JP4603027B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
従来の電子写真プリンタ等の画像形成装置は、ヒートローラ内部に備えられたヒータを発熱させてヒートローラを加熱し、この熱を用いて転写された現像剤画像を記録用紙等の媒体上に定着していた。このような定着装置を備えた画像形成装置においては、通常、ヒートローラの表面温度を所定の温度値に保つための温度制御手段を備える。このような温度制御手段は、サーミスタ等の適当な温度検出手段によるヒートローラの表面温度の検出結果に基づいてヒータを制御し、ヒートローラの表面温度を所定の温度値に保つ（例えば、特許文献１）。
すなわち、温度制御手段は、ヒートローラの表面温度が定着可能温度以下になったことを温度検出手段が検出した場合、ヒータへの通電をオン状態とすることでヒータを発熱させる。一方、ヒートローラの表面温度が定着可能温度以上になったことを温度検出手段が検出した場合、温度制御手段は、ヒータへの通電をオフ状態とすることでヒータによる発熱を停止させる。
具体的に図１７を用いて説明すると、従来の温度制御手段は、定着装置を構成するヒートローラの表面温度の低下を温度検出手段が検出した時点、つまり、Ｂ１、Ｂ３、又はＢ５のタイミングでヒータ１信号を入力するフィードバック制御である。
しかしながら、図１７に示すように、従来の画像形成装置で連続印刷を実行する場合、記録用紙の（Ｎ−１）頁目が、ヒートローラとバックアップローラとの接触面で形成されるＮＩＰ部を通過した後、次の記録用紙のＮ頁目が同ＮＩＰ部に達するするまでの間は、ヒータで加熱されたヒートローラとバックアップローラが直接接触し、ヒートローラが保持する熱がバックアップローラに伝達されるため、バックアップローラの表面温度は上昇する。しかし、記録用紙のＮ頁目の前半部分がＮＩＰ部を通過することにより、ヒートローラ及びバックアップローラが保持する熱は、記録用紙に奪われてしまうため、ヒートローラ及びバックアップローラの表面温度は低下する。
したがって、記録用紙のＮ頁目の前半部分における定着性は確保されるものの、同記録用紙のＮ頁目の後半部分にかかる定着性が低下する結果となる。
さらに、Ｂ１、Ｂ３、又はＢ５のタイミングにおいて、温度制御手段がヒータ１信号を出力したとしても、実際にヒートローラが加熱されるまでに時間差が生じるため、やはり記録用紙のＮ頁の後半部分にかかる定着性は担保されないことになる。
したがって、記録用紙のＮ頁目の前半部分における定着性は確保されるものの、同記録用紙のＮ頁目の後半部分にかかる定着性が低下する結果となる。
さらに、Ｂ１、Ｂ３、又はＢ５のタイミングにおいて、温度制御手段がヒータ１信号を出力したとしても、実際にヒートローラが加熱されるまでに時間差が生じるため、やはり記録用紙のＮ頁の後半部分にかかる定着性は担保されないことになる。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、定着装置による定着工程において、記録用紙の後半部分にかかる現像剤画像の定着効率の低下を軽減することが可能な画像形成装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置は、搬送された媒体上に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、定着手段の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の検出結果に基づいて定着手段への通電を指示する第１の通電制御信号の出力を制御する第１通電制御部と、搬送される媒体を検出する媒体検出手段と、媒体検出手段により検出された媒体の、定着手段への搬送タイミングに基づいて定着手段への通電を指示する第２の通電制御信号の出力を制御する第２通電制御部と、第１通電制御部から出力される第１の通電制御信号と第２通電制御部から出力される第２の通電制御信号との論理和に基づいて定着手段への通電動作を制御する通電動作制御部とを備え、第２通電制御部は、定着手段への通電を指示する直前に第１通電制御部から定着手段への通電を指示する第１の通電制御信号が出力されている場合には、第２の通電制御信号の出力を行わず、定着手段への通電を指示する直前に第１通電制御部から定着手段への通電を指示する第１の通電制御信号が出力されていない場合には、第２の通電制御信号の出力を行うことを特徴とする。
本発明にかかる画像形成装置は、温度検出手段による検出結果に基づいて定着手段に通電する第１通電制御部に加え、予め設定された値に基づいて定着手段に通電する第２通電制御部を備える。この第２通電制御部の制御は、媒体検出手段が検出した媒体の搬送位置に基づき通電動作制御部が制御する。
また、本発明にかかる画像形成装置は、搬送された媒体上に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、定着手段の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の検出結果に基づいて定着手段への通電を指示する通電制御信号の出力を制御する第１通電制御部と、搬送される媒体を検出する媒体検出手段と、媒体検出手段により検出された媒体の、定着手段への搬送タイミングに基づいて定着手段への通電を指示する通電制御信号の出力を制御する第２通電制御部と、第１通電制御部から出力される通電制御信号、又は第２通電制御部から出力される通電制御信号の何れかの通電制御信号に基づいて定着手段への通電動作を制御する通電動作制御部とを備えることを特徴とする。
本発明にかかる画像形成装置は、温度検出手段による検出結果に基づいて定着手段に通電する第１通電制御部に加え、予め設定された値に基づいて定着手段に通電する第２通電制御部を備える。通電動作制御部は、第１通電制御部から出力される通電制御信号、又は第２通電制御部から出力される通電制御信号の何れかの通電制御信号に基づいて定着手段への通電動作を制御する。
本発明にかかる画像形成装置によれば、温度検出手段による検出結果に基づいて定着手段に通電する第１通電制御部に加えて、媒体の搬送位置に基づいて定着手段に通電する第２通電制御部を備えることで、定着工程において記録用紙の後半部分にかかる現像剤画像の定着効率の低下を軽減することが可能となる。
（第１の実施例）
図１は、本実施例にかかる画像形成装置の要部構成を説明する構成図である。
画像形成装置としてのプリンタ１は、スタッカ３と、給紙ローラ５と、分離フレーム７と、給紙センサ９と、搬送ローラ１１と、レジストローラ１３と、媒体検出手段としての書き込みセンサ１５と、現像装置１７と、定着手段として定着部１９と、排出センサ２１と、排紙ローラ２３と、レジストローラ２５と、排出ローラ２７と、レジストローラ２９と、スタッカ３１と、露光装置３３と、媒体としての用紙Ｐとを備える。
図１は、本実施例にかかる画像形成装置の要部構成を説明する構成図である。
画像形成装置としてのプリンタ１は、スタッカ３と、給紙ローラ５と、分離フレーム７と、給紙センサ９と、搬送ローラ１１と、レジストローラ１３と、媒体検出手段としての書き込みセンサ１５と、現像装置１７と、定着手段として定着部１９と、排出センサ２１と、排紙ローラ２３と、レジストローラ２５と、排出ローラ２７と、レジストローラ２９と、スタッカ３１と、露光装置３３と、媒体としての用紙Ｐとを備える。
現像装置１７は、像担持体である感光体ドラム３５と、感光体ドラム３５上に露光された静電潜像に現像剤を付着して現像剤画像を形成する現像ローラ３７と、感光体ドラム３５の表面を一様の電位に帯電させる帯電ローラ３９と、感光体ドラム３５に残存した現像剤を除去するクリーニングローラ４１とを備える。
定着部１９は、ヒートローラ４５及びバックアップローラ４７を備える。ヒートローラ４５の内部には、図２に示すように後述する電源供給部から供給された電力に基づいて発熱するヒータ４９が設けられており、このヒータ４９が発熱することによりヒートローラ４５の表面は加熱される。バックアップローラ４７は、ヒートローラ４５と共に用紙Ｐを挟持搬送することで用紙Ｐ上に形成された現像剤画像を用紙Ｐに定着させる。
さらに、定着部１９は、ヒートローラ４５に温度検出手段としてのサーミスタ５１を備える。サーミスタ５１は、ヒータ４９によって加熱されたヒートローラ４５の表面温度を検出し、該検出結果を後述するコントローラに供給する。また、サーミスタ５１は、用紙Ｐに熱を吸収され難い、ヒートローラ４５の端部近傍に設けられている。
さらに、定着部１９は、ヒートローラ４５に温度検出手段としてのサーミスタ５１を備える。サーミスタ５１は、ヒータ４９によって加熱されたヒートローラ４５の表面温度を検出し、該検出結果を後述するコントローラに供給する。また、サーミスタ５１は、用紙Ｐに熱を吸収され難い、ヒートローラ４５の端部近傍に設けられている。
露光装置３３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイを配列して構成されている。露光装置３３は、図示せぬ情報処理装置としてのパーソナルコンピュータから受信した画像情報に基づいて露光し、現像装置１７に設けられた感光体ドラム３５表面に静電潜像を形成する。
次に、プリンタ１の制御系統について図３を用いて説明する。図３は、プリンタ１の制御系統構成を説明するブロック図である。
プリンタ１は、図示せぬ情報処理装置としてのＰＣ（パーソナルコンピュータ）との通信を行うための通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部５３と、所定の演算処理に基づいてプリンタ１を構成する各部の制御を行うコントローラ５５と、ユーザがプリンタ１に直接指示を供給し、又はユーザに対して所定の情報を表示するオペレーションパネル５７と、コントローラ５５の制御の下で印刷プロセス時にプリンタ１を構成する各部の制御を行う印刷エンジン制御部５９と、各種高圧電源系統を制御する駆動部６１と、定着部１９に供給される電力を制御する通電動作制御部６９と、書き込みセンサ１５等の各種センサから供給された検出結果等を印刷エンジン制御部５９に供給するセンサ入力部７５と、プリンタ１が駆動するための各種プログラムや、各種情報を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７７と、通電動作制御部６９の制御の下で定着部１９に電力を供給する電源供給部７９と、サーミスタ５１を用いて検出したヒートローラ４５の表面温度を通電動作制御部６９に供給する温度検出部８１とを備える。
プリンタ１は、図示せぬ情報処理装置としてのＰＣ（パーソナルコンピュータ）との通信を行うための通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部５３と、所定の演算処理に基づいてプリンタ１を構成する各部の制御を行うコントローラ５５と、ユーザがプリンタ１に直接指示を供給し、又はユーザに対して所定の情報を表示するオペレーションパネル５７と、コントローラ５５の制御の下で印刷プロセス時にプリンタ１を構成する各部の制御を行う印刷エンジン制御部５９と、各種高圧電源系統を制御する駆動部６１と、定着部１９に供給される電力を制御する通電動作制御部６９と、書き込みセンサ１５等の各種センサから供給された検出結果等を印刷エンジン制御部５９に供給するセンサ入力部７５と、プリンタ１が駆動するための各種プログラムや、各種情報を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７７と、通電動作制御部６９の制御の下で定着部１９に電力を供給する電源供給部７９と、サーミスタ５１を用いて検出したヒートローラ４５の表面温度を通電動作制御部６９に供給する温度検出部８１とを備える。
駆動部６１は、用紙Ｐを媒体搬送経路に沿って搬送する給紙ローラ５，搬送ローラ１１，排紙ローラ２３，及び排出ローラ２７を駆動する搬送系駆動部６３と、現像装置１７，及び転写ローラ４３の高圧電源を要する各部を駆動する高圧系駆動部６５と、露光装置３３を駆動する露光駆動部６７とを備える。これらの搬送系駆動部６３、高圧系駆動部６５、及び露光駆動部６７が、印刷エンジン制御部５９の制御の下で各部を制御することで、プリンタ１は一連の印刷プロセスを実行する。
通電動作制御部６９は、電源供給部７９からヒータ４９への通電を制御する。通電動作制御部６９は、第１通電制御部７１及び第２通電制御部７３を備え、これらを動作させることにより電源供給部７９からヒータ４９に電力を供給させる。
第１通電制御部７１は、温度検出部８１による温度検出結果に基づいて電源供給部７９からヒータ４９への通電を制御する。
第２通電制御部７３は、予め設定された値に基づいて電源供給部７９からヒータ４９への通電を制御する。
第１通電制御部７１は、温度検出部８１による温度検出結果に基づいて電源供給部７９からヒータ４９への通電を制御する。
第２通電制御部７３は、予め設定された値に基づいて電源供給部７９からヒータ４９への通電を制御する。
次に、プリンタ１の印刷動作について説明する。
図示せぬＰＣからの画像情報を通信Ｉ／Ｆ部５３を介して受信したコントローラ５５は、印刷プロセスを開始すべき旨の指示を印刷エンジン制御部５９に供給する。指示を受けた印刷エンジン制御部５９は、搬送系駆動部６３に指示を供給し、給紙ローラ５を駆動させ、スタッカ３に堆積した用紙Ｐを所定の媒体搬送経路の方向に繰り出す。このとき、スタッカ３から繰り出される用紙Ｐは、分離フレーム７によって１枚毎に分離されて繰り出される。
図示せぬＰＣからの画像情報を通信Ｉ／Ｆ部５３を介して受信したコントローラ５５は、印刷プロセスを開始すべき旨の指示を印刷エンジン制御部５９に供給する。指示を受けた印刷エンジン制御部５９は、搬送系駆動部６３に指示を供給し、給紙ローラ５を駆動させ、スタッカ３に堆積した用紙Ｐを所定の媒体搬送経路の方向に繰り出す。このとき、スタッカ３から繰り出される用紙Ｐは、分離フレーム７によって１枚毎に分離されて繰り出される。
給紙ローラ５によって繰り出された用紙Ｐの先端が、給紙センサ９に到達すると、給紙センサ９は、用紙Ｐの先端が給紙センサ９に到達した旨をセンサ入力部７５を介して印刷エンジン制御部５９に供給する。用紙検出結果を受けた印刷エンジン制御部５９は、搬送系駆動部６３に指示を供給し、搬送ローラ１１及びレジストローラ１３を駆動させる。搬送ローラ１１及びレジストローラ１３の媒体搬送経路の下流側には、媒体検出手段である書き込みセンサ１５が設けられている。搬送ローラ１１及びレジストローラ１３によって繰り出された用紙Ｐの先端が書き込みセンサ１５に到達すると、書き込みセンサ１５は用紙Ｐの先端が書き込みセンサ１５に到達した旨をセンサ入力部７５を介して印刷エンジン制御部５９に供給する。用紙検出結果を受けた印刷エンジン制御部５９は、高圧系駆動部６５に指示を供給し、現像装置１７を駆動させ、現像プロセスが開始される。
現像プロセスが開始されると、帯電ローラ３９は、感光体ドラム３５の表面を帯電する。そして、感光体ドラム３５の回転に合せて、露光装置３３は、図示せぬＰＣから入力された画像情報に基づく静電潜像を感光体ドラム３５の表面に露光する。感光体ドラム３５上に露光された静電潜像には、現像ローラ３７によって現像剤が付着され、感光体ドラム３５上に現像剤画像が現像される。この様にして感光体ドラム３５上に現像された現像剤画像は、転写ローラ４３によって用紙Ｐ上に転写される。
現像装置１７によって現像剤画像が転写された用紙Ｐは、現像装置１７の媒体搬送経路の下流方向に設けられた定着部１９まで搬送される。用紙Ｐ上に転写された現像剤画像は、定着部１９によって定着され、さらに媒体搬送経路の下流方向に繰り出される。定着部１９の媒体搬送経路の下流側には、排出センサ２１が設けられている。定着部１９から繰り出された用紙Ｐの先端が、排出センサ２１に到達すると、排出センサ２１は用紙Ｐの先端が排出センサ２１に到達した旨をセンサ入力部７５を介して印刷制御部５９に供給する。用紙検出結果を受けた印刷エンジン制御部５９は、搬送系駆動部６３に指示を供給し、排紙ローラ２３及びレジストローラ２５を駆動させる。そして、用紙Ｐは排紙ローラ２３及びレジストローラ２５によってさらに媒体搬送経路の下流方向へ搬送され、最終的に排出ローラ２７及びレジストローラ２９によってプリンタ１の上面に設けられたスタッカ３１上に排出される。
次に、プリンタ１の印刷プロセス時における動作について図４、図５、及び図６を用いて説明する。図４は、プリンタ１の通電制御にかかる一連の処理を説明するフローチャートである。図５又は図６は、それぞれ第１通電制御又は第２通電制御を説明するフローチャートである
プリンタ１のコントローラ５５は、通信Ｉ／Ｆ部５３を介してＰＣから画像情報を受信すると（図４ Ｓ１）、印刷エンジン制御部５９に対し、印刷プロセスを開始するよう指示を供給する。印刷プロセス開始の指示を受けた印刷エンジン制御部５９は、通電動作制御部６９に対して、第１通電制御フラグをセットするよう指示を供給する。指示を受けた通電制御部６９は、第１通電制御フラグを所定値（本実施例では、１）にセットする（図４ Ｓ２）。
プリンタ１のコントローラ５５は、通信Ｉ／Ｆ部５３を介してＰＣから画像情報を受信すると（図４ Ｓ１）、印刷エンジン制御部５９に対し、印刷プロセスを開始するよう指示を供給する。印刷プロセス開始の指示を受けた印刷エンジン制御部５９は、通電動作制御部６９に対して、第１通電制御フラグをセットするよう指示を供給する。指示を受けた通電制御部６９は、第１通電制御フラグを所定値（本実施例では、１）にセットする（図４ Ｓ２）。
ここで、第１通電制御とは、第１通電制御部７１が、温度検出部８１が検出したヒートローラ４５の表面温度に基づき、電源供給部７９からヒータ４９に供給される電力を制御することである。第１通電制御部による制御の開始タイミングは、プリンタ１の電源が投入された後、又は図示せぬＰＣからの印刷起動の指示を受信した後等である。そして、第１通電制御部７１による制御の終了タイミングは、印刷が終了した後、又は所定の時間内にＰＣからの印刷起動の指示を受信しなかった場合等である。
図５ Ｓ１１において、第１通電制御フラグがセットされている場合、第１通電制御部７１は、温度検出部８１を介して入力されたヒートローラ４５の表面温度と所定の温度閾値とを比較する。第１通電制御部７１は、現在のヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも低い場合は、ヒータ１信号をＯＮにし、現在のヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも高い場合はヒータ１信号をＯＦＦにする（図５ Ｓ１２〜Ｓ１４）。一方、図５ Ｓ１１において、第１通電制御フラグがセットされていない場合は、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＦＦにする（図５ Ｓ１５）。
図４ Ｓ３において、書き込みセンサ１５に用紙Ｐの先端が到達すると、書き込みセンサ１５は用紙Ｐの先端が書き込みセンサ１５に到達した旨をセンサ入力部７５を介して印刷エンジン制御部５９に供給する。印刷エンジン制御部５９を介して書き込みセンサ１５への用紙到達を検出した通電動作制御部６９は、タイマＴ１に所定の時間Ｔ１をセットしてスタートさせる（図４ Ｓ４）。そして、図４ Ｓ５〜Ｓ７において、タイマＴ１がタイムアウトとなると、通電動作制御部６９は、タイマＴ１を停止し、第２通電制御フラグを所定値（本実施例では、１）にセットする。
第２通電制御フラグをセットした後、図４ Ｓ８において印刷終了であれば、通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグの両方をクリアする（図４ Ｓ９）。また、連続印刷の場合は、前述した図４ Ｓ３において、書き込みセンサ１５での次の用紙到達の検出、すなわち、図４ Ｓ３〜Ｓ７、Ｓ８を繰り返す。
第２通電制御フラグをセットした後、図４ Ｓ８において印刷終了であれば、通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグの両方をクリアする（図４ Ｓ９）。また、連続印刷の場合は、前述した図４ Ｓ３において、書き込みセンサ１５での次の用紙到達の検出、すなわち、図４ Ｓ３〜Ｓ７、Ｓ８を繰り返す。
ここで、第２通電制御とは、ヒートローラ４５の表面温度とは無関係に、第２通電制御部７３が電源供給部７９からヒータ４９に所定時間Ｔ２だけ供給される電力を制御することである。図６ Ｓ２１において、第２通電制御フラグがセットされている場合、第２通電制御部７３は、タイマＴ２に所定の時間Ｔ２をセットしスタートし（図６ Ｓ２２）、ヒータ２信号をＯＮにする（図６ Ｓ２３）。そして、図６ Ｓ２４〜Ｓ２７において、タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップする。次いで、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号をＯＦＦにし、第２通電制御フラグをクリアする。一方、図６ Ｓ２１において、第２通電制御フラグがセットされていない場合は、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号をＯＦＦにする（図６ Ｓ２８）。
第１通電制御部７１及び第２通電制御部７３によるヒータ信号の入力タイミングを説明したのが、図７のタイミングチャートである。図７中、Ａ０、Ａ１、及びＡ２は、用紙Ｐの先端が書き込みセンサ１５に到達したタイミングを示す。また、Ｃ１〜Ｃ１２は、第１通電制御部７１又は第２通電制御部７３によるヒータ信号の入力又は停止タイミングを示す。本実施例における、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力タイミングは、Ｃ１、Ｃ６、及びＣ１０であり、停止タイミングは、Ｃ４、Ｃ８、及びＣ１２である。これらのヒータ１信号の入力及び停止タイミングは、ヒートローラの表面温度に依存している。
一方、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の入力タイミングは、Ｃ２、Ｃ５、及びＣ９であり、停止タイミングは、Ｃ３、Ｃ７、及びＣ１１である。これらのヒータ２信号の入力及び停止タイミングは、書き込みセンサ１５が用紙ＰのＮ、（Ｎ＋１）、及び（Ｎ＋２）頁目の先端到達を検出したタイミングに依存している。
一方、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の入力タイミングは、Ｃ２、Ｃ５、及びＣ９であり、停止タイミングは、Ｃ３、Ｃ７、及びＣ１１である。これらのヒータ２信号の入力及び停止タイミングは、書き込みセンサ１５が用紙ＰのＮ、（Ｎ＋１）、及び（Ｎ＋２）頁目の先端到達を検出したタイミングに依存している。
具体的に説明すると、Ａ０において、書き込みセンサ１５によって用紙ＰのＮ頁目の先端到達を検出した通電制御部６９は、タイマＴ１に所定の時間をセットしてスタートさせる。
一方、用紙Ｐの（Ｎ−１）頁目のＮＩＰ部通過により、ヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、Ｃ１のタイミングにおいて、ヒータ１信号をＯＮにする。ヒータ１信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
タイマＴ１がタイムアウトとなると同時に、第２通電制御部７３はタイマＴ２に所定の時間をセットし、スタートさせ、ヒータ２信号をＯＮにする（Ｃ２）。タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップし、ヒータ信号２をＯＦＦにする（Ｃ３）。一方、第１通電制御部７１は、Ｃ４のタイミングまでヒータ１信号を入力する。
一方、用紙Ｐの（Ｎ−１）頁目のＮＩＰ部通過により、ヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、Ｃ１のタイミングにおいて、ヒータ１信号をＯＮにする。ヒータ１信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
タイマＴ１がタイムアウトとなると同時に、第２通電制御部７３はタイマＴ２に所定の時間をセットし、スタートさせ、ヒータ２信号をＯＮにする（Ｃ２）。タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップし、ヒータ信号２をＯＦＦにする（Ｃ３）。一方、第１通電制御部７１は、Ｃ４のタイミングまでヒータ１信号を入力する。
次に、Ａ１において、書き込みセンサ１５によって、用紙Ｐの（Ｎ＋１）頁目の先端到達を検出した通電制御部６９は、タイマＴ１に所定の時間をセットしてスタートする。
この時点では、ヒートローラ４５の表面温度は低下していないので、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号を入力していない。
タイマＴ１がタイムアウトとなると同時に、第２通電制御部７３はタイマＴ２に所定の時間をセットしてスタートし、ヒータ２信号をＯＮにする（Ｃ５）。ヒータ２信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
Ｃ６のタイミングで、ヒートローラ４５の表面温度が所定の閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＮにする。タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップし、ヒータ信号２をＯＦＦにする（Ｃ７）。
しかしながら、ヒートローラ４５の表面温度は所定の温度閾値よりも低い状態なので、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力は、Ｃ８のタイミングまで継続される。
この時点では、ヒートローラ４５の表面温度は低下していないので、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号を入力していない。
タイマＴ１がタイムアウトとなると同時に、第２通電制御部７３はタイマＴ２に所定の時間をセットしてスタートし、ヒータ２信号をＯＮにする（Ｃ５）。ヒータ２信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
Ｃ６のタイミングで、ヒートローラ４５の表面温度が所定の閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＮにする。タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップし、ヒータ信号２をＯＦＦにする（Ｃ７）。
しかしながら、ヒートローラ４５の表面温度は所定の温度閾値よりも低い状態なので、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力は、Ｃ８のタイミングまで継続される。
なお、実際の通電動作は、通電動作制御部６９において行われ、第１通電制御部７１及び第２通電制御部７３のヒータＯＮ信号の論理和、すなわち、ヒータ１信号及びヒータ２信号の論理和をとった結果が真“１”のときに電源供給部７９からヒータ４９への電力が供給される。ヒータ１信号及びヒータ２信号の論理和をとった結果が偽“０”のときは、電源供給部７９からヒータ４９への電力の供給は停止される。
以上のように、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力に関わらず、第２通電制御部７３は、タイマＴ１にセットされた所定の時間の経過後、ヒータ２信号を所定の時間入力する。したがって、実際にヒータ４９が電源供給部７９から電力供給を受ける時間は、用紙ＰのＮ頁目においては、Ｃ１〜Ｃ４の間となり、用紙Ｐの（Ｎ＋１）頁目においては、Ｃ５〜Ｃ８の区間となる。
なお、タイマＴ１は、用紙先端が書き込みセンサ１５により検出されてからＮＩＰ部に到達するまでの時間を基準としており、ヒートローラ４５内部での熱伝達の遅れを考慮して、実験結果を基にＴ１の値を決定する。また、ヒータ２信号の出力時間であるＴ２は、通常１枚の用紙を加熱するのに必要な熱量の１／２以上１／１未満となる時間となるようにする。
以上のように、第１の実施例によれば、従来のヒートローラの検出温度に従った温度制御である第１通電制御に加え、ヒータの熱がヒートローラ表面に伝わるまでの遅れ時間を考慮し、適切なタイミングで、かつ、適切な時間だけヒータを通電させる制御である第２通電制御を備えたことで、用紙後半部分にかかる現像剤画像の用紙への定着効率を確保することが可能となる。
（第２の実施例）
第２の実施例にかかる画像形成装置の要部構成は、第１の実施例にかかる画像形成装置の要部構成と略同一である。したがって、同一の構成を有する箇所については同一符号を付して説明を省略する。
また、通電制御部６９が所定の時間をセットするタイマＴ１及び第２通電制御部７３がヒータ２信号をＯＮにする所定の時間Ｔ２は、第１の実施例で説明した通りである。
第２の実施例にかかる通電動作制御部６９は、所定の時間をタイマＴ１にセットすると同時に、所定の時間をタイマＴ３にセットし、スタートする。タイマＴ３のタイムアップ後に、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されている場合、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号を入力しない点が第１の実施例とは異なる。
第２の実施例にかかる画像形成装置の要部構成は、第１の実施例にかかる画像形成装置の要部構成と略同一である。したがって、同一の構成を有する箇所については同一符号を付して説明を省略する。
また、通電制御部６９が所定の時間をセットするタイマＴ１及び第２通電制御部７３がヒータ２信号をＯＮにする所定の時間Ｔ２は、第１の実施例で説明した通りである。
第２の実施例にかかる通電動作制御部６９は、所定の時間をタイマＴ１にセットすると同時に、所定の時間をタイマＴ３にセットし、スタートする。タイマＴ３のタイムアップ後に、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されている場合、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号を入力しない点が第１の実施例とは異なる。
図８は、画像形成装置としてのプリンタ１の通電制御にかかる一連の処理を説明するフローチャートである。
図８ Ｓ１０１〜Ｓ１０３にかかる処理は、第１の実施例で説明した処理と同一の処理である。また、Ｓ１１０〜Ｓ１１１にかかる処理及び、第２通電制御部７３による処理も第１の実施例で説明した処理と同一であるため、ここでの説明は省略する。
図８ Ｓ１０１〜Ｓ１０３にかかる処理は、第１の実施例で説明した処理と同一の処理である。また、Ｓ１１０〜Ｓ１１１にかかる処理及び、第２通電制御部７３による処理も第１の実施例で説明した処理と同一であるため、ここでの説明は省略する。
通電動作制御部６９は、タイマＴ１に所定の時間Ｔ１をセットしてスタートした後（図８ Ｓ１０４）、さらに、タイマＴ３に所定の時間をセットしてスタートさせる（図８ Ｓ１０５）。そして、図８ Ｓ１０６、Ｓ１０７において、タイマＴ３がタイムアウトとなると、通電動作制御部６９は、タイマＴ３をストップする。タイマＴ３をストップした後、通電動作制御部６９は、タイマＴ１がタイムアウトとなるまで、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力の監視を行う（図８ Ｓ１０８、Ｓ１０９）。第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力が無く、タイマＴ１がタイムアウトとなった場合、通電動作制御部６９は、図８ Ｓ１１０においてタイマＴ１をストップし、第２通電制御フラグを所定値（本実施例では、１）にセットする（図８ Ｓ１０１）。
第２通電制御フラグをセットした後、図８ Ｓ１１２において印刷終了であれば、通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグの両方をクリアする（図８ Ｓ１１３）。また、連続印刷の場合は、前述した図８ Ｓ１０３において、書き込みセンサ１５での次の用紙の検出、すなわち、図８ Ｓ１０３〜Ｓ１１１、Ｓ１１２を繰り返す。
第２通電制御フラグをセットした後、図８ Ｓ１１２において印刷終了であれば、通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグの両方をクリアする（図８ Ｓ１１３）。また、連続印刷の場合は、前述した図８ Ｓ１０３において、書き込みセンサ１５での次の用紙の検出、すなわち、図８ Ｓ１０３〜Ｓ１１１、Ｓ１１２を繰り返す。
一方、図８ Ｓ１０８、Ｓ１０９において、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力があった場合（ヒータ１信号ＯＮ）、通電動作制御部６９は、タイマＴ１をストップする（図８ Ｓ１１４）。ここで、通電動作制御部６９は、第２通電制御フラグはセットせず、図８ Ｓ１１２において印刷終了であれば、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグをクリアする（図８ Ｓ１１３）。また、連続印刷の場合は、前述した図８ Ｓ１０３において、書き込みセンサ１５での次の用紙の検出、すなわち、図８ Ｓ１０３〜Ｓ１１１、Ｓ１１２を繰り返す。
第１通電制御部７１及び第２通電制御部７３によるヒータ信号の入力タイミングを説明したのが、図９のタイミングチャートである。図７で説明したタイミングチャートと同様に、図９中、Ａ０、Ａ１、及びＡ２は、用紙Ｐの先端が書き込みセンサ１５に到達したタイミングを示す。また、Ｄ１〜Ｄ１２は、第１通電制御部７１又は第２通電制御部７３によるヒータ信号の入力又は停止タイミングを示す。本実施例における、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力タイミングは、Ｄ１、Ｄ６、及びＤ１０であり、停止タイミングは、Ｄ３、Ｄ８、及びＤ１２である。これらのヒータ１信号の入力及び停止タイミングは、ヒートローラの表面温度に依存している。
一方、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の入力タイミングは、Ｄ２、Ｄ５、及びＤ９であり、停止タイミングは、Ｄ４、Ｄ７、及びＤ１１である。これらのヒータ２信号の入力及び停止タイミングは、書き込みセンサ１５が用紙ＰのＮ、（Ｎ＋１）、及び（Ｎ＋２）頁目の先端到達を検出したタイミングに依存している。
一方、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の入力タイミングは、Ｄ２、Ｄ５、及びＤ９であり、停止タイミングは、Ｄ４、Ｄ７、及びＤ１１である。これらのヒータ２信号の入力及び停止タイミングは、書き込みセンサ１５が用紙ＰのＮ、（Ｎ＋１）、及び（Ｎ＋２）頁目の先端到達を検出したタイミングに依存している。
具体的に説明すると、Ａ０において、書き込みセンサ１５によって用紙ＰのＮ頁目の先端到達を検出した通電制御部６９は、タイマＴ１に所定の時間をセットしてスタートする。これと同時に、通電制御部６９は、タイマＴ３に所定の時間をセットしてスタートする。
一方、用紙Ｐの（Ｎ−１）頁目のＮＩＰ部通過により、ヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、Ｄ１のタイミングにおいて、ヒータ１信号の入力をＯＮにする。ヒータ１信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
タイマＴ３のタイムアウトと同時に通電制御部６９は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているか否かをタイマＴ１がタイムアウト（区間Ｔｘ）になるまで監視する。
通常は、タイマＴ１がタイムアップとなると同時に（Ｄ２のタイミング）、第２通電制御部７３は、タイマＴ２に所定の時間をセットしてスタートし、ヒータ２信号をＯＮにするが、区間Ｔｘにおいて、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているので、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号を入力しない（図９中 Ａ部）。一方、第１通電制御部７１は、タイミングＤ３までヒータ１信号を入力する。
一方、用紙Ｐの（Ｎ−１）頁目のＮＩＰ部通過により、ヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、Ｄ１のタイミングにおいて、ヒータ１信号の入力をＯＮにする。ヒータ１信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
タイマＴ３のタイムアウトと同時に通電制御部６９は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているか否かをタイマＴ１がタイムアウト（区間Ｔｘ）になるまで監視する。
通常は、タイマＴ１がタイムアップとなると同時に（Ｄ２のタイミング）、第２通電制御部７３は、タイマＴ２に所定の時間をセットしてスタートし、ヒータ２信号をＯＮにするが、区間Ｔｘにおいて、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているので、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号を入力しない（図９中 Ａ部）。一方、第１通電制御部７１は、タイミングＤ３までヒータ１信号を入力する。
次に、Ａ１において、書き込みセンサ１５によって、用紙Ｐの（Ｎ＋１）頁目の先端到達を検出した通電制御部６９は、タイマＴ１に所定の時間をセットしてスタートする。これと同時に、通電制御部６９は、タイマＴ３に所定の時間をセットしてスタートする。
この時点では、ヒートローラ４５の表面温度は低下していないので、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号を入力していない。
タイマＴ３のタイムアウトと同時に通電制御部６９は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているか否かをタイマＴ１がタイムアウト（区間Ｔｘ）になるまで監視する。
区間Ｔｘにおいて、第１通電制御部７１によるヒータ１信号は入力されていないので、タイマＴ１がタイムアウトとなると同時に、第２通電制御部７３はタイマＴ２に所定の時間をセットしてスタートし、ヒータ２信号をＯＮにする（Ｄ５）。ヒータ２信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
Ｄ６のタイミングで、ヒートローラ４５の表面温度が所定の閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＮにする。タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップし、ヒータ２信号をＯＦＦにする（Ｄ７）。
しかしながら、ヒートローラ４５の表面温度は所定の温度閾値よりも低い状態なので、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力は、Ｄ８のタイミングまで継続される。
この時点では、ヒートローラ４５の表面温度は低下していないので、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号を入力していない。
タイマＴ３のタイムアウトと同時に通電制御部６９は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているか否かをタイマＴ１がタイムアウト（区間Ｔｘ）になるまで監視する。
区間Ｔｘにおいて、第１通電制御部７１によるヒータ１信号は入力されていないので、タイマＴ１がタイムアウトとなると同時に、第２通電制御部７３はタイマＴ２に所定の時間をセットしてスタートし、ヒータ２信号をＯＮにする（Ｄ５）。ヒータ２信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
Ｄ６のタイミングで、ヒートローラ４５の表面温度が所定の閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＮにする。タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップし、ヒータ２信号をＯＦＦにする（Ｄ７）。
しかしながら、ヒートローラ４５の表面温度は所定の温度閾値よりも低い状態なので、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力は、Ｄ８のタイミングまで継続される。
なお、実際の通電動作は、通電動作制御部６９において行われ、第１通電制御部７１及び第２通電制御部７３のヒータＯＮ信号の論理和、すなわち、ヒータ１信号及びヒータ２信号の論理和をとった結果が真“１”のときに電源供給部７９からヒータ４９への電力が供給される。ヒータ１信号及びヒータ２信号の論理和をとった結果が偽“０”のときは、電源供給部７９からヒータ４９への電力の供給は停止される。
以上のように、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の入力は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力による制御される。一方、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力は、第２通通電制御部７３によるヒータ２信号の入力に制御されない。したがって、実際にヒータ４９が電源供給部７９から電力供給を受ける時間は、用紙ＰのＮ頁目においては、Ｄ１〜Ｄ３の間となり、用紙Ｐの（Ｎ＋１）頁目においては、Ｄ５〜Ｄ８の区間となる。
なお、タイマＴ３の設定値は、ＴｘがＴ２の１／２以上１／１未満になる時間とし、Ｔ３＝Ｔ１−Ｔｘの式から算出する。
以上のように、第２の実施例によれば、第１の実施例にかかる効果に加え、第２通電制御を実行する直前に第１通電制御によるヒータ１信号が“１”、すなわちヒータ１信号がＯＮ状態の場合、第２通電制御を行わないという制御にしたため、供給熱量過多による温度リップルを減少させ、安定した定着性を確保することが可能となる。
（第３の実施例）
第３の実施例にかかる画像形成装置の要部構成は、第２の実施例にかかる画像形成装置と略同一である。したがって、同一の構成を有する箇所については同一符号を付して説明を省略する。
また、通電制御部６９が所定の時間をセットするタイマＴ１、Ｔ３及び第２通電制御部７３がヒータ２信号をＯＮにする所定の時間Ｔ２は、第２の実施例で説明した通りである。
第３の実施例にかかるヒートローラの表面温度の制御方法は、用紙の厚さ、サイズに応じてタイマにセットする所定の時間を変更する点が第１及び第２の実施例にかかる制御方法とは異なる。
第３の実施例にかかる画像形成装置の要部構成は、第２の実施例にかかる画像形成装置と略同一である。したがって、同一の構成を有する箇所については同一符号を付して説明を省略する。
また、通電制御部６９が所定の時間をセットするタイマＴ１、Ｔ３及び第２通電制御部７３がヒータ２信号をＯＮにする所定の時間Ｔ２は、第２の実施例で説明した通りである。
第３の実施例にかかるヒートローラの表面温度の制御方法は、用紙の厚さ、サイズに応じてタイマにセットする所定の時間を変更する点が第１及び第２の実施例にかかる制御方法とは異なる。
図１０は、画像形成装置としてのプリンタ１の通電制御にかかる一連の処理を説明するフローチャートである。また、図１１は及び図１２は、それぞれ第１通電制御及び第２通電制御を説明するフローチャートである。
プリンタ１のコントローラ５５は、通信Ｉ／Ｆ部５３を介してＰＣから画像情報を受信すると（図１０ Ｓ２０１）、印刷エンジン制御部５９に対し、印刷プロセスを開始するよう指示を供給する。印刷プロセスの開始指示を受けた印刷エンジン制御部５９は、通電動作制御部６９に対して、第１通電制御フラグをセットするよう指示を供給する。指示を受けた通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグを所定値（本実施例では、１）にセットする（図１０ Ｓ２０２）。
プリンタ１のコントローラ５５は、通信Ｉ／Ｆ部５３を介してＰＣから画像情報を受信すると（図１０ Ｓ２０１）、印刷エンジン制御部５９に対し、印刷プロセスを開始するよう指示を供給する。印刷プロセスの開始指示を受けた印刷エンジン制御部５９は、通電動作制御部６９に対して、第１通電制御フラグをセットするよう指示を供給する。指示を受けた通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグを所定値（本実施例では、１）にセットする（図１０ Ｓ２０２）。
図１１ Ｓ２３１において、第１通電制御フラグがセットされている場合、第１通電制御部７１は、温度検出部８１を介して入力されたヒートローラ４５の表面温度と所定の温度閾値とを比較する。第１通電制御部７１は、現在のヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも低い場合は、ヒータ１信号をＯＮにし、現在のヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも高い場合はヒータ１信号をＯＦＦにする（図１１ Ｓ２３２〜Ｓ２３４）。一方、図１１ Ｓ２３１において、第１通電制フラグがセットされていない場合、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＦＦにする（図１１ Ｓ２３５）。
図１０ Ｓ２０３において、書き込みセンサ１５に用紙Ｐの先端が到達すると、書き込みセンサ１５は用紙Ｐの先端が書き込みセンサ１５に到達した旨をセンサ入力部７５を介して印刷エンジン制御部５９に供給する。印刷エンジン制御部５９を介して書き込みセンサ１５への用紙到達を検出した通電動作制御部６９は、タイマＴ１に用紙Ｐの厚さ・サイズ情報を基にパラメータテーブルを参照して所定の時間Ｔ１をセットしてスタートし（図１０ Ｓ２０４）、さらに、タイマＴ３に所定の時間をセットしてスタートする（図１０ Ｓ２０５）。そして、図１０ Ｓ２０６、Ｓ２０７において、タイマＴ３がタイムアウトとなると、通電動作制御部６９は、タイマＴ３を停止する。タイマＴ３を停止した後、通電動作制御部６９は、タイマＴ１がタイムアウトになるまで、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の監視を行う（図１０ Ｓ２０８、Ｓ２０９）。第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力が無く、タイマＴ１がタイムアップとなった場合、通電動作制御部６９は、図１０ Ｓ２１０においてタイマＴ１をストップし、第２通電制御フラグを所定値（本実施例では、１）にセットする。
第２通電制御フラグをセットした後、図１０ Ｓ２１２において印刷終了であれば、通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグの両方をクリアする（図１０ Ｓ２１３）。また、連続印刷の場合は、前述した図１０ Ｓ２０３において、書き込みセンサ１５での次の用紙の検出、すなわち、図１０ Ｓ２０３〜Ｓ２１１、Ｓ２１２を繰り返す。
第２通電制御フラグをセットした後、図１０ Ｓ２１２において印刷終了であれば、通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグの両方をクリアする（図１０ Ｓ２１３）。また、連続印刷の場合は、前述した図１０ Ｓ２０３において、書き込みセンサ１５での次の用紙の検出、すなわち、図１０ Ｓ２０３〜Ｓ２１１、Ｓ２１２を繰り返す。
一方、図１０ Ｓ２０８、Ｓ２０９において、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力があった場合（ヒータ１信号ＯＮ）、通電動作制御部６９は、タイマＴ１を停止する（図１０ Ｓ２１４）。ここで、通電動作制御部６９は、第２通電制御フラグはセットせず、図１０ Ｓ２１２において印刷終了であれば、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグをクリアする（図１１ Ｓ２１３）。また、連続印刷の場合は、前述した図１０ Ｓ２０３において、書き込みセンサ１５での次の用紙の検出、すなわち、図１０ Ｓ２０３〜Ｓ２１１、Ｓ２１２を繰り返す。
ここで、図１２ Ｓ２５１において、第２通電制御フラグがセットされている場合、第２通電制御部７３は、タイマＴ２に用紙Ｐの厚さ・サイズ情報を基にパラメータテーブルを参照して所定の時間Ｔ２をセットしてスタートし（図１２ Ｓ２５２）、ヒータ２信号をＯＮにする（図１２ Ｓ２５３）。そして、図１２ Ｓ２５４〜Ｓ２５７において、タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップする。次いで、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号をＯＦＦにし、第２通電制御フラグをクリアする。一方、図１２ Ｓ２５１において、第２通電制御フラグがセットされていない場合は、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号をＯＦＦにする（図１２ Ｓ２５８）。
本実施例にかかる用紙Ｐの厚さ・サイズ情報を基にしたパラメータテーブルの一例を表１に示す。第１通電制御部７１によるヒータ１信号のＯＮ時間であるＴ１は、用紙サイズ長の長さが長い方の用紙を長い時間設定とし、第２通電制御部７３によるヒータ２信号のＯＮ時間であるＴ２は、用紙厚さが厚い方が用紙に奪われる熱量が多くなるため、用紙厚さが薄い用紙よりも長い時間設定とする。
Ｔ１及びＴ２は、
Ｔ１ａ＜Ｔ１ｂ
Ｔ２ａ＜Ｔ２ｂ＜Ｔ２ｃ、Ｔ２ｄ＜Ｔ２ｅ＜Ｔ２ｆ
Ｔ２ａ＜Ｔ２ｄ，Ｔ２ｂ＜Ｔ２ｅ，Ｔ２ｃ＜Ｔ２ｆ
の関係とする。
Ｔ１ａ＜Ｔ１ｂ
Ｔ２ａ＜Ｔ２ｂ＜Ｔ２ｃ、Ｔ２ｄ＜Ｔ２ｅ＜Ｔ２ｆ
Ｔ２ａ＜Ｔ２ｄ，Ｔ２ｂ＜Ｔ２ｅ，Ｔ２ｃ＜Ｔ２ｆ
の関係とする。
以上のように、第３の実施例によれば、第１の実施例及び第２の実施例にかかる効果に加え、用紙サイズ長の長さが長い程、第１通電制御によるヒータ１信号のＯＮ時間を長く設定し、用紙厚さが厚い程、第２通電制御によるヒータ２信号のＯＮ時間を長く設定するため、用紙サイズ及び用紙厚さが異なった用紙を使用しても、適切な定着性を確保することが可能となる。
（第４の実施例）
第４の実施例にかかる画像形成装置の要部構成は、第３の実施例にかかる画像形成装置と略同一である。したがって、同一の構成を有する箇所については同一符号を付して説明を省略する。
また、通電制御部６９が所定の時間をセットするタイマＴ１、Ｔ３及び第２通電制御部７３がヒータ２信号をＯＮにする所定の時間Ｔ２は、第３の実施例で説明した通りである。
第４の実施例にかかる画像形成装置の定着ローラの表面温度の制御方法は、第１通電制御部による制御と第２通電制御部による制御とを切替え、どちらか一方の制御部による制御のみを所定のタイミングで選択的に実行する点が第１の実施例から第３の実施例にかかる制御方法とは異なる。
第４の実施例にかかる画像形成装置の要部構成は、第３の実施例にかかる画像形成装置と略同一である。したがって、同一の構成を有する箇所については同一符号を付して説明を省略する。
また、通電制御部６９が所定の時間をセットするタイマＴ１、Ｔ３及び第２通電制御部７３がヒータ２信号をＯＮにする所定の時間Ｔ２は、第３の実施例で説明した通りである。
第４の実施例にかかる画像形成装置の定着ローラの表面温度の制御方法は、第１通電制御部による制御と第２通電制御部による制御とを切替え、どちらか一方の制御部による制御のみを所定のタイミングで選択的に実行する点が第１の実施例から第３の実施例にかかる制御方法とは異なる。
図１３は、画像形成装置としてのプリンタ１の通電制御にかかる一連の処理を説明するフローチャートである。また、図１４及び図１５は、それぞれ第１通電制御及び第２通電制御を説明するフローチャートである。
プリンタ１のコントローラ５５は、通信Ｉ／Ｆ部５３を介してＰＣから画像情報を受信すると（図１４ Ｓ３０１）、印刷エンジン制御部５９に対し、印刷プロセスを開始するよう指示を供給する。印刷プロセスの開始指示を受けた印刷エンジン制御部５９は、通電動作制御部６９に対して、第１通電制御フラグをセットするよう指示を供給する。指示を受けた通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグをセットする（本実施例では、１）にセットする（図１４ Ｓ３０２）。
プリンタ１のコントローラ５５は、通信Ｉ／Ｆ部５３を介してＰＣから画像情報を受信すると（図１４ Ｓ３０１）、印刷エンジン制御部５９に対し、印刷プロセスを開始するよう指示を供給する。印刷プロセスの開始指示を受けた印刷エンジン制御部５９は、通電動作制御部６９に対して、第１通電制御フラグをセットするよう指示を供給する。指示を受けた通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグをセットする（本実施例では、１）にセットする（図１４ Ｓ３０２）。
図１５ Ｓ３３１において、第１通電制御フラグがセットされている場合、第１通電制御部７１は、温度検出部８１を介して入力されたヒートローラ４５の表面温度と所定の温度閾値とを比較する。第１通電制御部７１は、現在のヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも低い場合は、ヒータ１信号をＯＮにし、現在のヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも高い場合はヒータ１信号をＯＦＦにする（図１５ Ｓ３３２〜Ｓ３３４）。一方、図１５ Ｓ３３１において、第１通電制御フラグがセットされていない場合、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＦＦにする（図１５ Ｓ３３５）。
図１４ Ｓ３０３において、書き込みセンサ１５に用紙Ｐの先端が到達すると、書き込みセンサ１５は用紙Ｐの先端が書き込みセンサ１５に到達した旨をセンサ入力部７５を介して印刷エンジン制御部５９に供給する。印刷エンジン制御部５９を介して書き込みセンサ１５への用紙到達を検出した通電動作制御部６９は、タイマＴ１に用紙Ｐの厚さ・サイズ情報を基にパラメータテーブルを参照して所定の時間Ｔ１をセットしてスタートし、（図１４ Ｓ３０４）。さらに、タイマＴ３に所定の時間をセットしてスタートする（図１４ Ｓ３０５）。そして、図１４ Ｓ３０６、Ｓ３０７において、タイマＴ３がタイムアウトとなると、通電動作制御部６９は、タイマＴ３を停止する。タイマＴ３を停止させた後、通電動作制御部６９は、タイマＴ１がタイムアウトになるまで、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の監視を行う（図１４ Ｓ３０８、Ｓ３０９）。第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力が無く、タイマＴ１がタイムアップとなった場合、通電動作制御部６９は、図１４ Ｓ３１０においてタイマＴ１をストップし、第２通電制御フラグを所定の値（本実施例では、１）にセットし（図１４ Ｓ３１１）、第１通電制御フラグをクリアする（図１４ Ｓ３１５）。第１通電制御フラグがクリアされることにより、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＦＦにする。
次に、通電動作制御部６９は、図１４ Ｓ３１６において第２通電制御の終了を待ち、第２通電制御が終了すると、第１通電制御フラグをセットする（図１４ Ｓ３１７）。第１通電制御フラグをセットした後、図１４ Ｓ３１２において印刷終了であれば、通電動作制御部６９は、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグの両方をクリアする（図１４ Ｓ３１３）。また、連続印刷の場合は、前述した図１４ Ｓ３０３において、書き込みセンサ１５での次の用紙の検出、すなわち図１４ Ｓ３０３〜Ｓ３１１、Ｓ３１２、Ｓ３１５〜Ｓ３１７を繰り返す。
一方、図１４ Ｓ３０８、Ｓ３０９において、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力があった場合（ヒータ１信号ＯＮ）、通電動作制御部６９は、タイマＴ１を停止する（図１４ Ｓ３１４）。ここで、通電動作制御部６９は、第２通電制御フラグはセットせず、図１４ Ｓ３１２において印刷終了であれば、第１通電制御フラグと第２通電制御フラグの両方をクリアする（図１４ Ｓ３１３）。また、連続印刷の場合は、前述した図１４ ３０３において、書き込みセンサ１５での次の用紙の検出、すなわち、図１４ Ｓ３０３〜Ｓ３１１、Ｓ３１２、Ｓ３１５〜Ｓ３１７を繰り返す。
ここで、図１６ Ｓ３５１において、第２通電制御フラグがセットされている場合、第２通電制御部７３は、タイマＴ２に用紙Ｐの厚さ・サイズ情報を基にパラメータテーブルを参照して所定の時間Ｔ２をセットしてスタートし（図１６ Ｓ３５２）、ヒータ２信号をＯＮにする（図１６ Ｓ３５３）。そして図１６ Ｓ３５４〜Ｓ３５６において、タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップし、ヒータ２信号をＯＦＦとする。次に、第２通電制御部は、タイマＴ４に所定の時間をセットしてスタートする（図１６ ３５７）。タイマＴ４がタイムアウトになると、第２通電制御部７３は、タイマＴ４をストップし、第２通電制御フラグをクリアする。一方、図１６ Ｓ３５１において、第２通電制御フラグがセットされていない場合は、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号をＯＦＦにする（図１６ Ｓ３６１）。
第１通電制御部７１及び第２通電制御部７３によるヒータ信号の入力タイミングを説明したのが、図１６のタイミングチャートである。図７及び図９で説明したタイミングチャートと同様に、図１６中、Ａ０、Ａ１、及びＡ２は、用紙Ｐの先端が書き込みセンサ１５に到達したタイミングを示す。また、Ｅ１〜Ｅ１２は、第１通電制御部７１又は第２通電制御部７３によるヒータ信号の入力又は停止タイミングを示す。本実施例における、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力タイミングは、Ｅ１、Ｅ６、及びＥ１０であり、停止タイミングは、Ｅ３、Ｅ８、及びＥ１１である。これらのヒータ１信号の入力及び停止タイミングは、ヒートローラの表面温度に依存している。
一方、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の入力タイミングは、Ｅ２、Ｅ５、及びＥ９であり、停止タイミングは、Ｅ４、Ｅ７、及びＥ１２である。これらのヒータ２信号の入力及び停止タイミングは、書き込みセンサ１５が用紙ＰのＮ、（Ｎ＋１）、及び（Ｎ＋２）頁目の先端到達を検出したタイミングに依存している。
一方、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の入力タイミングは、Ｅ２、Ｅ５、及びＥ９であり、停止タイミングは、Ｅ４、Ｅ７、及びＥ１２である。これらのヒータ２信号の入力及び停止タイミングは、書き込みセンサ１５が用紙ＰのＮ、（Ｎ＋１）、及び（Ｎ＋２）頁目の先端到達を検出したタイミングに依存している。
具体的に説明すると、Ａ０において、書き込みセンサ１５によって用紙ＰのＮ頁目の先端到達を検出した通電制御部６９は、タイマＴ１に所定の時間をセットしてスタートする。これと同時に、通電制御部６９は、タイマＴ３に所定の時間をセットしてスタートする。
一方、用紙Ｐの（Ｎ−１）頁目のＮＩＰ部通過により、ヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、Ｅ１のタイミングにおいて、ヒータ１信号の入力をＯＮにする。ヒータ１信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
タイマＴ３のタイムアウトと同時に通電制御部６９は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているか否かをタイマＴ１がタイムアウト（区間Ｔｘ）になるまで監視する。
通常は、タイマＴ１がタイムアップとなると同時に（Ｅ２のタイミング）、第２通電制御部７３は、タイマＴ２に所定の時間をセットしてスタートし、ヒータ２信号をＯＮにするが、区間Ｔｘにおいて、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているので、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号を入力しない（図１６中 Ａ部）。一方、第１通電制御部７１は、タイミングＥ３までヒータ１信号を入力する。
一方、用紙Ｐの（Ｎ−１）頁目のＮＩＰ部通過により、ヒートローラ４５の表面温度が所定の温度閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、Ｅ１のタイミングにおいて、ヒータ１信号の入力をＯＮにする。ヒータ１信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
タイマＴ３のタイムアウトと同時に通電制御部６９は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているか否かをタイマＴ１がタイムアウト（区間Ｔｘ）になるまで監視する。
通常は、タイマＴ１がタイムアップとなると同時に（Ｅ２のタイミング）、第２通電制御部７３は、タイマＴ２に所定の時間をセットしてスタートし、ヒータ２信号をＯＮにするが、区間Ｔｘにおいて、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているので、第２通電制御部７３は、ヒータ２信号を入力しない（図１６中 Ａ部）。一方、第１通電制御部７１は、タイミングＥ３までヒータ１信号を入力する。
次に、Ａ１において、書き込みセンサ１５によって、用紙Ｐの（Ｎ＋１）頁目の先端到達を検出した通電制御部６９は、タイマＴ１に所定の時間をセットしてスタートする。これと同時に、通電制御部６９は、タイマＴ３に所定の時間をセットしてスタートする。
この時点では、ヒートローラ４５の表面温度は低下していないので、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号を入力していない。
タイマＴ３のタイムアウトと同時に通電制御部６９は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているか否かをタイマＴ１がタイムアウト（区間Ｔｘ）になるまで監視する。
区間Ｔｘにおいて、第１通電制御部７１によるヒータ１信号は入力されていないので、タイマＴ１がタイムアウトとなると同時に、第２通電制御部７３はタイマＴ２に所定の時間をセットし、スタートさせ、ヒータ２信号をＯＮにする（Ｅ５）。ヒータ２信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
通常、Ｅ６のタイミングで、ヒートローラ４５の表面温度が所定の閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＮにするが、第２通電制御部７３による通電制御が終了していないため、ヒータ１信号を入力しない。タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップし、ヒータ２信号をＯＦＦにする（Ｅ７）。これと同時に、第２通電制御部７３は、タイマＴ４に所定の時間をセットしスタートする。タイマＴ４がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ４をストップし、第２通電制御部７３による通電制御が終了する。
以上のように、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の入力は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力による制御される。一方、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力も、第２通通電制御部７３によるヒータ２信号の入力に制御される。したがって、実際にヒータ４９が電源供給部７９から電力供給を受ける時間は、用紙ＰのＮ頁目においては、Ｅ１〜Ｅ３の間となり、用紙Ｐの（Ｎ＋１）頁目においては、Ｅ５〜Ｅ７の区間となる。
この時点では、ヒートローラ４５の表面温度は低下していないので、第１通電制御部７１は、ヒータ１信号を入力していない。
タイマＴ３のタイムアウトと同時に通電制御部６９は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号が入力されているか否かをタイマＴ１がタイムアウト（区間Ｔｘ）になるまで監視する。
区間Ｔｘにおいて、第１通電制御部７１によるヒータ１信号は入力されていないので、タイマＴ１がタイムアウトとなると同時に、第２通電制御部７３はタイマＴ２に所定の時間をセットし、スタートさせ、ヒータ２信号をＯＮにする（Ｅ５）。ヒータ２信号の入力により、電源供給部７９からヒータ４９への電力供給が開始される。
通常、Ｅ６のタイミングで、ヒートローラ４５の表面温度が所定の閾値よりも低いと判断した第１通電制御部７１は、ヒータ１信号をＯＮにするが、第２通電制御部７３による通電制御が終了していないため、ヒータ１信号を入力しない。タイマＴ２がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ２をストップし、ヒータ２信号をＯＦＦにする（Ｅ７）。これと同時に、第２通電制御部７３は、タイマＴ４に所定の時間をセットしスタートする。タイマＴ４がタイムアウトとなると、第２通電制御部７３は、タイマＴ４をストップし、第２通電制御部７３による通電制御が終了する。
以上のように、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の入力は、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力による制御される。一方、第１通電制御部７１によるヒータ１信号の入力も、第２通通電制御部７３によるヒータ２信号の入力に制御される。したがって、実際にヒータ４９が電源供給部７９から電力供給を受ける時間は、用紙ＰのＮ頁目においては、Ｅ１〜Ｅ３の間となり、用紙Ｐの（Ｎ＋１）頁目においては、Ｅ５〜Ｅ７の区間となる。
なお、タイマＴ４は、第２通電制御部７３によるヒータ２信号の停止を継続する時間であり、第１通電制御部７１による過剰熱量供給を防止するために必要な時間とする。
以上のように、第４の実施例によれば、第１通電制御による制御と第２通電制御部による制御とを切替え可能とし、どちらか一方の制御のみを動作させるようにしたため、供給熱量過多による温度リップルを減少させ、安定した定着性を確保することが可能となる。
本実施例においては、用紙がヒートローラとバックアップローラとから形成されるＮＩＰ部にあるときに第２通電制御を実行する形態としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、用紙先端がＮＩＰ部に到達する以前に第２通電制御を実行することも可能である。また、第３の実施例及び第４の実施例において、用紙の厚さ・サイズ情報に基づいてタイマにセットする所定の時間を決定したが、これ以外にも温度、湿度等を測定する環境センサ等を用いることも可能である。
また、本実施例では、通電制御を時間に基づいて制御するとしたが、これに限定されるものではなく、他の値や条件に基づいて通電制御することも可能である。
また、本実施例では、通電制御を時間に基づいて制御するとしたが、これに限定されるものではなく、他の値や条件に基づいて通電制御することも可能である。
１ プリンタ
３ スタッカ
５ 給紙ローラ
７ 分離フレーム
９ 給紙センサ
１１ 搬送ローラ
１３ レジストローラ
１５ 書き込みセンサ
１７ 現像装置
１９ 定着部
２１ 排出センサ
２３ 排紙ローラ
２５ レジストローラ
２７ 排出ローラ
２９ レジストローラ
３１ スタッカ
３３ 露光装置
３５ 感光体ドラム
３７ 現像ローラ
３９ 帯電ローラ
４１ クリーニングローラ
４５ ヒートローラ
４７ バックアップローラ
４９ ヒータ
５１ サーミスタ
５２ 手差し給紙機構
５３ 通信Ｉ／Ｆ部
５５ コントローラ
５７ オペレーションパネル
５９ 印刷エンジン制御部
６１ 駆動部
６３ 搬送系駆動部
６５ 高圧系駆動部
６７ 露光駆動部
６９ 通電動作制御部
７１ 第１通電制御部
７３ 第２通電制御部
７５ センサ入力部
７７ ＲＯＭ
７９ 電源供給部
８１ 温度検出部
３ スタッカ
５ 給紙ローラ
７ 分離フレーム
９ 給紙センサ
１１ 搬送ローラ
１３ レジストローラ
１５ 書き込みセンサ
１７ 現像装置
１９ 定着部
２１ 排出センサ
２３ 排紙ローラ
２５ レジストローラ
２７ 排出ローラ
２９ レジストローラ
３１ スタッカ
３３ 露光装置
３５ 感光体ドラム
３７ 現像ローラ
３９ 帯電ローラ
４１ クリーニングローラ
４５ ヒートローラ
４７ バックアップローラ
４９ ヒータ
５１ サーミスタ
５２ 手差し給紙機構
５３ 通信Ｉ／Ｆ部
５５ コントローラ
５７ オペレーションパネル
５９ 印刷エンジン制御部
６１ 駆動部
６３ 搬送系駆動部
６５ 高圧系駆動部
６７ 露光駆動部
６９ 通電動作制御部
７１ 第１通電制御部
７３ 第２通電制御部
７５ センサ入力部
７７ ＲＯＭ
７９ 電源供給部
８１ 温度検出部
Claims (4)
- 搬送された媒体上に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、
前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記定着手段への通電を指示する第１の通電制御信号の出力を制御する第１通電制御部と、
搬送される媒体を検出する媒体検出手段と、
前記媒体検出手段により検出された前記媒体の、前記定着手段への搬送タイミングに基づいて前記定着手段への通電を指示する第２の通電制御信号の出力を制御する第２通電制御部と、
前記第１通電制御部から出力される第１の通電制御信号と前記第２通電制御部から出力される第２の通電制御信号との論理和に基づいて前記定着手段への通電動作を制御する通電動作制御部とを備え、
前記第２通電制御部は、前記定着手段への通電を指示する直前に前記第１通電制御部から前記定着手段への通電を指示する第１の通電制御信号が出力されている場合には、第２の通電制御信号の出力を行わず、前記定着手段への通電を指示する直前に前記第１通電制御部から前記定着手段への通電を指示する第１の通電制御信号が出力されていない場合には、第２の通電制御信号の出力を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記通電動作制御部は媒体のサイズ又は媒体の厚さに応じて前記第２通電制御部から出力される第２の通電制御信号の出力開始時間と出力時間との設定を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 搬送された媒体上に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、
前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記定着手段への通電を指示する第１の通電制御信号の出力を制御する第１通電制御部と、
搬送される媒体を検出する媒体検出部と、
前記媒体検出手段により検出された前記媒体の、前記定着手段への搬送タイミングに基づいて前記定着手段への通電を指示する第２の通電制御信号の出力を制御する第２通電制御部と、
前記第１通電制御部から出力される第１の通電制御信号と前記第２通電制御部から出力される第２の通電制御信号とのうち、最初に出力される通電制御信号に従い前記定着手段への通電動作を開始させるとともに、前記第２通電制御部からの第２の通電制御信号の出力が停止となったときには、前記第１通電制御部からの第１の通電制御信号の出力が停止となるまで前記定着手段への通電動作を継続する通電制御部とを備え、
前記第２通電制御部は、前記定着手段への通電を指示する直前に前記第１通電制御部から前記定着手段への通電を指示する第１の通電制御信号が出力されている場合には、第２の通電制御信号の出力を行わず、前記定着手段への通電を指示する直前に前記第１通電制御部から前記定着手段への通電を指示する第１の通電制御信号が出力されていない場合には、第２の通電制御信号の出力を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記通電動作制御部は媒体のサイズ又は媒体の厚さに応じて前記第２通電制御部から出力される第２の通電制御信号の出力開始時間と出力時間との設定を変更することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS55147654A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-17 | Ricoh Co Ltd | Heat source control unit in copying machine or the like |
| JP2004219503A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置および該装置における定着温度の制御方法 |
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