JP2003345171A - 定着温度制御方法,定着装置および画像形成装置 - Google Patents
定着温度制御方法,定着装置および画像形成装置Info
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Abstract
ち上げるとき、温度立上りの緩急を計測し、緩であると
温度不足に対して急制御特性となる制御テーブル2を、
立ち上がりが急であると緩制御特性の制御テーブル3を
参照テーブルに設定して、参照テーブルに基づいて、立
ち上げ後のヒータ通電制御を行う。AC通電回路86の
通電コントローラが、ヒータへの通電を開始して所定温
度分の上昇時間A又は温度ピークまでの時間Bを計測し
て、Aおよび又はBに基づいて緩急を判定する。テーブ
ルデータは、現在の温度とその変化速度に割付けたオン
/オフ制御デューティであり、立ち上げを終えると通電
コントローラが、現在温度とその変化速度に割付けられ
た制御デューティを読み出してAC通電回路86のトラ
イアックのオン/オフを制御する。
Description
法,それを実施する定着装置およびそれを装備する画像
形成装置に関し、具体的には、これに限定する意図では
無いが、例えば、プリンタ,複写機,ファクシミリある
いはこれらの少なくとも1者を含む画像処理システムに
ある定着装置の温度制御に関する。
器は、定着ローラを200°C近くの設定温度に加熱す
る電気ヒータを用いる加熱装置であり、電源オンからプ
リント開始までの待ち時間(ウオームアップ時間)を短
縮し、かつ連続繰り返しプリントの高速化のために、高電
力消費ヒータを用いている。プリント指示を待つ間は定
着器への給電を停止する省エネモードに移行する複写機
又はプリンタの場合には、プリント指示に応答して極力
早くプリントスタート可にするために、定着器の温度立
ち上がりが速いことが望ましい。図11には、定着温度
の立ち上がり特性の概要を示す。
量が小さく、かつ熱抵抗の小さい定着ローラと大電力の
ハロゲンヒータまたは、複数(2本)構成のハロゲンヒ
ータを使用することが多い。しかし、部品ばらつき,環
境変動等により、ウオームアップ時間が変動する。その
原因には例えば、定着ヒータ(ヒータのフィラメント)
の機械的形状又は電気特性のばらつき等によるヒータW
数の増減,環境の相違(機外温度が低い、商用電源電圧
が低い)による熱量の変化等があり、狙いの熱量,熱容
量とならない場合は、一定時間のウォームアップで作像
を開始すると、定着温度不足或いは過熱若しくは定着温
度斑となってしまうことがある。
6号公報は、定着温度に立ち上げるときに、定着ヒータ
に通電を開始してから定着温度が120°Cおよび15
0°Cに到達する各時間tcおよびtaを計測して、温
度上昇勾配を算出し、それに基づいて環境指数を算出し
て、環境指数に基づいてウォームアップ時間を設定しか
つウォームアップ終了後の定着温調温度を定める画像形
成装置を提示している。これは、定着温度の立ち上がり
特性を測定してウォームアップ時間を調整するととも
に、定着目標温度も調整するものと見受けられる。
の部品のばらつき,交換などによるウオームアップ時間
の変動がある場合、定着器の通電電力対昇温量又は昇温
遅れの特性がばらついているため、画像形成動作時の、定
着温度を目標温度とする定温度フィードバック制御時で
も、温度リップルが大きくなって転写紙に対して定着温
度不足又は加熱を生ずるなど、定着温度が不安定になる
ことがある。定温度フィードバック制御を、応答性およ
び安定性共に高いものとする最適化を計ることも難しく
なる。例えば、定着ヒータに用いるハロゲンヒータの量
産時点での電力値の公差だけでも一般的には±5%程度
は存在し、さらに温度センサに用いるサーミスタや定着
ローラの公差を考慮すると、10秒前後のウオームアップ
時間の定着装置においては、Fuzzyルールやデータデー
ブルにもとずく画像形成動作時の定温度制御での、最適
制御が損なわれる可能性が高い。
現することを目的とする。具体的には、例えば、定着装
置,定着温度制御が構成される時点での部品の公差ばら
つきによる定着温度リップルを補正し安定した定着温度
制御を提供すること、および、定着装置を有する画像形成
装置の設置環境(商用電源電圧や外気)の相違や定着装
置部品の交換による定着温度リップルを補正し安定した
温度制御を提供することを目的とする。
通電して定着温度を立ち上げるとき、定着温度の立ち上
がりの緩急を計測し、立ち上がりが緩であると温度不足
に対して急制御特性となる制御パラメータ群(テーブル
2)を、立ち上がりが急であると温度不足に対して緩制御
特性となる制御パラメータ群(テーブル3)を設定して
(図7の32〜37A)、設定した制御パラメータ群に基づい
て、立ち上げ後の定着ヒータの通電制御を行う(図7の4
2)、定着温度制御方法。
は、図面に示し後述する実施例の対応要素の記号又は対
応事項を、例示として参考までに付記した。以下も同様
である。
電力値の公差,温度センサの公差,定着ローラの公差,
定着装置の部品の交換などによるウオームアップ時間の
変動がある場合でも、定着温度の通電電力対昇温緩急
を、立ち上がりの緩急の計測により推定し、これに対応
して昇温緩急を補償する制御パラメータ群を設定するの
で、画像形成動作時の、転写紙の定着温度を安定化するこ
とができる。定温度フィードバック制御を、応答性およ
び安定性共に高く最適化することができる。また、不必
要なヒータオン/オフで生じる電源電圧変動を防止でき
る。
ータへの通電をオン/オフするスイッチ手段(86内のト
ライアック);該スイッチ手段のオン/オフを制御する
制御手段(86内の通電コントローラ);前記定着ヒータ
が加熱する定着ローラの温度すなわち定着温度を検出す
る温度検出手段(88);および、前記定着ヒータへの通電
を開始して定着温度を設定値(Tut)以上に立ち上げると
き立ち上がりの緩急指標値(A,B)を計測し、緩急指標値に
対応して立ち上がりが緩であると温度不足に対して急制
御特性となる制御パラメータ群(テーブル2)を、立ち上が
りが急であると温度不足に対して緩制御特性となる制御
パラメータ群(テーブル3)を設定する立ち上がり計測手
段(86内の通電コントローラ);を備え、前記制御手段
は、計測手段が設定した制御パラメータ群に基づいて前
記スイッチ手段のオン/オフを制御する(図7の42,図12
の(b));定着装置。
3)をROM或いはその他の不揮発メモリに格納してお
き、計測手段はそこから一群のパラメータを読出してR
AMに書込み、制御手段が該RAMからパラメータを読
出すというテーブルアクセス方式で、定着温度制御に適
用するパラメータを特定できる。
着温度を目標温度とする定温度フィードバック制御時
に、定着温度を安定化することができる。定温度フィー
ドバック制御を、応答性および安定性共に高く最適化す
ることができる。また、不必要なヒータオン/オフで生
じる電源電圧変動を防止できる。
タは、定着温度(Tn)とその変化速度(dT)の組み合わせに
対応するオン/オフデューティ又はオン/オフ時間であ
り;前記制御手段は、前記温度検出手段の最新の検出温
度(Tn)とその変化速度(dT)の組み合わせに対応するパラ
メータを、前記立ち上がり計測手段が設定したパラメー
タ群(参照テーブル)から選出してそれに基づいて前記ス
イッチ手段をオン/オフする;上記(2)の定着装置。
選出は上述のテーブルアクセス方式により読み出すこと
ができるので、パラメータの選出が容易である。
の前記立ち上がりの過程で定着温度が所定量変化するに
要する時間(A)および設定温度に立ち上がってから上ピ
ーク値に達するまでの時間(B)、の少なくとも一方であ
る;上記(2)又は(3)に記載の定着装置。
指標値(A,B)を得ることができ、緩急指標値(A,B)の計測
を簡易に実現することができる。
度を設定値以上に立ち上げる場合の前記定着ヒータへの
通電開始時の定着温度が設定値(30°C)以下の場合に、
前記制御パラメータ群を設定する立ち上がり計測を行
い、該設定値を超える場合には前記立ち上がり計測は保
留する(図7の34〜37A);上記(2),(3)又は
(4)に記載の定着装置。
ず、省エネモードもしくは元電源スイッチオフから、定着
ヒータに通電するスタンバイモードに切換ったときの定
着ローラ温度(残熱温度)であり、先行のプリントアウ
ト終了からの経過時間によって大きくばらつきがあり、
初期温度がいくらかによって立ち上がり速度が異なり、
緩急指標値(A,B)がばらつくとか、その計測ができない
場合もありえて、緩急指標値(A,B)の信頼性が低いことも
考えられる。しかし本実施態様によれば、いわゆるコー
ルドスタートの場合のみに緩急指標値(A,B)の計測を限
定するので、緩急指標値(A,B)の信頼性が高く、定温度制
御の信頼性が高くなる。
(5)に記載の定着装置;および、転写紙上に顕像を形
成して該定着装置に送り込む作像手段(131〜135);を
備える画像形成装置(100)。この画像形成装置によれば、
上記(2),(3),(4)又は(5)に記載の効果が
同様に得られる。
段、温度検出手段を有し、最新の検出温度データと前回
の検出温度データの値と差分により、定着ヒータのオン
時間を決定する画像形成装置において、ヒータ点灯時の
所定値の温度変化に有する時間Aを検出、記憶し、この
時間に応じて、画像形成動作中の定着ヒータのヒータオ
ン時間を(決定するデータテーブルを)変更することを
特徴とする画像形成装置。
間により、定着ヒータを含む定着装置のばらつきを予測
し、それに応じて温度制御特性を補正するので、部品ば
らつきを問題としない安定した定着性を確保でき、不必
要なヒータオン/オフで生じる電源電圧変動を未然に防
止できる。
段、温度検出手段を有し、最新の検出温度データと前回
の検出温度データの値と差分により、定着ヒータのオン
時間を決定する画像形成装置において、ヒータ点灯後の
所定温度に上昇するに要する時間Bを検出し、記憶し、
この時間に応じて、画像形成動作中のヒータオン時間を
(決定するデータテーブルを)変更する事を特徴とする
画像形成装置。
間Bにより、定着ヒータを含む定着装置のばらつきを予
測し、それに応じて温度制御特性を補正することによ
り、部品ばらつきを問題としない安定した定着性を確保
でき、不必要なヒータオン/オフで生じる電源電圧変動
を未然に防止できる。
段、温度検出手段を有し、最新の検出温度データと前回
の検出温度データの値と差分により、定着ヒータのオン
時間を決定する画像形成装置において、所定のウオーム
アップ動作の周期で、ヒータ点灯開始からの検出温度プ
ロファイルを所定周期で記憶し、比較し、ヒータのオン
制御周期、ヒータオン時間を変更することを特徴とする
画像形成装置。
の変更による商用電源事情の変化などの際には、過去の
装置の履歴と比較しての相違を監視し、必要に応じて補
正済の内容を消去したり補正したりすることにより、装
置の補正の副作用、過補正を防止することができる。
チ手段(トライアック)に電源電圧を印加する、画像形成
可能なスタンバイモードから、指示読取りは可能である
が、前記スイッチ手段(トライアック)への電源電圧の印
加は止める省エネモード(低電力モード/休止モード)
に、またその逆に、給電モードを定める省電力コントロ
ーラ(1)を備える;上記(6)乃至(9)のいずれかの
画像形成装置。
又は指示が無くスタンバイモードが設定時間(TD1/TD1
+TD2)継続すると省エネモード(低電力モード/休止モ
ード)に切換える;上記(10)の画像形成装置。
び休止モードを含み;省電力コントローラ(1)は、休止
モードでは画像形成装置に対する操作又は指示を検知す
る回路のみに通電し、低電力モードでは定着ヒータ(87)
以外に通電し、スタンバイモードでは定着ヒータにも通
電する;上記(11)の画像形成装置。
又は指示が無くスタンバイモードが第1設定時間(TD1)
継続すると低電力モードに切換え、操作又は指示が無く
低電力モードが第2設定時間(TD2)継続すると休止モー
ドに切換える;上記(12)の画像形成装置。
(10)を備え;省電力コントローラ(1)は、スタンバイモ
ードで画像生成手段(100),原稿スキャナおよび操作又
は指示を検知する回路に給電し、低電力モードで原稿ス
キャナおよび操作又は指示を検知する回路に給電し、休
止モードでは操作又は指示を検知する回路に給電する;
上記(12)又は(13)の画像形成装置。
操作ボード(20)のキーインを検知する回路,外部PC
(パソコン)の通信を検知する回路およびファクシミリ
(FCU)の呼び通信を検知する回路を含む;上記(1
2),(13)又は(14)の画像形成装置。
前記スイッチ手段(トライアック)へ電源電圧が印加され
る電源オンによって前記各動作を開始する上記(2)の
定着装置。
ータ群を設定する立ち上がり計測の指示がある場合の、
前記スイッチ手段(トライアック)へ電源電圧が印加され
る電源オンによって前記立ち上がり計測を行う、上記
(2)の定着装置。
温度を設定値以上に立ち上げる場合の前記定着ヒータへ
の通電開始時の定着温度が設定値(30°C)以下の場合
に、前記立ち上がり計測を行い、設定値を超える場合には
前記立ち上がり計測を保留する、上記(17)の定着装
置。
前記スイッチ手段(トライアック)へ電源電圧が印加され
る電源オンによって前記各動作を開始する上記(6)又
は(10)の画像形成装置。
ータ群を設定する立ち上がり計測の指示がある場合の、
前記スイッチ手段(トライアック)へ電源電圧が印加され
る電源オンによって前記立ち上がり計測を行う、上記
(6)又は(10)の画像形成装置。
温度を設定値以上に立ち上げる場合の前記定着ヒータへ
の通電開始時の定着温度が設定値(30°C)以下の場合
に、前記立ち上がり計測を行い、設定値を超える場合には
前記立ち上がり計測を保留する、上記(20)の画像形
成装置。
照した以下の実施例の説明により明らかになろう。
タル複写機の外観を示す。このフルカラー複写機は、大
略で、自動原稿送り装置(ADF)30と、操作ボード
20と、カラースキャナ10と、カラープリンタ100
と、給紙バンク35の各ユニットで構成されている。ス
テープラ及び作像された用紙を積載可能なトレイ付きの
フィニッシャ34と、両面ドライブユニット33と、大
容量給紙トレイ36は、オプションで装着されたもので
ある。
には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Net
work)が接続されており、ファクシミリコントロールユ
ニットFCU(図3)には、電話回線PN(ファクシミ
リ通信回線)に接続された交換器PBXが接続されてい
る。カラープリンタ100のプリント済の用紙は、排紙
トレイ108上またはフィニッシャ34に排出される。
す。この実施例のカラープリンタ100は、レーザプリ
ンタである。このレーザプリンタ100は、マゼンダ
(M),シアン(C),イエロー(Y)および黒(ブラ
ック:K)の各色の画像を形成するための4組のトナー
像形成ユニットが、転写紙の移動方向(図中の右下から
左上方向y)に沿ってこの順に配置されている。即ち、
4連ドラム方式のフルカラー画像形成装置である。
エロー(Y)および黒(K)のトナー像形成ユニット
は、それぞれ、感光体ドラム111M,111C,11
1Yおよび111Kを有する感光体ユニット110M,
110C,110Yおよび110Kと、現像ユニット1
20M,120C,120Yおよび120Kとを備えて
いる。また、各トナー像形成部の配置は、各感光体ユニ
ット内の感光体ドラム111M,111C,111Yお
よび111Kの回転軸が水平x軸(主走査方向)に平行
になるように、且つ、転写紙移動方向y(副走査方向)
に所定ピッチの配列となるように、設定されている。
−像形成ユニットのほか、レーザ走査による光書込ユニ
ット102、給紙カセット103,104、レジストロ
ーラ対105、転写紙を担持して各トナ−像形成部の転
写位置を通過するように搬送する転写搬送ベルト160
を有する転写ベルトユニット106、ベルト定着方式の
定着ユニット107、排紙トレイ108,両面ドライブ
(面反転)ユニット33等を備えている。また、レーザ
プリンタ100は、図示していない手差しトレイ、トナ
−補給容器、廃トナーボトル、なども備えている。
ミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像デー
タに基づいて各感光体ドラム111M,111C,11
1Yおよび111Kの表面にレーザ光を、x方向に振り
走査しながら照射する。また図2上の一点鎖線は、転写
紙の搬送経路を示している。給紙カセット103,10
4から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドで案
内されながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対
105に送られる。このレジストローラ対105により
所定のタイミングで転写搬送ベルト160に送出された
転写紙は転写搬送ベルト160で担持され、各トナ−像
形成部の転写位置を通過するように搬送される。
M,111C,111Yおよび111Kに形成されたト
ナー像が、転写搬送ベルト160で担持され搬送される
転写紙に転写され、各色トナー像の重ね合わせ即ちカラ
ー画像が形成された転写紙は、定着ユニット107に送
られる。すなわち転写は、転写紙上にじかにトナー像を
転写する直接転写方式である。定着ユニット107を通
過する時トナー像が転写紙に定着する。トナー像が定着
した転写紙は、排紙トレイ108,フィニッシャ36又
は両面ドライブユニット33に排出又は送給される。
を次に説明する。他のトナ−像形成ユニットも、イエロ
ーYのものと同様な構成である。イエローYのトナー像
形成ユニットは、前述のように感光体ユニット110Y
及び現像ユニット120Yを備えている。感光体ユニッ
ト110Yは、感光体ドラム111Yのほか、感光体ド
ラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ,感光体ドラ
ム表面をクリーニングする揺動可能なブレード,感光体
ドラム表面に光を照射する除電ランプ,感光体ドラム表
面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ、等を備えてい
る。
圧が印加された帯電ローラにより一様帯電された感光体
ドラム111Yの表面に、光書込ユニット102で、プ
リントデータに基づいて変調されポリゴンミラーで偏向
されたレーザ光Lが走査されながら照射されると、感光
体ドラム111Yの表面に静電潜像が形成される。感光
体ドラム11IY上の静電潜像は、現像ユニット20Y
で現像されてイエローYのトナー像となる。転写搬送ベ
ルト160上の転写紙が通過する転写位置では、感光体
ドラム11IY上のトナー像が転写紙に転写される。ト
ナ−像が転写された後の感光体ドラム111Yの表面
は、ブラシローラで所定量の潤滑剤が塗布された後、ブ
レードでクリーニングされ、除電ランプから照射された
光によって除電され、次の静電潜像の形成に備えられ
る。
びマイナス帯電のトナ−を含む二成分現像剤を収納して
いる。そして、現像ケース120Yの感光体ドラム側の
開口から一部露出するように配設された現像ローラや、
搬送スクリュウ、ドクタブレード、トナ−濃度センサ,
粉体ポンプ等を備えている。現像ケース内に収容された
現像剤は、搬送スクリュウで攪拌搬送されることにより
摩擦帯電する。そして、現像剤の一部が現像ローラの表
面に担持される。ドクタブレードが現像ローラの表面の
現像剤の層厚を均一に規制し、現像ローラの表面の現像
剤中のトナーが感光体ドラムに移り、これにより静電潜
像に対応するトナー像が感光体ドラム111Y上に現わ
れる。現像ケース内の現像剤のトナー濃度はトナ−濃度
センサで検知される。濃度不足の時には、粉体ポンプが
駆動されてトナーが補給される。
ト160は、各トナ−像形成部の感光体ドラム111
M,111C,111Yおよび111Kに接触対向する
各転写位置を通過するように、4つの接地された張架ロ
ーラに掛け回されている。張架ローラの1つが109で
ある。これらの張架ローラのうち、2点鎖線矢印で示す
転写紙移動方向上流側の入口ローラには、電源から所定
電圧が印加された静電吸着ローラが対向するように配置
されている。これらの2つのローラの間を通過した転写
紙は、転写搬送ベルト160上に静電吸着される。ま
た、転写紙移動方向下流側の出口ローラは、転写搬送ベ
ルトを摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動
源に接続されている。また、転写搬送ベルト160の外
周面には、電源から所定のクリーニング用電圧が印加さ
れたバイアスローラが接触するように配置されている。
このバイアスローラにより転写搬送ベルト160上に付
着したトナ−等の異物が除去される。
111Yおよび111Kに接触対向する接触対向部を形
成している転写搬送ベルト160の裏面に接触するよう
に、転写バイアス印加部材を設けている。これらの転写
バイアス印加部材は、マイラ製の固定ブラシであり、各
転写バイアス電源から転写バイアスが印加される。この
転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスによ
り、転写搬送ベルト160に転写電荷が付与され、各転
写位置において転写搬送ベルト160と感光体ドラム表
面との間に所定強度の転写電界が形成される。
のシステム構成を示す。このシステムでは、読取ユニッ
ト11と画像データ出力I/F(Interface:インターフ
ェイス)12でなるカラー原稿スキャナ12が、画像デー
タ処理装置ACPの画像データインターフェース制御C
DIC(以下単にCDICと表記)に接続されている。
画像データ処理装置ACPにはまた、カラープリンタ1
00が接続されている。カラープリンタ100は、画像
データ処理装置ACPの画像データ処理器IPP(Imag
e Processing Processor;以下では単にIPPと記述)
から、書込みI/F134に記録画像データを受けて、作
像ユニット135でプリントアウトする。作像ユニット
135は、図2に示すものである。
ACPと記述)は、パラレルバスPb,画像メモリアク
セス制御IMAC(以下では単にIMACと記述),画
像メモリであるメモリモジュールMEM(以下では単に
MEMと記述),システムコントローラ1,RAM4,
不揮発メモリ5,フォントROM6,CDIC,IPP
等、を備える。パラレルバスPbには、ファクシミリ制御
ユニットFCU(以下単にFCUと記述)を接続してい
る。操作ボード20はシステムコントローラ1に接続し
ている。
に読み取る読取ユニット11は、原稿に対するランプ照
射の反射光をCCDで光電変換してR,G,B画像デー
タを生成し、出力I/F12でRGB画像データに変換
しかつシェーディング補正してCDICに送出する。
F12,パラレルバスPb,IPP間のデータ転送,プ
ロセスコントローラ131とACPの全体制御を司るシ
ステムコントローラ1との間の通信をおこなう。また、
RAM132はプロセスコントローラ131のワークエ
リアとして使用され、不揮発メモリ133はプロセスコ
ントローラ131の動作プログラム等を記憶している。
ルな演算処理手段である。スキャナ10の出力I/F1
2からCDICに入力された画像データは、CDICを
経由してIPPに転送され、IPPにて光学系およびデ
ジタル信号への量子化に伴う信号劣化(スキャナ系の信
号劣化)を補正され、再度、CDICへ出力(送信)さ
れる。
は単にIMACと記述)は、MEMに対する画像データ
の書き込み/読み出しを制御する。システムコントロー
ラ1は、パラレルバスPbに接続される各構成部の動作
を制御する。また、RAM4はシステムコントローラ1
のワークエリアとして使用され、不揮発メモリ5はシス
テムコントローラ1の動作プログラム等を記憶してい
る。
処理を入力する。たとえば、処理の種類(複写、ファク
シミリ送信、画像読込、プリント等)および処理の枚数
等を入力する。これにより、画像データ制御情報の入力
をおこなうことができる。
取った画像データは、シェーディング補正などの、IP
Pで読取り歪を補正する画像処理を施してから、MEM
に蓄積する。MEMの画像データをプリントアウトする
ときには、IPPにおいてRGB信号をYMCK信号に
色変換し、プリンタガンマ変換,階調変換,および、デ
ィザ処理もしくは誤差拡散処理などの階調処理などの画
質処理をおこなう。画質処理後の画像データはIPPか
ら書込みI/F134に転送される。書込みI/F13
4は、階調処理された信号に対し、パルス幅とパワー変
調によりレーザー制御をおこなう。その後、画像データ
は作像ユニット135へ送られ、作像ユニット135が
転写紙上に再生画像を形成する。
御に基づいて、画像データとMEMのアクセス制御,L
AN上に接続した図示しないパソコンPC(以下では単
にPCと表記)のプリント用データの展開,MEMの有
効活用のための画像データの圧縮/伸張をおこなう。
圧縮後、MEMに蓄積され、蓄積された画像データは必
要に応じて読み出される。読み出された画像データは、
伸張され、本来の画像データに戻しIMACからパラレ
ルバスPbを経由してCDICへ戻される。CDICか
らIPPへの転送後は画質処理をして書込みI/F13
4に出力し、作像ユニット135において転写紙上に再
生画像を形成する。
PbおよびCDICでのバス制御により、デジタル複合
機の機能を実現する。ファクシミリ送信は、読取られた
画像データをIPPにて画像処理を実施し、CDICお
よびパラレルバスPbを経由してFCUへ転送すること
によりおこなわれる。FCUは、通信網へのデータ変換
をおこない、それを公衆回線PNへファクシミリデータ
として送信する。ファクシミリ受信は、公衆回線PNか
らの回線データをFCUにて画像データへ変換し、パラ
レルバスPbおよびCDICを経由してIPPへ転送す
ることによりおこなわれる。この場合、特別な画質処理
はおこなわず、書込みI/F134から出力し、作像ユ
ニット135において転写紙上に再生画像を形成する。
クシミリ送受信機能,プリンタ出力機能が並行に動作す
る状況において、読取ユニット11,作像ユニット13
5およびパラレルバスPbの使用権のジョブへの割り振
りは、システムコントローラ1およびプロセスコントロ
ーラ131において制御する。プロセスコントローラ1
31は画像データの流れを制御し、システムコントロー
ラ1はシステム全体を制御し、各リソースの起動を管理
する。また、デジタル複合機の機能選択は、操作ボード
20においておこなわれ、操作ボード20の選択入力に
よって、コピー機能,ファクシミリ機能等の処理内容を
設定する。
ローラ131は、パラレルバスPb,CDICおよびシ
リアルバスSbを介して相互に通信をおこなう。具体的
には、CDIC内においてパラレルバスPbとシリアル
バスSbとのデータ,インターフェースのためのデータ
フォーマット変換をおこなうことにより、システムコン
トローラ1とプロセスコントローラ131間の通信を行
う。
レルバスI/F 7、シリアルバスI/F 9、ローカ
ルバスI/F 3およびネットワークI/F 8は、I
MACに接続されている。コントローラーユニット1
は、ACP全体の中での独立性を保つために、複数種類
のバス経由で関連ユニットと接続する。
Pbを介して他の機能ユニットの制御をおこなう。ま
た、パラレルバスPbは画像データの転送に供される。
システムコントローラ1は、IMACに対して、画像デ
ータをMEMに蓄積させるための動作制御指令を発す
る。この動作制御指令は、IMAC,パラレルバスI/
F7、パラレルバスPbを経由して送られる。
はCDICからパラレルバスPbおよびパラレルバスI
/F 7を介してIMACに送られる。そして、画像デ
ータはIMACの制御によりMEMに格納されることに
なる。
は、PCからのプリンタ機能としての呼び出しの場合、
プリンタコントローラとネットワーク制御およびシリア
ルバス制御として機能する。ネットワーク経由の場合、
IMACはネットワークI/F8を介してプリント出力
要求データを受け取る。
CはシリアルバスI/F 9経由でプリント出力要求デ
ータを受け取る。汎用のシリアルバスI/F 9は複数
種類の規格に対応しており、たとえばUSB(Universal
Serial Bus)、1284または1394等の規格のインターフェ
ースに対応する。
テムコントローラ1により画像データに展開される。そ
の展開先はMEM内のエリアである。展開に必要なフォ
ントデータは、ローカルバスI/F 3およびローカル
バスRb経由でフォントROM6を参照することにより
得られる。ローカルバスRbは、このコントローラ1を
不揮発メモリ5およびRAM4と接続する。
続のための外部シリアルポート2以外に、ACPの操作
部である操作ボード20との転送のためのインターフェ
ースもある。これはプリント展開データではなく、IM
AC経由でシステムコントローラ1と通信し、処理手順
の受け付け、システム状態の表示等をおこなう。
種バスとのデータ送受信は、IMACを経由しておこな
われる。MEMを使用するジョブはACP全体の中で一
元管理される。
ータ処理装置ACP,プリンタ100およびFCUの各
部に動作電圧を与える給電系統の概要を示す。主電源ス
イッチである元電源スイッチ79が閉じられると、商用
交流100Vが、DC電源/AC制御板80の整流平滑
回路81およびAC回路86に加わる。整流平滑回路8
1の直流出力がDC/DCコンバータ82に印加され
る。この例ではDC/DCコンバータ82は、安定化し
た+24Vおよび+5Vの、2系統の直流電圧+24V
E,+5VEを発生する。
時でも通電状態にある+5VEが供給される。メイン制
御板50には、休止モード時に通電がオフされる+5V
が供給される。I/O制御板70には、同じく休止モー
ド時に通電がオフされる+5Vと+24Vがそれぞれ供
給される。
タ出力の+24VE(+24Vの電圧)と+5VE(+
5Vの電圧)にそれぞれスイッチ84,85が接続され
ている。定着装置のヒータ87に通電するAC回路86
には、スイッチ83を通してあたえられる+24Vによ
って閉じられる電源リレーがあり、この電源リレーが閉
じることにより、AC回路86の、定着ヒータ87に通
電する交流通電回路に商用交流ACが印加される。この
交流通電回路は、トライアック(位相制御スイッチング
素子)を用いる位相制御の交流通電回路であり、図示し
ない定着温度センサの温度検出信号を参照して、定着温
度が目標温度になるように、トライアックの導通位相を
制御する。
オフを行うための制御信号がシステムコントローラ1か
らスイッチ83,84,85に与えられる。定着装置の
目標温度を、トナー像を転写した転写紙の定着処理に定
められた定着動作温度として定着ローラの温度をそれに
維持する、コピースタートあるいはプリントコマンドに
応答して実質上遅れ時間無く画像形成を開始することが
出来る「スタンバイモード」(作動モード;通常モー
ド)では、システムコントローラ1は上記制御信号でス
イッチ83,84および85を共にオンにしている。
ラ1は、定着装置のヒータ87に通電するAC回路86
の電源リレーにオン指示電圧+24Vを与えるスイッチ
83を、オフに切り替える。すなわち「低電力モード」
では、プリント出力を伴なわない、定時プリント出力用
の画像読取,ファクシミリ送信のための画像読取,パソ
コンPCに送る原稿の画像読取のためのスキャナ10お
よびADF30の動作は可能にするために、動力系に+
24Vを給電するスイッチ84および制御系および通信
系に+5Vを給電するスイッチ85はオンを継続し、定
着ヒータ87への通電のみを遮断する。
1は、+24Vを給電するスイッチ84および+5Vを
給電するスイッチ85を、ともにオフにする。すなわち
スイッチ83〜85のすべてをオフにする。
5がオフではあるが、システムコントローラ1および操
作ボード20の、複写機使用の可能性を伺わせるオペー
タの行為を検知する電気回路,パソコンPCのプリント
コマンドを検知する電気回路、および、ファクシミリコ
ントロールユニットFCUのファクシミリ受信検知回路
に+5VEが継続して印加される。システムコントロー
ラ1においては、該検知を待ちそれに応答してスイッチ
83,84,85をオンにする回路ならびに不揮発保持
が必要とされるデータを格納するメモリに+5VEが継
続して印加される。
ドと、給電スイッチ83〜85のオン/オフの関係を示
し、表2には、上述の各モードで可能な情報処理を要約
して示す。
トアウトを伴なわないファクシミリ送,受信であり、デ
ータ保持は、MEMの蓄積画像データの保持である。
の上面を拡大して示し、図5の(b)には、操作ボード
20の回路ブロックを示す。操作ボード20には、液晶
ディスプレイ(LCD)260,操作キー群254,2
62,263,表示LED(発光ダイオード)261等
がある。
ード又は低電力モード)からスタンバイモードに、また
その逆への切換えを指示するための操作キーである。省
エネモードが設定されている時に電源キー254が一回
押されると、省エネモードからスタンバイモードに切換
る。スタンバイモードであるときに電源キー254が一
回押されると、スタンバイモードから休止モードに切換
る。
制御系の主体は、システムコントローラ1のMPU61
とコミュニケーションし、操作ボード20の入力を読取
り、ボード上の表示を制御するCPU253,このCP
U253の制御プログラムが格納されているROM26
5,制御時にデータの一時格納等を行うためのRAM2
66,LCD260の描画データを格納するVRAM2
68,このVRAM268に接続されLCD260の描
画タイミング制御等を行う液晶表示コントローラ(LC
DC)267,時刻データを発生する時計IC 273
等がある。LCDC267には、CFLの光源をバック
ライト270として有するLCD260が接続される。
CPU253には更に、CFLバックライト270を駆
動するインバータ269,操作キー群254,262,
263のキーマトリクス271,表示LED261のL
EDマトリクス272およびそれらのLEDを駆動する
LED駆動装置273等が接続されている。また、CP
U253が接続されたデータバスには、画像処理モード
記憶用の不揮発性RAM(NVRAM)264が接続さ
れている。
61の、操作ボード20のCPU253と共同して実行
する、スタンバイモード/低電力モード/休止モード間
の切換え制御、および、図3に示す画像処理システムの
画像入出力制御の一部、を示す。
AC制御板80と商用交流電源(コンセント)との間の
元電源スイッチ79が閉じてDC電源/AC制御板80
が動作電圧を与えると、システムコントローラ1のMP
U61は、電源オン応答の初期化処理(ステップ1)を
して、そこでスタンバイモードを設定する(ステップ
2,3)。すなわちスイッチ83〜85をオンする。次
に、スタンバイモードから低電力モードへの切換え待ち
時間Td1を時限値とするタイマTd1をスタートし
(ステップ4)、入力読み取り(ステップ5)を行う。
ップと言う語を省略してステップ番号数字のみを記す。
20のCPU253がMPU61の指示に応じて、NV
RAM264にある標準処理モードのコピー条件を読み
出してLCD260に表示する。
のCPU253が操作ボード20に対するユーザの操作
を読み込んでシステムコントローラ1のMPU61に報
知し、また、システムコントローラ1のMPU61が、
パソコンPCおよびFCUからのコマンドを解読する。
CPU253は、操作ボード20に対するユーザの操作
に対応して、置数キーの押下の読込みと入力数字データ
の生成,スタートキーの押下の読込みと、スタート指示
のシステムコントローラ1への転送,用紙サイズの切換
え入力の読取りなど、通常の複写機の操作読取りおよび
表示出力の制御を行う。
換えの待ち時間Td1および低電力モードから休止モー
ドへの切換えの待ち時間Td2は、操作部20から入力
できるものであり、入力値が図5の(b)に示すNVR
AM264に格納(登録)されているものである。「入
力読み取り」(5)でCPU253が、操作キー群26
2の中の設定キーのオペレータ操作を読取ると、設定メ
ニュー画面を液晶ディスプレイ260に表示する。オペ
レータが設定メニュー画面上の時間設定の欄を指定する
と、CPU253は、液晶ディスプレイ260の表示面
の一部に、省エネ切換え待ち時間設定画面を表示する。
オペレータはここで、画面上のアップ/ダウンボタンを
操作して、スタンバイモードから低電力モードへの切換
えタイミングを定めるタイマTd1に設定する時限値
(Td1)、および、低電力モードから休止モードへの
切換えタイミングを定めるタイマTd2に設定する時限
値(Td2)、を調整することができる。Enterボタン
をオペレータが操作すると、CPU253がそのとき省
エネ切換え待ち時間設定画面に表示している時限値Td
1およびTd2をNVRAM264に更新書込み(上書
き)し、かつ、時限値Td1,Td2を、プリンタコン
トローラ60のMPU61に転送する。MPU61はR
AMの該当データを、転送を受けたデータに更新して、
ステップ4,10,19,17,24で参照する。
の時限値Td1およびTd2は、初期化処理(1)にお
いて、操作部20のCPU253がMPU61の指示に
応じてNVRAM264にある標準処理モードのコピー
条件を読み出してLCD260に表示するときに、CP
U253がMPU61に転送する。MPU61はこれら
のデータTd1およびTd2をRAMに保持して、その
後ステップ4,10,19,17,24で参照する。
えば、操作ボード20に対するユーザの操作(置数キー
の押下,スタートキーの押下,用紙サイズの切換え,そ
の他),原稿スキャナ10の原稿押えスイッチの閉(押
え位置)から開(開き位置)への変化,ADF30での
原稿検知,パソコンPC又はFCUからのプリントコマ
ンド、を受けるとシステムコントローラ1のMPU61
は、指示入力に対応した処理に進む(7−20)。
タイムオーバしたかをチエックする(21,22)。指
示入力が無くタイマTd1がタイムオーバすると、MP
U61は、モードレジスタFTに低電力モードであるこ
とを示す「1」を書き込んで(23)、Td2時限のタ
イマTd2をスタートして(24)、低電力モードに移
行する(25)。すなわち、スイッチ83をオフにす
る。スイッチ84,85はオンを継続する。そしてその
後、入力が無くタイマTd2がタイムオーバすると
(6,21,26,27)、MPU61は、LCD26
0に表示中の画像処理モードをNVRAM264に前回
モードとして書込み、モードレジスタFTに休止モード
であることを示す「2」を書き込んで(28)、休止モ
ードに移行する(29)。すなわち、スイッチ83,8
4および85をオフにする。
源キー254がオンするとMPU61は、ユーザが休止
モードへの切換えを指示したとみなして、LCD260
に表示中の画像処理モードを、NVRAM264に前回
モードとして書込み、休止モードに移行する。低電力モ
ード又は休止モードを設定しているときに電源キー25
4がオンするとMPU61は、ユーザがスタンバイモー
ドへの切換えを指示したとみなして、スタンバイモード
を設定し、NVRAM264に書き込んでいる前回画像
処理モードを読出してLCD260に表示する。
するとシステムコントローラ1のMPU61は、指示入
力が、操作ボード20に対するユーザの操作,原稿スキ
ャナ10の原稿押えスイッチの閉から開への変化,AD
F30での原稿検知など、複写使用を伺わせるものであ
ると、或いは、パソコンPC又はFCUからのプリント
コマンドであったときには、現在がスタンバイモードで
ある場合には、オペレータ或いはPC又はFCUの複写
モード設定入力又はプリントモード設定を読込み、複写
又はプリントアウトをする(7,8,9)。そしてタイ
マTd1をスタートする(10)。
止モード)の場合には、モードレジスタFTにスタンバ
イモードであることを示す「0」を書き込んで(2)、
スタンバイモードに移行しタイマTd1をスタートする
(3,4)。すなわち、スイッチ83,84および85
をオンにする。そして複写またはプリントアウトを行う
(5〜9)。
ファクシミリ送信のための原稿画像読込のときには、M
PU61は、現在がスタンバイモードである場合には、
原稿スキャナ10による画像読み取りを行って画像デー
タをMEMに格納し、そしてPC又はFCUへの画像デ
ータの転送を行う(12,18)。これを終えるとタイ
マTd1をスタートする(19)。現在が低電力モード
である場合には、同様に画像読み取りと転送を行うが
(13,16)、それを終えるとタイマTd2をスター
トする(17)。現在が休止モードである場合には、モ
ードレジスタFTに低電力モードであることを示す
「1」を書き込んで(14)、低電力モードに移行し
(15)すなわちスイッチ84,85をオンにして、同
様に画像読み取りと転送を行い(16)、それを終える
とタイマTd2をスタートする(17)。
取りを直接に指示しない入力、例えば、電源キー254
のオン,ドア開閉,初期設定キー入力,管理用キー入
力、があると、それを読み込んで入力対応の処理を行う
(20)。
ときにはスイッチ83,84および85がオンになるの
で、AC回路86内の、交流電源スイッチである図示し
ない電源リレーにスイッチ84の出力+24Vが加わ
り、AC回路86内の、定着ヒータ(本実施例ではハロ
ゲンヒータ)87に通電するトライアック回路(位相制
御による交流通電回路)および86内直流電源回路に商
用交流電圧が加わり、該直流電源回路が、AC回路86
内の、ASIC(Application Specific IC)である通電
コントローラに動作電圧を与える。
ラの、定着ヒータ87に対する通電制御の概要を示す。
図6の「スタンバイモードを設定」(3)によってAC
回路86内に交流電圧が加わって、通電コントローラに
動作電圧が加わると、通電コントローラは、電源オン応
答の初期化処理(31)をして、トライアックをオント
リガするトリガ回路を初期化して非トリガ出力に拘束す
る。そしてAC回路86内の回路異常チェックをして、
正常であると、「立ち上げモード」のヒータ通電を開始
し(32)、定周期(本実施例では0.4sec)の、定着ロ
ーラ温度読込を開始する(33)。
よって加熱される定着ローラの表面温度を温度センサ8
8が検出する。温度センサ88は、AC回路86内の温
度測定回路に接続されており、この温度測定回路が、温
度センサ88が検出した定着ローラの表面温度(以下で
は、単に定着温度という)を表す温度検出信号を通電コ
ントローラに与える。通電コントローラは、該温度検出
信号を定着温度データにデジタル変換して読み込む。こ
の読込を定周期(上記0.4sec)で行う。
では「立ち上げモード」は、通電開始から100×3msec
はソフトスタートをしてその中で最初の100msecの間は
位相制御デューティ30%で、次の100msecの間は位相
制御デューティ50%で、そして最後の100msecの間は
位相制御デューティ70%で、定着ヒータ87に通電す
るトライアックを導通トリガ(オントリガ)する。ここ
で位相制御デューティ30%は、交流半波の始点(0
度)でAC回路86内のゼロクロス検出器が発生するゼ
ロクロスパルスに応答して、位相カウントを開始して、
カウント値が「180(1−0.3)」度になるときに
トライアックをオントリガするものである。
に交流フル通電をする。すなわち、位相制御デューティ
100%で通電する。すなわちゼロクロスパルスに同期
してトライアックをオントリガする。なお、この交流フ
ル通電を、定着温度(温度センサ88の検出温度)が、
立ち上げ目標温度Tut(本実施例では180°C)に
なるまで継続し、立ち上げ目標温度Tutに到達すると
通電コントローラは、「立ち上げモード」を終了し、
「定温度制御モード」に、通電制御を切換える。
の通電制御を開始し(32)、定周期(0.4msec)の定
着温度読込を開始(33)すると通電コントローラは、
読込んだ定着温度が30°C以下であるかをチェックし
て(34)、そうであるとスタートフラグレジスタに
「1」を書込む(35)。30°Cを超えていると、ス
タートフラグレジスタのデータは「0」に留める。スタ
ートフラグレジスタの「1」は、定着温度の立上り特性
の測定と測定結果に基づく参照テーブルの設定の途中、
であることを意味する。
ecの区切り)の始点で定着温度を読込みそして「参照テ
ーブルを設定」(37A)を行う。スタートフラグレジ
スタに「1」がある間は、これを定周期で繰り返す。
「参照テーブルを設定」(37A)を終えるとスタート
フラグレジスタを「0」にする。この「参照テーブルを
設定」(37A)の内容は、図8を参照して後述する。
「参照テーブルを設定」を終えた後、定着温度が180
°Cに達すると通電コントローラは、定着温度の立上げ
の完了を表わす「1」をレジスタFCTに書き込んで
(38〜40)、定着可を表わす定着レディをプロセス
コントローラ131に報知する(41)。プロセスコン
トローラ131はこの定着レディとその他の画像形成プ
ロセス可条件が整うと、作像可をシステムコントローラ
1に報知する。そして通電コントローラは、「立ち上げ
モード」を終了し、「定温度制御モード」(42)に進
む。その後、スタンバイモードが継続する限り(スイッ
チ83がオンである間)、通電コントローラは「定温度
制御」(42)を行う。
に「1」がある間、通電コントローラは、定周期(0.4se
c)で図8に示す「参照テーブルを設定」(37A)に進
み、そこで定着温度が50°Cになったときに、計時t
mを開始してレジスタFHmに、50°C以上になった
ことを示す「1」を書込む(45〜48)。その後は定
着温度が120°Cになったときに、計時値tmをレジ
スタAにセーブして(45−49〜51)、計時値(レ
ジスタAのデータが表わす値)Aに対応して、次の表3
に示すように、参照テーブルを、テーブル1〜3のいずれ
かに定める(52〜54)。
を示す「0」にスタートフラグレジスタのデータを書き
換え(55)、レジスタFHmもクリアして(56)、
「参照テーブルを設定」(37A)を終了する。テーブ
ル1〜3の内容を、表4に示す。
定着温度が立ち上がり目標温度Tut(本実施例では1
80°C)以上になってから、すなわち立ち上げを完了
してから、0.4sec周期で繰り返し実行する「定温度制
御」(42)で設定する制御デューティを定めたもので
ある。立ち上げを完了してからは、図7に示すフローに
よって、定着温度読込および「定温度制御」(42)を
0.4sec周期で繰り返し実行するが、「定温度制御」(4
2)で通電コントローラは、今回読み込んだ定着温度T
nと、0.4sec周期の間の温度変化量Tn−Tn-1(すなわ
ち温度変化速度或いは温度微分値(Tn−Tn-1)/0.4s
ec)に対応付けられている制御デューティを参照テーブ
ルから読み出して、それに基づいて、定着ヒータ87に
通電するトライアックのオン/オフを制御する。
イクロプロセッサ,その動作プログラムおよび参照デー
タを格納したROM,該ROMから読み出したプログラ
ムおよび参照データを保持するためのRAM,入出力イ
ンターフェース等を内蔵するASIC(Application Spe
cific IC)であり、ROMに、テーブル1〜3のデータ
(表4)を格納しており、参照テーブル(図8)はRA
Mの1領域に割り当てており、ROMより読み出したい
ずれかのテーブルのデータは、RAMの参照テーブル領
域に書込む。なお、図12の(a)に示す立ち上げ期間
の立ち上げモードの通電制御をするデータおよび図12
の(b)に示す定温制御のデータも不揮発メモリである
上記ROMに格納されており、それらのデータが制御上
必要となる時点にROMから読み出されてRAMに書き
込まれる。ASIC内のマイクロプロセッサが図7およ
び図8に示すデータ処理を、RAMの動作プログラムお
よび参照データにもとづいて実行する。
ecの間の、オン期間の百分率であり、制御デューティ0%
は連続オフとするもの、制御デューティ50%は0.4sec
周期の前半分の0.2secはオフとし後半分の0.2secをオン
とするもの、制御デューティ100%は連続オンとする
ものである。ただし、1周期の中の一部区間のみオンと
する制御デューティ30%,50%および70%では、
オン区間の先頭の交流3半波区間30msecの間は位相制御
によるソフトスタートとする。すなわち、最初の半波区
間10msecは30%の位相制御デューティで、次の半波区
間10msecは50%の位相制御デューティで、そして最後
の半波区間10msecは70%の位相制御デューティでトラ
イアックをオントリガし、この交流3半波区間30msecの
次の半波からは位相制御デューティ100%でトライア
ックをオントリガし、これを1周期0.4secの終わりまで
繰り返す。
ルであり、30°C以下の定着温度で定着ヒータ87に
図12の(a)に示す立ち上げ期間の通電をしたとき
の、定着温度が50°Cから120°Cに上昇するに要
した時間A(立ち上がり時間)が3.5〜5secの、標準
立ち上がり特性の場合に、「定温度制御」(42)で、定
着温度を、転写紙による吸熱があるにもかかわらず、目標
値Tcc(図11)に安定化するための標準制御デューテ
ィを規定する。テーブル2は、立ち上がり時間Aが5se
c以上と長い緩立ち上がり特性の場合に、「定温度制御」
(42)で、定着温度を、転写紙による吸熱があるにもか
かわらず、目標値Tccに、遅れなく安定化するための高応
答制御デューティを規定する。テーブル3は、立ち上が
り時間Aが3.5sec以下と短い急立ち上がり特性の場
合に、「定温度制御」(42)で、定着温度を、転写紙に
よる吸熱があるにもかかわらず、目標値Tccに、安定化す
るための低応答制御デューティを規定する。
に対応して、標準立ち上がり特性の場合には標準制御デ
ューティ(テーブル1)を用いて「定温度制御」(4
2)を行い、緩立ち上がり特性の場合には高応答制御デ
ューティ(テーブル2)を用いて「定温度制御」(4
2)を行い、急立ち上がり特性の場合には、低応答制御デ
ューティ(テーブル3)を用いて「定温度制御」(4
2)するので、定着ヒータ87のワット数,定着ローラ
の熱容量,熱抵抗或いは商用交流電圧などのばらつきに
よって、定着器個々のローラ昇温特性にばらつきが現れ
る場合や、使用環境によるばらつきが現れる場合でも、複
写又はプリントアウトにおいて、安定した転写紙定着特
性を確保することができる。すなわち定着の加熱不足や
過熱或いは定着温度リップルを防ぐことができる。
ラ1のMPU61のスタンバイモード/低電力モード/
休止モード間の切換え制御ならびにDC電源/AC制御
板80のAC回路86内の通電コントローラのトライア
ック通電制御の内容は、上述の第1実施例のもの(図1
〜図7)と同じである。しかし第2実施例では、「参照
テーブルを設定」(37)の内容が異なる。
「参照テーブルを設定」(37B)の内容を示す。第2
実施例の通電コントローラは、スタートフラグレジスタ
に「1」がある間、定周期(0.4sec)で図9に示す「参照
テーブルを設定」(37B)に進み、そこで定着温度が
170°Cになったときに、定着ヒータ87への通電を
停止し定着温度のピーク値検出を開始して(61〜6
3)、計時tmを開始してレジスタFHmに、170°
C以上になったことを示す「1」を書込む(64,6
5)。その後はピーク値(図11のオーバシュートピー
ク温度)を検出したきに、計時値tmをレジスタBにセ
ーブして(61−66〜68)、計時値(レジスタBの
データが表わす値)Bに対応して、次の表5に示すよう
に、参照テーブルを、テーブル1〜3のいずれかに定める
(69〜74)。
を示す「0」にスタートフラグレジスタのデータを書き
換え(72)、レジスタFHmもクリアして(73)
「参照テーブルを設定」(37B)を終了する。テーブ
ル1〜3の内容は、表4に示すものと同じである。
り目標温度Tut(本実施例では170°C)になって
から、通電停止により定着温度が降下を始めるオーバシ
ュートピーク値までの時間である。時間Bが0.8〜1.2se
cの、標準立ち上がり特性の場合に、「定温度制御」(4
2)で、定着温度を目標値Tcc(図11)に安定化する
ための標準制御デューティを規定するテーブル1を参照
テーブルに定める。時間Bが1.2sec以上の緩立ち上がり
特性の場合には、「定温度制御」(42)で、定着温度を
目標値Tccに、遅れなく安定化するための高応答制御デ
ューティを規定するテーブル2を参照テーブルに定め
る。また、時間Bが0.8sec以下の急立ち上がり特性の場
合には、「定温度制御」(42)で、定着温度を目標値T
ccに、過大なオーバシュート又はハンチングなしに安定
化するための低応答制御デューティを規定するテーブル
3を参照テーブルに定める。
に対応して、標準立ち上がり特性の場合には標準制御デ
ューティ(テーブル1)を用いて「定温度制御」(4
2)を行い、緩立ち上がり特性の場合には高応答制御デ
ューティ(テーブル2)を用いて「定温度制御」(4
2)を行い、急立ち上がり特性の場合には、低応答制御デ
ューティ(テーブル3)を用いて「定温度制御」(4
2)するので、定着ヒータ87のワット数,定着ローラ
の熱容量,熱抵抗或いは商用交流電圧などのばらつきに
よって、定着器個々のローラ昇温特性にばらつきが現れ
る場合や、使用環境によるばらつきが現れる場合でも、複
写又はプリントアウトにおいて、安定した転写紙定着特
性を確保することができる。すなわち定着の加熱不足や
過熱或いは定着温度リップルを防ぐことができる。
ラ1のMPU61のスタンバイモード/低電力モード/
休止モード間の切換え制御ならびにDC電源/AC制御
板80のAC回路86内の通電コントローラのトライア
ック通電制御の内容は、上述の第1実施例のもの(図1
〜図7)と同じである。しかし第3実施例では、「参照
テーブルを設定」(37)の内容が異なる。
の「参照テーブルを設定」(37C)の内容を示す。第
3実施例の通電コントローラは、スタートフラグレジス
タに「1」がある間、定周期(0.4sec)で図10に示す
「参照テーブルを設定」(37C)に進み、そこで定着
温度が50°Cになったときに、計時tmを開始してレ
ジスタFHmに、50°C以上になったことを示す
「1」を書込む(81〜84)。その後は定着温度が1
20°Cになったときに、計時値tmをレジスタAにセ
ーブする(81,85〜87)。そして更に、定着温度
が170°Cになったときに、定着ヒータ87への通電
を停止し定着温度のピーク値検出を開始して(89,9
0)、計時tmを開始してレジスタFHmに、170°
C以上になったことを示す「3」を書込む(91,9
2)。その後はピーク値(図11のオーバシュートピー
ク温度)を検出したきに、計時値tmをレジスタBにセ
ーブする(93,94)。そして計時値AおよびBに対
応して、次の表6に示すように、参照テーブルを、テーブ
ル1〜3のいずれかに定める(95)。
を示す「0」にスタートフラグレジスタのデータを書き
換え(96)、レジスタFHmもクリアして(97)
「参照テーブルを設定」(37C)を終了する。テーブ
ル1〜3の内容は、表4に示すものと同じである。
2実施例と同様に、定着温度の立ち上がり特性に対応し
て、標準立ち上がり特性の場合には標準制御デューティ
(テーブル1)を用いて「定温度制御」(42)を行
い、緩立ち上がり特性の場合には高応答制御デューティ
(テーブル2)を用いて「定温度制御」(42)を行
い、急立ち上がり特性の場合には、低応答制御デューティ
(テーブル3)を用いて「定温度制御」(42)するの
で、定着ヒータ87のワット数,定着ローラの熱容量,
熱抵抗或いは商用交流電圧などのばらつきによって、定
着器個々のローラ昇温特性にばらつきが現れる場合や、
使用環境によるばらつきが現れる場合でも、複写又はプ
リントアウトにおいて、安定した転写紙定着特性を確保
することができる。すなわち定着の加熱不足や過熱或い
は定着温度リップルを防ぐことができる。
タを位相デューティで表現しているが、これはトライア
ックをオントリガする位相角データにしておいてもよ
い。また、定温度制御に用いる制御パラメータを制御デ
ューティで表現しているが、これは、制御周期(0.4sec)
内のトライアックオン区間を表わす時間データ又はトラ
イアックオフ区間を表わす時間データにしてもよいし、
必要なら、制御周期データも加える。
着ヒータへの通電を開始する場合に、定着温度が30°
C以下であるときに、テーブルの選択すなわち定温度制
御で用いる制御特性(フィードバック特性)の設定(更
新)をしているが、これは、複写機或いはプリンタの設置
場所の変更や故障、定期的な部品交換があったときに、
オペレータの指示入力があった場合のみ実行するように
しても良い。また、時計ICの日時時刻データに基づい
て、設定日時に或いは設定周期の場合のみに実行するよ
うにしても良い。
ーブルの内部のデータを細分化せず、さらに細かい制御
または補正が必要な場合には、制御周期を短く切換える
と、ヒータのON/OFF更新が早く、テーブル細分化
と同等の効果を得ることができる。次の表7は、制御デ
ューティは、例えばテーブル1に固定して変更せずに、定
着器の立ち上がり特性に対応した制御周期を選択する態
様を示す。この制御態様に、さらに、表3,表5又は表6
のテーブル選択を組み合わせるのも良い。
変更や故障、定期的な部品交換により、立ち上がり時間
Aおよびピーク遅れ時間B、すなわち温度立ち上がり特
性、が急激に変化することが考えられる。そのため、過
去の立ち上がり時間Aおよび又はピーク遅れ時間Bの周
期的なサンプリングにより、立ち上がり特性プロファイ
ルデータを保存しておき、その記憶回数と記憶データと
検出データの違いのレベルにより、補正を無効にする構
成を具備してもよい。記憶回数は不揮発RAM上に記憶
され、記憶データとしてサンプリングするデータ(検出
データ)は過去の記憶回数に応じてその闘値が異なる構
成とすると、より設置場所の変更や故障、定期的な部品
交換により生じる変化に対して対応が容易となる。
差,温度センサの公差,定着ローラの公差,定着装置の
部品の交換などによるウオームアップ時間の変動がある
場合でも、画像形成動作時の、転写紙の定着温度を安定
化することができる。
の外観を示す正面図である。
を示す拡大縦断面図である。
を示すブロック図である。
ロック図である。
ード20の一部分の上面を示す拡大平面図であり、
(b)は操作ボード20の、キーイン読み取り,表示出
力を行う電気システムを示ブロック図である。
61の、省エネモード切換え制御および画像入出力制御
の一部を示すフローチャートである。
ータ87に通電するトライアックの通電制御を行う通電
コントローラの、定着ヒータ通電制御の概要を示すフロ
ーチャートである。
A)の内容を示すフローチャートである。
定」(37B)の内容を示すフローチャートである。
設定」(37C)の内容を示すフローチャートである。
装置の定着ローラの、定着ヒータ87への通電を開始し
てからの温度推移を示すグラフである。
すタイムチャートであり、横軸が時間軸である。(b)
は図7に示す「定温度制御」(42)で選択的に採用す
る通電モードの内容を示すタイムチャートである。
ト 107:定着ユニット 108:排紙トレイ 110M,110C,110Y,110K:感光体ユニ
ット 111M,111C,111Y,111K:感光体ドラ
ム 120M,120C,120Y,120K:現像器 160:転写搬送ベルト ACP:画像データ処理装
置 CDIC:画像データインターフェース制御 IMAC:画像メモリアクセス制御 IPP:画像データ処理器
Claims (6)
- 【請求項1】定着ヒータに通電して定着温度を立ち上げ
るとき、定着温度の立ち上がりの緩急を計測し、立ち上が
りが緩であると温度不足に対して急制御特性となる制御
パラメータ群を、立ち上がりが急であると温度不足に対
して緩制御特性となる制御パラメータ群を設定して、設
定した制御パラメータ群に基づいて、立ち上げ後の定着
ヒータの通電制御を行う、定着温度制御方法。 - 【請求項2】定着ヒータ;該定着ヒータへの通電をオン
/オフするスイッチ手段;該スイッチ手段のオン/オフ
を制御する制御手段;前記定着ヒータが加熱する定着ロ
ーラの温度すなわち定着温度を検出する温度検出手段;
および、前記定着ヒータへの通電を開始して定着温度を
設定値以上に立ち上げるとき立ち上がりの緩急指標値を
計測し、緩急指標値に対応して立ち上がりが緩であると
温度不足に対して急制御特性となる制御パラメータ群
を、立ち上がりが急であると温度不足に対して緩制御特
性となる制御パラメータ群を設定する立ち上がり計測手
段;を備え、前記制御手段は、前記計測手段が設定した
制御パラメータ群に基づいて前記スイッチ手段のオン/
オフを制御する;定着装置。 - 【請求項3】前記制御パラメータ群の各パラメータは、
定着温度とその変化速度の組み合わせに対応するオン/
オフデューティ又はオン/オフ時間であり;前記制御手
段は、前記温度検出手段の最新の検出温度とその変化速
度の組み合わせに対応するパラメータを前記立ち上がり
計測手段が設定したパラメータ群から選出してそれに基
づいて前記スイッチ手段をオン/オフする;請求項2記
載の定着装置。 - 【請求項4】前記緩急指標値は、定着温度の前記立ち上
がりの過程で定着温度が所定量変化するに要する時間お
よび設定温度に立ち上がってから上ピーク値に達するま
での時間、の少なくとも一方である;請求項2又は3に
記載の定着装置。 - 【請求項5】前記立ち上がり計測手段は、定着温度を設
定値以上に立ち上げる場合の前記定着ヒータへの通電開
始時の定着温度が設定値以下の場合に、前記制御パラメ
ータ群を設定する立ち上がり計測を行い、該設定値を超
える場合には前記立ち上がり計測は保留する;請求項
2,3又は4に記載の定着装置。 - 【請求項6】請求項2,3,4又は5に記載の定着装
置;および、転写紙上に顕像を形成して該定着装置に送
り込む作像手段;を備える画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153598A JP2003345171A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 定着温度制御方法,定着装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153598A JP2003345171A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 定着温度制御方法,定着装置および画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003345171A true JP2003345171A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29770595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002153598A Pending JP2003345171A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 定着温度制御方法,定着装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003345171A (ja) |
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-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002153598A patent/JP2003345171A/ja active Pending
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