着工程においては、定着ローラーの定着温度が目標温度からずれる場合、画像品質に大きな影響を与える。よって、定着温度は精度よく制御されることが好ましい。定着温度は、定着ローラーの周囲に設けられている温度検知部により検知される。温度検知部により検知される定着温度は、PID制御等に利用される。この結果、定着ローラーを加熱するハロゲンランプの点灯出力値が決定される(例えば、特許文献1参照)。 In the fixing process, if the fixing temperature of the fixing roller deviates from the target temperature, the image quality is greatly affected. Therefore, it is preferable that the fixing temperature is controlled with high accuracy. The fixing temperature is detected by a temperature detector provided around the fixing roller. The fixing temperature detected by the temperature detector is used for PID control and the like. As a result, the lighting output value of the halogen lamp that heats the fixing roller is determined (see, for example, Patent Document 1).
定着ローラーを加熱するハロゲンランプは、大電力が使用されるため、フリッカー規制値を満たすことが好ましい。ハロゲンランプの加熱を制御する場合、オン状態又はオフ状態の配列パターンを切り換えるものが提案されている(例えば、特許文献2,3参照)。
The halogen lamp that heats the fixing roller uses high power, and therefore preferably satisfies the flicker regulation value. In order to control the heating of the halogen lamp, there has been proposed one that switches an arrangement pattern between an on state and an off state (see, for example,
しかし、特許文献1に記載のような従来技術は、定着温度が目標温度から大幅にずれ、且つ定着可能閾値内とならない場合、プリントの開始又は再開をすることができない。よって、ウォームアップ時間が延長する。
However, the conventional technology as described in
また、特許文献2に記載の従来技術のように、制御周期ごとに、フリッカー規制値に影響がないオン状態又はオフ状態の配列パターンを切り換えて定着制御を行う場合、配列パターンの切り換えタイミングは、制御周期ごとであるため、定着温度が目標温度に収束するまでに多くの時間を要する。
Further, as in the prior art described in
制御周期を待たずに配列パターンを切り換える場合、切り換えの前後の配列パターンの組み合わせによっては、フリッカー規制値に影響が生じる恐れがある。例えば、特許文献3に記載の従来技術は、配列パターンの制御周期が短くなるにつれ、フリッカー値が上昇するため、配列パターンの制御周期をフリッカー値に影響を与えない時間より長めに設定する。
When the array pattern is switched without waiting for the control cycle, the flicker regulation value may be affected depending on the combination of array patterns before and after the switching. For example, in the conventional technique described in
したがって、特許文献1〜3の従来技術は、フリッカー規制値を満たしつつ、ウォームアップ時間を短縮することができない。
Therefore, the prior arts of
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、フリッカー規制値を満たしつつ、ウォームアップ時間を短縮することができる画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of reducing the warm-up time while satisfying the flicker regulation value. .
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、制御周期ごとに、交流電源の半波周期を単位として、オン状態と、オフ状態とを含む配列パターンに基づき、定着ローラーの定着温度を目標温度に制御する温度制御部と、前記温度制御部により前記定着温度が制御される場合、前記制御周期より短い温度検知周期ごとに、前記定着温度と、前記目標温度との温度差を求める温度演算部と、前記温度演算部により求められる温度差に基づき、前記配列パターンを切り換える切換部と、を備え、前記配列パターンは、フリッカー規制値を満たすものであり、且つ複数の異なるデューティー比がそれぞれ割り当てられているものであって、前記制御周期にわたり基準配列パターンに対応する場合と、前記基準配列パターンと関連性があり、且つ前記定着温度が前記目標温度に収束する時間が短縮されるときに規制配列パターンに対応する場合と、を含み、前記切換部は、次の前記制御周期が到来する前に、前記温度差に基づき、前記基準配列パターンを前記規制配列パターンに切り換える、ものである。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention has a fixing temperature of a fixing roller based on an array pattern including an on state and an off state, with a half wave period of an AC power supply as a unit for each control period. When the fixing temperature is controlled by the temperature control unit that controls the temperature to a target temperature, the temperature difference between the fixing temperature and the target temperature is obtained for each temperature detection period shorter than the control period. A temperature calculation unit, and a switching unit that switches the arrangement pattern based on a temperature difference obtained by the temperature calculation unit, wherein the arrangement pattern satisfies a flicker regulation value and has a plurality of different duty ratios. Each of which is assigned and corresponds to a reference sequence pattern over the control period, and is related to the reference sequence pattern, And when the time required for the fixing temperature to converge to the target temperature is shortened, the switching unit corresponds to the temperature difference before the next control cycle arrives. Based on this, the reference array pattern is switched to the restriction array pattern.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記制御周期のときのデューティー比で前記定着温度が前記目標温度に収束する基準収束時間と、前記温度演算部により求められる前記温度差に基づくデューティー比で前記定着温度が前記目標温度に収束する参照収束時間との大小関係を判定する時間判定部をさらに備え、前記切換部は、前記時間判定部により前記参照収束時間が前記基準収束時間より短いと判定される場合、前記基準配列パターンを前記規制配列パターンに切り換える、ことが好ましい。 Further, in the image forming apparatus according to the present invention, a reference convergence time at which the fixing temperature converges to the target temperature at a duty ratio in the control cycle, and a duty ratio based on the temperature difference obtained by the temperature calculation unit. A time determination unit that determines a magnitude relationship with a reference convergence time at which the fixing temperature converges to the target temperature; and the switching unit determines that the reference convergence time is shorter than the reference convergence time by the time determination unit. In this case, it is preferable to switch the reference arrangement pattern to the restriction arrangement pattern.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記配列パターンは、切換判定時間のときに切換判定配列パターンに対応する場合をさらに含み、前記切換部は、前記配列パターンに含まれる前記切換判定配列パターンに基づき、前記基準配列パターンを前記規制配列パターンに切り換えるものであって、前記切換判定時間は、前記制御周期よりも短く且つ前記温度検知周期よりも長い、ことが好ましい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the array pattern further includes a case where the array pattern corresponds to a switch determination array pattern at a switch determination time, and the switching unit includes the switch determination array pattern included in the array pattern. Based on the above, it is preferable that the reference array pattern is switched to the restriction array pattern, and the switching determination time is shorter than the control period and longer than the temperature detection period.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記定着ローラーの周辺温度を検知する第1検知部と、前記定着温度を検知する第2検知部と、をさらに備え、前記時間判定部は、前記第1検知部により検知される前記周辺温度と、前記第2検知部により検知される前記定着温度と、前記温度検知周期ごとの前記定着温度の変化率と、に基づき、前記基準収束時間を求める、ことが好ましい。 The image forming apparatus according to the present invention may further include a first detection unit that detects an ambient temperature of the fixing roller and a second detection unit that detects the fixing temperature, and the time determination unit includes the first detection unit. Obtaining the reference convergence time based on the ambient temperature detected by one detection unit, the fixing temperature detected by the second detection unit, and a change rate of the fixing temperature for each temperature detection period; It is preferable.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記時間判定部は、前記温度差に応じた制御係数に基づき、前記参照収束時間を求めるものであり、前記制御係数は、比例成分、積分成分、又は微分成分が含まれる、ことが好ましい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the time determination unit obtains the reference convergence time based on a control coefficient corresponding to the temperature difference, and the control coefficient includes a proportional component, an integral component, or It is preferable that a differential component is included.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記切換部は、前記複数の異なるデューティー比のうち、前記温度差に基づくデューティー比に最も近いものを選択する、ことが好ましい。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the switching unit selects one of the plurality of different duty ratios that is closest to the duty ratio based on the temperature difference.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記温度制御部は、前記目標温度の上限温度と、前記目標温度の下限温度との間の定着可能範囲内に前記定着温度を収束させる、ことが好ましい。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the temperature control unit converges the fixing temperature within a fixable range between an upper limit temperature of the target temperature and a lower limit temperature of the target temperature. .
また、本発明に係る画像形成装置において、前記切換部は、前記切換判定時間において、前記基準配列パターンが、前記規制配列パターンの何れかに一致すると判定する場合、前記規制配列パターンの何れかに一致するものと切り換える、ことが好ましい。 In the image forming apparatus according to the present invention, when the switching unit determines that the reference arrangement pattern matches any of the restriction arrangement patterns at the changeover determination time, It is preferable to switch to a match.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記切換部は、前記切換判定時間において、前記基準配列パターンの一部が、前記規制配列パターンの一部に一致すると判定する場合、前記規制配列パターンの一部に一致するものと切り換える、ことが好ましい。 In the image forming apparatus according to the present invention, when the switching unit determines that a part of the reference arrangement pattern matches a part of the restriction arrangement pattern at the changeover determination time, It is preferable to switch to a part that matches.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記切換部は、前記半波周期が3個以上ある奇数個のパターンであり、且つ前記奇数個のパターンが偶数回連続するパターンが含まれる場合、前記規制配列パターンの一部に一致すると判定する、ことが好ましい。 In the image forming apparatus according to the present invention, when the switching unit includes an odd number of patterns having three or more half-wave periods, and the odd number of patterns includes a pattern that continues even times, It is preferable to determine that it matches a part of the regulatory sequence pattern.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記時間判定部は、前記基準配列パターンが、前記規制配列パターンの何れかに一致すると判定されない場合、前記温度検知周期ごとに、前記基準収束時間と、前記参照収束時間との大小関係を判定する、ことが好ましい。 Further, in the image forming apparatus according to the present invention, when the time determination unit does not determine that the reference arrangement pattern matches any of the restriction arrangement patterns, the reference convergence time for each temperature detection period, It is preferable to determine a magnitude relationship with the reference convergence time.
また、本発明に係る画像形成装置において、前記時間判定部は、前記基準配列パターンが、前記規制配列パターンの一部に一致すると判定されない場合、前記温度検知周期ごとに、前記基準収束時間と、前記参照収束時間との大小関係を判定する、ことが好ましい。 Further, in the image forming apparatus according to the present invention, when the time determination unit does not determine that the reference array pattern coincides with a part of the restriction array pattern, the reference convergence time for each temperature detection period, It is preferable to determine a magnitude relationship with the reference convergence time.
本発明によれば、フリッカー規制値を満たしつつ、ウォームアップ時間を短縮することができる。 According to the present invention, the warm-up time can be shortened while satisfying the flicker regulation value.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.
実施形態1.
図1は、本発明の実施形態1における画像形成装置1の全体構成の一例を示す図である。図1に示すように、画像形成装置1は、カラー複写機の一例であり、原稿Tに形成された色画像を読み取ることにより画像情報を取得し、取得した画像情報に基づいて色を重ね合わせ、色画像を形成する装置である。画像形成装置1は、カラー複写機の外に、カラー用のプリンタ若しくはファクシミリ装置、又はこれらの複合機等に適用して好適なものである。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of an
画像形成装置1は、画像形成装置本体11を備える。画像形成装置本体11の上部には、カラー用の画像読取部12及び自動原稿送り装置14が配設されている。画像形成装置本体11は、詳細については後述するが、制御部41、画像処理部43、画像形成部60、給紙部20、及び搬送部30を含む。
The
自動原稿送り装置14は、画像読取部12の上に設けられ、自動給紙モード時に、一枚又は複数枚の原稿Tを自動給紙する動作を行う。自動給紙モードは、自動原稿送り装置14に載置された原稿Tを給紙し、原稿Tに印刷された画像を読み取る動作である。
The
具体的には、自動原稿送り装置14は、原稿載置部141、ローラー142a、ローラー142b、ローラー143、ローラー144、反転部145、及び排紙皿146を備える。原稿載置部141は、一枚又は複数枚の原稿Tが載置される。原稿載置部141の下流側には、ローラー142a及びローラー142bが設けられている。ローラー142a及びローラー142bの下流側には、ローラー143が設けられている。自動原稿送り装置14は、ローラー143の外周側に位置決め検知部81を備えている。
Specifically, the
自動給紙モードが選択された場合、原稿載置部141から繰り出された原稿Tは、ローラー143によりU字回転して搬送される。なお、原稿Tが原稿載置部141に載置され、自動給紙モードが選択される場合、原稿Tの記録面は上に向いた状態であるのが好ましい。
When the automatic paper feeding mode is selected, the document T fed out from the
原稿Tは、画像読取部12により読み取られた場合、ローラー144により搬送され、排紙皿146へ排紙される。なお、自動原稿送り装置14は、反転部145に原稿Tを搬送することにより、原稿Tの記録面だけでなく、原稿Tの記録面の裏面側を画像読取部12に読み取らせることができる。
When the document T is read by the
位置決め検知部81は、画像が印刷された原稿Tを検出する。位置決め検知部81は、例えば、反射型フォトセンサで構成される。位置決め検知部81は、原稿Tが検知されると出力信号が立ち上がり、原稿Tが検知されなくなると出力信号が立ち下がり、その結果が制御部41に送信される。
The
画像読取部12は、原稿Tに形成された色画像、すなわち、原稿Tに印刷された色画像を読み取る。画像読取部12は、一次元のイメージセンサー128を備える。画像読取部12は、イメージセンサー128の他に、第1のプラテンガラス121、第2のプラテンガラス122、光源123、ミラー124〜ミラー126、結像光学部127、及び不図示の光学駆動部を備える。
The
光源123は、原稿Tに光を照射する。不図示の光学駆動部は、原稿T又はイメージセンサー128を副走査方向に相対的に移動させる。副走査方向は、イメージセンサー128を構成する複数の受光素子の配置方向を主走査方向とした場合、その主走査方向と直交する方向となる。
The
原稿Tは自動原稿送り装置14により搬送される場合、画像読取部12の光学系により、原稿Tの片面又は両面の画像が走査露光される。画像読取動作時に出力される入射光の反射光を含む光は、イメージセンサー128が読み込む。イメージセンサー128は、プラトンモード時であれば、原稿Tを読み取って得たRGB表色系の画像読取信号Soutを出力する。プラトンモードは、不図示の光学駆動部が駆動することにより、第1のプラテンガラス121上に載置された原稿Tに印刷された画像を自動的に読み取る動作である。
When the document T is conveyed by the
イメージセンサー128は、3ラインカラーCCD撮像装置が使用される。イメージセンサー128は、複数の受光素子列が主走査方向に配置されて構成される。具体的には、赤(R)色、緑(G)色、及び青(B)色のそれぞれの光検出用の読取センサーは、主走査方向と直交する副走査方向の異なる位置で画素を分割し、R色、G色、及びB色のそれぞれの光情報を同時に読み取る。例えば、自動給紙モードであって、且つ原稿Tがローラー143によりU字上に反転される場合、イメージセンサー128は、原稿Tの表面を読み取り、画像読取信号Soutを出力する。
As the
より具体的には、イメージセンサー128は、光を光電変換するものであり、制御部41を介して画像処理部43に接続されている。イメージセンサー128により光電変換されたアナログの画像読取信号Soutは、画像処理部43が、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理、及び変倍処理等を実行する。画像処理部43により各種処理が実行された画像読取信号Soutは、R色成分、G色成分、及びB色成分を含むデジタルの画像データとなる。画像処理部43は、3次元色情報変換テーブルにより、その画像データ、すなわち、RGBコードを、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、及びK(ブラック)色の画像データ、すなわち、Dy,Dm,Dc,Dkに変換する。画像処理部43は、変換後の画像データを、画像形成部60に含まれるLED書き込みユニット611Y,611M,611C,611Kに転送する。
More specifically, the
画像形成部60は、電子写真プロセス技術を利用したものであり、中間転写方式のカラー画像を形成する。画像形成部60は、縦型タンデム方式が採用されている。具体的には、画像形成部60は、画像処理部43から転送された画像データ、すなわち、Dy,Dm,Dc,Dkに基づいて、色画像を形成する。画像形成部60は、色ごとの画像形成ユニット601Y,601M,601C,601Kと、転写部620と、定着部630とを備える。
The
画像形成ユニット601Yは、Y(イエロー)色の画像を形成する。画像形成ユニット601Yは、像担持体613Y、帯電部614Y、LED書き込みユニット611Y、現像部612Y、及びクリーニング部616Yを備える。
The
像担持体613Yは、Y色のトナー像を形成する。帯電部614Yは、像担持体613Yの周囲に配置され、コロナ放電により像担持体613Yの表面を一様に負極性に帯電させる。LED書き込みユニット611Yは、Y色成分の画像に対応する光を像担持体613Yに照射する。現像部612Yは、像担持体613Yの表面にY色成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を可視化してトナー像を形成する。クリーニング部616Yは、一次転写後に像担持体613Yの表面に残存する転写残トナーを除去する。
The
なお、画像形成ユニット601M,601C,601Kのそれぞれは、画像形成ユニット601Yと比べ、形成する画像の色が異なる以外は同様の構成及び機能であるため、その説明については省略する。
Since each of the
また、画像形成ユニット601Y,601M,601C,601Kを総称する場合、画像形成ユニット601と称する。LED書き込みユニット611Y,611M,611C,611Kを総称する場合、LED書き込みユニット611と称する。現像部612Y,612M,612C,612Kを総称する場合、現像部612と称する。像担持体613Y,613M,613C,613Kを総称する場合、像担持体613と称する。帯電部614Y,614M,614C,614Kを総称する場合、帯電部614と称する。クリーニング部616Y,616M,616C,616Kを総称する場合、クリーニング部616と称する。
The
転写部620は、転写媒体621、一次転写ローラー622Y,622M,622C,622K、二次転写ローラー623、及びベルトクリーニング装置624等を備える。
The
転写媒体621は、無端状ベルトから構成され、複数の支持ローラー625によりループ状に張架される。複数の支持ローラー625のうち少なくとも1つのものは駆動ローラーとして機能し、その他のものは従動ローラーとして機能する。例えば、K成分用の一次転写ローラー622Kよりもベルト走行方向の下流側に配置される支持ローラー625が駆動ローラーとして機能することが好ましい。駆動ローラーとして機能することにより、転写媒体621は矢印Z方向に一定速度で走行する。
The
一次転写ローラー622Y,622M,622C,622Kは、各色成分の像担持体613に対向して、転写媒体621の内周面側に配置される。転写媒体621を挟んで、一次転写ローラー622Y,622M,622C,622Kが像担持体613Y,613M,613C,613Kに圧接される。これにより、像担持体613Y,613M,613C,613Kから転写媒体621にトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
The
なお、一次転写ローラー622Y,622M,622C,622Kを総称する場合、一次転写ローラー622と称する。
The
二次転写ローラー623は、複数の支持ローラー625のうち1つのものに対向して、転写媒体621の外周面側に配置される。転写媒体621に対向して配置される支持ローラー625は、バックアップローラーとして機能する。転写媒体621を挟んで、二次転写ローラー623がバックアップローラーとして機能する支持ローラー625に圧接されることにより、転写媒体621から用紙Pにトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
The
転写媒体621が一次転写ニップを通過する場合、像担持体613上のトナー像は、転写媒体621に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー622に一次転写バイアスを印加し、転写媒体621の裏面側、すなわち、一次転写ローラー622と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は転写媒体621に静電的に転写される。
When the transfer medium 621 passes through the primary transfer nip, the toner image on the image carrier 613 is primarily transferred to the
用紙Pが二次転写ニップを通過する場合、転写媒体621上のトナー像が用紙Pに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー623に二次転写バイアスを印加し、用紙Pの裏面側、すなわち、二次転写ローラー623と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Pに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Pは定着部630に搬送される。
When the paper P passes through the secondary transfer nip, the toner image on the
ベルトクリーニング装置624は、転写媒体621の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有する。ベルトクリーニング装置624は、二次転写後に転写媒体621の表面に残留する転写残トナーを除去する。
The
なお、転写部620において、二次転写ローラー623に代えて、二次転写ローラー623を含む複数の二次側支持ローラーに、不図示の二次転写ベルトがループ状に張架された構成、いわゆる、ベルト式の二次転写ユニットが採用されてもよい。
In the
定着部630は、加熱ローラー631、及び加圧ローラー632を備え、画像形成部60で転写されたトナー像を用紙Pに定着させる。定着部630は、加熱ローラー631と加圧ローラー632との間に定着ニップを形成させる。
The fixing
定着部630は、加圧ローラー632による加圧と、加熱ローラー631が有する熱との作用を通じて、転写されたトナー像を用紙Pに定着させる。定着部630により定着された用紙Pは、画像が印刷される。画像が印刷された用紙Pは、排紙ローラー304により機外、例えば、排紙トレイ305に排出される。なお、加熱ローラー631及び加圧ローラー632を総称して定着ローラーと称する。
The fixing
給紙部20は、給紙カセット200及び送り出しローラー201等を備える。給紙カセット200は、用紙Pを収容する。送り出しローラー201は、給紙カセット200に収容された用紙Pを取り込み、搬送部30に送り出す。
The
搬送部30は、搬送経路300が構成され、搬送経路300に従い用紙Pを搬送する。搬送経路300は、給紙ローラー302A、搬送ローラー302B,302C,302D、及びレジストローラー303等を備える。
The
搬送経路300は、給紙部20から給紙された用紙Pを画像形成部60に搬送する。なお、用紙Pの裏面にも画像形成が行われる場合、用紙Pの表面に対する画像形成が行われた後、用紙Pは、分岐部306により、循環通紙路307A、反転搬送路307B、及び再給紙搬送路307Cの順に搬送される。
The
図2は、本発明の実施形態1における定着部630の構成例を示す図である。定着部630は、上記の説明に加え、定着ヒーター633、加熱制御部634、第1検知部83、及び第2検知部84を備える。第1検知部83は、定着ローラーの周辺温度を検知する。第2検知部84は、定着温度を検知する。定着ヒーター633は、加熱ローラー631の内部に設けられ、加熱ローラー631を加熱する。加熱制御部634は、定着ヒーター633のオン状態及びオフ状態の制御を行う。なお、定着ヒーター633は、交流電源71から印加される電圧により作動する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the fixing
図3は、本発明の実施形態1における制御部41の機能構成例を示す図である。画像形成装置1は、制御部41を介して各種処理が実行される。例えば、画像読取部12から出力される画像読取信号Soutは、制御部41を介して不図示の画像メモリ又は画像処理部43に送信される。画像メモリは、例えば、ハードディスク等からなる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the
制御部41は、具体的には、不図示のCPU、ROM、RAM、及びI/Oインターフェースを主体として構成される。制御部41は、CPUがROM又は記憶部42から処理内容に応じた各種プログラムを読み出し、RAMに展開し、展開した各種プログラムと協働することにより、画像形成装置1の各部の動作を制御する。
Specifically, the
つまり、制御部41は、画像形成装置1の動作を制御するものであり、不図示のCPU、ROM、RAM、及びI/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータにより実現し得るものである。制御部41が所定の制御プログラムを実行することにより、温度制御部411、温度演算部412、切換部413、及び時間判定部414を含む各種機能が実現される。
That is, the
温度制御部411は、制御周期ごとに、交流電源71の半波周期を単位として、オン状態と、オフ状態とを含む配列パターンに基づき、定着ローラーの定着温度を目標温度に制御する。温度演算部412は、温度制御部411により定着温度が制御される場合、制御周期より短い温度検知周期ごとに、定着温度と、目標温度との温度差を求める。切換部413は、温度演算部412により求められる温度差に基づき、配列パターンを切り換える。
The
図4は、本発明の実施形態1における配列パターンと、フリッカー規制値との関連付けの一例を示す図である。図4に示すように、配列パターンは、フリッカー規制値を満たすものであり、且つ複数の異なるデューティー比がそれぞれ割り当てられているものであって、制御周期にわたり基準配列パターンに対応する場合と、基準配列パターンと関連性があり、且つ定着温度が目標温度に収束する時間が短縮されるときに規制配列パターンに対応する場合と、を含む。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the association between the arrangement pattern and the flicker regulation value according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the array pattern satisfies the flicker regulation value and is assigned with a plurality of different duty ratios, and corresponds to the reference array pattern over the control period, and the reference pattern And a case where the time when the fixing temperature converges to the target temperature is shortened and the case corresponds to the restriction arrangement pattern.
制御周期は、例えば600msecである。また、図4においては、網掛け箇所がオン状態に相当し、網掛けがない箇所がオフ状態に相当する。切換部413は、次の制御周期が到来する前に、温度演算部412により求められる温度差に基づき、基準配列パターンを規制配列パターンに切り換える。
The control period is 600 msec, for example. In FIG. 4, the shaded area corresponds to the on state, and the non-shaded area corresponds to the off state. The switching unit 413 switches the reference arrangement pattern to the restriction arrangement pattern based on the temperature difference obtained by the
時間判定部414は、制御周期のときのデューティー比で定着温度が目標温度に収束する基準収束時間と、温度演算部412により求められる温度差に基づくデューティー比で定着温度が目標温度に収束する参照収束時間との大小関係を判定する。切換部413は、時間判定部414により参照収束時間が基準収束時間より短いと判定される場合、基準配列パターンを規制配列パターンに切り換える。
The
配列パターンは、切換判定時間のときに切換判定配列パターンに対応する場合を含む。切換部413は、配列パターンに含まれる切換判定配列パターンに基づき、基準配列パターンを規制配列パターンに切り換えるものである。切換判定時間は、制御周期よりも短く且つ温度検知周期よりも長い。 The array pattern includes a case corresponding to the switching determination array pattern at the switching determination time. The switching unit 413 switches the reference array pattern to the restriction array pattern based on the switching determination array pattern included in the array pattern. The switching determination time is shorter than the control cycle and longer than the temperature detection cycle.
時間判定部414は、第1検知部83により検知される周辺温度と、第2検知部84により検知される定着温度と、温度検知周期ごとの定着温度の変化率と、に基づき、基準収束時間を求める。時間判定部414は、温度差に応じた制御係数に基づき、参照収束時間を求めるものであり、制御係数は、比例成分、積分成分、又は微分成分が含まれる。
The
切換部413は、複数の異なるデューティー比のうち、温度差に基づくデューティー比に最も近いものを選択する。温度制御部411は、目標温度の上限温度と、目標温度の下限温度との間の定着可能範囲内に定着温度を収束させる。図5は、本発明の実施形態1における定着温度の変化例を示す図である。図5に示すように、定着温度は、目標温度±k(℃)の範囲内に収束させる。
The switching unit 413 selects a plurality of different duty ratios that are closest to the duty ratio based on the temperature difference. The
切換部413は、切換判定時間において、基準配列パターンが、規制配列パターンの何れかに一致すると判定する場合、規制配列パターンの何れかに一致するものと切り換える。 When it is determined that the reference array pattern matches any of the restriction array patterns at the switching determination time, the switching unit 413 switches to one that matches any of the restriction array patterns.
例えば、図4に示すように、制御周期600msecにおいて、デューティー比60%を出力する演算になり、配列パターンの出力を開始する。その後、サンプリング周期に相当する10msecごとに、周辺温度、定着温度、及び定着温度の変化率に基づき、目標の定着温度に収束する時間と、適切なデューティー比を演算する。演算した結果、目標の定着温度に収束する収束時間が短くなるか否かを判定する。上記で説明したように、目標温度±k(℃)を定着可能閾値内に定める。 For example, as shown in FIG. 4, in the control cycle of 600 msec, the operation is to output a duty ratio of 60%, and the output of the array pattern is started. Thereafter, every 10 msec corresponding to the sampling period, the time to converge to the target fixing temperature and an appropriate duty ratio are calculated based on the ambient temperature, the fixing temperature, and the change rate of the fixing temperature. As a result of the calculation, it is determined whether or not the convergence time for convergence to the target fixing temperature is shortened. As described above, the target temperature ± k (° C.) is set within the fixable threshold.
目標温度を変更する場合には、周辺温度及び定着温度の条件下において、基準配列パターンを実行したときの定着温度推移テーブルにより、定着温度が定着可能閾値内に入る時間t1を求める。また、10msecごとに、周辺温度及び定着温度の条件下において、制御係数を変えたときの定着温度推移テーブルにより、定着温度が定着可能閾値内に入る時間t2を求める。時間t1>時間t2であれば、収束時間を短くすることができる。 When the target temperature is changed, the time t1 when the fixing temperature falls within the fixable threshold value is obtained from the fixing temperature transition table when the reference arrangement pattern is executed under the conditions of the ambient temperature and the fixing temperature. Also, every 10 msec, the time t2 when the fixing temperature falls within the fixable threshold value is obtained from the fixing temperature transition table when the control coefficient is changed under the conditions of the ambient temperature and the fixing temperature. If time t1> time t2, the convergence time can be shortened.
収束時間が短くならないときには次のサンプリング周期、すなわち20msecの時点で、再度、周辺温度、定着温度、及び定着温度の変化率に基づき、目標の定着温度に収束する時間と、適切なデューティー比を演算する。演算した結果、目標の定着温度に収束する収束時間が短くなるか否かを判定する。収束時間を短くすることができる場合、デューティー比を切り換えることができる。 If the convergence time is not shortened, the time to converge to the target fixing temperature and an appropriate duty ratio are calculated again at the next sampling period, that is, at 20 msec, based on the ambient temperature, the fixing temperature, and the rate of change of the fixing temperature. To do. As a result of the calculation, it is determined whether or not the convergence time for convergence to the target fixing temperature is shortened. When the convergence time can be shortened, the duty ratio can be switched.
そこで、演算されたデューティー比のうち、配列パターンを切換可能なものが有るか否かを判定する。切換可能な配列パターンがあれば、切り換えを行うが、なければ次のサンプリング周期30msecで、再度サンプリングを行う。 Therefore, it is determined whether or not there is a switchable array pattern among the calculated duty ratios. If there is an array pattern that can be switched, switching is performed. If not, sampling is performed again at the next sampling period of 30 msec.
70msec後に、デューティー比50%に変更すれば、収束時間が早くなる場合、デューティー比50%に最も近い配列パターンで切換可能な配列パターンがあるか否かを判定する。切換前のデューティー比60%で判定時までに出力した配列パターン(図4のデューティー比60%の1〜7のオフ、オン、オン、オフ、オン、オフ、オン)と、切換後のデューティー比53%の配列パターンを比較する。切換前にデューティー比60%で1〜7と、切換後のデューティー比53%の5〜11が同じ配列パターンである。つまり、切換前後において、切換前に出力した配列パターンと一致し、且つ配列パターンの切り換えが可能と判定される場合、デューティー比53%の配列パターンに変更する。 If the duty ratio is changed to 50% after 70 msec and the convergence time is shortened, it is determined whether or not there is an array pattern that can be switched with an array pattern closest to the duty ratio of 50%. Arrangement pattern output at the time of determination at a duty ratio of 60% before switching (off, on, on, off, on, off, on) with a duty ratio of 60% in FIG. 4 and duty ratio after switching Compare 53% sequence patterns. Prior to switching, 1 to 7 with a duty ratio of 60% and 5 to 11 with a duty ratio of 53% after switching are the same arrangement pattern. That is, before and after switching, when it is determined that the arrangement pattern matches the arrangement pattern output before switching and that the arrangement pattern can be switched, the arrangement pattern is changed to an array pattern with a duty ratio of 53%.
また、切り換え前に点灯出力したデュ−ティー比60%の1〜7をデューティー比53%の5〜11を出力したこととみなす。切り換え後は、12〜15から1〜4の計15波を点灯出力することで、フリッカー規制値を満たしつつ、デューティー比60%を53%に変更することができる。
Further, it is assumed that 1 to 7 having a duty ratio of 60%, which is lit and output before switching, is output to 5 to 11 having a duty ratio of 53%. After switching, by turning on and outputting 15 waves from 12 to 15 in total, the
上記の説明では、デューティー比60%の1〜7の配列パターンと、デューティー比53%の5〜11の配列パターンの7個の配列パターンが完全に一致する場合である。しかし、完全一致の場合、制御開始の前半である場合には、切り換え可能な配列パターンが完全一致する確率は高いが、制御開始の後半になると、配列パターンが完全一致する確率が低くなる。よって、配列パターンを切り換えることができない恐れがある。
In the above description, the seven
そこで、完全一致ではなくても、例えば、切り換え前のデューティー比60%の1〜7の配列パターンのうち連続する設定個数の配列パターンが切り換え後のデューティー比53%の配列パターンに含まれている場合、配列パターンの切り換えることができる。切り換え前の個数は、時間が最短となる配列パターンの最小個数3個とすることが好ましい。
Therefore, even if it is not completely coincident, for example, among the array patterns of 1 to 7 having a duty ratio of 60% before switching, a set number of consecutive array patterns are included in the array pattern having a duty ratio of 53% after switching. In this case, the arrangement pattern can be switched. The number before switching is preferably set to the
要するに、切換部413は、切換判定時間において、基準配列パターンの一部が、規制配列パターンの一部に一致すると判定する場合、規制配列パターンの一部に一致するものと切り換える。また、切換部413は、半波周期が3個以上ある奇数個のパターンであり、且つ奇数個のパターンが偶数回連続するパターンが含まれる場合、規制配列パターンの一部に一致すると判定する。時間判定部414は、基準配列パターンが、規制配列パターンの何れかに一致すると判定されない場合、温度検知周期ごとに、基準収束時間と、参照収束時間との大小関係を判定する。時間判定部414は、基準配列パターンが、規制配列パターンの一部に一致すると判定されない場合、温度検知周期ごとに、基準収束時間と、参照収束時間との大小関係を判定する。
In short, when the switching unit 413 determines that a part of the reference array pattern matches a part of the restriction array pattern at the switching determination time, the switching unit 413 switches to a part that matches the part of the restriction array pattern. In addition, the switching unit 413 determines that the pattern matches with a part of the restriction array pattern when the pattern is an odd number of patterns having three or more half-wave periods and an odd number of patterns continues an even number of times. When it is not determined that the reference array pattern matches any of the restriction array patterns, the
また、制御周期において、デューティー比33%を出力する演算により、配列パターンの出力を開始する。その後、サンプリング周期が、10,20,30msecの各タイミングで演算したが、つまり、3回演算したが、過去3回の演算では、収束時間が短くならない、又はフリッカー規制値を満たす切り換え可能な配列パターンがない。 Further, in the control cycle, the output of the array pattern is started by the calculation that outputs the duty ratio of 33%. After that, the sampling period was calculated at each timing of 10, 20, and 30 msec. In other words, the calculation was performed three times, but the switchable array that does not shorten the convergence time or satisfies the flicker regulation value in the past three calculations. There is no pattern.
しかし、サンプリング周期が40msecのタイミングで、デューティー比47%に切り換えれば収束時間が短くなると判定したとき、切り換え前のデューティー比33%で判定時までに出力した配列パターン(デューティー比33%の1〜4)と、切り換えたいデューティー比47%の配列パターンとを比較する。切り換え後のデューティー比47%の5〜8のように、切り換え前に出力した配列パターンと一致し、配列パターンの切り換えが可能である場合、デューティー比47%に切り換える。
However, when it is determined that if the sampling period is 40 msec and the duty ratio is switched to 47%, it is determined that the convergence time will be shortened, and the arrangement pattern (1 of the
切り換え前に出力したデューティー比33%の1〜4を、デューティー比47%の5〜8を出力したことにより、切り換え後はデューティー比47%の9〜15から1〜7の計15波を出力することで、フリッカー規制値を満たしつつ、デューティー比33%を47%に変更できる。
By outputting 1 to 4 with a duty ratio of 33% output before switching and 5 to 8 with a duty ratio of 47%, a total of 15 waves from 9 to 15 with a duty ratio of 47% are output after switching. By doing so, the
図6は、本発明の実施形態1における制御例を説明するフローチャートである。ステップS11において、定着制御が開始される。ステップS12において、制御周期が到来するか否かが判定される。制御周期が到来すると判定される場合、ステップS13に進む。一方、制御周期が到来すると判定されない場合、ステップS12のままである。 FIG. 6 is a flowchart for explaining a control example in the first embodiment of the present invention. In step S11, fixing control is started. In step S12, it is determined whether or not a control cycle has arrived. When it is determined that the control period has arrived, the process proceeds to step S13. On the other hand, if it is not determined that the control period has arrived, step S12 remains.
ステップS13において、定着温度及び周辺温度が検知される。ステップS14において、デューティー比が決定される。ステップS15において、サンプリング周期が到来するか否かが判定される。サンプリング周期が到来すると判定される場合、ステップS16に進む。一方、サンプリング周期が到来すると判定されない場合、ステップS15のままである。 In step S13, the fixing temperature and the ambient temperature are detected. In step S14, the duty ratio is determined. In step S15, it is determined whether or not a sampling period comes. If it is determined that the sampling period has arrived, the process proceeds to step S16. On the other hand, if it is not determined that the sampling period has arrived, step S15 remains.
ステップS16において、定着温度及び周辺温度が検知される。ステップS17において、収束時間が演算される。ステップS18において、収束時間が短くなるか否かが判定される。収束時間が短くなると判定される場合、ステップS19に進む。一方、収束時間が短くなると判定されない場合、ステップS22に進む。ステップS19において、切換可能判定処理が実行される。処理の詳細については後述する。 In step S16, the fixing temperature and the ambient temperature are detected. In step S17, the convergence time is calculated. In step S18, it is determined whether or not the convergence time is shortened. When it is determined that the convergence time is shortened, the process proceeds to step S19. On the other hand, if it is not determined that the convergence time is shortened, the process proceeds to step S22. In step S19, a switchable determination process is executed. Details of the processing will be described later.
ステップS20において、切換可能な配列パターンがあるか否かが判定される。切換可能な配列パターンがあると判定される場合、ステップS21に進む。一方、切換可能な配列パターンがあると判定されない場合、ステップS15に戻る。 In step S20, it is determined whether there is a switchable array pattern. If it is determined that there is a switchable array pattern, the process proceeds to step S21. On the other hand, if it is not determined that there is a switchable array pattern, the process returns to step S15.
ステップS21において、配列パターンを切り換え、処理は終了する。ステップS22において、次の制御周期が到来するか否かが判定される。次の制御週周期が到来すると判定される場合、ステップS13に戻る。一方、次の制御週周期が到来すると判定されない場合、ステップS15に戻る。 In step S21, the array pattern is switched and the process ends. In step S22, it is determined whether or not the next control cycle comes. When it is determined that the next control week cycle is coming, the process returns to step S13. On the other hand, when it is not determined that the next control week cycle comes, the process returns to step S15.
図7は、本発明の実施形態1における切換可能判定処理を説明するフローチャートである。ステップS41において、切り換え前後の配列パターンを比較する。ステップS42において、出力済の配列パターン全てが切り換え後の配列パターンに含まれるか否かが判定される。出力済の配列パターン全てが切り換え後の配列パターンに含まれると判定される場合、ステップS46に進む。一方、出力済の配列パターン全てが切り換え後の配列パターンに含まれると判定されない場合、ステップS43に進む。 FIG. 7 is a flowchart illustrating the switchable determination process according to the first embodiment of the present invention. In step S41, the arrangement patterns before and after switching are compared. In step S42, it is determined whether or not all output array patterns are included in the array pattern after switching. When it is determined that all output array patterns are included in the array pattern after switching, the process proceeds to step S46. On the other hand, if it is not determined that all output array patterns are included in the array pattern after switching, the process proceeds to step S43.
ステップS43において、切り換え直前の連続する設定個数の配列パターンが切り換え後の配列パターンに含まれるか否かが判定される。切り換え直前の連続する設定個数の配列パターンが切り換え後の配列パターンに含まれると判定される場合、ステップS45に進む。一方、切り換え直前の連続する設定個数の配列パターンが切り換え後の配列パターンに含まれると判定されない場合、ステップS44に進む。 In step S43, it is determined whether or not a set number of consecutive array patterns immediately before switching are included in the array pattern after switching. If it is determined that a set number of array patterns that are immediately before switching are included in the array pattern after switching, the process proceeds to step S45. On the other hand, if it is not determined that the set number of array patterns that are immediately before switching are included in the array pattern after switching, the process proceeds to step S44.
ステップS44において、切り換え可能な配列パターン無しと判定される。ステップS45においては、配列パターンを切り換えてもフリッカー規制値を満たすか否かが判定される。配列パターンを切り換えてもフリッカー規制値を満たすと判定される場合、ステップS46に進む。一方、配列パターンを切り換えてもフリッカー規制値を満たすと判定されない場合、ステップS44に戻る。 In step S44, it is determined that there is no switchable array pattern. In step S45, it is determined whether the flicker regulation value is satisfied even if the array pattern is switched. If it is determined that the flicker regulation value is satisfied even if the arrangement pattern is switched, the process proceeds to step S46. On the other hand, if it is not determined that the flicker regulation value is satisfied even if the array pattern is switched, the process returns to step S44.
ステップS46において、切り換え可能な配列パターン有りと判定される。 In step S46, it is determined that there is a switchable array pattern.
以上の説明から、本実施形態においては、配列パターンには、フリッカー規制値を満たすものであり、且つ複数の異なるデューティー比がそれぞれ割り当てられているものであって、制御周期にわたり基準配列パターンに対応する場合と、基準配列パターンと関連性があり、且つ定着温度が目標温度に収束する時間が短縮されるときに規制配列パターンに対応する場合と、が含まれ、次の制御周期が到来される前に、温度差に基づき、基準配列パターンが規制配列パターンに切り換えられることにより、フリッカー規制値を満たす配列パターンの中から制御周期で制御するよりも目標温度に収束する時間が短縮される配列パターンが選択されて切り換えられるため、フリッカー規制値を満たしつつ、ウォームアップ時間を短縮することができる。 From the above description, in the present embodiment, the arrangement pattern satisfies the flicker regulation value and is assigned with a plurality of different duty ratios, and corresponds to the reference arrangement pattern over the control period. And the case where it corresponds to the reference arrangement pattern when it is related to the reference arrangement pattern and the time for the fixing temperature to converge to the target temperature is shortened, and the next control cycle arrives Previously, the reference array pattern is switched to the restriction array pattern based on the temperature difference, so that the time required for convergence to the target temperature is shortened compared with the control pattern that is selected from the array patterns that satisfy the flicker restriction value. Can be selected and switched, so the warm-up time can be shortened while satisfying the flicker regulation value. .
さらに、本実施形態においては、定着温度と、目標温度との温度差に基づくデューティー比による参照収束時間が、制御周期のときのデューティー比による基準収束時間より短いと判定される場合、基準配列パターンを規制配列パターンに切り換えられることにより、定着温度が目標温度に収束する時間を短縮することができるため、全体として、ウォームアップ時間を短縮することができる。 Further, in this embodiment, when it is determined that the reference convergence time based on the duty ratio based on the temperature difference between the fixing temperature and the target temperature is shorter than the reference convergence time based on the duty ratio at the control period, the reference array pattern By switching to the restriction arrangement pattern, the time for the fixing temperature to converge to the target temperature can be shortened, so that the warm-up time can be shortened as a whole.
さらに、本実施形態においては、切替判定時間のときの切替判定配列パターンに基づき、基準配列パターンを規制配列パターンに切り換えるものであって、切替判定時間は、制御周期よりも短く且つ温度検知周期よりも長いことにより、次の制御周期が到来するのを待つことなく基準配列パターンの途中から切り換えることができるため、別の配列パターンに切り換える時間を短縮することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the reference array pattern is switched to the restriction array pattern based on the switching determination array pattern at the switching determination time, and the switching determination time is shorter than the control cycle and shorter than the temperature detection cycle. Since it can be switched from the middle of the reference array pattern without waiting for the next control cycle to arrive, the time for switching to another array pattern can be shortened.
さらに、本実施形態においては、周辺温度と、定着温度と、定着温度の変化率と、に基づき、基準収束時間が求められることにより、現行制御の基準配列パターンのときの基準収束時間を正確に求めることができるため、比較対象である参照収束時間との差異を明確にすることができる。 Further, in the present embodiment, the reference convergence time for the current control reference array pattern is accurately obtained by obtaining the reference convergence time based on the ambient temperature, the fixing temperature, and the change rate of the fixing temperature. Since it can obtain | require, the difference with the reference convergence time which is a comparison object can be clarified.
さらに、本実施形態においては、定着温度と、目標温度との温度差に応じた制御係数に基づき、参照収束時間が求められ、制御係数は、比例成分、積分成分、又は微分成分が含まれることにより、現在の定着温度等の環境条件下において、PID制御により定着温度が目標温度に収束する時間を正確に求めることができるため、現行制御の基準配列パターンを変更する意義があるか否かを判定することができる。 Further, in this embodiment, the reference convergence time is obtained based on a control coefficient corresponding to the temperature difference between the fixing temperature and the target temperature, and the control coefficient includes a proportional component, an integral component, or a differential component. Thus, under the current environmental conditions such as the fixing temperature, it is possible to accurately obtain the time for the fixing temperature to converge to the target temperature by PID control. Can be determined.
さらに、本実施形態においては、複数の異なるデューティー比のうち、定着温度と、目標温度との温度差に基づくデューティー比に近いものが選択されるため、参照収束時間に近い時間に定着温度を目標温度に収束させる時間を収束させることができるため、現行制御のときよりもウォームアップ時間を確実に短縮させることができる。 Further, in the present embodiment, among the plurality of different duty ratios, the one close to the duty ratio based on the temperature difference between the fixing temperature and the target temperature is selected, so the fixing temperature is targeted at a time close to the reference convergence time. Since the time for the temperature to converge can be converged, the warm-up time can be surely shortened as compared with the current control.
さらに、本実施形態においては、目標温度の上限温度と、目標温度の下限温度との間の定着可能範囲内に定着温度が収束されることにより、定着温度を収束させればよい範囲が広がるため、ウォームアップ時間をさらに短縮させることができる。 Furthermore, in the present embodiment, the fixing temperature is converged within a fixing range between the upper limit temperature of the target temperature and the lower limit temperature of the target temperature, so that a range where the fixing temperature should be converged is expanded. The warm-up time can be further shortened.
さらに、本実施形態においては、切換判定時間において、基準配列パターンが、規制配列パターンの何れかに一致すると判定される場合、規制配列パターンの何れかに一致するものと切り換えられることにより、フリッカー規制値を満たす配列パターンの中からデューティー比の異なるものが選択されるため、フリッカー規制値を確実に満たしつつ、定着温度を目標温度に収束させる時間を短縮させることができる。 Further, in the present embodiment, when it is determined that the reference array pattern matches any of the restriction array patterns at the switching determination time, the flicker restriction is switched by matching with any of the restriction array patterns. Since arrangement patterns having different duty ratios are selected from the array patterns satisfying the values, it is possible to shorten the time for the fixing temperature to converge to the target temperature while reliably satisfying the flicker regulation value.
さらに、本実施形態においては、切換判定時間において、基準配列パターンの一部が、規制配列パターンの一部に一致すると判定される場合、規制配列パターンの一部に一致するものと切り換えられることにより、フリッカー規制値を満たす配列パターンの一部からデューティー比の異なるものが選択されるため、配列パターンが完全一致しなくても、フリッカー規制値を確実に満たしつつ、定着温度を目標温度に収束させる時間を短縮させることができる。 Furthermore, in the present embodiment, when it is determined that a part of the reference sequence pattern matches a part of the restriction sequence pattern at the switching determination time, by switching to a part of the restriction sequence pattern. Since a part having a different duty ratio is selected from a part of the array pattern satisfying the flicker regulation value, the fixing temperature is converged to the target temperature while satisfying the flicker regulation value even if the array patterns do not completely match. Time can be shortened.
さらに、本実施形態においては、規制配列パターンの一部に一致する場合として、半波周期が3個以上ある奇数個のパターンであり、且つ奇数個のパターンが偶数回連続するパターンが含まれることにより、制御素子等の回路部品に流れる電流が正方向又は負方向に偏らないため、制御素子等の回路部品の劣化を防止することができる。 Further, in the present embodiment, as a case where the pattern coincides with a part of the regulatory arrangement pattern, an odd number of patterns having three or more half-wave periods and a pattern in which the odd number of patterns are continued even times are included. Thus, since the current flowing through the circuit component such as the control element is not biased in the positive direction or the negative direction, the deterioration of the circuit component such as the control element can be prevented.
さらに、本実施形態においては、基準配列パターンが、規制配列パターンの何れかに一致すると判定されない場合、温度検知周期ごとに、基準収束時間と、参照収束時間との大小関係が判定されることにより、温度検知周期のタイミングで一致しない場合であっても、次の温度検知周期で再度判定が行われるため、制御周期にわたり、定着温度を目標温度に収束させる時間が短縮可能な配列パターンを繰り返し探すことができる。 Furthermore, in this embodiment, when it is not determined that the reference array pattern matches any of the restriction array patterns, the magnitude relationship between the reference convergence time and the reference convergence time is determined for each temperature detection period. Even if the timing does not match at the timing of the temperature detection cycle, the determination is performed again at the next temperature detection cycle, so that over the control cycle, an array pattern that can shorten the time to converge the fixing temperature to the target temperature is repeatedly searched. be able to.
さらに、本実施形態においては、基準配列パターンが、規制配列パターンの一部に一致すると判定されない場合、温度検知周期ごとに、基準収束時間と、参照収束時間との大小関係が判定されることにより、温度検知周期のタイミングで一部に一致しない場合であっても、次の温度検知周期で再度判定が行われるため、制御周期にわたり、定着温度を目標温度に収束させる時間が短縮可能な配列パターンを繰り返し探すことができる。 Furthermore, in this embodiment, when it is not determined that the reference array pattern matches a part of the restriction array pattern, the magnitude relationship between the reference convergence time and the reference convergence time is determined for each temperature detection period. Even if it does not coincide with a part of the timing of the temperature detection cycle, the determination is made again in the next temperature detection cycle, so the arrangement pattern that can shorten the time for the fixing temperature to converge to the target temperature over the control cycle Can be searched repeatedly.
実施形態2.
実施形態2において、実施形態1と同一の構成については同一の符号を付記し、その説明については省略する。実施形態2においては、定着ヒーター633の他に、定着ヒーター1633が設けられている。
In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the second embodiment, a fixing
図8は、本発明の実施形態2における定着部630の構成例を示す図である。図8に示すように、定着部630は、定着ヒーター633の他に、定着ヒーター1633をさらに備える。よって、定着ヒーター1633用に、第1検知部183、第2検知部184、及び加熱制御部1634が設けられている。それぞれの機能は実施形態1と同様であるのでその説明については省略する。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the fixing
図9は、本発明の実施形態2における配列パターンと、フリッカー規制値との関連付けの一例を示す図である。図9においても、実施形態1のときと同様に、配列パターンの完全一致又は部分一致等により、フリッカー規制値を満たしつつ、収束時間を短縮する配列パターンを探すことができる。なお、定着ヒーター633及び定着ヒーター1633が用いられるため、デューティー比は200%までである。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of association between the arrangement pattern and the flicker regulation value according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9 as well, in the same way as in the first embodiment, it is possible to search for an array pattern that shortens the convergence time while satisfying the flicker regulation value by complete match or partial match of the array pattern. Since the fixing
以上、本発明に係る画像形成装置1を実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
As described above, the
例えば、本実施形態においては、温度制御部411、温度演算部412、切換部413、及び時間判定部414を含む各種機能は制御部41の機能として実現される一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、各機能は布線論理回路等により実現されてもよい。
For example, in the present embodiment, various functions including the
また、画像読取信号Soutが、R色、G色、及びB色成分を含むデジタルの画像データ(RGBコード)としてRGB表色系で定まる一例について説明したが、これに限らず、L*a*b*表色系等のような異なる表色系で定まるものであってもよい。 In addition, an example in which the image reading signal Sout is determined by the RGB color system as digital image data (RGB code) including R color, G color, and B color components has been described. However, the present invention is not limited to this, and L * a * It may be determined by a different color system such as b * color system.
1 画像形成装置
11 画像形成装置本体
12 画像読取部
121 第1のプラテンガラス
122 第2のプラテンガラス
123 光源
124〜126 ミラー
127 結像光学部
128 イメージセンサー
14 自動原稿送り装置
141 原稿載置部
142a,142b,143,144 ローラー
145 反転部
146 排紙皿
20 給紙部
200 給紙カセット
201 送り出しローラー
30 搬送部
300 搬送経路
302A 給紙ローラー
302B,302C,302D 搬送ローラー
303 レジストローラー
304 排紙ローラー
305 排紙トレイ
306 分岐部
307A 循環通紙路
307B 反転搬送路
307C 再給紙搬送路
41 制御部
411 温度制御部
412 温度演算部
413 切換部
414 時間判定部
42 記憶部
43 画像処理部
60 画像形成部
601,601Y,601M,601C,601K 画像形成ユニット
611,611Y,611M,611C,611K LED書き込みユニット
612,612Y,612M,612C,612K 現像部
613,613Y,613M,613C,613K 像担持体
614,614Y,614M,614C,614K 帯電部
616,616Y,616M,616C,616K クリーニング部
620 転写部
621 転写媒体
622,622Y,622M,622C,622K 一次転写ローラー
623 二次転写ローラー
624 ベルトクリーニング装置
625 支持ローラー
630 定着部
631 加熱ローラー
632 加圧ローラー
633,1633 定着ヒーター
634,1634 加熱制御部
71 交流電源
81 位置決め検知部
83,183 第1検知部
84,184 第2検知部
P 用紙
T 原稿
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 11 Image forming apparatus main body 12 Image reading part 121 1st platen glass 122 2nd platen glass 123 Light source 124-126 Mirror 127 Imaging optical part 128 Image sensor 14 Automatic document feeder 141 Original document mounting part 142a , 142b, 143, 144 Roller 145 Reversing unit 146 Discharging tray 20 Feeding unit 200 Feeding cassette 201 Feeding roller 30 Conveying unit 300 Conveying path 302A Feeding roller 302B, 302C, 302D Conveying roller 303 Registration roller 304 Discharging roller 305 Output tray 306 Branching unit 307A Circulating paper path 307B Reverse conveyance path 307C Refeed conveyance path 41 Control unit 411 Temperature control unit 412 Temperature calculation unit 413 Switching unit 414 Time determination unit 42 Storage unit 43 Image processing 60 Image forming unit 601, 601Y, 601M, 601C, 601K Image forming unit 611, 611Y, 611M, 611C, 611K LED writing unit 612, 612Y, 612M, 612C, 612K Developing unit 613, 613Y, 613M, 613C, 613K Image carrier Body 614, 614Y, 614M, 614C, 614K Charging unit 616, 616Y, 616M, 616C, 616K Cleaning unit 620 Transfer unit 621 Transfer medium 622, 622Y, 622M, 622C, 622K Primary transfer roller 623 Secondary transfer roller 624 Belt cleaning device 625 Support roller 630 Fixing part 631 Heating roller 632 Pressure roller 633, 1633 Fixing heater 634, 1634 Heating control part 71 AC power supply 81st Deciding detection unit 83,183 first detection portion 84, 184 second detection unit P paper T document
Claims (12)
前記温度制御部により前記定着温度が制御される場合、前記制御周期より短い温度検知周期ごとに、前記定着温度と、前記目標温度との温度差を求める温度演算部と、
前記温度演算部により求められる温度差に基づき、前記配列パターンを切り換える切換部と、
を備え、
前記配列パターンは、
フリッカー規制値を満たすものであり、且つ複数の異なるデューティー比がそれぞれ割り当てられているものであって、
前記制御周期にわたり基準配列パターンに対応する場合と、
前記基準配列パターンと関連性があり、且つ前記定着温度が前記目標温度に収束する時間が短縮されるときに規制配列パターンに対応する場合と、
を含み、
前記切換部は、
次の前記制御周期が到来する前に、前記温度差に基づき、前記基準配列パターンを前記規制配列パターンに切り換える、
画像形成装置。 A temperature control unit that controls the fixing temperature of the fixing roller to a target temperature based on an array pattern including an on state and an off state, with a half wave period of the AC power supply as a unit for each control cycle;
When the fixing temperature is controlled by the temperature control unit, a temperature calculation unit that obtains a temperature difference between the fixing temperature and the target temperature for each temperature detection cycle shorter than the control cycle;
Based on the temperature difference obtained by the temperature calculation unit, a switching unit for switching the arrangement pattern,
With
The arrangement pattern is:
It satisfies the flicker regulation value and is assigned a plurality of different duty ratios,
Corresponding to a reference array pattern over the control period;
Corresponding to the restriction arrangement pattern when there is a relationship with the reference arrangement pattern and the time for the fixing temperature to converge to the target temperature is shortened;
Including
The switching unit is
Before the next control cycle arrives, based on the temperature difference, switch the reference array pattern to the restriction array pattern,
Image forming apparatus.
をさらに備え、
前記切換部は、
前記時間判定部により前記参照収束時間が前記基準収束時間より短いと判定される場合、前記基準配列パターンを前記規制配列パターンに切り換える、
請求項1に記載の画像形成装置。 Reference convergence time at which the fixing temperature converges to the target temperature at the duty ratio at the control cycle, and a reference at which the fixing temperature converges to the target temperature at a duty ratio based on the temperature difference obtained by the temperature calculation unit It further includes a time determination unit that determines the magnitude relationship with the convergence time,
The switching unit is
When the time determination unit determines that the reference convergence time is shorter than the reference convergence time, the reference arrangement pattern is switched to the restriction arrangement pattern.
The image forming apparatus according to claim 1.
切換判定時間のときに切換判定配列パターンに対応する場合
をさらに含み、
前記切換部は、
前記配列パターンに含まれる前記切換判定配列パターンに基づき、前記基準配列パターンを前記規制配列パターンに切り換えるものであって、
前記切換判定時間は、
前記制御周期よりも短く且つ前記温度検知周期よりも長い、
請求項2に記載の画像形成装置。 The arrangement pattern is:
Further includes a case of corresponding to the switching determination arrangement pattern at the switching determination time,
The switching unit is
Based on the switching determination arrangement pattern included in the arrangement pattern, the reference arrangement pattern is switched to the restriction arrangement pattern,
The switching determination time is
Shorter than the control period and longer than the temperature detection period,
The image forming apparatus according to claim 2.
前記定着温度を検知する第2検知部と、
をさらに備え、
前記時間判定部は、
前記第1検知部により検知される前記周辺温度と、前記第2検知部により検知される前記定着温度と、前記温度検知周期ごとの前記定着温度の変化率と、に基づき、前記基準収束時間を求める、
請求項3に記載の画像形成装置。 A first detector for detecting the ambient temperature of the fixing roller;
A second detector for detecting the fixing temperature;
Further comprising
The time determination unit
Based on the ambient temperature detected by the first detector, the fixing temperature detected by the second detector, and the rate of change of the fixing temperature for each temperature detection period, the reference convergence time is calculated. Ask,
The image forming apparatus according to claim 3.
前記温度差に応じた制御係数に基づき、前記参照収束時間を求めるものであり、
前記制御係数は、
比例成分、積分成分、又は微分成分が含まれる、
請求項4に記載の画像形成装置。 The time determination unit
Based on a control coefficient corresponding to the temperature difference, the reference convergence time is obtained.
The control coefficient is
Contains proportional, integral, or derivative components,
The image forming apparatus according to claim 4.
前記複数の異なるデューティー比のうち、前記温度差に基づくデューティー比に最も近いものを選択する、
請求項5に記載の画像形成装置。 The switching unit is
Of the plurality of different duty ratios, the one closest to the duty ratio based on the temperature difference is selected.
The image forming apparatus according to claim 5.
前記目標温度の上限温度と、前記目標温度の下限温度との間の定着可能範囲内に前記定着温度を収束させる、
請求項6に記載の画像形成装置。 The temperature controller is
Converging the fixing temperature within a fixable range between the upper limit temperature of the target temperature and the lower limit temperature of the target temperature;
The image forming apparatus according to claim 6.
前記切換判定時間において、前記基準配列パターンが、前記規制配列パターンの何れかに一致すると判定する場合、前記規制配列パターンの何れかに一致するものと切り換える、
請求項7に記載の画像形成装置。 The switching unit is
In the switching determination time, when it is determined that the reference arrangement pattern matches any of the restriction arrangement patterns, switching to one that matches any of the restriction arrangement patterns,
The image forming apparatus according to claim 7.
前記切換判定時間において、前記基準配列パターンの一部が、前記規制配列パターンの一部に一致すると判定する場合、前記規制配列パターンの一部に一致するものと切り換える、
請求項7に記載の画像形成装置。 The switching unit is
In the switching determination time, when it is determined that a part of the reference arrangement pattern matches a part of the restriction arrangement pattern, switching to a part of the restriction arrangement pattern is performed.
The image forming apparatus according to claim 7.
前記半波周期が3個以上ある奇数個のパターンであり、且つ前記奇数個のパターンが偶数回連続するパターンが含まれる場合、前記規制配列パターンの一部に一致すると判定する、
請求項9に記載の画像形成装置。 The switching unit is
When the half-wave period is an odd number of patterns having three or more and the odd number of patterns includes an even number of consecutive patterns, it is determined that the pattern matches a part of the restriction array pattern.
The image forming apparatus according to claim 9.
前記基準配列パターンが、前記規制配列パターンの何れかに一致すると判定されない場合、前記温度検知周期ごとに、前記基準収束時間と、前記参照収束時間との大小関係を判定する、
請求項10に記載の画像形成装置。 The time determination unit
If it is not determined that the reference array pattern matches any of the restriction array patterns, the relationship between the reference convergence time and the reference convergence time is determined for each temperature detection period.
The image forming apparatus according to claim 10.
前記基準配列パターンが、前記規制配列パターンの一部に一致すると判定されない場合、前記温度検知周期ごとに、前記基準収束時間と、前記参照収束時間との大小関係を判定する、
請求項11に記載の画像形成装置。 The time determination unit
If it is not determined that the reference array pattern matches a part of the restriction array pattern, the relationship between the reference convergence time and the reference convergence time is determined for each temperature detection period.
The image forming apparatus according to claim 11.
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1195607A (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Sharp Corp | Image forming device |
JP2004212905A (en) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Canon Inc | Image forming apparatus and heat fixing device |
JP2004233543A (en) * | 2003-01-29 | 2004-08-19 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
JP2008185652A (en) * | 2007-01-26 | 2008-08-14 | Kyocera Mita Corp | Method and apparatus for controlling temperature of fixing device in image forming apparatus |
JP2009237553A (en) * | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Canon Inc | Energization control device and image forming apparatus |
JP2012063610A (en) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | Fixing control device and program |
JP2014228668A (en) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP2015011313A (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
JP2015197671A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP2015203855A (en) * | 2014-04-16 | 2015-11-16 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP2015219461A (en) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | コニカミノルタ株式会社 | Fixation device and image formation device |
JP2016057377A (en) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
-
2016
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Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1195607A (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Sharp Corp | Image forming device |
JP2004212905A (en) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Canon Inc | Image forming apparatus and heat fixing device |
JP2004233543A (en) * | 2003-01-29 | 2004-08-19 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
JP2008185652A (en) * | 2007-01-26 | 2008-08-14 | Kyocera Mita Corp | Method and apparatus for controlling temperature of fixing device in image forming apparatus |
JP2009237553A (en) * | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Canon Inc | Energization control device and image forming apparatus |
JP2012063610A (en) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | Fixing control device and program |
JP2014228668A (en) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP2015011313A (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
JP2015197671A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP2015203855A (en) * | 2014-04-16 | 2015-11-16 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP2015219461A (en) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | コニカミノルタ株式会社 | Fixation device and image formation device |
JP2016057377A (en) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
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