JP5211594B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関するものであり、特に、ハロゲンヒータを用いた定着手段を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus provided with a fixing unit using a halogen heater.
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着ヒータ駆動では、PWM(Pulse Wide Modulation:パルス幅変調)点灯を前提とした制御を用いたものがある。PWM点灯方式では、入力電力を程よく制御できる利点がある。また、PWM点灯は、AC入力を全波整流し、DC電圧に変換し、インバータ駆動させることが既に知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a fixing heater drive used in an electrophotographic image forming apparatus that uses control based on PWM (Pulse Wide Modulation) lighting. The PWM lighting method has an advantage that input power can be controlled moderately. In addition, it is already known that PWM lighting involves full-wave rectification of AC input, conversion to DC voltage, and inverter driving.
このようなPWM点灯(駆動)を用いた技術としては、たとえば交流電源の出力を整流して得た電源電圧を、画像形成装置の本体に設けられている負荷とスイッチング素子とが直列に接続された負荷回路に印加し、前記スイッチング素子のオン/オフ動作により前記負荷の電力制御を行う電力制御装置において、前記負荷と直列に接続された第1の共振手段と、この第1の共振手段と前記負荷との直列回路に並列に接続された第2の共振手段とを備え、前記第1の共振手段と前記第2の共振手段と前記負荷とを一体に設け前記本体から電気的に着脱可能な構成としたものがある(たとえば、特許文献1参照)。 As a technique using such PWM lighting (drive), for example, a power supply voltage obtained by rectifying the output of an AC power supply is connected in series with a load and a switching element provided in the main body of the image forming apparatus. In a power control apparatus that applies power to a load circuit and performs power control of the load by on / off operation of the switching element, first resonance means connected in series with the load, and the first resonance means Second resonance means connected in parallel to a series circuit with the load, and the first resonance means, the second resonance means, and the load are integrally provided and electrically detachable from the main body (For example, refer to Patent Document 1).
このような電力制御装置においては、スイッチング素子によるスイッチングがソフトスイッチングとなり、スイッチング素子のスイッチング時にスイッチング素子に加わる電圧とスイッチング素子を流れる電流の交差する領域が少なくなってスイッチング損失を低減することができる。また、交流電源から負荷に流入する電流の波形が正弦波状となり、電源の力率が向上して高周波電流が低減するという効果が得られる。さらに、スイッチング素子のスイッチング回数が少なくなり、スイッチング損失を低減することができるとともに、スイッチングによる電圧電流の変化により発生するノイズも低減させることができる。また、スイッチング時の充放電電流が流れる経路を最短にでき、負荷と電力制御装置の一部とを接続する電線から放射されるノイズを低減することができる。 In such a power control device, switching by the switching element is soft switching, and a region where the voltage applied to the switching element and the current flowing through the switching element intersect at the time of switching of the switching element is reduced, so that switching loss can be reduced. . In addition, the waveform of the current flowing from the AC power supply to the load becomes a sine wave, and the power factor of the power supply is improved and the high-frequency current is reduced. Furthermore, the switching frequency of the switching element is reduced, switching loss can be reduced, and noise generated by a change in voltage and current due to switching can be reduced. Moreover, the path | route through which the charging / discharging electric current at the time of switching can be shortened, and the noise radiated | emitted from the electric wire which connects a load and a part of electric power control apparatus can be reduced.
図9は、定着ヒータに用いるハロゲンヒータのハロゲンサイクルを説明するための模式図である。点灯中の高温のタングステンフィラメント101から蒸発したタングステン102はハロゲンガスと反応し、タングステン102とハロゲン103との化合物(以下、タングステン−ハロゲン化合物と呼ぶ)が生成される。タングステン−ハロゲン化合物104は、約250℃から1400℃でその状態を維持する。したがって、バルブが250℃程度以上であればバルブ内壁に付着することはなく黒化(劣化)も起こらない。このタングステン−ハロゲン化合物104は、熱対流によってフィラメント付近に運ばれると高温のために再びタングステン102とハロゲン103とに分解され、タングステン102はフィラメントに再生し、自由になったハロゲン103は再び次の反応を繰り返す。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the halogen cycle of the halogen heater used for the fixing heater. The
しかしながら、上記従来の電子写真方式のPWM点灯方式では、待機状態等の定着部の設定温度が低い場合、ハロゲンヒータへの通電Dutyが低く制御される為、前述の様なハロゲンヒータのハロゲンサイクルを正常にすることができなくなる可能性があった。ハロゲンヒータには、定格電圧で最適なハロゲンサイクルが働くように、そのフィラメント温度(色温度)に合わせた濃度のハロゲンガスが封入されている。したがって、バルブ温度が約250℃より低くなった場合、フィラメントは侵食されて短寿命になりやすくなる、という問題があった。 However, in the above conventional electrophotographic PWM lighting method, when the set temperature of the fixing unit in a standby state or the like is low, the duty cycle of the halogen heater is controlled to be low. There was a possibility that it could not be made normal. The halogen heater is filled with a halogen gas having a concentration corresponding to the filament temperature (color temperature) so that the optimum halogen cycle works at the rated voltage. Therefore, when the bulb temperature is lower than about 250 ° C., there is a problem that the filament is eroded and tends to have a short life.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、PWM制御により入力電流の通電が制御されるハロゲンヒータを定着手段に備えた画像形成装置において、ハロゲンヒータの寿命が長く、耐久性に優れた画像形成装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in an image forming apparatus in which a fixing unit includes a halogen heater in which energization of an input current is controlled by PWM control, the life of the halogen heater is long and has excellent durability. An object is to obtain an image forming apparatus.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、ハロゲンヒータを用いた定着手段と、前記ハロゲンヒータに電流を通電する通電手段と、前記ハロゲンヒータへの前記電流の通電をPWM制御により制御して前記定着手段の温度を制御する制御手段と、前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、前記ハロゲンヒータへ供給される電力量を前記ハロゲンヒータに固有の所定の下限値以上とするように予め決められた前記PWM制御におけるデューティの下限値である第1のデューティと、前記PWM制御において前記第1のデューティの場合に前記ハロゲンヒータへ供給される電力量を前記下限値以上とするように前記ハロゲンヒータへ電流を通電する通電時間である基準通電時間と、前記所定の下限値を設定したときの周囲温度を示す規定温度と、を記憶する記憶手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段で検出された温度が前記規定温度以下の場合に、前記記憶手段に記憶されている前記第1のデューティを、検出された該温度と前記規定温度との差分に応じた値を該第1のデューティに加算した値に再設定すると共に、前記PWM制御用の第2のデューティを算出し、前記第2のデューティが再設定された前記第1のデューティ以下である場合には、前記基準通電時間を前記ハロゲンヒータへ電流を通電する通電時間とすると共に前記PWM制御におけるデューティを再設定された前記1のデューティとした前記PWM制御によるハロゲンヒータへの前記電流の通電を制御し、前記第2のデューティが再設定された前記第1のデューティを超え、且つ前記PWM制御の制御周期毎に前記ハロゲンヒータへ供給される電力量が前記PWM制御におけるデューティを再設定された前記第1のデューティとしたときの電力量未満である場合には、前記基準通電時間、前記第2のデューティ、及び再設定された前記第1のデューティに基づいて算出した通電時間を前記ハロゲンヒータへ電流を通電する通電時間とすると共に前記PWM制御におけるデューティを算出された前記第2のデューティとした前記PWM制御によるハロゲンヒータへの前記電流の通電を制御すること、を特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image forming apparatus according to the present invention includes a fixing unit using a halogen heater, an energizing unit for energizing the halogen heater, and the halogen heater. A control means for controlling the temperature of the fixing means by controlling the energization of the current by PWM control, a temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing means, and the amount of electric power supplied to the halogen heater is specific to the halogen heater. A first duty that is a lower limit value of the duty in the PWM control that is determined in advance so as to be equal to or greater than a predetermined lower limit value, and electric power that is supplied to the halogen heater in the case of the first duty in the PWM control. A reference energizing time which is an energizing time for energizing the halogen heater so that the amount is equal to or greater than the lower limit value, and the predetermined lower limit And a storage means for storing a specified temperature, the indicating ambient temperature when set, wherein when the temperature detected by said temperature detecting means is equal to or less than the prescribed temperature, stored in said storage means The first duty is reset to a value obtained by adding a value corresponding to the difference between the detected temperature and the specified temperature to the first duty, and the second duty for PWM control is set. When the duty is calculated and the second duty is less than or equal to the reset first duty, the reference energization time is set as the energization time for energizing the halogen heater and the duty in the PWM control To control the energization of the current to the halogen heater by the PWM control with the reset first duty, and the second duty is reset to the first duty When the amount of power supplied to the halogen heater exceeds the duty and is less than the amount of power when the duty in the PWM control is set as the first duty that is reset. The energizing time calculated based on the reference energizing time, the second duty, and the reset first duty is set as the energizing time for energizing the halogen heater, and the duty in the PWM control is calculated. The conduction of the current to the halogen heater by the PWM control using the second duty is controlled.
この発明によれば、ハロゲンサイクルを正常に動作させて、画像形成装置の装置寿命よりもハロゲンヒータの寿命が短くなることを防止することができ、ハロゲンヒータの寿命が長く、耐久性に優れた画像形成装置を得ることができる、という効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to prevent the life of the halogen heater from becoming shorter than the life of the image forming apparatus by operating the halogen cycle normally, and the life of the halogen heater is long and excellent in durability. There is an effect that an image forming apparatus can be obtained.
以下に、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す図である。本実施の形態にかかるプリンタは、作像部1と、書き込み部2と、定着部3と、操作部4と、ROM(Read Only Memory)5と、RAM(Random Access Memory)6と、通信インタフェース(I/F)7と、制御部8と、を有する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a printer that is an example of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. The printer according to the present embodiment includes an image forming unit 1, a
作像部1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。露光手段としての光書込部2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。
The image forming unit 1 includes a plurality of photosensitive drums as a plurality of image carriers, a toner supply unit, and the like, and forms images of different colors on the photosensitive drums, and images of the colors on the photosensitive drums. Is superimposed on a recording paper as a recording material and transferred to form a color image on the recording paper. The
つまり、作像部1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2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。
That is, in the image forming unit 1, each of the plurality of photosensitive drums is driven to rotate by the driving unit and uniformly charged by the charging unit, and then modulated by the image signal of each color from the
定着部3は、定着ヒータを有し、作像部1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3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。
The
操作部4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。ROM5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。RAM6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/F7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。制御部8は、当該プリンタを制御する部分であり、CPU(Central Processing Unit)も含まれ、バスBを介して当該プリンタの各部を制御する。
The
図2は、定着部3が有する定着ヒータ駆動回路の一例を示す図である。定着ヒータ駆動回路の構成を説明すると、AC(Alternating Current:交流)電源9は、ノイズフィルタ10の入力側に接続される。整流器DB1の出力側は、コンデンサC1、C2及びL2で構成されるノイズフィルタを介してインバータ回路11に接続される。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a fixing heater driving circuit included in the
インバータ回路11においては、第1の共振手段であるL2と、画像形成装置における定着装置の定着ヒータとしての負荷であるハロゲンヒータ13とが直列に接続され、L2とハロゲンヒータ13との直列回路に並列に第2の共振手段であるC3が接続されて直並列回路が構成される。この直並列回路は、スイッチング素子Q1であるFETトランジスタを直列に介して整流器DBの出力側(コンデンサC1、C2およびコイルL1で構成されるノイズフィルタの出力側)に接続される。
In the
スイッチング素子Q1の駆動信号が入力されるゲートには、FET駆動回路12の出力端子が接続され、FET駆動回路12には機械の動作条件に応じてハロゲンヒータ13をオン/オフさせるためのPWM信号線が制御手段としての制御部8から接続される。サーミスタ14は、定着部3の温度を検出して、検出した温度情報を制御部8へ信号を入力している温度検出手段である。
An output terminal of the FET drive circuit 12 is connected to a gate to which the drive signal of the switching element Q1 is input, and the PWM drive signal for turning on / off the
つぎに、この定着ヒータ駆動回路の作用について説明する。AC電源9の出力は、ノイズフィルタ10に入力される。このノイズフィルタ10は、ACラインからのノイズを除去している。ノイズフィルタ10からの出力は、整流器DBに供給されて全波整流される。整流器DBの出力は、コンデンサC1、C2およびコイルL1で構成されるノイズフィルタに入力されてノイズが除去される。
Next, the operation of the fixing heater driving circuit will be described. The output of the AC power source 9 is input to the
このノイズフィルタのコンデンサC1、C2は、スイッチング素子Q1を流れるパルス電流の高い周波数のノイズがAC電源9側に漏れるのを防止する為に設けてあり、静電容量が小さな値に設定してある。したがって、このノイズフィルタの出力の電圧波形は、図3に示すようにAC電源9の出力を全波整流した電圧Vdbとなる。このノイズフィルタの出力はインバータ回路11に入力される。
The capacitors C1 and C2 of the noise filter are provided to prevent high frequency noise of the pulse current flowing through the switching element Q1 from leaking to the AC power source 9 side, and the capacitance is set to a small value. . Therefore, the voltage waveform of the output of the noise filter is a voltage Vdb obtained by full-wave rectifying the output of the AC power supply 9 as shown in FIG. The output of this noise filter is input to the
この状態で、ハロゲンヒータ13に電力を供給するタイミングになると、制御部8からハロゲンヒータをオンさせるPMW信号がFET駆動回路12に入力される。FET駆動回路12は、制御部8からのPWM信号がHIの時にオンしてスイッチング素子Q1の駆動信号Vbを生成し、この信号によりスイッチング素子Q1をAC電源の出力周波数よりもはるかに高い周波数(例えば20KHz)で駆動する。
In this state, when it is time to supply power to the
これにより、スイッチング素子Q1がオンした時には、上記ノイズフィルタの出力Vinがスイッチング素子Q1を介してハロゲンヒータ13とコイルL2,コンデンサC3の直並列回路に印加されて、ハロゲンヒータ13とコイルL2,コンデンサC3の直並列回路に負荷電流Icが流れ、ハロゲンヒータ13に電力が供給され、コイルL2にエネルギーが蓄えられる。
Thus, when the switching element Q1 is turned on, the output Vin of the noise filter is applied to the series-parallel circuit of the
ここでは、AC(Alternating Current:交流)電源9、ノイズフィルタ10、整流器DB1、コンデンサC1、C2及びL2で構成されるノイズフィルタ、スイッチング素子Q1、ハロゲンヒータ13とコイルL2,コンデンサC3の直並列回路、によりハロゲンヒータ13に電流を通電する通電手段が構成されている。
Here, an AC (Alternating Current) power supply 9, a
また、スイッチング素子Q1がオフした時には、ハロゲンヒータ13とコイルL2,コンデンサC3の直並列回路内でコイルL2からエネルギーが放出され、コンデンサC3が充電されるとともにハロゲンヒータ13に電流が流れる。前述の動作をすることにより、ハロゲンヒータ13に供給される電流は、図3のIhtに示されるように正弦波に近い電流波形とされており力率が向上して高周波電流が低減されている。また、ハロゲンヒータ13の入力電流は、PWMDutyを増減することにより制御できるので、消費電力もPWMDutyにより精度良く制御でき、消費電力を精度良く制御できることにより、定着部の温度リップルについても低減することが可能となる。定着部の温度リップルを低減させることにより、カラープリントなどの発色を安定させることが可能となるなどメリットがある。
When the switching element Q1 is turned off, energy is released from the coil L2 in the series-parallel circuit of the
一方ハロゲンヒータ13においては、図9にハロゲンサイクルの概略図を示したように、点灯中の高温のフィラメントから蒸発したタングステンは、ハロゲンガスと反応して、タングステンとハロゲンとの化合物(タングステン−ハロゲン化合物)が生成される。タングステン−ハロゲン化合物は、約250℃から1400℃でその状態を維持する。したがって、バルブ温度が250℃程度以上であればバルブ内壁に付着することはなく黒化(劣化)も起こらない。この化合物は熱対流によってフィラメント付近に運ばれると高温のために再びタングステンとハロゲンに分解され、タングステンはフィラメントに再生し、自由になったハロゲンは再び次の反応を繰り返す。
On the other hand, in the
このように、ハロゲンヒータ13には、定格電圧で最適なハロゲンサイクルが働くように、そのフィラメント温度(色温度)に合わせた濃度のハロゲンガスが封入されている。したがって、ハロゲンサイクルが正常にならない条件下、例えば電圧を下げて使用した場合や入力電流を下げて使用した場合には、バルブ温度が低くなる。バルブ温度が約250℃以下となった場合は、タングステン−ハロゲン化合物がバルブに接触した時にバルブ温度により該タングステン−ハロゲン化合物が冷やされる。そして、該タングステン−ハロゲン化合物は化合物としての状態を維持できずにタングステン分子とハロゲンガスとに分解し、タングステン分子はバルブ内壁に付着し、黒化現象を発生させることが知られている。さらに、このような状態が続くことにより、タングステンフィラメントがやせ細り、やがて断線となる、といった劣化現象が一般的に知られている。
As described above, the
従来の技術では、前述の画像形成装置を搭載したプリンタおよび複写機等では、動作モードにより、例えば、低電力待機,待機,省エネ待機等の定着温度を低く使用する状態を維持する動作モードとなることがある。このような場合は、少ない電力で定着部の温度を維持できる場合がある為、低いPWMDutyで長時間使用されることがあり、ハロゲンヒータの劣化が加速される状態となる可能性があり、画像形成装置の装置寿命に対してハロゲンヒータの寿命が短くなるといった不具合が発生する可能性があった。 In the prior art, in printers and copiers equipped with the above-described image forming apparatus, the operation mode is an operation mode that maintains a state where the fixing temperature is used low, such as low power standby, standby, and energy saving standby. Sometimes. In such a case, since the temperature of the fixing unit may be maintained with a small amount of electric power, it may be used for a long time with a low PWM duty, and there is a possibility that deterioration of the halogen heater may be accelerated. There is a possibility that a failure such as a shortened life of the halogen heater may occur with respect to the life of the forming apparatus.
ハロゲンヒータを点灯させる際は、正常なハロゲンサイクルが行なわれるバルブの下限温度(約250℃。以下、Tfとする。)に短時間で達するようにハロゲンヒータへ電流を通電することにより、寿命の急激な劣化を抑制することが可能となる。 When the halogen heater is turned on, a current is passed through the halogen heater so that the lower limit temperature (approximately 250 ° C., hereinafter referred to as Tf) of the bulb in which a normal halogen cycle is performed is reached in a short time. Rapid deterioration can be suppressed.
PWMDutyを100%で点灯させることにより、最短で正常なハロゲンサイクルに移行できるが、近年では、ファーストプリントの時間短縮等の要求に対し、プリント時の定着部温度維持に必要な熱量以上のハロゲンヒータを搭載し、更に、熱容量の小さい定着部機構構成部品を搭載しており、定着部の温度リップルの低減といった、相反する問題がある。したがって、温度リップルを発生させず、ハロゲンヒータの寿命を画像形成装置の装置寿命以上にする下限Dutyを設定し、その下限Duty以上では、ハロゲンヒータへの電流の通電制御は行なわないようにすることにより、ハロゲンヒータの寿命を装置寿命以上とし、定着部の温度リップルを低減させることが可能となる。 By turning on the PWM duty at 100%, it is possible to shift to the normal halogen cycle in the shortest time. However, in recent years, in response to a request for shortening the time of first printing, etc. In addition, the fixing unit mechanism component having a small heat capacity is mounted, and there are conflicting problems such as a reduction in temperature ripple of the fixing unit. Therefore, a lower limit Duty that sets the lifetime of the halogen heater to be equal to or longer than that of the image forming apparatus without generating temperature ripple is set, and current supply control to the halogen heater is not performed above the lower limit Duty. Thus, the life of the halogen heater can be made longer than the life of the apparatus, and the temperature ripple of the fixing unit can be reduced.
装置寿命をL(時間)として、装置寿命Lに対してハロゲンヒータ寿命が長くなるようなPWMDutyの下限値をA%とした場合の、A%の決定方法の一例について説明する。ハロゲンヒータを定格入力の条件で使用した場合の寿命をLht(時間)とする。ここでLhtは、装置に使用するハロゲンヒータにより固有な特性である。図4−1は、一般的なハロゲンヒータの相対寿命とバルブ温度の関係を示す図である。 An example of a method for determining A% will be described, where the apparatus life is L (hours) and the lower limit value of PWM Duty that makes the halogen heater life longer than the apparatus life L is A%. The life when a halogen heater is used under rated input conditions is Lht (hours). Here, Lht is a characteristic unique to the halogen heater used in the apparatus. FIG. 4A is a diagram illustrating a relationship between a relative life of a general halogen heater and a bulb temperature.
本実施の形態での画像形成装置の使用形態の最悪な状態は、バルブ温度が常温から電流の通電を開始し、250℃に到達した時点で通電停止することを繰り返すことである。バルブ温度の昇温は、PWMDutyが一定であれば、温度上昇の傾きは一定であるので、バルブ温度が250℃以下の場合の寿命は、図4−1より約50%程度となる。電流の通電開始用のPWMDutyを別途設定したり、バルブ温度を常温まで下がらないように温度制御をすることにより約50%よりも寿命を長くすることができる。 The worst state of the use form of the image forming apparatus in the present embodiment is to start energization of current from the normal temperature and to stop energization when it reaches 250 ° C. As for the temperature rise of the valve temperature, if the PWM duty is constant, the slope of the temperature rise is constant. Therefore, the lifetime when the valve temperature is 250 ° C. or less is about 50% from FIG. 4-1. The lifetime can be extended by more than about 50% by separately setting the PWM duty for starting the energization of the current or by controlling the temperature so that the valve temperature does not drop to room temperature.
図4−2は、画像形成装置の動作モードの中で、最もハロゲンヒータの寿命に対して悪い使われ方をした場合の定着部の温度遷移とバルブ温度遷移とを例示した図である。例えば、低電力待機モードなどで、プリント時の定着部温度に対して定着部目標温度が低く設定されており、また、記録紙が定着部を通過しない為に温度維持に大きな電力を必要としないときの画像形成装置の定着部とバルブ温度との遷移は、バルブ温度と定着部温度は定着部の熱伝達による遅延等あるが概ね相対的に図4−2に示す関係にあるとすることができる。 FIG. 4B is a diagram illustrating the temperature transition of the fixing unit and the valve temperature transition when the image forming apparatus is used in the worst manner with respect to the life of the halogen heater. For example, in the low power standby mode, the fixing unit target temperature is set lower than the fixing unit temperature at the time of printing, and since recording paper does not pass through the fixing unit, a large amount of power is not required to maintain the temperature. The transition between the fixing unit and the valve temperature of the image forming apparatus at the time may be assumed that the valve temperature and the fixing unit temperature are generally in the relationship shown in FIG. it can.
図4−2においてtonは、ハロゲンヒータ13へPWMDuty:A%で電流を通電している時間である。また、図4−2においてtoffは、ハロゲンヒータ13への電流の通電を停止している状態である。tonは、PWMDutyにより勾配が異なるが、toffは、画像形成装置の定着部3等の熱容量により固有である。また、低電力待機の為、プリント等の状態遷移がない限り、この状態が継続される。状態の遷移が無い場合には、t1の周期にて、ハロゲンヒータ13への電流の通電が行なわれるので、画像形成装置寿命:Lと、ハロゲンヒータ13への電流の通電は、(L/t1)回行なわれる。このときの、PWMDuty:A%による総電流の通電時間は、ton×(L/(ton+toff))となる。
In FIG. 4B, ton is a time during which current is supplied to the
これに対して、ハロゲンヒータ13の寿命が長ければ良い。したがって、
0.5×Lth>ton×(L/(ton+toff))
ton<(0.5×Lht×toff)/(L−0.5×Lht)
となるようなtonを設定することができる。
On the other hand, it is sufficient if the life of the
0.5 × Lth> ton × (L / (ton + toff))
ton <(0.5 × Lht × toff) / (L−0.5 × Lht)
Ton can be set such that
したがって、画像形成装置に搭載されているハロゲンヒータの定格消費電力をWとすると、W×A×tonの電力量によって、画像形成装置の定着部の温度維持が行なわれ、画像形成装置寿命に対して、ハロゲンヒータ寿命を長くすることができることになる。PWMDuty:A%と連続通電時間:tonは、あらかじめ画像形成装置のROM5に記憶されている。
Accordingly, if the rated power consumption of the halogen heater mounted in the image forming apparatus is W, the temperature of the fixing unit of the image forming apparatus is maintained by the amount of power W × A × ton, and the life of the image forming apparatus is reduced. Thus, the life of the halogen heater can be extended. PWM Duty: A% and continuous energization time: ton are stored in advance in the
連続通電時間:tonと定着部温度制御周期:F(時間。以下、制御周期:Fとする。)とPWMDuty:B%(温度制御により算出された値)の関係について説明する。制御周期:F毎に、定着部目標温度に対して、定着部温度をサンプリングした定着部温度を比較演算し、ハロゲンヒータへのPWMDuty:B%を決定する。制御周期:Fは、プリント中などの温度変動に対して、定着部目標温度を維持する為に制御周期間隔が固定値にてあらかじめ決められている。 The relationship between the continuous energization time: ton, the fixing unit temperature control cycle: F (time, hereinafter referred to as control cycle: F), and PWM Duty: B% (value calculated by temperature control) will be described. For each control period F, the fixing unit temperature obtained by sampling the fixing unit temperature is compared with the fixing unit target temperature, and PWM duty to the halogen heater: B% is determined. In the control cycle F, the control cycle interval is predetermined with a fixed value in order to maintain the fixing unit target temperature against temperature fluctuations such as during printing.
ton≦Fの画像形成装置では、W×A×ton≦W×A×Fであるので、バルブ温度が正常にハロゲンサイクルを行なえる温度に達する電力量を供給できるので下限のPWMDuty:A%を設定することにより画像形成装置寿命に対して、ハロゲンヒータ寿命を長くすることができることになる。 In the image forming apparatus of ton ≦ F, since W × A × ton ≦ W × A × F, it is possible to supply an amount of electric power that reaches a temperature at which the bulb temperature can normally perform the halogen cycle. By setting, the life of the halogen heater can be extended with respect to the life of the image forming apparatus.
また、ton>Fの画像形成装置では、W×A×ton>W×A×Fとなり、1制御周期にて、バルブ温度が正常にハロゲンサイクルを行なえる温度に達する電力量を供給できない。よって、PWMDuty:B%と制御周期:Fにより、電力量を計算して制御する必要がある。 Further, in the image forming apparatus of ton> F, W × A × ton> W × A × F, and it is impossible to supply the amount of power that reaches the temperature at which the bulb temperature can normally perform the halogen cycle in one control cycle. Therefore, it is necessary to calculate and control the amount of electric power with PWM Duty: B% and control cycle: F.
B≦Aの場合は、制御部8はPWMDutyを下限PWMDuty:A%に再設定し、且つ、ton時間連続でハロゲンヒータ13を点灯させる制御を行なう。また、B>A、且つ、W×A×ton>W×B×Fの場合は、制御部8はPWMDuty:Bにて、(A×ton)/B時間連続でハロゲンヒータ13を点灯させる制御を行なう。また、B>A、且つ、W×A×ton≦W×B×Fの場合は、制御部8はPWMDuty:B、制御周期:Fにてハロゲンヒータ13の制御を行なう。なお、また、バルブの温度上昇は、定着部の周辺温度、入力電圧、入力電流の変動により影響を受けるので各々の変動分に対して、寿命に影響の無い様にする。
When B ≦ A, the
本実施の形態では、定着部3が備えるハロゲンヒータ13への電流の通電をPWM制御により制御し、PWM制御の周期である制御周期毎に制御周期におけるハロゲンヒータ13への供給電力量を算出し、算出した供給電力量がハロゲンヒータ13に固有の所定の下限値以上となるようにPWM制御によるハロゲンヒータ13への電流の通電を制御する制御手段の機能を制御部8が行っている。
In the present embodiment, the energization of current to the
つぎに、図5を参照しての動作説明を行なう。図5は、実施の形態1にかかるプリンタの動作を説明するためのフローチャートである。まずサーミスタ14は、定着部3の温度(定着温度)を測定しており、その温度情報信号を制御部8に入力する。制御部8では、この温度情報信号に基づいて、定着部目標温度に対してサーミスタ14における検出温度が低く、定着温度を上昇させる必要があるか否かを判断する(ステップS101)。
Next, the operation will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the printer according to the first embodiment. First, the
定着温度を上昇させる必要がないと判断した場合には(ステップS101否定)、制御部8では、そのまま温度情報信号に基づく判断を繰り返す。また、定着部目標温度に対して、サーミスタ14における検出温度が低く、定着温度を上昇させる必要があると判断した場合には(ステップS101肯定)、制御部8では出力PWMDutyの決定処理を実行する。制御部8は、例えばPID計算式等により、PWMDuty:B%を算出する(ステップS102)。
If it is determined that there is no need to raise the fixing temperature (No at Step S101), the
つぎに、制御部8は、算出したPWMDuty:B%と、ROM5に記憶されている下限PWMDuty:A%と、を比較し、B%がA%よりも大きいか否かを判断する(ステップS103)。判断の結果、B%>A%である場合には(ステップS103肯定)、制御部8はつぎに電力量を算出して電力量の比較し、W×A×ton≦W×B×Fであるか否かを判断する(ステップS104)。
Next, the
ここで、W×A×ton≦W×B×Fであると判断した場合には(ステップS104肯定)、制御部8はPWMDuty:B%、制御周期:FにてPWM信号を設定し、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS105)。また、W×A×ton>W×B×Fと判断した場合には(ステップS104否定)、制御部8はPWMDuty:Bにて、連続通電時間:(A×ton)/Bを算出し(ステップS107)、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS105)。
Here, when it is determined that W × A × ton ≦ W × B × F (Yes in Step S104), the
ステップS103に戻って、B≦Aであると判断した場合には(ステップS103否定)、制御部8はPWMDuty:A%、連続通電時間:tonに再設定し(ステップS106)、PWMDuty出力処理へ進む。PWMDuty出力処理では、設定されたPWMDuty、設定された連続点灯時間出力を行なう。
Returning to step S103, if it is determined that B ≦ A (No in step S103), the
つぎに、定着部3の環境温度が低い場合についての補正方法の例について説明する。サーミスタ14からの検出温度:Tが、ある規定温度:T1以下の場合、制御部8は下限PWMDuty:A%を(A+α)%と再設定してRAM6に記憶する。T1は、ROM5に記憶されているA%、Nの設定値を決めたときの周囲温度とする。連続通電時間:M=A/Nにて、バルブ温度:Tfに到達するように、αは一定値でも良く(T−T1)によって可変される値でも良い。
Next, an example of a correction method when the environmental temperature of the fixing
図6を参照して、定着部3の環境温度が低い場合の補正方法について具体的に説明する。図6は、実施の形態1にかかるプリンタの動作を説明するためのフローチャートである。まずサーミスタ14は、定着部3の温度(定着温度)を測定しており、その温度情報信号を制御部8に入力する。制御部8では、この温度情報信号に基づいて、定着部目標温度に対してサーミスタ14における検出温度が低く、定着温度を上昇させる必要があるか否かを判断する(ステップS201)。
With reference to FIG. 6, the correction method when the environmental temperature of the fixing
定着温度を上昇させる必要がないと判断した場合には(ステップS201否定)、制御部8では、そのまま温度情報信号に基づく判断を繰り返す。また、定着部目標温度に対して、サーミスタ14における検出温度が低く、定着温度を上昇させる必要があると判断した場合には(ステップS201肯定)、制御部8ではサーミスタの検出温度:Tが、規定温度:T1以上(T1≦T)であるか判断を行なう(ステップS202)。
If it is determined that there is no need to raise the fixing temperature (No at Step S201), the
判断の結果、T1≦Tである場合には(ステップS202肯定)、制御部8ではハロゲンヒータ13への電流の通電開始の処理を開始し、出力PWMDutyの決定処理を実行する。制御部8は、例えばPID計算式等により、PWMDuty:B%を算出する(ステップS203)。
If T1 ≦ T as a result of the determination (Yes at Step S202), the
つぎに、制御部8は、算出したPWMDuty:B%と、ROM5に記憶されている下限PWMDuty:A%と、を比較し、B%がA%よりも大きい(B%>A%)か否かを判断する(ステップS204)。判断の結果、B%>A%である場合には(ステップS204肯定)、制御部8はつぎに電力量を算出して電力量の比較し、W×A×ton≦W×B×Fであるか否かを判断する(ステップS205)。
Next, the
ここで、W×A×ton≦W×B×Fであると判断した場合には(ステップS205肯定)、制御部8はPWMDuty:B%、制御周期:FにてPWM信号を設定し、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS206)。また、W×A×ton>W×B×Fと判断した場合には(ステップS205否定)、制御部8はPWMDuty:Bにて、連続通電時間:(A×ton)/Bを算出し(ステップS208)、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS206)。
Here, when it is determined that W × A × ton ≦ W × B × F (Yes in Step S205), the
ステップS204に戻って、B%≦A%であると判断した場合には(ステップS204否定)、制御部8はPWMDuty:A%、連続通電時間:tonに再設定し(ステップS207)、PWMDuty出力処理へ進む。PWMDuty出力処理では、設定されたPWMDuty、設定された連続点灯時間出力を行なう。
Returning to step S204, if it is determined that B% ≦ A% (No in step S204), the
また、ステップS202に戻って、判断の結果、サーミスタの検出温度:Tが、規定温度:T1未満(T1>T)である場合には(ステップS202否定)、制御部8は、ROM5に記憶されている下限PWMDuty:A%に対して、補正値:αを加えて、(A+α)%を最小PWMDutyとして、RAM6に記憶する(ステップS209)。
Returning to step S202, if the result of determination is that the thermistor detection temperature: T is less than the specified temperature: T1 (T1> T) (No at step S202), the
つぎに、制御部8はハロゲンヒータ13への通電開始の処理を開始し、出力PWMDutyの決定処理を実行する。制御部8は、例えばPID計算式等により、PWMDuty:B%を算出する(ステップS210)。
Next, the
つぎに、制御部8は、算出したPWMDuty:B%と、RAM6に記憶されている下限PWMDuty:(A+α)%と、を比較し、B%が(A+α)%よりも大きい(B%>(A+α)%)か否かを判断する(ステップS211)。判断の結果、B%>(A+α)%である場合には(ステップS211肯定)、制御部8はつぎに電力量を算出して電力量の比較し、W×(A+α)×ton≦W×B×Fであるか否かを判断する(ステップS212)。
Next, the
ここで、W×(A+α)×ton≦W×B×Fであると判断した場合には(ステップS212肯定)、制御部8はPWMDuty:B%、制御周期:FにてPWM信号を設定し、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS213)。また、W×A×ton>W×B×Fと判断した場合には(ステップS212否定)、制御部8はPWMDuty:Bにて、連続通電時間:((A+α)×ton)/Bを算出し(ステップS215)、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS213)。
Here, when it is determined that W × (A + α) × ton ≦ W × B × F (Yes in step S212), the
ステップS211に戻って、B%≦(A+α)%であると判断した場合には(ステップS211否定)、制御部8はPWMDuty:(A+α)%、連続通電時間:tonに再設定し(ステップS214)、PWMDuty出力処理へ進む。PWMDuty出力処理では、設定されたPWMDuty、設定された連続点灯時間出力を行なう。
Returning to step S211, if it is determined that B% ≦ (A + α)% (No in step S211), the
以上の処理により、ハロゲンヒータを点灯させる際に、電流の通電時のPWMDutyと連続通電時間により、ハロゲンヒータへの供給時の電力量がハロゲンヒータに固有のある一定の下限値以下とならないように制御して、正常なハロゲンサイクルが行なわれるバルブの下限温度以下の状態、例えば約250℃以下となっている状態の発生を抑制することができるため、画像形成装置の寿命よりもハロゲンヒータの寿命が短くなることを防止できる。 With the above processing, when the halogen heater is turned on, the amount of electric power supplied to the halogen heater does not fall below a certain lower limit specific to the halogen heater due to the PWM duty when the current is applied and the continuous energization time. Since it is possible to suppress the occurrence of a state below the lower limit temperature of the bulb where normal halogen cycles are performed, for example, about 250 ° C. or less, the life of the halogen heater is longer than the life of the image forming apparatus. Can be prevented from becoming shorter.
上述したように、本実施の形態にかかる画像形成装置によれば、ハロゲンヒータ13に対して、電流の通電を行なう際に通電時のPWMDutyと連続通電時間により、供給時の電力量がある一定値以下とならないように制御することができる。これにより、バルブ温度が例えば約250℃以下となっている状態の発生を抑制することができるため、画像形成装置の寿命よりもハロゲンヒータの寿命が短くなることを防止できる。したがって、本実施の形態にかかる画像形成装置によれば、PWM制御により電流の通電が制御されるハロゲンヒータを定着手段に備えた画像形成装置において、ハロゲンヒータの寿命が長く、耐久性に優れた画像形成装置を得ることができる。
As described above, according to the image forming apparatus according to the present embodiment, when the current is supplied to the
実施の形態2.
図7は、実施の形態2にかかる画像形成装置の定着部3が有する定着ヒータ駆動回路の他の例を示す図である。なお、実施の形態2にかかる画像形成装置の構成は、定着ヒータ駆動回路以外は実施の形態2の場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。図7に示す定着ヒータ駆動回路は、図2に示す定着ヒータ駆動回路に対して、入力電圧検出回路15と入力電流検出回路16とをさらに搭載している。
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the fixing heater driving circuit included in the fixing
入力電圧検出回路15は、定着部3に給電される入力電力を検出する電圧検出手段として機能する回路である。また、入力電流検出回路16は、定着部3に給電される入力電流を検出する電流検出手段として機能する回路である。この例では、入力電圧検出回路15と入力電流検出回路16とを同時に搭載しているが、どちらか一方のみを搭載しても良い。
The input
ユーザ先の電源事情等により、定着部3に給電される入力電圧が変動することがあり、ROM5に保持しているハロゲンヒータ13の定格入力電圧値(規定値:V)が供給されないことがある。ハロゲンヒータ定格入力電圧:Vとすると、入力電圧:Vinの時のハロゲンヒータ13の電力:Winは、Win=W×(Vin/V)^(1/0.65)となる。ここで、ハロゲンヒータの定格電力:Wとすると、最小PWMDutyをA%から(A×Win/W)%に補正すれば、同じ電力量を供給することが可能となる。これにより、正常なハロゲンサイクルが行なわれるバルブの下限温度以下の状態、例えば約250℃以下となっている状態の発生を抑制することができるため、画像形成装置の寿命よりもハロゲンヒータの寿命が短くなることを防止できる。
The input voltage supplied to the fixing
また、ユーザ先の電源事情等により、同様に定着部3に給電される入力電流が変動することがあり、ROM5に保持しているハロゲンヒータ13の定格入力電流値が供給されないことがある。ハロゲンヒータ定格入力電流:I、ハロゲンヒータの抵抗値:Rとすると、入力電圧:Iinの時のハロゲンヒータの電力:Winは、Win=W×((Iin×R)/(I×R))^(1/0.65)となる。ここで、ハロゲンヒータの定格電力:Wとすると、最小PWMDutyをA%から(A×Win/W)%に補正すれば、同じ電力量を供給することが可能となる。これにより、正常なハロゲンサイクルが行なわれるバルブの下限温度以下の状態、例えば約250℃以下となっている状態の発生を抑制することができるため、画像形成装置の寿命よりもハロゲンヒータの寿命が短くなることを防止できる。
Similarly, the input current supplied to the fixing
つぎに、図8を参照して、定着部3に給電される入力電圧が変動する場合の補正方法について説明する。まずサーミスタ14は、定着部3の温度(定着温度)を測定しており、その温度情報信号を制御部8に入力する。制御部8では、この温度情報信号に基づいて、定着部目標温度に対してサーミスタ14における検出温度が低く、定着温度を上昇させる必要があるか否かを判断する(ステップS301)。
Next, a correction method when the input voltage supplied to the fixing
定着温度を上昇させる必要がないと判断した場合には(ステップS301否定)、制御部8では、そのまま温度情報信号に基づく判断を繰り返す。また、定着部目標温度に対して、サーミスタ14における検出温度が低く、定着温度を上昇させる必要があると判断した場合には(ステップS301肯定)、制御部8では、入力電圧検出回路15で検出される入力電圧:Vinが、規定値:V以上(V≦Vin)であるか判断を行なう(ステップS302)。
If it is determined that there is no need to raise the fixing temperature (No at Step S301), the
判断の結果、入力電圧:Vinが、規定値:V以上(V≦Vin)である場合には(ステップS302肯定)、制御部8ではハロゲンヒータ13への電流の通電開始の処理を開始し、出力PWMDutyの決定処理を実行する。制御部8は、例えばPID計算式等により、PWMDuty:B%を算出する(ステップS303)。
As a result of the determination, if the input voltage Vin is equal to or higher than the specified value V (V ≦ Vin) (Yes at Step S302), the
つぎに、制御部8は、算出したPWMDuty:B%と、ROM5に記憶されている下限PWMDuty:A%と、を比較し、B%がA%よりも大きい(B%>A%)か否かを判断する(ステップS304)。判断の結果、B%>A%である場合には(ステップS304肯定)、制御部8はつぎに電力量を算出して電力量の比較し、W×A×ton≦W×B×Fであるか否かを判断する(ステップS305)。
Next, the
ここで、W×A×ton≦W×B×Fであると判断した場合には(ステップS305肯定)、制御部8はPWMDuty:B%、制御周期:FにてPWM信号を設定し、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS306)。また、W×A×ton>W×B×Fと判断した場合には(ステップS305否定)、制御部8はPWMDuty:Bにて、連続通電時間:(A×ton)/Bを算出し(ステップS308)、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS306)。
Here, when it is determined that W × A × ton ≦ W × B × F (Yes in Step S305), the
ステップS304に戻って、B%≦A%であると判断した場合には(ステップS304否定)、制御部8はPWMDuty:A%、連続通電時間:tonに再設定し(ステップS307)、PWMDuty出力処理へ進む。PWMDuty出力処理では、設定されたPWMDuty、設定された連続点灯時間出力を行なう。
Returning to step S304, if it is determined that B% ≦ A% (No in step S304), the
また、ステップS302に戻って、判断の結果、入力電圧検出回路15で検出される入力電圧:Vinが、規定値:V未満(V>Vin)である場合には(ステップS302否定)、制御部8は、ROM5に記憶されている下限PWMDuty:A%に対して補正を行い、(A×Win/W)%を最小PWMDutyとして、RAM6に記憶する(ステップS309)。
Returning to step S302, if the input voltage: Vin detected by the input
つぎに、制御部8はハロゲンヒータ13への電流の通電開始の処理を開始し、出力PWMDutyの決定処理を実行する。制御部8は、例えばPID計算式等により、PWMDuty:B%を算出する(ステップS310)。
Next, the
つぎに、制御部8は、算出したPWMDuty:B%と、RAM6に記憶されている下限PWMDuty:(A×Win/W)%と、を比較し、B%が(A×Win/W)%よりも大きい(B%>(A×Win/W)%)か否かを判断する(ステップS311)。判断の結果、B%>(A×Win/W)%である場合には(ステップS311肯定)、制御部8はつぎに電力量を算出して電力量の比較し、W×(A×Win/W)×ton≦W×B×Fであるか否かを判断する(ステップS312)。
Next, the
ここで、W×(A×Win/W)×ton≦W×B×Fであると判断した場合には(ステップS312肯定)、制御部8はPWMDuty:B%、制御周期:FにてPWM信号を設定し、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS313)。また、W×(A×Win/W)×ton>W×B×Fと判断した場合には(ステップS312否定)、制御部8はPWMDuty:Bにて、連続通電時間:((A×Win/W)×ton)/Bを算出し(ステップS315)、PWMDuty出力処理を実行する(ステップS313)。
Here, when it is determined that W × (A × Win / W) × ton ≦ W × B × F (Yes in step S312), the
ステップS311に戻って、B%≦(A×Win/W)%であると判断した場合には(ステップS311否定)、制御部8はPWMDuty:(A×Win/W)%、連続通電時間:tonに再設定し(ステップS314)、PWMDuty出力処理へ進む。PWMDuty出力処理では、設定されたPWMDuty、設定された連続点灯時間出力を行なう。
Returning to step S311, if it is determined that B% ≦ (A × Win / W)% (No in step S311), the
なお、定着部3に給電される入力電流が変動する場合の補正は、上述した定着部3に給電される入力電圧が変動する場合の補正方法において電圧検出を電流検出に変更することによって可能となるため、ここでは詳細な説明は省略する。
The correction when the input current supplied to the fixing
上述したように、本実施の形態にかかる画像形成装置によれば、ハロゲンヒータ13に対して、電流の通電を行なう際に通電時のPWMDutyと連続通電時間により、供給時の電力量がある一定値以下とならないように制御することができる。これにより、バルブ温度が例えば約250℃以下となっている状態の発生を抑制することができるため、画像形成装置の寿命よりもハロゲンヒータの寿命が短くなることを防止できる。したがって、本実施の形態にかかる画像形成装置によれば、PWM制御により通電が制御されるハロゲンヒータを定着手段に備えた画像形成装置において、ハロゲンヒータの寿命が長く、耐久性に優れた画像形成装置を得ることができる。
As described above, according to the image forming apparatus according to the present embodiment, when the current is supplied to the
以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、耐久性が要求される用途に有用である。 As described above, the image forming apparatus according to the present invention is useful for applications requiring durability.
1 作像部
2 光書込部
3 定着部
4 操作部
8 制御部
9 電源
10 ノイズフィルタ
11 インバータ回路
12 駆動回路
13 ハロゲンヒータ
14 サーミスタ
15 入力電圧検出回路
16 入力電流検出回路
101 タングステンフィラメント
102 タングステン
103 ハロゲン
104 ハロゲン化合物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記ハロゲンヒータに電流を通電する通電手段と、
前記ハロゲンヒータへの前記電流の通電をPWM制御により制御して前記定着手段の温度を制御する制御手段と、
前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記ハロゲンヒータへ供給される電力量を前記ハロゲンヒータに固有の所定の下限値以上とするように予め決められた前記PWM制御におけるデューティの下限値である第1のデューティと、前記PWM制御において前記第1のデューティの場合に前記ハロゲンヒータへ供給される電力量を前記下限値以上とするように前記ハロゲンヒータへ電流を通電する通電時間である基準通電時間と、前記所定の下限値を設定したときの周囲温度を示す規定温度と、を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段で検出された温度が前記規定温度以下の場合に、前記記憶手段に記憶されている前記第1のデューティを、検出された該温度と前記規定温度との差分に応じた値を該第1のデューティに加算した値に再設定すると共に、前記PWM制御用の第2のデューティを算出し、前記第2のデューティが再設定された前記第1のデューティ以下である場合には、前記基準通電時間を前記ハロゲンヒータへ電流を通電する通電時間とすると共に前記PWM制御におけるデューティを再設定された前記1のデューティとした前記PWM制御によるハロゲンヒータへの前記電流の通電を制御し、前記第2のデューティが再設定された前記第1のデューティを超え、且つ前記PWM制御の制御周期毎に前記ハロゲンヒータへ供給される電力量が前記PWM制御におけるデューティを再設定された前記第1のデューティとしたときの電力量未満である場合には、前記基準通電時間、前記第2のデューティ、及び再設定された前記第1のデューティに基づいて算出した通電時間を前記ハロゲンヒータへ電流を通電する通電時間とすると共に前記PWM制御におけるデューティを算出された前記第2のデューティとした前記PWM制御によるハロゲンヒータへの前記電流の通電を制御すること、
を特徴とする画像形成装置。 Fixing means using a halogen heater;
An energizing means for energizing the halogen heater;
Control means for controlling the temperature of the fixing means by controlling energization of the current to the halogen heater by PWM control;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing means;
A first duty which is a lower limit value of the duty in the PWM control which is determined in advance so that the amount of electric power supplied to the halogen heater is equal to or higher than a predetermined lower limit value unique to the halogen heater; In the case of the first duty, a reference energization time which is an energization time for energizing the halogen heater to set the amount of electric power supplied to the halogen heater to be equal to or higher than the lower limit value and the predetermined lower limit value are set. Storage means for storing a specified temperature indicating an ambient temperature at the time,
With
The control means, when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or lower than the specified temperature, sets the first duty stored in the storage means as a difference between the detected temperature and the specified temperature. Is reset to a value obtained by adding the first duty to the first duty, the second duty for the PWM control is calculated, and the second duty is reset to the first duty or less. In some cases, the reference energizing time is set as the energizing time for energizing the halogen heater, and the duty in the PWM control is set to the reset duty of 1, and the current to the halogen heater by the PWM control is set. The energization is controlled, the second duty exceeds the reset first duty, and is supplied to the halogen heater at every control cycle of the PWM control. If the amount of power to be performed is less than the amount of power when the duty in the PWM control is the reset first duty, the reference energization time, the second duty, and the reset duty The energization time calculated based on the first duty is set as the energization time for energizing the halogen heater, and the duty in the PWM control is set as the calculated second duty. Controlling the energization of the current,
An image forming apparatus.
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出した電圧情報に基づいて、前記ハロゲンヒータへの前記電流の通電を制御すること、
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Voltage detecting means for detecting a voltage supplied to the fixing means;
The control means controls energization of the current to the halogen heater based on voltage information detected by the voltage detection means;
The image forming apparatus according to claim 1.
前記制御手段は、前記電流検出手段で検出した電流情報に基づいて、前記ハロゲンヒータへの前記電流の通電を制御すること、
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A current detection means for detecting a current supplied to the fixing means;
The control means controls the energization of the current to the halogen heater based on the current information detected by the current detection means;
The image forming apparatus according to claim 1.
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