JP2004233745A - Fixing heater controller and image forming apparatus - Google Patents

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JP2004233745A
JP2004233745A JP2003023430A JP2003023430A JP2004233745A JP 2004233745 A JP2004233745 A JP 2004233745A JP 2003023430 A JP2003023430 A JP 2003023430A JP 2003023430 A JP2003023430 A JP 2003023430A JP 2004233745 A JP2004233745 A JP 2004233745A
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Japan
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fixing
time
fixing heater
voltage
unit
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JP2003023430A
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Seiji Yokono
政治 横野
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that electric power of a fixing section is consumed beyond a necessary amount. <P>SOLUTION: The fixing heater controller for an image forming apparatus which forms a toner image on a recording material and fixes the toner image on the recording material to the recording material in the fixing section 13 having the fixing heater to be fed with electricity from a commercial power source is equipped with a voltage detecting means for detecting the voltage of the commercial power source and a control means 18 for controlling the electrified time and non-electrified time of the fixing heater per unit time from the result of the detection by the voltage detecting means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着ヒータ制御装置及び、複写機,プリンタ,ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置では、商用電源から定着部の定着ヒータへ給電して定着部の温度を監視し、単位時間当たりの定着ヒータの通電時間と無通電時間のデューティ(Duty)を定着部の温度に応じて制御することにより定着部の温度制御を行っている。商用電源の電圧が下限となった場合でも画像形成不良を発生させない、又は画像形成可能となるまでの立ち上げ時間を規定時間内に終了させる為に、定着ヒータの抵抗値のバラツキを考慮して発熱量が大きな定着ヒータを搭載していた。定着部の温度制御の方法は、定着部温度の目標温度に対する差異により、単位時間当たりの定着ヒータの通電時間と無通電時間のDutyを決定する方法としている。
【0003】
特許文献1には、感光体上に形成した静電潜像に現像ユニットによりトナーを付着させて現像し、該トナーを記録紙に転写して可視像を形成し、定着ヒータを用いてトナーを記録紙に定着させる画像形成装置において、定着ヒータに印加される交流電源周波数の変動を検知する交流電圧のゼロクロス検出手段、定着部温度を検出するための定着温度検出手段、交流電源の電圧変動を検知するための交流電圧のピーク検出手段、前記装置の操作/表示部にて選択された待機モードを管理するモード管理手段、該待機モードと定着部温度により定着ヒータの位相制御を行う定着制御手段、位相制御データを格納するメモリ手段、定着ヒータへの交流電圧の通電を制御するスイッチング手段を備え、選択された待機モード及び交流電源の環境条件に応じて定着ヒータの通電制御を行うように構成されたことを特徴とする定着ヒータ電流制御装置が記載されている。
【0004】
特許文献2には、露光ランプへ印加される電圧を一定電圧に制御し、入力電圧のゼロクロスを示すゼロクロス信号と上記露光ランプへ印加される一定な実効電圧を決定するためのトリガ信号とを出力するランプ電圧一定制御手段と、定着装置の発熱抵抗体からなるヒーターへ供給される電力を制御するヒーター電力制御手段とを備える画像形成装置において、上記ヒーター電力制御手段は、上記ゼロクロス信号および上記トリガ信号から入力電圧の電圧変動と周波数変動とを検知する検知部と、上記露光ランプへの印加電圧として設定されている電圧値および上記ヒーターの抵抗値を記憶、保持する記憶部とを有し、上記検知部の検知結果を監視しながら上記ヒーターへの供給電圧が上記記憶部に記憶されている電圧値および抵抗値から決定される値になるように上記ヒーターの印加電圧を制御することを特徴とする画像形成装置が記載されている。
【0005】
特許文献3には、記録媒体上にトナー像を形成し、前記トナー像を転写材上に転写し転写像を形成して、少なくとも前記転写像を前記転写材に定着させる定着器を有する電子写真方式を用いた画像記録手段と、前記定着器への印加電圧を検出する印加電圧検出手段と、前記定着器の発熱部の温度状態を検出する温度検出手段と、前記発熱部の温度状態を制御する発熱部制御手段と、前記発熱部制御手段を駆動する為の制御データをもつ発熱部制御テーブルを有する電子写真装置において、前記定着器がもつ前記発熱部の温度制御を行う場合に、前記発熱部制御テーブルから前記制御データを選択する為のパラメータとして、前記発熱部への印加電圧と温度状態の2つを用い、印加電圧については独立した変換手段を有する前記印加電圧検出手段より検出することを特徴とする電子写真装置が記載されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−101718号公報
【特許文献2】
特開平5−35012号公報
【特許文献3】
特開平8−185083号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記定着部の温度制御方法では、定着ヒータの抵抗値が個々に異なり、電源電圧が各ユーザ先において異なる条件であっても同一条件で定着部の温度制御を行っていたので、商用電源からのAC入力電圧が定格以上であった場合には、定着部の消費電力が必要以上に消費されることがあった。
【0008】
本発明は、定着部の最大消費電力を制御できる定着ヒータ制御装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、定着部の最大消費電力を一定とすることができる定着ヒータ制御装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、記録材上にトナー像を形成し、商用電源から給電される定着ヒータを有する定着部で前記記録材上のトナー像を前記記録材に定着させる画像形成装置の定着ヒータ制御装置において、前記商用電源の電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の検出結果により単位時間当たりの前記定着ヒータの通電時間と無通電時間を制御する制御手段とを備えたものである。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の定着ヒータ制御装置において、前記制御手段は前記商用電源のバラツキに関わらず前記定着部の消費電力が一定となるように前記定着ヒータの通電時間と無通電時間の制御を行うものである。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項2記載の定着ヒータ制御装置を備えた画像形成装置において、前記制御手段が前記定着ヒータの通電時間と無通電時間の制御を行うタイミングは電源投入時のウォームアップ時であるものである。
【0012】
請求項4に係る発明は、請求項2記載の定着ヒータ制御装置を備えた画像形成装置において、前記制御手段が前記定着ヒータの通電時間と無通電時間の制御を行うタイミングは低電力モード又は省エネルギーモードから復帰した後のウォームアップ時であるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態を示す。この実施形態は、画像形成装置としてのプリンタの一例である。
作像部11は複数の像担持体としての感光体ドラムやトナー供給部などを備え、各感光体ドラム上に互いに異なる色の画像を形成してこれらの各感光体ドラム上の各色の画像を記録材としての記録紙上に重ねあわせて転写することによりカラー画像を記録紙上に形成する。
【0014】
露光手段としての光書込部12は、各色の画像信号によりレーザダイオードを変調駆動し、このレーザダイオードからの各色の画像信号で変調されたレーザ光を上記複数の感光体ドラムにそれぞれ照射して露光することで、各感光体ドラム上に各色の画像信号に対応した静電潜像を形成する。つまり、作像部11では、複数の感光体ドラムは、それぞれ、駆動部により回転駆動されて帯電手段により一様に帯電された後に光書込部12からの各色の画像信号で変調されたレーザ光により露光されて各色の画像信号に対応した静電潜像が形成される。各感光体ドラム上の各色の画像信号に対応した静電潜像はトナー供給部を含む現像手段により各色のトナーでそれぞれ現像されて各色のトナー像となる。給紙装置から記録紙が給送され、この記録紙は転写手段により各感光体ドラム上の各色のトナー像が重ね合わされて転写されることによりカラー画像が形成される。
【0015】
定着部13は、定着ヒータを有し、作像部11でカラー画像が形成された記録紙が搬送されてきて該記録紙上の画像(トナー)を該記録紙に定着させる。この定着部13は、例えば駆動源により回転駆動される定着部材としての定着ローラ(若しくは定着ベルト)及び加圧部材としての加圧ローラがそのニップ部を通過する記録紙に対して加熱及び加圧により画像(トナー)を定着させ、定着ローラ(若しくは定着ベルト)及び加圧ローラの少なくとも一方を定着ヒータで加熱する定着装置が用いられる。
【0016】
操作部14は、ユーザ又は作業者が当該プリンタの状態を設定する為に操作する部分である。ROM15は、当該プリンタを制御する為のプログラム及び固定パラメータが記憶保持されている。RAM16は、当該プリンタの初設定を記憶保持し、バッテリーでバックアップされている。通信I/F17は、LAN等でホストと接続されており、外部とのI/Fを制御している部分で、外部からの画像データ等の入出力データを制御する。コントローラ18は、当該プリンタを制御する部分であり、CPUも含まれ、バスを介して当該プリンタの各部を制御する。
【0017】
図2は本実施形態において上記定着ヒータへの通電を制御する回路を示す。定着ヒータリレー制御部21は、定着部13の定着ヒータ1、2に対する商用電源からの電力供給を制御する部分であり、トランジスタ31、ダイオード32及びリレー33などで構成される。商用電源から供給される交流電力は、ヒューズ34、ノイズフイルタ35を経てリレー33の接点33aによりオン/オフ制御される。
【0018】
コントローラ18に含まれる制御手段としての制御基板20は、定着ヒータ給電用リレー制御信号によりトランジスタ31を介してリレー33を制御し、当該プリンタの電源投入(電源オン)時にリレー33の接点33aを閉じさせて商用電源からの交流電力を通電させる。また、制御基板20は、定着ヒータ1、2等が異常となったときにリレー33の接点33aを解放させて商用電源からの交流電力を遮断させる。
【0019】
ゼロクロス検出部22は、全波整流回路36、フォトカプラ37、トランジスタ38などで構成され、定着ヒータリレー制御部21におけるリレー33の接点33aからのAC電圧のゼロクロスを検出してゼロクロス信号を制御基板20に出力する。制御基板20は、ゼロクロス検出部22からのゼロクロス信号を、定着ヒータ1、2のON/OFF時のタイミングの基準として用いる。
【0020】
電圧検出手段としてのAC電圧検出部23は、トランス39、全波整流回路40などで構成され、定着ヒータリレー制御部21におけるリレー33の接点33aからのAC電圧をトランス39で低電圧に変換して全波整流回路40で全波整流することで制御基板20側で検出できるようなAC電圧検出信号を生成する。定着ヒータ制御部24はトランジスタ41,42、フォトカプラ43,44、スイッチ素子としてのトライアック45,46などで構成され、定着ヒータ1、2は商用電源からヒューズ34、ノイズフイルタ35、リレー33の接点33aを経由してトライアック45,46をそれぞれ介してAC電力が供給される。制御基板20は、定着ヒータ1制御信号、定着ヒータ2制御信号によりトランジスタ41,42、フォトカプラ43,44を介してトライアック45,46をオン/オフさせることで定着ヒータ1、2の通電時間と無通電時間を制御する。この場合、制御基板20は、ゼロクロス検出部22からのゼロクロス信号により、トライアック45,46を商用電源からのAC電圧のゼロクロスでオン/オフさせる。
【0021】
定着ヒータ1、2は、商用電源のバラツキ(商用電源からのAC電力のバラツキ)のなかで商用電源からのAC電圧が最小電圧の時で、且つ、制御単位時間当たり100%通電された場合に、当該装置で規定された最大消費電力となるように発熱量が設定されている。定着部13の温度(定着部材の表面温度)はサーミスタ等の温度検出手段により検出され、この温度検出手段からの温度検出信号が制御基板20に入力される。
【0022】
また、一般的に定着ヒータの温度制御方法では、制御間隔単位時間は、固定された時間が決められている。制御基板20は、各制御単位時間の間隔の最初(各制御単位時間の最初)に上記温度検出手段からの温度検出信号により定着部13の温度を検出し、定着ヒータ1、2の制御単位時間の通電又は無通電のDutyの割合を、例えば図3に示すように上記温度検出手段が検出した定着部13の温度:tsにより、ROM15に記憶されている目標温度:trと定着部13の温度:tsとの差:t=tr−tsに相当するパラメータをROM15から選択して該パラメータによりトライアック45,46をオン/オフさせることで定着ヒータ1、2への供給電力を定着部13の温度が目標温度:trになるように制御する(定着ヒータ1、2への通電、無通電を定着部13の温度が目標温度:trになるように制御単位時間毎に制御する)。
【0023】
本実施形態においては、商用電源のバラツキに関わらず単位制御時間当たりの定着ヒータ1、2の最大消費電力を一定とする。本実施形態は、商用電源のバラツキ(商用電源からのAC電力のバラツキ)のなかで商用電源からのAC電圧が最小電圧の時で、且つ、制御単位時間当たり100%通電された場合に、当該装置で規定された最大消費電力となるように発熱量が設定されている定着ヒータ1、2を搭載している為、制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の通電Dutyを100%とすると、商用電源のバラツキにより定着ヒータ1、2の最大消費電力が異なってくる。
【0024】
よって、制御基板20は、商用電源からのAC電圧が最小電圧より大きな場合には、制御単位時間あたりの定着ヒータ1、2の最大通電時間:Tを短くするように補正してトライアック45,46をオン/オフ制御する。具体的には、商用電源からのAC電圧の最小電圧:Vmin、単位制御時間(制御単位時間):Taとする。定着ヒータ1、2の消費電力は、(定着ヒータ1、2の消費電力:W)=(定着ヒータ1、2の印加電圧:V)×(定着ヒータ1、2の印加電圧:V)÷(定着ヒータ1、2の抵抗値:R)の式で与えられる為、(定着ヒータ1、2の最大通電時間:T)=(Vmin×Vmin)÷(V×V)×Taとして求められる。そこで、制御基板20は、AC電圧検出部23からのAC電圧検出信号に基づいて商用電源からのAC電圧より上記式で制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の最大通電時間:Tを求め、制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の最大通電時間をその求めた制御単位時間当たりの最大通電時間に決定してメモリに記憶(更新)することで制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の最大通電Dutyを補正する。そして、制御基板20は、定着ヒータ1、2の最大通電時間と無通電時間の制御単位時間を上記メモリに記憶した制御単位時間当たりの最大通電時間に応じて補正し、トライアック45,46をその補正した制御単位時間で上述のようにオン/オフ制御し、制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の最大消費電力を一定に制御する。
【0025】
図4は本実施形態の動作フローを示す。制御基板20は、低電力モード又は省エネルギーモードから復帰した直後のウォームアップ時又は電源投入(電源オン)時にはAC電圧検出部23からのAC電圧検出信号より商用電源の電圧を検出し、その電圧検出値により、上記のように制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の最大通電Dutyを決定してその決定した制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の最大通電Dutyをメモリに記憶(更新)することで制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の最大通電Dutyを補正する。そして、制御基板20は、定着ヒータ1、2の最大通電時間と無通電時間の制御単位時間を上記メモリに記憶した制御単位時間当たりの最大通電時間に応じて補正し、トライアック45,46をその補正した制御単位時間で上述のようにオン/オフ制御し、制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の最大消費電力を一定に制御する。
【0026】
このように、本実施形態によれば、プリンタに搭載されている定着ヒータ1、2に印加される商用電源の電圧を検出して商用電源の電圧により、定着ヒータ1、2の最大通電時間と無通電時間の制御単位時間を補正することにより定着ヒータ1、2の最大消費電力を制御することができる。
【0027】
また、本実施形態によれば、プリンタに搭載されている定着ヒータ1、2に印加される商用電源の電圧を検出して商用電源の電圧により、定着ヒータ1、2の最大通電時間と無通電時間の制御単位時間を補正することにより定着ヒータ1、2の最大消費電力を一定とする制御ができる。
【0028】
また、本実施形態によれば、電源ON時のウォームアップ時に定着ヒータ1、2に印加されるAC電圧を検出して制御単位時間当たりの定着ヒータ1、2の最大通電時間と無通電時間の制御単位時間を補正することにより定着ヒータ1、2の最大消費電力を一定とすることができる。
【0029】
また、本実施形態によれば、低電力モード又は省エネルギーモードから復帰した直後のウォームアップ時に定着ヒータ1、2に印加されるAC電圧を検出して定着ヒータ1、2の最大通電時間と無通電時間の制御単位時間を補正することにより定着ヒータ1、2の最大消費電力を一定とすることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態以外の複写機,プリンタ,ファクシミリ等の画像形成装置に適用することができる。
【0030】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、定着部の最大消費電力を制御できる定着ヒータ制御装置及び画像形成装置を提供することができる。
さらに、定着部の最大消費電力を一定とすることができる定着ヒータ制御装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】同実施形態において定着ヒータへの通電を制御する回路を示す回路図である。
【図3】同実施形態における目標温度と定着部の温度との差tと定着ヒータの通電時間(%)との関係を示す図である。
【図4】同実施形態の動作フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1、2 定着ヒータ
20 制御基板
21 定着ヒータリレー制御部
22 ゼロクロス検出部
23 AC電圧検出部
24 定着ヒータ制御部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing heater control device and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus, power is supplied from a commercial power supply to a fixing heater of a fixing unit to monitor the temperature of the fixing unit. Thus, the temperature of the fixing unit is controlled by controlling the temperature in accordance with the above. In order to prevent image formation failure even when the voltage of the commercial power supply reaches the lower limit, or to finish the startup time until image formation becomes possible within a specified time, consider the variation in the resistance value of the fixing heater. A fixing heater that generates a large amount of heat was mounted. The method of controlling the temperature of the fixing unit is a method of determining the duty of the energizing time and the non-energizing time of the fixing heater per unit time based on a difference between the fixing unit temperature and the target temperature.
[0003]
Patent Document 1 discloses that a developing unit attaches toner to an electrostatic latent image formed on a photoconductor, develops the toner, transfers the toner to recording paper to form a visible image, and uses a fixing heater to form a toner image. In an image forming apparatus for fixing an AC voltage to recording paper, a zero-cross detecting means for detecting an AC voltage fluctuation applied to a fixing heater, a fixing temperature detecting means for detecting a fixing unit temperature, and a voltage fluctuation of an AC power supply Means for detecting a peak of an AC voltage for detecting an error, a mode managing means for managing a standby mode selected by an operation / display unit of the apparatus, and a fixing control for controlling a phase of a fixing heater based on the standby mode and a temperature of the fixing unit. Means, a memory means for storing phase control data, and a switching means for controlling the supply of an AC voltage to the fixing heater. Flip fixing heater current control device, characterized in that configured to perform energization control of the fixing heater is described.
[0004]
Patent Document 2 discloses that a voltage applied to an exposure lamp is controlled to a constant voltage, and a zero cross signal indicating a zero cross of an input voltage and a trigger signal for determining a constant effective voltage applied to the exposure lamp are output. And a heater power control unit for controlling power supplied to a heater comprising a heating resistor of the fixing device, wherein the heater power control unit includes the zero cross signal and the trigger. A detection unit that detects a voltage change and a frequency change of an input voltage from a signal, and a storage unit that stores and holds a voltage value set as a voltage applied to the exposure lamp and a resistance value of the heater, The supply voltage to the heater is determined from the voltage value and the resistance value stored in the storage unit while monitoring the detection result of the detection unit. The image forming apparatus is described which is characterized by controlling the application voltage of the heater such that the value.
[0005]
Patent Document 3 discloses an electrophotographic apparatus having a fixing device that forms a toner image on a recording medium, transfers the toner image onto a transfer material to form a transfer image, and fixes at least the transfer image on the transfer material. Image recording means using a system, an applied voltage detecting means for detecting an applied voltage to the fixing device, a temperature detecting means for detecting a temperature state of a heating portion of the fixing device, and controlling a temperature state of the heating portion. In an electrophotographic apparatus having a heating unit control unit that performs heating and a heating unit control table that has control data for driving the heating unit control unit, when performing temperature control of the heating unit that the fixing unit has, The two parameters of the applied voltage to the heating section and the temperature state are used as parameters for selecting the control data from the section control table, and the applied voltage detecting means has independent conversion means for the applied voltage. Electrophotographic apparatus characterized by further detection is described.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-101718 [Patent Document 2]
JP-A-5-35012 [Patent Document 3]
JP-A-8-185083
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described method of controlling the temperature of the fixing unit, the resistance value of the fixing heater is individually different, and the temperature of the fixing unit is controlled under the same condition even when the power supply voltage is different for each user. When the AC input voltage is higher than the rated value, the power consumption of the fixing unit may be consumed more than necessary.
[0008]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a fixing heater control device and an image forming apparatus capable of controlling the maximum power consumption of a fixing unit.
Still another object of the present invention is to provide a fixing heater control device and an image forming apparatus capable of keeping the maximum power consumption of the fixing unit constant.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 forms a toner image on a recording material, and transfers the toner image on the recording material to the recording material in a fixing unit having a fixing heater supplied from a commercial power supply. In a fixing heater control device of an image forming apparatus to be fixed, a voltage detecting means for detecting a voltage of the commercial power supply, and an energizing time and a non-energizing time of the fixing heater per unit time are controlled based on a detection result of the voltage detecting means. Control means.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the fixing heater control device according to the first aspect, the control unit determines a power supply time of the fixing heater so that power consumption of the fixing unit is constant regardless of variation in the commercial power supply. The non-energization time is controlled.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus having the fixing heater control device according to the second aspect, the control unit controls the energization time and the non-energization time of the fixing heater by a warm-up time when the power is turned on. That's what's up.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus having the fixing heater control device according to the second aspect, the control unit controls the energizing time and the non-energizing time of the fixing heater in a low power mode or an energy saving mode. This is at the time of warm-up after returning from the mode.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. This embodiment is an example of a printer as an image forming apparatus.
The image forming unit 11 includes a plurality of photosensitive drums and toner supply units as image carriers, forms images of different colors on each photosensitive drum, and forms images of each color on each photosensitive drum. A color image is formed on a recording sheet by superimposing and transferring the image on a recording sheet as a recording material.
[0014]
The optical writing unit 12 as an exposure unit drives a laser diode by modulation with an image signal of each color, and irradiates the plurality of photosensitive drums with laser light modulated by the image signal of each color from the laser diode. By performing the exposure, an electrostatic latent image corresponding to the image signal of each color is formed on each photosensitive drum. That is, in the image forming unit 11, the plurality of photoconductor drums are each driven to rotate by the driving unit, uniformly charged by the charging unit, and then modulated by the image signal of each color from the optical writing unit 12. Exposure with light forms an electrostatic latent image corresponding to the image signal of each color. The electrostatic latent images corresponding to the image signals of the respective colors on the respective photosensitive drums are respectively developed with the respective color toners by developing means including a toner supply unit, and become the respective color toner images. A recording sheet is fed from a sheet feeding device, and a color image is formed on the recording sheet by transferring a toner image of each color on each photosensitive drum by a transfer unit in a superimposed manner.
[0015]
The fixing unit 13 has a fixing heater, and the recording paper on which the color image has been formed by the image forming unit 11 is conveyed to fix the image (toner) on the recording paper to the recording paper. The fixing unit 13 includes a fixing roller (or a fixing belt) as a fixing member that is driven to rotate by a driving source and a pressing roller as a pressing member, which heats and presses the recording paper passing through the nip portion. , An image (toner) is fixed, and at least one of a fixing roller (or a fixing belt) and a pressure roller is heated by a fixing heater.
[0016]
The operation unit 14 is a part operated by a user or an operator to set the status of the printer. The ROM 15 stores a program for controlling the printer and fixed parameters. The RAM 16 stores initial settings of the printer and is backed up by a battery. The communication I / F 17 is connected to the host via a LAN or the like, and controls external I / F, and controls external input / output data such as image data. The controller 18 is a part that controls the printer, includes a CPU, and controls each part of the printer via a bus.
[0017]
FIG. 2 shows a circuit for controlling energization to the fixing heater in this embodiment. The fixing heater relay control unit 21 is a unit that controls power supply from a commercial power supply to the fixing heaters 1 and 2 of the fixing unit 13, and includes a transistor 31, a diode 32, a relay 33, and the like. The AC power supplied from the commercial power supply is turned on / off by a contact 33 a of a relay 33 via a fuse 34 and a noise filter 35.
[0018]
A control board 20 as a control unit included in the controller 18 controls the relay 33 via the transistor 31 by a relay control signal for fixing heater power supply, and closes a contact 33a of the relay 33 when the printer is turned on (power on). Then, AC power from the commercial power supply is supplied. Further, when the fixing heaters 1, 2 and the like become abnormal, the control board 20 releases the contact 33a of the relay 33 to cut off the AC power from the commercial power supply.
[0019]
The zero-cross detection unit 22 includes a full-wave rectifier circuit 36, a photocoupler 37, a transistor 38, and the like, and detects a zero-cross of the AC voltage from the contact point 33a of the relay 33 in the fixing heater relay control unit 21 to generate a zero-cross signal. 20. The control board 20 uses the zero-cross signal from the zero-cross detector 22 as a reference for the timing when the fixing heaters 1 and 2 are turned on / off.
[0020]
The AC voltage detection unit 23 as a voltage detection unit is configured by a transformer 39, a full-wave rectifier circuit 40, and the like. The AC voltage from the contact 33a of the relay 33 in the fixing heater relay control unit 21 is converted into a low voltage by the transformer 39. By performing full-wave rectification by the full-wave rectifier circuit 40, an AC voltage detection signal that can be detected on the control board 20 side is generated. The fixing heater control unit 24 includes transistors 41 and 42, photocouplers 43 and 44, and triacs 45 and 46 as switch elements. The fixing heaters 1 and 2 are connected to a fuse 34, a noise filter 35, and a relay 33 from a commercial power supply. AC power is supplied via triacs 45 and 46 via 33a, respectively. The control board 20 turns on / off the triacs 45 and 46 via the transistors 41 and 42 and the photocouplers 43 and 44 in response to the fixing heater 1 control signal and the fixing heater 2 control signal, thereby reducing the energizing time of the fixing heaters 1 and 2. Controls the non-energizing time. In this case, the control board 20 turns on / off the triacs 45 and 46 at the zero cross of the AC voltage from the commercial power supply according to the zero cross signal from the zero cross detector 22.
[0021]
The fixing heaters 1 and 2 operate when the AC voltage from the commercial power source is the minimum voltage among the variations in the commercial power source (variations in the AC power from the commercial power source) and when 100% power is supplied per unit time of control. The heat value is set so that the power consumption becomes the maximum power consumption specified by the device. The temperature of the fixing unit 13 (the surface temperature of the fixing member) is detected by a temperature detecting unit such as a thermistor, and a temperature detection signal from the temperature detecting unit is input to the control board 20.
[0022]
Generally, in the temperature control method of the fixing heater, a fixed time is determined as the control interval unit time. The control board 20 detects the temperature of the fixing unit 13 at the beginning of each control unit time interval (at the beginning of each control unit time) based on the temperature detection signal from the temperature detection unit, and controls the control unit time of the fixing heaters 1 and 2. For example, as shown in FIG. 3, the ratio of the duty ratio of the energized or non-energized state to the target temperature: tr stored in the ROM 15 and the temperature of the fixing unit 13 is determined by the temperature: ts of the fixing unit 13 detected by the temperature detecting unit. : Difference from ts: a parameter corresponding to t = tr−ts is selected from ROM 15 and triacs 45 and 46 are turned on / off by the parameter to reduce the power supplied to fixing heaters 1 and 2 to the temperature of fixing unit 13. Is controlled so that the temperature of the fixing heaters 1 and 2 becomes energized or de-energized at each control unit time so that the temperature of the fixing unit 13 becomes the target temperature: tr.
[0023]
In the present embodiment, the maximum power consumption of the fixing heaters 1 and 2 per unit control time is constant regardless of the variation of the commercial power supply. In this embodiment, when the AC voltage from the commercial power source is the minimum voltage among the variations in the commercial power source (variations in the AC power from the commercial power source) and when 100% of the power is supplied per control unit time, Since the fixing heaters 1 and 2 whose heat generation amounts are set so as to have the maximum power consumption specified by the apparatus are mounted, if the duty Duty of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time is 100%, The maximum power consumption of the fixing heaters 1 and 2 differs depending on the variation of the commercial power supply.
[0024]
Therefore, when the AC voltage from the commercial power supply is larger than the minimum voltage, the control board 20 corrects the maximum energizing time T of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time so as to shorten the triac 45 and 46. On / off control. Specifically, the minimum voltage of the AC voltage from the commercial power supply: Vmin, and the unit control time (control unit time): Ta. The power consumption of the fixing heaters 1 and 2 is (power consumption of the fixing heaters 1 and 2: W) = (applied voltage of the fixing heaters 1 and 2: V) × (applied voltage of the fixing heaters 1 and 2: V) ÷ ( Since it is given by the equation of the resistance value of the fixing heaters 1 and 2: R), it is obtained as (maximum energizing time of the fixing heaters 1 and 2: T) = (Vmin × Vmin) ÷ (V × V) × Ta. Then, the control board 20 obtains the maximum energizing time: T of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time from the AC voltage from the commercial power supply based on the AC voltage detection signal from the AC voltage detecting unit 23 by the above equation, The maximum energizing time of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time is determined as the maximum energizing time per control unit time, and is stored (updated) in the memory, so that the fixing heaters 1 and 2 per control unit time are controlled. The maximum energization duty is corrected. Then, the control board 20 corrects the control unit time of the maximum energizing time and the non-energizing time of the fixing heaters 1 and 2 according to the maximum energizing time per control unit time stored in the memory, and sets the triacs 45 and 46 to the same. On / off control is performed as described above with the corrected control unit time, and the maximum power consumption of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time is controlled to be constant.
[0025]
FIG. 4 shows an operation flow of the present embodiment. The control board 20 detects the voltage of the commercial power supply from the AC voltage detection signal from the AC voltage detection unit 23 at the time of warm-up immediately after returning from the low power mode or the energy saving mode or at the time of power-on (power-on). Based on the value, the maximum energization duty of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time is determined as described above, and the determined maximum energization duty of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time is stored (updated) in the memory. Thus, the maximum energization duty of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time is corrected. Then, the control board 20 corrects the control unit time of the maximum energizing time and the non-energizing time of the fixing heaters 1 and 2 according to the maximum energizing time per control unit time stored in the memory, and sets the triacs 45 and 46 to the same. On / off control is performed as described above with the corrected control unit time, and the maximum power consumption of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time is controlled to be constant.
[0026]
Thus, according to the present embodiment, the voltage of the commercial power supply applied to the fixing heaters 1 and 2 mounted on the printer is detected, and the maximum energizing time of the fixing heaters 1 and 2 is determined by the voltage of the commercial power supply. The maximum power consumption of the fixing heaters 1 and 2 can be controlled by correcting the control unit time of the non-energization time.
[0027]
Further, according to the present embodiment, the voltage of the commercial power supply applied to the fixing heaters 1 and 2 mounted on the printer is detected, and the maximum energizing time of the fixing heaters 1 and 2 and the non-energized state are determined by the voltage of the commercial power supply. By correcting the control unit time of time, it is possible to control the maximum power consumption of the fixing heaters 1 and 2 to be constant.
[0028]
Further, according to the present embodiment, the AC voltage applied to the fixing heaters 1 and 2 is detected at the time of warm-up when the power is turned on, and the maximum energizing time and the non-energizing time of the fixing heaters 1 and 2 per control unit time are determined. By correcting the control unit time, the maximum power consumption of the fixing heaters 1 and 2 can be made constant.
[0029]
According to the present embodiment, the AC voltage applied to the fixing heaters 1 and 2 is detected at the time of warm-up immediately after returning from the low power mode or the energy saving mode, and the maximum energizing time of the fixing heaters 1 and 2 By correcting the control unit time of the time, the maximum power consumption of the fixing heaters 1 and 2 can be made constant.
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be applied to image forming apparatuses other than the above embodiment, such as copiers, printers, and facsimile machines.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a fixing heater control device and an image forming apparatus capable of controlling the maximum power consumption of a fixing unit.
Further, it is possible to provide a fixing heater control device and an image forming apparatus capable of keeping the maximum power consumption of the fixing unit constant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit for controlling energization to a fixing heater in the embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a difference t between a target temperature and a temperature of a fixing unit and an energizing time (%) of a fixing heater in the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing an operation flow of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 2 Fixing heater 20 Control board 21 Fixing heater relay controller 22 Zero cross detector 23 AC voltage detector 24 Fixing heater controller

Claims (4)

記録材上にトナー像を形成し、商用電源から給電される定着ヒータを有する定着部で前記記録材上のトナー像を前記記録材に定着させる画像形成装置の定着ヒータ制御装置において、前記商用電源の電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の検出結果により単位時間当たりの前記定着ヒータの通電時間と無通電時間を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする定着ヒータ制御装置。In a fixing heater control device of an image forming apparatus for forming a toner image on a recording material and fixing the toner image on the recording material to the recording material by a fixing unit having a fixing heater supplied from a commercial power supply, A voltage detecting means for detecting the voltage of the fixing heater, and a control means for controlling the energizing time and the non-energizing time of the fixing heater per unit time based on the detection result of the voltage detecting means. . 請求項1記載の定着ヒータ制御装置において、前記制御手段は前記商用電源のバラツキに関わらず前記定着部の消費電力が一定となるように前記定着ヒータの通電時間と無通電時間の制御を行うことを特徴とする定着ヒータ制御装置。2. The fixing heater control device according to claim 1, wherein the control unit controls energization time and non-energization time of the fixing heater so that power consumption of the fixing unit is constant regardless of variation in the commercial power supply. 3. A fixing heater control device. 請求項2記載の定着ヒータ制御装置を備えた画像形成装置において、前記制御手段が前記定着ヒータの通電時間と無通電時間の制御を行うタイミングは電源投入時のウォームアップ時であることを特徴とする画像形成装置。3. An image forming apparatus comprising the fixing heater control device according to claim 2, wherein the control unit controls the energizing time and the non-energizing time of the fixing heater at a warm-up time when the power is turned on. Image forming apparatus. 請求項2記載の定着ヒータ制御装置を備えた画像形成装置において、前記制御手段が前記定着ヒータの通電時間と無通電時間の制御を行うタイミングは低電力モード又は省エネルギーモードから復帰した後のウォームアップ時であることを特徴とする画像形成装置。3. An image forming apparatus comprising the fixing heater control device according to claim 2, wherein the control unit controls the energizing time and the non-energizing time of the fixing heater by warming up after returning from a low power mode or an energy saving mode. An image forming apparatus, characterized in that it is time.
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