JPH06202525A

JPH06202525A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06202525A
Application number: JP4358601A
Authority: JP
Inventors: Eishin Suzuki; 英信鈴木; Tomoko Nanbu; 朋子南部; Kazuma Yamamoto; 和馬山本; Takahiro Endo; 隆洋遠藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的の一つは、装置に印加される入
力商用電源の変動及び違いによっても消費電力、昇温特
性等を変動させることのない画像形成装置を提供するこ
とにある。【構成】複写機、プリンタ等の画像形成装置におい
て、商用電源を印加することにより発熱するヒータへ、
印字開始信号に応答して電力を供給し、該ヒータを備え
た定着装置の温度を印字動作に入る為に充分な温度まで
昇温させる際、検出した入力商用電源電圧値に基づいて
上記ヒータへの単位時間当りの供給電力が所定値となる
ように通電時間を選定し、該通電時間にて上記ヒータへ
電力の供給を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置、静電記録
装置等の画像形成装置に用いられ記録材上の画像を加熱
して定着や表面性の改質を行なう画像形成装置に関する
ものである。また、本発明は、電子写真プロセスにより
潜像担時体に静電形成されたトナー像を記録剤に転写
し、転写されたトナー像を記録材に転写し、転写された
トナー像を記録材に加熱定着する画像形成装置、特に、
ページプリンタ、複写機等として適用されるものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置は外部機器から画像
のコードデータを受けると、画像処理手段であるビデオ
コントローラがコードデータを解析し、コードデータを
ビット情報に展開したイメージデータをビットマップメ
モリに記憶しておき、１頁分のイメージデータが展開完
了した後、プリンタエンジンに印字動作開始を指令する
印字開始信号を送出する。プリンタエンジンは印字開始
信号を受け取ると、ポリゴンモータ、定着装置の駆動を
開始する。そして、該定着装置の立ち上げ制御を行なう
場合の該定着装置に印加する通電時間、及びレディ温度
は固定で設定する様に構成されていた。従って、入力商
用電源電圧の変動、違い、及び上記定着装置の初期温度
状態が異なっても、常に同じパラメータで立ち上げ制御
を行っていた。

【０００３】次に、別の従来例について説明する。近
年、画像形成装置では、電気発熱体としてセラミックヒ
ータなどのように熱容量の小さい電気発熱体を使用する
傾向にある。また、その電源として商用電源が用いられ
ている。そして上記定着装置近傍に配設したサーミスタ
により検知した温度に基づいて上記発熱体への通電時間
を制御するなどの手法により電気発熱体並びに定着手段
を所定温度に保っていた。

【０００４】図１５に従来の画像形成装置の模式図を示
す。図１５において、２０１は商用電源である。商用電
源２０１は、電源装置への電源とともに定着装置への電
源となる。２２３はトライアックであり定着装置への電
源を商用電源電圧のゼロクロス時にオン、オフさせる。
トライアック２２３はＣＰＵ２１４からのＦＳＲＤ信号
によりオン、オフされ、フォトトライアックカプラ２２
２によって、一次と二次にアイソレーションされてい
る。２２４はヒータであり、トライアック２２３がオン
の時に、商用電源が導通し発熱する。２２５はサーミス
タであり、ヒータ２２４の温度を監視するものであり、
ＣＰＵ２１４が常に監視してサーミスタの検知温度に基
づいてＦＳＲＤ信号を出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では以下の様な問題点があった。先ず、入力商用電源
電圧が異なる場合でも同じパラメータで定着装置の立ち
上げを行っていた従来例装置においては、次のような問
題点があった。（１）装置に印加される入力商用電源電圧の違いによ
り、装置全体の消費電力が非常に大きく変動していた。（２）装置に印加される入力商用電源電圧の変動によ
り、装置全体の消費電力が非常に大きく変動していた。（３）装置に印加される入力商用電源電圧の変動によ
り、定着装置の温度を印字動作に入る為に充分な温度ま
で昇温させるのに必要以上に時間がかかっていた。（４）装置に印加される入力商用電源電圧の変動によ
り、定着装置の温度を印字動作に入る為に充分な温度以
上まで昇温させてしまう可能性があり、安全性、品質性
に問題があった。（５）レディ温度を固定温度で監視する為、入力商用電
源電圧の違い、入力商用電源電圧の変動、及び定着装置
の暖まり具合により、ウェイトタイムが必要以上に長過
ぎたり、短すぎたりしていた。

【０００６】また、図１５に示す従来例装置によれば、
通常入力周波数に関係せずにどちらか一方のテーブルに
てＦＳＲＤ信号は決められていた。そのため、図１６に
おけるタイミングにて、ＦＳＲＤ信号がオンするとき、
５０Ｈｚにおけるヒータの実効電力Ｐ（５０Ｈｚ）、６
０Ｈｚにおけるヒータの実効電力Ｐ（６０Ｈｚ）は、ヒ
ータの抵抗値をＲ、実効入力電圧をＶとすると、ＦＳＲ
Ｄ信号を０. ２秒を１周期としてデューティ制御を行
い、オン時間を決定したとき、下式のように表される。

【０００７】

【数１】Ｐ（５０Ｈｚ）＝（１４／２０）×（Ｖ²／Ｒ）Ｐ（６０Ｈｚ）＝（１６／２４）×（Ｖ²／Ｒ）

【０００８】つまり、５０Ｈｚに比べて６０Ｈｚの方が
４. ８％低めに制御してしまう。

【０００９】また、図１７におけるタイミングにて、Ｆ
ＳＲＤ信号がオンするとき、５０Ｈｚにおけるヒータの
実効電力Ｐ’（５０Ｈｚ）、６０Ｈｚにおけるヒータの
実効電力Ｐ’（６０Ｈｚ）は、下式のように表される。

【００１０】

【数２】Ｐ’（５０Ｈｚ）＝（１４／２０）×（Ｖ²／Ｒ）Ｐ’（６０Ｈｚ）＝（１７／２４）×（Ｖ²／Ｒ）

【００１１】つまり、５０Ｈｚに比べて６０Ｈｚの方が
１. ２％高めに制御してしまう。

【００１２】また、図１８におけるタイミングにて、Ｆ
ＳＲＤ信号がオンするとき、５０Ｈｚにおけるヒータの
実効電力Ｐ１（５０Ｈｚ）、６０Ｈｚにおけるヒータの
実効電力Ｐ１（６０Ｈｚ）は、下式のように表される。

【００１３】

【数３】Ｐ１’（５０Ｈｚ）＝（７／２０）×（Ｖ²／Ｒ）Ｐ１’（６０Ｈｚ）＝（８／２４）×（Ｖ²／Ｒ）

【００１４】つまり、５０Ｈｚに比べて６０Ｈｚの方が
４. ８％低めに制御してしまう。

【００１５】また、図１９におけるタイミングにて、Ｆ
ＳＲＤ信号がオンするとき、５０Ｈｚにおけるヒータの
実効電力Ｐ１’（５０Ｈｚ）、６０Ｈｚにおけるヒータ
の実効電力Ｐ１’（６０Ｈｚ）は、下式のように表され
る。

【００１６】

【数４】Ｐ１’（５０Ｈｚ）＝（７／２０）×（Ｖ²／Ｒ）Ｐ１’（６０Ｈｚ）＝（９／２４）×（Ｖ²／Ｒ）

【００１７】つまり、５０Ｈｚに比べて６０Ｈｚの方が
７. １％高めに制御したりしてしまう。

【００１８】また、ＦＳＲＤ信号を０. １秒を１周期と
してデューティ制御を行い、オン時間を決定したとき、
図２０におけるタイミングにて、ＦＳＲＤ信号がオンす
るとき、５０Ｈｚにおけるヒータの実効電力Ｐ２（５０
Ｈｚ）、６０Ｈｚにおけるヒータの実効電力Ｐ２（６０
Ｈｚ）は、下式のように表される。

【００１９】

【数５】Ｐ２（５０Ｈｚ）＝（７／１０）×（Ｖ²／Ｒ）Ｐ２（６０Ｈｚ）＝（８／１２）×（Ｖ²／Ｒ）

【００２０】つまり、５０Ｈｚに比べて６０Ｈｚの方が
４. ８％低めに制御してしまう。

【００２１】また、図２１におけるタイミングにて、Ｆ
ＳＲＤ信号がオンするとき、５０Ｈｚにおけるヒータの
実効電力Ｐ２’（５０Ｈｚ）、６０Ｈｚにおけるヒータ
の実効電力Ｐ２’（６０Ｈｚ）は、下式のように表され
る。

【００２２】

【数６】Ｐ２’（５０Ｈｚ）＝（７／１０）×（Ｖ²／Ｒ）Ｐ２’（６０Ｈｚ）＝（９／１２）×（Ｖ²／Ｒ）

【００２３】つまり、５０Ｈｚに比べて６０Ｈｚの方が
７.1％高めに制御してしまう。

【００２４】一般に、１周期を長くして制御すると誤差
が少なくなる方向にあるが、余り長くしていくとヒータ
の熱に対する制御の反応が鈍くなってしまう。このよう
に、画像形成装置の電源事情などにより商用電源の周波
数が変動すると電気発熱体の正確な温度制御ができなく
なり、画質に悪影響を与えるという問題点があった。

【００２５】本発明の第一の目的は、上記問題点を解決
し、装置に印加される入力商用電源の変動及び違いによ
っても消費電力、昇温特性等を変動させることのない画
像形成装置を提供することにある。

【００２６】本発明の第二の目的は、上記問題点を解決
し、商用電源の周波数が変動しても電気発熱体を正確に
制御することのできる画像形成装置を提供することにあ
る。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本願第一発明によれば、
上記第一の目的は、入力された画像のコードデータを解
析して、画像のイメージデータを形成する画像処理手段
と、該画像処理手段からの信号に基づいて印字開始信号
を出力する信号処理手段と、上記画像処理手段により形
成したイメージデータに基づいて感光体に潜像を形成し
該潜像を定着する印字手段と、該印字手段の動作管理を
行なうプロセス制御手段と、上記印字手段に備えられた
熱定着手段と、該熱定着手段に印加される商用電源電圧
を検知する入力商用電源電圧検知手段とを備えた画像形
成装置において、上記プロセス制御手段は、上記印字開
始信号に応答して、上記入力商用電源電圧検知手段によ
り入力商用電源電圧を検知し、検知した電圧に基づいて
上記熱定着手段に付与する電力を所定値に保持するよう
に入力商用電源電圧の印加時間を決定し、該印加時間に
て上記熱定着手段に上記商用電源電圧を印加することに
より上記熱定着手段の温度を印字動作に入る為に充分な
温度まで昇温させるように設定されていることにより達
成される。

【００２８】また、本願第二発明によれば、上記第二の
目的は、未定着現像剤を記録材上に定着せしめる定着手
段と、該定着手段に備えられ商用電源にて駆動される電
気発熱体と、該電気発熱体への通電を行う電気発熱体の
駆動手段と、上記定着手段の温度を検出する温度検出手
段と、上記電気発熱体に入力される交流入力周波数を検
出する周波数検出手段と、上記温度検出手段によって検
出された温度が設定温度と異なる場合には、上記駆動手
段で上記電気発熱体への通電を所定の通流率にて断続的
に駆動することにより、上記定着手段の温度を設定温度
に維持するよう制御し、上記駆動手段による通電の開始
及び停止時期を上記周波数検出手段により検出した周波
数に基づいて決定するように設定された温度制御手段と
を備えた画像形成装置において、上記温度制御手段は、
上記周波数検出手段によって検出された周波数に応じて
上記通流率を修正し、通電期間の一周期における上記電
気発熱体への供給電力を所定値に維持するように設定さ
れていることにより達成される。

【００２９】

【作用】本願第一発明によれば、外部機器より入力され
た画像のコードデータは、画像処理手段によって解析さ
れてイメージデータとして形成され、印字手段によって
該イメージデータに基づいた画像形成が行われる。この
とき、印字手段はプロセス制御手段によって管理されな
がら動作するが、特に印字手段に備えられた熱定着手段
においては、上記画像処理手段からの信号に基づいて信
号処理手段から出力される印字開始信号に応答して、次
のような温度制御が行われる。先ず、該印字開始信号が
出力されると、入力商用電源電圧検知手段により入力商
用電源電圧が検知され、その検知した電圧に基づいて上
記熱定着手段に対する電圧の印加時間が、上記熱定着手
段に付与する電力を所定値に保持するように決定され
る。そして、該印加時間にて電圧印加を行うことにより
上記熱定着手段の温度を印字動作に入る為に充分な温度
まで昇温させ、昇温までの消費電力及び所要時間を所定
範囲内に収める。

【００３０】また、本願第二発明によれば、温度検出手
段によって検出した温度が設定温度と異なる場合には、
駆動手段で電気発熱体への断続的な通電を行うことによ
り設定温度を維持するが、上記通電における通流率は、
周波数検出手段によって検出された周波数に応じて修正
される。例えば、予め５０Ｈｚの商用電源について通流
率を設定していた場合において、実際に投入された電源
が６０Ｈｚであることを上記周波数検出手段により検出
したときには、予め設定されていた通流率よりも小さい
通流率で通電を行う。これにより、商用電源の周波数が
異なる場合でも、通電の一周期における電気発熱体への
供給電力は常に所定値に保たれる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００３２】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図７に基づいて説明する。図１は、本発明のプ
リンタのデータ処理構成を説明するブロック図であり、
同図において１６はＣＰＵである。該ＣＰＵ１６は、制
御プログラムを格納してあるＲＯＭ１８、及びレジスタ
等として使用するＲＡＭ１９を有し、外部インターフェ
ース１７を介してホストコンピュータ等からコード化さ
れた画像情報（コードデータ）を受信し、コードデータ
は画像処理部２０へ送出する。画像処理部２０では、コ
ードデータをＲＡＭ２１に格納すると共に、コードデー
タを解析して必要に応じてＲＯＭ２２に格納されている
文字フォントからデータを読みだし、コードデータをド
ットイメージのビデオデータに変換しフレームメモリ２
３に格納する。フレームメモリ２３に１頁分のビデオデ
ータが格納されると、ＣＰＵ１６はビデオインターフェ
ース２４を介してエンジンコントロール部２５に印字指
令を送出し、エンジンコントロール部２５からの主・副
走査同期信号に同期してフレームメモリ２３に格納され
たビデオデータを順次エンジンコントロール部２５に送
出する。

【００３３】次に本実施例のプリンタの構成を図２に示
す。図２において１はプリンタ本体であり、本実施例で
はレーザビームプリンタの場合を示してある。２は感光
体ドラム、３は光学ユニットで、ビデオインターフェー
ス２４を介して送出されてきたビデオデータによりレー
ザ光を変調し、ポリゴンミラーにより感光体ドラム２上
を走査する。４は折り返しミラー、５は帯電器で感光体
ドラム２を一様に帯電する。６は現像装置で感光体ドラ
ム２上の静電潜像をトナー像に現像する。７は転写器で
感光体ドラム２のトナー像を用紙に転写する。８はクリ
ーナで転写後、感光体ドラム２上に残留するトナーを回
収する。９は用紙カセット、１０は給紙ローラで用紙カ
セット９に積載された用紙を給紙する。１１はレジスト
ローラで給紙された紙を転写位置まで搬送、若しくは１
７レジストセンサに紙が到達した事を検知して紙を停止
させる。１２は給紙センサで、給紙された紙の有無を検
知する。１３は定着装置で、用紙に転写されたトナー像
を加熱・加圧する事で定着させる。１４は排紙センサ
で、定着装置１３から排紙された紙の有無を検知する。
１５は排紙トレイである。１６はコントローラに印字開
始を知らせる副走査同期信号を送出する為のタイミング
を決定するトップセンサである。

【００３４】なお、上記スキャナユニット３、定着ユニ
ット１３、給紙ローラ１０、レジストローラ１１、レジ
ストセンサ１７、給紙センサ１２、トップセンサ１６で
構成されるプリンタエンジン部、及び上述したエンジン
コントロール部２５、並びに図１において１６〜２４で
示した手段で構成されるビデオコントローラとの関係は
図３に示されるようになっている。

【００３５】次に、図４ないし図７を用いて本実施例の
印字動作及び定着装置温調制御動作について説明する。
図４は本実施例のコントローラ部２５のフローチャー
ト、図５はプリンタエンジン部の定着装置制御フローチ
ャート、図６はプリンタエンジン部の紙搬送シーケンス
制御フローチャート、図７は紙搬送シーケンスのタイミ
ングチャートである。

【００３６】先ず、図４に示すようにコントローラ部２
５では、ホストコンピュータ等の外部機器から画像のコ
ードデータが送出されるまで待機し（Ｓ１０１）、コー
ドデータを受信すると画像処理部２０でコードデータを
ビデオデータに展開する（Ｓ１０３）。次にコードデー
タからビデオデータへの展開が１頁分終了したかどうか
を判断し（Ｓ１０４）、終了していればプリンタエンジ
ン部へ印字の開始を指令する為に、ビデオインターフェ
ース２４の信号である印字開始信号を“Ｌ”にする（Ｓ
１０５）。これにより、プリンタエンジン部は、後述す
るように定着装置立ち上げ制御を行った後、印字動作を
開始する為に給紙動作を開始し、またポリゴンモータ駆
動を開始し、さらに感光体ドラム２の表面を一様に帯電
する等の前処理を行う。すると、コントローラ部２５は
ビデオインターフェース２４を介して、副走査同期信号
が送出されてくるのを待機する。そして、副走査同期信
号を受信すると、印字動作開始として印字開始信号を
“Ｈ”にし（Ｓ１０６〜Ｓ１０７）、１頁分の印字を行
って次のコードデータ受信まで待機する（Ｓ１０８〜Ｓ
１０１）。

【００３７】次に、プリンタエンジン部における定着装
置立ち上げ制御及び定着装置印字制御について説明す
る。先ず、図５に示す通り印字動作を開始する前に入力
商用電源電圧を監視し（Ｓ２０１）、上記エンジンコン
トロール部２５のＣＰＵ１６内のＲＡＭ１８の領域にそ
の電圧値を記憶する。次に、上記コントローラ部２５か
らの印字開始信号出力を監視し（Ｓ２０２）、信号が
“Ｌ”ならば上記ＲＡＭ１８に記憶した入力商用電源電
圧の電圧値により所定時間Ｔ（ｓｅｃ）当たりに定着装
置へ通電する時間Ｔ０（ｓｅｃ）を選定する（Ｓ２０
３）。

【００３８】この通電時間は、そのときの入力商用電源
電圧に応じて適宜選定されるもので、定着装置へ付与す
る電力を常に所定値に保つように設定される。

【００３９】その後、定着装置の温度を監視して、その
温度が下記ステップＳ２０４〜ステップＳ２１４で示さ
れる定着装置立ち上げ制御の終了後に定着装置印字制御
へ移行する温度（以下、立ち上げ終了温度と称す）を超
えたかどうかを判断し、その結果によって定着装置印字
制御または定着装置立ち上げ制御のいずれかを行う。

【００４０】先ず、上記定着装置の温度が立ち上げ終了
温度より高い場合には、上記エンジンコントロール部２
５のＣＰＵ１６内のＲＡＭ１８の領域に確保した立ち上
げ制御タイマ（以下、ＴＩＭＥＲ０と称す）をリセット
し（Ｓ２０５）、印字動作の終了を監視しながら定着装
置印字制御を継続し（Ｓ２０６〜Ｓ２０７）、印字動作
が終了したならば定着装置印字制御を終了させて再び入
力商用電源電圧を監視する（Ｓ２０６〜Ｓ２０１）。

【００４１】次に、上記定着装置への通電時間Ｔ０の選
定後、定着装置の温度が立ち上げ終了温度より低い場合
には、定着装置立ち上げ制御を行う。先ず、ＴＩＭＥＲ
０の動作状態を監視し（Ｓ２０４〜Ｓ２０８）、ＴＩＭ
ＥＲ０がリセットされていればＴＩＭＥＲ０をセットし
て（Ｓ２０９）、通電時間Ｔ０（ｓｅｃ）とＴＩＭＥＲ
０のカウント値を比較する（Ｓ２１０）。その結果、Ｔ
ＩＭＥＲ０＞Ｔ０ならば定着装置駆動をＯＦＦし（Ｓ２
１１）、ＴＩＭＥＲ０≦Ｔ０ならば定着装置駆動をＯＮ
して（Ｓ２１２）、次に、ＴＩＭＥＲ０のカウンタ値と
定着装置へ通電する１周期時間Ｔ（ｓｅｃ）とを比較す
る（Ｓ２１３）。そして、ＴＩＭＥＲ０＝ＴならばＴＩ
ＭＥＲ０をリセットし（Ｓ２１４）、ＴＩＭＥＲ０≠Ｔ
ならばそのまま定着装置の温度の監視を続ける（Ｓ２１
３，Ｓ２１４〜Ｓ２０４）。

【００４２】以上のような制御によって、入力商用電源
電圧が異なる場合でも、装置全体の消費電力を所定値に
保ち、また、定着装置を印字動作開始までに短時間で適
切な温度へ昇温させることができる。

【００４３】また、プリンタエンジン部では上記定着装
置立ち上げ制御を行なうと共に、給紙動作の制御を行
う。以下、図６に基づいて給紙動作における制御につい
て説明する。先ず、コントローラ印字開始信号を監視し
（Ｓ５０１）、信号が“Ｌ”ならば給紙する為に上記給
紙ローラ１０を駆動して紙搬送を開始する（Ｓ５０
２）。次に上記レジストセンサ１７の信号を監視し（Ｓ
５０３）、紙有りを検出したならば定着装置温度とレデ
ィ温度を比較する（Ｓ５０４）。

【００４４】ここで、定着装置温度＜レディ温度ならば
上記レジストローラ１１を停止して、給紙した紙を待機
させ（Ｓ５０５）、定着装置温度≧レディ温度ならばレ
ジストローラ１１を駆動して印字搬送制御を再開させる
（Ｓ５０６）。その後は印字動作の終了を監視しながら
印字紙搬送制御を継続し（Ｓ５０７〜Ｓ５０８）、印字
動作の終了を検知したならば再び印字開始信号の監視を
行う（Ｓ５０８〜Ｓ５０１）。なお、以上のような制御
のタイミングチャートを図７に示す。

【００４５】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
８に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００４６】上記実施例１において、図５のステップＳ
２０４とステップＳ２１０の間に図８に示すように処理
を追加することにより、定着装置立ち上げ制御開始後に
入力商用電源電圧が変動しても、定着装置温度の変化量
を監視して消費電力一定で定着装置を立ち上げる事が可
能である。

【００４７】図８に示すように、先ずＴＩＭＥＲ０の動
作状態を監視し（Ｓ３０１）、その結果ＴＩＭＥＲ０が
リセットされている場合には、Ｔ（ｓｅｃ）当たりの定
着装置温度の変化量（以下、Δｔ０と称す）を算出し
て、予め設定しておいた定着装置温度変化量の最大値
（以下、Δｔｍａｘと称す）、最少値（以下、Δｔｍｉ
ｎと称す）と比較して、Δｔｍｉｎ＜Δｔ０＜Δｔｍａ
ｘならばＴ０＝Ｔ０、Δｔｍｉｎ≧Δｔ０ならばＴ０＝
Ｔ０＋α、Δｔ０≧ΔｔｍａｘならばＴ０＝Ｔ０−βの
補正を行なう（Ｓ３０２）。その後ＴＩＭＥＲ０をセッ
トしてステップＳ２１０へ遷移する。一方、ＴＩＭＥＲ
０がセットされている場合には、そのままステップＳ２
１０へ遷移する（Ｓ３０１〜Ｓ２１０）。

【００４８】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
９に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００４９】上記実施例１において、図５のステップＳ
２０４とステップＳ２０８の間に図９に示すように処理
を追加することにより、定着装置立ち上げ制御開始直前
の定着装置の温度状態に応答してウエイトタイムを最少
で定着装置を立ち上げる事が可能である。

【００５０】図９に示すように、先ず上記エンジンコン
トロール部２５のＣＰＵ１６内のＲＡＭ１８の領域に確
保した立ち上げ時間監視タイマ（以下、ＴＩＭＥＲ１と
称す）の動作状態を監視して（Ｓ４０１）、リセットな
らばＴＩＭＥＲ１をセットして予め設定しておいたタイ
ミングＴ１（定着制御を開始してから上記レジストセン
サ１７に給紙した紙が到達する前のタイミング）とＴＩ
ＭＥＲ１のカウント値を比較する（Ｓ４０３）。その結
果、ＴＩＭＥＲ１≠Ｔ１ならばステップＳ２０８へ遷移
し、ＴＩＭＥＲ１＝Ｔ１ならば、定着装置制御開始直前
の定着装置温度とＴ１経過後の定着装置温度の変化量
（以下、Δｔ１と称す）を算出して、Δｔ１に対応して
連続的にレディ温度を設定する。その後ステップＳ２０
８へ遷移する。

【００５１】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４につ
いて説明する。なお、実施例１ないし実施例３との共通
箇所の説明は省略する。

【００５２】上記実施例１、２、３を併用する事によっ
て、定着装置立ち上げ制御開始直前の定着装置の温度状
態に応答してウェイトタイムを最少で定着装置を立ち上
げる事、及び定着装置立ち上げ制御開始後に入力商用電
源電圧が変動しても、消費電力一定で定着装置を立ち上
げる事も当然可能である。

【００５３】〈実施例５〉次に、本発明の実施例５を図
１０ないし図１２に基づいて説明する。図１０はぺージ
プリンタ等の画像形成装置の断面図、図１１は本発明の
実施例５における周波数検出検出回路を示している。

【００５４】図１０において１０１は記録材Ｐを収容す
る給紙カセットであり、装置右側にその一部を突出させ
て配設されている。該給紙カセット１０１の上部には給
紙ローラ１０２が設けられており、該給紙ローラ１０２
の記録材搬送方向前方に配設されたレジストローラ１０
３に向けて記録材Ｐを搬送せしめる。また、該レジスト
ローラ１０３よりも記録材搬送方向前方には潜像担持体
たる感光ドラム１０４が設けられており、レジストロー
ラ１０３は該感光ドラム１０４の画像形成動作とのタイ
ミングを取りながら記録材Ｐを該感光ドラム１０４に搬
送する。

【００５５】一方、感光ドラム１０４の周囲には一次帯
電器１０５，現像装置１０６，転写用帯電器１０７，並
びにクリーニング装置１０８が備えられており、感光ド
ラム１０４表面へのトナー像の形成及び該トナー像の記
録材Ｐへの転写並びに該表面のクリーニングを行ってい
る。つまり、一次帯電器１０５によって一様に帯電した
感光ドラム１０４の表面にレーザビームが照射されるこ
とにより該表面には原稿画像に対応する潜像が形成さ
れ、該潜像は現像装置１０６によって可視像化される。
該可視像は上記レジストローラ１０３から搬送された記
録材Ｐ上に転写帯電器１０７によって転写され、該記録
材Ｐ上に担持される。転写処理後は感光ドラム１０４の
表面をクリーニング装置１０８によってクリーニング
し、その後の潜像形成処理に備える。

【００５６】以上のように可視像を転写された記録材Ｐ
は、感光ドラム１０４よりも記録材搬送方向前方に備え
られた定着装置１０９へ向けて搬送され、該記録材Ｐ上
の可視像は該定着装置１０９において永久画像として定
着される。また、定着装置１０９よりも記録材搬送方向
前方には排紙ローラ１１０が設けられおり、定着処理後
の記録材Ｐを画像形成装置外部へと排出するようになっ
ている。

【００５７】このような画像形成装置における定着装置
１０９は定着用ローラ内部に配設したセラミックヒータ
等の電気発熱体により該定着用ローラを加熱して定着を
行うものであり、上述の画像形成装置には該定着用ロー
ラの表面温度を所定温度に維持する温度制御手段と、商
用電源の電圧変動に対応した温度制御を行うための商用
電源の周波数検出手段が設けられている。

【００５８】次に、図１１に基づいて本実施例の周波数
検出回路について説明する。なお、図１５に示す従来例
との共通箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
図１１において８０２は周波数検出回路であり、該周波
数検出回路は商用電源をトランスにて変換及びアイソレ
ーションし、スイッチングダイオード２１８及びコンデ
ンサ２１７にてピークチャージする。抵抗２１９はトラ
ンス８０３の回生抵抗である。抵抗２１５は、放出抵抗
であり、コンデンサ２１７に充電された電気を放出する
ためのものであり、充分に放電時定数が高いもの抵抗値
を選択している。

【００５９】コンデンサ２１７に充電された電圧ＡＣＦ
ＩＮは、ＣＰＵ２１４のＡ／Ｄ変換ポートに入力され
る。ＣＰＵ２１４は逐次ＡＣＦＩＮを監視し、サンプリ
ングを行う。この時サンプリング周期は、入力周波数に
対して充分に早いものである。上記Ａ／Ｄ変換ポートに
入力される電圧ＡＣＦＩＮを図１２に示す。電圧ＡＣＦ
ＩＮが図１２に示すような所定のスライスレベルを超え
て立ち上がると、割り込みルーチンが起動されが、ＣＰ
Ｕ２１４は、最初の割り込みから次の割り込みまでの時
間を計測する。この計測時間より周波数を検出し、その
周波数に応じて定着装置制御を切り換える。

【００６０】図１３は定着装置制御を示す図である。Ｃ
ＰＵ２１４は入力周波数が５０Ｈｚと判断したとき、従
来どおりの周期にてＦＳＲＤ信号を出力する。ＣＰＵ２
１４は入力周波数が６０Ｈｚと判断したとき、従来の５
／６の周期にてＦＳＲＤ’信号を出力する。この時、ヒ
ータの実効電力Ｐ”（５０Ｈｚ）、６０Ｈｚにおけるヒ
ータの実効電力Ｐ”（６０Ｈｚ）は、ヒータの抵抗値を
Ｒ、実効入力電圧をＶとすると下式で表される。

【００６１】

【数７】Ｐ”（５０Ｈｚ）＝（１３／２０）×（Ｖ²／Ｒ）Ｐ”（６０Ｈｚ）＝（１３／２０）×（Ｖ²／Ｒ）

【００６２】となり、５０Ｈｚと同様に制御することが
できる。

【００６３】〈実施例６〉次に、本発明の実施例６を図
１４に基づいて説明する。なお、実施例５との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。

【００６４】図１４は、本発明の実施例６を示す図であ
る。図１４において、８０４は電圧、周波数検出回路で
あり、構成は実施例５と同様である。ＣＰＵ２１４は実
施例５と同様にコンデンサ２１７に充電された電圧ＡＣ
ＦＩＮを、Ａ／Ｄ変換ポートに入力しサンプリングを行
い周波数を求める。また、それと同時に一周期毎の最大
電圧ＡＣＶＩＮを観測する。最大電圧ＡＣＶＩＮは、一
次の電圧波形のピーク値に対してトランス８０３の巻き
数に応じた値が出力されるので、一次電圧を推測でき
る。つまり入力電圧、周波数に応じた定着装置制御を、
一つの検出回路より行うことができる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本願第一発明によれ
ば、入力商用電源電圧に応じて定着装置への通電時間を
選定することとしたので、次のような効果を奏する。（１）装置に印加される入力商用電源電圧の違いがあっ
ても、装置全体の消費電力は常に一定にできる。（２）定着装置制御開始後に、装置に印加される入力商
用電源電圧の変動があっても、装置全体の消費電力は常
に一定にできる。（３）定着装置制御開始後に、装置に印加される入力商
用電源電圧の変動があっても、定着装置の温度を印字動
作に入る為に充分な温度まで昇温させるのに最少時間で
到達させることができる。（４）入力商用電源電圧の違い、入力商用電源電圧の変
動、及び定着装置の暖まり具合により、ウェイトタイム
を短縮できる。（５）印字動作に必要な温度になる様に最適な時間で定
着装置の温度制御を行なうことができるので消費電力が
低減すると共に、機内温度も低くなる。（６）不用意な温度オーバーシュートが防げる為、安全
性、品質等が向上する。

【００６６】また、本願第二発明によれば、駆動手段に
よる電気発熱体への通電における通流率を、周波数検出
手段によって検出された検出値によって修正し制御する
ことにより、入力周波数の変動による温度制御の誤差を
確実に制御することができる。また回路を追加すること
なく、入力電圧を監視することができるため、安価にて
確実な定着装置制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるプリンタのデータ処
理構成を説明するブロック図である。

【図２】本発明の実施例１におけるプリンタの概略構成
を示す図である。

【図３】本発明の実施例１におけるプリンタエンジン制
御の説明図である。

【図４】本発明の実施例１におけるコントローラ部のフ
ローチャートである。

【図５】本発明の実施例１におけるプリンタエンジン部
の定着装置立ち上げ制御のフローチャートである。

【図６】本発明の実施例１におけるプリンタエンジン部
の給紙搬送フローチャートである。

【図７】図６に示す制御のタイミングチャートである。

【図８】本発明の実施例２におけるプリンタエンジン部
の定着装置立ち上げ制御のフローチャートである。

【図９】本発明の実施例３におけるプリンタエンジン部
の定着装置立ち上げ制御のフローチャートである。

【図１０】本発明の実施例５装置の概略構成を示す図で
ある。

【図１１】本発明の実施例５における周波数検出回路を
示す図である。

【図１２】本発明の実施例５における周波数検出方法を
説明するための図である。

【図１３】本発明の実施例５における電気発熱体への通
電状態を示す図である。

【図１４】本発明の実施例６における周波数検出及び電
圧検出回路を示す図である。

【図１５】従来の周波数検出回路を示す図である。

【図１６】従来例における電気発熱体への通電状態の一
例を示す図である。

【図１７】従来例における電気発熱体への通電状態の他
の例を示す図である。

【図１８】従来例における電気発熱体への通電状態の他
の例を示す図である。

【図１９】従来例における電気発熱体への通電状態の他
の例を示す図である。

【図２０】従来例における電気発熱体への通電状態の他
の例を示す図である。

【図２１】従来例における電気発熱体への通電状態の他
の例を示す図である。

【符号の説明】

１プリンタ本体（画像形成装置）２感光体ドラム（感光体）３光学ユニット（印字手段）４折り返しミラー（印字手段）５帯電器（印字手段）６現像装置（印字手段）７転写器（印字手段）８クリーナ（印字手段）１３定着装置（熱定着手段）１６ＣＰＵ（信号処理手段）１７外部Ｉ／Ｆ（信号処理手段）１８ＲＯＭ（信号処理手段）１９ＲＡＭ（信号処理手段）２０画像処理部（信号処理手段，画像処理手段）２１ＲＡＭ（信号処理手段）２２ＲＯＭ（信号処理手段）２３フレームメモリ（信号処理手段）２５コントロール部（プロセス制御手段，入力商用電
源電圧検知手段）２０１商用電源２１４ＣＰＵ（温度制御手段）２２３トライアック（駆動手段）２２４ヒータ（電気発熱体）２２５サーミスタ（温度検出手段）８０２周波数検出回路（周波数検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤隆洋東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された画像のコードデータを解析し
て、画像のイメージデータを形成する画像処理手段と、
該画像処理手段からの信号に基づいて印字開始信号を出
力する信号処理手段と、上記画像処理手段により形成し
たイメージデータに基づいて感光体に潜像を形成し該潜
像を定着する印字手段と、該印字手段の動作管理を行な
うプロセス制御手段と、上記印字手段に備えられた熱定
着手段と、該熱定着手段に印加される商用電源電圧を検
知する入力商用電源電圧検知手段とを備えた画像形成装
置において、上記プロセス制御手段は、上記印字開始信
号に応答して、上記入力商用電源電圧検知手段により入
力商用電源電圧を検知し、検知した電圧に基づいて上記
熱定着手段に付与する電力を所定値に保持するように入
力商用電源電圧の印加時間を決定し、該印加時間にて上
記熱定着手段に上記商用電源電圧を印加することにより
上記熱定着手段の温度を印字動作に入る為に充分な温度
まで昇温させるように設定されていることを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】プロセス制御手段は、印字開始信号に応
答して、熱定着手段に付与する電力を一定に保持するよ
うに入力商用電源電圧の印加時間を決定した後に、上記
熱定着手段の単位時間当たりの温度変化量を監視して、
上記熱定着手段に付与する電力を一定に保持するように
入力商用電源電圧の上記印加時間を変化させるように設
定されていることとする請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】給紙した紙を検知する給紙検知手段を具
備し、プロセス制御手段は、熱定着手段に通電を開始し
てから所定時間経過後に検出した該熱定着手段の温度Ｔ
ａに基づいて目標温度Ｔｒを設定し、上記熱定着手段の
温度が所定の温度Ｔｒに到達するまで上記給紙検知手段
が配置された位置で給紙した紙を待機させるように設定
されていることとする請求項１または請求項２に記載の
画像形成装置。
【請求項４】未定着現像剤を記録材上に定着せしめる
定着手段と、該定着手段に備えられ商用電源にて駆動さ
れる電気発熱体と、該電気発熱体への通電を行う電気発
熱体の駆動手段と、上記定着手段の温度を検出する温度
検出手段と、上記電気発熱体に入力される交流入力周波
数を検出する周波数検出手段と、上記温度検出手段によ
って検出された温度が設定温度と異なる場合には、上記
駆動手段で上記電気発熱体への通電を所定の通流率にて
断続的に駆動することにより、上記定着手段の温度を設
定温度に維持するよう制御し、上記駆動手段による通電
の開始及び停止時期を上記周波数検出手段により検出し
た周波数に基づいて決定するように設定された温度制御
手段とを備えた画像形成装置において、上記温度制御手
段は、上記周波数検出手段によって検出された周波数に
応じて上記通流率を修正し、通電期間の一周期における
上記電気発熱体への供給電力を所定値に維持するように
設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】電気発熱体に入力される交流入力電圧を
検出する電圧検出手段を備え、温度制御手段は、通流率
を、該電圧検出手段によって検出した電圧と、周波数検
出手段によって検出した周波数に応じて修正するように
設定されており、上記電圧検出手段と上記周波数検出手
段は同一の手段により構成されていることとする請求項
４に記載の画像形成装置。