JP5455616B2

JP5455616B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5455616B2
Application number: JP2009297185A
Authority: JP
Inventors: 圭介中野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-12-28
Also published as: JP2011137939A

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の定着装置の温度を制御する制御手段を備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を採用する画像形成装置であるレーザプリンタは、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤（以降「トナー」という）を付与することにより上記潜像をトナー像として可視化する現像装置を有する。そして、搬送される記録媒体に該現像装置による該トナー像を転写する転写手段と、該転写手段によって前記トナー像が転写された記録媒体を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより前記トナー像を記録媒体に定着させる定着装置を備えている。

近年、オフィス文書のカラー化が進み、カラーレーザプリンタが多く生産されている。複数の画像形成を同時に行うカラーレーザプリンタでは、複数のトナー像を記録媒体に定着させる必要がある為、定着装置が消費する電流は大きい。

また、画像形成装置の高速化に伴い、トナー像を記録媒体に定着させる為に必要な定着温度が高くなり、定着装置が消費する電流は更に大きくなっている。

定着装置で消費される電流の増大により、位相制御のみで投入電力を制御すると商用電源に流入する高調波電流が発生する。対策として、高調波電流に有利な波数制御のように、商用電源の連続する複数の半波を一つの電力投入パターンとする電力制御方式が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

また、高調波電流に有利な波数制御とフリッカに有利な位相制御を組み合わせたハイブリッド制御方式が定着装置に投入する電力の制御に採用されてきている。

特開２００２−０５０４５０号公報

上記したように、近年レーザプリンタのカラー化・高速化に伴い、定着装置で消費される電流は増加している。定着装置で消費される電流の増大により、商用電源の連続する複数の半波を一つの電力投入パターンとして、所定の投入電力を実現する定着電力制御方式が採用されてきている。

従来、複数の半波を一つの電力投入パターンとして所定の投入電力を実現する場合、電力算出周期を電力投入周期に合わせていた。電力算出周期を電力投入周期に合わせることにより、位相制御と比較して、電力算出周期が長くなる。しかし、電力算出周期が長くなることにより、目標温度または定着装置の温度が変化しても即座に追従することができなかった。

上記のように、商用電源の連続する複数の半波を一つの電力投入パターンとして定着装置に投入する電力を決定する画像形成装置では、定着装置の温度追従性が劣るという課題があった。

本発明は、以上の点に着目して成されたものであり、商用電源の連続する複数の半波を一つの電力投入パターンとして所望の投入電力を実現する定着電力制御方式においても、温度の変動に対して追従性の良い画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明の画像形成装置は以下の特徴を有している。
（１）担持体にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記担持体上のトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記記録媒体上のトナー画像を圧力と熱によって記録媒体上に定着させる定着手段と、前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知結果に基づき前記定着手段へ投入する電力を算出する電力算出手段と、前記電力算出手段により算出された電力を前記定着手段に投入する電力投入手段と、を備え、前記電力投入手段は、商用電源の連続する複数の半波の少なくとも４半波以上を１つの電力投入周期及び電力投入パターンとして電力を投入する画像形成装置において、前記電力算出手段の電力算出周期を前記電力投入手段の電力投入周期よりも短く設定し、前記電力算出手段により算出され、前記定着手段に投入中の第１の電力の値と、前記電力算出手段により新たに算出された第２の電力の値とを比較し、前記投入中の第１の電力の値と前記新たに算出された第２の電力の値とが異なる場合には、前記電力投入手段は、前記投入中の第１の電力の値に基づいた第１の電力投入パターンと前記新たに算出された第２の電力の値に基づいた第２の電力投入パターンを比較し、前記第１の電力投入パターンの投入済みの電力投入パターンとそれに対応する前記第２の電力投入パターンが等しければ、前記第１の電力投入パターンを投入中であっても、前記第２の電力投入パターンに変更することを特徴とする画像形成装置。
（２）担持体にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記担持体上のトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記記録媒体上のトナー画像を圧力と熱によって記録媒体上に定着させる定着手段と、前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知結果に基づき前記定着手段へ投入する電力を算出する電力算出手段と、前記電力算出手段により算出された電力を前記定着手段に投入する電力投入手段と、を備え、前記電力投入手段は、商用電源の連続する複数の半波の少なくとも４半波以上を１つの電力投入周期及び電力投入パターンとして電力を投入する画像形成装置において、前記電力算出手段の電力算出周期を前記電力投入手段の電力投入周期よりも短く設定し、前記電力算出手段により算出され、前記定着手段に投入中の第１の電力の値と、前記電力算出手段により新たに算出された第２の電力の値とを比較し、前記投入中の第１の電力の値と前記新たに算出された第２の電力の値とが異なる場合には、前記電力投入手段は、前記投入中の第１の電力の値に基づいた第１の電力投入パターンと前記新たに算出された第２の電力の値に基づいた第２の電力投入パターンを比較し、前記第１の電力投入パターンの投入済みの電力投入パターンとそれに対応する前記第２の電力投入パターンが等しくない場合には、前記第１の電力投入パターンを投入中であっても、前記投入中の第１の電力の値と前記新たに算出された第２の電力の値との間の電力の値で、かつ、前記第１の電力投入パターンの前記投入済みの電力投入パターンが等しい第３の電力の値に基づいた第３の電力投入パターンに変更することを特徴とする画像形成装置。

本発明では、商用電源の連続する複数の半波の少なくとも４半波以上を１つの電力投入パターンとする定着電力制御方式においても、電力投入周期内で電力投入パターンを変更する為、電力投入周期中に発生した投入電力の変更に即座に対応できる。即座に所定の投入電力に合致した電力投入パターンに変更することにより、安定した投入電力を実現し、温度追従性を向上できる。また、前半の電力投入パターンと等しい電力投入パターンに変更することにより、高調波やフリッカの規格を満足する設定した電力投入パターンを実現することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、高調波やフリッカの規格を満足するとともに、投入電力の安定した制御によって温度の変動に対して追従性の良い定着装置の制御が可能になる。

本発明の実施形態の一つである電子写真画像形成装置を示した図画像形成装置の制御及び駆動回路を示した図定着電流波形の状態を説明する図実施例１における電力投入パターン変更動作を説明するフローチャート実施例１における電力投入パターン変更動作を説明する図実施例２における電力投入パターン変更動作を説明するフローチャート実施例２における電力投入パターン変更動作を説明する図実施例３における電力投入パターン変更動作を説明する図従来例における電力投入パターン変更動作を説明する図

以下、添付図面に基づき、本発明を実施する為の最良の形態を、実施例により、詳しく説明する。

図１は本実施例の画像形成装置であるオプション装置付きのカラーレーザプリンタの構成図である。

４０１はカラーレーザプリンタ、４０２は記録紙３２を収納する給紙カセット、４０４は給紙カセット４０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ、４０５は前記ピックアップローラ４０４によって繰り出された記録紙３２を搬送する給紙ローラである。４０６は前記給紙ローラ４０５と対をなし記録紙３２の重送を防止するためのリタードローラ、４０７はレジストローラ対である。

４０９は静電吸着搬送転写ベルト（以下、「ＥＴＢ」と記す）であり、記録紙３２を静電吸着させて搬送する。４１０はプロセスカートリッジであり、感光ドラム３０５（担持体）、トナーを除去するクリーニング手段３０６、帯電ローラ３０３と現像ローラ３０２、及びトナー格納容器４１１を備えており、カラーレーザプリンタ４０１に対し着脱可能となっている。

４２０はスキャナユニットである。このユニットは、ビデオコントローラ４４０からの各画像信号により変調されたレーザ光を発光するレーザユニット４２１、レーザ光を各感光ドラム３０５上に走査するポリゴンミラー４２２とスキャナモータ４２３、結像レンズ群４２４により構成されている。なお、前記プロセスカートリッジ４１０とスキャナユニット４２０は、４色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）分存在する。

４３１は定着器であり、内部に加熱ヒータ４３２を備えた定着ローラ４３３と加圧ローラ４３４、定着ローラからの記録紙３２を搬送するための定着排紙ローラ対４３５により構成されている。

４５１、４５２、４５３はＤＣブラシレスモータであり、４５１はプロセスカートリッジ４１０を駆動するメインモータ、４５２はＥＴＢを駆動するＥＴＢモータ、４５３は定着器を駆動する定着モータである。

２０１はカラーレーザプリンタ４０１の制御手段であるコントローラ部であり、マイクロコンピュータ２０７、及び各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。

２０２は低圧電源回路であり、１次ＡＣ電流を平滑後に降圧し、各ＤＣブラシレスモータ４５１、４５２、４５３や、コントローラ部２０１などに電力を供給する。

４４０はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ４４１から送出される画像データを受け取ると、この画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。

３２３は記録紙に光を照射し、記録紙の透過光量から記録紙の坪量を判別する坪量判別手段である。３２４は画像形成装置の周囲温度を検知する温度検知センサである。

６５１は異なる記録紙に対応するためのオプション給紙ユニットであり、記録紙３２を収納する給紙カセット６５２、給紙カセット６５２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ６５４とを有する。

８０１はカラーレーザプリンタ４０１から排出された記録紙を所定枚数毎に排紙トレイにソートするオプション排紙ユニットであり、搬送ローラ対８０４、８０５を駆動するモータ８０２と、排紙トレイ８０６を昇降動作させるモータ８０３とを有する。

７０１はカラーレーザプリンタ４０１から排出された記録紙をオプション排紙ユニット８０１に搬送するオプション搬送ユニットであり、搬送ローラ対７０３、７０４を駆動するモータ７０２を有する。

９０１は原稿搬送部９３０と原稿読み込み部９３１とからなるオプションイメージスキャナである。９０２は原稿９３２を搬送する原稿搬送モータ、９０４は露光ユニット、９０５は露光手段、９０６はミラー、９０３は露光ユニット９０４を水平移動させるスキャナ駆動モータ、９０７は反射装置、９０８、９０９はミラー、９１０は受光装置である。９４０はオプションイメージスキャナ９０１の動作を制御するとともに、受光装置９１０で受光した信号を画像データ化するイメージスキャナコントローラユニットである。

次に画像形成動作を説明する。

まず、ホストコンピュータ４４１からビデオコントローラ４４０に画像データが送信される。ビデオコントローラ４４０は、コントローラ部２０１に画像形成の開始を指示するＰＲＩＮＴ信号を送信するとともに、受信した画像データをビットマップデータに変換する。ＰＲＩＮＴ信号を受信したコントローラ部２０１は、所定のタイミングでスキャナモータ４２３、及びメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３の駆動を開始する。同時に、ピックアップローラ４０４、給紙ローラ４０５、リタードローラ４０６を駆動して給紙カセット４０２から記録紙３２を繰り出す。その後、坪量判別手段３２３で記録紙の厚みを判別し、記録紙に応じた画像形成速度及び画像形成条件を選択し、記録紙の判別結果により画像形成速度の変更が必要な場合はメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３の回転速度を変更する。また、温度検知センサ３２４でカラーレーザプリンタ４０１の周囲温度を検知し、検知結果に応じて選択した画像形成条件の補正を行う。記録紙は、レジストローラ対４０７まで搬送して一旦停止する。

次に、ビットマップデータに依存した画像信号に応じてレーザユニット４２１をオン／オフ制御し、ポリゴンミラー４２２、結像レンズ群４２４を介して帯電ローラ３０３により所定電位に帯電した感光ドラム３０５上に静電画像を形成する。その後、現像ローラ３０２でトナー画像に現像する。上記、トナー画像形成動作は所定のタイミングでイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫに対し行う。一方、レジストローラ対４０７で一旦停止していた記録紙３２を、上記トナー像形成動作に応じた所定のタイミングでＥＴＢ４０９に再給紙し、転写ローラ４３０で感光ドラム３０５上（担持体上）のトナー像を順次記録紙３２上に転写してカラー像を形成する。記録紙３２上（記録媒体上）に形成されたトナー像は定着器４３１に搬送され、所定温度に加熱された定着ローラ４３３と加圧ローラ４３４により熱と圧力が付加されて記録紙に定着後、定着排紙ローラ対４３５によりカラーレーザプリンタ４０１外に排出される。

排出された記録紙３２は、オプション搬送ユニット７０１を経由してオプション排紙ユニット８０１に搬送される。オプション排紙ユニット８０１では、所定枚数毎に記録紙３２が排紙トレイ８０６に排出される。

次にオプションイメージスキャナの動作について説明する。原稿搬送部９３０に原稿９３２をセット後、コピーモードか、読み取りデータを電子ファイル化するだけのスキャナモードかを不図示のパネルより選択する。

コピーモードを選択した場合、原稿搬送モータ９０２により所定のタイミングで原稿９３２を原稿読み込み部９３１に搬送する。そして、スキャナ駆動モータ９０３により露光ユニット９０４を水平移動させ露光手段９０５の光を原稿９３２に照射する。原稿からの反射光はミラー９０６、及び反射手段９０７内のミラー９０８、９０９を経由して受光装置９１０で受光され、受光信号はイメージスキャナコントローラユニット９４０に送信される。イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を画像データ化し、ビデオコントローラ４４０に送信する。その後は、ホストコンピュータ４４１から画像形成と同様の動作で画像形成を行う。

一方、スキャナモードを選択した場合、イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を所定のファイル形式で電子ファイル化し、ビデオコントローラ４４０経由でホストコンピュータ４４１に送信する。

なお、通常、オプションイメージスキャナの動作は、カラーレーザプリンタ４０１の画像形成動作とは独立に動作する。

図２は本実施例における画像形成装置をより詳しく説明する図である。

２０２は低圧電源、５０１はインレット、５０２は商用電源からのノイズ及び低圧電源からのノイズを除去するＡＣフィルタ、５０３はメインスイッチ、５０４はダイオードブリッジ、５０５は２４Ｖを生成するコンバータ、５０６はコンバータ制御回路である。５０７はダイオード、５０８はコンデンサ、５０９は定電圧制御回路、５１０はフォトカプラ、５１１は２４Ｖから３Ｖを生成するＤＣ／ＤＣコンバータ、５１２はカレントトランス、５１３は抵抗、５１４は電流検知回路、５１５はゼロクロス検知回路である。

５２１は画像形成装置のドアと連動して開閉するインタロックスイッチ、５２２はリレー、５２３はトライアック、５２４、５２５、５２７は抵抗、５２６はフォトトライアックカプラ、５２８はトランジスタである。また、４３１は定着器、４３３は定着ローラ、４３２は加熱ヒータ、５２９はサーモスイッチ、５３０は定着ローラ４３３の温度を検知するサーミスタ、５３１は抵抗、５８１はコンデンサである。

続いて、回路動作について説明する。

メインスイッチ５０３がオンされると、インレット５０１及びＡＣフィルタ５０２を介して商用電流が流れ、ダイオードブリッジ５０４とコンデンサ５８１で全波整流される。そして、コンバータ制御回路５０６によりコンバータ５０５がスイッチングされ、コンバータ５０５の２次側に脈流電流が励起される。前記脈流電流はダイオード５０７及びコンデンサ５０８により整流される。整流後の電圧を定電圧制御手段５０９が検知し、一定電圧（本実施例では２４Ｖ）になるようにフォトカプラ５１０を介してコンバータ制御回路５０６を制御する。整流された２４Ｖ電圧は、ＤＣブラシレスモータや高圧電源回路等の２４Ｖ負荷４５４に供給されるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１１に供給され３Ｖが生成される。生成された３Ｖはコントローラ部２０１に供給され、カラーレーザプリンタ４０１の制御に使用される。

次に、定着器の温度制御動作について説明する。

図３は定着器に流れる定着電流波形を説明する図である。

コントローラ部２０１はサーミスタ５３０と抵抗５３１により分圧された電圧値をＡ／Ｄ１ポートから検知する。サーミスタ５３０は温度の上昇とともに抵抗値が低下する特性をもっており、コントローラ部２０１はＡ／Ｄ１ポートの電圧値より定着ローラ４３３の温度を検出する。定着器４３１内の加熱ヒータ４３２には、リレー５２２、トライアック５２３及びサーモスイッチ５２９を介して商用電源が供給される。コントローラ部２０１は、ゼロクロス検知回路５１５を介して、商用電源の正負が切り替わるタイミング、いわゆるゼロクロスを検知し、内部ゼロクロス信号を生成する。そして、ゼロクロスを検知してから所定時間後（以降「Ｔ_ＯＦＦ」という）にＯＮ／ＯＦＦ１ポートよりトライアックＯＮ信号を出力し、トランジスタ５２８をオンする。トランジスタ５２８がオンすると、抵抗５２７を介してフォトトライアックカプラ５２６に電流が流れフォトトライアックカプラ５２６がオンする。フォトトライアックカプラ５２６がオンすると抵抗５２４、５２５を介してトライアック５２３にゲート電流が流れ、トライアック５２３がオンし、加熱ヒータ４３２に電流が流れ発熱する。そして、トライアック５２３はゲート電流がゼロ、すなわち次のゼロクロスのタイミングでオフする。コントローラ部２０１はＴ_ＯＦＦを制御することで、定着ローラ４３３を所定温度に制御する。

Ｔ_ＯＦＦは入力電源周波数と投入する電力比Ｄ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）に対応した通電する位相角αから決定する。電力比Ｄ_ｉと位相角αは下記のような表にまとめられ、コントローラ部２０１内で変換される。

Ｔ_ＯＦＦの算出は商用電源の半波周期Ｔ_ＦＲＥＱを用いて、以下の式（１）で決定される。
Ｔ_ＯＦＦ＝Ｔ_ＦＲＥＱ×（１−Ｄ_ｉ）・・・（１）

投入する電力比Ｄ_ｉは、連続する複数の半波（４半波以上）、例えば８半波（ｎ＝８）で所望の電力比Ｄ_ＣＭＤとなるように決定される。投入する電力比Ｄ_ｉと所望の電力比Ｄ_ＣＭＤは一例として、下記のような表にまとめられる。

所望の電力比Ｄ_ＣＭＤの制御方法として、本実施例ではフィードバック系制御の一種であるＰＩ制御を用いて説明する。

Ｄ_ＣＭＤ＝Ｐ制御値＋Ｉ制御値・・・（２）
上記式（２）におけるＰ制御値は、差分制御であり、本実施例では以下の式（３）によって与えられる。

Ｐ制御値＝Ｋ_Ｐ×ΔＴ・・・（３）
Ｋ_Ｐは比例ゲインであり、温度安定性を考慮し、適切な値に設定されている。また、ΔＴは目標温度と検出温度の差分である。目標温度から現在の検出温度を引いて算出される。上記式（２）におけるＩ制御値は、積分制御であり、Ｐ制御における供給電力値にオフセットを付与する。本実施例では、コントローラ部２０１内に目標温度と検出温度の大小関係を積分するカウンタを保持している。電力算出周期毎に目標温度と検出温度の大小関係を判断し、正負各々の場合、温度差に応じて所定数カウンタをインクリメントまたはデクリメントする。結果、カウンタが６以上あるいは−６以下となると、Ｉ制御値をインクリメントまたはデクリメントし、カウンタをリセットする。

続いて、電力投入周期及び電力投入パターンが８半波なのに対して電力算出周期を１半波とする本実施例における電力投入パターンの変更手法について、図４を用いて説明する。

プリンタ動作中の定着ローラ４３３の検出温度及び目標温度から１半波毎に定着器に投入する電力（第１の電力）を算出する（Ｓ１０１）。算出したタイミングが電力投入パターン（第１の電力投入パターン）の何半波目に相当するかを判断し、８半波目に算出した電力であれば、パターン変更可否の判断を経ずに算出された電力の電力投入パターン（第２の電力投入パターン）に変更する（Ｓ１０２）。８半波目以外に算出した電力であれば、新たに算出された電力（第２の電力）の値と投入中の電力の値が一致するか判断する（Ｓ１０３）。算出された電力の値と投入中の電力の値が異なる場合は、電力投入パターンの変更可否判断を行う（Ｓ１０４）。投入済みの電力投入パターンを比較し、等しければ算出された電力の電力投入パターンに変更する（Ｓ１０５）。投入済みの電力投入パターンを比較し、等しくない場合は新たに算出された電力の電力投入パターンには変更せず、投入中の電力投入パターンを維持する。

図５は図４で説明した電力投入パターンの変更を行った場合の投入電力比を示した図である。図５を用いて、本実施例における効果について説明する。

算出された電力比６０％の電力投入パターンを投入している定着装置において、１半波毎に電力比を算出する。１〜３半波時は算出された電力比が６０％であり、電力投入パターンに変更はない。４半波目に目標温度が変更され、新たに算出された電力比が５２．５％となった場合、６０％と５２．５％における１半波目から４半波目までの投入済み（変更前）の電力投入パターンを比較し、等しければ５２．５％の５半波目からの電力投入パターンに変更する。

図９は図４で説明した電力投入パターンを変更しない従来の投入電力比を示した図である。図５の説明と重複する点は省略する。

４半波目に目標温度が変更されても、電力投入周期である８半波目が終了するまで電力投入パターンを変更しない。新たな電力を算出せず、電力投入パターンを変更しない為、目標温度が下がっているにも関わらず、定着温度は上昇を続ける。結果として、定着装置の温度リプルが懸念される。

上記したように本実施例の画像形成装置では、電力投入周期の途中であっても、新たに算出された電力比に基づいた電力投入パターンに変更することにより、目標温度の変更に対して追従性を上げることができ、定着装置のより安定した温度制御が可能となる。

図６を用いて、本発明第２の実施例について説明する。第１の実施例と重複する点は省略する。本実施例では、新たに算出された電力と投入中の電力との投入済みの電力投入パターンが異なる場合に、算出された電力の値と投入中の電力の値との間に設定された電力（第３の電力）の電力投入パターン（第３の電力投入パターン）に変更する例について示す。

１半波毎に定着器に投入する電力を算出し（Ｓ２０１）、電力投入パターンの何半波目に相当するかを判断する（Ｓ２０２）。８半波目以外に算出した電力であれば、新たに算出された電力の値と投入中の電力の値が一致するか判断する（Ｓ２０３）。算出された電力の値と投入中の電力の値が異なる場合は、電力投入パターンの変更可否判断を行う（Ｓ２０４）。投入済みの電力投入パターンを比較し、等しければ新たに算出された電力の電力投入パターンに変更する（Ｓ２０５）。投入済みの電力投入パターンを比較し、等しくない場合は、算出された電力の値を、算出された電力の値から投入中の電力の値に近づくように電力の値を大きく、もしくは小さくし（Ｓ２０６）、電力投入パターン変更可否の判断を行う。算出された電力の値から大きく、もしくは小さくしたときの電力と投入中の電力における投入済みの電力投入パターンを比較し、等しければ算出された電力から大きく、もしくは小さくした電力の電力投入パターンに変更する。

図７は図６で説明した電力投入パターンの変更を行った場合の投入電力比を示した図である。図７を用いて、本実施例における効果について説明する。

算出された電力比５２．５％の電力投入パターンを投入している定着装置において、１半波毎に電力比を算出する。１〜３半波時は算出された電力比が５２．５％であり、電力投入パターンに変更はない。４半波目に目標温度が変更され、新たに算出された電力比が４５％となった場合、５２．５％と４５％における１半波目から４半波目までの投入済みの電力投入パターンを比較し、等しければ４５％の５半波目からの電力投入パターンに変更する。本実施例では、５２．５％と４５％における１半波目から４半波目までの電力投入パターンが等しくない為、４５％の５半波目からの電力投入パターンには変更しない。４５％の電力比の電力投入パターンに変更しない為、新たに、投入中の電力比である５２．５％と算出された電力比である４５％の間に設定された電力比の電力投入パターンへの変更可否判断を行う。算出された電力比である４５％から投入中の電力比である５２．５％に近づくように電力比を大きくし、４７．５％における投入電力パターン変更の可否判断を行う。５２．５％と４７．５％における１半波目から４半波目までの投入済みの電力投入パターンを比較し、等しければ４７．５％の５半波目からの電力投入パターンに変更する。本実施例では、５２．５％と４７．５％における１半波目から４半波目までの電力投入パターンが等しくない為、４７．５％の５半波目からの電力投入パターンには変更しない。４７．５％の電力比の電力投入パターンに変更しない為、４７．５％から更に電力比を大きくし、５０％における投入電力パターン変更の可否判断を行う。５２．５％と５０％における１半波目から４半波目までの投入済みの電力投入パターンを比較し、等しければ５０％の５半波目からの電力投入パターンに変更する。本実施例では、５２．５％と５０％における１半波目から４半波目までの電力投入パターンは等しい為、５０％の５半波目からの電力投入パターンに変更する。

その結果、電力投入周期の途中であっても、電力投入パターンを変更することにより、目標温度の変更に対して追従性を上げることができ、定着装置のより安定した温度制御が可能となる。算出された電力比への電力投入パターンの変更ができない場合においても、変更可能な電力投入パターンに変更することにより、より安定した温度制御が可能となる。また、変更可能な電力投入パターンのうち、算出された電力に最も近い電力の電力投入パターンに変更することで、温度追従性を改善することができる。

本発明第３の実施例について説明する。第１、第２の実施例と重複する点は省略する。本実施例では、電力投入パターンを変更した後、再度電力投入パターンを変更する例について示す。

図８は電力投入パターンを変更した後に再度電力投入パターンの変更を行った場合の投入電力比を示した図である。図８を用いて、本実施例における効果について説明する。

算出された電力比６０％の電力投入パターンを投入している定着装置において、１半波毎に電力比を算出する。１〜３半波時は算出された電力比が６０％であり、電力投入パターンに変更はない。４半波目に目標温度が変更され、新たに算出された電力比が５５％となった場合、６０％と５５％における１半波目から４半波目までの投入済みの電力投入パターンを比較する。本実施例では、６０％と５５％における１半波目から４半波目までの投入済みの電力投入パターンが等しいので、５５％の５半波目からの電力投入パターンに変更する。６半波目に算出された電力比は５５％であり、電力投入パターンに変更はない。７半波目に新たに算出された電力比が５２．５％となった場合、５５％と５２．５％における１半波目から６半波目までの投入済みの電力投入パターンを比較し、等しければ５２．５％の７半波目からの電力投入パターンに変更する。

電力投入周期内で既に電力投入パターンを変更していても、新たに算出された電力比に基づいた電力投入パターンに再度変更することにより、短時間で電力の修正が可能となる。より短い周期での投入する電力の変更により、温度の追従性を上げ、定着装置のより安定した温度制御が可能となる。

２０１コントローラ部（電力算出手段に対応）
２０２低圧電源回路（電力投入手段に対応）
４０１カラーレーザプリンタ（画像形成装置に対応）
４３１定着器（定着手段に対応）
５３０サーミスタ（温度検知手段に対応）

Claims

担持体にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記担持体上のトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上のトナー画像を圧力と熱によって記録媒体上に定着させる定着手段と、
前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段の検知結果に基づき前記定着手段へ投入する電力を算出する電力算出手段と、
前記電力算出手段により算出された電力を前記定着手段に投入する電力投入手段と、を備え、
前記電力投入手段は、商用電源の連続する複数の半波の少なくとも４半波以上を１つの電力投入周期及び電力投入パターンとして電力を投入する画像形成装置において、
前記電力算出手段の電力算出周期を前記電力投入手段の電力投入周期よりも短く設定し、
前記電力算出手段により算出され、前記定着手段に投入中の第１の電力の値と、前記電力算出手段により新たに算出された第２の電力の値とを比較し、
前記投入中の第１の電力の値と前記新たに算出された第２の電力の値とが異なる場合には、
前記電力投入手段は、前記投入中の第１の電力の値に基づいた第１の電力投入パターンと前記新たに算出された第２の電力の値に基づいた第２の電力投入パターンを比較し、前記第１の電力投入パターンの投入済みの電力投入パターンとそれに対応する前記第２の電力投入パターンが等しければ、前記第１の電力投入パターンを投入中であっても、前記第２の電力投入パターンに変更することを特徴とする画像形成装置。
前記第１の電力投入パターンと前記第２の電力投入パターンは、
前記電力投入周期の前記変更前の電力投入パターンが等しいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
担持体にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記担持体上のトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上のトナー画像を圧力と熱によって記録媒体上に定着させる定着手段と、
前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段の検知結果に基づき前記定着手段へ投入する電力を算出する電力算出手段と、
前記電力算出手段により算出された電力を前記定着手段に投入する電力投入手段と、を備え、
前記電力投入手段は、商用電源の連続する複数の半波の少なくとも４半波以上を１つの電力投入周期及び電力投入パターンとして電力を投入する画像形成装置において、
前記電力算出手段の電力算出周期を前記電力投入手段の電力投入周期よりも短く設定し、
前記電力算出手段により算出され、前記定着手段に投入中の第１の電力の値と、前記電力算出手段により新たに算出された第２の電力の値とを比較し、
前記投入中の第１の電力の値と前記新たに算出された第２の電力の値とが異なる場合には、
前記電力投入手段は、前記投入中の第１の電力の値に基づいた第１の電力投入パターンと前記新たに算出された第２の電力の値に基づいた第２の電力投入パターンを比較し、前記第１の電力投入パターンの投入済みの電力投入パターンとそれに対応する前記第２の電力投入パターンが等しくない場合には、前記第１の電力投入パターンを投入中であっても、前記投入中の第１の電力の値と前記新たに算出された第２の電力の値との間の電力の値で、かつ、前記第１の電力投入パターンの前記投入済みの電力投入パターンが等しい第３の電力の値に基づいた第３の電力投入パターンに変更することを特徴とする画像形成装置。
前記第３の電力の値は、
前記新たに算出された第２の電力の値に最も近い電力の値とすることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。