JP6101975B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1において、画像形成装置1は、例えば、複写機、プリンタまたはファクシミリ、もしくは、これらの機能を備えた複合機であって、シート状の印刷媒体M(例えば用紙)に画像を印刷する。そのために、画像形成装置1は、大略的に、給紙部2と、レジストローラ対3と、画像形成部4と、定着器5と、制御部6と、電源部7と、を備える。
次に、本実施形態の要部、つまり、定着器5、制御部6および電源部7について説明する。図2に示すように、定着器5は、互いに当接してニップを形成する加熱ローラ51および加圧ローラ52であって、前後方向に延在する加熱ローラ51および加圧ローラ52を備える。
制御部6は、画像形成装置1の動作モードがウォームアップ時およびスタンバイ時のいずれか一方になると、図3の定着温度制御の処理を行う。図3において、制御部6は、まず、温度検出部55から、加熱ローラ51の温度を受け取り、受け取った温度が予め定められた第一基準温度以下か否かを判断する(S01,S02)。第一基準温度は、ウォームアップ中またはスタンバイ中に加熱ローラの目標温度範囲の下限値であって、適宜適切に定められる。
その後、制御部6は、S07で記録した点灯開始時刻からの消灯時刻までの点灯時間を、第一輻射ヒータ53の累積点灯時間Tsをカウントするために不揮発性メモリ等に設けられた第三カウンタの現在の値に加算する(S09)。
次に、制御部6は、S05と同様に、第二カウンタを1だけインクリメントし、第二輻射ヒータ54の点灯開始時刻を記録する(S011)。
その後、制御部6は、フラグFをクリアし(換言すると、フラグFを0に設定し)(S012)、S01を再度行う。
また、S013でNoと判断すると、制御部6は、S01を再度行う。
第三欄に記載の定着温度制御によれば、後述のフラグFが1の場合には、第二輻射ヒータ54の点灯に先立ち、第一輻射ヒータ53の点灯により予熱される。かかる予熱により、第二輻射ヒータ54におけるタングステンの抵抗値が上昇し、その後に、電源部7の出力電圧が印加される。それゆえ、第二輻射ヒータ54には、予熱無しの場合と比較して、小さな突入電流しか流れない。その結果、第二輻射ヒータ54のダメージを抑え、第二輻射ヒータ54の寿命の到来を遅らせることが可能となる。
制御部6は、画像形成装置1のメインフロー(図示せず)で定義されたタイミング毎で、図4の処理を行う。図4において、制御部6は、内部の不揮発性メモリから、第一輻射ヒータ53の点灯回数Nsと、第二輻射ヒータ54の累積点灯時間Tlおよび点灯回数Nlとを読み出す(S11)。
A=α/(Nl−Ns) …(1)
以上のS15,S18,S110の後、制御部6は、図4の処理を終了する。
制御部6は、画像形成装置1の動作モードが印刷になると、図5Aおよび図5Bの処理を行う。ここで、印刷時の定着温度制御自体は、周知のものでよいため、その説明を簡素するが、累積点灯時間Ts,Tlおよび点灯回数Ns,Nlに関する処理を中心に説明する。
S23でYesと判断すると、制御部6は、第二輻射ヒータ54を点灯させる(S24)。その後、制御部6は、第二カウンタを1だけインクリメントし、第二輻射ヒータ54の点灯開始時刻を記録する(S25,S26)。その後、制御部6は、S21を再度行う。
S27でYesと判断すると、制御部6は、第二輻射ヒータ54を消灯させる(S28)。その後、制御部6は、S24で記録した点灯開始時刻からの消灯時刻までの点灯時間を、第四カウンタの現在値に加算する(S29)。
S29の後、または、S27でNoと判断すると、制御部6は、S21を再度行う。
S210でYesと判断すると、制御部6は、第一輻射ヒータ53を点灯させる(S211)。その後、制御部6は、第一カウンタを1だけインクリメントし、第一輻射ヒータ53の点灯開始時刻を記録する(S212,S213)。その後、制御部6は、S21を再度行う。
S214でYesと判断すると、制御部6は、第一輻射ヒータ53を消灯させる(S215)。その後、制御部6は、S213で記録した点灯開始時刻からの消灯時刻までの点灯時間を、第四カウンタの現在値に加算する(S216)。
本画像形成装置1によれば、加熱幅が相異なるヒータ53,54の寿命到達までの時間差を低減可能にすることができる。以下、かかる効果について詳説する。それに先立ち、本実施形態における寿命到達の判断指標として、累積ダメージという考え方を導入する。累積ダメージは、基本的には、累積点灯時間×点灯回数と定義する。しかし、累積ダメージは、輻射ヒータ53,54の点灯時の突入電流の大きさにも影響されるため、かかる影響を考慮する必要がある。具体的には、本実施形態のように、予熱制御の有る場合と、無い場合では、突入電流の大きさが変わるので、累積ダメージを、次式(2)のように詳細に定義した。
累積ダメージ=累積点灯時間×(予熱無しの点灯回数×突入電流係数+予熱有りの点灯回数) …(2)
ここで、突入電流係数は、単に、予熱無し時の突入電流の影響を示す値であるため、様々な定義の仕方がある。突入電流係数は、画像形成装置1の実機を動作させて求めた値であって、例えば、輻射ヒータ53,54に固有の値(1.1〜1.5)ある。突入電流係数は、他にも例えば、印加電圧が同一という条件下で、予熱無し時の突入電流値(最大振幅値)と、予熱有り時の突入電流値(最大振幅値)との比とすることもできる。
区間Sの後、第二輻射ヒータ54は、区間Qと同様に、A回点灯する毎に一度は予熱されるため、第一輻射ヒータ53へのダメージは、その点灯頻度が高くなるため、区間Sの場合よりも累積し易くなる(総印刷枚数がSd以上Se未満の区間Tを参照)。
まず、第二輻射ヒータ54を予熱することで、電源ラインL2上の第二駆動部82への突入電流も低減させることができる。その結果、突入電流による第二駆動部82の温度上昇を抑制できるため、第二駆動部82の延命効果を期待することができる。
第五欄において、係数αは、累積点灯時間Tlが大きい程小さな値となるよう設定されると説明した。しかし、これに限らず、係数αは、第二輻射ヒータ54の点灯周期が短い程、小さな値となるように設定されても良い。これにより、例えば、加熱ローラ51の目標温度の上限値と下限値の差が小さい等、第二輻射ヒータ54に突入電流が流れる頻度が高くなる場合に、第二輻射ヒータ54の予熱の実行頻度を多くすることが可能となる。
5 定着器
51 加熱ローラ
53,54 第一輻射ヒータ,第二輻射ヒータ
6 制御部
7 電源部
81,82 第一駆動部,第二駆動部
M 印刷媒体
n 閾値
α 係数
Tl 累積点灯時間
Claims (9)
- 印刷媒体を加熱可能な第一輻射ヒータおよび第二輻射ヒータを、少なくとも含む定着器と、
前記第一輻射ヒータおよび前記第二輻射ヒータへの電力供給を行う電源部と、
前記第一輻射ヒータおよび前記第二輻射ヒータのいずれかを選択し、前記定着器の温度が目標値となるように、選択した輻射ヒータの点灯および消灯を制御する制御部と、を備え、
前記印刷媒体の加熱幅に関しては、前記第二輻射ヒータが前記第一輻射ヒータよりも広く、
前記制御部は、所定の動作モードに先立ち、前記第一輻射ヒータおよび前記第二輻射ヒータの点灯回数に基づき前記第二輻射ヒータへの予熱の要否を判断し、予熱要と判断した場合、前記第一輻射ヒータを点灯させた後に、前記第二輻射ヒータの点灯および消灯を制御する、画像形成装置。 - 前記制御部は、前記第一輻射ヒータおよび前記第二輻射ヒータの点灯回数の差が予め定められた閾値以上の場合に、前記第二輻射ヒータへの予熱が要と判断する、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記所定の動作モードは、前記画像形成装置のウォームアップおよびスタンバイのいずれかである、請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記閾値は、前記第二輻射ヒータの累積点灯時間が大きい程、小さな値に設定される、請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、予め定められた実行頻度毎に、前記第二輻射ヒータの予熱のために前記第一輻射ヒータを点灯する、請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
- αを所定の係数、Ns ,Nl を前記第一輻射ヒータおよび前記第二輻射ヒータの点灯回数とする時、前記実行頻度はα/(Nl −Ns )で求められる、請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記係数は、前記第二輻射ヒータの累積点灯時間が大きい程、小さな値に設定される、請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記係数は、前記第二輻射ヒータの点灯周期が短い程、小さな値に設定される、請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記所定の動作モードは印刷時を含まない、請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
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