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JP2018155900A - Image forming apparatus, method for controlling heater, and program - Google Patents

Image forming apparatus, method for controlling heater, and program Download PDF

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JP2018155900A
JP2018155900A JP2017052351A JP2017052351A JP2018155900A JP 2018155900 A JP2018155900 A JP 2018155900A JP 2017052351 A JP2017052351 A JP 2017052351A JP 2017052351 A JP2017052351 A JP 2017052351A JP 2018155900 A JP2018155900 A JP 2018155900A
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forming apparatus
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JP2017052351A
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啓輔 眞能
Keisuke Mano
啓輔 眞能
侑弥 原田
Yuya Harada
侑弥 原田
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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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 Patent Document 1. In Patent Document 1, an image forming apparatus including a zero-cross detection circuit having a bridge diode and a photocoupler, the zero-cross detection circuit outputs a zero-cross detection signal that is turned on at the time of zero-cross of the voltage value of an AC commercial power supply, and a CPU Discloses a configuration for controlling energization to the heater using a zero cross detection signal.

特開2004−303469号公報(例えば、図8)Japanese Patent Laying-Open No. 2004-303469 (for example, FIG. 8)

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 Patent Document 1. The energization timing of the heater is controlled based on the zero cross timing. Therefore, it is desired to detect the zero cross timing with high accuracy. However, when the zero cross timing is detected using a photocoupler as disclosed in Patent Document 1, it is difficult to detect the zero cross timing with high accuracy due to variations in the response of the photocoupler.

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にかかるプリンタの概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a printer according to a first embodiment. プリンタの電気的構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a printer. 電源部の電気的構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric constitution of a power supply part. 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る。It is a flowchart which shows the control procedure concerning heater control. 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る。It is a flowchart which shows the control procedure regarding zero cross detection. 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る。It is a flowchart which shows the control procedure of a peak detection process and a zero cross detection process. 商用電源の電圧値の変化と電流センサで測定される電流値の変化との関係を示す図面である。It is drawing which shows the relationship between the change of the voltage value of a commercial power source, and the change of the current value measured with a current sensor. 電流センサで測定される電流値の変化とゼロクロス検出との関係を示す図面である。It is drawing which shows the relationship between the change of the electric current value measured with a current sensor, and zero cross detection. 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ゼロクロス検出との関係を示す図面である。It is drawing which shows the relationship between the change of the electric current value measured with the current sensor concerning Embodiment 2, and zero cross detection. 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ゼロクロス検出との関係を示す図面である。It is drawing which shows the relationship between the change of the electric current value measured with the current sensor concerning Embodiment 3, and zero cross detection. 実施形態3にかかる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る。It is a flowchart which shows the control procedure of the peak detection process concerning Embodiment 3, and a zero cross detection process. 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る。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an electrical configuration of a printer according to a fourth embodiment. 実施形態4にかかる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る。10 is a flowchart illustrating a control procedure related to zero-cross detection according to a fourth embodiment.

(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 printer 100 is a so-called tandem color laser printer. The printer 100 includes process units 10Y, 10M, 10C, and 10K for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). The process unit 10 </ b> K includes a photoreceptor 2, a charger 3, and a developing device 4. The other color process units 10Y, 10M, and 10C have the same configuration. In addition, the printer 100 includes a main motor for driving the photosensitive member 2, the developing device 4, and the like. Further, the printer 100 has an exposure device 6 common to each color above the process units 10Y, 10M, 10C, and 10K for each color.

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 exposure device 6 includes a polygon motor for rotationally driving the polygon mirror, a motor driving unit for controlling the polygon motor, and the like.

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 printer 100 includes a transfer belt 7, a thermal fixing device 8, a paper feed tray 91, and a paper discharge tray 92. Further, the heat fixing device 8 includes an upper heating roller 81, a fixing heater 82 disposed in the heating roller 81, a temperature sensor 83 made of, for example, a thermistor element disposed near the heating roller 81, and A pressure roller 84 disposed below the heating roller 81 and a drive motor for driving the heating roller 81 are provided. The heating roller 81 is heated to a predetermined temperature by the fixing heater 82, and the surface temperature of the heating roller 81 is detected by the temperature sensor 83. The heating roller 81 is an example of the rotating body of the present invention, and the fixing heater 82 is an example of the heater of the present invention.

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 printer 100 will be briefly described.
The printer 100 is connected to a host device (not shown) such as a personal computer via a network, for example. Further, the printer 100 receives a plurality of print data from a host device and forms an image based on the print data, and a plurality of modes such as a sleep mode and a standby mode that are appropriately set according to the status of the printer 100 when no image is formed. In the following description, the print mode and the sleep mode will be mainly described. In the following description, the entire printing operation in the printing mode will be briefly described. In particular, image formation by the process unit 10K will be described.

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 printer 100 charges the photoreceptor 2 with the charger 3 and then exposes it with the exposure device 6. Thereby, an electrostatic latent image based on the image data is formed on the surface of the photoreceptor 2. Further, the printer 100 forms a toner image by developing the electrostatic latent image with the developing device 4.

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 printer 100 pulls out the sheets stored in the paper feed tray 91 one by one and conveys them to the transfer belt 7. The transfer belt 7 includes a transfer roller 5 on the inner side of the contact position with the photosensitive member 2, and transfers the toner image on the photosensitive member 2 to the sheet when the sheet passes between the photosensitive member 2 and the transfer roller 5. To do. Further, the printer 100 heats the toner image placed on the sheet by the heating roller 81 of the heat fixing device 8 when the sheet passes between the heating roller 81 and the pressure roller 84 of the heat fixing device 8. To heat-fix the sheet. Thus, the sheet on which the image is formed is discharged to the paper discharge tray 92.

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 printer 100 forms toner images of the respective colors in the process units 10Y, 10M, and 10C of other colors, and sequentially transfers them to a sheet. Thereby, the toner images of the respective colors are superimposed on the sheet. Then, a color image is formed by fixing the superimposed toner images on the sheet.

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 printer 100 will be described with reference to FIG.
That is, the printer 100 includes a controller 30 including a CPU 31, a ROM 32, a RAM 33, and an NVRAM (nonvolatile RAM) 34. The printer 100 includes a motor 11 as an example of a DC 24V load, an operation panel 35, a network interface 36, a USB interface 37, and a heat fixing device 8, which are electrically connected to the controller 30. Yes. The motor 11 may be a main motor for driving the photosensitive member 2 and the developing unit 4, a polygon motor provided in the exposure unit 6, or a driving motor for driving the heating roller 81. It may be a combination thereof.

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 printer 100 includes a power supply unit 40 that is electrically connected to the controller 30. In the printing mode, the power supply unit 40 supplies power to the controller 30, the motor 11, and the fixing heater 82 of the heat fixing unit 8. Connected so that it can be supplied.

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 ROM 32 stores various control programs for controlling the printer 100, various settings, initial values, and the like. The RAM 33 is used as a work area from which various control programs are read, or as a storage area for temporarily storing data. The CPU 31 controls each component of the printer 100 while storing the processing result in the RAM 33 or the NVRAM 34 according to the control program read from the ROM 32. The RAM 33 or the NVRAM 34 is an example of the storage unit of the present invention.

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 network interface 36 is hardware for communicating with a host device connected via a network. The USB interface 37 is hardware for communicating with a device connected based on the USB standard. The operation panel 35 is hardware that is responsible for displaying a notification to the user and receiving an instruction input by the user.

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 power supply unit 40 will be described with reference to FIG. 3.
In the figure, an AC power of 100 V, for example, is supplied from an external power source 411 to a first input terminal 41 constituting a power input unit of the power supply unit 40. The voltage of the external power supply 411 is not limited to 100V, and may be 200V, for example. Note that the external power source 411 is configured by a commercial AC power source outside the printer 100.

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 noise filter 60 is connected to the first input terminal 41 via the first line L1 and the second line L2. The noise filter 60 removes noise from the subsequent stage of the noise filter 60.

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 / DC converter 43 is connected to the output terminal of the noise filter 60. The AC / DC converter 43 is connected between the rectifier circuit 42 formed of a diode bridge connected to the output terminal of the noise filter 60 and the output terminal of the rectifier circuit 42, and the smoothing capacitor 431 that smoothes the output current of the rectifier circuit 42. And a transformer 432 having a primary winding connected between the output terminals of the rectifier circuit 42 via a switching element 433, and a rectifying / smoothing circuit 44.

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 first input terminal 41 and output from the output terminal of the noise filter 60 is full-wave rectified by the rectifier circuit 42 and then smoothed by the smoothing capacitor 431. The smoothing capacitor 431 is an example of the capacitor of the present invention, and the AC / DC converter 43 is an example of the converter of the present invention. Further, the smoothing capacitor 431 may be composed of a plurality of capacitors connected in parallel.

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 circuit 44 connected to the secondary winding of the transformer 432 includes a rectifying element 441 and a smoothing capacitor 442, and after rectifying the power output from the secondary winding of the transformer 432 by the rectifying element 441, The output is smoothed by the capacitor 442. For example, the DC 24V power output from the rectifying / smoothing circuit 44 is supplied to the DC 24V load represented by the motor 11 via the first output terminal 45.

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 / DC converter 46 is connected to the first output terminal 45 via the second input terminal 52, and therefore, the DC 24V power output from the first output terminal 45 is the DC / DC converter. 46. The DC / DC converter 46 converts 24V power to 3.3V, and the power output from the DC / DC converter 46 is supplied to the controller 30 and the like.

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 shunt regulator 61 is connected between the output side of the rectifying / smoothing circuit 44 and the first output terminal 45. Therefore, the output voltage of the rectifying / smoothing circuit 44 is detected and error amplified by the shunt regulator 61 and fed back to the power supply control IC 63 via the photocoupler 62.

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 supply control IC 63 is for switching control of the switching element 433 of the AC / DC converter 43.

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 electromagnetic relay 49. The heater 82 is connected to one terminal. The electromagnetic relay 49 is an example of the relay member of the present invention.

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 heater 82 through the configured switching element 50. The switching element 50 is an example of the switching element of the present invention.

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 element 50 is controlled by a heater control signal from the controller 30 via the phototriac coupler 51. When the switching element 50 continuously receives an ON signal from the controller 30, the switching element 50 continues to be energized even at the next zero cross timing, and when the ON signal is not continuously received from the controller 30, the next external power supply A non-energized state is established at the zero cross timing of the voltage input from 411. The zero cross timing of the voltage input from the external power supply 411 corresponds to the timing at which the voltage value of the external power supply 411 input from the first input terminal 41 passes zero volts.

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 electromagnetic relay 49 is disposed on the third line L3 and the switching element 50 is disposed on the fourth line L4. However, the electromagnetic relay 49 is disposed on the third line L3 or the fourth line L4. The electromagnetic relay 49 and the switching element 50 may be arranged in series. The first branch point P1 and the second branch point P2 are examples of the branch point of the present invention, and the third line L3 and the fourth line L4 are examples of the second line of the present invention. .

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 electromagnetic relay 49 is controlled by a relay control signal from the controller 30.

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 electromagnetic relay 49 is controlled to be in a closed state (energized state) by a relay control signal from the controller 30, and in the sleep mode, the contact is controlled to be in an open state (non-energized state). . Further, in the printing mode, when opening of the cover is detected via a switch (not shown) for detecting opening / closing of the cover of the printer 100, the energized state is changed to the non-energized state by the relay control signal from the controller 30. It is controlled and the safety of the device is ensured.

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 phototriac coupler 51 outputs a control signal to the switching element 50 based on the heater control signal from the controller 30. As a result, when the switching element 50 continuously receives the ON signal from the controller 30, the switching element 50 continues to be energized at the next zero cross timing, and when the ON signal is not continuously received from the controller 30, the switching element 50 comes next. The external power supply 411 is turned off at the zero cross timing.

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 electromagnetic relay 49, the switching element 50, the fourth line L4, the second branch point P2, and the second line. Electric power is supplied from the external power source 411 to the fixing heater 82 via L2, thereby heating the heating roller 81. Further, when the electromagnetic relay 49 or the switching element 50 is in a non-energized state, power is not supplied to the fixing heater 82.

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 first input terminal 41 and the first branch point P1 on the first line L1, for example, a hall-type current sensor 55 using a Hall element is disposed, and the first line L1 It is possible to measure the current value of the alternating current flowing above. Specifically, the current sensor 55 has a sampling period sufficiently finer than half of the AC period of the power supplied from the external power supply 411 and sufficiently finer than a time width in which one capacitor input current is generated. The value can be measured. The measured current value is output to the controller 30 as a current sensor signal via the second output terminal 47 and the third input terminal 48 in real time. The current sensor 55 is an example of the current sensor of the present invention.

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 current sensor 55 capable of measuring the absolute value of the current value of the alternating current flowing on the first line L1, the relative value of the alternating current relative to the current value of zero is used. It is also possible to use a comparative current sensor capable of measuring the current amount, and the current value and the relative current amount are examples of the current amount of the present invention. Further, the current sensor 55 may be disposed between the first input terminal 41 on the second line L2 and the second branch point P2. The first line L1 and the second line L2 are examples of the first line of the present invention.

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 current sensor 55. In the printing mode, the smoothing capacitor 431 is discharged by the power supplied to the controller 30 or the like, and the terminal voltage is lowered. Thereafter, when the voltage of the power supplied from the external power supply 411 rises, the voltage output from the rectifier circuit 42 rises and exceeds the terminal voltage of the smoothing capacitor 431, so that the smoothing capacitor 431 is rapidly charged. . Therefore, as shown on the left side of FIG. 7, the current value measured by the current sensor 55 changes while taking a steep pulse-like value with an interval as time passes.

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 heater 82 in the printing mode, in addition to the rapid charging current to the smoothing capacitor 431, the power supplied to the fixing heater 82 is combined.

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 / DC converter 43 is not supplied to the 24V load, is supplied only to the controller 30, and further, the power is not supplied to the fixing heater 82. When the power is supplied to the controller 30, only the capacitor input current generated is mainly seen as a waveform.

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 controller 30 at predetermined time intervals during the print mode period.

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 controller 30 determines whether or not printing based on print data from the host device is continuing, and if printing is not continuing (S1: NO). This process ends.

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 controller 30 compares the detected temperature value of the temperature sensor 83 with the reference temperature value in S2. In S3, if the detected temperature value of the temperature sensor 83 exceeds the reference temperature value in the comparison of S2, it is determined that power supply to the fixing heater 82 is not necessary (S3: NO), and the process returns to S1. .

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 temperature sensor 83 is lower than the reference temperature value in the comparison of S2, the controller 30 determines that power supply to the fixing heater 82 is necessary (S3: YES), and proceeds to S4. To do.

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 controller 30 controls the switching element 50 to the energized state based on the zero cross timing updated in the processing of S17 and S22 shown in FIG. Is then fed back to S1.

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 element 50 is energized and controlled based on the latest zero cross timing updated in real time, that is, based on the highly accurate zero cross timing, and the fixing heater 82 is supplied with power. Is supplied. Therefore, there is a low possibility that a sudden inrush current or noise is generated with the energization control of the switching element 50. The process of S4 is an example of the switching element control step and the switching element control process of the present invention.

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 printer 100 is turned on or when print data is received from the host device and the printer 100 is shifted to the print mode. After that, the controller is set at predetermined time intervals during the print mode period. 30.

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 / DC converter 43 oscillates by repeatedly turning the switching element 433 on and off repeatedly in a short time by the power supply control IC 63, whereby power is supplied from the power supply unit 40 to the controller 30 and the like. (S12).

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 controller 30 continuously acquires the output value of the current sensor 55, that is, the current value. After that, in S14, the controller 30 charges the smoothing capacitor 431 based on the acquired current value. The value peak detection process and the zero cross detection process, that is, the subroutine shown in FIG. 6 is executed.

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 controller 30 detects the timing X1 based on the acquired current value by continuously acquiring the current value of the current sensor 55. As shown in FIG. 8, the timing X1 is a timing at which the current value of the current sensor 55 falls below the threshold value −α.

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 controller 30 detects the timing X2 based on the acquired current value by continuously acquiring the current value of the current sensor 55. As shown in FIG. 8, the timing X2 is a timing at which the current value of the current sensor 55 exceeds the threshold value −α.

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 controller 30 calculates the peak timing P11 shown in FIGS. 7 and 8 based on the detected timing X1 and timing X2. The peak timing P11 of the charging current value to the smoothing capacitor 431 can be detected by calculating the following equation. The timing P11 is an example of the first timing of the present invention.
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 controller 30 detects the timing Y1 based on the acquired current value by continuously acquiring the current value of the current sensor 55. This timing Y1 is a timing at which the current value of the current sensor 55 exceeds the threshold value α as shown in FIG.

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 controller 30 detects the timing Y2 based on the acquired current value by continuously acquiring the current value of the current sensor 55. This timing Y2 is a timing when the current value of the current sensor 55 falls below the threshold value α as shown in FIG. Note that the threshold value α and the threshold value −α are examples of the first predetermined amount of the present invention.

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 controller 30 calculates the peak timing P12 of the charging current value shown in FIGS. 7 and 8 based on the timing Y1 and the timing Y2. The peak timing P12 of the charging current value to the smoothing capacitor 431 can be detected by calculating the following equation. Timing P12 is an example of the second timing of the present invention.
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 controller 30 calculates the zero-cross point Z1 shown in FIGS. 7 and 8 based on the charging current value peak timing P11 and the charging current value peak timing P12. This zero cross point Z1 can be detected by calculating the following equation.
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 current sensor 55 that changes with time. The zero cross point Z1 is stored in the RAM 33 or the NVRAM 34 as elapsed time information (time stamp). The zero cross point Z1 is an example of the zero cross timing, and the zero cross timing may be stored in the RAM 33 or the NVRAM 34 as a time difference between the previously detected zero cross timing and the next (current) zero cross timing. .

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 controller 30 controls the energized state by closing the contact of the electromagnetic relay 49 based on the zero cross point Z1 (zero cross timing) set in S14, and proceeds to the next S16. Thus, in this embodiment, since the electromagnetic relay 49 is controlled based on the zero cross point Z1 set in S14, there is a possibility that noise is generated in the electromagnetic relay 49 and the switching element 433 at that time. In addition, the electrical load on the contacts of the electromagnetic relay 49 is reduced, and the influence on the life is low.

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 controller 30 determines whether or not the fixing heater 82 is energized. If it is determined that power is being supplied (S16: YES), in S17, the controller 30 continuously acquires the current value of the current sensor 55, and at the timing when the acquired current value becomes zero. Based on this, the zero cross point is detected, then the zero cross point stored in the RAM 33 or NVRAM 34 is updated, and the process returns to S16.

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 heater 82 is energized, the current sensor 55 also adds and measures the alternating current supplied to the fixing heater 82, so the current value output from the current sensor 55 is as shown in FIG. As shown on the right side, the value changes so as to swing up and down continuously with the passage of time. Therefore, the controller 30 detects a point where the current value becomes zero (for example, indicated by P13 in FIG. 7) and sets it as a zero cross point (for example, indicated by Z2 in FIG. 7). In this manner, while the fixing heater 82 is energized, S16 to S17 are sequentially executed, whereby the zero cross point Z2 stored in the RAM 33 or NVRAM 34 is sequentially updated to the latest zero cross point Z2.

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 RAM 33 or the NVRAM 34 as elapsed time information (time stamp). The zero cross point Z2 is an example of the zero cross timing, and the zero cross timing may be stored in the RAM 33 or the NVRAM 34 as a time difference between the previously detected zero cross timing and the next (current) zero cross timing. .

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 controller 30 determines that the energization is not performed (S16: NO), the process proceeds to S18, where it is determined again whether the fixing heater 82 is not energized. If it is determined that the current is not energized (S18: YES), the process proceeds to S19, and the controller 30 continues the detected peak of the charging current to the steep pulsed smoothing capacitor 431 more than the predetermined number A. It is then determined whether it has been detected. If it is equal to or less than the predetermined number A (S19: NO), in the next S20, the controller 30 continuously acquires the output value of the current sensor 55, that is, the current value.

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 controller 30 executes the subroutine shown in FIG. 6 and then returns to S18. Note that the determination in S19 is made based on the number of later-described time information stored in the RAM 33 or the NVRAM 34, or the number of time difference information between the previously detected zero cross timing and the next (current) zero cross timing. The Further, as the predetermined number A, a number of 3 to 10 is set.

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 controller 30 proceeds to S22 and executes the latest zero cross point (for example, FIG. 7) calculated by executing S21. Is stored in place of the zero cross point stored in the RAM 33 or the NVRAM 34 and sequentially updated to the latest zero cross point. The process of S21 is an example of the current detection step and the zero cross detection step of the present invention.
As described above, while the fixing heater 82 is not energized, S18 to S22 are sequentially executed, whereby the zero-cross points stored in the RAM 33 or the NVRAM 34 are sequentially updated to the latest one.

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 capacitor 431 are detected. Therefore, the zero cross point can be set with high accuracy. Further, when no current is applied, the zero cross point (for example, indicated by Z1 in FIG. 7) is detected by detecting the peak of the charging current to the smoothing capacitor 431 (for example, indicated by P11 and P12 in FIG. 7) and calculating the middle thereof. Therefore, the zero cross point can be detected with high accuracy, and the latest zero cross point is sequentially updated. As a result, the switching element 50 can be switched at an appropriate timing, so that inrush current and noise generated during energization control of the fixing heater 82 can be reduced.

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 heater 82 is not de-energized (S18: NO), the controller 30 proceeds to S23 and determines whether or not printing is finished. If it is determined that printing is complete (S23: YES), this process ends. On the other hand, if it is determined that printing is not finished (S23: NO), the controller 30 returns to S16 and repeats the above-described processing from S16 to S23. As a result, the latest zero cross point is always detected and updated and stored in the RAM 33 or NVRAM 34.

(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 Embodiment 1. FIG.
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 capacitor 431 measured by the current sensor 55 is obtained by comparing the charging current value to the smoothing capacitor 431 measured by the current sensor 55 with the threshold value −α and the threshold value α. A change amount of the current value per unit time, that is, a differential value, a threshold value Y, and a threshold value -Y are used. The threshold value Y and the threshold value -Y are examples of the second predetermined amount of the present invention.

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 controller 30 continuously acquires the current value of the current sensor 55, and changes the timing per unit time of the acquired current value, that is, the timing X1 based on the differential value of the current value of the current sensor 55. To detect. As shown in FIG. 9, the timing X1 is the timing at which the differential value of the current value of the current sensor 55 reaches the threshold Y only after rising from zero.

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 controller 30 continuously acquires the differential value of the current value of the current sensor 55, based on the amount of change per unit time of the acquired current value, that is, based on the differential value of the current value of the current sensor 55. The timing X2 is detected. As shown in FIG. 9, this timing X2 is a timing at which the differential value of the current value of the current sensor 55 rises from zero and reaches the threshold value -Y for the second time. That is, in one charging waveform, there are two timings when the differential value of the current value passes the threshold value Y and the threshold value -Y, and among the four timings, X1 is the timing when the threshold value is first passed, and X2 Is the timing when the threshold value is finally passed.

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 controller 30 continuously obtains the current value of the current sensor 55, based on the amount of change per unit time of the obtained current value, that is, based on the differential value of the current value of the current sensor 55, the timing Y1. Is detected. As shown in FIG. 9, the timing Y1 is the timing at which the differential value of the current value of the current sensor 55 reaches the threshold Y only after rising from zero.

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 controller 30 continuously acquires the current value of the current sensor 55, based on the amount of change per unit time of the acquired current value, that is, based on the differential value of the current value of the current sensor 55, the timing Y2 Is detected. As shown in FIG. 9, this timing Y2 is the timing at which the differential value of the current value of the current sensor 55 rises from zero and reaches the threshold value for the fourth time.

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 capacitor 431 measured by the current sensor 55, that is, the differential value, the change in the charging current can be grasped more accurately. It is possible to set the zero cross point accurately.

(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 Embodiment 1. FIG.

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 capacitor 431 measured by the current sensor 55, that is, the differential value and the predetermined amount (threshold) Y are used. Thus, the charging current value peak timing P11 and the charging current value peak timing P12 are obtained.

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 controller 30 determines that the amount of change per unit time of the charging current value to the smoothing capacitor 431 measured by the current sensor 55, that is, the absolute value of the differential value is After exceeding a predetermined amount (threshold value) Y, the timing when it becomes zero, that is, the timing when the positive / negative of the differential value of the charging current value is switched is detected as the peak timing P11 of the charging current value.

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 controller 30 changes the amount of change of the next charging current value per unit time, that is, the timing when the absolute value of the differential value becomes zero after exceeding the predetermined amount (threshold value) Y, that is, The timing at which the positive / negative of the differential value of the charging current value switches is detected as the peak timing P12 of the charging current value.

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 capacitor 431, that is, the differential value is used, and the absolute value of the differential value of the charging current value to the smoothing capacitor 431 is a predetermined amount. Since the timing when it becomes zero after exceeding (threshold) Y, that is, the timing when the positive / negative of the differential value of the charging current value is switched is detected as the timing (P11, P12) of the charging current value, the zero cross point Can be accurately detected.

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 current sensor 55 is the threshold Y. Current sensor until the second threshold value -Y is reached (passed) or until the threshold value -Y is reached (passed) until the threshold value Y is reached (passed). The timing at which the differential value of the current value 55 becomes zero, that is, the timing at which the positive / negative of the differential value of the charging current value is switched may be detected as the peak timing (P11, P12) of the charging current value.

(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 Embodiment 1. FIG.

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 current sensor 55. In the present embodiment, the first branch point P1 and the rectifier circuit 42 on the first line L1 are arranged. Has been placed. Therefore, the current sensor 55 can measure only the charging current value to the smoothing capacitor 431. The current sensor 55 may be disposed between the second branch point P2 and the rectifier circuit 42 on the second line L2.

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 current sensor 55 only measures the charging current to the smoothing capacitor 431, and thus a small current sensor 55 corresponding to the magnitude of the charging current can be used. The detection accuracy can be improved.

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 printer 100 is turned on or when print data is received from the host device and the print mode is shifted from the sleep mode. After that, during the print mode period, a predetermined time interval is used. And executed by the controller 30. In the description, S31 to S35 shown in FIG. 13 are the same as S11 to S15 shown in FIG.

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 controller 30 proceeds to S36 after processing S35. In S36, the controller 30 continuously acquires the output value from the current sensor 55, that is, the current value, and proceeds to S37.

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 controller 30 executes a subroutine shown in FIG. 6 to calculate a zero cross point (for example, indicated by Z1 in FIG. 6), and updates the zero cross point stored in the RAM 33 or NVRAM 34 (S38). .

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 controller 30 determines whether or not the printing is finished, and when it is judged that the printing is finished (S39: YES), the process is finished. On the other hand, when it is determined that the printing is not finished (S39: NO), the controller 30 returns to S36 and repeats the processes from S36 to S39 described above. As a result, the zero cross points stored in the RAM 33 or the NVRAM 34 are sequentially updated.

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 RAM 33 or the NVRAM 34 in S38 is used in the energization control of the heater in S4 shown in FIG. As described above, in this embodiment, the peak of the charging current to the smoothing capacitor 431 (for example, indicated by P12 and P11 in FIG. 7) is detected and the zero cross point (for example, indicated by Z1 in FIG. 7) is set. Therefore, it is possible to set the zero cross point with high accuracy, and thereby it is possible to reduce inrush current and generated noise during energization control of the fixing heater 82.

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 printer 100 according to the embodiment is a color printer and includes four process units 10K, 10C, 10M, and 10Y. However, the printer 100 may be a monochrome printer including one process unit.

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 heater 82 is energized, in S17, the current value of the current sensor 55 is continuously acquired, and the zero cross point is set based on the acquired current value of zero. However, the peak value of the current value output from the current sensor 55 (for example, indicated by P14 and P15 in FIG. 7) is detected, and the intermediate point thereof is the zero cross point (for example, indicated by Z3 in FIG. 7). And the zero cross point stored in the RAM 33 or the NVRAM 34 may be updated.

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 heater 82 is energized, the zero cross point is estimated using the peak value of the current value output from the current sensor 55 that exceeds the set threshold value. When the fixing heater 82 is not energized, the zero cross point is estimated using the peak value of the charging current to the smoothing capacitor 431 output from the current sensor 55 that is below the set threshold value. You can do that. In this way, the zero cross point can be estimated with higher accuracy.

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 heater 82 is not energized, the zero cross point is set based on the peak of the charging current to the smoothing capacitor 431. In the initial state of switching from energization to non-energization, the zero cross point detected and set during energization of the fixing heater 82 may be used. However, when the time elapses, it may differ from the actual zero cross timing of the commercial power. Therefore, it is desirable to set the zero cross point based on the peak of the charging current to the smoothing capacitor 431 after the predetermined time elapses.

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 SYMBOLS 100 Printer 6 Exposure device 8 Thermal fixing device 81 Heating roller 82 Fixing heater 83 Temperature sensor 30 Controller 31 CPU
40 power supply unit 41 first input terminal 42 rectifier circuit 43 AC / DC converter 431 smoothing capacitor 50 switching element 55 current sensors L1 to L4 first to fourth lines P1 to P2 first to second branch points

Claims (13)

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.
請求項1に記載する画像形成装置において、
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.
請求項1または請求項2に記載する画像形成装置において、
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.
請求項1に記載する画像形成装置において、
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.
請求項1または請求項2に記載する画像形成装置において、
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.
請求項1から請求項3のいずれか1つに記載する画像形成装置において、
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.
請求項1から請求項6のいずれか1つに記載する画像形成装置において、
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.
請求項1から請求項7のいずれか1つに記載される画像形成装置において、
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.
請求項8に記載される画像形成装置において、
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.
請求項8または請求項9に記載される画像形成装置において、
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.
請求項1から請求項7のいずれか1つに記載される画像形成装置において、
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.
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、
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:
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、
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.
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