JP7272084B2 - 画像形成装置およびヒータ制御方法 - Google Patents
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Description
[構成例]
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置(画像形成装置1)の一構成例を表すものである。画像形成装置1は、例えば、普通用紙等である記録媒体に対して、電子写真方式により画像を形成するプリンタである。なお、本発明の実施の形態に係るヒータ制御方法は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。
続いて、本実施の形態の画像形成装置1の動作および作用について説明する。
まず、図1~3を参照して、画像形成装置1の全体動作概要を説明する。通信部61が印刷データを受信すると、制御部67は、画像形成装置1が画像形成動作を行うように制御する。画像形成動作では、モータ制御部64は、制御部67からの指示に基づいて、ピックアップローラ11、搬送ローラ12,13、およびレジストローラ14の動作を制御することにより、記録媒体6を搬送路7に沿って搬送させる。そして、モータ制御部64は、制御部67からの指示に基づいて、図示しない感光体モータを制御することにより、4つの画像形成部20における各種ローラの動作を制御する。露光制御部65は、制御部67からの指示に基づいて、印刷データに応じて、4つの露光部26の動作を制御する。高圧電源部63は、制御部67からの指示に基づいて、帯電電圧、現像電圧、供給電圧を生成する。これにより、各画像形成部20の感光体21の表面には、静電潜像が形成され、その静電潜像に応じてトナー像が形成される。高圧電源部63は、制御部67からの指示に基づいて、転写電圧を生成する。モータ制御部64は、制御部67からの指示に基づいて、転写ベルト31を循環搬送させる。これにより、記録媒体6の被転写面上に画像形成部20のトナー像が転写される。ヒータ制御部80は、制御部67からの指示に基づいて、ヒータH1,H2への電源信号VACの供給を制御することにより、ヒータH1,H2を加熱させる。これにより、定着部40では、記録媒体6上のトナーが、加熱され、融解し、加圧され、その結果、トナー像が記録媒体6上に定着する。そして、モータ制御部64は、制御部67からの指示に基づいて、搬送ローラ17,18および排出ローラ19の動作を制御することにより、トナー像が定着した記録媒体6を排出させる。
次に、ヒータ制御部80が、ヒータH1,H2への電源信号VACの供給を制御する動作について詳細に説明する。
図6は、合計ヒータ電力PWを、0Wから500W、および500Wから0Wに変更する制御の一動作例を表すものであり、(A)は電源信号VACの実効値の波形を示し、(B)はヒータH1に流れるヒータ電流IH1およびヒータH2に流れるヒータ電流IH2の合計電流である合計ヒータ電流IHtotalの実効値の波形を示し、(C)はヒータ制御信号S1の波形を示し、(D)はヒータ制御信号S2の波形を示す。この図6は、数秒程度の長さの期間における波形を示している。この例では、図6(C)に示したように、ヒータ制御信号S1は、この動作において低レベルに維持される。すなわち、ヒータH1は通電していない状態に維持される。
図7は、合計ヒータ電力PWを、500Wから1000W、および1000Wから500Wに変更する制御の一動作例を表すものである。
図8は、合計ヒータ電力PWを、1000Wから1500W、および1500Wから1000Wに変更する制御の一動作例を表すものである。図8(C)に示したように、ヒータ制御信号S1は、この動作において高レベルに維持される。すなわち、ヒータH1は通電している状態に維持される。
図9は、合計ヒータ電力PWを、0Wから1000W、および1000Wから0Wに変更する制御の一動作例を表すものである。
図10は、合計ヒータ電力PWを、500Wから1500W、および1500Wから500Wに変更する制御の一動作例を表すものである。
図11は、合計ヒータ電力PWを、0Wから1500W、および1500Wから0Wに変更する制御の一動作例を表すものである。
次に、比較例と対比して、本実施の形態の作用を説明する。比較例に係る画像形成装置1Rは、合計ヒータ電力PWの電力変更制御を行う際、合計ヒータ電力PWを段階的に変更せず、常に直接的に変更するように構成される。画像形成装置1Rは、ヒータ制御部80Rを有している。その他の構成は、本実施の形態(図3)と同様である。ヒータ制御部80Rが合計ヒータ電力PWを変更する場合の動作について、具体例を用いて以下に説明する。
以上のように本実施の形態では、合計ヒータ電力を段階的に変更するようにしたので、電源信号における急激な電圧変化を抑えることができるため、フリッカを低減することができる。また、合計ヒータ電流における急激な電流変化も抑えることができるので、高調波ノイズや放射ノイズを抑えることができる。
上記実施の形態では、合計ヒータ電力PWを0Wから1500Wに変更する動作OP11(図11)のタイミングt13において、トライアックTR2がオン状態からオフ状態に変化するとともに、トライアックTR1がオフ状態からオン状態に変化するようにしたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、トライアックTR2がオン状態からオフ状態に変化した後に、トライアックTR1がオフ状態からオン状態に変化してもよい。以下に、本変形例に係る画像形成装置1Aについて詳細に説明する。画像形成装置1Aは、上記実施の形態の場合(図3,4)と同様に、ヒータ制御部80Aを有している。
上記実施の形態では、動作OP11(図11)のタイミングt13において、トライアックTR2がオン状態からオフ状態に変化するとともに、トライアックTR1がオフ状態からオン状態に変化することにより、ヒータ電流IH1とヒータ電流IH2が一時的に同時に流れないようにしたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、トライアックTR2がオン状態からオフ状態に変化する前に、トライアックTR1がオフ状態からオン状態に変化してもよい。以下に、本変形例に係る画像形成装置1Bについて詳細に説明する。
上記の実施の形態では、時間T0を100ミリ秒にしたが、これに限定されるものではない。例えば、時間T0を30ミリ秒未満にした場合には、照明装置の明暗変化が急激であるので、時間T0を30ミリ秒以上にすることができる。時間T0は、例えば、定着部40における温度制御性およびフリッカ改善効果を考慮し、適切な時間に設定することができる。
また、これらの変形例のうちの2以上を組み合わせてもよい。
Claims (8)
- 現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
第1のヒータ電力で発熱する第1のヒータと、前記第1のヒータ電力よりも小さい第2のヒータ電力で発熱する第2のヒータとを有する定着部と、
第1の制御信号に基づいて前記第1のヒータに電源信号を供給可能な第1のトライアックと、
第2の制御信号に基づいて前記第2のヒータに前記電源信号を供給可能な第2のトライアックと、
前記第1のトライアックをオンにする第1のレベルと、前記第1のトライアックをオフにすることが可能な第2のレベルとの間で遷移する前記第1の制御信号、および前記第2のトライアックをオンにする第1のレベルと、前記第2のトライアックをオフにすることが可能な第2のレベルとの間で遷移する前記第2の制御信号を生成することにより、前記第1のヒータおよび前記第2のヒータへの前記電源信号の供給を制御するヒータ制御部と、
前記電源信号の極性が変化するゼロクロスタイミングを検出することによりゼロクロス信号を生成するゼロクロス検出部と
を備え、
前記第1のトライアックおよび前記第2のトライアックがともにオフである状態から、前記第1のトライアックおよび前記第2のトライアックがともにオンである状態に変化させる第1の動作を行う場合において、
前記ヒータ制御部は、第1のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第2のトライアックをオフからオンに変化させ、
前記ヒータ制御部は、前記第1のタイミングから所定の時間以上の第1の時間が経過した第2のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第1のレベルから前記第2のレベルに変化させ、
前記第2のトライアックは、前記第2のタイミングで、オンを維持し、
前記ゼロクロス検出部は、前記第2のタイミングの後の第3のタイミングで、前記電源信号に基づいて前記ゼロクロス信号にパルスを発生させ、
前記ヒータ制御部は、前記第3のタイミングで、前記ゼロクロス信号に基づいて前記第1の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第1のトライアックをオフからオンに変化させ、
前記第2のトライアックは、前記第3のタイミングで、前記電源信号に基づいてオンからオフに変化し、
前記ヒータ制御部は、前記第3のタイミングから前記所定の時間以上の第2の時間が経過した第4のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第2のトライアックをオフからオンに変化させる
画像形成装置。 - 前記第1のトライアックおよび前記第2のトライアックがともにオフである状態から、前記第1のトライアックがオンであり前記第2のトライアックがオフである状態に変化させる第2の動作を行う場合において、
前記ヒータ制御部は、第5のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第2のトライアックをオフからオンに変化させ、
前記ヒータ制御部は、前記第5のタイミングから前記所定の時間以上の第3の時間が経過した第6のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第1のレベルから前記第2のレベルに変化させ、
前記第2のトライアックは、前記第6のタイミングで、オンを維持し、
前記ゼロクロス検出部は、前記第6のタイミングの後の第7のタイミングで、前記電源信号に基づいて前記ゼロクロス信号にパルスを発生させ、
前記ヒータ制御部は、前記第7のタイミングで、前記ゼロクロス信号に基づいて前記第1の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第1のトライアックをオフからオンに変化させ、
前記第2のトライアックは、前記第7のタイミングで、前記電源信号に基づいてオンからオフに変化する
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第1のトライアックがオフであり前記第2のトライアックがオンである状態から、前記第1のトライアックおよび前記第2のトライアックがともにオンである状態に変化させる第3の動作を行う場合において、
前記ヒータ制御部は、第8のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第1のレベルから前記第2のレベルに変化させ、
前記第2のトライアックは、前記第8のタイミングで、オンを維持し、
前記ゼロクロス検出部は、前記第8のタイミングの後の第9のタイミングで、前記電源信号に基づいて前記ゼロクロス信号にパルスを発生させ、
前記ヒータ制御部は、前記第9のタイミングで、前記ゼロクロス信号に基づいて前記第1の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第1のトライアックをオフからオンに変化させ、
前記第2のトライアックは、前記第9のタイミングで、前記電源信号に基づいてオンからオフに変化し、
前記ヒータ制御部は、前記第9のタイミングから前記所定の時間以上の第4の時間が経過した第10のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第2のトライアックをオフからオンに変化させる
請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記第1のトライアックおよび前記第2のトライアックがともにオンである状態から、前記第1のトライアックおよび前記第2のトライアックがともにオフである状態に変化させる第4の動作を行う場合において、
前記ヒータ制御部は、第11のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第1のレベルから前記第2のレベルに変化させ、
前記第2のトライアックは、前記第11のタイミングで、オンを維持し、
前記第2のトライアックは、前記第11のタイミングの後の前記電源信号のゼロクロスタイミングで、前記電源信号に基づいてオンからオフに変化し、
前記ヒータ制御部は、前記第11のタイミングの後のゼロクロスタイミングから前記所定の時間以上の第5の時間が経過した第12のタイミングで、前記第1の制御信号を前記第1のレベルから前記第2のレベルに変化させ、
前記第1のトライアックは、前記第12のタイミングで、オンを維持し、
前記ゼロクロス検出部は、前記第12のタイミングの後の第13のタイミングで、前記電源信号に基づいて前記ゼロクロス信号にパルスを発生させ、
前記ヒータ制御部は、前記第13のタイミングで、前記ゼロクロス信号に基づいて前記第2の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第2のトライアックをオフからオンに変化させ、
前記第1のトライアックは、前記第13のタイミングで、前記電源信号に基づいてオンからオフに変化し、
前記ヒータ制御部は、前記第13のタイミングから前記所定の時間以上の第6の時間が経過した第14のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させ、
前記第2のトライアックは、前記第14のタイミングで、オンを維持し、
前記第2のトライアックは、前記第14のタイミングの後の前記電源信号のゼロクロスタイミングで、前記電源信号に基づいてオンからオフに変化する
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記所定の時間は、30ミリ秒以上である
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記第3のタイミングは、前記第2のタイミングから30ミリ秒以下の時間が経過したタイミングである
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記第1のトライアックは、前記第1の制御信号が前記第1のレベルから前記第2のレベルに遷移するタイミング以後に、最初に前記電源信号の極性が反転するタイミングで、オンからオフに変化し、
前記第2のトライアックは、前記第2の制御信号が前記第1のレベルから前記第2のレベルに遷移するタイミング以後に、最初に前記電源信号の極性が反転するタイミングでオンからオフに変化する
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 第1の制御信号に基づいて第1のヒータ電力で発熱する第1のヒータに電源信号を供給可能な第1のトライアックと、第2の制御信号に基づいて前記第1のヒータ電力よりも小さい第2のヒータ電力で発熱する第2のヒータに前記電源信号を供給可能な第2のトライアックがともにオフである状態から、前記第1のトライアックおよび前記第2のトライアックがともにオンである状態に変化させる第1の動作を行うことを含み、
前記第1の制御信号は、前記第1のトライアックをオンにする第1のレベルと、前記第1のトライアックをオフにすることが可能な第2のレベルとの間で遷移する信号であり、
前記第2の制御信号は、前記第2のトライアックをオンにする第1のレベルと、前記第2のトライアックをオフにすることが可能な第2のレベルとの間で遷移する信号であり、
前記第1の動作は、
第1のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第2のトライアックをオフからオンに変化させることと、
前記第1のタイミングから所定の時間以上の第1の時間が経過した第2のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第1のレベルから前記第2のレベルに変化させることと、
前記第2のトライアックに、前記第2のタイミングで、オンを維持させることと、
前記第2のタイミングの後の第3のタイミングで、前記電源信号に基づいてゼロクロスタイミングを検出することによりゼロクロス信号にパルスを発生させることと、
前記第3のタイミングで、前記ゼロクロス信号に基づいて前記第1の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第1のトライアックをオフからオンに変化させることと、
前記第2のトライアックに、前記第3のタイミングで、前記電源信号に基づいてオンからオフに変化させることと、
前記第3のタイミングから前記所定の時間以上の第2の時間が経過した第4のタイミングで、前記第2の制御信号を前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させることにより、前記第2のトライアックをオフからオンに変化させることと
を含むヒータ制御方法。
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