JP2012068601A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通電制御部62は、ヒータ通電電流64−1,64−2の供給によって発熱するヒータ44−1,44−2と、商用電源65をヒータ制御信号84−1,84−2によって制御し、ヒータ44−1,44−2にヒータ通電電流64−1,64−2を供給する通電制御回路63−1,63−2と、ヒータ制御信号84−1,84−2を所定のパターンで繰り返し出力する制御部80とを備えている。通電制御回路63−1,63−2は、商用電源65のゼロクロスタイミングで、ヒータ制御信号84−1,84−2に従い通電/非通電を切り替えてヒータ通電電流64−1,64−2を供給するトライアック76−1,76−2を有している。
【選択図】図1
Description
(1) 交流電流信号の通電制御回路を、ゼロクロス点で動作する通電制御素子で構成した。この通電制御回路を所定のパターンでオン/オフする簡素な方法で制御している。これにより、単純な構成且つ簡素な方法でありながら、高調波電流を抑え、且つ定着部の熱源及びその保護素子の寿命を延命可能である。
図2は、本発明の実施例1における画像形成装置を示す概略の構成図である。
定着装置40は、搬送路102上側に配設されている定着ローラ41と、定着ローラ41下側に接触して回転する加圧ローラ42と、定着ローラ41の側面に接触している温度検出センサ43と、定着ローラ41内部に非接触に配設されているヒータ44−1,44−2とを備えている。
通電制御部62は、ヒータ44−1の通電を制御する通電制御回路63−1と、ヒータ44−2の通電を制御する通電制御回路63−2とを有している。
図2を元に、本実施例1の画像形成装置10の動作を説明する。
CPU81がヒータ制御信号84−1を論理値の“L”に設定すると、発光ダイオード71−1が発光する。発光ダイオード71−1が発光中に、商用電源65のゼロクロス点を通過すると、フォトトランジスタ72−1が通電する。フォトトランジスタ72−1の通電に伴いトライアック76−1の通電が開始し、商用電源65の半サイクルに亘って、ヒータ44−1へヒータ通電電流64−1を供給する。
タイミングT11において、CPU81は、ヒータ制御信号84−1を“L”に設定し、通電制御部62の通電制御回路63−1によって、ヒータ44−1を通電する。通電制御回路63−1のフォトトライアックカプラ70−1とトライアック76−1とは、商用電源65のゼロクロス点且つヒータ制御信号84−1が“L”のときに、半サイクルに亘ってヒータ44−1を通電するよう切り替える。
本実施例1の画像形成装置10は、ゼロクロス検出回路を備えておらず、制御部80及びCPU81は、商用電源65の電源周波数及びゼロクロス点は全く分からない。本実施例1のCPU81は、電源周波数が50Hzの場合と同様にヒータ44−1,44−2を通電制御する。
本実施例1の画像形成装置10によれば、次の(A)〜(C)のような効果がある。
本実施例2の画像形成装置10は、実施例1の画像形成装置10と同様の構成を有している。
図7(a),(b)は、本発明の実施例2における通電制御のタイムチャートであり、実施例1を示す図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。図7(a)は商用電源65の電源周波数が50Hzの場合を示し、図7(b)は商用電源65の電源周波数が60Hzの場合を示している。
タイミングT31において、CPU81は、通電制御部62の通電制御回路63−2によって、ヒータ制御信号84−2を“L”に設定して8msに亘って出力したのち、ヒータ制御信号84−2を“H”に設定して18msに亘って出力し、この第3のパターンで出力をタイミングT32まで繰り返す。通電制御回路63−2のフォトトライアックカプラ70−2とトライアック76−2とは、商用電源65のゼロクロス点且つヒータ制御信号84−2が“L”のときに、半サイクルに亘ってヒータ44−2を通電するよう切り替える。これにより、第2の期間であるタイミングT31〜T32の280msに亘って、ヒータ44−2によってヒータ44−1を温めて抵抗率を増大させる。
タイミングT41〜T43におけるCPU81の通電制御は、電源周波数が50Hzの場合のタイミングT31〜T33と同様である。
本実施例2の画像形成装置10によれば、次の(D),(E)のような効果がある。
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(c)のようなものがある。
11 給紙部
12 ホッピングローラ
13a 給紙ローラ
14 給紙センサ
13b リタードローラ
15a,15b レジストローラ
16 書き出し位置センサ
20 画像形成部
21(=21−1〜21−4) 転写ローラ
22(=22−1〜22−4) 画像形成ユニット
23(=23−1〜23−4) 感光体ドラム
24(=24−1〜24−4) 帯電ローラ
25(=25−1〜25−4) LEDヘッド
26(=26−1〜26−4) 現像ローラ
27(=27−1〜27−4) トナー供給ローラ
28(=28−1〜28−4) 現像ブレード
29(=29−1〜29−4) トナーカートリッジ
30 搬送ベルト
31,32 ローラ
40 定着装置
41 定着ローラ
42 加圧ローラ
43 温度検出センサ
44−1,44−2 ヒータ
50 用紙排出部
51 用紙走行路センサ
52a,52b 排出ローラ
55 スタッカ部
60 低圧電源
61 電源回路
62 通電制御部
63−1,63−2 通電制御回路
64−1,64−2 ヒータ通電電流
65 商用電源
66 高圧電源
67 ヒューズ
70−1,70−2 フォトトライアックカプラ
71−1,71−2 発光ダイオード
72−1,72−2 フォトトランジスタ
73−1,73−2 抵抗
74−1,74−2 抵抗
75−1,75−2 コンデンサ
76−1,76−2 トライアック
77−1,77−2 抵抗
80 制御部
81 CPU
82 記憶部
83 温度監視部
84−1,84−2 ヒータ制御信号
90 操作パネル
91 画像処理部
92 光学系ドライバ
93 モータ駆動ドライバ
94 インタフェース部
100 記録用紙
101 トナー像
102 搬送路
110 用紙収容カセット
120 ホストコンピュータ
Claims (14)
- 交流電流信号の供給によって発熱する定着部の熱源と、
交流電源を通電制御信号によって制御し、前記熱源に前記交流電流信号を供給する通電制御回路と、
前記通電制御信号を所定のパターンで繰り返し出力する制御部と、
を備えた画像形成装置であって、
前記通電制御回路は、前記交流電源のゼロクロスタイミングで、前記通電制御信号に従い通電/非通電を切り替えて前記交流電流信号を供給する通電制御素子を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記所定のパターンは、2.55〜8.16msに亘って前記通電制御信号が前記通電制御素子を制御可能状態としたのち、10.3ms〜32.67msに亘って前記通電制御信号が前記通電制御素子を制御不可状態とすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記所定のパターンの周期は、前記交流電源の周期である電源周期の範囲と相違し、前記電源周期の倍数の範囲とも相違し、且つ前記電源周期の自然数の商の範囲とも相違することを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
- 前記電源周期の範囲は、19.6〜20.4ms又は16.3ms〜17.0msであることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
- 複数の交流電流信号の供給によってそれぞれ発熱する複数の熱源と、
交流電源を複数の通電制御信号によって制御し、前記複数の熱源のうちいずれか1つに前記交流電流信号を供給する通電制御回路と、
前記複数の通電制御信号のうちいずれか1つを所定のパターンで繰り返し出力する制御部と、
を備えた画像形成装置であって、
前記通電制御回路は、前記交流電源のゼロクロスタイミングで、前記複数の通電制御信号に従い通電/非通電を切り替えて前記複数の交流電流信号を供給する複数の通電制御素子を有することを特徴とする画像形成装置。 - 第1の交流電流信号の供給によって高熱量で発熱する定着部の第1の熱源と、
第2の交流電流信号の供給によって低熱量で発熱する前記定着部の第2の熱源と、
交流電源を第1の通電制御信号によって制御して前記第1の熱源に前記第1の交流電流信号を供給すると共に、前記交流電源を第2の通電制御信号によって制御して前記第2の熱源に前記第2の交流電流信号を供給する通電制御回路と、
前記第1の通電制御信号と前記第2の通電制御信号とを制御する制御部と、
を備えた画像形成装置であって、
前記通電制御回路は、
前記交流電源のゼロクロスタイミングで、前記第1の通電制御信号に従い通電/非通電を切り替えて前記第1の交流電流信号を供給する第1の通電制御素子と、
前記交流電源のゼロクロスタイミングで、前記第2の通電制御信号に従い通電/非通電を切り替えて前記第2の交流電流信号を供給する第2の通電制御素子とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記第1の通電制御信号を、第1の期間に亘って第1のパターンで出力したのち、前記第1の通電制御信号を前記第1のパターンで出力すると共に前記第2の通電制御信号を第2のパターンで出力することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 前記第1のパターンと前記第2のパターンとは、いずれも2.55〜8.16msに亘って前記第1の通電制御信号が前記第1の通電制御素子を制御可能状態としたのち、10.3ms〜32.67msに亘って前記第1の通電制御信号が前記第1の通電制御素子を制御不可状態とすることを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 前記第1のパターンの周期と前記第2のパターンの周期とは同一であり、且つ、前記第1の通電制御信号が前記第1の通電制御素子を制御可能状態とした期間と、前記第2の通電制御信号が前記第2の通電制御素子を制御可能状態とした期間とは重ならないようになっていることを特徴とする請求項7又は8記載の画像形成装置。
- 請求項6記載の画像形成装置は更に、
前記定着部の温度を測定する温度測定部を有し、
前記制御部は、前記温度測定部によって測定した前記定着部の温度が所定温度未満であったならば、前記第2の通電制御信号を出力して前記第2の熱源に前記第2の交流電流信号を供給したのち、前記第1の通電制御信号を出力して前記第1の熱源に前記第1の交流電流信号を供給することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記温度測定部によって測定した前記定着部の温度が所定温度未満であったならば、第2の期間に亘って前記第2の通電制御信号を第3のパターンで出力したのち第3の期間に亘って常に出力して前記第2の熱源に前記第2の交流電流信号を供給したのち、前記第1の通電制御信号を第4のパターンで出力して前記第1の熱源に前記第1の交流電流信号を供給することを特徴とする請求項10記載の画像形成装置。
- 前記第3のパターンと前記第4のパターンとは、2.55〜8.16msに亘って前記第2の通電制御信号が前記第2の通電制御素子を制御可能状態としたのち、10.3ms〜32.67msに亘って前記第2の通電制御信号が前記第2の通電制御素子を制御不可状態とすることを特徴とする請求項11記載の画像形成装置。
- 前記第1の通電制御素子及び前記第2の通電制御素子は、いずれもフォトトライアックであることを特徴とする請求項6〜13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記交流電源の周波数は、50Hz又は60Hzであり、
請求項1〜13のいずれか1項に記載の画像形成装置の前記通電制御回路は、50Hz又は60Hzの前記交流電源を選択的に入力可能である50Hz/60Hz共用の制御回路であることを特徴とする画像形成装置。
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