(57)【要約】【課題】本発明は、電源ＯＮ時における定着部材を加熱する加熱手段への過大な突入電流を適切に防止しつつ、ソフトスタートの所要時間を短縮する。【解決手段】定着電源制御部８０は、定着部３３のＤＣ定着ヒータ３３ｃによって加熱される定着ローラの温度を温度検出部３３ｄで検出し、入出力制御部５４が、該温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、定着ヒータ電源制御部５３のスイッチング部５３ａに出力するＯＮ／ＯＦＦ指示信号のＯＮデューティ値を制御することで、外部電源電力６０を利用したＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給を制御するとともに、該ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給開始時における供給電力量を所定のソフトスタート傾きで徐々に大きくするソフトスタートを実行する際に、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、ソフトスタート傾きを、所定の突入電流スレッシュ内において調整する。【選択図】          図２
2014077940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電されることで発熱する発熱手段と、
前記発熱手段によって加熱され、現像剤像の転写されている被記録媒体を加熱して該現像剤像を該被記録媒体に定着させる定着部材と、
前記定着部材の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出する前記定着部材の温度に基づいて、外部電源電力を利用した前記発熱手段への電力供給を制御するとともに、該発熱手段への電力供給開始時における供給電力量を所定の電力量傾斜角度で徐々に大きくするソフトスタートを実行する通電制御手段と、
前記温度検出手段の検出する前記定着部材の温度に基づいて、前記電力量傾斜角度を、予め設定されている電力量変動許容範囲内において、調整する電力量傾斜角度調整手段と、
を備えていることを特徴とする定着電源制御装置。
【請求項２】
前記定着電源制御装置は、
前記発熱手段へ供給される供給電力量を検出する供給電力量検出手段、を備え、
前記通電制御手段は、
前記供給電力量検出手段の検出する前記供給電力量に基づいて前記発熱手段へ供給する電力量を制御することを特徴とする請求項１記載の定着電源制御装置。
【請求項３】
前記定着電源制御装置は、
取り込む前記外部電源電力の入力電流値を検出する入力電流検出手段を備え、
前記電力量傾斜角度調整手段は、
前記外部電源電力の前記入力電流値に基づいて前記電力量傾斜角度を調整することを特徴とする請求項１または請求項２記載の定着電源制御装置。
【請求項４】
前記定着電源制御装置は、
取り込む前記外部電源電力の入力電圧値を検出する入力電圧検出手段を備え、
前記電力量傾斜角度調整手段は、
前記外部電源電力の前記入力電圧値に基づいて前記電力量傾斜角度を調整することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の定着電源制御装置。
【請求項５】
前記発熱手段は、
直流電力で発熱する直流発熱手段であり、
前記通電制御手段は、
交流の前記外部電源電力を直流電力に変換して前記発熱手段へ供給する交流／直流変換手段と、
前記交流／直流変換手段の変換した直流電力の直流電流値を検出する直流電流検出手段と、
前記交流／直流変換手段の変換した直流電力の直流電圧値を検出する直流電圧検出手段と、
前記直流電流検出手段の検出する前記直流電流値に基づいて前記発熱手段へ供給する前記直流電力の電流値を制御する電流制御と、前記直流電圧検出手段の検出する前記直流電圧値に基づいて前記発熱手段へ供給する該直流電力の電圧値を制御する電圧制御とを、前記温度検出手段の検出する前記定着部材の温度に基づいて、切り替えて処理する電流／電圧制御切り替え手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１記載の定着電源制御装置。
【請求項６】
定着部材を加熱する発熱手段への通電を定着電源制御部によって制御して、被記録媒体に転写された現像剤像を該被記録媒体に定着させて画像形成する画像形成装置であって、
前記定着電源制御部として、請求項１から請求項５のいずれかに記載の定着電源制御装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
通電されることで発熱する発熱手段によって定着部材を加熱させて、現像剤像の転写されている被記録媒体を加熱して該現像剤像を該被記録媒体に定着させる定着処理ステップと、
前記定着部材の温度を検出する温度検出処理ステップと、
前記温度検出処理ステップで検出される前記定着部材の温度に基づいて、外部電源電力を利用した前記発熱手段への電力供給を制御するとともに、該発熱手段への電力供給開始時における供給電力量を所定の電力量傾斜角度で徐々に大きくするソフトスタートを実行する通電制御処理ステップと、
前記温度検出処理ステップで検出される前記定着部材の温度に基づいて、前記電力量傾斜角度を、予め設定されている電力量変動許容範囲内において、調整する電力量傾斜角度調整処理ステップと、
を有していることを特徴とする定着電源制御方法。
【請求項８】
制御プロセッサに、
通電されることで発熱する発熱手段によって定着部材を加熱させて、現像剤像の転写されている被記録媒体を加熱して該現像剤像を該被記録媒体に定着させる定着処理と、
前記定着部材の温度を検出する温度検出処理と、
前記温度検出処理で検出される前記定着部材の温度に基づいて、外部電源電力を利用した前記発熱手段への電力供給を制御するとともに、該発熱手段への電力供給開始時における供給電力量を所定の電力量傾斜角度で徐々に大きくするソフトスタートを実行する通電制御処理と、
前記温度検出処理で検出される前記定着部材の温度に基づいて、前記電力量傾斜角度を、予め設定されている電力量変動許容範囲内において、調整する電力量傾斜角度調整処理と、
を実行させることを特徴とする定着電源制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着電源制御装置、画像形成装置、定着電源制御方法及び定着電源制御プログラムに関し、詳細には、電源ＯＮ時における定着部材を加熱する定着ヒータ等の加熱手段への過大な突入電流を適切に防止しつつ、ソフトスタートの所要時間を短縮する定着電源制御装置、画像形成装置、定着電源制御方法及び定着電源制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置、複合装置等の画像形成装置においては、画情報に基づいて変調された光により、一様に帯電されている感光体に静電潜像を形成し、静電潜像の形成された感光体にトナーを付着して現像してトナー画像を形成する。画像形成装置は、この感光体上に形成されたトナー画像を転写部で用紙に転写し、トナー画像の転写された用紙を定着部に搬送して、定着部でトナー画像を用紙に定着させる。
【０００３】
定着部は、通電されることにより発熱する定着ヒータと、定着ヒータにより加熱される定着ローラ、該定着ローラに当接して定着ローラと従動回転する加圧ローラ、定着ローラの表面温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子及び定着ヒータへの通電を制御するヒータ通電制御部等を備えており、温度検出素子の検出結果に基づいいて定着ヒータへの通電をヒータ通電制御部が制御して、所定の定着温度に加熱されている定着ローラと加圧ローラとの間に搬送されてくる用紙を、搬送しつつ加熱して、用紙上のトナー画像を用紙に定着させる。
【０００４】
そして、定着ローラを加熱する定着ヒータは、一般的に、タングステンのフィラメントをガラス管に不活性ガスとともに封入したハロゲンヒータが用いられており、画像形成装置のヒータ通電制御部は、このハロゲンヒータである定着ヒータを、トライアック等の半導体素子でＡＣ電源の通電時間を制御することで温度制御を行っている。
【０００５】
ところが、定着ヒータに用いられているハロゲンヒータは温度状態により抵抗値が大きく変化し、低温時において抵抗値が低くなるため、駆動開始時に過大な突入電流が発生し、画像形成装置が利用している外部電源電力の電源電圧に影響を与える。その結果、自機の動作に不具合を発生させるだけでなく、同じ外部電源電力に接続されている他の機器に誤動作、故障等の不具合を発生させるおそれがある。
【０００６】
そして、従来から、定着ヒータに供給する供給電力の電圧レベルを徐々に高くして、供給電力を徐々に増加させるソフトスタート制御が知られている。すなわち、ソフトスタート制御は、外部電源電力の供給能力を超えるほどの突入電流が定着ヒータに流れて外部電源電圧の異常な降下が発生することで、自機や同じ外部電源電力を利用している他の機器に不具合が発生することを防止しようとする機能である。
【０００７】
このソフトスタート制御を用いた技術として、従来、ヒータで加熱されて転写させる熱定着器の温度を検出する温度検出手段の検出温度に基づいて、複数のソフトスタート実行モードのうち１つを選択するとともに、ソフトスタート時間を変更する画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術にあっては、起動時における熱定着器の温度に基づいてソフトスタートの実行モードや実行時間を制御しているのみであり、そのソフトスタート時間が最適化されているか否かは不明であり、定着部材が目標温度に上昇するまでの立ち上がり時間が長くなるおそれがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、定着部材を加熱する発熱手段への供給電力量を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内で短縮させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の定着電源制御装置は、通電されることで発熱する発熱手段と、前記発熱手段によって加熱され、現像剤像の転写されている被記録媒体を加熱して該現像剤像を該被記録媒体に定着させる定着部材と、前記定着部材の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出する前記定着部材の温度に基づいて、外部電源電力を利用した前記発熱手段への電力供給を制御するとともに、該発熱手段への電力供給開始時における供給電力量を所定の電力量傾斜角度で徐々に大きくするソフトスタートを実行する通電制御手段と、前記温度検出手段の検出する前記定着部材の温度に基づいて、前記電力量傾斜角度を、予め設定されている電力量変動許容範囲内において、調整する電力量傾斜角度調整手段と、を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着部材を加熱する発熱手段への供給電力量を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内で短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例を適用した画像形成装置の概略構成図。
【図２】電源部のブロック構成図。
【図３】供給電流、電圧及び定着温度の関係を示す図。
【図４】第２実施例の画像形成装置に用いられる電源部のブロック構成図。
【図５】ＰＷＭコントローラとソフトスタート傾き指示部の回路構成図。
【図６】第２実施例の画像形成装置に用いられる他の電源部のブロック構成図。
【図７】第３実施例の画像形成装置に用いられる電源部のブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。
【実施例１】
【００１４】
図１〜図３は、本発明の定着電源制御装置、画像形成装置、定着電源制御方法及び定着電源制御プログラムの第１実施例を示す図であり、図１は、本発明の定着電源制御装置、画像形成装置、定着電源制御方法及び定着電源制御プログラムの第１実施例を適用した画像形成装置１の概略構成図である。
【００１５】
図１において、画像形成装置１は、画像形成装置１は、下部から、給紙ユニット２、プリンタユニット３、図示しないスキャナユニット及びＡＤＦ（Auto Document Feeder）が順次積み重ねられた状態で配設されているとともに、操作表示部、制御部４及び電源部５等を備えており、画像形成装置１は、操作表示部の操作等に応じて、制御部４が、上記各ユニット２〜５を制御して、画像読み取り機能、印刷機能（プリンタ機能）、複写機能（コピー機能）、ファクシミリ通信機能等の各機能を実行する。
【００１６】
給紙ユニット２は、複数（図１では、２つ）の給紙トレイ２１、２２及び搬送部２３等が設けられており、各給紙トレイ２１、２２には、各種サイズの用紙（被記録媒体）が、任意の給紙方向で収納される。
【００１７】
プリンタユニット３は、４連ドラム方式（タンデム方式）のフルカラープリンタユニットであって、レーザ露光部３１、画像形成部３２、定着部３３、収納部３４等を備えており、給紙ユニット２の各給紙トレイ２１、２２から搬送部２３により搬送されてきた用紙の上面に画像形成部３２で画像形成した後、定着部３３で定着して、本体内部に取り付けられている排紙トレイ３５に送り出す。
【００１８】
画像形成部３２は、無端ベルト状の第１転写ベルト３２ａに沿ってＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の作像ユニット３２ｂｃ、３２ｂｍ、３２ｂｙ、３２ｂｋが順次配列されており、第１転写ベルト３２ａは、一対の支持ローラ３２ｃ、３２ｄ及びテンションローラ３２ｅに張り渡されていて、図１に矢印で示す反時計方向に回転駆動される。上記作像ユニット３２ｂｃ、３２ｂｍ、３２ｂｙ、３２ｂｋは、一対の支持ローラ３２ｃ、３２ｄの間に配設されており、テンションローラ３２ｅには、第１転写ベルト３２ａ上に残留する残留トナーを除去する転写体クリーニング部３２ｆが配設されている。各作像ユニット３２ｂｃ、３２ｂｍ、３２ｂｙ、３２ｂｋは、番号を付与していないが、それぞれ図１に矢印で示す時計方向に回転する感光体の周囲に、感光体を一様に帯電させる帯電ローラ、トナーを供給する現像部、感光体上のトナー像を第１転写ベルト３２ａに順次重ね合わせて転写させる転写ローラ等が配設されており、帯電ローラによって一様に帯電された感光体に、レーザ露光部３１から各色の画像データに基づいて変調したレーザが対応する色の感光体に照射されて静電潜像を形成する。画像形成部３２は、該静電潜像の形成された感光体に現像部から対応する色のトナーを供給して各感光体上に対応する色のトナー画像を形成し、該各トナー画像を転写ローラによって第１転写ベルト３２ａ上に順次重ね合わせて転写することで、カラートナー画像を形成する。なお、画像形成部３２は、ブラックの作像ユニット３２ｂｋのみを用いて、単色黒のみの画像を形成する場合もある。露光部３１としては、レーザを用いたものに限るものではなく、例えば、ＬＥＤアレイと結像部を備えた露光部であってもよい。
【００１９】
第１転写ベルト３２ａの図１の右側方には、２次転写部３６の第２転写ベルト３６ａが配設されており、２次転写部３６には、第１転写ベルト３２ａ及び第２転写ベルト３６ａを挟んで支持ローラ３２ｄと対向する位置に２次転写ローラ３６ｂが配設されていて、第１転写ベルト３２ａと第２転写ベルト３６ａとの間には、給紙ユニット２から送り出されてきた用紙が、レジストローラ２４でタイミング調整されて送られてくる。この第１転写ベルト３２ａと第２転写ベルト３６ａとは、予め設定された転写ニップを形成している。なお、第２転写ベルト３６ａは、矢印方向に移動可能に、支持ローラ及び駆動ローラ（符号略）間に支持、張架されていて、第２転写ベルト３６ａの裏側（ループの内側）には、２次転写ローラ３６ｂが配置されており、第２転写ベルト３６ａの外側に、クリーニング部、チャージャ（符号略）等が配備されている。このクリーニング部は、用紙にトナー像を転写した後に、第２転写ベルト３６ａに残留する不要の残留トナーを拭い去る。
【００２０】
画像形成部３２は、第１転写ベルト３２ａ上のカラートナー画像を、２次転写ローラ３６ｂの転写電圧によって、第２転写ベルト３６ａと第２転写ベルト３６ａとの間に搬送されてきた用紙に転写し、第２転写ベルト３６ａは、トナー画像の転写された用紙を定着部３３に搬送する。
【００２１】
定着部３３は、定着ローラ３３ａ、定着ローラ３３ａに所定の当接圧で当接されて定着ローラとともに回転する加圧ローラ３３ｂ、直流電力が通電されることで発熱して定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃ（図２参照）及び定着ローラ３３ａの表面温度を検出する温度検出部３３ｄ等を備えている。定着部３３は、ＤＣ定着ヒータ３３ｃにより所定の定着温度に加熱されている定着ローラ３３ａと加圧ローラ３３ｂとの間に搬送されてきたトナー画像の転写されている用紙を、加熱しつつ加圧搬送することで、該トナー画像を用紙に定着させ、トナー画像定着後の用紙を排紙トレイ３５に送り出す。温度検出部３３ｄは、例えば、サーミスタ等が用いられ、定着ローラ３３ａの表面温度を検出して、図２に示す入出力制御部５４に出力する。
【００２２】
定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃは、ハロゲンヒータ等のように温度状態により抵抗値が大きく変化（低温ほど、抵抗値が小さい）する加熱材が用いられている。
【００２３】
なお、図１において、収納部３４は、補給用の各色のトナーが収納されており、収納部３４の各色のトナーは、図示しない粉体ポンプにより、作像ユニット３２ｂｃ、３２ｂｍ、３２ｂｙ、３２ｂｋの対応する色の現像部に搬送される。また、本実施例の画像形成装置１は、いわゆるタンデム形式である４個の作像ユニット３２ｂｃ、３２ｂｍ、３２ｂｙ、３２ｂｋの各感光体上に画像を形成しながら、第１転写ベルト３２ａと第２転写ベルト３６ａを移動させ、作像を行うので、作像時間を短縮することができる。
【００２４】
そして、画像形成装置１は、その電源部５が、図２に示すようにブロック構成されており、主電源スイッチ５１、主電源部５２、定着ヒータ電源制御部５３、入出力制御部５４等を備えており、５Ｖ系負荷５５及び２４Ｖ系負荷５６等に電力供給するとともに、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへ電力供給する。
【００２５】
主電源スイッチ５１には、約１００Ｖの外部電源電力（商用交流電源電力）６０が、電源コードを介して供給され、主電源スイッチ５１は、ＯＮされることで、外部電源電力６０から主電源部５２と定着ヒータ電源制御部５３に外部電力を供給する。
【００２６】
主電源部５２は、定電圧電源部７０を備えており、定電圧電源部７０は、ＡＣ／ＤＣコンバータであって、ブリッジ整流器７１、５Ｖ系負荷５５用の絶縁型スイッチング回路７２ａ、整流平滑回路７３ａ、絶縁型誤差増幅器７４ａ、ＰＷＭ（Pulse Wide Modulation：パルス幅変調）コントローラ７５ａと、２４Ｖ系負荷５６用の絶縁型スイッチング回路７２ｂ、整流平滑回路７３ｂ、絶縁型誤差増幅器７４ｂ、ＰＷＭコントローラ７５ｂと、を備えている。
【００２７】
定電圧電源部７０は、ブリッジ整流器７１及び５Ｖ系負荷５５用の絶縁型スイッチング回路７２ａ及び整流平滑回路７３ａにより外部電源電力６０をＤＣ（直流)定電圧に変換して５Ｖ系負荷５５に供給するとともに、整流平滑回路７３ａから５Ｖ系負荷５５への直流電圧をＦＢ（フィードバック）信号として、絶縁型誤差増幅器７４ａを介してＰＷＭコントローラ７５ａに戻し、ＰＷＭコントローラ７５ａが、ＦＢ信号に基づいて絶縁型スイッチング回路７２ａのスイッチング制御を行う。
【００２８】
同様に、定電圧電源部７０は、ブリッジ整流器７１及び２４Ｖ系負荷５６用の絶縁型スイッチング回路７２ｂ及び整流平滑回路７３ｂにより外部電源電力６０をＤＣ（直流)定電圧に変換して、それぞれ２４Ｖ系負荷５６に供給するとともに、整流平滑回路７３ｂから２４Ｖ系負荷５６への直流電圧をＦＢ（フィードバック）信号として、絶縁型誤差増幅器７４ｂを介してＰＷＭコントローラ７５ｂに戻し、ＰＷＭコントローラ７５ｂが、ＦＢ信号に基づいて絶縁型スイッチング回路７２ｂのスイッチング制御を行う。
【００２９】
定着ヒータ電源制御部５３は、ＡＣ／ＤＣコンバータであり、スイッチング部５３ａを備えている。定着ヒータ電源制御部５３は、そのスイッチング部５３ａが、入出力制御部５４から与えられるＯＮ／ＯＦＦ指示信号によるＯＮ／ＯＦＦ指示に応じたＯＮデューティ値で、ＯＮ／ＯＦＦ動作して、主電源スイッチ５１を介して供給される外部電源電力６０から定着部３３のＤＣ定着ヒータ３３ｃに供給する供給電力の電力量を制御する。したがって、定着ヒータ電源制御部５３は、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、外部電源電力６０を利用したＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給を制御するとともに、該ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給開始時における供給電力量を所定のソフトスタート傾き（電力量傾斜角度）で徐々に大きくするソフトスタートを実行する通電制御手段として機能している。
【００３０】
入出力制御部５４は、例えば、図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ及びＩ／Ｏ制御部等を備えており、各部は、データバスと制御バス（アドレスバス）で接続されている。
【００３１】
Ｉ／Ｏ制御部には、定着ヒータ電源制御部５３、温度検出部３３ｄ等の各種センサ及び負荷５５、５６等が接続されており、Ｉ／Ｏ制御部は、画像形成装置１の各センサによる検出信号の読み込み及び５Ｖ系負荷５５、２４Ｖ系負荷５６の個々の駆動を制御する。
【００３２】
ＲＯＭには、エンジン制御プログラムや本発明の定着電源制御プログラム等の各種プログラム及び必要なデータが格納されており、ＣＰＵは、制御部４からの制御命令及びＲＯＭに格納されているプログラムや不揮発性メモリに格納されたプログラムやデータに従って、ＲＡＭをワークメモリとして使用して、各負荷５５、５６に対する入出力制御及び定着ヒータ電源制御部５３の制御を行う。不揮発性メモリは、温度検出部３３ｄの検出結果に基づくＤＣ定着ヒータ３３ｃの通電制御及び通電開始時のソフトスタートによるＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力を制御するのに必要なスイッチング部５３ａのＯＮ／ＯＦＦのＯＮデューティ値がテーブル形式等で格納されている。
【００３３】
すなわち、入出力制御部５４は、特に、定着時には、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ指示信号のＯＮデューティ値をフィードバック制御して、定着ヒータ電源制御部５３のスイッチング部５３ａに出力して、スイッチング部５３ａを該ＯＮデューティ値でＯＮ／ＯＦＦさせることで、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの通電を制御して、定着ローラ３３ａを所定の定着温度に制御する。また、入出力制御部５４は、主電源スイッチ５１のＯＮ操作時や外部電源電力６０の停電からの復帰時には、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、スイッチング部５３ａに出力するＯＮ／ＯＦＦ指示信号のＯＮデューティ値を、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへ供給する供給電力の電圧レベルを徐々に高くして、供給電力を徐々に増加させるソフトスタート制御値に制御するとともに、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、ソフトスタートにおけるソフトスタート傾き（電力量傾斜角度）を、予め設定されている電力量変動許容範囲（例えば、突入電流スレッシュ）内において、調整する。したがって、入出力制御部５４は、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、ソフトスタート傾きを、予め設定されている電力量変動許容範囲内において、調整する電力量傾斜角度調整手段として機能している。
【００３４】
上記定着ヒータ電源制御部５３及び入出力制御部５４等は、全体として、定着電源制御部（定着電源制御装置）８０として機能している。
【００３５】
すなわち、画像形成装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等の制御プロセッサが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明の定着電源制御方法を実行する定着電源制御プログラムを読み込んで入出力制御部５４のＲＯＭや不揮発性メモリ等に導入することで、後述する定着ローラ３３ａへの供給電力を徐々に増加させるソフトスタートにおいて定着ローラ３３ａを所定温度まで上昇させるのに必要な所要時間を外部電源電力の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲（例えば、突入電流スレッシュ）内となる範囲で短縮させる定着電源制御方法を実行する定着電源制御部８０を搭載する画像形成装置として構築されている。この定着電源制御プログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。
【００３６】
次に、本実施例の作用について説明する。本実施例の画像形成装置１は、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの通電電力を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲（例えば、突入電流スレッシュ）の範囲内で短縮させる。
【００３７】
すなわち、画像形成装置１は、主電源スイッチ５１がＯＮされたとき、外部電源電力６０が停電から復帰したとき、画像形成装置１の備えている省電力モードから復帰したとき等の定着部３３、特に、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの通電が停止されている状態から通電が開始されたときには、ＤＣ定着ヒータ３３ｃが、低温ほど抵抗値が小さくなる温度依存性を有する素材が用いられているため、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度のみに基づいて、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの通電量を決定して、スイッチング部５３ａのＯＮデューティ値を決定すると、過大な突入電流がＤＣ定着ヒータ３３ｃに流れて、外部電源電力６０に通常許容される電圧変動許容範囲（例えば、図３に示す突入電流スレッシュ）を越える電圧変動、すなわち、通常許容される電力変動許容範囲を越える電力変動を引き起こし、画像形成装置１自身や外部電源電力６０を利用している他の機器に不具合を発生させるおそれがある。
【００３８】
そこで、本実施例の画像形成装置１は、その定着電源制御部８０が、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電流を、図３に一点鎖線で示す突入電流スレッシュよりも小さい電流値であって、可能な限り大きな電流値に制御する。
【００３９】
すなわち、定着電源制御部８０の入力制御部５４は、不揮発性メモリ内に、ＤＣ定着ヒータ３３ｃの温度を代表する温度として温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度と、電流量を突入電流スレッシュ未満に抑制しつつ可能な限り徐々に大きくして発熱させる電力値と、がソフトスタートテーブル等のテーブル形式等で格納されており、このソフトスタートテーブルは、所定のソフトスタート傾きＡ１で徐々に電流、電圧を上昇させて、ＤＣ定着ヒータ３３ｃを発熱させるソフトスタートを制御する電力値が設定されている。また、本実施例の画像形成装置１の入出力制御部５４は、不揮発性メモリのソフトスタートテーブルを参照して、ソフトスタート制御において、図３において、定着ローラ３３ａの温度が周囲環境の温度と同じ最低温度まで低下しているタイミングｔ１で電源電力の供給が開始された場合にも、該定着ローラ３３ａの温度が該最低温度よりも所定温度だけ高いソフトスタート切り替え温度を切り替えタイミングｔ２として、ソフトスタート傾きＡ１を傾き角度が大きいソフトスタート傾きＡ２に切り替えるソフトスタート傾き切り替え制御を行なう。
【００４０】
すなわち、入出力制御部５４は、例えば、図３のタイミングｔ１で、外部電源電力６０の供給が開始されたものとすると、電源供給開始時の定着ローラ３３ａの検出温度がソフトスタート切り替え温度よりも低い間は、不揮発性メモリのソフトスタートテーブルを参照して、ソフトスタート傾きが、図３に示すソフトスタート傾きＡ１となるＯＮ／ＯＦＦ指示信号を定着ヒータ電源制御部４３のスイッチング部５３ａに出力し、スイッチング５３ａがこのＯＮ／ＯＦＦ指示信号の指示するＯＮデューティ値でＯＮ／ＯＦＦして、ＤＣ定着ヒータ３３ｃに電力供給してＤＣ定着ヒータ３３ｃを発熱させる。
【００４１】
入出力制御部５４は、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度が、ソフトスタート切り替え温度まで上昇すると、不揮発性メモリのソフトスタートテーブルを参照して、ソフトスタート傾きが、ソフトスタート傾きＡ１よりも大きい、図３にソフトスタート傾きＡ２で示すソフトスタート傾きとなるＯＮ／ＯＦＦ指示信号を定着ヒータ電源制御部４３のスイッチング部５３ａに出力し、スイッチング５３ａがこのＯＮ／ＯＦＦ指示信号の指示するＯＮデューティ値でＯＮ／ＯＦＦして、ＤＣ定着ヒータ３３ｃに電力供給してＤＣ定着ヒータ３３ｃを発熱させる。
【００４２】
このソフトスタート傾きＡ２は、図３に示すように、ソフトスタート傾きＡ１よりもＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力量が多いソフトスタート傾きであり、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電流としては、突入電流として許容される突入電流スレッシュ未満であるが、突入電流スレッシュ近くまでの電流値となるソフトスタート傾きである。
【００４３】
そして、図３に破線で示すソフトスタート傾きＢは、上記従来技術を用いて、タイミングｔ１で設定したソフトスタート傾きをそのまま継続した場合が示されており、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電流としては、本実施例で行なっている温度検出部３３ｄの検出温度に基づくソフトスタート切り替え温度で、ソフトスタート傾きを切り替えることなく、そのままソフトスタートを継続したときのソフトスタート傾きを示している。
【００４４】
図３からも分かるように、適宜のタイミングでソフトスタート傾きを順次更新することで、突入電流スレッシュ未満であって、かつ、可能な限り突入電流スレッシュに近い電流値まで、供給電流を増加させることができ、不具合の発生しない所定の電力変動許容範囲内で、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力量を増加させることができる。
【００４５】
その結果、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力量を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力６０の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内で短縮させることができる。
【００４６】
このように、本実施例の画像形成装置１は、その定着電源制御部８０が、通電されることで発熱するＤＣ定着ヒータ（発熱手段）３３ｃと、ＤＣ定着ヒータ３３ｃによって加熱され、トナー画像（現像剤像）の転写されている用紙（被記録媒体）を加熱して該トナー画像を該用紙に定着させる定着ローラ（定着部材）３３ａと、該定着ローラ３３ａの温度を検出する温度検出部（温度検出手段）３３ｄと、該温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、外部電源電力６０を利用したＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給を制御するとともに、該ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給開始時における供給電力量を所定のソフトスタート傾き（電力量傾斜角度）で徐々に大きくするソフトスタートを実行するスイッチング部（通電制御手段）５３ａと、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、ソフトスタート傾きを、予め設定されている突入電流スレッシュ（電力量変動許容範囲）内において、調整する入出力制御部（電力量傾斜角度調整手段）５４と、を備えている。
【００４７】
したがって、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力量を突入電流スレッシュ未満で可能な限り増やすことができ、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力量を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力６０の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内で短縮させることができる。
【００４８】
また、本実施例の画像形成装置１は、その定着電源制御部８０が、通電されることで発熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃによって定着ローラ３３ａを加熱させて、トナー画像の転写されている用紙を加熱して該トナー画像を該用紙に定着させる定着処理ステップと、定着ローラ３３ａの温度を検出する温度検出処理ステップと、該温度検出処理ステップで検出される定着ローラ３３ａの温度に基づいて、外部電源電力６０を利用したＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給を制御するとともに、該ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給開始時における供給電力量を所定のソフトスタート傾き（電力量傾斜角度）で徐々に大きくするソフトスタートを実行する通電制御処理ステップと、該温度検出処理ステップで検出される定着ローラ３３ａの温度に基づいて、該ソフトスタート傾きを、予め設定されている突入電流スレッシュ（電力量変動許容範囲）内において、調整する電力量傾斜角度調整処理ステップと、を有する定着電源制御方法を実行している。
【００４９】
したがって、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力量を突入電流スレッシュ未満で可能な限り増やすことができ、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力量を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力６０の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内で短縮させることができる。
【００５０】
さらに、本実施例の画像形成装置１は、その定着電源制御部８０が、制御プロセッサであるＣＰＵに、通電されることで発熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃによって定着ローラ３３ａを加熱させて、トナー画像の転写されている用紙を加熱して該トナー画像を該用紙に定着させる定着処理と、定着ローラ３３ａの温度を検出する温度検出処理と、該温度検出処理で検出される定着ローラ３３ａの温度に基づいて、外部電源電力６０を利用したＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給を制御するとともに、該ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの電力供給開始時における供給電力量を所定のソフトスタート傾き（電力量傾斜角度）で徐々に大きくするソフトスタートを実行する通電制御処理と、該温度検出処理で検出される定着ローラ３３ａの温度に基づいて、該ソフトスタート傾きを、予め設定されている突入電流スレッシュ（電力量変動許容範囲）内において、調整する電力量傾斜角度調整処理と、を実行させる定着電源制御プログラムを搭載している。
【００５１】
したがって、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力量を突入電流スレッシュ未満で可能な限り増やすことができ、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力量を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力６０の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内で短縮させることができる。
【実施例２】
【００５２】
図４及び図５は、本発明の本発明の定着電源制御装置、画像形成装置、定着電源制御方法及び定着電源制御プログラムの第２実施例を示す図であり、図４は、本発明の定着電源制御装置、画像形成装置、定着電源制御方法及び定着電源制御プログラムの第２実施例を適用した画像形成装置１の電源部５の概略構成図である。
【００５３】
なお、本実施例は、上記第１実施例の画像形成装置１と同様の画像形成装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、第１実施例と同様の構成部分には、同一の符号を付して説明するとともに、図示しない部分についても、必要に応じて、第１実施例で用いた符号を用いて説明する。
【００５４】
図４において、画像形成装置１は、第１実施例と同様の構成であり、電源部５が、第１実施例と同様の定電圧電源部７０を備えた主電源部５２を備えているとともに、定着電源制御部１００等を備えている。
【００５５】
定着電源制御部１００は、定着ヒータ電源制御部１１０と入出力制御部５４を備えている。
【００５６】
定着ヒータ電源制御部１１０は、ブリッジ整流器１１１、スイッチング回路１１２、ＰＷＭコントローラ１１３、整流平滑回路１１４、ソフトスタート傾き指示部１１５等を備えており、整流平滑回路１１４は定着部３３のＤＣ定着ヒータ３３ｃに接続されているとともに、フィードバック線（供給電力量検出手段）１１６によってＰＷＭコントローラ１１３に接続されている。
【００５７】
定着ヒータ電源制御部１１０は、そのブリッジ整流器１１１に主電源スイッチ５１を介して約ＡＣ１００Ｖの外部電源電力６０が供給され、ブリッジ整流器１１１は、ＡＣをＤＣに変換してスイッチング回路１１２に出力する。
【００５８】
スイッチング回路１１２は、ＰＷＭコントローラ１１３からのスイッチング信号に基づいてスイッチング動作を行なって、該スイッチング信号のスイッチングデューティ値に応じた電圧値のＤＣ電源電力を整流平滑回路１１４に出力し、整流平滑回路１１４は、スイッチング回路１１２で電圧調整されたＤＣ電源電力を平滑化してＤＣ定着ヒータ３３ｃに供給するとともに、フィードバック線１１６を介してＰＷＭコントローラ１１３へＦＢ信号としてフィードバックする。
【００５９】
ＤＣ定着ヒータ３３ｃは、整流平滑回路１１４からＤＣ電源電力が供給されることで発熱して定着ローラ３３ａを加熱し、この定着ローラ３３ａの温度を温度検出部３３ｄが検出して、検出温度を入出力制御部５４に出力するとともに、ソフトスタート傾き指示部１１５に出力する。
【００６０】
ソフトスタート傾き指示部１１５は、図５に示すように、比較器１１５ａ、供給電圧Ｖｃｃを分圧することで比較器１１５ａの基準電圧を設定する分割抵抗Ｒ１、Ｒ２、比較器１１５ａに入力される温度検出部３３ｄからの温度検出値に基づいてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチＳＷ１、ソフトスタート傾きを決定する時定数を決定するＣＲ回路１１５ａ等を備えており、ＣＲ回路１１５ａは、コンデンサＣ１とコンデンサＣ１に並列にかつ直列接続されている２つの抵抗Ｒ３、Ｒ４を備えている。ＣＲ回路１１５ａの抵抗Ｒ３には、並列時スイッチＳＷ１が接続されており、スイッチＳＷ１が、比較器ＯＰ１によってＯＮ／ＯＦＦされることで、スイッチＳＷ１が、抵抗Ｒ３をバイパスした状態と非バイパスの状態とに切り替わる。そして、比較器ＯＰ１は、基準電圧と温度検出部３３ｄからの温度検出値を比較して、スイッチＳＷ１をＯＮ／ＯＦＦさせる。
【００６１】
その結果、ＣＲ回路１１５ａは、その抵抗値が変化して、容量と抵抗値で決定されるＣＲ回路１１５ａの時定数が変化し、その時定数で変化する出力をＰＷＭコントローラ１１３に傾き指示信号として出力する。
【００６２】
ＰＷＭコントローラ１１３は、ソフトスタート傾き設定部１１３ａを備えており、このソフトスタート傾き設定部１１３ａにソフトスタート傾き指示部１１５からの傾き指示信号が入力されるとともに、整流平滑回路１１４からフィードバック線１１６を介してＦＢ信号が入力され、かつ、入出力制御部５４からＯＮ／ＯＦＦ指示信号が入力される。
【００６３】
ＰＷＭコントローラ１１３は、入出力制御部５４からのＯＮ／ＯＦＦ指示信号がＯＦＦからＯＮに切り替わると、すなわち、起動開始時には、ＦＢ信号をソフトスタート傾き指示部１１５からの傾き指示信号と比較し、スイッチング回路１１２に出力するＯＮデューティ値を決定する。スイッチング回路１１２は、このＯＮデューティ値でＯＮ／ＯＦＦして、ブリッジ整流器１１１が整流した電源電力を、該ＯＮデューティ値で決定される供給電圧値に変換し、整流平滑回路１１４に出力する。したがって、ソフトスタート傾き指示部１１５と入出力制御部５４は、全体として、電力量傾斜角度調整手段として機能している。
【００６４】
ＰＷＭコントローラ１１３は、起動開始時においては、スイッチング回路１１２が出力する供給電圧値を、所定の電圧値までは、所定のソフトスタート傾き、例えば、図３に示したソフトスタート傾きＡ１で、徐々に大きくし、温度検出部３３ｄの検出する温度検出値が基準電圧を越えると、比較器ＯＰ１が動作して、スイッチＳＷ１を切り替えて、傾き指示信号を切り替える。
【００６５】
ＰＷＭコントローラ１１３は、傾き指示信号が切り替わると、例えば、図３にソフトスタート傾きＡ２で示したように、ソフトスタート傾きを変更し、突入電流スレッシュ未満であって、かつ、可能な限り突入電流スレッシュに近い電流値まで、供給電流を増加させる。
【００６６】
定着ヒータ電源制御部１１０は、不具合の発生しない所定の電力変動許容範囲内で、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力を増加させることができる。定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力６０の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内で短縮させることができる。
【００６７】
すなわち、本実施例の場合、ソフトスタート傾き指示部１１５が、ソフトスタート傾きを切り替えるので、入出力制御部５４は、目標温度到達のみを考慮したＯＮ／ＯＦＦ制御を行うＯＮ／ＯＦＦ指示信号をＰＷＭコントローラ１１３へ出力するだけで、突入電流を突入電流スレッシュ未満に抑制しつつ、可能な限り多くの電力をＤＣ定着ヒータ３３ｃに供給することができ、制御を簡素化しつつ、ソフトスタートの所要時間を短縮することができる。
【００６８】
このように、本実施例の画像形成装置１は、その定着電源制御部１００が、ＤＣ定着ヒータ３３ｃへ供給される供給電力量を検出するフィードバック線（供給電力量検出手段）１１６、を備え、定着ヒータ電源制御部１２０が、フィードバック線１１６を介してフィードバックされる供給電力量を示すＦＢ信号に基づいてＤＣ定着ヒータ３３ｃへ供給する電力量を制御している。
【００６９】
したがって、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力を、より一層正確に突入電流スレッシュ未満に抑えつつ、可能な限り増やすことができ、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力６０の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内でより一層適切に短縮させることができる。
【００７０】
なお、本実施例の画像形成装置１は、図６に示すように、その電源部１００として、定着ヒータ電源制御部１２０が、主電源スイッチ５１を介してブリッジ整流器１１１に供給される外部電源電力の電流値を検出する電流検出部１２１と、電圧値を検出する電圧検出部１２２と、ソフトスタート傾き指示部１２３と、を備え、ソフトスタート傾き指示部１２３が温度検出部３３ｄからの温度検出値だけでなく、これらの電流値と電圧値に基づいて、傾き指示信号をＰＷＭコントローラ１１３に出力してもよい。
【００７１】
この場合、電流検出部（入力電流検出手段）１２１は、主電源スイッチ５１を介してブリッジ整流器１１１に供給される外部電源電力の電流値を検出して、検出した外部電流値をソフトスタート傾き指示部１２３に出力し、電圧検出部（入力電圧検出手段）１２２は、主電源スイッチ５１を介してブリッジ整流器１１１に供給される外部電源電力の電圧値を検出して、検出した外部電圧値をソフトスタート傾き指示部１２３に出力する。
【００７２】
そして、ソフトスタート傾き指示部１２３は、上記同様に、ＦＢ信号と温度検出部３３ｄの検出する温度検出値に基づいてソフトスタート傾きを決定して傾き指示信号をＰＷＭコントローラ１１３に出力するが、この傾きの決定に際して、電流検出部１２１からの外部電源電力の電流値及び電圧検出部１２２からの外部電源電力の電圧値に基づいてソフトスタート傾きを調整して、調整ソフトスタート傾きを決定し、決定した調整ソフトスタート傾きに対応する傾き指示信号をＰＷＭコントローラ１１３に出力する。
【００７３】
すなわち、ＤＣ定着ヒータ３３ｄに流れる突入電流の電流値は、ＤＣ定着ヒータ３３ｃ、すなわち、定着ローラ３３ａの温度以外に、外部電源電力６０の電流値や電圧値によっても変化する。
【００７４】
そこで、この外部電源電力６０の電流値と電圧値を検出して、ソフトスタート傾きを調整して、ＤＣ定着ヒータ３３ｃに流れる突入電流レベルを、図３に示した突入電流スレッシュ未満であって、かつ、可能な限り突入スレッシュに近い電流値まで、供給電流をより一層正確に増加させる。
【００７５】
なお、上記説明の画像形成装置１は、外部電源電力６０の電流値と電圧値の双方を検出してソフトスタート傾きを調整しているが、外部電源電力６０の電流値と電圧値のいずれか一方を検出して、ソフトスタート傾きを調整してもよい。
【００７６】
また、上記第１実施例及び第２実施例においては、電源部５が、ＡＣの外部電源電力６０に接続されるＡＣ電源部であるとして説明したが、ＤＣの外部電源電力に接続されるＤＣ給電部であってもよい。このＤＣ給電部は、太陽電池や燃料電池等の蓄電器からのＤＣ電力を外部電力として用いるもので、ＤＣ電源部を用いた場合、電源部５、２００は、定電圧電源７０及び定着ヒータ電源制御部５３、１１０、１２０のブリッジ整流器７１、１１１を取り除いて、ＤＣ／ＤＣコンバータを代わりに配置することで、対応することができる。
【００７７】
このように、本実施例の画像形成装置１は、定着電源制御部１００が、取り込む外部電源電力６０の入力電流値を検出する電流検出部（入力電流検出手段）１２１を備え、ソフトスタート傾き指示部（電力量傾斜角度調整手段）１２３が、外部電源電力６０の前記入力電流値に基づいてソフトスタート傾きを調整している。
【００７８】
したがって、外部電源電力６０が変動してその電流値が変動しても、その電流値に応じてソフトスタート傾きを調整することができ、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力６０の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内でより一層適切に短縮させることができる。
【００７９】
さらに、本実施例の画像形成装置１は、その定着電源制御部１００が、取り込む外部電源電力６０の入力電圧値を検出する電圧検出部（入力電圧検出手段）１２２を備え、ソフトスタート傾き指示部１２３が、該外部電源電力６０の入力電圧値に基づいてソフトスタート傾きを調整している。
【００８０】
したがって、外部電源電力６０が変動してその電圧値が変動しても、その電圧値に応じてソフトスタート傾きを調整することができ、定着ローラ３３ａを加熱するＤＣ定着ヒータ３３ｃへの供給電力を徐々に増加させるソフトスタートの所要時間を外部電源電力６０の電力変動量が所定の電力量変動許容範囲となる範囲内でより一層適切に短縮させることができる。
【実施例３】
【００８１】
図７は、本発明の本発明の定着電源制御装置、画像形成装置、定着電源制御方法及び定着電源制御プログラムの第３実施例を示す図であり、図７は、本発明の定着電源制御装置、画像形成装置、定着電源制御方法及び定着電源制御プログラムの第３実施例を適用した画像形成装置１の電源部５の概略構成図である。
【００８２】
なお、本実施例は、上記第１実施例の画像形成装置１と同様の画像形成装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、第１実施例と同様の構成部分には、同一の符号を付して説明するとともに、図示しない部分についても、必要に応じて、第１実施例で用いた符号を用いて説明する。
【００８３】
図７において、画像形成装置１は、第１実施例と同様の構成であり、電源部５は、第１実施例と同様の定電圧電源部７０を備えた主電源部５２を備えているとともに、定着電源制御部２００等を備えている。
【００８４】
定着電源制御部２００は、定着ヒータ電源制御部２１０と入出力制御部５４等を備えている。
【００８５】
定着ヒータ電源制御部２１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２２０を備えており、ブリッジ整流器１１１、スイッチング回路１１２、ＰＷＭコントローラ１１３、整流平滑回路１１４を備えているとともに、電流検出部２１１、電圧検出部２１２及び切り替え器２１３等を備えている。
【００８６】
定着ヒータ電源制御部２１０は、そのブリッジ整流器１１１に主電源スイッチ５１を介して約ＡＣ１００Ｖの外部電源電力６０が供給され、ブリッジ整流器１１１は、ＡＣをＤＣに変換してスイッチング回路１１２に出力する。
【００８７】
スイッチング回路１１２は、ＰＷＭコントローラ１１３からのスイッチング信号に基づいてスイッチング動作を行なって、該スイッチング信号のスイッチングデューティ値に応じた電圧値のＤＣ電源電力を整流平滑回路１１４に出力し、整流平滑回路１１４は、スイッチング回路１１２で電圧調整されたＤＣ電源電力を平滑化して、電流検出部２１１を介して、ＤＣ定着ヒータ３３ｃに供給する。
【００８８】
上記ブリッジ整流器１１１、スイッチング回路１１２、ＰＷＭコントローラ１１３及び整流平滑回路１１４は、全体として、交流／直流変換部（交流／直流変換手段）２２０として機能している。
【００８９】
ＤＣ定着ヒータ３３ｃは、第１実施例と同様に、整流平滑回路１１４からＤＣ電源電力が供給されることで発熱して定着ローラ３３ａを加熱し、この定着ローラ３３ａの温度を温度検出部３３ｄが検出して、検出温度を入出力制御部５４に出力するとともに、切り替え器２１３に出力する。
【００９０】
電流検出部（直流電流検出手段）２１１は、整流平滑回路１１４からＤＣ定着ヒータ３３ｃに供給される直流供給電力の電流値を検出し、検出電流値を切り替え器２１３に出力する。
【００９１】
電圧検出部（直流電圧検出手段）２１２は、電流検出部２１１とＤＣ定着ヒータ３３ｃとの間の電圧値、すなわち、ＤＣ定着ヒータ３３ｃに供給される直流供給電力の電圧値を検出し、検出電圧値を切り替え器２１３に出力する。
【００９２】
切り替え器（電流／電圧制御切り替え手段）２１３には、上記電流検出部２１１からの検出電流値と電圧検出部２１２からの検出電圧値が入力されるとともに、温度検出部３３ｄから温度検出値が入力される。
【００９３】
切り替え器２１３は、温度検出部３３ｄからの温度検出値が、予め設定されている所定の制御切り替え温度未満であると、電流検出部２１１からの検出電流値を、ＦＢ信号として、ＰＷＭコントローラ１１３に出力し、温度検出値が、該制御切り替え温度以上になると、電圧検出部２１２からの検出電圧値を、ＦＢ信号として、ＰＷＭコントローラ１１３に出力する。
【００９４】
ＰＷＭコントローラ１１３は、ＦＢ信号として、切り替え器２１３から検出電流値が入力されているときには、スイッチング回路１１２に出力するスイッチング信号を制御して、定電流制御を行ない、切り替え器２１３から検出電圧値が入力されているときには、スイッチング回路１１２に出力するスイッチング信号を制御して、定電圧制御を行う。
【００９５】
したがって、電流値制限を最大限に使用した制御を行うことができ、定着ローラ３３ａの種々の温度状態からの立ち上げにおいて、最適なソフトスタート傾きで供給電力を制御することができる。その結果、定着ローラ３３ａの種々の温度状態からの立ち上げ時間をより一層短縮することができる。
【００９６】
なお、本実施例の場合、定着ヒータ電源制御部２１０は、定電流制御時においては、ＤＣ定着ヒータ３３ｃの定格電流以上を供給電流とした場合、ＤＣ定着ヒータ３３ｃの定格電圧以上の供給電圧が出力されるおそれがあるため、ＰＷＭコントローラ１１３のＰＷＭデューティーに制限を与えた構成として、異常出力を防止して、安全性を向上させるようにしてもよい。
【００９７】
このように、本実施例の画像形成装置１は、発熱手段が、直流電力で発熱するＤＣ定着ヒータ（直流発熱手段）３３ｃであり、定着ヒータ電源制御部１０が、ＡＣ（交流）の外部電源電力６０を直流電力に変換してＤＣ定着ヒータ３３ｃへ供給する交流／直流変換部（交流／直流変換手段）２２０と、交流／直流変換部２２０の変換した直流電力の直流電流値を検出する電流検出部（直流電流検出手段）２１１と、交流／直流変換部２２０の変換した直流電力の直流電圧値を検出する電圧検出部（直流電圧検出手段）２１２と、電流検出部２１１の検出する直流電流値に基づいてＤＣ定着ヒータ３３ｃへ供給する直流電力の電流値を制御する定電流制御（電流制御）と、電圧検出部２１２の検出する直流電圧値に基づいてＤＣ定着ヒータ３３ｃへ供給する該直流電力の電圧値を制御する定電圧制御（電圧制御）とを、温度検出部３３ｄの検出する定着ローラ３３ａの温度に基づいて、切り替えて処理する切り替え器（電流／電圧制御切り替え手段）２１３と、を備えている。
【００９８】
したがって、電流値制限を最大限に使用した制御を行うことができ、定着ローラ３３ａの種々の温度状態からの立ち上げにおいて、最適なソフトスタート傾きで供給電力を制御することができる。その結果、定着ローラ３３ａの種々の温度状態からの立ち上げ時間をより一層短縮することができる。
【００９９】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１００】
１  画像形成装置
２  給紙ユニット
３  プリンタユニット
４  制御部  ５  電源部
２１、２２  給紙トレイ
２３  搬送部
２４  レジストローラ
３１  レーザ露光部
３２  画像形成部
３２ａ  第１転写ベルト
３２ｂｃ、３２ｂｍ、３２ｂｙ、３２ｂｋ  作像ユニット
３２ｃ、３２ｄ  支持ローラ
３２ｅ  テンションローラ
３３  定着部
３３ａ  定着ローラ
３３ｂ  加圧ローラ
３３ｃ  ＤＣ定着ヒータ
３３ｄ  温度検出部
３４  収納部
３５  排紙トレイ
３６  ２次転写部
３６ａ  第２転写ベルト
５１  主電源スイッチ
５２  主電源部
５３  定着ヒータ電源制御部
５４  入出力制御部
５５  ５Ｖ系負荷
５６  ２４Ｖ系負荷
６０  外部電源電力
７０  定電圧電源部
７１  ブリッジ整流器
７２ａ  絶縁型スイッチング回路
７３ａ  整流平滑回路
７４ａ  絶縁型誤差増幅器
７５ａ  ＰＷＭコントローラ
７２ｂ  絶縁型スイッチング回路
７３ｂ  整流平滑回路
７４ｂ  絶縁型誤差増幅器
７５ｂ  ＰＷＭコントローラ
８０  定着電源制御部
１００  定着電源制御部
１１０  定着ヒータ電源制御部
１１１  ブリッジ整流器
１１２  スイッチング回路
１１３  ＰＷＭコントローラ
１１４  整流平滑回路
１１５  ソフトスタート傾き指示部
１１５ａ  比較器
Ｒ１、Ｒ２  分割抵抗
ＳＷ１  スイッチ
１１５ａ  ＣＲ回路
１１６  フィードバック線
Ｃ１  コンデンサ
Ｒ３、Ｒ４  抵抗
１２０  定着ヒータ電源制御部
１２１  電流検出部
１２２  電圧検出部
１２３  ソフトスタート傾き指示部
２００  定着電源制御部
２１０  定着ヒータ電源制御部
２１１  電流検出部
２１２  電圧検出部
２１３  切り替え器
２２０  交流／直流変換手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０１】
【特許文献１】特開平１１−５２７８３号公報
【図１】
2014077940.tif 000003
【図２】
2014077940.tif 000004
【図３】
2014077940.tif 000005
【図４】
2014077940.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014077940.tif 000008
【図７】
2014077940.tif 000009