KR101218472B1 - 상 가열 장치 - Google Patents

Abstract

설정 온도를 크게 낮추는 경우, 플리커 억제의 효과가 그다지 얻어지지 않는 출력 파수의 조합의 발생을 방지하는 화상 형성 장치를 제공한다. 양면 프린트 모드에 있어서, 반전 반송 개시시, 설정 온도가 도면 부호 5a와 같이 예를 들어 200℃에서부터 130℃까지 세라믹 히터(109c)에 통전이 필요없는 온도까지 크게 떨어지는 경우에는, 온도 제어로부터 일시적으로 벗어나, 출력 파수가 미리 설정된 조합에서, 예를 들어 도면 부호 5b와 같이 출력 파수가 12로부터 변화하는 경우, 12, 10, 4, 0의 조합에서 0까지 변화시키는 구성으로 한다.

Description

상 가열 장치{IMAGE HEATING DEVICE}

본 발명은 복사기, 레이저 빔 프린터 등의 화상 형성 장치에 탑재되는 가열 정착 장치로서 사용하면 바람직한 상 가열 장치에 관한 것이다.

종래, 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에 있어서, 기록재 상의 토너상의 열 정착 수단으로서, 할로겐 히터를 열원으로 하는 히트 롤러식이나, 세라믹 히터를 열원으로 하는 필름 가열 방식의 열 정착 장치가 사용되고 있다.

열 정착 장치에는 서미스터 등의 온도 검출 소자가 설치되어 있다. 이 온도 검출 소자에 의해 열 정착 장치의 온도를 검출하고, 히터로의 통전을 변화시켜 목표로 하는 온도로 히터의 온도를 조정하고 있다. 그 온도 제어에는 PI 제어(proportional plus integral control) 또는 PID 제어(proportional plus integral plus derivative control)를, 전력 제어에는 파수(波數) 제어를 이용하여 제어하고 있다. 파수 제어는, 교류 파형의 반파(半波)를 1파로 하여, 소정의 파수(이후, 기본 파수라고 함) 중의 히터에 통전하는 파수를 제어(출력 파수를 제어)함으로써 히터에 공급하는 전력을 제어하는 전력 제어 방법이다.

PI 제어에 의해 온도 제어를 행하여, 설정 온도를 한번에 크게 변화시키는 경우의 타이밍 차트를 도 8에 나타낸다. 도면 부호 8a, 8b, 8c는 각각 이 때의 설정 온도, 공급 전력 및 플리커(flicker)를 나타내고 있다. 도면 부호 8a와 같이 온도 A로부터 온도 B로 설정 온도를 크게 변화시키는 경우, 히터로의 공급 전력이 도면 부호 8b와 같이 급격하게 변화한다. 이로 인해, 급준한 전원 전압의 변동이 발생하고, 플리커가 도면 부호 8c와 같이 현저하게 발생하는 경우가 있었다. 플리커는 부하에 흐르는 전류가 주기적으로 변동한 경우에 옥내 배선의 임피던스에 의한 전압 저하가 주기적으로 변동하여, 부하 장치와 동일한 옥내 배선에 접속되는 백열 전구의 밝기가 깜박깜박하고 변동하는 현상을 말한다. 일반적으로 전원 전압 변동이 크고 급준할수록 플리커도 크다.

일본 특허 공개 평10-186937호 공보에는, 설정 온도를 온도 A로부터 온도 B로 크게 변화시키는 경우에 과제가 되는 플리커를 억제하는 두가지 방법이 개시되어 있다. 방법 1은, 히터의 설정 온도를 조금씩 단계적으로 변화시킨다고 하는 방법이다. 방법 2는, 일정 시간당 히터에 공급하는 전력을 일정량으로 제한하면서 서서히 히터 온도를 변화시키는 방법이다.

설정 온도를 온도 A로부터 단계적으로 온도 B로 변화시킨 경우의 타이밍 차트를 도 9에 나타낸다. 도면 중의 9a, 9b, 9c, 9d는 각각 이 때의 설정 온도, 히터의 온도, 공급 전력 및 플리커를 나타내고 있다.

또한, 공급 전력을 단계적으로 변화시킨 경우의 타이밍 차트를 도 10에 나타낸다. 도면 중의 10a, 10b, 10c는 각각 이 때의 설정 온도, 공급 전력 및 플리커를 나타내고 있다.

히터에 공급하는 전력은, 설정 온도와, 히터의 온도를 검출하는 온도 검출 소자의 검출 온도와의 차에 의존한다. 따라서, 히터에 흐르는 전류의 파형도, 설정 온도와, 히터의 온도를 검출하는 온도 검출 소자의 검출 온도와의 차에 의존한다. 또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 설정 온도가 일정하여도 히터의 온도는 리플을 발생시키므로, 설정 온도가 일정하여도 설정 온도와 히터의 온도를 검출하는 온도 검출 소자의 검출 온도와의 차는 변동한다. 따라서, 방법 1과 같이 설정 온도를 단계적으로 변화시키는 경우, 설정 온도가 일정한 기간 내라도, 이 기간 내의 출력 파수는 불확정이기 때문에 히터에 흐르는 전류의 파형은 다양하게 변화한다. 인간의 눈은 8.8Hz 정도의 깜박거림에 대하여 가장 민감하며, 반대로 8.8Hz보다 작아질수록, 또한 커질수록 감도는 내려간다. 그로 인해, 출력 파수의 조합대로는 시감도가 높은 주파수 부근의 전압 변동을 발생시키는 통전 패턴이 되어, 플리커 억제 효과를 그다지 얻지 못하는 경우가 있었다.

또한, 방법 2의 경우도, 전원 전압의 변동, 외란 등에 의해, 다양한 출력 파수의 변화의 조합이 있다. 그로 인해, 출력 파수의 조합대로는 시감도가 높은 주파수 부근의 전압 변동을 발생시키는 통전 패턴이 되어, 플리커 억제 효과를 그다지 얻지 못하는 경우가 있었다.

도 3은, 기본 파수가 14이고, 8단계의 레벨의 출력 파수를 갖는 파수 제어에서의 각 레벨의 통전 패턴을 나타낸 것이다. 또한, 도 3 중의 사선으로 나타내어진 반파는 통전되는 전압을 나타내고 있다. 도 3에 나타내는 통전 패턴이 되는 출력 파수를 갖는 파수 제어에 있어서, 출력 파수의 조합에서 플리커의 억제 효과가 변하는 예를 도 11a, 도 11b에 나타낸다. 이 도면에서, 11a, 11c는 출력 파수의 변화의 방법을 나타낸 것이며, 11a, 11c 각각의 경우의 플리커를 나타낸 것이 11b, 11d이다.

출력 파수를 8파로부터 0파까지 변화시키는 경우, 8파, 4파, 0파로 순차적으로 변화시키는 경우(도 11b 중의 11c)의 출력 파수의 조합보다도, 8파, 6파, 4파, 2파, 0파로 순차적으로 변화시키는 경우(도 11a 중의 11a)의 출력 파수의 조합의 쪽이, 시감도가 높은 주파수의 전압 변동을 발생시킨다. 그로 인해, 출력 파수를 8파로부터 0파까지 변화시키는 경우의 플리커의 피크값은, 8파, 4파, 0파로 순차적으로 변화시키는 경우(도 11b 중의 11d)의 쪽이 8파, 6파, 4파, 2파, 0파로 변화시키는 경우(도 11a 중의 11b)보다도 낮아진다. 히터에 공급하는 전력의 변화로서는, 도면 부호 11a의 패턴의 쪽이 도면 부호 11c의 패턴보다 완만하다. 그러나, 플리커의 레벨은 도면 부호 11a의 패턴 쪽이 나쁜 결과가 되는 경우도 있다.

본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 플리커가 억제되는 상 가열 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적에 의하면, 화상을 담지하는 기록재를 가열하는 상 가열 장치는, 히터와, 상기 히터의 온도를 검출하는 온도 검출 소자와, 상용 전원으로부터 상기 히터에 공급하는 전력을 제어하는 전력 제어부를 구비하며, 상기 전력 제어부는, 상기 히터에 공급하는 출력 파수를 제어함으로써 상기 히터에 공급하는 상기 전력을 제어하면, 상기 히터에 공급하는 전력을 제어하는 기간에는, 상기 온도 검출 소자의 검출 온도가 설정 온도를 유지하도록 상기 출력 파수를 제어하는 제1 기간과, 상기 제1 기간에 계속되는 제2 기간을 갖고, 상기 제2 기간 동안, 상기 히터에 흐르는 전류의 파형은 미리 결정되어 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 첨부 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 명확해질 것이다.

도 1은, 상 가열 장치를 정착 장치로서 탑재하는 화상 형성 장치를 도시하는 개략 구성도.
도 2는, 실시예 1 내지 3에서의 히터 구동 제어부를 도시하는 블록도.
도 3은, 실시예 1 내지 3에서의 출력 파수의 통전 패턴을 도시한 도면.
도 4는, 실시예 1에서의 흐름도를 나타낸 도면.
도 5는, 실시예 1에서의 타이밍 차트를 나타낸 도면.
도 6은, 실시예 2에서의 흐름도를 나타낸 도면.
도 7은, 실시예 2에서의 타이밍 차트를 나타낸 도면.
도 8은, 종래예에서의 타이밍 차트를 나타낸 도면.
도 9는, 종래예에서의 타이밍 차트를 나타낸 도면.
도 10은, 종래예에서의 타이밍 차트를 나타낸 도면.
도 11a 및 도 11b는, 종래예에서의 출력 파수의 조합과 플리커의 관계를 나타낸 도면.
도 12는, 실시예 1 및 2에서의 출력 파수의 변화의 방법의 조합을 나타낸 도면.
도 13은, 실시예 3에서의 흐름도를 나타낸 도면.
도 14는, 실시예 3에서의 타이밍 차트를 나타낸 도면.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를, 실시예에 의해 상세하게 설명한다.

이하, 도면을 사용하여 설명한다.

<화상 형성 장치의 구성>

도 1은 본 발명의 실시 형태에서의 전자 사진 프로세스를 사용한 화상 형성 장치의 개략 구성도이며, 예를 들어 레이저 빔 프린터의 경우를 나타내고 있다.

레이저 빔 프린터 본체(101)(이하, 본체(101)라고 함)는, 다음과 같이 구성된다. 기록재 S를 수납하는 카세트(102)를 갖고, 카세트(102)의 기록재 S의 유무를 검지하는 카세트 유무 센서(103)가 설치되어 있다. 또한, 카세트(102)의 기록재 S의 사이즈를 검지하는 카세트 사이즈 센서(104), 카세트(102)로부터 기록재 S를 풀어내는 급지 롤러(105) 등이 설치되어 있다. 그리고, 급지 롤러(105)의 하류에는 기록재 S를 동기 반송하는 레지스트 롤러쌍(106)이 설치되어 있다. 또한, 레지스트 롤러쌍(106)의 하류에는 레이저 스캐너부(107)로부터 레이저광에 기초하여 기록재 S 상에 토너상을 형성하는 화상 형성부(108)가 설치되어 있다. 또한, 화상 형성부(108)의 하류에는 기록재 S 상에 형성된 토너상을 가열 정착하는 열 정착 장치(109)(열 정착 수단)가 설치되어 있다. 열 정착 장치(109)의 상류에는 급지한 기록재를 검지하는 톱 센서(150)가 설치되어 있다. 또한, 열 정착 장치(109)의 하류에는 배지부의 반송 상태를 검지하는 배지 센서(110), 기록재 S를 배지하는 배지 롤러(111), 기록이 완료된 기록재 S를 적재하는 적재 트레이(112)가 설치되어 있다.

또한, 레이저 스캐너부(107)는, 다음과 같이 구성되어 있다. 우선, 후술하는 외부 장치(131)로부터 송출되는 화상 신호(화상 신호 VDO)에 기초하여 변조된 레이저광을 발광하는 레이저 유닛(113)으로 구성되어 있다. 또한, 이 레이저 유닛(113)으로부터의 레이저광을 후술하는 감광 드럼(117) 상에 주사하기 위한 폴리곤 모터(114), 결상 렌즈(115), 반사 미러(116) 등에 의해 구성되어 있다.

그리고, 화상 형성부(108)는 공지의 전자 사진 프로세스에 필요한, 감광 드럼(117), 1차 대전 롤러(119), 현상기(120), 전사 대전 롤러(121), 클리너(122) 등으로 구성되어 있다.

열 정착 장치(상 가열 장치)(109)는, 정착 필름(엔드리스(endless) 벨트)(109a), 가압 롤러(109b), 정착 필름(109a) 내부에 설치된 발열체를 구비한 세라믹 히터(109c), 세라믹 히터(109c)의 온도를 검출하는 온도 검출 수단(온도 검출 소자)으로서의 서미스터(109d)가 설치되어 있다.

또한, 메인 모터(123)는, 급지 롤러(105)에는 급지 솔레노이드(124)를 통하여, 레지스트 롤러쌍(106)에는 레지스트 클러치(125)를 통하여, 반송 롤러쌍(140)에는 반송 클러치(143)를 통하여 구동력을 부여하고 있다. 또한, 감광 드럼(117)을 포함하는 화상 형성부(108)의 각 유닛, 열 정착 장치(109), 배지 롤러(111)에도 구동력을 부여하고 있다.

또한, 도면 부호 142는 수동 급지구이며, 수동식 급지 센서(141)에 의해 수동 급지구에 종이가 넣어졌는지의 여부를 검지한다.

그리고, 도면 부호 126은 전원 회로, 고압 회로, CPU 및 주변 회로가 실장된 엔진 컨트롤 유닛이다. 엔진 컨트롤 유닛(126)은, 레이저 스캐너부(107), 고압 회로부(화상 형성부(108))의 제어, 열 정착 장치(109)에 의한 전자 사진 프로세스의 제어, 본체(101) 내의 기록재 S의 반송 제어를 행하고 있다.

그리고, 도면 부호 127은 비디오 컨트롤러이며, 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 장치(131)와 범용의 인터페이스(USB 등)(130)에 의해 접속되어 있다. 비디오 컨트롤러(127)는, 이 범용 인터페이스로부터 보내져 오는 화상 정보를 비트 데이터로 전개하고, 그 비트 데이터를 화상 신호 VDO로서, 엔진 컨트롤 유닛(126)에 송출하고 있다.

<히터 구동 제어계의 블록도>

도 2는 히터 구동 제어계의 블록도이다. 히터 구동 제어부(201)(히터 구동 제어 수단)는, 전력 제어부(202)(전력 제어 수단)와 온도 제어부(203)(온도 제어 수단)를 갖는다. 전력 제어부(202)는, 온도 제어부(203)로부터의 정보를 바탕으로, 전력 공급부(204)(전력 공급부)로부터의 열 정착 장치(109)의 세라믹 히터(109c)(도면 중 간단히 히터라고 기재함)로의 전력의 출력을 파수 제어에 의해 제어한다. 온도 제어부(203)는, 서미스터(109d)로부터 입력된 세라믹 히터(109c)의 온도 정보와, 온도 설정부(205)(온도 설정 수단)에 의해 설정되는 온도 정보를 비교하여, PI 제어에 의해 출력 파수의 레벨을 결정하고, 그 결과를 전력 제어부(202)에 출력한다.

<본 실시예에서의 파수 제어>

본 실시예에서의 파수 제어는, 기본 파수가 14이고, 도 3에 나타내는 8단계의 레벨의 출력 파수로 전력 제어를 행하고 있다. 도 3 중, 사선으로 나타내어진 반파가 세라믹 히터(109c)에 투입되는 전압을 나타내고 있다.

우선, 장치를 설계하는 단계에서, 미리 플리커 억제 효과가 있는 출력 파수의 변화의 조합을 평가해 둔다.

도 3에 나타내는 패턴의 파형을 사용하는 경우에, 예를 들어 출력 파수를 8파로부터 0파까지 변화시키는 경우, 8파, 6파, 4파, 2파, 0파로 순차적으로 변화시키는 것보다도, 8파, 4파, 0파로 변화시키는 쪽이 플리커 억제 효과를 크게 할 수 있다. 한편, 출력 파수를 12파로부터 0파까지 변화시키는 경우, 12파, 6파, 0파로 순차적으로 변화시키는 것보다도 12파, 10파, 4파, 0파로 변화시키는 쪽이 플리커 억제 효과가 커진다. 도 5의 5d는 출력 파수가 12파, 10파, 4파, 0파로 순차적으로 변화한 경우의 플리커 레벨, 5e는 출력 파수가 12파, 6파, 0파로 순차적으로 변화한 경우의 플리커 레벨을 나타낸다. 도면 부호 5e 쪽이 도면 부호 5d보다도 피크값이 높게 되어 있어, 도면 부호 5e 쪽이 플리커 억제 효과가 작은 것을 의미한다. 이와 같이 8파로부터 0파로 변화시키는 케이스뿐만 아니라, 그 이외의 케이스(예를 들어 12파로부터 0파로 변화시키는 케이스)에 있어서 플리커 억제 효과가 큰 출력 파수의 조합을 설정해 둔다. 본 실시예에서의 플리커 억제 효과가 큰 출력 파수의 조합을 정리한 것을 도 12에 나타낸다. 도 12 중의 12a는 14파로부터 0파까지 변화시키는 경우, 12b는 12파로부터 0파까지 변화시키는 경우, 12c는 10파로부터 0파까지 변화시키는 경우, 12d는 8파로부터 O파까지 변화시키는 경우, 12e는 6파로부터 0파까지 변화시키는 경우, 12f는 4파로부터 0파까지 변화시키는 경우, 12g는 2파로부터 0파까지 변화시키는 경우이다. 이와 같이 플리커 억제 효과가 높은 파수의 조합, 즉 플리커 억제 효과가 높은 파형의 조합을 장치를 설계하는 단계에서 평가해 둔다.

본 실시예의 장치의 동작의 흐름도를 도 4에 나타낸다.

우선 스텝 S1에서는, 설정 온도를 세라믹 히터(109c)로의 통전이 필요없는 온도까지 크게 낮출 필요가 있는지의 여부(설정 온도를 크게 낮출 필요가 있는 케이스인지의 여부)를 판단하고 있다. 설정 온도가 크게 내려가지 않으면, 스텝 S2로 진행하고, 온도 제어부(203)에 의한 통상의 온도 제어에 의해 출력 파수가 결정된다. 그리고 스텝 S3에서 전력 제어부(202)에 의해 세라믹 히터(109c)에 투입되는 전력이 제어된다. 즉, 스텝 S1로부터 S2, S3으로 이행하는 루트는, 온도 검출 소자의 검출 온도가 설정 온도를 유지하도록 출력 파수를 제어하는 제1 기간에 상당한다.

스텝 S1에서 설정 온도를 통전이 필요없는 온도까지 낮추는 경우에는, 스텝 S4로 진행하고, 온도 제어부(203)에 의해 열 정착 장치(109)의 온도를 제어하는 처리로부터 일시적으로 벗어나, 미리 설정된 출력 파수의 조합을 바탕으로 출력 파수를 변화시킨다. 이 결과를 바탕으로 스텝 S5에서 세라믹 히터(109c)로의 통전이 전력 제어부(202)에 의해 제어된다. 그리고 스텝 S6에서는, 출력 파수가 0인지의 여부를 판단하고 있다. 0이 아닌 경우에는, 스텝 S4로 복귀된다. 이에 의해 출력 파수가 0이 될 때까지 미리 설정된 출력 파수의 조합에서 변화해 간다. 즉, 스텝 S1로부터 S4, S5, S6으로 이행하는 루트는, 제1 기간에 계속되는 제2 기간에 상당한다. 제2 기간 동안, 히터에 흐르는 전류의 파형은 미리 결정되어 있다. 제2 기간에서는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 히터의 온도에 상관없이 미리 설정된 출력 파수의 변화가 발생한다. 미리 설정된 출력 파수의 변화가 발생하므로, 제2 기간 중에 히터에 흐르는 전류의 파형은 제1 기간의 마지막에 설정된 출력 파수에 따라 미리 결정되어 있다.

그리고, 출력 파수가 0이 되면(S6 "예"), 스텝 S2로 진행하여 통상의 온도 제어(제1 기간)로 복귀된다.

양면 프린트 모드에 있어서, 예를 들어 설정 온도 200℃에서 표면의 토너상을 정착시킨 후의 기록재 S의 반전 반송시에는, 편면의 연속 프린트시와 비교하여, 1면째를 정착 처리한 기록재가 다시 정착부에 도달할 때까지의 시간(인터벌)이 길기 때문에(예를 들어 3초), 인터벌의 기간에서 히터로의 통전을 차단하여 전력의 소비를 억제하는 경우가 있다. 이와 같이 히터로의 통전을 차단하는 경우에 발생하기 쉬운 플리커를 억제하기 위해, 본 실시예의 장치에서는, 히터의 온도가 200℃를 유지하도록 제어하는 제1 기간 후에 상술한 제2 기간을 설정하고, 제2 기간을 거쳐 히터로의 통전을 차단하고 있다. 또한, 본 실시예의 경우, 130℃의 설정은 히터로의 통전을 차단하기(출력 파수를 0파로 하기) 위해 설정되는 것이며, 히터의 온도가 130℃까지 완전히 내려갈 필요는 없다.

이러한 구성에 의해 양면 프린트의 반전 반송시에 있어서, 히터 구동 제어부(201)는 다음과 같은 제어를 행한다.

도 5에 본 실시예에서의 타이밍 차트의 개략을 나타낸다. 도면 중의 5a, 5b, 5c, 5d는 각각 이 때의 설정 온도, 출력 파수, 히터 온도, 플리커를 나타내고 있다. 또한, 도면 중의 5e는 출력 파수가 12파, 6파, 0파로 변화한 경우의 플리커 레벨을 나타내고 있다.

양면 프린트 모드에 있어서, 표면의 토너상을 정착시키는 동안은, 설정 온도를 200℃로 한다. 그리고, 세라믹 히터(109c)의 온도를 서미스터(109d)에 의해 검출한다. 이 서미스터(109d)에 의한 검출 온도와 온도 설정부(205)에 의해 설정되는 온도(200℃)를 비교하여, 온도 제어부(203)에 의해 출력 파수를 결정한다. 그 결과를 바탕으로 전력 제어부(202)는 세라믹 히터(109c)로의 전력의 출력을 제어하고, 세라믹 히터(109c)의 온도가 200℃가 되도록 한다(제1 기간).

양면 프린트의 반전 반송 개시시는, 설정 온도를 도면 부호 5a와 같이 200℃로부터 130℃까지 크게 낮춘다. 그로 인해 온도 제어부(203)에 의해 열 정착 장치(109)의 온도를 제어하는 처리로부터 일시적으로 벗어나, 출력 파수가 미리 설정된 조합에서, 예를 들어 제1 기간에서 마지막에 설정된 출력 파수가 12파인 경우, 도면 부호 5b와 같이, 12파, 10파, 4파, 0파의 출력 파수의 조합에서 0까지 변화해 간다(제2 기간). 출력 파수가 0이 된 후에는 통상의 온도 제어(제1 기간)로 복귀된다. 본 실시예의 경우에는, 출력 파수가 0파에 도달하여 제2 기간이 종료하여도, 히터의 온도는 130℃까지 완전히 내려가지 않으므로, 인터벌의 기간이 종료될 때까지 출력 파수는 0파를 유지한다. 이와 같이 미리 설정된 출력 파수의 조합에서 출력 파수를 변화시킴으로써, 출력 파수가 12파, 6파, 0파로 변화하는 출력 파수의 조합이 발생하지 않고, 미리 결정된 파형의 전류가 히터에 흐르므로, 도면 부호 5d와 같이 플리커 억제의 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 기록재 S의 이면의 토너상을 정착시키기 위해, 소정의 타이밍에서 설정 온도를 190℃까지 높인다. 이면(제2 면)의 정착에 있어서는 표면(제1 면)의 정착시와 비교하여 정착부에 진입하는 기록재의 온도가 높기 때문에, 설정 온도를 표면의 정착시의 200℃에 비하여 낮게 설정하고 있다.

이와 같이 설정해 둠으로써, 예를 들어 양면 프린트의 반전 반송 개시시와 같이 설정 온도가 세라믹 히터(109c)에 통전할 필요가 없는 온도까지 내려가는 경우, 특정한 조합에서 출력 파수가 변화한다. 이에 의해, 플리커 억제의 효과가 그다지 얻어지지 않는 출력 파수의 조합이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

(실시예 2)

실시예 1에서는 설정 온도를 세라믹 히터(109c)로의 통전이 필요없는 온도까지 낮추고, 출력 파수를 0파까지 떨어뜨리도록 하고 있었다. 본 실시예에서는, 설정 온도를 낮추지만, 출력 파수가 0파가 될 정도까지는 낮추지 않는 경우를 생각한다. 이러한 경우에도, 일시적으로 온도 제어부(203)에 의한 처리(제1 기간)로부터 벗어나, 미리 설정된 출력 파수의 조합에서 단계적으로 출력 파수를 낮춤으로써, 플리커의 억제 효과가 그다지 얻어지지 않는 출력 파수의 조합이 발생하는 것을 방지한다. 또한, 도 1 내지 도 3에 대해서는 실시예 1과 마찬가지이므로 설명을 생략하고, 이하, 동일한 구성에는 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

<본 실시예에서의 파수 제어>

본 실시예의 흐름도를 도 6에 나타낸다.

우선, 스텝 S10에서는, 설정 온도를 낮출 필요가 있는지의 여부를 판단하고 있다. 설정 온도를 낮출 필요가 없으면, 스텝 S20으로 진행하고, 온도 제어부(203)에 의한 온도 제어에 의해 출력 파수가 결정된다. 그리고, 스텝 S30에서 전력 제어부(202)에 의해 세라믹 히터(109c)에 투입되는 전력이 제어된다. 스텝 S10으로부터 S20, S30으로 이행하는 루트는, 온도 검출 소자의 검출 온도가 설정 온도를 유지하도록 출력 파수를 제어하는 제1 기간에 상당한다.

스텝 S10에서 설정 온도를 낮추는 경우에는, 스텝 S40으로 진행하고, 온도 제어부(203)에 의한 제어로부터 일시적으로 벗어나, 미리 설정된 출력 파수의 조합을 바탕으로 출력 파수를 변화시킨다. 이 결과를 바탕으로 스텝 S50에서, 세라믹 히터(109c)에 전력 제어부(202)에 의해 전력이 투입된다. 그리고, S60에서는, 서미스터(109d)에서 검출되는 세라믹 히터(109c)의 검출 온도가, 낮춰서 설정한 설정 온도보다도 높은지의 여부를 판단하고 있다. 설정한 온도보다도 높은 경우에는, 스텝 S40으로 복귀된다. 이에 의해 세라믹 히터(109c)의 검출 온도를 낮춰서 설정한 설정 온도에 도달할 때까지, 제1 기간의 마지막에 설정된 출력 파수에 따라 미리 설정된 출력 파수의 조합에서 출력 파수가 변화해 간다. 스텝 S1O으로부터 S40, S50, S60으로 이행하는 루트는, 제1 기간에 계속되는 제2 기간에 상당한다. 제2 기간 동안, 히터에 흐르는 전류의 파형은 미리 결정되어 있다. 제2 기간에서는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 히터의 온도에 상관없이 미리 설정된 출력 파수의 변화가 발생한다. 미리 설정된 출력 파수의 변화가 발생하므로, 제2 기간 중에 히터에 흐르는 전류의 파형은 제1 기간의 마지막에 설정된 출력 파수에 따라 미리 결정되어 있다.

그리고, 스텝 S60에서, 세라믹 히터(109c)의 검출 온도가 설정 온도 이하가 되면, 스텝 S20으로 진행하여 통상의 온도 제어로 복귀된다.

연속 편면 프린트 모드에 있어서는, 프린트 매수가 증가함에 따라 열 정착 장치(109) 전체가 따뜻해진다. 그로 인해 제1 기간에서의 설정 온도를 예를 들어 40매부터 200℃에서부터 10℃ 떨어뜨려 190℃가 되도록 설정해 둔다. 본 실시예의 제2 기간에서의 파수 제어는, 예를 들어 이러한 경우에 실시된다.

도 7에 본 실시예의 타이밍 차트의 개략을 나타낸다. 도면 중의 7a, 7b, 7c, 7d는 각각 이 때의 설정 온도, 출력 파수, 히터 온도, 플리커를 나타내고 있다.

연속 편면 프린트에서는, 프린트 매수가 40매째에 도달하였을 때부터 설정 온도를 도면 부호 7a와 같이, 200℃에서부터 190℃까지 낮춘다. 이러한 경우, 일시적으로 온도 제어부(203)에 의한 처리로부터 벗어나, 제1 기간의 마지막에 설정된 출력 파수에 따라 미리 설정해 둔 출력 파수의 조합에서, 예를 들어 도면 부호 7b와 같이 출력 파수가 12로부터 변화하는 경우, 우선 출력 파수 10파에서 통전된다. 그리고, 검출 온도가 아직 이 시점에서 190℃ 이상이기 때문에, 10파의 다음은 10파와의 조합으로서 미리 설정되어 있던 출력 파수 4파에서 통전된다. 그리고, 세라믹 히터(109c)의 온도가 190℃로 검출되면 통상의 온도 제어(제1 기간)로 복귀된다. 이와 같이 미리 설정된 출력 파수의 조합에서 출력 파수를 변화시킴으로써, 도면 부호 7d와 같이 플리커 억제의 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 설정해 둠으로써, 보통 연속 프린트 모드에 있어서 일정 매수를 프린트한 후에 설정 온도를 낮추는 경우, 특정한 출력 파수의 조합에서 출력 파수가 변화하여, 플리커 억제의 효과가 그다지 얻어지지 않는 출력 파수의 조합(즉, 플리커 억제 효과가 작은 파형)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

(실시예 3)

실시예 1에서는 히터로의 통전을 차단하는 경우, 실시예 2에서는 설정 온도를 낮추는 경우에 대하여 설명하였다. 본 실시예에서는, 설정 온도를 높이는 경우를 생각한다. 이러한 경우에도, 일시적으로 온도 제어부(203)에 의한 처리로부터 벗어나, 미리 설정된 출력 파수의 조합에서 단계적으로 출력 파수를 높임으로써, 히터에 공급하는 전류 파형을 미리 설정된 파형으로 한다. 이에 의해 플리커의 억제 효과가 그다지 얻어지지 않는 통전 패턴에서 히터에 전력 공급되지 않도록 한다. 본 실시예에서는 실시예 2에서의 양면 프린트의 인터벌 기간으로부터 제2 면째의 정착 처리를 실행할 때까지의, 히터를 온도 상승시키는 케이스를 생각한다.

<본 실시예에서의 파수 제어>

본 실시예도 제1 기간에서는 도 3에 나타내는 8단계의 출력 파수의 패턴을 사용한다. 제1 기간의 마지막에 설정된 출력 파수가 4파인 경우, 출력 파수를 4파로부터 6파나 8파로 높이는 것보다도, 10파로 높인 쪽이 플리커를 억제하는 효과가 보다 크다. 4파 이외의 파수로부터 제2 기간을 개시하는 경우에 대비하여, 최적의 출력 파수의 조합을 장치 설계 단계에서 미리 평가해 둔다.

다음에, 본 실시예의 흐름도를 도 13에 나타낸다. 우선 스텝 S100에서는, 설정 온도를 높일지의 여부를 판단하고 있다. 설정 온도를 높이지 않으면, 스텝 S200으로 진행하고, 온도 제어부(203)에 의한 온도 제어에 의해 출력 파수가 결정된다. 그리고, 스텝 S300에서 전력 제어부(202)에 의해 세라믹 히터(109c)에 투입되는 전력이 제어된다. 스텝 S100으로부터 S200, S300으로 이행하는 루트는, 온도 검출 소자의 검출 온도가 설정 온도를 유지하도록 출력 파수를 제어하는 제1 기간에 상당한다.

스텝 S100에서 설정 온도를 높이는 경우에는, 스텝 S400으로 진행하고, 온도 제어부(203)에 의한 제어로부터 일시적으로 벗어나, 미리 설정된 출력 파수의 조합을 바탕으로 출력 파수를 변화시킨다. 이 결과를 바탕으로 스텝 S500에서, 세라믹 히터(109c)에 전력 제어부(202)에 의해 전력이 투입된다. 그리고, 스텝 S600에서는, 서미스터(109d)에서 검출되는 세라믹 히터(109c)의 온도가, 높인 설정 온도보다도 낮은지의 여부를 판단하고 있다. 설정한 온도보다도 낮은 경우에는, 스텝 S400으로 복귀된다. 이에 의해 세라믹 히터(109c)의 온도가 높인 설정 온도에 도달할 때까지, 온도 제어로부터 벗어나기 직전의 출력 파수에 따라 미리 설정된 출력 파수의 조합에서 출력 파수가 변화해 간다. 그리고, 스텝 S600에서, 세라믹 히터(109c)의 온도가 설정 온도 이상이 되면, 스텝 S200으로 진행하여 통상의 온도 제어(제1 기간)로 복귀된다. 스텝 S100으로부터 S400, S500, S600으로 이행하는 루트는, 제1 기간에 계속되는 제2 기간에 상당한다. 제2 기간 동안, 히터에 흐르는 전류의 파형은 미리 결정되어 있다. 제2 기간에서는, 히터의 온도에 상관없이 미리 설정된 출력 파수의 변화가 발생한다. 미리 설정된 출력 파수의 변화가 발생하므로, 제2 기간 중에 히터에 흐르는 전류의 파형은 제1 기간의 마지막에 설정된 출력 파수에 따라 미리 결정되어 있다.

도 14에 본 실시예의 타이밍 차트의 개략을 나타낸다. 도면 중의 14a, 14b, 14c, 14d는 각각 이 때의 설정 온도, 출력 파수, 히터 온도, 플리커를 나타내고 있다. 양면 연속 프린트 모드에서는, 이면 프린트 후, 다음 기록재 S의 표면 프린트시에 설정 온도를 도면 부호 14a와 같이 190℃로부터 200℃로 올린다. 이러한 경우, 일시적으로 온도 제어부(203)에 의한 처리로부터 벗어나, 온도 제어로부터 벗어나기 직전의 출력 파수에 따라 미리 설정해 둔 출력 파수의 조합에서, 예를 들어 도면 부호 14b와 같이 출력 파수가 4파로부터 변화하는 경우, 미리 4파와의 조합으로서 설정되어 있던 출력 파수 10파에서 통전된다. 그리고, 세라믹 히터(109c)의 온도가 190℃로 검출되면 통상의 온도 제어(제1 기간)로 복귀된다. 이와 같이 미리 설정된 출력 파수의 조합에서 출력 파수를 변화시킴으로써, 플리커 억제의 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이 설정해 둠으로써, 양면 연속 프린트 모드에 있어서 이면 프린트 후의 다음 기록재 S의 표면 프린트를 하기 위해 설정 온도를 높이는 경우, 특정한 출력 파수의 조합에서 출력 파수가 변화하여, 플리커 억제의 효과가 그다지 얻어지지 않는 통전 패턴이 되는 출력 파수의 조합이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서의 출력 파수의 패턴과 플리커의 관계는, 화상 형성 장치의 구성 등에 따라 변화하는 것이며, 실시예에 나타낸 조합에 한정되는 것이 아니다.

또한, 본 발명에 있어서 가열 장치는 필름 가열 방식의 것에 한정되는 것이 아니지만, 히터와, 내면에 히터가 접촉하는 엔드리스 벨트와, 엔드리스 벨트를 통하여 히터와 함께 닙부를 형성하는 가압 롤러를 갖고, 화상을 담지하는 기록재를 닙부에서 협지 반송하면서 가열하는 상 가열 장치에 적용하면 더욱 효과적이다.

본 출원은 2008년 4월 30일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2008-118532호 및 2009년 4월 22일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2009-103837호로부터의 우선권을 주장하는 것이며, 그 내용을 인용하여 이 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims (3)

1. 화상을 담지하는 기록재를 가열하는 상 가열 장치이며,
   히터와,
   상기 히터의 온도를 검출하는 온도 검출 소자와,
   상용 전원으로부터 상기 히터에 공급하는 전력을 제어하는 전력 제어부를 구비하며,
   상기 전력 제어부는, 상기 히터에 공급하는 출력 파수를 제어함으로써 상기 히터에 공급하는 상기 전력을 제어하고,
   상기 히터에 공급하는 출력 파수를 제어하는 기간은, 상기 온도 검출 소자의 검출 온도가 제1 설정 온도를 유지하도록 상기 출력 파수를 제어하는 제1 기간과 제2 기간을 갖고,
   상기 제2 기간은 상기 제1 기간과 상기 제2 기간의 직후에 계속되는 다음의 제1 기간과의 사이의 기간이며, 상기 제2 기간 동안 상기 히터에 흐르는 전류의 파형은, 상기 히터의 온도와는 관계없이 미리 결정되어 있고, 상기 다음의 제1 기간에서, 상기 온도 검출 소자의 검출 온도가 상기 제1 설정 온도와는 다른 제2 설정 온도를 유지하도록 그 출력 파수를 제어하는, 상 가열 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 기간에서 상기 히터에 흐르는 전류의 파형은, 상기 제2 기간 전의 상기 제1 기간에서 마지막에 설정된 출력 파수에 따라 상이한, 상 가열 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 장치는, 또한 내면에 상기 히터가 접촉하는 엔드리스 벨트와, 상기 엔드리스 벨트를 통하여 상기 히터와 함께 닙부를 형성하는 가압 롤러를 갖고, 상기 화상을 담지하는 상기 기록재는 상기 닙부에서 협지 반송되면서 가열되는, 상 가열 장치.

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