(57)【要約】【課題】ＡＣラインの同種リレーを同時にオン／オフさせる制御をに行う場合でも、バネ圧や接点距離の公差等により、接点が閉じるタイミングが一方に偏ってしまい、一方だけが極端に早く部品寿命へ到達してしまうという問題がある。【解決手段】２つのリレーのオンするタイミングを交互にする制御を行うことにより、いずれかのリレーが偏って劣化することを防止する。これによりリレーの動作可能寿命を延ばすことが可能になる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成手段によって記録媒体に形成された画像を熱定着する定着手段と、
前記定着手段に備えられたヒータにＡＣ電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段から前記ヒータへの２つの電源ラインにそれぞれ設けられた２つのリレーと、
前記ＡＣ電力を供給して前記ヒータをオンする度毎に、前記２つのリレーをオンする順序を逆転させるよう制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記２つのリレーの内、一方のリレーをオンした後、予め定められた時間経過後に、他方のリレーをオンするよう制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前回ヒータをオンした際の、２つのリレーのオン順序を示す情報を格納する格納手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ヒータをオンする前に、前記格納手段に格納された情報を読み出して、前記前回ヒータをオンした際の２つのリレーのオン順序を調べ、前記情報に基づいて、前記２つのリレーをオンする順序を逆転させるよう制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記格納手段は不揮発性メモリであることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記２つのリレーは同種のリレーであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記２つのリレーをオンした後に、前記ヒータに通電するよう制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成手段は、電子写真方式に従ってトナー像を前記記録媒体に形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成手段によって記録媒体に形成された画像を熱定着するために用いるヒータにＡＣ電力を供給する電力供給手段を備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記ＡＣ電力を供給して前記ヒータをオンする度毎に、前記電力供給手段から前記ヒータへＡＣ電力を供給する２つの電源ラインにそれぞれ設けられた２つのリレーをオンする順序を逆転させるよう制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置及びその制御方法に関し、特に、例えば、電子写真方式に従ってトナー像を形成する画像形成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等、電子写真方式を採用した画像形成装置を用いた装置は、加熱ローラとこれに圧接する加圧ローラとの間にトナー像を転写した転写材を通過させて熱定着する定着器を備えている。この定着器は、定着ヒータを内蔵し、加熱ローラ上に設けたサーミスタでローラ表面温度を検知しながら、目標温度になるようにヒータを点灯制御している。
【０００３】
定着ヒータには大別してハロゲンヒータとセラミックヒータの２種類がある。ハロゲンヒータは、加熱ローラの回転軸の近傍に配置され、加熱ローラを間接的に暖めている。その結果、ハロゲンヒータを用いたものは熱容量が大きく、温度の立ち上がりが遅いという特徴がある。このためハロゲンヒータを用いた定着器では、複写（または記録）動作中だけでなくスタンバイ時（待機時）にも一定の温度に温度調整するために間欠的に点灯を行っている。
【０００４】
一方、セラミックヒータを用いたサーフ方式の定着器は、熱容量が小さいため温度の立ち上がりが速いという特徴がある。このため、装置の待機時にも特にヒータを点灯する必要はなく、複写（または記録）動作中のみ点灯して温度調整を行っている。
【０００５】
いずれの方式においても、定着ヒータに対して電力を供給するために、交流（ＡＣ）電源の入力部にリレーを設け、このリレーによりヒータにＡＣ入力電圧の供給／開放を行っている。ヒータ点灯時、まずリレーをオンした後、ヒータ制御用のソリッドステートリレー（ＳＳＲ）を制御してヒータを点灯させる。一方、ヒータのオフ時、ＳＳＲをオフしてヒータを消灯後に、リレーをオフする制御を行っている。この制御は、ＳＳＲに短絡などの障害が発生してもヒータをオンし続けることがないようにするためである。
【０００６】
このような基本構成を用いつつ、電源入力部の両ラインにリレーを挿入している構成が多くある。これは、ＳＳＲに短絡などの障害を発生した場合でも、リレーの接点間距離を用いて、ユーザが触れる可能性のある箇所からの絶縁距離をより長くし、安全を確保するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２３８９５号公報
【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、上記リレーの接点部はリレーをオンする度にフィルタ回路などのコンデンサへの充電電流が流れるため、リレーにアーク放電が生じリレーの劣化が進むことになる。上記従来例のようなＡＣ両ラインにリレーを挿入した構成では、通常は同時にオン／オフとなるよう制御を行っているが、同種のリレーを使用している場合でもリレー内部のバネ圧や接点公差などにより、オン時に接点が閉じる順番が毎回偏ってしまうことがある。その結果、いずれか一方のリレーだけが極端に早く劣化してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、リレーの長寿命化を図ることが可能な画像形成装置及びその制御方法を提供す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本発明の画像形成装置は次のような構成からなる。
【００１１】
即ち、画像形成手段によって記録媒体に形成された画像を熱定着する定着手段と、前記定着手段に備えられたヒータにＡＣ電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段から前記ヒータへの２つの電源ラインにそれぞれ設けられた２つのリレーと、前記ＡＣ電力を供給して前記ヒータをオンする度毎に、前記２つのリレーをオンする順序を逆転させるよう制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明を別の側面から見れば、画像形成手段によって記録媒体に形成された画像を熱定着するために用いるヒータにＡＣ電力を供給する電力供給手段を備えた画像形成装置の制御方法であって、前記ＡＣ電力を供給して前記ヒータをオンする度毎に、前記電力供給手段から前記ヒータへＡＣ電力を供給する２つの電源ラインにそれぞれ設けられた２つのリレーをオンする順序を逆転させるよう制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法を備える。
【発明の効果】
【００１３】
従って本発明によれば、ＡＣラインそれぞれに設けられたリレーを交互にオン／オフさせるので、リレーの寿命を伸ばすことができるという効果がある。また、リレーの劣化により故障や異常状態を引き起こす頻度を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の代表的な実施例である複写機の構成を示す側断面図である。
【図２】図１に示す複写機の定着部のＡＣ入力ラインのリレー制御回路を示すブロック図である。
【図３】リレー制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。
【００１６】
以下の説明では、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置の一例として複写機について説明する。しかし、定着ヒータおよびこれに対して比較的大きい電流を流すリレーを備えたものであれば、本発明はレーザビームプリンタや複写機にファクシミリ機能を組み込んだ複合機等の他の画像形成装置にも適用可能である。
【００１７】
図１は本発明の代表的な実施例である電子写真方式に従って画像を形成する画像形成装置の１つである複写機の構成を示す側断面図である。
【００１８】
図１に示すように、この複写機は原稿を載置する原稿台２０１、原稿台２０１に載置された原稿を走査する光学ユニット２０２、光学ユニット２０２から光学系を経由して導かれた光により露光される感光体ドラム２０３、用紙を搬送する搬送部２０４を備える。さらに、この複写機は定着部２０５、排紙部２０６、複写用紙格納部（用紙カセット部）２０７、現像器３０４、転写部３０５を備える。
【００１９】
この複写機に、例えば、ユーザによる操作パネル（不図示）から複写要求が入ると、原稿台２０１上に載置された原稿に対して、光学ユニット２０２内に設置されている光源から光を照射しその反射光を反射ミラーによって集光しながら原稿表面が走査される。この走査により画像を読取って得られた画像データに基づいて感光体ドラム２０３の表面が露光される。これにより、感光体ドラム２０３の表面に静電潜像が形成される。
【００２０】
次に、感光体ドラム２０３の静電潜像に対して現像器３０４により感光体表面の電位とは逆極性に帯電したトナーを感光体表面に付着することにより潜像が可視像化される。ついで、感光体ドラム２０３の表面に可視像化されたトナーが転写部３０５によって用紙上に転写され、分離部（不図示）で感光体ドラム２０３から用紙が分離される。この分離された用紙は搬送部２０４によって定着部２０５まで搬送され、定着部２０５で用紙上のトナー像が熱定着される。その後、このようにして画像が形成された用紙が排紙部２０６に排紙される。
【００２１】
なお、画像を形成する記録媒体としては、記録用紙の他に、ＯＨＰや厚紙などを用いることもできる。
【００２２】
さらに、複写機には装置全体を制御する制御部（ＣＮＴＬ）８が備えられている。制御部８はその内部にＣＰＵを備え、装置各部を制御するサブコントローラを制御している。
【００２３】
本発明で着目する定着部２０５のヒータ点灯制御に関しても、１つのサブコントローラであるリレー開閉制御回路によりなされる。
【００２４】
定着部２０５にはＡＣ電源よりＡＣ電力が供給され、定着器内部のヒータが加熱され、定着部２０５により記録用紙に転写されたトナー像を熱定着する。そのため、定着部２０５の内部のヒータをオン／オフ制御する必要があるが、その制御はＡＣ電源ラインそれぞれに設けられた２つのリレーを開閉制御することによりなされる。なお、これら２つのリレーは同種のリレーである。
【００２５】
この処理はＣＰＵを有する制御部８により、電源投入時のヒータオン時、あるいは複写開始前のヒータオン時に実行される。
【００２６】
図２はリレー開閉制御回路の構成を示す回路ブロック図である。
【００２７】
図２に示されているように、このリレー開閉制御回路はＡＣ電源１からの電力供給のためのＡＣラインそれぞれに挿入された２つのリレー、リレーＡ２とリレーＢ３の開閉を制御する。
【００２８】
図３はリレー開閉制御処理を示すフローチャートである。
【００２９】
以下、図２〜図３を参照して、この複写機が実行するリレーを開閉制御について説明する。なお、以下の説明では、
まず、ステップＳ１０では、ヒータオン時に制御部８はメモリ９より前回のリレーオン情報を読み取る。この情報は２つのリレーがオンするとき、リレーＡ→リレーＢの順序であったのか、或いは、リレーＢ→リレーＡの順序であったのかを示す情報である。そして、２つのリレーのオンの順序を調べる。
【００３０】
ここで、前回のリレーオン時の順序がリレーＡ２が先でリレーＢ３が後だった場合（リレーＡ→リレーＢ）、処理はステップＳ２０に進み、その逆となるようにリレーオン制御を行う。即ち、ステップＳ２０において、制御部８はトランジスタ５を駆動させリレーＢ３をオンし、所定の時間経過後に、ステップＳ３０へと進み、制御部８はトランジスタ４を駆動させリレーＡ２をオンさせる。さらに、ステップＳ４０では、その時のリレーオンの順序を示す情報をメモリ９へ保存する。
【００３１】
その後、制御部８はトランジスタ１１を駆動してソリッドステートリレー（ＳＳＲ）１０をオンさせ、ヒータ７に通電する。通電されたヒータ７は発熱し所定の温度に熱されることで、トナー像を定着させることが可能となる。
【００３２】
前述したリレーオン時、リレーＡ２の接点部には接点接触時にフィルタ回路部６への充電電流による放電が発生し、それにより接点部がわずかであるが劣化する。定着動作終了後、ＳＳＲ１０はオフされヒータ７への通電は遮断される。その後、リレーＡ２とリレーＢ３もオフされる。
【００３３】
再度、ジョブが開始された際には、前述したようにステップＳ１０において制御部８が再びメモリ９からリレーオン情報を読み取る。この時、読取られた情報は、リレーのオン順序が前回ヒータをオンした場合とは逆の順序となっていることを示している。従って、前回の処理で前述のようにステップＳ２０→ステップＳ３０を実行したとすれば、今回の処理ではステップＳ２５に進み、２つのリレーのオンを行う。
【００３４】
即ち、ステップＳ２５において、制御部８はトランジスタ４を駆動させリレーＡ２をオンし、所定の時間経過後に、ステップＳ３５へと進み、制御部８はトランジスタ５を駆動させリレーＢ３をオンさせる。さらに、ステップＳ４０では、その時のリレーオンの順序を示す情報をメモリ９へ保存する。つまり、今回はリレーＡ２がオンされた後にリレーＢ３がオンされる制御を行う。この時、リレーＢ３の接点部には接点接触時にフィルタ回路部６への充電電流による放電が発生し、それにより接点部がわずかであるが劣化する。
【００３５】
従って以上説明したように実施例によれば、電源投入時や複写開始前のヒータオンの動作が発生する度毎に、２つのリレーのオン順序を逆転するよう制御するので、リレーオン時に発生する接点部への充電電流による放電の偏りを減少させることができる。つまり、あるタイミングで一方のリレーをオンし、その後、他方のリレーをオンしたとすれば、その順序を逆にするのである。これにより、２つのリレーの劣化の程度は同程度となり、劣化の度合いがいずれかに偏ることがなくなる。結果として、リレーの動作寿命を延ばすことができる。
【００３６】
なお、上記実施例ではメモリ９の種類について特に言及しなかったが、メモリ９をＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）とすることで、複写機が電源をオフした場合にも、リレーのオン順序を示す情報を記憶させておくことが望ましい。これによって、次に、電源オンした際に、電源オフ前の動作状況に基づいて制御を行うことが可能になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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