JP5473416B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施例に係る電子写真プロセスを用いた画像形成装置(レーザプリンタ)の概略構成図である。本実施例では4ドラム方式のカラーレーザプリンタの例をあげる。
図2は、本実施例において、ヒータ109cへの通電駆動を制御するヒータ制御回路の構成を示すブロック図である。
201は、図1中の本体330が接続される交流電源(商用電源ともいう)を示している。この画像形成装置は、交流電源201からACフィルタ202、カレントトランス226、リレー241を介してヒータ109cの発熱体203、220へ電力を供給している。これによりヒータ109cを構成する発熱体203、220を発熱させる。この発熱体203への電力の供給は、トライアック204の通電、遮断により制御される。抵抗205、206は、このトライアック204のバイアス抵抗で、フォトトライアックカプラ207は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。このフォトトライアックカプラ207の発光ダイオードに通電することにより、トライアック204がオンされる。抵抗208は、フォトトライアックカプラ207に流れる電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ209によりフォトトライアックカプラ207への通電がオン/オフされる。このトランジスタ209は、抵抗210を介してエンジンコントローラ304から供給される信号(ON1)に従って動作する。
また、交流電源201は、ACフィルタ202を介してゼロクロス検出回路212に入力される。ゼロクロス検出回路212では、商用電源電圧の正負が切り替わるゼロクロスポイント、あるいは、このゼロクロスポイントを含むある閾値電圧以下になったことを検知し、エンジンコントローラ304に対してパルス信号として報知する。以下、このエンジンコントローラ304に送出される信号をゼロクロス(ZEROX)信号と呼ぶ。エンジンコントローラ304は、このZEROX信号のパルスのエッジを検知し、位相制御又は波数制御によりトライアック204又は213のオン/オフを制御している。
ACフィルタ202を介して入力される交流電源201からの電流は、カレントトランス226によって電圧変換され、電流検出回路228に入力される。この電流検出回路228では、電圧変換された電源電流波形を、実効値又はその2乗値に変換し、HCRRT信号としてエンジンコントローラ304に入力する。こうして入力されたHCRRT信号は、エンジンコントローラ304でA/D変換され、デジタル値で管理される。
温度検出素子であるサーミスタ109dは、発熱体203、220が形成されているヒータ109cの温度を検知するための、例えば、サーミスタ感温素子である。このサーミスタ109dは、ヒータ109c上に発熱体203、220に対して絶縁距離を確保できるように、絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置されている。このサーミスタ109dによって検出される温度は、抵抗222と、サーミスタ109dとの分圧として検出され、エンジンコントローラ304にTH信号として入力される。こうして入力されたTH信号は、エンジンコントローラ304でA/D変換され、デジタル値で管理される。
更に、発熱体203、220に電力を供給して制御する回路などが故障して発熱体203、220が熱暴走に至った場合、その過昇温を防止する一手段として、過昇温防止部223がヒータ109cに配されている。この過昇温防止部223は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチである。発熱体203、220が熱暴走になって過昇温防止部223が所定の温度以上になると、この過昇温防止部223が開放状態となって発熱体203及び220への通電が遮断される。
図3は、本実施例に係るセラミック面発ヒータであるヒータ109cの概略を説明する図である。401は、発熱体203、220が形成されている面を示しており、402は、401が示す面と相対する面を示している。
図4は本実施例に係る熱定着器327の概略構成を示す図である。
図5は本実施例を説明するための図である。図5(a)はウォーミングアップ開始から印刷動作までの期間におけるモータ等の2次負荷の動作タイミングを示す図である。また、図5(a)には、2次負荷を動作させるために低圧電源260(LVPS:Low Voltage Power Supply)に供給される交流電流(2次負荷電流)の変化も示す。図5(b)は、電源電流を上限値以下に制御するために制限される場合の、ヒータに供給される電力の電力比を示す図、図5(c)はヒータ温度の変化を示す図である。また、図6は本実施例を説明するための図で、制御のフローを示すフローチャートである。
以下に記録シートSの給紙タイミングの制御方法について説明する。
図7は本実施例を説明するための図である。図7(a)はウォーミングアップ開始から印刷動作までの期間におけるモータ等の2次負荷の動作タイミングと、2次負荷を動作させるために図2中の低圧電源260に供給される交流電流(2次負荷電流)の変化を示す図である。図7(b)は、電源電流を上限値以下に制御するために制限される場合の、ヒータに供給される電力の電力比を示す図、図7(c)はヒータ温度の変化を示す図である。また、図8は本実施例を説明するための図で、制御のフローを示すフローチャートである。
図9は本実施例を説明するための図である。図9(a)はウォーミングアップ開始から印刷動作までの期間におけるモータ等の2次負荷の動作タイミングと、2次負荷電流の変化を示す図である。図9(b)は、電源電流を上限値以下に制御するために制限される場合のヒータに供給される電力の電力比を示す図、図9(c)はヒータ温度の変化(実線)及びヒータ電流を制限されない場合のヒータ温度の変化(破線)を示す図である。また、図10は本実施例を説明するための図で、制御のフローを示すフローチャートである。
Tf_lim=T_print−ΔT_tp_lim
であるが、給紙モータ駆動後の電力比Dfに応じて計算され、ヒータ温度がTf_limに達するタイミングt62で記録シートSが給紙される。
ここでαは定数であり、ヒータ抵抗値、熱定着器327の構成等で決定される。
228 電流検出回路
304 エンジンコントローラ
327 熱定着器
Claims (1)
- 記録媒体を給紙する給紙モータと、
商用電源から供給される電力により発熱するヒータを有し、記録媒体に形成された未定着トナー画像を記録媒体に加熱定着する定着手段と、
前記ヒータ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温度に応じて前記商用電源から前記ヒータに供給する電力を制御する制御手段と、
前記商用電源から装置本体に入力する電流を検出する電流検出手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記電流検出手段による検出電流値が所定の電流値以下になるように、前記ヒータに供給する電力を制限し、
前記給紙モータの起動後、前記温度検出手段の検出温度が給紙温度に達した時点で記録媒体の給紙を開始する画像形成装置において、
前記ヒータへの電力供給を開始し前記ヒータの温度が所定の定着可能温度に達するまでのウォームアップ期間中に、前記ヒータへ供給する電力が、前記温度検出手段の検出温度に応じて設定された電力よりも低い、前記電流検出手段による検出電流値が所定の電流値以下になるように制限された電力となった場合、
前記制御手段は、
前記給紙モータの起動後における前記ヒータの温度上昇率を算出し、
前記給紙モータの起動後に前記ヒータに供給している電力のデューティ比と、前記給紙モータの起動後の前記ヒータの温度上昇率と、記録媒体が前記給紙モータから前記定着手段まで移動するのに要する所定時間と、に基づいて前記給紙モータの起動後に前記ヒータに供給している電力のデューティ比で電力供給した時の前記所定時間における前記ヒータの温度上昇値を算出し、
前記定着可能温度と、前記温度上昇値から前記給紙温度を算出し、
前記ヒータの温度が前記給紙温度に達した時点で記録媒体の給紙を開始することを特徴とする画像形成装置。
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