JP2020052377A - ヒータ制御装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本願の第1実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本願に係る画像形成装置の第1実施形態であるモノクロレーザプリンタ1の断面図である。モノクロレーザプリンタ(以下、単に「プリンタ」という)1は、本体ケーシング2内の下部に配置されたトレイ4から供給されるシート(用紙やOHPシート等)に対し、画像形成部5にてトナー像を形成した後、定着器7にてそのトナー像を加熱して定着処理を行い、最後にシートを本体ケーシング2の上部に位置する排紙トレイ9に排紙する。なお、図1では、紙面右側を装置の前側と規定し、装置を前側から見た場合に左手に来る側(紙面手前側)を左側と規定して、前後、左右及び上下の各方向を定義する。
図2は、ヒータ制御装置30の概略的な構成を示す回路図である。ヒータ制御装置30は、ヒータ31、制御装置33、低圧電源回路(AC−DCコンバータ)35、ゼロクロス生成回路37、トライアック39、及び切替スイッチ41等を有している。本実施形態では、図2に示すように、低圧電源回路35は、切替スイッチ41を接続された接続ラインL1とは別系統の接続ラインL2を介して交流電源101に接続されている。交流電源101は、例えば、100Vの交流電圧を供給する商用電源である。プリンタ1は、交流電源101と接続可能な電源コードを有している。
次に、制御装置33が実行する待機モード制御処理について、図4及び図5を参照しつつ説明する。本実施形態のプリンタ1は、待機モードを備えている。ここでいう待機モードとは、例えば、印刷の指示を受け付けるまで待機するモードであり、ヒータ31の温度を印刷処理時の温度に比べて低い温度で維持するモードである。印刷の指示とは、例えば、プリンタ1に接続されたPCから受信した印刷ジョブに基づく印刷の指示である。これにより、ヒータ31を所定温度で維持しつつ印刷の指示を待つことで、印刷指示を受け付けてから、1枚目のシートを排出するまでの時間であるFPOT(FirstPrint Out Timeの略)を短縮することができる。制御装置33は、待機モードにおいて、例えば、シートの搬送等を停止した状態で、シートのトナー像を熱定着する時の定着温度(例えば160度)より低い待機温度(例えば102度)でヒータ温度を維持する。なお、印刷の指示の種類は、上記した印刷ジョブに限らない。例えば、プリンタ1がコピー機能を備える複合機である場合、プリンタ1に対するコピー操作に基づくコピーの指示を、印刷の指示として用いることができる。
次に、待機モードにおいて位相制御を実行する位相制御オンモードの待機モード制御処理について、図9を参照しつつ説明する。図9に示す待機モード制御処理は、第1基準温度T3に替えて第2基準温度T4を用いる点と、位相制御によりヒータ31の通電を開始する点において、図4及び図5に示す待機モード制御処理と異なっている。なお、以下の説明では、図4及び図5に示す待機モード制御処理と同様の内容については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
以上、上記した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態のヒータ制御装置30は、ヒータ31と、ヒータ31の発熱状態に応じて変動する温度を検出する温度センサ31Aと、制御装置33と、を備える。制御装置33は、温度センサ31Aにより検出した温度である検出温度T1が第1基準温度T3以下であることに応じて(S15:YES)、所定の通電比率でヒータ31への通電を開始し(S17)、ヒータ31への通電を開始する時から所定の通電時間Ton(オン波数回数Nの通電時間)を経過した後、ヒータ31への通電を停止し、ヒータ31への通電を開始する時から、ヒータ31への通電を停止し第1基準温度T3以下まで検出温度T1が再度低下するまでの時間である温度変動時間TM1が閾値TH1以上であることに応じて所定の通電時間Tonを減らし(S29)、温度変動時間TM1が閾値TH1未満であることに応じて所定の通電時間Tonを増やす(S31)。
次に、本願の第2実施形態について説明する。上記した第1実施形態では、検出温度T1が第1基準温度T3まで低下するか否かを監視した。これに対し、第2実施形態では、検出温度T1が第1基準温度T3まで上昇するか否かを監視する。図10及び図11は、第2実施形態の待機モード制御処理(位相制御なし)の内容を示している。なお、以下の説明では、上記した第1実施形態と同様の内容については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
以上、上記した第2実施形態によれば、上記した第1実施形態と同様の効果を奏する。また、上記した第2実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態の制御装置33は、温度センサ31Aにより検出した温度である検出温度T1が第1基準温度T3以上であることに応じて(S45:YES)、ヒータ31への通電を停止し(S47)、ヒータ31への通電を停止する時から所定の待機時間(オフ波数回数N2の時間)を経過した後、所定の通電比率でヒータ31への通電を開始し(S49)、ヒータ31への通電を停止する時から、ヒータ31への通電を開始し第1基準温度T3以上まで検出温度T1が再度上昇するまでの時間である温度変動時間TM1が閾値TH1以上であることに応じて所定の待機時間を減らし(S53)、温度変動時間TM1が閾値TH1未満であることに応じて所定の待機時間を増やす(S54)。
尚、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記した第1実施形態では、検出温度T1が第1基準温度T3以下であることに応じてヒータ31への通電を開始してから、ヒータ31への通電を停止し第1基準温度T3以下まで検出温度T1が再度低下するまでの時間である温度変動時間TM1を計測し、その温度変動時間TM1を閾値TH1と比較した。しかしながら、温度変動時間TM1を計測する方法は、上記した方法に限らない。例えば、通電時間Tonと、ヒータ31をオフする待機時間とを合算して温度変動時間TM1を演算しても良い。制御装置33は、実行するオン波数回数Nに基づいて通電時間Tonを演算することができる。このため、例えば、所定の通電時間Tonが経過してから一旦タイマをリセットし、ヒータ31への通電の停止に合わせてタイマを起動し検出温度T1が第1基準温度T3以下まで再度低下するまでの時間、即ち通電を再開するまでの待機時間を計測する。そして、計測した待機時間と、オン波数回数Nに基づく通電時間Tonとを合算することによって温度変動時間TM1を演算しても良い。
また、制御装置33は、位相制御を実行しない構成でも良い。
また、制御装置33は、位相制御を実行する場合(図9参照)に、位相制御を実行しない場合の第1基準温度T3より高い第2基準温度T4を用いずに、第1基準温度T3を用いても良い。
また、制御装置33は、位相制御を実行しない位相制御オフモード(図4、図5)、又は位相制御を実行する位相制御オンモード(図9)のどちらか一方のみを実行できる構成でも良い。
また、図11のS53におけるオフ波数回数N2を減らす波数(第2時間の一例)と、S54でオン波数回数Nを増やす波数とは異なる数でも良い。
また、制御装置33は、通電時間Tonや待機時間を、波数回数以外、例えば、計測した時間に基づいて変更等しても良い。
また、通電時間Ton等における通電比率は、100%に限らず、50%や33%でも良い。
また、ヒータ制御装置30は、1つのヒータ31を備えたが、2つ以上のヒータを備える構成でも良い。例えば、ヒータ制御装置30は、定着ローラ27の軸方向の中央部に第1ヒータを、軸方向の両側に第2ヒータを備え、シートの大きさに応じて点灯するヒータを変更する構成でも良い。この場合にも、各ヒータについて、上記した温度変動時間TM1に基づく制御を実行しても良い。
また、制御装置33は、待機モード以外において、上記した温度変動時間TM1に基づく制御を実行しても良い。
また、制御装置33は、待機モードを備えなくとも良い。
また、本願のヒータ制御装置30は、プリンタ1などの画像形成装置が備えるヒータを制御する装置に限らない。例えば、ヒータ制御装置30は、ミシンや工作機械に用いられるヒータを制御する装置でもよい。
Claims (12)
- ヒータと、
前記ヒータの発熱状態に応じて変動する温度を検出する温度センサと、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記温度センサにより検出した温度である検出温度が基準温度以下であることに応じて、所定の通電比率で前記ヒータへの通電を開始し、
前記ヒータへの通電を開始する時から所定の通電時間を経過した後、前記ヒータへの通電を停止し、
前記ヒータへの通電を開始する時から、前記ヒータへの通電を停止し前記基準温度以下まで前記検出温度が再度低下するまでの時間である温度変動時間が閾値以上であることに応じて前記所定の通電時間を減らし、
前記温度変動時間が前記閾値未満であることに応じて前記所定の通電時間を増やす、ヒータ制御装置。 - ヒータと、
前記ヒータの発熱状態に応じて変動する温度を検出する温度センサと、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記温度センサにより検出した温度である検出温度が基準温度以上であることに応じて、前記ヒータへの通電を停止し、
前記ヒータへの通電を停止する時から所定の待機時間を経過した後、所定の通電比率で前記ヒータへの通電を開始し、
前記ヒータへの通電を停止する時から、前記ヒータへの通電を開始し前記基準温度以上まで前記検出温度が再度上昇するまでの時間である温度変動時間が閾値以上であることに応じて前記所定の待機時間を減らし、
前記温度変動時間が前記閾値未満であることに応じて前記所定の待機時間を増やす、ヒータ制御装置。 - 前記制御装置は、
前記基準温度よりも高い温度である上限温度に前記検出温度が達したことに応じて、交流電源から前記ヒータへの電力の供給を停止させる、請求項1又は請求項2に記載のヒータ制御装置。 - 前記制御装置は、
前記ヒータへの通電を開始する際に、交流電源から前記ヒータへ供給される電圧の位相に基づいて、前記ヒータへ電圧を印加する時間を調整する位相制御を実行する、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のヒータ制御装置。 - 前記制御装置は、
前記ヒータへの通電を開始する際に、交流電源から前記ヒータへ供給される電圧の位相に基づいて、前記ヒータへ電圧を印加する時間を調整する位相制御を実行し、
前記制御装置は、
前記位相制御による前記検出温度の低下分に応じて、前記位相制御を実行しない場合の第1基準温度に比べて高い第2基準温度を前記基準温度として設定する、請求項1に記載のヒータ制御装置。 - 前記制御装置は、
前記温度変動時間が前記閾値以上であることに応じて前記所定の通電時間を第1時間だけ減らし、
前記温度変動時間が前記閾値未満であることに応じて前記所定の通電時間を第1時間だけ増やす、請求項1に記載のヒータ制御装置。 - 前記制御装置は、
前記温度変動時間が前記閾値以上であることに応じて前記所定の待機時間を第2時間だけ減らし、
前記温度変動時間が前記閾値未満であることに応じて前記所定の待機時間を前記第2時間だけ増やす、請求項2に記載のヒータ制御装置。 - 前記閾値は、
前記ヒータの電圧変動の周期に基づく値である、請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のヒータ制御装置。 - 前記閾値は、
500ms以上である、請求項8に記載のヒータ制御装置。 - 前記通電比率は、100%である、請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載のヒータ制御装置。
- 請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載のヒータ制御装置と、
シートに画像を形成する画像形成部と、
画像を形成された前記シートを加熱する定着器と、
を備え、
前記定着器は、
前記ヒータを有する、画像形成装置。 - 前記制御装置は、
前記画像形成部による画像形成の指示を待つ待機モードにおいて、前記温度変動時間に基づく前記ヒータへ通電する時間の増減を実行する、請求項11に記載の画像形成装置。
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---|---|---|---|---|
US11874619B2 (en) | 2021-10-15 | 2024-01-16 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and control method thereof |
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2018
- 2018-09-28 JP JP2018184713A patent/JP7172386B2/ja active Active
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