JPH10288935A - 画像形成装置およびその通電制御方法 - Google Patents
画像形成装置およびその通電制御方法Info
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- JPH10288935A JPH10288935A JP9095835A JP9583597A JPH10288935A JP H10288935 A JPH10288935 A JP H10288935A JP 9095835 A JP9095835 A JP 9095835A JP 9583597 A JP9583597 A JP 9583597A JP H10288935 A JPH10288935 A JP H10288935A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像形成装置およびその通電制御方法に関
し、省電力化を図ること。 【解決手段】 記録開始指令があったときの定着ローラ
の温度をサーミスタＴｈにより検知する。マイコンを含
む駆動制御回路２０３は、記録材が定着ローラ位置に搬
送される直前に定着ローラの温度が定温度に達するよう
に、検知した温度に基づいてヒータＨへの通電タイミン
グを制御する。
し、省電力化を図ること。 【解決手段】 記録開始指令があったときの定着ローラ
の温度をサーミスタＴｈにより検知する。マイコンを含
む駆動制御回路２０３は、記録材が定着ローラ位置に搬
送される直前に定着ローラの温度が定温度に達するよう
に、検知した温度に基づいてヒータＨへの通電タイミン
グを制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置および
その通電制御方法に関し、特に、トナー像を画像形成材
に定着させる定着ローラに熱エネルギを付与するための
通電制御を行う画像形成装置およびその通電制御方法に
関するものである。
その通電制御方法に関し、特に、トナー像を画像形成材
に定着させる定着ローラに熱エネルギを付与するための
通電制御を行う画像形成装置およびその通電制御方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気エネルギを熱エネルギに変換
するヒータと、ヒータに通電して熱エネルギの発生を制
御する発熱制御手段と、画像信号に基づく静電潜像をト
ナーで現像して形成された回転感光体上のトナー像を熱
エネルギにより溶融させて画像形成材に定着させる定着
ローラとを備えた画像形成装置が周知である。この様な
熱定着装置を有する従来の画像形成装置においては、記
録開始指令を受けると即座にヒータによる加熱を開始し
たり、又は所定時間後に加熱を開始している。あるい
は、画像形成前に定着装置の温度が所定温度になるまで
待機させておく制御を行っていた。
するヒータと、ヒータに通電して熱エネルギの発生を制
御する発熱制御手段と、画像信号に基づく静電潜像をト
ナーで現像して形成された回転感光体上のトナー像を熱
エネルギにより溶融させて画像形成材に定着させる定着
ローラとを備えた画像形成装置が周知である。この様な
熱定着装置を有する従来の画像形成装置においては、記
録開始指令を受けると即座にヒータによる加熱を開始し
たり、又は所定時間後に加熱を開始している。あるい
は、画像形成前に定着装置の温度が所定温度になるまで
待機させておく制御を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、記録開始と同
時にヒータへの通電を開始すると、例えば、前回の記録
の直後であって定着ローラの温度がまだ余り低下してい
ない場合、すぐに定着可能な温度（定着温度）に達する
にもかかわらず、定着温度になっても用紙が定着ローラ
までに到達しない。このため、用紙が定着ローラに到達
するまで定着温度を維持しておかなければならない。こ
れにより、無駄に電力を消費することになる。
時にヒータへの通電を開始すると、例えば、前回の記録
の直後であって定着ローラの温度がまだ余り低下してい
ない場合、すぐに定着可能な温度（定着温度）に達する
にもかかわらず、定着温度になっても用紙が定着ローラ
までに到達しない。このため、用紙が定着ローラに到達
するまで定着温度を維持しておかなければならない。こ
れにより、無駄に電力を消費することになる。
【０００４】一方、電源電圧が低い場合には、用紙が定
着ローラに達するタイミングであっても、定着ローラが
定着温度に達していないことがある。このため、記録開
始時の温度によってはヒータへの通電開始後、プリント
動作を実際に開始するまで待たなければならず、記録速
度が低下する場合もある。
着ローラに達するタイミングであっても、定着ローラが
定着温度に達していないことがある。このため、記録開
始時の温度によってはヒータへの通電開始後、プリント
動作を実際に開始するまで待たなければならず、記録速
度が低下する場合もある。
【０００５】そこで、本発明は上述の点に鑑みて成され
たもので、上記の課題を解決した画像形成装置およびそ
の通電制御方法を提供することを目的とする。
たもので、上記の課題を解決した画像形成装置およびそ
の通電制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明の装置では、電気エネルギ
を熱エネルギに変換する熱エネルギ発生手段と、該熱エ
ネルギ発生手段に通電して前記熱エネルギの発生を制御
する発熱制御手段と、記録材を搬送する搬送手段と、画
像信号に基づいて形成されたトナー像を前記熱エネルギ
により前記記録材に定着させる定着手段とを備えた画像
形成装置であって、前記発熱制御手段は、記録開始指令
があったときの前記定着手段の温度を検知する記録開始
温度検知手段と、前記記録材が前記定着手段位置に搬送
される直前に前記定着手段の温度が所定温度に達するよ
うに、前記検知した温度に基づいて前記熱エネルギ発生
手段への通電タイミングを制御する通電制御手段とを備
えることを特徴とする。
に、請求項１に記載の本発明の装置では、電気エネルギ
を熱エネルギに変換する熱エネルギ発生手段と、該熱エ
ネルギ発生手段に通電して前記熱エネルギの発生を制御
する発熱制御手段と、記録材を搬送する搬送手段と、画
像信号に基づいて形成されたトナー像を前記熱エネルギ
により前記記録材に定着させる定着手段とを備えた画像
形成装置であって、前記発熱制御手段は、記録開始指令
があったときの前記定着手段の温度を検知する記録開始
温度検知手段と、前記記録材が前記定着手段位置に搬送
される直前に前記定着手段の温度が所定温度に達するよ
うに、前記検知した温度に基づいて前記熱エネルギ発生
手段への通電タイミングを制御する通電制御手段とを備
えることを特徴とする。
【０００７】ここで、請求項２に記載の本発明の装置で
は、前記通電制御手段は、前記熱エネルギ発生手段によ
り前記定着手段を前記所定温度まで上昇させるための通
電時間を計算する計算手段と、前記記録開始指令があっ
てから前記記録材が前記定着手段位置に搬送されるまで
の時間と前記通電時間から、前記熱エネルギ発生手段へ
の通電開始タイミングを決定するタイミング決定手段と
を備えることもできる。
は、前記通電制御手段は、前記熱エネルギ発生手段によ
り前記定着手段を前記所定温度まで上昇させるための通
電時間を計算する計算手段と、前記記録開始指令があっ
てから前記記録材が前記定着手段位置に搬送されるまで
の時間と前記通電時間から、前記熱エネルギ発生手段へ
の通電開始タイミングを決定するタイミング決定手段と
を備えることもできる。
【０００８】ここで、請求項３に記載の本発明の装置で
は、前記発熱制御手段は、一定の電圧を前記熱エネルギ
発生手段に印加する電圧印加手段をさらに備えることも
できる。
は、前記発熱制御手段は、一定の電圧を前記熱エネルギ
発生手段に印加する電圧印加手段をさらに備えることも
できる。
【０００９】ここで、請求項４に記載の本発明の装置で
は、前記発熱制御手段は、電源電圧を検知する電圧検知
手段と、前記検知した電圧に応じて前記熱エネルギ発生
手段に単位時間当たりに印加する電力を制御する電力制
御手段とをさらに備えることもできる。
は、前記発熱制御手段は、電源電圧を検知する電圧検知
手段と、前記検知した電圧に応じて前記熱エネルギ発生
手段に単位時間当たりに印加する電力を制御する電力制
御手段とをさらに備えることもできる。
【００１０】ここで、請求項５に記載の本発明の装置で
は、前記熱エネルギ発生手段は、前記定着手段に付与す
る熱エネルギ分布特性の異なる複数が備えられており、
前記通電制御手段は、前記記録材の搬送方向とほぼ垂直
方向のサイズを検出する手段と、前記検出したサイズに
応じて前記複数の熱エネルギ発生手段のいずれに通電す
るかを選択する手段とをさらに備えることもできる。
は、前記熱エネルギ発生手段は、前記定着手段に付与す
る熱エネルギ分布特性の異なる複数が備えられており、
前記通電制御手段は、前記記録材の搬送方向とほぼ垂直
方向のサイズを検出する手段と、前記検出したサイズに
応じて前記複数の熱エネルギ発生手段のいずれに通電す
るかを選択する手段とをさらに備えることもできる。
【００１１】上記目的を達成するために、請求項６に記
載の本発明の方法では、画像信号に基づいてトナー像を
形成するとともに記録材を搬送し、電気エネルギを熱エ
ネルギに変換する熱エネルギ発生手段に通電して熱エネ
ルギの発生を制御し、前記熱エネルギにより前記トナー
像を前記記録材に定着させる画像形成装置の通電制御方
法であって、記録開始指令があったときの前記定着手段
の温度を検知し、前記記録材が前記定着手段位置に搬送
される直前に前記定着手段の温度が所定温度に達するよ
うに、前記検知した温度に基づいて前記熱エネルギ発生
手段への通電タイミングを制御することを特徴とする。
載の本発明の方法では、画像信号に基づいてトナー像を
形成するとともに記録材を搬送し、電気エネルギを熱エ
ネルギに変換する熱エネルギ発生手段に通電して熱エネ
ルギの発生を制御し、前記熱エネルギにより前記トナー
像を前記記録材に定着させる画像形成装置の通電制御方
法であって、記録開始指令があったときの前記定着手段
の温度を検知し、前記記録材が前記定着手段位置に搬送
される直前に前記定着手段の温度が所定温度に達するよ
うに、前記検知した温度に基づいて前記熱エネルギ発生
手段への通電タイミングを制御することを特徴とする。
【００１２】ここで、請求項７に記載の本発明の方法で
は、前記熱エネルギ発生手段により前記定着手段を前記
所定温度まで上昇させるための通電時間を計算し、前記
記録開始指令があってから前記記録材が前記定着手段位
置に搬送されるまでの時間と前記通電時間から、前記熱
エネルギ発生手段への通電開始タイミングを決定するこ
ともできる。
は、前記熱エネルギ発生手段により前記定着手段を前記
所定温度まで上昇させるための通電時間を計算し、前記
記録開始指令があってから前記記録材が前記定着手段位
置に搬送されるまでの時間と前記通電時間から、前記熱
エネルギ発生手段への通電開始タイミングを決定するこ
ともできる。
【００１３】ここで、請求項８に記載の本発明の方法で
は、一定の電圧を前記熱エネルギ発生手段に印加するこ
とで前記熱エネルギ発生手段に通電して前記熱エネルギ
の発生を制御することもできる。
は、一定の電圧を前記熱エネルギ発生手段に印加するこ
とで前記熱エネルギ発生手段に通電して前記熱エネルギ
の発生を制御することもできる。
【００１４】ここで、請求項９に記載の本発明の方法で
は、電源電圧を検知し、前記検知した電圧に応じて前記
熱エネルギ発生手段に単位時間当たりに印加する電力を
制御することで前記熱エネルギ発生手段に通電して前記
熱エネルギの発生を制御することもできる。
は、電源電圧を検知し、前記検知した電圧に応じて前記
熱エネルギ発生手段に単位時間当たりに印加する電力を
制御することで前記熱エネルギ発生手段に通電して前記
熱エネルギの発生を制御することもできる。
【００１５】ここで、請求項１０に記載の本発明の方法
では、前記記録材の搬送方向とほぼ垂直方向のサイズを
検出し、前記定着手段に付与する熱エネルギ分布特性が
異なるように備えられた複数の熱エネルギ発生手段のい
ずれに通電するかを前記検出したサイズに応じて選択し
て、前記選択した熱エネルギ発生手段への通電タイミン
グを制御することもできる。
では、前記記録材の搬送方向とほぼ垂直方向のサイズを
検出し、前記定着手段に付与する熱エネルギ分布特性が
異なるように備えられた複数の熱エネルギ発生手段のい
ずれに通電するかを前記検出したサイズに応じて選択し
て、前記選択した熱エネルギ発生手段への通電タイミン
グを制御することもできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を詳細に説明する。
の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】（第１の実施の形態）図１は本発明を適用
した画像形成装置の第１の実施の形態を示すブロック図
である。図１では省略したが、円筒状の定着ローラ、帯
電器、感光ドラム、トナー現像器、記録材の搬送装置、
および、プリンタエンジンやビデオコントローラ等が備
えられている。また、定着ローラ入り口部には周知の用
紙センサが設けられる。
した画像形成装置の第１の実施の形態を示すブロック図
である。図１では省略したが、円筒状の定着ローラ、帯
電器、感光ドラム、トナー現像器、記録材の搬送装置、
および、プリンタエンジンやビデオコントローラ等が備
えられている。また、定着ローラ入り口部には周知の用
紙センサが設けられる。
【００１８】図１において、２０１は商用交流電源を直
流に整流するダイオードブリッジ整流回路、２０２は定
着用のヒータＨに印加される電圧を検出するヒータ電圧
検出回路である。ヒータＨは例えばハロゲンヒータであ
り、定着ローラの内部にその軸方向に延在するよう配設
される（図示せず）。２０３はヒータＨの通電駆動制御
を行なう駆動制御回路であり、ＲＯＭ，ＲＡＭ内蔵のワ
ンチップマイクロコンピュータ、タイマ等を含んでい
る。スイッチングトランジスタＴｒ１は、一定のデュー
ティ比のＰＷＭ信号であるヒータイネーブル（ＨＥＮＢ
Ｌ）信号により通電駆動される。ダイオードブリッジ整
流回路２０１の出力端にヒータＨと直列接続されたスイ
ッチングトランジスタＴｒ２は、ヒューザードライブ
（ＦＳＲＤ）信号により通電駆動される。
流に整流するダイオードブリッジ整流回路、２０２は定
着用のヒータＨに印加される電圧を検出するヒータ電圧
検出回路である。ヒータＨは例えばハロゲンヒータであ
り、定着ローラの内部にその軸方向に延在するよう配設
される（図示せず）。２０３はヒータＨの通電駆動制御
を行なう駆動制御回路であり、ＲＯＭ，ＲＡＭ内蔵のワ
ンチップマイクロコンピュータ、タイマ等を含んでい
る。スイッチングトランジスタＴｒ１は、一定のデュー
ティ比のＰＷＭ信号であるヒータイネーブル（ＨＥＮＢ
Ｌ）信号により通電駆動される。ダイオードブリッジ整
流回路２０１の出力端にヒータＨと直列接続されたスイ
ッチングトランジスタＴｒ２は、ヒューザードライブ
（ＦＳＲＤ）信号により通電駆動される。
【００１９】スイッチングトランジスタＴｒ２がオンし
ていると、整流された電圧がチョークＬを介して定着ヒ
ータＨに印加される。印加される電圧は、入力される電
源電圧に依ることなく一定の電圧である。この印加され
る電圧をヒータ電圧検出回路２０２で検出し、ヒータモ
ニタ（ＨＭＯＮ）信号が出力される。駆動制御回路２０
３はＨＭＯＮ信号を読み取り、検出した電圧に応じてス
イッチングトランジスタＴｒ１のゲートに印加するＨＥ
ＮＢＬ信号のオンデューティを可変制御することによ
り、ヒータＨにかかる電圧を一定にすることができる。
Ｔｈはインピーダンスが負または正の既知の温度係数を
有するサーミスタであり、これにより、ヒータＨによっ
て加熱される定着ローラの温度を検知する。サーミスタ
Ｔｈは、定着ローラの近傍に配設される。
ていると、整流された電圧がチョークＬを介して定着ヒ
ータＨに印加される。印加される電圧は、入力される電
源電圧に依ることなく一定の電圧である。この印加され
る電圧をヒータ電圧検出回路２０２で検出し、ヒータモ
ニタ（ＨＭＯＮ）信号が出力される。駆動制御回路２０
３はＨＭＯＮ信号を読み取り、検出した電圧に応じてス
イッチングトランジスタＴｒ１のゲートに印加するＨＥ
ＮＢＬ信号のオンデューティを可変制御することによ
り、ヒータＨにかかる電圧を一定にすることができる。
Ｔｈはインピーダンスが負または正の既知の温度係数を
有するサーミスタであり、これにより、ヒータＨによっ
て加熱される定着ローラの温度を検知する。サーミスタ
Ｔｈは、定着ローラの近傍に配設される。
【００２０】図２は第１の実施の形態のヒータ通電制御
を示すフローチャートである。このフローチャートで示
される処理はタスク処理であり、図示しないプリント制
御タスク、プリント温調制御タスクとイベントフラグの
やり取りで制御の同期を取っている。
を示すフローチャートである。このフローチャートで示
される処理はタスク処理であり、図示しないプリント制
御タスク、プリント温調制御タスクとイベントフラグの
やり取りで制御の同期を取っている。
【００２１】図３はこの通電制御時の装置各部の信号を
サーミスタＴｈによる検知温度Ｔとともに示すタイミン
グ図である。図３において定着温度Ｔｔは定着ローラの
定着可能な温度、スタンバイ温度Ｔｂは、プリント指令
の有無にかかわらず装置の電源オン時に保持される定着
ローラの最低温度である。
サーミスタＴｈによる検知温度Ｔとともに示すタイミン
グ図である。図３において定着温度Ｔｔは定着ローラの
定着可能な温度、スタンバイ温度Ｔｂは、プリント指令
の有無にかかわらず装置の電源オン時に保持される定着
ローラの最低温度である。
【００２２】以下、図２および図３を参照して本実施の
形態について詳細に説明する。
形態について詳細に説明する。
【００２３】図２のステップＳ１では、ビデオコントロ
ーラからのプリント指令である／ＰＲＮＴ信号（図３
（Ａ））をプリンタエンジンが受け取ったときにセット
されるプリントフラグを調べることで、プリント指令が
あったかをプリンタエンジンが判断する。プリント指令
があるまでこの判断処理を繰り返し、プリント開始を待
つ。時刻ｔ1 でプリント指令があり／ＰＲＮＴ信号がロ
ーレベルとなると、ステップＳ２ではヒータ通電を開始
してから定着温度Ｔｔに達するまでの加熱通電時間ｔｘ
を、次式により計算する。
ーラからのプリント指令である／ＰＲＮＴ信号（図３
（Ａ））をプリンタエンジンが受け取ったときにセット
されるプリントフラグを調べることで、プリント指令が
あったかをプリンタエンジンが判断する。プリント指令
があるまでこの判断処理を繰り返し、プリント開始を待
つ。時刻ｔ1 でプリント指令があり／ＰＲＮＴ信号がロ
ーレベルとなると、ステップＳ２ではヒータ通電を開始
してから定着温度Ｔｔに達するまでの加熱通電時間ｔｘ
を、次式により計算する。
【００２４】
【数１】 ｔｘ＝（Ｔｔ−Ｔｃ＋Ｒｄ×ｔｙ）／（Ｒｕ＋Ｒｄ） ここで、Ｔｃはプリント開始時の定着ローラの温度であ
り、サーミスタＴｈにより検知される。Ｒｕはヒータオ
ン時の温度上昇率、Ｒｄはヒータオフ時の温度下降率で
あり、ｔｙはプリント指令されて搬送装置により用紙の
搬送を開始してから定着ローラ位置に到達するまでの時
間であり、それぞれは一定の既知の値である。
り、サーミスタＴｈにより検知される。Ｒｕはヒータオ
ン時の温度上昇率、Ｒｄはヒータオフ時の温度下降率で
あり、ｔｙはプリント指令されて搬送装置により用紙の
搬送を開始してから定着ローラ位置に到達するまでの時
間であり、それぞれは一定の既知の値である。
【００２５】続くステップＳ３では時刻ｔ1 においてタ
イマスタートさせ、ステップＳ４ではプリント動作を開
始させるため、図示しないプリント制御タスクに起動フ
ラグをセットする。ステップＳ５では、タイマ値によっ
て通電開始タイミングかを調べる。通電開始タイミング
は、タイマ値＝ｔｙ−ｔｘを調べることにより決定さ
れ、プリント指令があった時点から（ｔｙ−ｔｘ）経過
してＴｓまで温度低下した時刻ｔ2 において、ＦＳＲＤ
信号（図３（Ｄ））がハイレベルとなってヒータ通電を
開始する。
イマスタートさせ、ステップＳ４ではプリント動作を開
始させるため、図示しないプリント制御タスクに起動フ
ラグをセットする。ステップＳ５では、タイマ値によっ
て通電開始タイミングかを調べる。通電開始タイミング
は、タイマ値＝ｔｙ−ｔｘを調べることにより決定さ
れ、プリント指令があった時点から（ｔｙ−ｔｘ）経過
してＴｓまで温度低下した時刻ｔ2 において、ＦＳＲＤ
信号（図３（Ｄ））がハイレベルとなってヒータ通電を
開始する。
【００２６】通電中に、プリント開始のための同期信号
／ＶＳＹＮＣ（図３（Ｂ））がビデオコントローラから
プリンタエンジンに送られた後、／ＰＲＮＴ信号がハイ
レベルに復帰する。
／ＶＳＹＮＣ（図３（Ｂ））がビデオコントローラから
プリンタエンジンに送られた後、／ＰＲＮＴ信号がハイ
レベルに復帰する。
【００２７】ステップＳ６では、定着ローラの温度が定
着温度Ｔｔに達するまで待機する。時刻ｔ3 において定
着温度Ｔｔに達するとステップＳ７では、プリント温調
制御タスクに起動フラグをセットすることで、以後は定
着ローラの温度をほぼ定着温度Ｔｔに維持するプリント
温調を行なう。ここでは、ヒータＨの発する熱量が一定
になるように前述したとおりにＨＥＮＢＬ信号がパルス
幅変調される。なお、時刻ｔ2 （通電開始）から計算に
より求めた時間ｔｘ経過した時刻ｔ3 の直後に、定着ロ
ーラ位置に用紙が到達して用紙センサの検知信号ＰＳＥ
ＮＳ（図３（Ｃ））により検知される。続くステップＳ
８では、プリント制御タスクからの動作フラグをチェッ
クし、プリント動作がすペて終了しているかをチェック
し、終了していれば本タスクを終了する。
着温度Ｔｔに達するまで待機する。時刻ｔ3 において定
着温度Ｔｔに達するとステップＳ７では、プリント温調
制御タスクに起動フラグをセットすることで、以後は定
着ローラの温度をほぼ定着温度Ｔｔに維持するプリント
温調を行なう。ここでは、ヒータＨの発する熱量が一定
になるように前述したとおりにＨＥＮＢＬ信号がパルス
幅変調される。なお、時刻ｔ2 （通電開始）から計算に
より求めた時間ｔｘ経過した時刻ｔ3 の直後に、定着ロ
ーラ位置に用紙が到達して用紙センサの検知信号ＰＳＥ
ＮＳ（図３（Ｃ））により検知される。続くステップＳ
８では、プリント制御タスクからの動作フラグをチェッ
クし、プリント動作がすペて終了しているかをチェック
し、終了していれば本タスクを終了する。
【００２８】このように本実施の形態によれば、プリン
トフラグによりプリント動作開始を検出し、サーミスタ
によりプリント動作開始時の定着ローラの温度を検出
し、プリント動作開始から定着ローラ位置に用紙が到達
するまでの時間と検出した温度に応じてヒータへの通電
開始タイミングを最適に制御することができる。このた
め、用紙が定着ローラに到達するまで長時間にわたって
不要に定着温度を維持しておくことがないので、無駄な
電力消費を無くして省電力化することができる。また、
プリント開始時の温度を基に通電開始タイミングを制御
するので、プリント速度が低下することもない。
トフラグによりプリント動作開始を検出し、サーミスタ
によりプリント動作開始時の定着ローラの温度を検出
し、プリント動作開始から定着ローラ位置に用紙が到達
するまでの時間と検出した温度に応じてヒータへの通電
開始タイミングを最適に制御することができる。このた
め、用紙が定着ローラに到達するまで長時間にわたって
不要に定着温度を維持しておくことがないので、無駄な
電力消費を無くして省電力化することができる。また、
プリント開始時の温度を基に通電開始タイミングを制御
するので、プリント速度が低下することもない。
【００２９】（第２の実施の形態）図４は本発明を適用
した画像形成装置の第１の実施の形態を示すブロック図
である。図４では省略したが、第１の実施の形態と同様
の図示しない他の構成要素をさらに備えている。また、
搬送方向とほぼ垂直方向の記録用紙のサイズを検出する
周知の記録用紙サイズセンサ（図示せず）と、定着ロー
ラに付与する熱エネルギ分布が定着ローラの軸方向、す
なわち搬送方向とほぼ垂直方向に異なるように配設され
た２個のハロゲンヒータＨａ，Ｈｂを備えている。
した画像形成装置の第１の実施の形態を示すブロック図
である。図４では省略したが、第１の実施の形態と同様
の図示しない他の構成要素をさらに備えている。また、
搬送方向とほぼ垂直方向の記録用紙のサイズを検出する
周知の記録用紙サイズセンサ（図示せず）と、定着ロー
ラに付与する熱エネルギ分布が定着ローラの軸方向、す
なわち搬送方向とほぼ垂直方向に異なるように配設され
た２個のハロゲンヒータＨａ，Ｈｂを備えている。
【００３０】第１の実施の形態では定電圧出力回路を使
用してヒータを通電駆動する構成であったが、本実施の
形態の回路では、電源電圧を検知し、検知した電圧に応
じてヒータに単位時間当たりに印加する電力を制御する
ように構成した。
用してヒータを通電駆動する構成であったが、本実施の
形態の回路では、電源電圧を検知し、検知した電圧に応
じてヒータに単位時間当たりに印加する電力を制御する
ように構成した。
【００３１】図４において、４０２は入力電圧検出回路
であり、これによりダイオードブリッジ整流回路２０１
によって商用交流電源を整流した直流電圧値を検出し、
ボルテージモニタ（ＶＭＯＮ）信号を出力する。
であり、これによりダイオードブリッジ整流回路２０１
によって商用交流電源を整流した直流電圧値を検出し、
ボルテージモニタ（ＶＭＯＮ）信号を出力する。
【００３２】駆動制御回路２０３は、このＶＭＯＮ信号
に応じてヒータＨａ，Ｈｂに印加する単位時間当たりの
電力を一定にするよう、ヒータ駆動回路４０４に対しそ
れぞれのヒューザードライブ（ＦＳＲＤＡ，ＦＳＲＤ
Ｂ）信号のオン時間、すなわちオンデューティを変更す
る制御を行なう。
に応じてヒータＨａ，Ｈｂに印加する単位時間当たりの
電力を一定にするよう、ヒータ駆動回路４０４に対しそ
れぞれのヒューザードライブ（ＦＳＲＤＡ，ＦＳＲＤ
Ｂ）信号のオン時間、すなわちオンデューティを変更す
る制御を行なう。
【００３３】ここで、両ヒータＨａ，Ｈｂは配光分布が
異なっており、例えば、ＦＳＲＤＡ信号で制御されるヒ
ータＨａは定着ローラの両端に配光分布（すなわち、定
着ローラに付与する熱エネルギ分布）のピークを持ち、
ＦＳＲＤＢ信号で制御されるヒータＨｂは定着ローラの
中央に配光分布のピークを持っている。また、ヒータの
定格電圧１００Ｖに対し、１１５Ｖが電源電圧として印
加されているものとして説明する。
異なっており、例えば、ＦＳＲＤＡ信号で制御されるヒ
ータＨａは定着ローラの両端に配光分布（すなわち、定
着ローラに付与する熱エネルギ分布）のピークを持ち、
ＦＳＲＤＢ信号で制御されるヒータＨｂは定着ローラの
中央に配光分布のピークを持っている。また、ヒータの
定格電圧１００Ｖに対し、１１５Ｖが電源電圧として印
加されているものとして説明する。
【００３４】図５は本実施の形態のヒータ通電制御時の
装置各部の信号をサーミスタＴｈによる検知温度Ｔとと
もに示すタイミング図である。なお、図４および図５に
おいて、図２および図３中のものと同一構成要素には同
一符号を付してある。
装置各部の信号をサーミスタＴｈによる検知温度Ｔとと
もに示すタイミング図である。なお、図４および図５に
おいて、図２および図３中のものと同一構成要素には同
一符号を付してある。
【００３５】入力電圧検知回路４０２はＶＭＯＮ信号に
より定格電圧１００Ｖより高い１１５Ｖを検出し、駆動
制御回路２０３は、定格１００Ｖをオンデューティ１０
０パーセントで印加したときとヒータの単位時間当たり
の消費電力が同じになるように、ＦＳＲＤＡ，ＦＳＲＤ
Ｂ信号によってヒータ通電時間を制御して、単位時間当
たりの通電駆動時間を少なくする。ハロゲンヒータの発
する熱エネルギは印加電圧の１．５４乗に比例するの
で、この通電時間の割合を、一般的には（定格電圧／検
出電圧）1.54に制御する。上記の例では、定格１００Ｖ
入力時に対して（１００／１１５）1.54に制御すれば良
い。
より定格電圧１００Ｖより高い１１５Ｖを検出し、駆動
制御回路２０３は、定格１００Ｖをオンデューティ１０
０パーセントで印加したときとヒータの単位時間当たり
の消費電力が同じになるように、ＦＳＲＤＡ，ＦＳＲＤ
Ｂ信号によってヒータ通電時間を制御して、単位時間当
たりの通電駆動時間を少なくする。ハロゲンヒータの発
する熱エネルギは印加電圧の１．５４乗に比例するの
で、この通電時間の割合を、一般的には（定格電圧／検
出電圧）1.54に制御する。上記の例では、定格１００Ｖ
入力時に対して（１００／１１５）1.54に制御すれば良
い。
【００３６】従って、定格１００Ｖに対してはオンデュ
ーティ１００パーセントで通電して使用していたヒータ
が、例えば１秒間中８１０ｍｓｅｃだけオン（オンデュ
ーティ比８１パーセント）するように、図５の時刻ｔ2
以降のＦＳＲＤＡ，ＦＳＲＤＢ信号のオンデューティを
制御する（図５（Ｄ），（Ｅ）参照）。このデューティ
比は、もろもろのばらつきに対するマージンを含んだ値
である。
ーティ１００パーセントで通電して使用していたヒータ
が、例えば１秒間中８１０ｍｓｅｃだけオン（オンデュ
ーティ比８１パーセント）するように、図５の時刻ｔ2
以降のＦＳＲＤＡ，ＦＳＲＤＢ信号のオンデューティを
制御する（図５（Ｄ），（Ｅ）参照）。このデューティ
比は、もろもろのばらつきに対するマージンを含んだ値
である。
【００３７】なおここでは、Ａ４横方向サイズ分の長さ
の定着ローラに対してＡ４サイズの記録用紙を縦方向に
搬送させてプリントしたとする。この場合、記録用紙の
搬送方向とほぼ垂直方向のサイズを前述のセンサで検出
すると、定着ローラ温度が定着温度Ｔｔに達した時刻ｔ
3 以降のプリント温調は、ヒータＨｂのみを選択的に使
用して行う。ヒータＨｂにより定着ローラの中央に熱エ
ネルギが多く付与され、端部には余り付与されないの
で、プリント温調においても無駄な電力消費を防ぐこと
ができる。この時も、通電時間は、例えば１秒間に対し
８１０ｍｓｅｃ（オンデューティ比８１パーセント）で
ある。
の定着ローラに対してＡ４サイズの記録用紙を縦方向に
搬送させてプリントしたとする。この場合、記録用紙の
搬送方向とほぼ垂直方向のサイズを前述のセンサで検出
すると、定着ローラ温度が定着温度Ｔｔに達した時刻ｔ
3 以降のプリント温調は、ヒータＨｂのみを選択的に使
用して行う。ヒータＨｂにより定着ローラの中央に熱エ
ネルギが多く付与され、端部には余り付与されないの
で、プリント温調においても無駄な電力消費を防ぐこと
ができる。この時も、通電時間は、例えば１秒間に対し
８１０ｍｓｅｃ（オンデューティ比８１パーセント）で
ある。
【００３８】このように本実施の形態によれば、第１の
実施の形態のように一定電圧でヒータに通電するのでは
なく、検出した電源電圧に応じてヒータに印加する単位
時間当たりの電力が一定になるようデューティ比を変え
て発熱量を制御すれば、複数のヒータを設けた装置に対
しても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。
実施の形態のように一定電圧でヒータに通電するのでは
なく、検出した電源電圧に応じてヒータに印加する単位
時間当たりの電力が一定になるようデューティ比を変え
て発熱量を制御すれば、複数のヒータを設けた装置に対
しても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上、本発明によれば、記録開始指令が
あったときの定着手段の温度を検知して、記録材が定着
手段位置に搬送される直前に定着手段の温度が一定温度
に達するように、検知した温度に基づいて熱エネルギ発
生手段への通電タイミングを制御するため、記録材が定
着手段に達するまでの無駄な温調を行わなくて済むの
で、熱エネルギ発生手段の無駄な電力消費を防ぐことが
できる効果がある。
あったときの定着手段の温度を検知して、記録材が定着
手段位置に搬送される直前に定着手段の温度が一定温度
に達するように、検知した温度に基づいて熱エネルギ発
生手段への通電タイミングを制御するため、記録材が定
着手段に達するまでの無駄な温調を行わなくて済むの
で、熱エネルギ発生手段の無駄な電力消費を防ぐことが
できる効果がある。
【図１】本発明を適用した画像形成装置の第１の実施の
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態のヒータ通電制御を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】第１の実施の形態のヒータ通電制御時の装置各
部の信号をサーミスタＴｈによる検知温度Ｔとともに示
すタイミング図である。
部の信号をサーミスタＴｈによる検知温度Ｔとともに示
すタイミング図である。
【図４】本発明を適用した画像形成装置の第２の実施の
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態のヒータ通電制御時の装置各
部の信号をサーミスタＴｈによる検知温度Ｔとともに示
すタイミング図である。
部の信号をサーミスタＴｈによる検知温度Ｔとともに示
すタイミング図である。
２０１ ブリッジ整流回路 ２０２ ヒータ電圧検出回路 ２０３ 駆動制御回路 ４０２ 入力電圧検出回路 ４０４ ヒータ駆動回路 Ｈ，Ｈａ，Ｈｂ ヒータ Ｔｈ サーミスタ Ｔｒ１，Ｔｒ２ スイッチングトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 君塚 純一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 橋本 典夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 弓納持 貴康 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 酒井 宏明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小原 泰成 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 電気エネルギを熱エネルギに変換する熱
エネルギ発生手段と、該熱エネルギ発生手段に通電して
前記熱エネルギの発生を制御する発熱制御手段と、記録
材を搬送する搬送手段と、画像信号に基づいて形成され
たトナー像を前記熱エネルギにより前記記録材に定着さ
せる定着手段とを備えた画像形成装置であって、 前記発熱制御手段は、 記録開始指令があったときの前記定着手段の温度を検知
する記録開始温度検知手段と、 前記記録材が前記定着手段位置に搬送される直前に前記
定着手段の温度が所定温度に達するように、前記検知し
た温度に基づいて前記熱エネルギ発生手段への通電タイ
ミングを制御する通電制御手段とを備えることを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項２】 前記通電制御手段は、 前記熱エネルギ発生手段により前記定着手段を前記所定
温度まで上昇させるための通電時間を計算する計算手段
と、 前記記録開始指令があってから前記記録材が前記定着手
段位置に搬送されるまでの時間と前記通電時間から、前
記熱エネルギ発生手段への通電開始タイミングを決定す
るタイミング決定手段とを備えることを特徴とする請求
項１に記載の画像形成装置。 - 【請求項３】 前記発熱制御手段は、一定の電圧を前記
熱エネルギ発生手段に印加する電圧印加手段をさらに備
えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。 - 【請求項４】 前記発熱制御手段は、 電源電圧を検知する電圧検知手段と、 前記検知した電圧に応じて前記熱エネルギ発生手段に単
位時間当たりに印加する電力を制御する電力制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の画像
形成装置。 - 【請求項５】 前記熱エネルギ発生手段は、前記定着手
段に付与する熱エネルギ分布特性の異なる複数が備えら
れており、 前記通電制御手段は、前記記録材の搬送方向とほぼ垂直
方向のサイズを検出する手段と、前記検出したサイズに
応じて前記複数の熱エネルギ発生手段のいずれに通電す
るかを選択する手段とをさらに備えることを特徴とする
請求項４に記載の画像形成装置。 - 【請求項６】 画像信号に基づいてトナー像を形成する
とともに記録材を搬送し、電気エネルギを熱エネルギに
変換する熱エネルギ発生手段に通電して熱エネルギの発
生を制御し、前記熱エネルギにより前記トナー像を前記
記録材に定着させる画像形成装置の通電制御方法であっ
て、 記録開始指令があったときの前記定着手段の温度を検知
し、 前記記録材が前記定着手段位置に搬送される直前に前記
定着手段の温度が所定温度に達するように、前記検知し
た温度に基づいて前記熱エネルギ発生手段への通電タイ
ミングを制御することを特徴とする画像形成装置の通電
制御方法。 - 【請求項７】 前記熱エネルギ発生手段により前記定着
手段を前記所定温度まで上昇させるための通電時間を計
算し、 前記記録開始指令があってから前記記録材が前記定着手
段位置に搬送されるまでの時間と前記通電時間から、前
記熱エネルギ発生手段への通電開始タイミングを決定す
ることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置の通
電制御方法。 - 【請求項８】 一定の電圧を前記熱エネルギ発生手段に
印加することで前記熱エネルギ発生手段に通電して前記
熱エネルギの発生を制御することを特徴とする請求項７
に記載の画像形成装置の通電制御方法。 - 【請求項９】 電源電圧を検知し、前記検知した電圧に
応じて前記熱エネルギ発生手段に単位時間当たりに印加
する電力を制御することで前記熱エネルギ発生手段に通
電して前記熱エネルギの発生を制御することを特徴とす
る請求項７に記載の画像形成装置の通電制御方法。 - 【請求項１０】 前記記録材の搬送方向とほぼ垂直方向
のサイズを検出し、前記定着手段に付与する熱エネルギ
分布特性が異なるように備えられた複数の熱エネルギ発
生手段のいずれに通電するかを前記検出したサイズに応
じて選択して、前記選択した熱エネルギ発生手段への通
電タイミングを制御することを特徴とする請求項９に記
載の画像形成装置の通電制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09583597A JP3847892B2 (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 画像形成装置およびその通電制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09583597A JP3847892B2 (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 画像形成装置およびその通電制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288935A true JPH10288935A (ja) | 1998-10-27 |
| JP3847892B2 JP3847892B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=14148452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09583597A Expired - Fee Related JP3847892B2 (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 画像形成装置およびその通電制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3847892B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6701102B2 (en) * | 2000-12-01 | 2004-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling the temperature in a fixing device of an image forming apparatus |
| US7088934B2 (en) | 2003-07-10 | 2006-08-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing system and temperature control method thereof for use in an image forming apparatus |
| JP2009186601A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Ricoh Co Ltd | 定着装置制御装置および画像形成装置 |
| JP2011221082A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Canon Inc | 画像形成装置及び定着装置の制御方法 |
| JP2012128107A (ja) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置及び定着制御方法 |
| JP2016012454A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 株式会社リコー | ヒータ制御装置、加熱装置、制御方法およびプログラム |
-
1997
- 1997-04-14 JP JP09583597A patent/JP3847892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6701102B2 (en) * | 2000-12-01 | 2004-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling the temperature in a fixing device of an image forming apparatus |
| US7088934B2 (en) | 2003-07-10 | 2006-08-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing system and temperature control method thereof for use in an image forming apparatus |
| JP2009186601A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Ricoh Co Ltd | 定着装置制御装置および画像形成装置 |
| JP2011221082A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Canon Inc | 画像形成装置及び定着装置の制御方法 |
| JP2012128107A (ja) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置及び定着制御方法 |
| JP2016012454A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 株式会社リコー | ヒータ制御装置、加熱装置、制御方法およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3847892B2 (ja) | 2006-11-22 |
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