JP2007090706A

JP2007090706A - インクジェットプリンタのヒータ制御回路およびその制御方法

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Publication number: JP2007090706A
Application number: JP2005284149A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Takakusa; 正高草
Original assignee: Oki Data Infotech Corp
Current assignee: Oki Data Infotech Corp
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2025-09-29
Also published as: JP4794969B2

Abstract

【課題】商用電源の実際の電圧に応じてヒータの発熱量を適切に制御することが可能なインクジェットプリンタのヒータ制御装置およびヒータ制御方法を提供する。
【解決手段】ＣＰＵ１２は、周期カウンタ７にて検出された周期から商用電源の周波数を検出し、その周波数と関連づけられたパルス幅をパルス幅格納部１０ａから選定する。ＣＰＵ１２は、それらのパルス幅の中から、パルス幅カウンタ６にて測定されたパルス幅に近い順に第１パルス幅と第２パルス幅を選定し、検出された周波数および第１パルス幅に関連づけられた電圧と、その周波数および第２パルス幅に関連づけられた電圧とを、パルス幅格納部１０ａから選定する。ＣＰＵ１２は、それらの電圧に基づいて商用電源の電圧を検出する。ＣＰＵ１２は、パラメータ格納部１１ａを参照して、その電圧時に使用されるパラメータを決定し、そのパラメータでヒータ１の発熱量を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタのヒータ制御回路およびその制御方法に関し、特には、商用交流電源を用いてヒータを駆動するインクジェットプリンタのヒータ制御回路およびその制御方法に関する。

インクジェットプリンタでは、インクを記録紙等の記録媒体に定着させるために、ヒータが用いられる。このヒータは商用交流電源（以下「商用電源」と称する。）で駆動する。商用電源には、１００ｖ系と２００ｖ系がある。

従来、１００ｖ系商用電源で使用されるヒータ制御回路と、２００ｖ系商用電源で使用されるヒータ制御回路と、を備えたインクジェットプリンタがある。ユーザは、ヒータの発熱量を一定に保つために、商用電源が１００ｖ系か２００ｖ系かに応じて、使用するヒータ制御回路を切り換えていた。

また、ヒータの制御に関してはこれまで多くの技術が公開されている。

特許文献１（特開２００４−７８１４６号公報）には、ヒータに印加する商用電源の電流波形が、高調波電流を含む波形ではなく、正弦波に近い波形になるように、商用電源の電流波形を制御するヒータ制御方法が記載されている。

このヒータ制御方法では、ヒータに印加される電流を正弦波に近い波形にすることによって、ヒータへ最大限の電力が供給される。

また、特許文献２（特開２００３−２５５７５６号公報）には、ヒータのオンオフにより発生するフリッカを低減する画像形成装置が記載されている。

この画像形成装置は、ゼロクロスポイントからヒータをオンするまでの時間を、商用電源の周波数または電圧に応じて変化させて、安定したフリッカ低減効果を得る。
特開２００４−７８１４６号公報特開２００３−２５５７５６号公報

１００ｖ系商用電源では、電圧は１００ｖ〜１２０ｖ間の値となり、また、２００ｖ系商用電源では、電圧は２００ｖ〜２４０ｖ間の値となる。

従来、１００ｖ系商用電源で使用されるヒータ制御回路は、１００ｖ〜１２０ｖの中央値である１１０ｖに対応して設定されている。

このため、例えば、１００ｖ系商用電源の実際の電圧が１００ｖであると、ヒータは加熱不足気味になり、また、１００ｖ系商用電源の実際の電圧が１２０ｖであると、ヒータは過渡応答気味になる。

また、２００ｖ系商用電源で使用されるヒータ制御回路は、２００ｖ〜２４０ｖの中央値である２２０ｖに対応して設定されている。

このため、例えば、２００ｖ系商用電源の実際の電圧が２００ｖであると、ヒータは加熱不足気味になり、また、２００ｖ系商用電源の実際の電圧が２４０ｖであると、ヒータは過渡応答気味になる。

よって、商用電源の実際の電圧が、予め設定された値と異なる場合、ヒータ制御回路は、ヒータを適正に制御できなかった。

今日までに公開されてきたヒータの制御技術は、ヒータ駆動時に発生する高調波電流対策やフリッカ対策といったノイズ対策が多く、特許文献１および２にも、１００ｖ系または２００ｖ系の商用電源における実際の電圧の違いによるヒータの発熱量の過不足を解消する機能は記載されていない。

本発明の目的は、商用電源の実際の電圧に応じてヒータの発熱量を適切に制御することが可能なインクジェットプリンタのヒータ制御装置およびヒータ制御方法を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のインクジェットプリンタのヒータ制御装置は、インクを記録媒体に定着させるためのヒータと、交流電源を受け付ける受付部と、前記受付部にて受け付けられた交流電源を前記ヒータに供給して該ヒータの発熱量を制御する制御部と、を含むインクジェットプリンタのヒータ制御回路において、前記制御部は、前記交流電源のゼロクロス点を検知して該交流電源に対応するゼロクロス信号を生成する生成部と、前記生成部にて生成されたゼロクロス信号のパルス幅を測定するパルス幅測定部と、前記交流電源の周期を検出する周期検出部と、前記交流電源の電圧を、前記パルス幅測定部にて測定されたパルス幅と前記周期検出部にて検出された周期とに基づいて検出し、その検出された電圧に基づいて前記ヒータの発熱量を制御するヒータ制御部とを含む。

また、本発明のインクジェットプリンタのヒータ制御方法は、インクを記録媒体に定着させるためのヒータに交流電源を供給して該ヒータの発熱量を制御するインクジェットプリンタのヒータ制御方法であって、前記交流電源のゼロクロス点を検知して該交流電源に対応するゼロクロス信号を生成する生成ステップと、前記ゼロクロス信号のパルス幅を測定するパルス幅測定ステップと、前記交流電源の周期を検出する周期検出ステップと、前記交流電源の電圧を、前記測定されたパルス幅と前記検出された周期とに基づいて検出する電圧検出ステップと、前記検出された電圧に基づいて前記ヒータの発熱量を制御するヒータ制御ステップとを含む。

上記の発明によれば、交流電源の実際の電圧が、ゼロクロス信号のパルス幅と交流電源の周期とに基づいて検出され、その検出された電圧に基づいてヒータの発熱量が制御される。

このため、商用電源の実際の電圧に応じてヒータの発熱量を適切に制御することが可能になる。

なお、ゼロクロス信号のパルス幅は、交流電源の電圧および周期（周波数）に応じて変化する。さらに言えば、交流電源の電圧および周波数が決まると、ゼロクロス信号のパルス幅は確定する。

例えば、交流電源の周波数が一定の場合、交流電源の電圧が大きくなるほど、ゼロクロス信号のパルス幅は狭くなる。また、交流電源の電圧が一定の場合、交流電源の周波数が高くなるほど、ゼロクロス信号のパルス幅は狭くなる。

交流電源の周波数は、交流電源の周期から求められる。

このため、交流電源の電圧を、交流電源に対応するゼロクロス信号のパルス幅と交流電源の周期から確定することが可能となる。

この場合、交流電源の電圧を直接計測する必要がなくなる。よって、交流電源として商用電源が使用された場合、１００ｖまたは２００ｖといった大電圧を計測するための特殊な計測器を使用しなくて済む。

なお、前記交流電源の電圧に関連づけて該電圧時に使用される前記ヒータの発熱量を制御するためのパラメータを格納するパラメータ格納部が設けられ、前記パラメータ格納部を参照して、前記検出された電圧時に使用される前記パラメータを決定し、その決定されたパラメータを用いて前記ヒータの発熱量を制御することが望ましい。

上記の発明によれば、パラメータ格納部にて、ヒータの発熱量を制御するためのパラメータを管理することが可能になる。

また、電圧と周波数との組合せが互いに異なる複数種類の交流電源ごとに、該交流電源の電圧および周波数と、該交流電源に対応するゼロクロス信号のパルス幅と、を関連づけて格納するパルス幅格納部が設けられ、前記検出された周期から前記交流電源の周波数を検出し、該周波数と関連づけられたパルス幅の中から、前記測定されたパルス幅に近い順に第１パルス幅および第２パルス幅を選定し、該第１パルス幅に関連づけられた電圧と、該第２パルス幅に関連づけられた電圧と、に基づいて前記交流電源の電圧を検出することが望ましい。

上記の発明によれば、パルス幅格納部を用いて、交流電源の電圧および周波数と、その交流電源に対応するゼロクロス信号のパルス幅との関係を管理することが可能となる。

上記の発明によれば、交流電源の実際の電圧がゼロクロス信号のパルス幅と交流電源の周期とに基づいて検出され、その検出された電圧に基づいてヒータの発熱量が制御される。このため、商用電源の実際の電圧に応じてヒータの発熱量を適切に制御することが可能になる。

以下、本発明の一実施例のインクジェットプリンタのヒータ制御回路（以下「ヒータ制御回路」と称する。）を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施例のヒータ制御回路を示したブロック図である。本ヒータ制御回路は、インクジェットプリンタに搭載される。

図１において、本ヒータ制御回路は、ヒータ１と、ＡＣ電源受付部２と、操作パネル３と、制御部４とを含む。制御部４は、ゼロクロス信号生成部５と、パルス幅カウンタ６と、周期カウンタ７と、ヒータ制御部８とを含む。ヒータ制御部８は、メモリ９と、不揮発性メモリ１０と、プログラムメモリ１１と、ＣＰＵ１２とを含む。不揮発性メモリ１０は、パルス幅格納部１０ａを含む。プログラムメモリ１１は、パラメータ格納部１１ａを含む。

ヒータ１は、発熱してインクを記録紙等の記録媒体（不図示）に定着させる。

ＡＣ電源受付部２は、商用電源を受け付ける。

操作パネル３は、ユーザからの入力を受け付ける。

制御部４は、ＡＣ電源受付部２にて受け付けられた商用電源をヒータ１に供給してヒータ１の発熱量を制御する。

ゼロクロス信号生成部５は、ＡＣ電源受付部２にて受け付けられた商用電源のゼロクロス点を検知して、その商用電源に対応するゼロクロス信号を生成する。

図２は、ゼロクロス信号生成部５の動作を説明するための説明図である。

具体的には、図２（ａ）は、商用電源の電圧２０１と基準電圧Ｖ１との関係を示した波形図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部を拡大した拡大図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）に対応し、ゼロクロス点毎にパルスが発生するゼロクロス信号ＺＣを示した波形図である。

図２（ａ）において、基準電圧Ｖ１（例えば５Ｖ）は、０Ｖ近傍に設定されている。

ゼロクロス信号生成部５は、電圧２０１と基準電圧Ｖ１とを比較し、電圧２０１の絶対値が基準電圧Ｖ１を下回る期間のみ“１”になるゼロクロス信号ＺＣを生成する。

図２（ａ）ないし図２（ｃ）に示したように、商用電源の周波数が一定の場合、商用電源の電圧が大きくなるほど、ゼロクロス信号ＺＣのパルス幅は狭くなる。

図３も、ゼロクロス信号生成部５の動作を説明するための説明図である。

具体的には、図３（ａ）は、商用電源の電圧２０１と基準電圧Ｖ１との関係を示した波形図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応するゼロクロス信号ＺＣを示した波形図である。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示したように、交流電源の電圧が一定の場合、交流電源の周波数が高くなるほど、ゼロクロス信号のパルス幅は狭くなる。

図４は、ゼロクロス信号生成部５の一例を示した回路図である。

図４において、ゼロクロス信号生成部５は、ＡＣＩＮ（ＬＩＶＥ）端子５１と、ＡＣＩＮ（ＮＥＵＴＲＡＬ）端子５２と、抵抗Ｒ１およびＲ２と、ダイオードＤ１およびＤ２と、フォトカプラＱ１と、出力端子Ａとを含む。フォトカプラＱ１は、発光ダイオードＱ１ａと、受光トランジスタＱ１ｂとを含む。

発光ダイオードＱ１ａは、ＡＣＩＮ端子５１と、ＡＣＩＮ端子５２とに接続される。ＡＣＩＮ端子５１と、ＡＣＩＮ端子５２との間に商用電源が印加される。なお、ＡＣＩＮ端子５１に印加される電圧は、図２および図３に示した電圧２０１である。

受光トランジスタＱ１ｂでは、エミッタＥがＧＮＤに接地され、コレクタＣが抵抗Ｒ２の一端および出力端子Ａと接続される。抵抗Ｒ２の他端は、電源ＶＣＣに接続される。なお、出力端子Ａの出力は、図２および図３に示したゼロクロス信号ＺＣとなる。

発光ダイオードＱ１ａにかかる電圧が、受光トランジスタＱ１ｂをオンするだけの光を発生する程度に大きい場合、すなわち、商用電源の電圧の絶対値が基準電圧Ｖ１以上の場合、出力端子Ａから“０”の信号が出力される。

商用電源の電圧が小さくなり、発光ダイオードＱ１ａにかかる電圧が、受光トランジスタＱ１ｂをオンするだけの光を発生しない場合、すなわち、商用電源の電圧の絶対値が基準電圧Ｖ１より小さい場合、コレクタＣはハイインピーダンスとなり、コレクタＣに接続されたプルアップ抵抗Ｒ２によって出力端子Ａから“１”の信号が出力される。この“１”の信号がゼロクロス信号である。

このように、ゼロクロス信号生成部５は、商用電源の電圧の絶対値が受光トランジスタＱ１ｂをオンさせる電圧（基準電圧Ｖ１）以上のとき“０”を出力し、商用電源の電圧の絶対値が受光トランジスタＱ１ｂをオンさせる電圧（基準電圧Ｖ１）未満のとき“１” （ゼロクロス信号）を出力する。

図１に戻って、パルス幅カウンタ６は、ゼロクロス信号生成部５にて生成されたゼロクロス信号のパルス幅を測定する。

周期カウンタ７は、ゼロクロス信号生成部５にて生成されたゼロクロス信号の周期を測定する。なお、ゼロクロス信号の周期は、そのゼロクロス信号に対応する商用電源の周期を示す。よって、周期カウンタ７は、ＡＣ電源受付部２にて受け付けられた商用電源の周期を間接的に検出する。

ヒータ制御部８は、ＡＣ電源受付部２にて受け付けられた商用電源の電圧を、パルス幅カウンタ６にて測定されたパルス幅と、周期カウンタ７にて検出された周期とに基づいて検出し、その検出された電圧に基づいてヒータ１の発熱量を制御する。

メモリ９は、ＣＰＵ１２の作業用メモリである。

不揮発性メモリ１０は、ヒータ１の発熱量を制御するためのパラメータを格納し、また、パルス幅格納部１０ａを含む。

パルス幅格納部１０ａは、電圧と周波数との組合せが互いに異なる複数種類の交流電源ごとに、その交流電源の電圧および周波数と、その交流電源に対応するゼロクロス信号のパルス幅と、を関連づけて格納する。

図５は、パルス幅格納部１０ａの一例を示した説明図である。

図５において、パルス幅格納部１０ａは、交流電源の周波数１０ａ１および電圧１０ａ２と、その交流電源に対応するゼロクロス信号のパルス幅１０ａ３とを関連づけて格納する。

なお、パルス幅１０ａ３は、ＡＣ電源受付部２が、周波数１０ａ１と電圧１０ａ２とで特定される交流電源を受け付けた際に、パルス幅カウンタ６が測定したパルス幅である。

図１に戻って、プログラムメモリ１１は、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体である。プログラムメモリ１１には、ヒータ制御回路の動作を規定するプログラムが記録されている。また、プログラムメモリ１１は、パラメータ格納部１１ａを含む。

パラメータ格納部１１ａは、商用電源の電圧に関連づけて、その電圧時に使用されるヒータ１の発熱量を制御するためのパラメータを格納する。

図６は、パラメータ格納部１１ａの一例を示した説明図である。

図６において、パラメータ格納部１１ａは、商用電源の電圧１１ａ１と、パラメータ（Ｋｒ）１１ａ２とを関連づけて格納する。

図１に戻って、ＣＰＵ１２は、発熱量制御部の一例である。ＣＰＵ１２は、プログラムメモリ１１に記録されているプログラムを読み取り、その読み取られたプログラムを実行することによって、種々の機能を実現する。

例えば、ＣＰＵ１２は、パルス幅カウンタ６にて測定されたパルス幅と、周期カウンタ７にて検出された商用電源の周期とに基づいて、商用電源の電圧を検出する。

具体的には、ＣＰＵ１２は、まず、周期カウンタ７にて検出された周期から商用電源の周波数を検出する。

続いて、ＣＰＵ１２は、その検出された周波数と関連づけられたパルス幅をパルス幅格納部１０ａから選定する。

続いて、ＣＰＵ１２は、その選定されたパルス幅の中から、パルス幅カウンタ６にて測定されたパルス幅に近い順に２つのパルス幅（「第１パルス幅」と「第２パルス幅」）を選定する。

続いて、ＣＰＵ１２は、第１パルス幅に関連づけられた電圧と、第２パルス幅に関連づけられた電圧とを、パルス幅格納部１０ａから選定する。

続いて、ＣＰＵ１２は、それら選定された電圧に基づいて、商用電源の電圧を検出する。

また、ＣＰＵ１２は、パラメータ格納部１１ａを参照して、その検出された電圧時に使用されるパラメータＫｒを決定し、その決定されたパラメータＫｒを用いてヒータ１の発熱量を制御する。

具体的には、まず、ＣＰＵ１２は、パラメータ格納部１１ａを参照して、その検出された電圧時に使用されるパラメータＫｒを決定する。

続いて、ＣＰＵ１２は、その決定されたパラメータＫｒを不揮発性メモリ１０に格納する。

続いて、ＣＰＵ１２は、不揮発性メモリ１０に格納されたパラメータＫｒを使用して、ヒータ１の発熱量を制御する。

図７は、ＣＰＵ１２がパラメータＫｒを使用してヒータ１の発熱量を制御する一例を示したブロック図である。図７では、ＣＰＵ１２は、商用電源をヒータ１に印加する時間を、パラメータＫｒを用いて調整する。

図７において、ＣＰＵ１２は、入力部１２ａと、演算部１２ｂと、演算部１２ｃと、印加時間制御部１２ｄとを含む。

サーミスタ１３は、プラテンまたはペーパガイドに設けられ、ヒータ１の温度を検出する。

入力部１２ａは、ヒータ１の指定温度を示す指令値Ｚを受け付ける。

演算部１２ｂは、入力部１２ａから指令値Ｚを受け付け、また、サーミスタ１３からヒータ１の温度Ｔを受け付け、Ｚ−Ｔを演算し、その演算結果Ｘを出力する。

演算部１２ｃは、演算結果Ｘと、不揮発性メモリ１０に格納されたパラメータＫｒと、を乗算（Ｘ・Ｋｒ）し、その演算結果Ａを出力する。

印加時間制御部１２ｄは、商用電源をヒータ１に印加する時間を、演算結果Ａに応じて調整する。例えば、印加時間制御部１２ｄは、演算結果Ａにて示される時間だけ商用電源をヒータ１に印加する。

次に、動作を説明する。

図８は、キャリブレーション動作を説明するためのフローチャートである。なお、キャリブレーション動作では、パルス幅格納部１０ａにデータが書き込まれる。

以下、図８を参照して、キャリブレーション動作を説明する。

ステップ８０１では、ＡＣ電源受付部２が、１００ｖ／５０Ｈｚの基準交流電源を受け付け、パルス幅カウンタ６が、その基準交流電源に対応するゼロクロス信号のパルス幅を計測する。

具体的には、まず、ユーザが、１００ｖ／５０Ｈｚの基準交流電源をＡＣ電源受付部２に接続する。

続いて、ユーザは、操作パネル３を通じて、１００ｖ／５０Ｈｚの基準交流電源が入力された旨の入力指示をＣＰＵ１２に通知し、さらにキャリブレーションを実施する旨の実施指示をＣＰＵ１２に指示する。

ＡＣ電源受付部２が１００ｖ／５０Ｈｚの基準交流電源を受け付けると、ゼロクロス信号生成部５は、その基準交流電源に対応したゼロクロス信号を生成する。

ゼロクロス信号生成部５がゼロクロス信号を生成すると、パルス幅カウンタ６は、そのゼロクロス信号のパルス幅を計測し、その計測結果をＣＰＵ１２に提供する。

ＣＰＵ１２は、実施指示を受け付けると、入力指示に示された１００ｖ／５０Ｈｚと、パルス幅カウンタ６から提供されたパルス幅と、を関連づけてメモリ９に格納する。

ステップ８０１が終了すると、ステップ８０２が実行される。

ステップ８０２では、基準交流電源が１００ｖ／６０Ｈｚに切り換えられ、ＣＰＵ１２は、１００ｖ／６０Ｈｚの基準交流電源が入力された旨の入力指示と、実施指示を受け付ける。ＣＰＵ１２は、それらの指示に応じて、１００ｖ／６０Ｈｚと、そのときのゼロクロス信号のパルス幅とを関連づけてメモリ９に格納する。

ステップ８０２が終了すると、ステップ８０３が実行される。

ステップ８０３では、基準交流電源が１２０ｖ／５０Ｈｚに切り換えられ、ＣＰＵ１２は、１２０ｖ／５０Ｈｚの基準交流電源が入力された旨の入力指示と、実施指示を受け付ける。ＣＰＵ１２は、それらの指示に応じて、１２０ｖ／５０Ｈｚと、そのときのゼロクロス信号のパルス幅とを関連づけてメモリ９に格納する。

ステップ８０３が終了すると、ステップ８０４が実行される。

ステップ８０４では、基準交流電源が１２０ｖ／６０Ｈｚに切り換えられ、ＣＰＵ１２は、１２０ｖ／６０Ｈｚの基準交流電源が入力された旨の入力指示と、実施指示を受け付ける。ＣＰＵ１２は、それらの指示に応じて、１２０ｖ／６０Ｈｚと、そのときのゼロクロス信号のパルス幅とを関連づけてメモリ９に格納する。

ステップ８０４が終了すると、ステップ８０５が実行される。

ステップ８０５では、基準交流電源が２００ｖ／５０Ｈｚに切り換えられ、ＣＰＵ１２は、２００ｖ／５０Ｈｚの基準交流電源が入力された旨の入力指示と、実施指示を受け付ける。ＣＰＵ１２は、それらの指示に応じて、２００ｖ／５０Ｈｚと、そのときのゼロクロス信号のパルス幅とを関連づけてメモリ９に格納する。

ステップ８０５が終了すると、ステップ８０６が実行される。

ステップ８０６では、基準交流電源が２００ｖ／６０Ｈｚに切り換えられ、ＣＰＵ１２は、２００ｖ／６０Ｈｚの基準交流電源が入力された旨の入力指示と、実施指示を受け付ける。ＣＰＵ１２は、それらの指示に応じて、２００ｖ／６０Ｈｚと、そのときのゼロクロス信号のパルス幅とを関連づけてメモリ９に格納する。

ステップ８０６が終了すると、ステップ８０７が実行される。

ステップ８０７では、基準交流電源が２４０ｖ／５０Ｈｚに切り換えられ、ＣＰＵ１２は、２４０ｖ／５０Ｈｚの基準交流電源が入力された旨の入力指示と、実施指示を受け付ける。ＣＰＵ１２は、それらの指示に応じて、２４０ｖ／５０Ｈｚと、そのときのゼロクロス信号のパルス幅とを関連づけてメモリ９に格納する。

ステップ８０７が終了すると、ステップ８０８が実行される。

ステップ８０８では、基準交流電源が２４０ｖ／６０Ｈｚに切り換えられ、ＣＰＵ１２は、２４０ｖ／６０Ｈｚの基準交流電源が入力された旨の入力指示と、実施指示を受け付ける。ＣＰＵ１２は、それらの指示に応じて、２４０ｖ／６０Ｈｚと、そのときのゼロクロス信号のパルス幅とを関連づけてメモリ９に格納する。

ステップ８０８が終了すると、ステップ８０９が実行される。

ステップ８０９では、ＣＰＵ１２は、ステップ８０１〜８０８でメモリ９に格納したデータをまとめてテーブルを作成する。

ステップ８０９が終了すると、ステップ８１０が実行される。

ステップ８１０では、ＣＰＵ１２は、そのテーブルを、パルス幅格納部１０ａに格納する。

この結果、フォトカプラおよびダイオードなどの素子が特性上バラツキを持っていても、当該フォトカプラやダイオードを基準電圧、基準周波数にて使用した場合の値を採取するので素子自体のバラツキをキャリブレーションできる。

図９は、本ヒータ制御回路を備えたインクジェットプリンタが客先にインストールされるときに行われる初期調整動作を説明するためのフローチャートである。

以下、図９を参照して初期調整動作を説明する。なお、以下の説明では、パルス幅格納部１０ａは、図５に示したデータを格納し、パラメータ格納部１１ａは、図６に示したデータを格納しているとする。

ユーザは、本インクジェットプリンタを客先にインストールする際、客先の商用電源をＡＣ電源受付部２に接続し、さらに、操作パネル３を通じて、パラメータの初期調整を行う旨の初期調整指示をＣＰＵ１２に指示する。

ＡＣ電源受付部２が客先の商用電源を受け付けると、ゼロクロス信号生成部５は、その商用電源に対応するゼロクロス信号を生成する。ゼロクロス信号生成部５がゼロクロス信号を生成すると、周期カウンタ７は、ステップ９０１を実行する。

ステップ９０１では、周期カウンタ７は、ゼロクロス信号の周期を計測し、その計測された周期をＣＰＵ１２に提供する。以下では、その計測された周期が２０ｍｓであったとする。なお、この周期は、２０ｍｓに限るものではない。

また、ゼロクロス信号生成部５がゼロクロス信号を生成すると、パルス幅カウンタ６は、ステップ９０２を実行する。

ステップ９０２では、パルス幅カウンタ６は、ゼロクロス信号のパルス幅を計測し、その計測されたパルス幅をＣＰＵ１２に提供する。以下では、その計測されたパルス幅が４３５０ｕｓであったとする。なお、このパルス幅は４３５０ｕｓに限るものではない。

ＣＰＵ１２は、周期とパルス幅を受け付けると、ステップ９０３を実行する。

ステップ９０３では、ＣＰＵ１２は、その周期とパルス幅をメモリ９に格納し、その後、パルス幅のランクを決定する。

まず、ＣＰＵ１２は、周期から商用電源の周波数を検出する。周期が２０ｍｓなので、ＣＰＵ１２は、商用電源の周波数が５０Ｈｚであることを検出する。

続いて、ＣＰＵ１２は、その選定されたパルス幅の中から、パルス幅カウンタ６にて測定されたパルス幅に近い順に第１パルス幅および第２パルス幅を選定する。なお、第１パルス幅は、第２パルス幅より長いものとする。

測定されたパルス幅が４３５０ｕｓなので、ＣＰＵ１２は、第１パルス幅として４５００ｕｓを選定し、第２パルス幅として４２００ｕｓを選定する。

ＣＰＵ１２は、第１パルス幅と第２パルス幅とを選定すると、ステップ９０４を実行する。

ステップ９０４では、ＣＰＵ１２は、予めプログラムメモリ１１に格納されている計算方法にしたがって、商用電源の電圧を計算する。

例えば、ＣＰＵ１２は、第１パルス幅４５００ｕｓから第２パルス幅４２００ｕｓを引いた値Ｂを求め、また、測定されたパルス幅４３５０ｕｓから第２パルス幅４２００ｕｓを引いた値Ｃを求める。

続いて、ＣＰＵ１２は、第２パルス幅４２００ｕｓに関連づけられた電圧２４０ｖと、第１パルス幅４５００ｕｓに関連づけられた電圧２００ｖとをパルス幅格納部１０ａから読み取る。

続いて、ＣＰＵ１２は、値ＢおよびＣと電圧２４０ｖと電圧２００ｖとを用いて、（２４０−２００）×（Ｃ／Ｂ）＋２００を演算し、その演算結果（２２０ｖ）を商用電源の電圧値とする。

なお、ＣＰＵ１２は、例えば、第１パルス幅に関連づけられた電圧と第２パルス幅に関連づけられた電圧との平均を、商用電源の電圧値としてもよい。

ＣＰＵ１２は、商用電源の電圧を計算すると、ステップ９０５を実行する。

ステップ９０５では、ＣＰＵ１２は、パラメータ格納部１１ａと、計算された商用電源の電圧とを用いて、ヒータ１の発熱量を制御するためのパラメータを決定する。

例えば、ＣＰＵ１２は、計算された商用電源の電圧２２０ｖに関連づけられているパラメータすなわちＫｒ＝２０３４７をパラメータ格納部１１ａから読み出す。

計算された商用電源の電圧２２０ｖに関連づけられているパラメータがない場合、ＣＰＵ１２は、以下のようにパラメータを決定してもよい。

ＣＰＵ１２は、パラメータ格納部１１ａに格納されている電圧の中で、計算された商用電源の電圧に最も近い電圧を選定し、その選定された電圧に関連づけられているパラメータをパラメータ格納部１１ａから読み出す。

また、ＣＰＵ１２は、パラメータ格納部１１ａに格納されている電圧の中から、計算された商用電源の電圧に近い順に２つの電圧を選定し、その選定された各電圧に関連づけられている２つのパラメータをパラメータ格納部１１ａから読み出し、その２つのパラメータを用いた比例計算で、パラメータを決定してもよい。

ＣＰＵ１２は、パラメータを決定すると、ステップ９０６を実行する。

ステップ９０６では、ＣＰＵ１２は、その決定されたパラメータを不揮発性メモリ１０に格納する。

以降、ＣＰＵ１２は、不揮発性メモリ１０に格納されたパラメータＫｒを使用して、ヒータ１の発熱量を制御する。

本実施例によれば、ＣＰＵ１２は、商用電源の電圧を、ゼロクロス信号のパルス幅と商用電源の周期とに基づいて検出し、その検出された電圧に基づいてヒータ１の発熱量を制御する。

このため、商用電源の実際の電圧に応じてヒータ１の発熱量を適切に制御することが可能になる。

なお、ゼロクロス信号のパルス幅は、商用電源の電圧および周期（周波数）に応じて変化する。さらに言えば、商用電源の電圧および周波数が決まると、ゼロクロス信号のパルス幅は決まる。

例えば、商用電源の周波数が一定の場合、商用電源の電圧が大きくなるほど、ゼロクロス信号のパルス幅は狭くなる。また、商用電源の電圧が一定の場合、商用電源の周波数が高くなるほど、ゼロクロス信号のパルス幅は狭くなる。

また、商用電源の周波数は、商用電源の周期から求められる。

このため、商用電源の電圧を、ゼロクロス信号のパルス幅と商用電源の周期から確定することが可能となる。

この場合、商用電源の電圧を直接計測する必要がなくなる。よって、１００ｖまたは２００ｖといった大電圧を計測するための特殊な計測器を使用しなくて済む。

なお、本実施例では、ＣＰＵ１２は、パラメータ格納部１１ａを参照して、検出された電圧時に使用されるパラメータを決定し、その決定されたパラメータを用いてヒータ１の発熱量を制御する。

この場合、パラメータ格納部１１ａにて、ヒータ１の発熱量を制御するためのパラメータを管理することが可能になる。

また、本実施例では、ＣＰＵ１２は、検出された周期から商用電源の周波数を検出し、パルス幅格納部１０ａを参照して、その周波数と関連づけられたパルス幅の中から、測定されたパルス幅に近い順に第１パルス幅および第２パルス幅を選定する。ＣＰＵ１２は、第１パルス幅に関連づけられた電圧と、第２パルス幅に関連づけられた電圧と、に基づいて商用電源の電圧を検出する。

この場合、パルス幅格納部１０ａを用いて、交流電源の電圧および周波数と、その交流電源に対応するゼロクロス信号のパルス幅との関係を管理することが可能となる。

以上説明した実施例において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

例えば、パルス幅格納部１０ａに格納されるデータは、図５に示したデータに限らず、また、パラメータ格納部１１ａに格納されるデータは、図６に示したデータに限らない。

また、ゼロクロス信号生成部５は、図４に示したものに限らず適宜変更可能である。

本発明の一実施例のヒータ制御回路を示したブロック図である。ゼロクロス信号生成部５の動作を説明するための説明図である。ゼロクロス信号生成部５の動作を説明するための説明図である。ゼロクロス信号生成部５の一例を示した回路図である。パルス幅格納部１０ａの一例を示した説明図である。パラメータ格納部１１ａの一例を示した説明図である。ヒータ１の発熱量を制御する回路の一例を示したブロック図である。キャリブレーション動作を説明するためのフローチャートである。初期調整動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ヒータ
２ＡＣ電源受付部
３操作パネル
４制御部
５ゼロクロス信号生成部
５１ＡＣＩＮ
５２ＡＣＩＮ
６パルス幅カウンタ
７周期カウンタ
８ヒータ制御部
９メモリ
１０不揮発性メモリ
１０ａパルス幅格納部
１１プログラムメモリ
１１ａパラメータ格納部
１２ＣＰＵ
１２ａ入力部
１２ｂ演算部
１２ｃ演算部
１２ｄ印加時間制御部
１３サーミスタ

Claims

インクを記録媒体に定着させるためのヒータと、交流電源を受け付ける受付部と、前記受付部にて受け付けられた交流電源を前記ヒータに供給して該ヒータの発熱量を制御する制御部と、を含むインクジェットプリンタのヒータ制御回路において、
前記制御部は、
前記交流電源のゼロクロス点を検知して該交流電源に対応するゼロクロス信号を生成する生成部と、
前記生成部にて生成されたゼロクロス信号のパルス幅を測定するパルス幅測定部と、
前記交流電源の周期を検出する周期検出部と、
前記交流電源の電圧を、前記パルス幅測定部にて測定されたパルス幅と前記周期検出部にて検出された周期とに基づいて検出し、その検出された電圧に基づいて前記ヒータの発熱量を制御するヒータ制御部と、を含むインクジェットプリンタのヒータ制御回路。
請求項１に記載のインクジェットプリンタのヒータ制御回路において、
前記ヒータ制御部は、
前記交流電源の電圧に関連づけて、該電圧時に使用される前記ヒータの発熱量を制御するためのパラメータを格納するパラメータ格納部と、
前記交流電源の電圧を前記パルス幅と前記周期とに基づいて検出し、前記パラメータ格納部を参照して、その検出された電圧時に使用される前記パラメータを決定し、その決定されたパラメータを用いて前記ヒータの発熱量を制御する発熱量制御部と、を含む、インクジェットプリンタのヒータ制御回路。
請求項２に記載のインクジェットプリンタのヒータ制御回路において、
前記ヒータ制御部は、
電圧と周波数との組合せが互いに異なる複数種類の交流電源ごとに、該交流電源の電圧および周波数と、該交流電源に対応するゼロクロス信号のパルス幅と、を関連づけて格納するパルス幅格納部をさらに含み、
前記発熱量制御部は、前記周期検出部にて検出された周期から前記交流電源の周波数を検出し、前記パルス幅格納部を参照して、該周波数と関連づけられたパルス幅の中から、前記パルス幅測定部にて測定されたパルス幅に近い順に第１パルス幅および第２パルス幅を選定し、該第１パルス幅に関連づけられた電圧と該第２パルス幅に関連づけられた電圧とに基づいて前記交流電源の電圧を検出する、インクジェットプリンタのヒータ制御回路。
インクを記録媒体に定着させるためのヒータに交流電源を供給して該ヒータの発熱量を制御するインクジェットプリンタのヒータ制御方法であって、
前記交流電源のゼロクロス点を検知して該交流電源に対応するゼロクロス信号を生成する生成ステップと、
前記ゼロクロス信号のパルス幅を測定するパルス幅測定ステップと、
前記交流電源の周期を検出する周期検出ステップと、
前記交流電源の電圧を、前記測定されたパルス幅と前記検出された周期とに基づいて検出する電圧検出ステップと、
前記検出された電圧に基づいて前記ヒータの発熱量を制御するヒータ制御ステップと、を含むインクジェットプリンタのヒータ制御方法。
請求項４に記載のインクジェットプリンタのヒータ制御方法において、
前記ヒータ制御ステップは、
前記交流電源の電圧に関連づけて該電圧時に使用される前記ヒータの発熱量を制御するためのパラメータを格納するパラメータ格納部を参照して、前記検出された電圧時に使用される前記パラメータを決定するパラメータ決定ステップと、
前記決定されたパラメータを用いて前記ヒータの発熱量を制御するヒータ発熱量制御ステップと、を含む、インクジェットプリンタのヒータ制御方法。
請求項５に記載のインクジェットプリンタのヒータ制御方法において、
電圧と周波数との組合せが互いに異なる複数種類の交流電源ごとに、該交流電源の電圧および周波数と、該交流電源に対応するゼロクロス信号のパルス幅と、を関連づけて格納するパルス幅格納ステップをさらに含み、
前記電圧検出ステップでは、前記検出された周期から前記交流電源の周波数を検出し、該周波数と関連づけられたパルス幅の中から、前記測定されたパルス幅に近い順に第１パルス幅および第２パルス幅を選定し、該第１パルス幅に関連づけられた電圧と該第２パルス幅に関連づけられた電圧とに基づいて前記交流電源の電圧を検出する、インクジェットプリンタのヒータ制御方法。