JP2018155900A - Image forming apparatus, method for controlling heater, and program - Google Patents
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Abstract
【課題】ゼロクロスタイミングに基づいてヒータの通電タイミングを制御する画像形成装置において、フォトカプラの応答性のばらつきの影響を受け難い技術を提供すること。【解決手段】プリンタの電源部40では、外部交流電源からの電力が入力される第1の入力端子41と整流回路42とを接続する第1のラインL1上に電流センサ55を配置し、定着用ヒータ82の通電時には、電流センサ55から出力される電流値がゼロになる点を検出してゼロクロス点として設定し、また、非通電時には、平滑コンデンサ431への充電電流のピークを検出してゼロクロス点(ゼロクロスタイミング)を設定する。【選択図】図3An image forming apparatus that controls energization timing of a heater based on zero-cross timing is provided with a technique that is not easily affected by variation in responsiveness of a photocoupler. In a printer power supply unit, a current sensor is disposed on a first line connecting a rectifier circuit and a first input terminal to which power from an external AC power source is input, and fixing. When the heater 82 is energized, a point at which the current value output from the current sensor 55 becomes zero is detected and set as a zero-cross point. When the heater 82 is not energized, the peak of the charging current to the smoothing capacitor 431 is detected. Set the zero cross point (zero cross timing). [Selection] Figure 3
Description
本発明は、ヒータを備える画像形成装置、ヒータの制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a heater, a heater control method, and a program.
従来から、電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置では、ヒータと、ヒータによって加熱される加熱ローラと、を有する定着装置を備える構成が知られている。また、トライアック等のスイッチング素子を配置して、加熱ローラの表面温度が所望の温度となるようにヒータへの通電を制御する技術も知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method is known to include a fixing device having a heater and a heating roller heated by the heater. A technique is also known in which a switching element such as a triac is arranged to control energization to the heater so that the surface temperature of the heating roller becomes a desired temperature.
画像形成装置に用いるヒータの通電制御を開示した文献としては、例えば、特許文献1がある。特許文献1では、ブリッジダイオードとフォトカプラとを有するゼロクロス検出回路を備える画像形成装置であって、ゼロクロス検出回路が交流の商用電源の電圧値のゼロクロス時にオンとなるゼロクロス検出信号を出力し、CPUがゼロクロス検出信号を用いてヒータへの通電を制御する構成が開示されている。
As a document disclosing the energization control of the heater used in the image forming apparatus, for example, there is
画像形成装置は、スイッチング素子の切り替え時に生じるノイズや、ヒータへの電力供給の開始時に生じる突入電流を、小さくするため、特許文献1に開示されているように、交流の商用電源の電圧値のゼロクロスタイミングに基づいてヒータの通電タイミングを制御している。そのため、ゼロクロスタイミングを高精度に検知することが望まれる。しかしながら、特許文献1に開示されているようにフォトカプラを用いてゼロクロスタイミングを検知する場合、フォトカプラの応答性のばらつきによって、高精度にゼロクロスタイミングを検出し難い。
In order to reduce the noise generated when switching the switching element and the inrush current generated at the start of power supply to the heater, the image forming apparatus reduces the voltage value of the AC commercial power supply as disclosed in
本発明は、前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、ゼロクロスタイミングに基づいてヒータの通電タイミングを制御する画像形成装置において、フォトカプラの応答性のばらつきの影響を受け難い技術を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. That is, an object of the present invention is to provide a technique that is less susceptible to variations in response of photocouplers in an image forming apparatus that controls the heater energization timing based on the zero cross timing.
上記の問題点を解決するために、本発明の画像形成装置は、次の構成を有している。
外部電源からの交流電流を整流する整流回路と、前記整流回路によって整流された電流を平滑化するコンデンサと、を有するコンバータと、前記外部電源と前記コンバータとを接続する第1ラインと、前記第1ライン上に配置され、前記第1ライン上を流れる電流量に応じた信号を出力する電流センサと、ヒータと、前記第1ライン上の分岐点と前記ヒータとを接続する第2ラインと、前記第2ライン上に配置されるスイッチング素子と、コントローラと、を備え、前記コントローラは、前記電流センサからの信号に基づいて電流量を検出し、検出された前記電流量に基づいて、前記コンデンサの充電に対応する電流量特性を検出し、検出された前記電流量特性に基づいて、ゼロクロスタイミングを検出し、検出された前記ゼロクロスタイミングに基づいて、前記スイッチング素子を制御する、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the image forming apparatus of the present invention has the following configuration.
A converter having a rectifying circuit for rectifying an alternating current from an external power supply; a capacitor for smoothing the current rectified by the rectifying circuit; a first line connecting the external power supply and the converter; A current sensor arranged on one line and outputting a signal corresponding to the amount of current flowing on the first line; a heater; a second line connecting the branch point on the first line and the heater; A switching element disposed on the second line; and a controller, wherein the controller detects a current amount based on a signal from the current sensor, and based on the detected current amount, the capacitor A current amount characteristic corresponding to the charging of the current is detected, a zero cross timing is detected based on the detected current amount characteristic, and the detected zero cross timing is detected. Based on the grayed, controls the switching element, characterized in that.
本明細書に開示される画像形成装置は、外部電源からの交流電流を整流する整流回路と、整流回路によって整流された電流を平滑化するコンデンサと、を有するコンバータと、外部電源とコンバータとを接続する第1ラインと、第1ライン上に配置され、第1ライン上を流れる電流量に応じた信号を出力する電流センサと、ヒータと、第1ライン上の分岐点とヒータとを接続する第2ラインと、第2ライン上に配置されるスイッチング素子と、コントローラと、を備え、コントローラは、電流センサからの信号に基づいて電流量を検出し、検出された電流量に基づいて、コンデンサの充電に対応する電流量特性を検出し、検出された電流量特性に基づいて、ゼロクロスタイミングを検出し、検出されたゼロクロスタイミングに基づいて、スイッチング素子を制御するので、第1ライン上の電流センサによって、少なくとも充電に対応する電流量特性(例えばゼロからの変化やピーク)を検出し、その電流量特性からゼロクロスタイミングを検出できる。 An image forming apparatus disclosed in this specification includes a converter having a rectifier circuit that rectifies an alternating current from an external power supply, a capacitor that smoothes the current rectified by the rectifier circuit, an external power supply, and the converter. A first line to be connected, a current sensor arranged on the first line and outputting a signal corresponding to the amount of current flowing on the first line, a heater, a branch point on the first line, and the heater are connected. A second line; a switching element disposed on the second line; and a controller. The controller detects a current amount based on a signal from the current sensor, and a capacitor based on the detected current amount. The current amount characteristic corresponding to the charging of the current is detected, the zero cross timing is detected based on the detected current amount characteristic, and the switch is detected based on the detected zero cross timing. Since controlling the quenching device, by a current sensor on the first line, detects the current amount characteristics corresponding to at least charge (e.g. changes and peaks from zero), it can detect the zero-cross timing from the current amount characteristics.
上記装置の機能を実現するためのヒータの制御方法、およびプログラムも、新規で有用である。 A heater control method and program for realizing the functions of the apparatus are also novel and useful.
本発明によれば、ゼロクロスタイミングに基づいてヒータの通電タイミングを制御する画像形成装置において、フォトカプラの応答性のばらつきの影響を受け難い技術が実現される。 According to the present invention, in the image forming apparatus that controls the energization timing of the heater based on the zero cross timing, a technique that is hardly affected by the variation in the response of the photocoupler is realized.
(実施形態1)
以下、本発明に係る画像形成装置を具体化した一例としてのプリンタについて、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において図は、適宜簡略化或いは変形誇張されて描画されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも実施例と同一ではない。本実施形態は、カラー画像の形成が可能なレーザプリンタに本発明を適用したものであるが、モノクロ画像の形成が可能なレーザプリンタに本発明を適用しても差し支えないことは、いうまでもない。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a printer as an example embodying an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are drawn with simplified or modified exaggeration as appropriate, and the dimensional ratios, shapes, and the like of the respective parts are not necessarily the same as those in the examples. In the present embodiment, the present invention is applied to a laser printer capable of forming a color image, but it goes without saying that the present invention may be applied to a laser printer capable of forming a monochrome image. Absent.
図1は、実施形態1にかかるプリンタの概略構成を示す断面図である。
図において、プリンタ100は、いわゆるタンデム方式のカラーレーザプリンタである。プリンタ100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の色ごとのプロセス部10Y、10M、10C、10Kを有している。そして、プロセス部10Kは、感光体2と、帯電器3と、現像器4と、を有している。なお、他色のプロセス部10Y、10M、10Cも同様の構成を有している。また、プリンタ100は、感光体2や現像器4などを駆動するためのメインモータを備えている。さらに、プリンタ100は、各色のプロセス部10Y、10M、10C、10Kの上部に、各色に共通の露光器6を有している。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the printer according to the first embodiment.
In the figure, a
露光器6は、ポリゴンミラーを回転駆動するためのポリゴンモータおよびポリゴンモータを制御するためのモータ駆動部などを含んでいる。
The
さらに、プリンタ100は、転写ベルト7と、熱定着器8と、給紙トレイ91と、排紙トレイ92とを有している。さらに、熱定着器8は、上側の加熱ローラ81と、その加熱ローラ81内に配置された定着用ヒータ82と、加熱ローラ81の近くに配置された、例えばサーミスタ素子からなる温度センサ83と、加熱ローラ81の下側に配置された加圧ローラ84と、加熱ローラ81を駆動する駆動モータとを備える。そして加熱ローラ81は、定着用ヒータ82によって所定温度まで加熱され、加熱ローラ81の表面温度は、温度センサ83によって検出される。なお、加熱ローラ81が本発明の回転体の一例であり、また、定着用ヒータ82が本発明のヒータの一例である。
Further, the
次に、プリンタ100の全体の動作について簡単に説明する。
プリンタ100は、例えば、ネットワークを介してパソコン等の上位装置(図示せず)に接続されている。また、プリンタ100は、上位機器からの印字データを受信してそれに基づき画像形成する印刷モード、画像形成をしていない状態においてプリンタ100の状況に応じて適宜設定されるスリープモードおよび待機モードなど複数のモードを有しているが、以下の説明では、印刷モードおよびスリープモードを中心に説明する。また、以下の説明では、印刷モードにおける印刷動作の全体について簡単に説明するが、特に、プロセス部10Kによる画像形成について説明する。
Next, the overall operation of the
The
すなわち、プリンタ100は、印刷モードにおける印刷動作時、感光体2に対し、帯電器3によって帯電した後、露光器6によって露光する。それにより、感光体2の表面に、画像データに基づく静電潜像を形成する。さらに、プリンタ100は、静電潜像を現像器4にて現像することによって、トナー像を形成する。
That is, in the printing operation in the printing mode, the
また、プリンタ100は、給紙トレイ91に収納されているシートを1枚ずつ引き出し、転写ベルト7へ搬送する。転写ベルト7は、感光体2との接触位置の内側に転写ローラ5を備え、シートが感光体2と転写ローラ5との間を通過する際に、感光体2上のトナー像をシートへ転写する。さらに、プリンタ100は、シートが熱定着器8の加熱ローラ81と加圧ローラ84との間を通過する際に、シートに載置されたトナー像を、熱定着器8の加熱ローラ81によって加熱することによりシートに熱定着させる。これによって画像が形成されたシートは、排紙トレイ92に排出される。
Further, the
なお、カラー印刷を実行する場合、プリンタ100は、他色のプロセス部10Y、10M、10Cにてそれぞれの色のトナー像を形成し、順次シートに転写する。これにより、シート上で各色のトナー像を重ね合わせる。そして、重ね合わされたトナー像をシートに定着させることにより、カラー画像が形成される。
When performing color printing, the
図2は、プリンタの電気的構成を示すブロック図であり、続いて、プリンタ100の電気的構成について、図2を参照しながら説明する。
すなわち、プリンタ100は、CPU31と、ROM32と、RAM33と、NVRAM(不揮発性RAM)34とを含むコントローラ30を備えている。また、プリンタ100は、DC24V負荷の一例としてのモータ11と、操作パネル35と、ネットワークインターフェース36と、USBインターフェース37と、熱定着器8とを備え、これらがコントローラ30に電気的に接続されている。なお、モータ11は、感光体2や現像器4などを駆動するためのメインモータであっても良いし、露光器6が備えるポリゴンモータであっても良いし、加熱ローラ81を駆動する駆動モータであっても良く、また、それら複数の組み合わせであっても良い。
FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the printer. Next, the electrical configuration of the
That is, the
さらに、プリンタ100は、コントローラ30に電気的に接続されている電源部40を備え、印刷モード時には、電源部40はコントローラ30と、モータ11と、熱定着器8の定着用ヒータ82とに電力を供給可能なように接続されている。
Further, the
ROM32には、プリンタ100を制御するための各種制御プログラムや各種設定、初期値等が記憶されている。RAM33は、各種制御プログラムが読み出される作業領域として、あるいは、データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。CPU31は、ROM32から読み出した制御プログラムに従って、その処理結果をRAM33またはNVRAM34に記憶させながら、プリンタ100の各構成要素を制御する。なお、RAM33またはNVRAM34が本発明の記憶部の一例である。
The
ネットワークインターフェース36は、ネットワークを介して接続された上位装置と通信を行うためのハードウェアである。USBインターフェース37は、USB規格に基づいて接続された装置と通信を行うためのハードウェアである。操作パネル35は、ユーザに対する報知の表示と、ユーザによる指示入力の受け付けとを担うハードウェアである。
The
図3は、電源部の電気的構成を示す回路図であり、続いて、図3を参照して電源部40の電気的構成について説明する。
図において、電源部40の電源入力部を構成するところの第1の入力端子41には、外部電源411から、例えば交流の100Vの電力が供給される。外部電源411の電圧は、100Vに限定されるものではなく、例えば、200Vであっても良い。なお、外部電源411は、プリンタ100の外部の商用交流電源によって構成される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the power supply unit. Next, the electrical configuration of the
In the figure, an AC power of 100 V, for example, is supplied from an
第1の入力端子41には、第1のラインL1および第2のラインL2を介してノイズフィルタ60の入力端子が接続されている。ノイズフィルタ60は、ノイズフィルタ60より後段からのノイズを除去するものである。
The input terminal of the
ノイズフィルタ60の出力端子には、AC/DCコンバータ43が接続されている。AC/DCコンバータ43は、ノイズフィルタ60の出力端子に接続されたダイオードブリッジから成る整流回路42と、整流回路42の出力端子間に接続され、整流回路42の出力電流を平滑化する平滑コンデンサ431と、整流回路42の出力端子間にスイッチング素子433を介して一次巻線が接続されたトランス432と、整流平滑回路44とから構成されている。
An AC /
したがって、第1の入力端子41から供給され、ノイズフィルタ60の出力端子から出力される交流電力は、整流回路42によって全波整流された後、平滑コンデンサ431によって平滑化される。なお、平滑コンデンサ431が本発明のコンデンサの一例であり、また、AC/DCコンバータ43が本発明のコンバータの一例である。また、平滑コンデンサ431は、並列に接続された複数のコンデンサにより構成されていても差し支えない。
Therefore, AC power supplied from the
トランス432の二次巻線に接続された整流平滑回路44は、整流素子441と平滑コンデンサ442とを備え、トランス432の二次巻線から出力される電力を整流素子441によって整流した後、平滑コンデンサ442によって平滑して出力する。整流平滑回路44から出力される例えば、DC24Vの電力は、第1の出力端子45を介してモータ11に代表されるDC24Vの負荷に電力が供給される。
The rectifying / smoothing
また、第1の出力端子45には、第2の入力端子52を介してDC/DCコンバータ46が接続され、したがって、第1の出力端子45から出力されるDC24Vの電力は、DC/DCコンバータ46に供給される。DC/DCコンバータ46は、24Vの電力を3.3Vに変換するものであり、DC/DCコンバータ46から出力される電力は、コントローラ30などに供給される。
Further, the DC /
整流平滑回路44の出力側と第1の出力端子45との間には、シャントレギュレータ61が接続されている。したがって、整流平滑回路44の出力電圧は、シャントレギュレータ61によって検知および誤差増幅され、フォトカプラ62を介して電源制御IC63にフィードバックされる。
A
電源制御IC63は、AC/DCコンバータ43のスイッチング素子433をスイッチング制御するためのものである。
The power
第1のラインL1上に設けられた第1の分岐点P1には、第3のラインL3の一端側が接続され、さらに、第3のラインL3の他端側は、電磁リレー49を介して定着用ヒータ82の一方の端子に接続されている。なお、電磁リレー49が本発明のリレー部材の一例である。
One end side of the third line L3 is connected to the first branch point P1 provided on the first line L1, and the other end side of the third line L3 is fixed via the
また、第2のラインL2上に設けられた第2の分岐点P2には、第4のラインL4の一端側が接続され、さらに、第4のラインL4の他端側は、例えば、トライアック素子から構成されたスイッチング素子50を介して定着用ヒータ82の他方の端子に接続されている。なお、スイッチング素子50が本発明のスイッチング素子の一例である。
In addition, one end side of the fourth line L4 is connected to the second branch point P2 provided on the second line L2, and the other end side of the fourth line L4 is, for example, from a triac element. It is connected to the other terminal of the fixing
スイッチング素子50は、フォトトライアックカプラ51を介してのコントローラ30からのヒータ制御信号により通電タイミングが制御される。スイッチング素子50は、コントローラ30から継続してオン信号を受ける場合は次に到来するゼロクロスタイミングでも通電状態を継続し、コントローラ30からオン信号が継続して受けない場合は、次に到来する外部電源411から入力される電圧のゼロクロスタイミングで非通電状態となる。なお、外部電源411から入力される電圧のゼロクロスタイミングは、第1の入力端子41から入力される外部電源411の電圧値がゼロボルトを通過するタイミングに相当する。
The energization timing of the switching
なお、本実施形態では、第3のラインL3上に電磁リレー49を、また、第4のラインL4上にスイッチング素子50をそれぞれ配置したが、第3のラインL3もしくは第4のラインL4上に、電磁リレー49とスイッチング素子50とが直列接続された状態で配置されても良い。そして、第1の分岐点P1および第2の分岐点P2が本発明の分岐点の一例であり、また、第3のラインL3および第4のラインL4が本発明の第2ラインの一例である。
In the present embodiment, the
電磁リレー49は、コントローラ30からのリレー制御信号によりその接点が開閉制御される。
The contact of the
すなわち、印刷モード時には、電磁リレー49は、コントローラ30からのリレー制御信号により接点が閉状態(通電状態)に制御され、また、スリープモード時には、接点が開状態(非通電状態)に制御される。また、印刷モード時に、プリンタ100のカバーの開閉を検出するスイッチ(図示せず)を介してカバーの開放が検出された場合には、コントローラ30からのリレー制御信号により通電状態から非通電状態に制御され、装置の安全性が確保される。
That is, in the printing mode, the
フォトトライアックカプラ51は、コントローラ30からのヒータ制御信号に基づいてスイッチング素子50に対して制御信号を出力する。それによって、スイッチング素子50は、コントローラ30から継続してオン信号を受ける場合は次に到来するゼロクロスタイミングでも通電状態を継続し、コントローラ30からオン信号が継続して受けない場合は、次に到来する外部電源411のゼロクロスタイミングで非通電状態となる。
The
したがって、印刷モード時には、第1のラインL1、第1の分岐点P1、第3のラインL3、電磁リレー49、スイッチング素子50、第4のラインL4、第2の分岐点P2および第2のラインL2を介して外部電源411から定着用ヒータ82に電力が供給され、それによって加熱ローラ81が加熱される。また、電磁リレー49またはスイッチング素子50が非通電状態になると、定着用ヒータ82に電力が供給されることはない。
Therefore, in the printing mode, the first line L1, the first branch point P1, the third line L3, the
第1のラインL1上の第1の入力端子41と第1の分岐点P1との間には、例えば、ホール素子を用いたホール式の電流センサ55が配置されており、第1のラインL1上を流れる交流電流の電流値を測定可能である。具体的には、電流センサ55は、外部電源411から供給される電力の交流周期の半分よりも十分に細かく、且つ、一つのコンデンサインプット電流が発生する時間幅よりも十分に細かいサンプリング周期で電流値を測定可能である。また、測定された電流値は、電流センサ信号として第2の出力端子47および第3の入力端子48を介してリアルタイムでコントローラ30に出力される。なお、電流センサ55が本発明の電流センサの一例である。
Between the
電流センサとしては、第1のラインL1上を流れる交流電流の電流値の絶対値を測定することが可能な電流センサ55に替えて、交流電流の、電流値ゼロに対して相対的な相対値である電流量が測定可能な比較型電流センサを用いることも可能であり、電流値や相対的な電流量が本発明の電流量の一例である。また、電流センサ55は、第2のラインL2上の第1の入力端子41と第2の分岐点P2との間に配置しても差し支えない。なお、第1のラインL1および第2のラインL2が本発明の第1ラインの一例である。
As the current sensor, instead of the
図7に、電流センサ55によって測定される電流値の波形を示す。印刷モード時では、コントローラ30などに供給される電力によって平滑コンデンサ431が放電してその端子電圧が低下する。その後、外部電源411から供給される電力の電圧が上昇に伴って整流回路42から出力される電圧が上昇して平滑コンデンサ431の端子電圧を超えると平滑コンデンサ431は急速に充電されることとなる。したがって、電流センサ55によって測定される電流値は、図7の左側に示すように、時間の経過に伴って間隔をおいた急峻なパルス状の値をとりながら変化する。
FIG. 7 shows a waveform of a current value measured by the
なお、ここでの「充電」とは、充電過程および満充電の両方又はいずれかを含み、コンデンサインプットとも言い得る。また、時間の経過に伴った電流値(電流の量)の変化が本発明の電流量特性の一例である。 Here, “charging” includes a charging process and / or full charging, and may also be referred to as capacitor input. Further, a change in current value (amount of current) with the passage of time is an example of a current amount characteristic of the present invention.
また、印刷モード時で定着用ヒータ82に電力が供給されている状態では、平滑コンデンサ431への急速な充電電流に加えて定着用ヒータ82に供給される電力が合成される。
Further, in a state where power is supplied to the fixing
さらに、スリープモード時では、AC/DCコンバータ43から出力された電力は、24V負荷には供給されず、コントローラ30のみに供給され、さらに定着用ヒータ82には電力が供給されないので、この状況では、コントローラ30に電力が供給されることにより、生じるコンデンサインプット電流のみが波形として主に見える。
Further, in the sleep mode, the power output from the AC /
図4は、ヒータ制御に係わる制御手順を示すフローチャートであり、つぎに、図4を参照して制御の手順を説明する。なお、図4に示す制御は、印刷モード期間中に、所定時間間隔をおいてコントローラ30によって実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure related to heater control. Next, the control procedure will be described with reference to FIG. Note that the control shown in FIG. 4 is executed by the
すなわち、まず、コントローラ30は、ステップ1(以下、S1と称する)において、上位機器からの印字データに基づく印刷が継続中か否かを判断し、印刷が継続中でなければ(S1:NO)、本処理は終了する。
That is, first, in step 1 (hereinafter referred to as S1), the
一方、印刷が継続中であれば(S1:YES)、コントローラ30は、S2において、温度センサ83の検出温度値と基準温度値とを比較する。そして、S3において、S2の比較において温度センサ83の検出温度値が基準温度値を上回っておれば、定着用ヒータ82への電力供給が必要ないと判断して(S3:NO)、S1に戻る。
On the other hand, if printing is continuing (S1: YES), the
また、S2の比較において温度センサ83の検出温度値が基準温度値を下回っていれば、コントローラ30は、定着用ヒータ82への電力供給が必要と判断して(S3:YES)、S4に移行する。
If the detected temperature value of the
次に、S4においては、コントローラ30は、後述する図5に示すS17やS22の処理で更新されたゼロクロスタイミングに基づき、スイッチング素子50を通電状態に制御し、それによって、定着用ヒータ82に電力が供給され、その後、S1に戻る。
Next, in S4, the
このように本実施形態では、加熱ローラ81の加熱に際し、リアルタイムで更新される最新のゼロクロスタイミングに基づき、すなわち、高精度なゼロクロスタイミングに基づきスイッチング素子50が通電制御されて定着用ヒータ82に電力が供給される。そのため、スイッチング素子50の通電制御に伴って急激な突入電流やノイズが発生する可能性が低い。なお、S4の処理が本願発明のスイッチング素子制御ステップおよびスイッチング素子制御処理の一例である。
As described above, in the present embodiment, when the heating roller 81 is heated, the switching
図5は、ゼロクロス検出に係わる制御手順を示すフローチャートであり、次に、図5を参照して制御の手順を説明する。なお、図5に示す制御は、プリンタ100の電源投入時や上位機器からの印字データを受信して印刷モードに移行したときに起動され、その後印字モード期間中は、所定時間間隔をおいてコントローラ30によって実行される。
FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure related to zero cross detection. Next, the control procedure will be described with reference to FIG. The control shown in FIG. 5 is activated when the
すなわち、S11において、電源制御IC63によってスイッチング素子433を短時間で繰り返し連続的にオンオフ制御することによってAC/DCコンバータ43が発振するので、それによって、コントローラ30などに電源部40から電力が供給されるようになる(S12)。
That is, in S11, the AC /
次に、S13において、コントローラ30は、電流センサ55の出力値、すなわち、電流値を継続的に取得し、その後、S14において、コントローラ30は、取得した電流値に基づいて平滑コンデンサ431の充電電流値のピーク検出処理およびゼロクロス検出処理、すなわち、図6に示すサブルーチンを実行する。
Next, in S13, the
図6は、ピーク検出処理およびゼロクロス検出処理の制御手順を示すフローチャートであり、次に図6および図8を参照してピーク検出処理およびゼロクロス検出処理の詳細を説明する。
すなわち、S41において、コントローラ30は、電流センサ55の電流値を継続的に取得して取得した電流値に基づいてタイミングX1を検出する。このタイミングX1は、図8に示すように、電流センサ55の電流値が閾値−αを下回るタイミングである。
FIG. 6 is a flowchart showing the control procedure of the peak detection process and the zero-cross detection process. Next, details of the peak detection process and the zero-cross detection process will be described with reference to FIGS.
That is, in S41, the
次に、S42において、コントローラ30は、電流センサ55の電流値を継続的に取得して取得した電流値に基づいてタイミングX2を検出する。このタイミングX2は、図8に示すように、電流センサ55の電流値が閾値−αを超えるタイミングである。
Next, in S42, the
次に、S43において、コントローラ30は、検出したタイミングX1およびタイミングX2に基づいて、図7および図8に示すピークのタイミングP11を算出する。この平滑コンデンサ431への充電電流値のピークのタイミングP11は、下記の式を演算することによって検出することができる。なお、タイミングP11が本発明の第1タイミングの一例である。
P11=X1+(X2−X1)/2
Next, in S43, the
P11 = X1 + (X2-X1) / 2
次に、S44において、コントローラ30は、電流センサ55の電流値を継続的に取得して取得した電流値に基づいてタイミングY1を検出する。このタイミングY1は、図8に示すように、電流センサ55の電流値が閾値αを超えるタイミングである。
Next, in S44, the
次に、S45において、コントローラ30は、電流センサ55の電流値を継続的に取得して取得した電流値に基づいてタイミングY2を検出する。このタイミングY2は、図8に示すように、電流センサ55の電流値が閾値αを下回るタイミングである。なお、閾値αおよび閾値−αが本発明の第1所定量の一例である。
Next, in S45, the
次に、S46において、コントローラ30は、タイミングY1およびタイミングY2に基づいて、図7および図8に示す充電電流値のピークのタイミングP12を算出する。この平滑コンデンサ431への充電電流値のピークのタイミングP12は、下記の式を演算することによって検出することができる。なお、タイミングP12が本発明の第2タイミングの一例である。
P12=Y1+(Y2−Y1)/2
Next, in S46, the
P12 = Y1 + (Y2-Y1) / 2
次に、S47において、コントローラ30は、充電電流値のピークのタイミングP11および充電電流値のピークのタイミングP12に基づいて、図7および図8に示すゼロクロス点Z1を算出する。このゼロクロス点Z1は、下記の式を演算することによって検出することができる。
Z1=P11+(P12−P11)/2
Next, in S47, the
Z1 = P11 + (P12-P11) / 2
このようにして、ゼロクロス点(例えば、図7および図8においてZ1で示す)が、時間の経過に伴って変化する電流センサ55の電流値にもとづいて順次算出によって検出される。ゼロクロス点Z1は、経過時間情報(タイムスタンプ)としてRAM33またはNVRAM34に記憶される。なお、ゼロクロス点Z1は、ゼロクロスタイミングの一例であり、また、ゼロクロスタイミングは、前回検出されたゼロクロスタイミングと次(今回)に検出されるゼロクロスタイミングとの時間差としてRAM33またはNVRAM34に記憶しても良い。
In this way, the zero cross point (for example, indicated by Z1 in FIGS. 7 and 8) is detected by sequential calculation based on the current value of the
なお、S41〜S43およびS44〜S46の処理が本発明の電流量検出ステップ、電流量特性検出ステップ、電流量検出処理および電流量特性検出処理の一例であり、また、S47の処理が本発明のゼロクロスタイミング検出ステップおよびゼロクロスタイミング検出処理の一例である。 The processes of S41 to S43 and S44 to S46 are examples of the current amount detection step, the current amount characteristic detection step, the current amount detection process, and the current amount characteristic detection process of the present invention, and the process of S47 is the present invention. It is an example of a zero cross timing detection step and a zero cross timing detection process.
以上、図6に示すサブルーチンの説明を終了して、次に図5に示すゼロクロス検出に係わる制御の手順の説明に戻る。
すなわち、S15において、コントローラ30は、S14にて設定されたゼロクロス点Z1(ゼロクロスタイミング)に基づいて、電磁リレー49の接点を閉じて通電状態に制御し、次のS16へ移行する。このように本実施形態では、S14にて設定されたゼロクロス点Z1に基づいて電磁リレー49を制御するようにしているので、その際に電磁リレー49やスイッチング素子433においてノイズが発生する可能性が低く、また、電磁リレー49の接点の電気的負担も少なくなり、寿命への影響が低い。
The description of the subroutine shown in FIG. 6 is completed, and the description returns to the description of the control procedure related to zero cross detection shown in FIG.
That is, in S15, the
次に、S16において、コントローラ30は、定着用ヒータ82が通電中か否かを判断する。そして、通電中と判断した場合には(S16:YES)、S17において、コントローラ30は、電流センサ55の電流値を継続的に取得して、取得した電流値の値がゼロになったタイミングに基づいてゼロクロス点を検出した後、RAM33またはNVRAM34に記憶されたゼロクロス点を更新し、S16に戻る。
Next, in S16, the
具体的には、定着用ヒータ82が通電中には、電流センサ55は定着用ヒータ82に供給される交流電流も加算して計測するため、電流センサ55から出力される電流値は、図7の右側に示すように、時間の経過に伴って連続して上下に大きく振れるような値をとって変化する。そのため、コントローラ30は、この電流値がゼロになる点(例えば、図7においてP13で示す)を検出してゼロクロス点(例えば、図7においてZ2で示す)として設定する。このように、定着用ヒータ82が通電中には、S16〜S17が順次実行され、それによって、RAM33またはNVRAM34に記憶されたゼロクロス点Z2が最新のゼロクロス点Z2に順次更新される。
Specifically, while the fixing
この際、電流値がゼロになるタイミングやゼロクロス点Z2は、経過時間情報(タイムスタンプ)としてRAM33またはNVRAM34に記憶される。なお、ゼロクロス点Z2は、ゼロクロスタイミングの一例であり、また、ゼロクロスタイミングは、前回検出されたゼロクロスタイミングと次(今回)に検出されるゼロクロスタイミングとの時間差としてRAM33またはNVRAM34に記憶しても良い。
At this time, the timing when the current value becomes zero and the zero cross point Z2 are stored in the
また、S16において、コントローラ30は、通電中でないと判断した場合(S16:NO)、S18へ移行して、そこで再び定着用ヒータ82が非通電中か否かを判断し、定着用ヒータ82が非通電中と判断された場合には(S18:YES)、S19へ移行して、コントローラ30は、検出された急峻なパルス状の平滑コンデンサ431への充電電流のピークが所定個数Aより多く連続して検出されたか否かを判断する。そして、所定個数A以下の場合には(S19:NO)、次のS20において、コントローラ30は、電流センサ55の出力値、すなわち、電流値を継続的に取得する。
In S16, when the
その後、S21において、コントローラ30は、前述した図6に示すサブルーチンを実行した後、S18に戻る。なお、S19の判断は、RAM33またはNVRAM34に記憶された後述する時間情報の数や、前回検出されたゼロクロスタイミングと次(今回)に検出されるゼロクロスタイミングとの時間差情報の数に基づいて判断される。また、所定個数のAとしては、3〜10の数字が設定される。
Thereafter, in S21, the
一方、所定個数Aより多く連続して検出された場合には(S19:YES)、コントローラ30は、S22へ移行して、S21を実行することにより算出された最新のゼロクロス点(例えば、図7においてZ1で示す)をRAM33またはNVRAM34に記憶されたゼロクロス点に代えて記憶し、最新のゼロクロス点に順次更新する。なお、S21の処理が本発明の電流検出ステップおよびゼロクロス検出ステップの一例である。
このように、定着用ヒータ82が非通電中には、S18〜S22が順次実行され、それによって、RAM33またはNVRAM34に記憶されたゼロクロス点が最新のものに順次更新される。
On the other hand, when more than the predetermined number A is continuously detected (S19: YES), the
As described above, while the fixing
このように本実施形態では、平滑コンデンサ431への充電電流のピークが所定個数A以上検出されている場合にゼロクロス点を設定するようにしているため、精度良くゼロクロス点を設定することができる。また、非通電時には、平滑コンデンサ431への充電電流のピーク(例えば、図7においてP11、P12で示す)を検出してその中間を算出することによってゼロクロス点(例えば、図7においてZ1で示す)を検出しているため、精度良くゼロクロス点を検出することができ、また、順次最新のゼロクロス点に更新される。それによって、適切なタイミングでスイッチング素子50のスイッチングをすることができるので、定着用ヒータ82の通電制御時の突入電流や発生するノイズを低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the zero cross point is set when the predetermined number A or more of the peaks of the charging current to the smoothing
一方、S18において定着用ヒータ82が非通電中でないと判断した場合には(S18:NO)、コントローラ30は、S23へ移行し、印刷終了か否かを判断する。そして、印刷が終了と判断した場合には(S23:YES)、本処理は終了する。一方、印刷が終了でないと判断した場合には(S23:NO)、コントローラ30は、S16に戻り、上述したS16からS23までの処理を繰り返す。これによって、常に最新のゼロクロス点が検出および更新されてRAM33またはNVRAM34に記憶される。
On the other hand, if it is determined in S18 that the fixing
(実施形態2)
図9は、実施形態2にかかる電流センサで測定される電流値の変化とピーク検出およびゼロクロス検出との関係を示す図面であり、以下に図9および図6を参照してその詳細を説明する。なお、その説明中、実施形態1と同じ作用効果を奏するものには同じ符号を付して説明する。
すなわち、実施形態1においては、電流センサで測定される電流値のピーク検出に際して、図6に示すS41、S42、S44およびS45においるタイミングX1、タイミングX2、タイミングY1およびタイミングY2の検出には、電流センサ55によって測定される平滑コンデンサ431への充電電流値と、閾値−αおよび閾値αとの比較において求めたが、本実施形態では、電流センサ55によって測定される平滑コンデンサ431への充電電流値の単位時間当たりの変化量、すなわち、微分値と、閾値Yと閾値−Yとが用いられる。なお、閾値Yおよび閾値−Yが本発明の第2所定量の一例である。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a change in the current value measured by the current sensor according to the second embodiment, peak detection, and zero-cross detection, and details thereof will be described below with reference to FIGS. 9 and 6. . In addition, in the description, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to what has the same effect as
That is, in the first embodiment, when detecting the peak of the current value measured by the current sensor, the detection of the timing X1, the timing X2, the timing Y1, and the timing Y2 in S41, S42, S44, and S45 shown in FIG. In the present embodiment, charging to the smoothing
具体的には、図6に示すピーク検出処理およびゼロクロス検出処理の制御手順において、
すなわち、S41において、コントローラ30は、電流センサ55の電流値を継続的に取得して取得した電流値の単位時間当たりの変化量、つまり電流センサ55の電流値の微分値に基づいてタイミングX1を検出する。このタイミングX1は、図9に示すように、電流センサ55の電流値の微分値が、ゼロから立ち上がって初めて閾値Yに到達するタイミングである。
Specifically, in the control procedure of the peak detection process and the zero cross detection process shown in FIG.
That is, in S41, the
次に、S42において、コントローラ30は、電流センサ55の電流値の微分値を継続的に取得して取得した電流値の単位時間当たりの変化量、つまり電流センサ55の電流値の微分値に基づいてタイミングX2を検出する。このタイミングX2は、図9に示すように、電流センサ55の電流値の微分値が、ゼロから立ち上がって2回目に閾値−Yに到達するタイミングである。つまり、一つの充電波形では、電流値の微分値が閾値Yおよび閾値−Yを通過するタイミングがそれぞれ2回あり、その4回のタイミングのうちX1は最初に閾値を通過するタイミングであり、X2は最後に閾値を通過するタイミングである。
Next, in S42, the
次に、S44において、コントローラ30は、電流センサ55の電流値を継続的に取得して取得した電流値の単位時間当たりの変化量、つまり電流センサ55の電流値の微分値に基づいてタイミングY1を検出する。このタイミングY1は、図9に示すように、電流センサ55の電流値の微分値が、ゼロから立ち上がって初めて閾値Yに到達するタイミングである。
Next, in S44, the
次に、S45において、コントローラ30は、電流センサ55の電流値を継続的に取得して取得した電流値の単位時間当たりの変化量、つまり電流センサ55の電流値の微分値にもとづいてタイミングY2を検出する。このタイミングY2は、図9に示すように、電流センサ55の電流値の微分値が、ゼロから立ち上がって4回目に閾値に到達するタイミングである。
Next, in S45, the
このように本実施形態では、電流センサ55によって測定される平滑コンデンサ431への充電電流値の単位時間当たりの変化量、すなわち、微分値を用いることにより、充電電流の変化をより的確に把握することができ、ゼロクロス点を正確に設定することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, by using the amount of change per unit time of the charging current value to the smoothing
(実施形態3)
図10は、実施形態3にかかる電流センサで測定される電流値の変化とピーク検出およびゼロクロス検出との関係を示す図面であり、また、図11は、ピーク検出処理およびゼロクロス検出処理の制御手順を示すフローチャートであり、以下に図10および図11を参照してその詳細を説明する。なお、その説明中、実施形態1と同じ作用効果を奏するものには同じ符号を付して説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a change in current value measured by the current sensor according to the third embodiment and peak detection and zero-cross detection. FIG. 11 is a control procedure of peak detection processing and zero-cross detection processing. The details will be described below with reference to FIGS. 10 and 11. In addition, in the description, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to what has the same effect as
すなわち、実施形態1においては、電流センサで測定される電流値のピーク検出に際して、図6に示すS41、S42、S44およびS45において図8に示すタイミングX1、タイミングX2、タイミングY1およびタイミングY2を求めた後、S43およびS46において、それらタイミングX1、タイミングX2、タイミングY1およびタイミングY2に基づいて充電電流値のピークのタイミングP11および充電電流値のピークのタイミングP12を求めた。 That is, in the first embodiment, when the peak of the current value measured by the current sensor is detected, the timing X1, the timing X2, the timing Y1, and the timing Y2 shown in FIG. 8 are obtained in S41, S42, S44, and S45 shown in FIG. Thereafter, in S43 and S46, the peak timing P11 of the charging current value and the peak timing P12 of the charging current value were obtained based on these timing X1, timing X2, timing Y1 and timing Y2.
しかし、本実施形態では、実施形態1のように、図6に示すS41、S42、S44およびS45を実行することなく、つまり、図8に示すタイミングX1、タイミングX2、タイミングY1およびタイミングY2を求めることなく、図11に示すS51およびS51において、電流センサ55によって測定される平滑コンデンサ431への充電電流の単位時間当たりの変化量、すなわち、微分値と、所定量(閾値)Yとを用いることによって、充電電流値のピークのタイミングP11および充電電流値のピークのタイミングP12を求めるようにしたものである。
However, in the present embodiment, as in the first embodiment, S41, S42, S44 and S45 shown in FIG. 6 are not executed, that is, the timing X1, the timing X2, the timing Y1 and the timing Y2 shown in FIG. 8 are obtained. Instead, in S51 and S51 shown in FIG. 11, the amount of change per unit time of the charging current to the smoothing
すなわち、本実施形態では、図11に示すS51において、コントローラ30は、電流センサ55によって測定される平滑コンデンサ431への充電電流値の単位時間当たりの変化量、すなわち、微分値の絶対値が、所定量(閾値)Yを越えた後、ゼロになったタイミング、すなわち、充電電流値の微分値の正負が切り替わるタイミングを充電電流値のピークのタイミングP11として検出する。
That is, in this embodiment, in S51 shown in FIG. 11, the
次に、S52において、コントローラ30は、次の充電電流値の単位時間当たりの変化量、すなわち、微分値の絶対値が、所定量(閾値)Yを越えた後、ゼロになったタイミング、すなわち、充電電流値の微分値の正負が切り替わるタイミングを充電電流値のピークのタイミングP12と検出する。
Next, in S52, the
このように本実施形態では、平滑コンデンサ431への充電電流の単位時間当たりの変化量、すなわち、微分値を用い、また、平滑コンデンサ431への充電電流値の微分値の絶対値が、所定量(閾値)Yを越えた後、ゼロになったタイミング、すなわち、充電電流値の微分値の正負が切り替わるタイミングを充電電流値のピークのタイミング(P11、P12)として検出しているため、ゼロクロス点を正確に検出することが可能となる。
Thus, in this embodiment, the amount of change per unit time of the charging current to the smoothing
なお、本実施形態では、所定量(閾値)Yのみを用いたが、所定量(閾値)Yと所定量(閾値)−Yとを用い、電流センサ55の電流値の微分値が、閾値Yに到達(通過)してから2回目の閾値−Yに到達(通過)までの間、または、閾値−Yに到達(通過)してから閾値Yに到達(通過)までの間において、電流センサ55の電流値の微分値がゼロになったタイミング、すなわち、充電電流値の微分値の正負が切り替わるタイミングを充電電流値のピークのタイミング(P11、P12)として検出するようにしても差し支えない。
In the present embodiment, only the predetermined amount (threshold) Y is used. However, using the predetermined amount (threshold) Y and the predetermined amount (threshold) −Y, the differential value of the current value of the
(実施形態4)
図12は、実施形態4にかかるプリンタの電気的構成を示す回路図であり、以下に図12に従ってその詳細を説明する。なお、その説明中、実施形態1と同じ作用効果を奏するものには同じ符号を付して説明する。
(Embodiment 4)
FIG. 12 is a circuit diagram illustrating the electrical configuration of the printer according to the fourth embodiment, and the details thereof will be described below with reference to FIG. In addition, in the description, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to what has the same effect as
すなわち、本実施形態が実施形態1と異なる点は、電流センサ55の配置位置であり、本実施形態では、第1のラインL1上の、第1の分岐点P1と整流回路42との間に配置されている。したがって、電流センサ55は、平滑コンデンサ431への充電電流値のみが測定可能である。なお、電流センサ55は、第2のラインL2上の、第2の分岐点P2と整流回路42との間に配置しても差し支えない。
In other words, the present embodiment is different from the first embodiment in the arrangement position of the
このように本実施例においては、電流センサ55は、平滑コンデンサ431への充電電流を測定するのみであるため、充電電流の大きさに応じた小型の電流センサ55を用いることができ、その場合には検出精度を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
図13は、ゼロクロス検出に係わる制御手順を示すフローチャートであり、次に、図8を参照して制御の手順を説明する。なお、図13に示す制御は、プリンタ100の電源投入時や上位機器からの印字データを受信してスリープモードから印刷モードに移行したときに起動され、その後印字モード期間中は、所定時間間隔をおいてコントローラ30によって実行される。また、その説明中、図13に示すS31〜S35は、実施形態1で説明した図5に示すS11〜S15と同様の処理なので、その説明を省略する。
FIG. 13 is a flowchart showing a control procedure related to zero-cross detection. Next, the control procedure will be described with reference to FIG. The control shown in FIG. 13 is activated when the
すなわち、コントローラ30は、S35を処理後にS36に移行し、S36では、電流センサ55からの出力値、すなわち、電流値を継続的に取得し、S37に移行する。
That is, the
次に、S37において、コントローラ30は、図6に示すサブルーチンを実行してゼロクロス点(例えば、図6においてZ1で示す)算出して、RAM33またはNVRAM34に記憶されたゼロクロス点を更新する(S38)。
Next, in S37, the
その後、S39において、コントローラ30は、印刷終了か否かを判断し、印刷が終了と判断した場合には(S39:YES)、本処理は終了する。一方、印刷が終了でないと判断した場合には(S39:NO)、コントローラ30は、S36に戻り、上述したS36からS39までの処理を繰り返す。これによって、RAM33またはNVRAM34に記憶されたゼロクロス点が順次更新される。
Thereafter, in S39, the
このように、S38においてRAM33またはNVRAM34に更新記憶されたゼロクロス点は、図4に示すS4のヒータの通電制御の際に用いられる。このように本実施形態では、平滑コンデンサ431への充電電流のピーク(例えば、図7においてP12、P11で示す)を検出してゼロクロス点(たとえば、図7においてZ1で示す)を設定しているため、精度良くゼロクロス点を設定することができ、それによって、定着用ヒータ82の通電制御時の突入電流や発生するノイズを低減させることができる。
Thus, the zero cross point updated and stored in the
なお、本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、画像形成装置は、プリンタに限らず、コピー機、FAX装置、複合機等、電子写真方式によって画像を形成する機能を備えるものであれば適用可能である。また、実施の形態のプリンタ100は、カラープリンタであり、4つのプロセス部10K、10C、10M、10Yを有しているが、1つのプロセス部を備えるモノクロプリンタであってもよい。
In addition, this Embodiment is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Therefore, the present invention can be variously improved and modified without departing from the scope of the invention. For example, the image forming apparatus is not limited to a printer, and can be applied as long as it has a function of forming an image by an electrophotographic method, such as a copier, a FAX apparatus, or a multifunction peripheral. The
また、実施形態1においては、定着用ヒータ82が通電中の場合には、S17において、電流センサ55の電流値を継続的に取得して、取得した電流値のゼロに基づいてゼロクロス点を設定するようにしたが、電流センサ55から出力される電流値のピーク値(例えば、図7においてP14、P15で示す)を検出し、その中間点をゼロクロス点(たとえば、図7においてZ3で示す)として設定し、RAM33またはNVRAM34に記憶されたゼロクロス点を更新するようにしても差し支えない。
In the first embodiment, when the fixing
上述の際、ある閾値を設定し、定着用ヒータ82が通電中の場合には、設定した閾値を超えるところの、電流センサ55のから出力される電流値のピーク値を用いてゼロクロス点を推定し、また、定着用ヒータ82が非通電中の場合には、設定した閾値を下回るところの、電流センサ55から出力される平滑コンデンサ431への充電電流のピーク値を用いてゼロクロス点を推定するようにしても差し支えない。このようにすることにより、より精度良くゼロクロス点を推定することができる。
In the above-described case, when a certain threshold value is set and the fixing
また、実施形態1においては、定着用ヒータ82が非通電中の場合には、平滑コンデンサ431への充電電流のピークに基づいてゼロクロス点が設定されるように構成したが、定着用ヒータ82が通電中から非通電中に切替わった初期の状態では、定着用ヒータ82が通電中に検出設定されたゼロクロス点を用いるようにしても良い。ただし、時間が経過すると、商用電力の実際のゼロクロスタイミングと相違することも生ずるので、所定時間経過後に平滑コンデンサ431への充電電流のピークに基づいてゼロクロス点を設定するようにした方が望ましい。
In the first embodiment, when the fixing
また、実施形態1〜実施形態4においては、平滑コンデンサ431への充電電流のピーク(例えば、図7においてP12で示す)が検出され、隣接する充電電流のピーク(たとえば、図7においてP11で示す)との中間点をゼロクロス点(例えば、図6においてZ1で示す)として設定するようにしたが、隣接する充電電流のピーク(例えば、図7においてP11で示す)との中間点ではなく、中間点(ゼロクロス点)から補正値によって補正した点をゼロクロスタイミングとして設定するようにしても差し支えない。 In the first to fourth embodiments, the peak of the charging current to the smoothing capacitor 431 (for example, indicated by P12 in FIG. 7) is detected, and the peak of the adjacent charging current (for example, indicated by P11 in FIG. 7). ) Is set as a zero cross point (for example, indicated by Z1 in FIG. 6), but is not an intermediate point between adjacent charging current peaks (for example, indicated by P11 in FIG. 7). A point corrected by a correction value from a point (zero cross point) may be set as the zero cross timing.
さらに、実施形態1〜実施形態4においては、平滑コンデンサ431への充電電流のピーク(例えば、図7においてP12で示す)が検出され、隣接する充電電流のピーク(たとえば、図7においてP11示す)との中間点をゼロクロス点(例えば、図6においてZ1で示す)として設定するようにしたが、平滑コンデンサ431への充電電流のピーク(例えば、図7においてP12で示す)に補正値CORを加算したタイミングと、隣接する充電電流のピーク(たとえば、図7においてP11示す)に補正値CORを加算したタイミングとの中間点をゼロクロスタイミングとして設定するようにしても差し支えない。 Further, in the first to fourth embodiments, the peak of the charging current to the smoothing capacitor 431 (for example, indicated by P12 in FIG. 7) is detected, and the peak of the adjacent charging current (for example, indicated by P11 in FIG. 7). Is set as a zero cross point (for example, indicated by Z1 in FIG. 6), but the correction value COR is added to the peak of the charging current to the smoothing capacitor 431 (for example, indicated by P12 in FIG. 7). An intermediate point between the timing obtained by adding the correction value COR to the adjacent charging current peak (for example, indicated by P11 in FIG. 7) may be set as the zero cross timing.
100 プリンタ
6 露光器
8 熱定着器
81 加熱ローラ
82 定着用ヒータ
83 温度センサ
30 コントローラ
31 CPU
40 電源部
41 第1の入力端子
42 整流回路
43 AC/DCコンバータ
431 平滑コンデンサ
50 スイッチング素子
55 電流センサ
L1〜L4 第1〜第4のライン
P1〜P2 第1〜第2の分岐点
DESCRIPTION OF
40
Claims (13)
前記外部電源と前記コンバータとを接続する第1ラインと、
前記第1ライン上に配置され、前記第1ライン上を流れる電流量に応じた信号を出力する電流センサと、
ヒータと、
前記第1ライン上の分岐点と前記ヒータとを接続する第2ラインと、
前記第2ライン上に配置されるスイッチング素子と、
コントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記電流センサからの信号に基づいて電流量を検出し、
検出された前記電流量に基づいて、前記コンデンサの充電に対応する電流量特性を検出し、
検出された前記電流量特性に基づいて、ゼロクロスタイミングを検出し、
検出された前記ゼロクロスタイミングに基づいて、前記スイッチング素子を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。 A converter having a rectifier circuit for rectifying an alternating current from an external power source, and a capacitor for smoothing the current rectified by the rectifier circuit;
A first line connecting the external power supply and the converter;
A current sensor disposed on the first line and outputting a signal corresponding to the amount of current flowing on the first line;
A heater,
A second line connecting the branch point on the first line and the heater;
A switching element disposed on the second line;
A controller,
With
The controller is
Detecting the amount of current based on the signal from the current sensor;
Based on the detected current amount, a current amount characteristic corresponding to charging of the capacitor is detected,
Based on the detected current amount characteristic, zero cross timing is detected,
Controlling the switching element based on the detected zero-cross timing;
An image forming apparatus.
前記コントローラは、
前記電流量特性を検出した第1タイミングと、前記第1タイミングよりも後に前記電流量特性を検出した第2タイミングと、の間のタイミングを、前記ゼロクロスタイミングとして検出する、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The controller is
Detecting a timing between a first timing at which the current amount characteristic is detected and a second timing at which the current amount characteristic is detected after the first timing as the zero cross timing;
An image forming apparatus.
前記コントローラは、
前記電流量特性として、検出された前記電流量の大きさが前記コンデンサの充電における電流量のピーク量の大きさより小さな第1所定量を通過するタイミングを検出する、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The controller is
Detecting the timing at which the detected magnitude of the current quantity passes through a first predetermined quantity smaller than the magnitude of the peak quantity of the current quantity in charging the capacitor as the current quantity characteristic;
An image forming apparatus.
前記コントローラは、
前記電流量特性として、検出された前記電流量の変化量の正負が切り替わるタイミングを検出する、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The controller is
As the current amount characteristic, a timing at which the positive / negative of the detected change amount of the current amount is switched is detected.
An image forming apparatus.
前記コントローラは、
前記電流量特性として、検出された前記電流量の変化量の大きさが第2所定量を通過するタイミングを検出する、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The controller is
Detecting the timing at which the magnitude of the detected change amount of the current amount passes the second predetermined amount as the current amount characteristic;
An image forming apparatus.
前記第2ラインを開閉するリレー部材を備え、
前記コントローラは、
検出された前記ゼロクロスタイミングに基づいて、前記リレー部材に対して閉指令を出力するタイミングを決定する、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A relay member for opening and closing the second line;
The controller is
Based on the detected zero cross timing, determine the timing to output a close command to the relay member,
An image forming apparatus.
シートにトナー画像を形成する画像形成部と、
前記ヒータによって加熱され、前記画像形成部によってトナー画像が形成されたシートと接触する回転体と、
前記回転体の温度に応じて異なる信号を出力する温度センサと、
を備え、
前記コントローラは、
前記温度センサからの信号に基づいて、前記スイッチング素子を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
An image forming unit for forming a toner image on a sheet;
A rotating body that is heated by the heater and contacts a sheet on which a toner image is formed by the image forming unit;
A temperature sensor that outputs different signals according to the temperature of the rotating body;
With
The controller is
Controlling the switching element based on a signal from the temperature sensor;
An image forming apparatus.
前記電流センサは、前記第1ライン上であって、前記外部電源と前記分岐点との間に配置される、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The current sensor is disposed on the first line and between the external power source and the branch point.
An image forming apparatus.
前記コントローラは、
前記ヒータが非通電の状態において、検出された前記電流量に基づいて、前記電流量特性を検出する、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8.
The controller is
In the state where the heater is not energized, the current amount characteristic is detected based on the detected current amount.
An image forming apparatus.
記憶部を備え、
前記コントローラは、
前記ヒータに電力が供給されている第1状態中に検出された前記ゼロクロスタイミングを、前記記憶部に記憶させ、
前記第1状態から、前記ヒータに電力が供給されていない第2状態とした場合、
前記第1状態から前記第2状態に変化してから所定回数分の前記ゼロクロスタイミングを、前記記憶部に記憶させた前記ゼロクロスタイミングから特定し、
前記第1状態から前記第2状態に変化してからの前記ゼロクロスタイミングの回数が前記所定回数を超えた後、検出された前記電流量特性に基づいて、前記ゼロクロスタイミングを決定する、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8 or 9, wherein
A storage unit,
The controller is
Storing the zero cross timing detected during the first state in which power is supplied to the heater in the storage unit;
From the first state to the second state in which power is not supplied to the heater,
The zero cross timing for a predetermined number of times after changing from the first state to the second state is specified from the zero cross timing stored in the storage unit,
After the number of times of the zero cross timing after the change from the first state to the second state exceeds the predetermined number of times, the zero cross timing is determined based on the detected current amount characteristics;
An image forming apparatus.
前記電流センサは、前記第1ライン上であって、前記分岐点と前記コンバータとの間に配置される、
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The current sensor is disposed on the first line and between the branch point and the converter.
An image forming apparatus.
前記外部電源と前記コンバータとを接続する第1ラインと、
前記第1ライン上に配置され、前記第1ライン上を流れる電流量に応じた信号を出力する電流センサと、
ヒータと、
前記第1ライン上の分岐点と前記ヒータとを接続する第2ラインと、
前記第2ライン上に配置されるスイッチング素子と、
を備える画像形成装置の、前記ヒータの制御方法であって、
前記電流センサからの信号に基づいて、電流量を検出する電流量検出ステップと、
検出された前記電流量に基づいて、前記コンデンサの充電に対応する電流量特性を検出する電流量特性検出ステップと、
検出された前記電流量特性に基づいて、ゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出ステップと、
検出された前記ゼロクロスタイミングに基づいて、前記スイッチング素子を制御するスイッチング素子制御ステップと、
を含むことを特徴とする前記ヒータの制御方法。 A converter having a rectifier circuit for rectifying an alternating current from an external power source, and a capacitor for smoothing the current rectified by the rectifier circuit;
A first line connecting the external power supply and the converter;
A current sensor disposed on the first line and outputting a signal corresponding to the amount of current flowing on the first line;
A heater,
A second line connecting the branch point on the first line and the heater;
A switching element disposed on the second line;
A method of controlling the heater of an image forming apparatus comprising:
A current amount detection step of detecting a current amount based on a signal from the current sensor;
A current amount characteristic detection step for detecting a current amount characteristic corresponding to charging of the capacitor based on the detected current amount;
A zero-cross timing detection step for detecting zero-cross timing based on the detected current amount characteristic;
A switching element control step for controlling the switching element based on the detected zero-cross timing;
A method for controlling the heater, comprising:
前記外部電源と前記コンバータとを接続する第1ラインと、
前記第1ライン上に配置され、前記第1ライン上を流れる電流量に応じた信号を出力する電流センサと、
ヒータと、
前記第1ライン上の分岐点と前記ヒータとを接続する第2ラインと、
前記第2ライン上に配置されるスイッチング素子と、
を備える画像形成装置に、
前記電流センサからの信号に基づいて、電流量を検出する電流量検出処理と、
検出された前記電流量に基づいて、前記コンデンサの充電に対応する電流量特性を検出する電流量特性検出処理と、
検出された前記電流量特性に基づいて、ゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出処理と、
検出された前記ゼロクロスタイミングに基づいて、前記スイッチング素子を制御するスイッチング素子制御処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。 A converter having a rectifier circuit for rectifying an alternating current from an external power source, and a capacitor for smoothing the current rectified by the rectifier circuit;
A first line connecting the external power supply and the converter;
A current sensor disposed on the first line and outputting a signal corresponding to the amount of current flowing on the first line;
A heater,
A second line connecting the branch point on the first line and the heater;
A switching element disposed on the second line;
An image forming apparatus comprising:
A current amount detection process for detecting a current amount based on a signal from the current sensor;
A current amount characteristic detection process for detecting a current amount characteristic corresponding to charging of the capacitor based on the detected current amount;
Zero-cross timing detection processing for detecting zero-cross timing based on the detected current amount characteristic;
A switching element control process for controlling the switching element based on the detected zero-cross timing;
A program characterized by having executed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017052351A JP2018155900A (en) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Image forming apparatus, method for controlling heater, and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2017052351A JP2018155900A (en) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Image forming apparatus, method for controlling heater, and program |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018155900A true JP2018155900A (en) | 2018-10-04 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017052351A Pending JP2018155900A (en) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Image forming apparatus, method for controlling heater, and program |
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