JP6589322B2 - 電源装置、画像形成装置、および電源装置の制御方法 - Google Patents
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交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定する制御部と、
前記デューティ比に対応した前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンを複数記憶する記憶部と、
前記配列パターンに応じて前記ヒーターのオン/オフを切り替える切替部と、を備え、
前記配列パターンには、前記複数のヒーターのうちの2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
前記制御部は、制御対象とする1組のヒーターの前記合計デューティ比を決定し、決定した合計デューティ比に応じて選択した組配列パターンに基づいて前記切替部を制御し、
さらに、複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
かつ、合計デューティ比0〜200%の範囲内における100%以外の前後の範囲に、前記2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
合計デューティ比100%の組配列パターンは、前記制御周期内の全区間で、2本の前記ヒーターのうち一方をデューティ比100%、他方をデューティ比0%とした組配列パターンである、電源装置。
(2)トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する複数のヒーターを備える定着部の電力制御を行う電源装置であって、
交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定する制御部と、
前記デューティ比に対応した前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンを複数記憶する記憶部と、
前記配列パターンに応じて前記ヒーターのオン/オフを切り替える切替部と、を備え、
前記配列パターンには、前記複数のヒーターのうちの2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
前記制御部は、制御対象とする1組のヒーターの前記合計デューティ比を決定し、決定した合計デューティ比に応じて選択した組配列パターンに基づいて前記切替部を制御し、
さらに、複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
前記記憶部には、前記2本のヒーターの定格電力の組み合わせによって、異なる組配列パターンが記憶されている、電源装置。
交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定する制御部と、
前記デューティ比に対応した前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンを複数記憶する記憶部と、
前記配列パターンに応じて前記ヒーターのオン/オフを切り替える切替部と、を備え、
前記配列パターンには、前記複数のヒーターのうちの2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
前記組配列パターンは、それぞれの前記単位区間における前記2本のヒーターのオン区間および合計のオン本数が記述された配列パターンであって、かつ、複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
かつ、合計デューティ比0〜200%の範囲内における100%以外の前後の範囲に、前記2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
合計デューティ比100%の組配列パターンは、前記制御周期内の全区間で、2本の前記ヒーターのうち一方をデューティ比100%、他方をデューティ比0%とした組配列パターンであり、
前記制御部は、制御対象とする1組のヒーターの前記合計デューティ比、およびヒーターそれぞれのデューティ比を決定するとともに、決定した合計デューティ比に応じて選択した組配列パターン、および決定したそれぞれの前記デューティ比に基づいて前記2本のヒーターそれぞれに対する配列パターンを演算により求め、求めた配列パターンに基づいて前記切替部を制御する、電源装置。
トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する複数のヒーターを備える定着部と、
上記(1)〜上記(8)のいずれか1つに記載の電源装置と、
を備える画像形成装置。
交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定するステップと、
記憶部に記憶されている複数の前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンの中から、前記デューティ比に対応した前記配列パターンを選択するステップと、
前記選択した前記配列パターンに基づいて、前記半波周期で前記ヒーターのオン/オフを切り替えるステップと、を含み、
前記配列パターンには、複数のヒーターのうちの2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
かつ、合計デューティ比0〜200%の範囲内における100%以外の前後の範囲に、前記2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
合計デューティ比100%の組配列パターンは、前記制御周期内の全区間で、2本の前記ヒーターのうち一方をデューティ比100%、他方をデューティ比0%とした組配列パターンであり、
前記決定するステップでは、制御対象とする1組のヒーターの前記合計デューティ比を決定し、
前記切り替えるステップでは、決定した前記合計デューティ比に応じて前記選択するステップで選択した前記組配列パターンに基づいて前記ヒーターのオン/オフを切り替え、
複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれる、制御方法。
交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定するステップと、
記憶部に記憶されている複数の前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンの中から、前記デューティ比に対応した前記配列パターンを選択するステップと、
前記配列パターンに応じて、前記半波周期で前記ヒーターのオン/オフを切り替えるステップと、を含み、
前記配列パターンには、2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
前記組配列パターンは、それぞれの前記単位区間における前記2本のヒーターのオン区間および合計のオン本数が記述された配列パターンであって、かつ、複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
かつ、合計デューティ比0〜200%の範囲内における100%以外の前後の範囲に、前記2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
合計デューティ比100%の組配列パターンは、前記制御周期内の全区間で、2本の前記ヒーターのうち一方をデューティ比100%、他方をデューティ比0%とした組配列パターンであり、
前記決定するステップでは、制御対象とする1組のヒーターの合計デューティ比、およびヒーターそれぞれのデューティ比を決定し、
前記選択するステップでは、決定した合計デューティ比に応じて選択した組配列パターン、および決定したそれぞれの前記デューティ比に基づいて、前記2本のヒーターそれぞれに対する配列パターンを演算により求め、
前記切り替えるステップでは、求めた前記配列パターンに基づいて前記ヒーターのオン/オフを切り替える、制御方法。
図4は、電源装置200の回路構成を示す図である。電源装置200は、画像形成装置10全体の各機能構成部に対して個別に電力供給を制御するが、同図では主に定着部160のヒーターL3への電力供給に関する電源回路のみを示し、他の機能構成部に関する電源回路は省略している。また電源装置200は、制御部110、電源部160、およびヒーターL3、温度センサー131〜133を含む。図4に示すように電源装置200の電源回路はスイッチング素子620、ヒーターL3、ゼロクロス検知部610で構成されこれらは共通の商用交流電源90に接続されている。なお、同図において省略して記載しているが、それぞれのヒーターL31〜L34は、交流電源90と並列接続しており、それぞれの電力線にはヒーターL31〜L34に対応してスイッング素子621〜624がそれぞれ設けられている。
以下、図6〜図8を参照し、参考としての配列パターンと、フリッカー値の測定結果について説明する。
図9〜図11は比較例に係る、組配列パターンおよび配列パターンを示す図である。図9〜図11には、2本のヒーターを1組の制御対象としてデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンを並べたテーブル2Aおよび複数の配列パターンを並べたテーブル2B、2Cをそれぞれ示している。ヒーターの組み合わせとしては、図3に示すような発熱量分布が同じ中央ヒーターL31と中央ヒーターL32の組み合わせ、または端部ヒーターL33と端部ヒーターL34の組み合わせがある。テーブル2Aは、2本ヒーターの組配列パターンを示すものであり、同テーブルでは「空白枠」の区間は、ヒーター2本ともオフする区間であり、薄い網掛けで「on1」で示す区間はヒーター2本のうちの1本をオンする区間であり、濃い網掛けで「on2」で示す区間はヒーター2本ともオンする区間である(後述する他のテーブルでも同様)。
図12〜図15は実施例に係る、組配列パターンおよび配列パターンを示す図である。図12〜図14では、2本のヒーターを1組の制御対象としてデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンを並べたテーブル3Aおよび各ヒーターに対応した複数の配列パターンを並べたテーブル3B、3Cをそれぞれ示している。ヒーターの組み合わせとしては、前述のように発熱量分布が同じ中央ヒーターL31と中央ヒーターL32の組み合わせ、または端部ヒーターL33と端部ヒーターL34の組み合わせがある。テーブル3A〜3Cはそのうち定格電力1000Wのヒーターを2本組み合わせた中央ヒーターL31と中央ヒーターL32の組み合わせに対応してテーブルである。なお、定格電力625W同士の端部ヒーターL33と端部ヒーターL34の組み合わせに対応したテーブルも記憶部140に記憶されている。
図17(a)は、第1の実施形態に係る電源装置の制御方法を示すフローチャートである。まず制御部110は、温度センサー131〜133から加熱ローラーの検知温度を取得する(S101)。
図18は、変形例に係る、組配列パターンを示す図である。同図のテーブル4に示す組配列パターンは、ヒーター1の定格電力が1000W、ヒーター2の定格電力が500Wと互いに異なる定格電力の組み合わせの場合に用いられるテーブルの例である。図3ではヒーターL31〜L34の定格電力はそれぞれ、1000W、1000W、625W、6125Wを用いていたが、図18の例では、これらのヒーターの定格電力はそれぞれ1000W、500W、1000W、500Wである。中央ヒーターL31、L32の組み合わせまたは、端部ヒーターL33、L34の組み合わせにテーブル4を用いる。
次に、図19〜図23を参照し、第2の実施形態に係る制御方法について説明する。第1の実施形態では、組配列パターンおよび付加情報、ならびに合計デューティ比により、ヒーター1、2それぞれの配列パターンを決定していた。これに対し、第2の実施形態では組配列パターン、ならびに合計デューティ比およびそれぞれのデューティ比により、ヒーター1、2それぞれの配列パターンを演算し、決定する。また、第1の実施形態では、1組の制御対象となる2本のヒーターは、端部ヒーター同士または中央ヒーター同士といったように同じ発熱量分布のヒーターであった。これ対し、第2の実施形態は、同じ発熱量分布のヒーターだけでなく、図3に示したような中央ヒーターL31と端部ヒーターL33といったような、異なる発熱量分布の2本のヒーターを1組の制御対象として、電力制御を行ってもよい。以下、定格電力1000Wの中央ヒーターと、定格電力1000Wの端部ヒーターを1組の制御対象として電力制御する例について説明する。
これまで説明した実施形態を、同じ定格電力の3本ヒーターに適用してもよい。この場合には、1、2本目のヒーターに対してテーブル3Aの組配列パターンを用いてデューティ制御し、3本目のヒーターはオフする(デューティ0%固定)。または1本目をデューティ100%固定し、他の2本に対してはテーブル3Aの組配列パターンを用いてデューティ制御する。
110 制御部、
120 画像形成部、
130 定着部、
L3、L31、L32、L33、L34 ヒーター、
131、132、133 温度センサー、
135 加熱ローラー、
136 加圧ローラー、
140 記憶部、
150 操作表示部、
160 電源部、
610 ゼロクロス検知部、
620、621、622、623、624 スイッチング素子(切替部)、
170 スキャナー、
180 給紙搬送部、
181、182 給紙トレイ、
190 信号線、
200 電源装置、
90 商用交流電源。
Claims (11)
- トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する複数のヒーターを備える定着部の電力制御を行う電源装置であって、
交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定する制御部と、
前記デューティ比に対応した前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンを複数記憶する記憶部と、
前記配列パターンに応じて前記ヒーターのオン/オフを切り替える切替部と、を備え、
前記配列パターンには、前記複数のヒーターのうちの2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
前記制御部は、制御対象とする1組のヒーターの前記合計デューティ比を決定し、決定した合計デューティ比に応じて選択した組配列パターンに基づいて前記切替部を制御し、
さらに、複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
かつ、合計デューティ比0〜200%の範囲内における100%以外の前後の範囲に、前記2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
合計デューティ比100%の組配列パターンは、前記制御周期内の全区間で、2本の前記ヒーターのうち一方をデューティ比100%、他方をデューティ比0%とした組配列パターンである、電源装置。 - トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する複数のヒーターを備える定着部の電力制御を行う電源装置であって、
交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定する制御部と、
前記デューティ比に対応した前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンを複数記憶する記憶部と、
前記配列パターンに応じて前記ヒーターのオン/オフを切り替える切替部と、を備え、
前記配列パターンには、前記複数のヒーターのうちの2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
前記制御部は、制御対象とする1組のヒーターの前記合計デューティ比を決定し、決定した合計デューティ比に応じて選択した組配列パターンに基づいて前記切替部を制御し、
さらに、複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
前記記憶部には、前記2本のヒーターの定格電力の組み合わせによって、異なる組配列パターンが記憶されている、電源装置。 - 前記配列パターンは、フリッカーの測定値に基づいて設定されている、請求項1または請求項2に記載の電源装置。
- 1組の制御対象となる前記2本のヒーターは互いに、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向における発熱量分布が同一のヒーターである、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の電源装置。
- 前記組配列パターンには、1本のヒーターのみオンする区間に対しては前記2本のヒーターのうち、いずれのヒーターをオンするかを示す付加情報が付与されている、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の電源装置。
- トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する複数のヒーターを備える定着部の電力制御を行う電源装置であって、
交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定する制御部と、
前記デューティ比に対応した前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンを複数記憶する記憶部と、
前記配列パターンに応じて前記ヒーターのオン/オフを切り替える切替部と、を備え、
前記配列パターンには、前記複数のヒーターのうちの2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
前記組配列パターンは、それぞれの前記単位区間における前記2本のヒーターのオン区間および合計のオン本数が記述された配列パターンであって、かつ、複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
かつ、合計デューティ比0〜200%の範囲内における100%以外の前後の範囲に、前記2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
合計デューティ比100%の組配列パターンは、前記制御周期内の全区間で、2本の前記ヒーターのうち一方をデューティ比100%、他方をデューティ比0%とした組配列パターンであり、
前記制御部は、制御対象とする1組のヒーターの前記合計デューティ比、およびヒーターそれぞれのデューティ比を決定するとともに、決定した合計デューティ比に応じて選択した組配列パターン、および決定したそれぞれの前記デューティ比に基づいて前記2本のヒーターそれぞれに対する配列パターンを演算により求め、求めた配列パターンに基づいて前記切替部を制御する、電源装置。 - 前記配列パターンには、ヒーター1本のみをオンする区間において、2本のヒーターのうちいずれかのヒーターをオンするかを特定する情報がなく、前記制御部は、前記演算により1本のヒーターのみオンする区間においてオンするヒーターを特定する、請求項6に記載の電源装置。
- 1組の制御対象となる前記2本のヒーターは互いに、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向における発熱量分布が異なるヒーターである、請求項6または請求項7に記載の電源装置。
- 用紙上にトナー画像を形成する画像形成部と、
トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する複数のヒーターを備える定着部と、
請求項1〜請求項8のいずれか1つに記載の電源装置と、
を備える画像形成装置。 - トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する複数のヒーターを備える定着部に電力を供給する電源装置の制御方法であって、
交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定するステップと、
記憶部に記憶されている複数の前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンの中から、前記デューティ比に対応した前記配列パターンを選択するステップと、
前記選択した前記配列パターンに基づいて、前記半波周期で前記ヒーターのオン/オフを切り替えるステップと、を含み、
前記配列パターンには、複数のヒーターのうちの2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
かつ、合計デューティ比0〜200%の範囲内における100%以外の前後の範囲に、前記2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
合計デューティ比100%の組配列パターンは、前記制御周期内の全区間で、2本の前記ヒーターのうち一方をデューティ比100%、他方をデューティ比0%とした組配列パターンであり、
前記決定するステップでは、制御対象とする1組のヒーターの前記合計デューティ比を決定し、
前記切り替えるステップでは、決定した前記合計デューティ比に応じて前記選択するステップで選択した前記組配列パターンに基づいて前記ヒーターのオン/オフを切り替え、
複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれる、制御方法。 - トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する複数のヒーターを備える定着部に電力を供給する電源装置の制御方法であって、
交流電源の半波周期を単位区間とし、予め定めた制御周期内における前記ヒーターに電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比を、前記定着部材の検知温度に基づいて決定するステップと、
記憶部に記憶されている複数の前記制御周期内における前記半波のオン/オフ区間を示す配列パターンの中から、前記デューティ比に対応した前記配列パターンを選択するステップと、
前記配列パターンに応じて、前記半波周期で前記ヒーターのオン/オフを切り替えるステップと、を含み、
前記配列パターンには、2本のヒーターを1組の制御対象としたデューティ比0〜200%の範囲内の合計デューティ比に対応した複数の組配列パターンが含まれ、
前記組配列パターンは、それぞれの前記単位区間における前記2本のヒーターのオン区間および合計のオン本数が記述された配列パターンであって、かつ、複数の前記組配列パターンには少なくとも、2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
かつ、合計デューティ比0〜200%の範囲内における100%以外の前後の範囲に、前記2本のヒーターをオン、1本のヒーターのみオン、および2本のヒーターをオフする区間で構成された組配列パターンが含まれ、
合計デューティ比100%の組配列パターンは、前記制御周期内の全区間で、2本の前記ヒーターのうち一方をデューティ比100%、他方をデューティ比0%とした組配列パターンであり、
前記決定するステップでは、制御対象とする1組のヒーターの合計デューティ比、およびヒーターそれぞれのデューティ比を決定し、
前記選択するステップでは、決定した合計デューティ比に応じて選択した組配列パターン、および決定したそれぞれの前記デューティ比に基づいて、前記2本のヒーターそれぞれに対する配列パターンを演算により求め、
前記切り替えるステップでは、求めた前記配列パターンに基づいて前記ヒーターのオン/オフを切り替える、制御方法。
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