JP2004265650A - Heater control device and image forming device - Google Patents
Heater control device and image forming device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004265650A JP2004265650A JP2003052740A JP2003052740A JP2004265650A JP 2004265650 A JP2004265650 A JP 2004265650A JP 2003052740 A JP2003052740 A JP 2003052740A JP 2003052740 A JP2003052740 A JP 2003052740A JP 2004265650 A JP2004265650 A JP 2004265650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- control
- image
- hardware
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータへの通電を制御するヒータ制御装置及びこのヒータ制御装置を備えている電子写真方式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1には、デジタル複写機において、その電源オンの際、イニシャライズ処理のうち不必要な処理がある場合には、その処理を省略することで機器の復帰時間の短縮をはかる技術について開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−10436公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ネットワークから入力される画像データや、画像入力装置で読み取った原稿の画像データに基づいて、その画像を複写する電子写真方式の画像形成装置については、近年、省エネルギーの要求が強まっており、特に、画像形成を実行していない待機状態での消費電力の低減が強く求められている。そこで、これらの機器においては、画像形成を実行していない待機状態において省電力を図る省エネルギーモードを備えている。そして、その省電力の一手段として、トナーを熱によって転写紙に定着させる定着器を備えた画像形成装置では、待機状態においては定着器への電力供給を停止して、消費電力の低減を図っている。
【0005】
また、更なる消費電力の低減策として、外部と通信を行うインターフェイスを備えた特定の制御部についてのみ電力の供給を行い、その他の制御部については電力供給を停止するなどの手段もとられている。
【0006】
一方で、一部地域においては公的規制により省エネルギーモードから画像形成動作への復帰時間の短縮も求められており、待機時の低消費電力と復帰時間の時間短縮という、相反する要求を両立させることが求められている。
【0007】
また、商用電源から電力の供給を受けるヒータにより定着器の加熱を行う構成を有する画像形成装置においては、ヒータに電力を供給する際、任意のタイミングでヒータに通電すると、商用電源の電圧リップルなどを誘発し、同じ商用電源から電力を取っている他の照明器具灯に影響を与える可能性がある。このような商用電源にあたえる影響についても公的規制により制限が掛けられている場合もあり、通常、その対策としては、ソフトウェア制御によりヒータの点灯タイミングを商用電源の電圧波形と同期させることで対応を行っている。
【0008】
しかしながら、ソフトウェアが介在するため、制御部の初期化動作の完了までは定着器のヒータの通電制御を開始することが困難であり、省エネルギーモードからの復帰時間の短縮に大きな障害となっている。
【0009】
これに対し、特許文献1に開示の技術においては、装置の立ち上げの際に最低限必要な制御以外は処理を省略することで復帰時間の短縮を達成しようとしているが、制御部の初期化動作等は安定した制御を実現する上で必要不可欠な処理のため、制御部の初期化に要する時間だけ省エネルギーモードからの復帰時間が長くなってしまうという不具合がある。
【0010】
この発明の目的は、ヒータへの通電をソフトウェア制御するコンピュータの初期化の終了を待つことなく、ヒータへの通電を開始し、ヒータを速やかに加熱することができるようにすることである。
【0011】
この発明の別の目的は、この場合に、安全にヒータの通電制御を実行することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、ヒータと、このヒータを加熱する電源からの通電のON,OFFを行う第1のスイッチング素子と、前記スイッチング素子のON,OFFをハードウェア制御する第1のハードウェア制御回路と、所定のプログラムに基づいて動作するコンピュータと、前記コンピュータが初期化を終了した後は前記ハードウェア制御に代えて前記コンピュータが実行する処理により前記スイッチング素子のON,OFFのソフトウェア制御を実行する制御手段と、を備えているヒータ制御装置である。
【0013】
したがって、コンピュータが初期化を実行しているときには第1のハードウェア制御回路によりヒータへの通電をハードウェア制御し、初期化終了後にはコンピュータが実行するソフトウェア制御に代えるので、コンピュータの初期化の終了を待つことなくヒータへの通電を開始し、ヒータを速やかに加熱することができる。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のヒータ制御装置において、前記通電のON,OFFを行う第2のスイッチング素子と、前記ハードウェア制御が実行されている継続時間を検出し、この継続時間が所定の基準値より長くなったときは前記第2のスイッチング素子をOFFするハードウェア制御を行う第2のハードウェア制御回路と、を備えている。
【0015】
なお、第2のスイッチング素子は、第1のスイッチング素子と同一の素子として実施してもよいし、別の素子として実施してもよい。
【0016】
したがって、ヒータのソフトウェア制御及びその制御による異常発生の検出が可能となるまでの期間においては、ヒータの通電時間を第2のハードウェア制御回路により監視し、基準時より長時間にわたってハードウェア制御が連続した場合はヒータへの通電を停止することで、安全にヒータの通電制御を実行することができる。
【0017】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のヒータ制御装置において、前記第2のハードウェア制御回路は、前記継続時間が前記基準値より長くなったときは、その旨を前記コンピュータに伝達する。
【0018】
したがって、異常発生の検出が第2のハードウェア制御回路からコンピュータに伝達されるので、異常発生の履歴をコンピュータにおいても検出可能な形で保持することが可能となり、ハードウェア制御でヒータの長時間通電の異常の発生を検出した場合に、ハードウェア制御からソフトウェア制御に交代した際のヒータの再点灯を防止し、安全性を向上させることができる。
【0019】
請求項4に記載の発明は、電子写真方式で媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、この画像形成後のトナー画像を前記媒体上に定着する定着器と、請求項1〜3のいずれかの一に記載のヒータ制御装置と、を備え、前記ヒータは前記定着器を加熱するものである、画像形成装置である。
【0020】
したがって、定着器を加熱するヒータについて請求項1〜3のいずれかの一に記載のヒータ制御装置による制御を実行することができる。
【0021】
この画像形成装置は、さらに、原稿の画像を読み取る画像入力装置を備え、前記プリンタエンジンは、この読み取り後の画像データに基づいて前記画像形成を行うものとすることができる(請求項5)。
【0022】
【発明の実施の形態】
[発明の実施の形態1]
本発明の一実施の形態を発明の実施の形態1として説明する。
【0023】
図1は、本実施の形態のデジタル複写機の構成を示す概略構成図である。このデジタル複写機は、本発明の画像形成装置を実施するもので、スキャナ部1とプリンタ部2とを備えている。
【0024】
まず、スキャナ部1について説明する。スキャナ部1は、原稿の載置のためのコンタクトガラス3を備えている。この原稿は光源4によって光を照射され、その反射光はミラー5及びレンズ6を介してCCDイメージセンサー7の受光面に結像する。光源4及びミラー5は、コンタクトガラス3の下面をコンタクトガラス3と平行に副走査方向に移動する光学走査装置8に搭載され、光学走査装置8はステッピングモータ9により駆動される。ミラー61,62は、その光学走査装置8に連動して、その1/2の速度で副走査方向に移動する光学走査装置10に搭載されている。主走査方向のスキャンは、CCDの走査によって行われ、原稿画像はCCDイメージセンサー7によって読み取られ、前述のような光学系が移動することで原稿全体が走査される。
【0025】
次に、プリンタ部2について説明する。プリンタ部2は、電子写真方式で転写紙などの媒体上に画像形成するプリンタエンジンとなるもので、レーザー書き込み系、画像再生系ならびに給紙系により構成される。レーザー書き込み系は、レーザー出力ユニット11、結像レンズ12ならびにミラー13を備えている。レーザー出力ユニット11の内部には、レーザー光源であるレーザーダイオード(LD)及び電気モータによって高速で回転する多角形ミラー(ポリゴンミラー)が設けられている(図示せず)。
【0026】
このようなレーザー書き込み系から出力されるレーザー光が電子写真方式で転写紙などの媒体上に画像形成する画像再生系の感光体ドラム14に照射される。感光体ドラム14の周囲には、帯電チャージャー15、イレーサー16、現像ユニット17、転写チャージャー18、分離チャージャー19、分離爪20、クリーニングユニット21などが設けられている。
【0027】
このプリンタ部2における画像再生プロセスを簡単に説明する。感光体ドラム14の周面は、帯電チャージャー15によって一様に高電位に帯電される。その周囲にレーザー光が照射されると、照射された部分は電位が下がる。レーザー光は記録再生の黒/白に応じてON/OFF制御されるので、レーザー光の照射によって、感光体ドラム14の周面に記録画像に対応する電位分布、すなわち静電潜像が形成される。静電潜像が形成された部分が現像ユニット17を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像が可視化されたトナー像となる。トナー像が形成された部分に、所定のタイミングで転写紙などの媒体がカセット22から送り込まれ、トナー像に重なる。このトナー像は転写チャージャー18によって媒体に転写され、その後、分離チャージャー19ならびに分離爪20によって、感光体ドラム14から分離される。分離された転写紙は、搬送ベルト23によって搬送され、ヒータ24(図2参照)を内蔵した定着ローラによる定着器25によって加熱された後、排紙トレー26に排紙される。
【0028】
また、このデジタル複写機では、図1に示すとおり、プリンタ部2は給紙系を2系統有している。一方の給紙系は、上段給紙カセット22a及び手差し給紙台22bを有し、上段給紙カセット22a及び手差し給紙台22bにセットされた転写紙は、給紙ローラ27によって給紙される。もう一方の給紙系は下段給紙カセット22cを備え、下段給紙カセット22c内の転写紙は、給紙ローラ28によって給紙される。そして、いずれかの給紙ローラ27又は28から給紙された転写紙は、レジストローラ29に当接した状態で一旦停止し、記録プロセスの進行に同期したタイミングで感光体ドラム14に送り込まれる。
【0029】
図2は、本デジタル複写機の電気的な接続を示すブロック図である。図2に示すように、このデジタル複写機が消費する直流電力は、商用交流電源66から直流を得る直流電源ユニット30から供給される。本デジタル複写機は、通信制御部31、シーケンス制御部32のほか、アクチュエータ動作用の電源系(図示せず)を備え、シーケンス制御部32、アクチュエータ動作用の電源系の出力制御は、通信制御部31からの信号によって行われる。
【0030】
シーケンス制御部32は、制御プログラムに基づいて各部を集中的に制御するCPU33、この制御プログラム等を内蔵するROM34、CPU33の作業エリアとなるRAM35、不揮発性のメモリであり、各種設定情報を電源オフ状態でも保持するNVRAM36、シーケンス制御部32に供給される電圧を検出し、制御部全体の初期化信号を出力するリセットIC37などで構成される。このCPU33を中心とした、ROM34、RAM35、NVRAM36などにより、本発明のソフトウェア制御を実行するコンピュータが構成される。
【0031】
また、ネットワークからのデータ入力などを制御する通信制御部31にも,シーケンス制御部32と同様、CPU38、ROM39、RAM40を備えている。また、本デジタル複写機に対する操作をユーザから受け付ける操作部42や、外部のネットワークなどと本デジタル複写機を接続する(この例では、パーソナルコンピュータ64が接続されている)I/Fロジック41も実装されている。
【0032】
本デジタル複写機は、新たなジョブの実行がない状態が一定時間経過した場合などに、通常の待機状態より低消費電力に移行する省エネルギーモードの機能を備えている。この省エネルギーモードの際には、通信制御部31は通電が継続され、ネットワークからのデータ入力やユーザによる操作部42からの起動コマンドの監視を行っている。これに対してシーケンス制御部32は省エネルギーモード時には、消費電力を低減させるため電力の供給が停止される。
【0033】
定着器25に設けられたヒータ24を制御するヒータ駆動回路63は、ヒータ24への商用交流電源66からの通電をON,OFF制御する第1、第2のスイッチング素子(なお、第2のスイッチング素子は、第1のスイッチング素子と同一の素子として実施してもよいし、別の素子として実施してもよいが、本実施の形態では同一素子として実施している)であるトライアック43及びリレー44、定着器25の温度を測定するサーミスタ45、並びに商用交流電源66の0V地点を検出するフォトカプラ46によって構成される。トライアック43、リレー44は、いずれも与えられた制御信号がLレベルになると回路を導通させ、ヒータ24に対する通電を開始する。
【0034】
シーケンス制御部32のCPU33は、サーミスタ45の検出信号(電圧)をA/D変換し、サーミスタ45による測定温度があらかじめ設定された基準値よりも低い場合はトライアック43、リレー44の駆動信号をアサートしてヒータ24に通電し、測定温度が基準値よりも高い場合はトライアック43をオフさせるソフトウェア制御を行うことで、定着器25の温度を一定レベルに保つ。また、定着器25のヒータ24を任意のタイミングでオンにすると過大な突入電流が発生し、商用交流電源66に対して電圧降下などの悪影響を与える可能性がある。このため、ヒータ24をオンさせる場合、CPU33は商用交流電源66が出力する交流の半波長時間ごとに、一定時間だけヒータ24をオンにする制御を繰り返す。そして、ヒータ24の点灯制御の開始の際には、このオン時間をごく短時間とし、その後、交流の半波長時間ごとに徐々にオン時間を長くしていく制御を実行して、ヒータ24に対して過大な突入電流が発生しないようにする、ソフトスタート制御を実行する。
【0035】
本デジタル複写機が省エネルギーモードにあるときには、通信制御部31にのみ通電が行われている。そして、外部のパーソナルコンピュータ64などからの通信コマンドの入力又はユーザが操作部42を操作することにより起動コマンドが入力されると、通信制御部31は直流電源ユニット30に対して起動信号を発行する。起動信号を受信した直流電源ユニット30はシーケンス制御部32及び図示しないアクチュエータ動作用の電源系統を起動し、デジタル複写機の全体に電力供給を開始する。電力供給が開始されたシーケンス制御部32は、リセットIC37によって規定されるリセット期間が経過後に、CPU33がROM34から制御プログラムを読み出して初期化動作を実行し、NVRAM36から各種設定値を読み出してシステム全体のソフトウェア制御を開始する。
【0036】
そして、本構成のデジタル複写機においては、外部からの起動信号によりシーケンス制御部32が起動し、前述の初期化動作を実行している期間においては、シーケンス制御部32に設けられたハードウェア制御回路65によって定着器25のヒータ24の制御を実行する。
【0037】
図3は、ハードウェア制御回路65の回路構成を示すブロック図である。図3に示すように、ハードウェア制御回路65は、トライアック43のON,OFFをハードウェア制御する第1のハードウェア制御回路となるもので、周期測定用カウンタ47、clk発生器48、ラッチ回路49、シフトレジスタ50、減算器51、ワンショットタイマ52などから構成される。また、これとは別に、サーミスタ45からの検出信号を所定の基準電圧と比較するコンパレータ53を備えている。
【0038】
周期測定用カウンタ47は、clk発生器48から出力されるclk信号によりカウントアップ動作を実行する。また、ラッチ回路49は、フォトカプラ46から出力される商用電源の0V地点を示す信号(ゼロクロス信号)のエッジによって、カウンタ値のラッチを行い、周期測定用のカウンタ47は、カウンタ値のクリアを実行することで、ゼロクロス信号の周期を、clk信号を単位として測定する。また、リセットIC37から出力されるリセット信号がイネーブル信号となって、リセット信号がLレベルの期間は、ゼロクロス信号に同期してラッチ動作を繰り返すが、リセット信号がHレベルの状態では動作を停止して、データの保持のみを行う。
【0039】
ここでは、一例として、ゼロクロス信号のアサートエッジ間で測定された周期測定用カウンタ47によるカウンタ値が128である場合を想定し、以下、ハードウェア制御回路65の動作を説明する。
【0040】
コンパレータ53は基準電圧とサーミスタ45の検出信号の電圧値とを比較し、“基準電圧<サーミスタ電圧”である状態においては、トライアック43の制御信号をアサートする(コンパレータ53の出力はLレベル)。ヒータ24に通電されて、定着器25の一定値以上に温度が上昇すると、“基準電圧>サーミスタ電圧”となり、トライアック43の制御信号をネゲートする(コンパレータ53の出力はHレベル)。
【0041】
ラッチ回路49でラッチされたカウンタ値は、シフトレジスタ50によって2ビットシフトされ、カウンタ値の1/4の値となる。
【0042】
ワンショットタイマ52は定常状態においてHレベル信号を出力し、起動信号(ゼロクロス信号)がアサートされると、そのエッジからカウント動作を開始し、内蔵するDuty設定レジスタに設定された値をカウントアップすると、出力信号をLレベルに切り替える。このため、Duty設定レジスタの設定値が大きいほど、ゼロクロス信号のエッジからカウンタ出力信号のアサートまでが遅くなり、Duty設定レジスタの値が0の場合は連続してLレベル信号を出力する。減算器51からの起動信号がネゲートされた状態では出力はHレベル固定となる。
【0043】
減算器51は、コンパレータ53の出力の立ち下がりを検出すると、ラッチ回路49とシフトレジスタ50からデータを取り込む。また、コンパレータ53の出力がLレベルの状態において、ゼロクロス信号の立ち下がりを検出すると、ワンショットタイマ52の起動信号をアサートすると共に、ラッチ回路49のカウンタ値からシフトレジスタ50の値を減算し、その結果をワンショットタイマ52のDuty設定レジスタに転送する。また、この結果及びシフトレジスタ50の値は、減算器51に内蔵されている図示しないレジスタにも記憶される。コンパレータ53の出力信号がHレベルの状態になるとワンショットタイマ52への起動信号をネゲートに保持する。
【0044】
CPU33から出力されるマスク信号は、リセットIC37によるリセット期間中及びシーケンス制御部32の初期化動作中はLレベルに保持され、ハードウェア制御回路65によるトライアック43の制御を許可する状態となっている。そして、初期化動作が終了し、ROM34に格納する制御プログラムにより、CPU33がソフトウェアによるトライアック43の制御を始める段階で、信号論理をHレベルに切り替え、トライアック43の制御に対するハードウェア制御回路65の影響を排除する。
【0045】
外部からの起動信号により直流電源ユニット30がシーケンス制御部32に電力供給を開始すると、リセットIC37は電圧の立ち上がりを検出し、所定時間の間だけHレベルを出力する。このリセット信号がHレベルの期間、周期測定用のカウンタ47はclk発生器48の出力するclk信号の数をカウントし、ゼロクロス信号の立ち下がりエッジごとにカウント結果をラッチする。リセット信号がネゲートされた際、サーミスタ45の出力電圧が基準電圧より高い場合、コンパレータ53の出力はHレベルであり、それを検出した減算器51がワンショットタイマ52のDuty設定レジスタに設定値を転送する。最初のゼロクロス信号が入力されるまではDuty設定レジスタには128の値をあらかじめセットしておき、最初のゼロクロス信号のアサートで、設定値としてラッチ回路49のカウンタ値からシフトレジスタ50の値を減算した結果である“128−32=96”がセットされ、ゼロクロス信号の間隔が例えば10msである場合、ゼロクロス信号のアサートから、“10ms×(96/128)=7.5ms”で約7.5ms後にヒータ24が点灯する。そして、以降のゼロクロス信号の入力においては、減算器51のレジスタに記憶されている前回の減算結果からシフトレジスタ50の値を減算し、その結果をDuty設定レジスタに出力するほか、減算器51のレジスタに記憶する。すなわち、次のゼロクロス信号の入力によりDuty設定値がさらに32だけ減算され、ゼロクロス信号毎にヒータ24のオン時間が長くなり、4回目のゼロクロス信号入力後は、Duty設定レジスタには0の値がセットされるので、100%のDutyによるヒータ24の通電制御となる。
【0046】
減算器31は、そのDuty設定レジスタの格納値が0になった時点で停止し、コンパレータ53の出力が、Hレベルに切り替わるたびに、ラッチ回路49、シフトレジスタ50から値をリロードする。また、CPU33は、リセットIC37によるリセット信号がネゲートされた後、CPU33の初期化、周辺デバイスの初期化、制御データの読み出しなどの初期化動作が完了すると、定着器25の制御が開始可能な状態となり、これ以降は、CPU33がマスク信号を出力して、マスク信号とワンショットタイマ52のDuty設定値とのアンドをアンド回路67でとり、ハードウェア制御回路65によりトライアック43に出力する制御信号(トライアック制御信号)をアンド回路67の出力先のオア回路で無効として、以後は、CPU33によるソフトウェアの実行(ソフトウェア制御信号の出力)のみによって定着器25の温度制御が実行される。
【0047】
図4には、各信号のタイミングチャートを示しているが、ワンショットタイマ52のDuty設定レジスタに設定するDuty設定値が、初期の128から64,32,0と減少していくのに応じてトライアック43の制御信号のDutyが増大し、よって、ヒータ24の通電時間が増加していくことが分かる。そして、その後に、定着器25の温度が一度高くなって発生するコンパレータ出力53の立ち下りエッジにより、再度ワンショットタイマ52のDuty設定レジスタに設定するDuty設定値が初期値の128に戻り、前述の動作が繰り返されることが分かる。なお、シフトレジスタ50のシフト量を変更することで、よりきめ細かなソフトスタートを実現することも可能である。
【0048】
ところで、本構成のデジタル複写機において、仮にハードウェア制御回路65などを用いずに、CPU33によるソフトウェアの実行のみにより定着器25の温度制御を実行すれば、CPU33のシステム初期化動作が完了するまでは定着器25の温度制御を開始することができず、初期化動作に相当する時間分だけ、通信制御部31で起動信号を受信してからプリンタ部2が画像形成動作可能となるまでの立ち上げ時間が長くなってしまうという欠点がある。
【0049】
しかし、本構成のデジタル複写機においては、CPU33がシステムの初期化動作を実行中の段階においては、ハードウェア制御回路65などのハードウェア構成の制御回路により定着器25の温度制御を開始することが可能となり、前述の立ち上げ時間を低減することが可能となる。また、ハードウェア制御回路65によるソフトスタートを実現することで、ヒータ24に対する突入電流を低減することが可能となり、商用交流電源66に対する悪影響を最小限に抑えることか可能となる。
【0050】
[発明の実施の形態2]
本発明の別の実施の形態を発明の実施の形態2として説明する。
【0051】
以下の説明では、本実施の形態のデジタル複写機が実施の形態1のデジタル複写機と相違する点を中心に説明し、共通する部材、回路要素などは実施の形態1の場合と同様の符号を用い、新たな図示、説明は省略する。
【0052】
本実施の形態のデジタル複写機が実施の形態1と相違するのは、図5に示すように、まず、ハードウェア制御回路65に第2のハードウェア制御回路となる定着器保護用カウンタ54を備えている点である。
【0053】
定着器保護用カウンタ54は、リセットIC37のリセット信号がネゲートされた後のclk発生器48から出力されるclk信号を積算するカウンタである。この定着器保護用カウンタ54は、ハードウェア的に設定された基準値(タイムアウト設定)を保持していて、clk信号の積算値が前述の基準値と一致するとオーバーフロー信号をアンド回路67に出力する。この基準値によるタイムアウト設定は、リセット解除からCPU33による定着器25の温度制御開始までの時間以上であり、また、シーケンス制御部33が正常に立ち上がれば、十分にオーバーフロー信号の発生以前にカウンタ54のクリアが可能であり、かつ、基準値に相当する時間だけヒータ24を連続通電すれば定着器25が画像形成動作可能な温度まで上昇する時間に設定される。また、この定着器保護用カウンタ54のカウント値はCPU33が出力するカウンタクリア信号、コンパレータ53のHレベル信号の出力によりクリアされる(図6参照)。
【0054】
リセットIC37のリセット信号がネゲートされ、かつ、コンパレータ53の出力がHレベルである場合、ハードウェア制御回路65によりヒータ24が通電され、併せて定着器保護用カウンタ54のカウントアップが開始されるが、このカウンタ値がタイムアウト設定を越えた場合、オーバーフロー信号(アクティブH)が出力される。この信号はカウンタ54によりラッチされ、アンド回路67に出力されることにより、トライアック43の制御信号をネゲートする。このカウンタ値がクリアされてもオーバーフロー信号は一旦セットされると保持され、カウンタリセット信号によってのみ解除が可能となる。このため、ハードウェア制御回路65がヒータ24を通電制御可能な場合とは、CPU33によりタイムアウト時間以内にカウンタ値をクリアされるまで、又は、タイムアウト時間以内に定着器25の温度が画像形成動作可能な温度まで上昇してコンパレータ53の出力が反転し、カウンタ値がクリアされるまで、となる。
【0055】
以上のような構成により、定着器25に紙詰まりが発生している場合や、サーミスタ45の異常により正常に定着器25の温度測定ができない状態等の異常の発生により、ハードウェア制御回路65によるヒータ24の連続通電が発生しても、装置が危険な状態に至る前にヒータ24の通電を停止することが可能となり、前述のようにデジタル複写機の立ち上げ時間を低減しつつも、システムの安全性を維持することが可能となる。
【0056】
[発明の実施の形態3]
本発明の別の実施の形態を発明の実施の形態3として説明する。
【0057】
以下の説明では、本実施の形態のデジタル複写機が実施の形態2のデジタル複写機と相違する点を中心に説明し、共通する部材、回路要素などは実施の形態2の場合と同様の符号を用い、新たな図示、説明は省略する。
【0058】
本実施の形態のデジタル複写機が実施の形態2と相違するのは、図7に示すように、第2のハードウェア制御回路を実現する定着器保護用カウンタ54のオーバーフロー信号を定着器保護用カウンタ54でラッチし、この信号をCPU33に出力して、これをCPU33で検出可能としていることである。
【0059】
このような構成とすることにより、定着保護用カウンタ54がオーバーフローを起こした場合、そのオーバーフロー信号をラッチし、CPU33に対して出力することで、CPU33が初期化動作完了後、定着器25の温度制御を開始する前にオーバーフロー信号の検出を行い、オーバーフロー信号がアサートされている場合は、すでに定着器25が異常な状態になっている可能性があると判断し、ソフトウェア制御によるヒータ24への通電を中止するとともに、ユーザに対して機器の状態異常を操作部42に表示するなどの所定の手段により報知する。
【0060】
本構成を取ることにより、CPU33がソフトウェア制御によりシステムの動作を開始する前に発生したヒータ24の連続通電を検出することが可能となり、前述のようにデジタル複写機の立ち上げ時間を低減しつつも、システムの安全性を維持することが可能となる。
【0061】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、コンピュータの初期化の終了を待つことなくヒータへの通電を開始し、ヒータを速やかに加熱することができる。
【0062】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、ヒータのソフトウェア制御及びその制御による異常発生の検出が可能となるまでの期間においては、ヒータの通電時間を第2のハードウェア制御回路により監視し、基準時より長時間にわたってハードウェア制御が連続した場合はヒータへの通電を停止することで、安全にヒータの通電制御を実行することができる。
【0063】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、第2のハードウェア制御回路が検出する異常発生の履歴をコンピュータにおいても検出可能な形で保持することが可能となり、ハードウェア制御でヒータの長時間通電の異常の発生を検出した場合に、ハードウェア制御からソフトウェア制御に交代した際のヒータの再点灯を防止し、安全性を向上させることができる。
【0064】
請求項4,5に記載の発明は、定着器を加熱するヒータについて請求項1〜3のいずれかの一に記載のヒータ制御装置による制御を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるデジタル複写機の全体構成を示す説明図である。
【図2】デジタル複写機の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図3】ハードウェア制御回路の電気的な接続のブロック図である。
【図4】デジタル複写機の制御系における各信号のタイミングチャートである。
【図5】ハードウェア制御回路の別の構成例の電気的な接続のブロック図である。
【図6】図5の構成例における制御系における各信号のタイミングチャートである。
【図7】ハードウェア制御回路の別の構成例の電気的な接続のブロック図である。
【符号の説明】
2 プリンタエンジン
33 コンピュータ
25 定着器
43 第1、第2のスイッチング素子
54 第2のハードウェア制御回路
65 第1のハードウェア制御回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heater control device for controlling energization of a heater and an electrophotographic image forming apparatus including the heater control device.
[0002]
[Prior art]
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-10436 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, with respect to an electrophotographic image forming apparatus that copies an image based on image data input from a network or image data of a document read by an image input device, demands for energy saving have been increasing. There is a strong demand for a reduction in power consumption in a standby state where image formation is not being performed. Therefore, these devices are provided with an energy saving mode for saving power in a standby state in which image formation is not performed. As a means of power saving, in an image forming apparatus having a fixing device for fixing toner to transfer paper by heat, power supply to the fixing device is stopped in a standby state to reduce power consumption. ing.
[0005]
Further, as a measure for further reducing power consumption, power is supplied only to a specific control unit having an interface for communicating with the outside, and power supply is stopped for other control units. I have.
[0006]
On the other hand, in some areas, public regulations require that the time required to return from the energy-saving mode to the image forming operation be shortened, and contradict the demands of low power consumption during standby and a shorter time required for the return time. Is required.
[0007]
Further, in an image forming apparatus having a configuration in which a fixing unit is heated by a heater which receives power supply from a commercial power supply, when power is supplied to the heater at an arbitrary timing when power is supplied to the heater, voltage ripple of the commercial power supply is performed. And may affect other luminaire lights that draw power from the same commercial power source. In some cases, the effect on commercial power is limited by public regulations, and the usual countermeasure is to synchronize the heater lighting timing with the commercial power voltage waveform by software control. It is carried out.
[0008]
However, since software is interposed, it is difficult to start energization control of the heater of the fixing unit until the initialization operation of the control unit is completed, which is a major obstacle to shortening the time required to return from the energy saving mode.
[0009]
On the other hand, the technique disclosed in
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to start energization of a heater and to quickly heat the heater without waiting for completion of initialization of a computer which controls energization of the heater by software.
[0011]
Another object of the present invention is to safely control the energization of the heater in this case.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a heater, a first switching element for turning ON / OFF a power supply from a power supply for heating the heater, and a first hardware for controlling ON / OFF of the switching element by hardware. A hardware control circuit, a computer that operates based on a predetermined program, and software control of turning on and off the switching element by processing executed by the computer instead of the hardware control after the computer has completed initialization. And a control unit for executing the above.
[0013]
Therefore, when the computer is performing initialization, the first hardware control circuit controls the energization of the heater by hardware, and after the initialization is completed, the control is replaced by software control executed by the computer. The power supply to the heater is started without waiting for the end, and the heater can be quickly heated.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the heater control device according to the first aspect, a second switching element for turning on and off the energization and a duration of the hardware control are detected. A second hardware control circuit that performs hardware control to turn off the second switching element when the duration becomes longer than a predetermined reference value.
[0015]
Note that the second switching element may be implemented as the same element as the first switching element, or may be implemented as another element.
[0016]
Therefore, during the period before the software control of the heater and the detection of the occurrence of an abnormality by the control become possible, the heater energization time is monitored by the second hardware control circuit, and the hardware control is performed for a longer time than the reference time In the case of continuous operation, the power supply to the heater is stopped, so that the power supply to the heater can be safely controlled.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the heater control device according to the second aspect, the second hardware control circuit notifies the computer when the duration is longer than the reference value. introduce.
[0018]
Therefore, since the detection of the occurrence of the abnormality is transmitted from the second hardware control circuit to the computer, the history of the occurrence of the abnormality can be held in a form that can be detected by the computer. When the occurrence of an abnormality in energization is detected, re-lighting of the heater when hardware control is switched to software control can be prevented, and safety can be improved.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a printer engine for forming an image on a medium by electrophotography, a fixing device for fixing a toner image after the image formation on the medium, An image forming apparatus, comprising: a heater control device according to any one of
[0020]
Therefore, the heater for heating the fixing unit can be controlled by the heater control device according to any one of the first to third aspects.
[0021]
The image forming apparatus may further include an image input device for reading an image of the document, and the printer engine may form the image based on the read image data.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment of the Invention]
One embodiment of the present invention will be described as a first embodiment of the present invention.
[0023]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a digital copying machine according to the present embodiment. This digital copier implements the image forming apparatus of the present invention, and includes a
[0024]
First, the
[0025]
Next, the
[0026]
Laser light output from such a laser writing system is applied to a
[0027]
The image reproducing process in the
[0028]
Further, in this digital copying machine, as shown in FIG. 1, the
[0029]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical connection of the digital copying machine. As shown in FIG. 2, DC power consumed by the digital copying machine is supplied from a DC
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The digital copier has an energy saving mode function that shifts to lower power consumption than in a normal standby state when a state in which a new job is not executed has passed for a predetermined period of time. In the energy saving mode, the
[0033]
A
[0034]
The
[0035]
When the digital copying machine is in the energy saving mode, power is supplied only to the
[0036]
In the digital copying machine having this configuration, the
[0037]
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the
[0038]
The
[0039]
Here, as an example, it is assumed that the counter value of the
[0040]
The
[0041]
The counter value latched by the
[0042]
The one-
[0043]
When detecting the falling edge of the output of the
[0044]
The mask signal output from the
[0045]
When the DC
[0046]
The
[0047]
FIG. 4 shows a timing chart of each signal. As the duty setting value set in the duty setting register of the one-
[0048]
By the way, in the digital copying machine having this configuration, if the temperature control of the fixing
[0049]
However, in the digital copying machine having this configuration, when the
[0050]
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described as a second embodiment of the present invention.
[0051]
The following description focuses on the differences between the digital copying machine of the present embodiment and the digital copying machine of the first embodiment, and common members and circuit elements are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment. And new illustrations and descriptions are omitted.
[0052]
The difference between the digital copying machine of the present embodiment and the first embodiment is that, as shown in FIG. 5, a
[0053]
The fixing
[0054]
When the reset signal of the
[0055]
With the above-described configuration, when the paper jam occurs in the fixing
[0056]
Third Embodiment of the Invention
Another embodiment of the present invention will be described as a third embodiment of the present invention.
[0057]
The following description focuses on the differences between the digital copying machine of the present embodiment and the digital copying machine of the second embodiment, and common members and circuit elements are denoted by the same reference numerals as those of the second embodiment. And new illustrations and descriptions are omitted.
[0058]
The difference between the digital copying machine of the present embodiment and the second embodiment is that, as shown in FIG. 7, an overflow signal of a fixing
[0059]
With such a configuration, when the fixing
[0060]
With this configuration, it is possible for the
[0061]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, energization of the heater is started without waiting for the initialization of the computer to be completed, and the heater can be quickly heated.
[0062]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the heater power-on time is set to the second hardware until software control of the heater and detection of an abnormality occurrence by the control become possible. Monitoring by the control circuit, when the hardware control is continued for a longer time than the reference time, by stopping the power supply to the heater, the power supply control of the heater can be executed safely.
[0063]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, it is possible to hold a history of occurrence of an abnormality detected by the second hardware control circuit in a form detectable by a computer. When the control detects the occurrence of an abnormality in the long-time energization of the heater, the heater can be prevented from being turned on again when hardware control is switched to software control, and safety can be improved.
[0064]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the heater for heating the fixing device can be controlled by the heater control device according to any one of the first to third aspects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of a digital copying machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing electrical connections of a control system of the digital copying machine.
FIG. 3 is a block diagram of electrical connection of a hardware control circuit.
FIG. 4 is a timing chart of each signal in a control system of the digital copying machine.
FIG. 5 is a block diagram of an electrical connection of another configuration example of the hardware control circuit;
6 is a timing chart of each signal in a control system in the configuration example of FIG. 5;
FIG. 7 is a block diagram of electrical connection of another configuration example of the hardware control circuit;
[Explanation of symbols]
2 Printer engine
33 Computer
25 Fixing unit
43 First and second switching elements
54 Second Hardware Control Circuit
65 First Hardware Control Circuit
Claims (5)
このヒータを加熱する電源からの通電のON,OFFを行う第1のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のON,OFFをハードウェア制御する第1のハードウェア制御回路と、
所定のプログラムに基づいて動作するコンピュータと、
前記コンピュータが初期化を終了した後は前記ハードウェア制御に代えて前記コンピュータが実行する処理により前記スイッチング素子のON,OFFのソフトウェア制御を実行する制御手段と、
を備えているヒータ制御装置。A heater,
A first switching element for turning ON / OFF a power supply from a power supply for heating the heater;
A first hardware control circuit that hardware-controls ON and OFF of the switching element;
A computer that operates based on a predetermined program;
Control means for executing software control of ON and OFF of the switching element by processing executed by the computer in place of the hardware control after the computer completes initialization;
A heater control device comprising:
前記ハードウェア制御が実行されている継続時間を検出し、この継続時間が所定の基準値より長くなったときは前記第2のスイッチング素子をOFFするハードウェア制御を行う第2のハードウェア制御回路と、
を備えている請求項1に記載のヒータ制御装置。A second switching element for turning on and off the energization;
A second hardware control circuit that detects a duration during which the hardware control is being performed and performs hardware control to turn off the second switching element when the duration is longer than a predetermined reference value; When,
The heater control device according to claim 1, further comprising:
この画像形成後のトナー画像を前記媒体上に定着する定着器と、
請求項1〜3のいずれかの一に記載のヒータ制御装置と、
を備え、
前記ヒータは前記定着器を加熱するものである、
画像形成装置。A printer engine for forming an image on a medium by an electrophotographic method,
A fixing device for fixing the toner image after the image formation on the medium,
A heater control device according to any one of claims 1 to 3,
With
The heater is for heating the fixing device,
Image forming device.
前記プリンタエンジンは、この読み取り後の画像データに基づいて前記画像形成を行う、
請求項4に記載の画像形成装置。Equipped with an image input device that reads the image of the original,
The printer engine forms the image based on the read image data,
The image forming apparatus according to claim 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003052740A JP4177138B2 (en) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | Heater control device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003052740A JP4177138B2 (en) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | Heater control device and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004265650A true JP2004265650A (en) | 2004-09-24 |
JP4177138B2 JP4177138B2 (en) | 2008-11-05 |
Family
ID=33117538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003052740A Expired - Fee Related JP4177138B2 (en) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | Heater control device and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4177138B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100744097B1 (en) | 2006-02-08 | 2007-08-01 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for protecting fixing unit against overheating and image forming apparatus using the same |
CN101178571B (en) * | 2006-11-08 | 2011-02-09 | 村田机械株式会社 | Image forming device and method of initializing the same |
US8253959B2 (en) | 2007-03-06 | 2012-08-28 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus with reduced start-up time |
US20150168885A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Funai Electric Co., Ltd. | Printing device |
JP2017053915A (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
-
2003
- 2003-02-28 JP JP2003052740A patent/JP4177138B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100744097B1 (en) | 2006-02-08 | 2007-08-01 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for protecting fixing unit against overheating and image forming apparatus using the same |
CN101178571B (en) * | 2006-11-08 | 2011-02-09 | 村田机械株式会社 | Image forming device and method of initializing the same |
US7953337B2 (en) | 2006-11-08 | 2011-05-31 | Murata Machinery, Ltd. | Image forming device and method of initializing the same |
US8253959B2 (en) | 2007-03-06 | 2012-08-28 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus with reduced start-up time |
US8441673B2 (en) | 2007-03-06 | 2013-05-14 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus with reduced start-up time |
US20150168885A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Funai Electric Co., Ltd. | Printing device |
JP2017053915A (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4177138B2 (en) | 2008-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8509633B2 (en) | Heating device and image forming apparatus | |
JP5697630B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5884434B2 (en) | Power supply control device, image processing device, power supply control program | |
US9122224B2 (en) | Image forming apparatus and power supply device | |
US6405000B1 (en) | Image forming apparatus and starting-up method | |
JP4177138B2 (en) | Heater control device and image forming apparatus | |
JP2005266454A (en) | Image forming apparatus | |
JP2000330426A (en) | Electrophotographic device | |
JP2002156867A (en) | Image forming device, heater control method and storage medium | |
US9046836B2 (en) | Image forming apparatus for restricting excessive temperature rise of fixing member | |
JP2002278352A (en) | Image forming device | |
JP2000151866A (en) | Image forming device | |
JP2000324820A (en) | Power supply, image-forming device, image-forming system, method for controlling the power supply, power supply control method of the image-forming device, and storage medium | |
JP2003295738A (en) | Image forming apparatus | |
JP4347529B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5752895B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007047211A (en) | Fixing heater controller, fixing heater control method, and image forming apparatus | |
JP6555059B2 (en) | Image forming apparatus, image forming apparatus control method, and computer program | |
JP4007881B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2008164973A (en) | Image forming device | |
JP2012145697A (en) | Image forming apparatus and control method | |
JP2005181778A (en) | Image forming apparatus | |
JPH07114296A (en) | Image forming device | |
JP3360521B2 (en) | Fixing device | |
JP2005241660A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20041008 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051003 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20051026 |
|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20060925 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070412 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070417 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071211 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080819 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080821 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |