JP2008083774A - Zero cross signal generation device, fixing controller, image forming apparatus, and electronic equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a zero cross signal expressing an accurate zero cross point. <P>SOLUTION: A zero cross signal generation part is provided with: a basic pulse generation part 41 which performs the full wave rectification of a voltage to be supplied from a commercial power source, and generates a basic pulse signal S1 as a pulse signal which is turned into an ON state when a generated pulsating flow is a preliminarily set predetermined threshold voltage or less; a pulse width count circuit 421 which counts the count number of a clock signal equivalent to the pulse width of the basic pulse signal S1; a count value memory 422 which stores the count number detected by the pulse width count circuit 421; a count judgement circuit 423 which judges a point of time (zero cross point) when a time corresponding to the half of the pulse width has passed since a point of time when the basic pulse signal S1 is turned into an ON state; and a signal generation circuit 424 which generates the pulse signal which is turned into an ON state at the zero cross point as a zero cross signal S2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、商用電源から供給される電圧のゼロクロス点に対応するパルス信号であるゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成装置、定着制御装置、画像形成装置及び電子機器に関するものである。特に、複写機、ファクシミリ、インターネットファクシミリ、ネットワークプリンタ、及び、これらの機能の内の少なくとも1以上の機能を有する複合機に関するものである。   The present invention relates to a zero cross signal generating device, a fixing control device, an image forming apparatus, and an electronic apparatus that generate a zero cross signal that is a pulse signal corresponding to a zero cross point of a voltage supplied from a commercial power source. In particular, the present invention relates to a copying machine, a facsimile machine, an Internet facsimile machine, a network printer, and a multifunction machine having at least one of these functions.

従来、複写機等の画像形成装置において、転写されたトナーを記録紙上に定着して画像を形成する定着ユニットの位相制御を行うために、商用電源から供給される電圧のゼロクロス点に対応するパルス信号であるゼロクロス信号が用いられている。   Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a pulse corresponding to a zero-cross point of a voltage supplied from a commercial power source is used to control the phase of a fixing unit that fixes an image on a recording sheet to form an image. A zero cross signal which is a signal is used.

例えば、商用電源から供給される電圧を全波整流し、生成された脈流が予め設定された所定の閾値電圧以下である場合にON状態となるパルス信号をゼロクロス信号として生成するゼロクロス信号生成装置が開示されている(図3、及び、特許文献1参照)。
特開2005−84546号公報
For example, a zero-cross signal generating device that performs full-wave rectification on a voltage supplied from a commercial power source and generates a pulse signal that is turned on when the generated pulsating current is equal to or lower than a predetermined threshold voltage set as a zero-cross signal. Is disclosed (see FIG. 3 and Patent Document 1).
JP-A-2005-84546

しかしながら、上記ゼロクロス信号生成装置によって生成されるゼロクロス信号は、ゼロクロス点を中心とした所定幅を有するパルス信号であるため、このゼロクロス信号に基づいて位相制御を行う場合には、制御精度(特に、デューディ比が小さい領域の制御精度)が充分ではない場合がある。   However, since the zero-cross signal generated by the zero-cross signal generating device is a pulse signal having a predetermined width centered on the zero-cross point, when performing phase control based on this zero-cross signal, control accuracy (particularly, In some cases, the control accuracy in a region where the duty ratio is small is not sufficient.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、正確なゼロクロス点を表すゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成装置、定着制御装置、画像形成装置及び電子機器を提供することを目的としている。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a zero-cross signal generation device, a fixing control device, an image forming apparatus, and an electronic apparatus that generate a zero-cross signal that represents an accurate zero-cross point. .

上記目的を達成するために請求項1に記載のゼロクロス信号生成装置は、商用電源から供給される電圧のゼロクロス点に対応するパルス信号であるゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成装置であって、商用電源から供給される電圧を全波整流し、生成された脈流が予め設定された所定の閾値電圧以下である場合にON状態となるパルス信号である基本パルス信号を生成する基本パルス生成手段と、前記基本パルス信号のパルス幅を検出する幅検出手段と、前記幅検出手段によって検出されたパルス幅を格納するパルス幅記憶手段と、前記パルス幅記憶手段に格納されたパルス幅を読み出し、前記基本パルス信号がON状態となった時点から、前記パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点でON状態となるパルス信号を、ゼロクロス信号として生成する信号生成手段と、を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, a zero-cross signal generation device according to claim 1 is a zero-cross signal generation device that generates a zero-cross signal that is a pulse signal corresponding to a zero-cross point of a voltage supplied from a commercial power source. A basic pulse generating means for full-wave rectifying a voltage supplied from a power source and generating a basic pulse signal that is a pulse signal that is turned on when a generated pulsating current is equal to or lower than a predetermined threshold voltage set in advance; , Width detection means for detecting the pulse width of the basic pulse signal, pulse width storage means for storing the pulse width detected by the width detection means, and reading the pulse width stored in the pulse width storage means, When the time corresponding to half of the pulse width has elapsed since the basic pulse signal was turned on, It is characterized by comprising a signal generating means for generating a scan signal.

請求項2に記載のゼロクロス信号生成装置は、請求項1に記載のゼロクロス信号生成装置であって、前記信号生成手段が、前記基本パルス信号がON状態からOFF状態となった時点で、ゼロクロス信号をOFF状態とすることを特徴としている。   The zero-cross signal generating device according to claim 2 is the zero-cross signal generating device according to claim 1, wherein the signal generating means detects the zero-cross signal when the basic pulse signal changes from the ON state to the OFF state. Is in an OFF state.

請求項3に記載のゼロクロス信号生成装置は、請求項1又は請求項2に記載のゼロクロス信号生成装置であって、前記幅検出手段が、前記パルス幅を検出する度に、前記パルス幅記憶手段に格納されたパルス幅を更新することを特徴としている。   The zero-cross signal generation device according to claim 3 is the zero-cross signal generation device according to claim 1 or 2, wherein the pulse width storage unit is detected each time the width detection unit detects the pulse width. The pulse width stored in is updated.

請求項4に記載のゼロクロス信号生成装置は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置であって、商用電源の周波数の所定倍のクロック信号を生成するクロック生成手段と、前記クロック信号の個数をカウントするカウント手段と、備え、前記幅検出手段が、前記カウント手段を介して、前記基本パルス信号のパルス幅に対応する前記クロック信号の個数である幅カウント数をカウントし、カウントされた幅カウント数を前記パルス幅として検出し、前記信号生成手段が、前記パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点を、前記カウント手段を介して、前記クロック生成手段によって前記幅カウント数の半分のカウント数のクロック信号が生成されたことにより判定することを特徴としている。   A zero-cross signal generation device according to claim 4 is the zero-cross signal generation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the clock generation unit generates a clock signal having a predetermined multiple of the frequency of the commercial power supply. Counting means for counting the number of clock signals, and the width detecting means counts the width count number corresponding to the pulse width of the basic pulse signal via the counting means. Then, the counted width count number is detected as the pulse width, and when the time corresponding to half of the pulse width has elapsed, the signal generating means passes the counting means by the clock generating means. The determination is made by generating a clock signal having a count number that is half the width count number.

請求項5に記載のゼロクロス信号生成装置は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置であって、前記基本パルス信号を積分処理する積分手段を備え、前記幅検出手段が、前記積分手段によって前記基本パルス信号の1パルスが積分された積分値である基準積分値をパルス幅として検出し、前記信号生成手段が、前記パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点を、前記積分手段を介して、前記基準積分値の半分の値に前記基本パルス信号の積分値が到達したことにより判定することを特徴としている。   A zero-cross signal generation device according to claim 5 is the zero-cross signal generation device according to any one of claims 1 to 3, further comprising an integration unit that integrates the basic pulse signal, and the width detection unit. However, when a reference integrated value, which is an integrated value obtained by integrating one pulse of the basic pulse signal by the integrating means, is detected as a pulse width, the signal generating means has passed a time corresponding to half of the pulse width. Is determined by the fact that the integral value of the basic pulse signal has reached the half of the reference integral value via the integrating means.

請求項6に記載の定着制御装置は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置を備え、前記ゼロクロス信号生成装置によって生成されたゼロクロス信号に基づいて、転写されたトナーを記録紙上に定着して画像を形成する定着ユニットの定着温度を位相制御により制御することを特徴としている。   A fixing control device according to a sixth aspect includes the zero-cross signal generation device according to any one of the first to fifth aspects, and the toner transferred based on the zero-cross signal generated by the zero-cross signal generation device. The image forming apparatus is characterized in that the fixing temperature of the fixing unit that forms an image by fixing the image on the recording paper is controlled by phase control.

請求項7に記載の画像形成装置は、転写されたトナーを記録紙上に定着して画像を形成する定着ユニットと、請求項6に記載の定着制御装置と、を備えることを特徴としている。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes the transferred toner onto a recording sheet to form an image; and a fixing control device according to the sixth aspect.

請求項8に記載の電子機器は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置を備え、前記ゼロクロス信号生成装置によって生成されたゼロクロス信号に基づいて、供給電力を位相制御により制御することを特徴としている。   An electronic device according to an eighth aspect includes the zero-cross signal generation device according to any one of the first to fifth aspects, and phase-controls the supply power based on the zero-cross signal generated by the zero-cross signal generation device. It is characterized by controlling by.

請求項1に記載のゼロクロス信号生成装置によれば、商用電源から供給される電圧を全波整流し、生成された脈流が予め設定された所定の閾値電圧以下である場合にON状態となるパルス信号である基本パルス信号が生成され、基本パルス信号のパルス幅が検出される。そして、基本パルス信号がON状態となった時点から、パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点でON状態となるパルス信号が、ゼロクロス信号として生成されるため、正確なゼロクロス点を表すゼロクロス信号を生成することができる。   According to the zero cross signal generation device of the first aspect, the voltage supplied from the commercial power supply is full-wave rectified, and is turned on when the generated pulsating current is equal to or lower than a predetermined threshold voltage. A basic pulse signal that is a pulse signal is generated, and a pulse width of the basic pulse signal is detected. Then, since the pulse signal that turns ON when the time corresponding to half of the pulse width has elapsed from the time when the basic pulse signal is turned ON is generated as a zero cross signal, a zero cross that represents an accurate zero cross point A signal can be generated.

すなわち、商用電源から供給される電圧を全波整流し、生成された脈流が予め設定された所定の閾値電圧以下である場合にON状態となるパルス信号である基本パルス信号は、ゼロクロス点を中心とした所定幅(=パルス幅)を有するパルス信号であるため、基本パルス信号がON状態となった時点から、パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点でON状態となるパルス信号は、正確なゼロクロス点でON状態となるパルス信号となるのである。   That is, the basic pulse signal, which is a pulse signal that is turned on when the voltage supplied from the commercial power supply is full-wave rectified and the generated pulsating current is equal to or lower than a predetermined threshold voltage, has a zero-cross point. Since the pulse signal has a predetermined width (= pulse width) at the center, the pulse signal that is turned on when the time corresponding to half of the pulse width has elapsed since the basic pulse signal was turned on is This is a pulse signal that is turned on at an accurate zero cross point.

請求項2に記載のゼロクロス信号生成装置によれば、基本パルス信号がON状態からOFF状態となった時点で、ゼロクロス信号がOFF状態とされるため、ゼロクロス信号として、正確なゼロクロス点でON状態となるパルス信号を簡素な構成で生成することができる。   According to the zero cross signal generating device of claim 2, since the zero cross signal is turned off when the basic pulse signal is turned off from the on state, the zero cross signal is turned on at an accurate zero cross point. Can be generated with a simple configuration.

請求項3に記載のゼロクロス信号生成装置によれば、パルス幅が検出される度に、格納されたパルス幅が更新されるため、更に正確なゼロクロス点を表すゼロクロス信号を生成することができる。   According to the zero cross signal generating apparatus of the third aspect, since the stored pulse width is updated every time the pulse width is detected, a more accurate zero cross signal representing the zero cross point can be generated.

請求項4に記載のゼロクロス信号生成装置によれば、基本パルス信号のパルス幅に対応するクロック信号の個数である幅カウント数がカウントされ、パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点が、幅カウント数の半分のカウント数のクロック信号が生成されたことによって判定されるため、簡素な構成で正確なゼロクロス点を表すゼロクロス信号を生成することができる。   According to the zero cross signal generation device according to claim 4, when the width count number that is the number of clock signals corresponding to the pulse width of the basic pulse signal is counted, and when the time corresponding to half of the pulse width has elapsed, Since it is determined by the generation of the clock signal having the half count number of the width count number, it is possible to generate a zero cross signal representing an accurate zero cross point with a simple configuration.

請求項5に記載のゼロクロス信号生成装置によれば、基本パルス信号の1パルスが積分された積分値である基準積分値が検出され、パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点が、基準積分値の半分の値に基本パルス信号の積分値が到達したことによって判定されるため、簡素な構成で正確なゼロクロス点を表すゼロクロス信号を生成することができる。   According to the zero cross signal generating device of claim 5, a reference integrated value that is an integrated value obtained by integrating one pulse of the basic pulse signal is detected, and a time point corresponding to half of the pulse width has elapsed is the reference time. Since it is determined that the integral value of the basic pulse signal has reached the half of the integral value, a zero-cross signal representing an accurate zero-cross point can be generated with a simple configuration.

請求項6に記載の定着制御装置によれば、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置を備え、ゼロクロス信号生成装置によって生成されたゼロクロス信号に基づいて、転写されたトナーを記録紙上に定着して画像を形成する定着ユニットの定着温度が位相制御により制御されるため、定着温度の位相制御を正確に行うことができる。   According to the fixing control device of the sixth aspect, the zero cross signal generation device according to any one of the first to fifth aspects is provided, and the transfer is performed based on the zero cross signal generated by the zero cross signal generation device. Since the fixing temperature of the fixing unit that forms the image by fixing the toner on the recording paper is controlled by the phase control, the phase control of the fixing temperature can be performed accurately.

請求項7に記載の画像形成装置によれば、転写されたトナーを記録紙上に定着して画像を形成する定着ユニットと、請求項6に記載の定着制御装置と、を備えるため、定着温度の位相制御を正確に行うことが可能な画像形成装置を実現することができる。   According to the image forming apparatus of the seventh aspect, the image forming apparatus includes the fixing unit that fixes the transferred toner on the recording paper to form an image, and the fixing control apparatus according to the sixth aspect. An image forming apparatus capable of accurately performing phase control can be realized.

請求項8に記載の電子機器によれば、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置を備え、ゼロクロス信号生成装置によって生成されたゼロクロス信号に基づいて、供給電力が位相制御により制御されるため、供給電力の位相制御を正確に行うことが可能な電子機器を実現することができる。   According to the electronic device according to claim 8, the zero cross signal generation device according to any one of claims 1 to 5 is provided, and the supply power is phased based on the zero cross signal generated by the zero cross signal generation device. Since it is controlled by the control, it is possible to realize an electronic device that can accurately control the phase of the supplied power.

以下、本発明に係る画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、ここでは、画像形成装置が、プリンタである場合について説明するが、記録紙上に画像を形成する他の画像形成装置(例えば、ファクシミリ、インターネットファクシミリ、複写機、複合機等)である形態でもよい。図1に示すように、プリンタ100は、制御ユニット1、操作部2、表示部3、電源ユニット4、及び、印刷処理部5を備えている。なお、プリンタ100は、図略のパーソナルコンピュータ(PC)等と通信可能に接続され、パーソナルコンピュータ(PC)等から画像を受け付け、受け付けた画像に対応する画像を記録紙上に形成するものである。   Hereinafter, an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention. Here, the case where the image forming apparatus is a printer will be described. However, the image forming apparatus may be another image forming apparatus (for example, a facsimile, an internet facsimile, a copying machine, a multifunction machine, etc.) that forms an image on recording paper. Good. As shown in FIG. 1, the printer 100 includes a control unit 1, an operation unit 2, a display unit 3, a power supply unit 4, and a print processing unit 5. The printer 100 is communicably connected to an unillustrated personal computer (PC) or the like, receives an image from the personal computer (PC) or the like, and forms an image corresponding to the received image on a recording sheet.

制御ユニット1は、プリンタ100全体の動作を制御するものであって、CPU(Central Processing Unit)11、RAM(Random Access Memory)12、及び、図略のROM(Read Only Memory)を備えている。   The control unit 1 controls the overall operation of the printer 100, and includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a RAM (Random Access Memory) 12, and a ROM (Read Only Memory) (not shown).

操作部2は、ユーザからの操作入力を受け付けて、受け付けられた操作入力に対応する操作入力情報を生成し、制御ユニット1(CPU11)に出力するものである。操作部2は、例えば、テンキー、スタートボタン等の各種ボタン、及び、表示部3に配設されたLCD(Liquid Crystal Display)と一体に形成されたタッチパネル等を備えている。   The operation unit 2 receives an operation input from a user, generates operation input information corresponding to the received operation input, and outputs the operation input information to the control unit 1 (CPU 11). The operation unit 2 includes, for example, various buttons such as a numeric keypad and a start button, and a touch panel formed integrally with an LCD (Liquid Crystal Display) disposed on the display unit 3.

表示部3は、LCD、LED(Light Emitting Diode)等を備え、制御ユニット1(CPU11)からの指示に基づき、設定情報、ガイダンス情報、メッセージ情報等をユーザから視認可能に表示するものである。   The display unit 3 includes an LCD, an LED (Light Emitting Diode), and the like, and displays setting information, guidance information, message information, and the like so as to be visible to the user based on an instruction from the control unit 1 (CPU 11).

電源ユニット4は、商用電源から供給される交流電圧(例えば、100V、60Hz)を用いて、所定の直流電圧(例えば、5V)を生成し、制御ユニット1、操作部2、表示部3等に供給するものであって、ゼロクロス信号生成部41〜43を備えている。ゼロクロス信号生成部41〜43は、商用電源から供給される電圧のゼロクロス点に対応するパルス信号であるゼロクロス信号を生成するものである。   The power supply unit 4 generates a predetermined DC voltage (for example, 5 V) using an AC voltage (for example, 100 V, 60 Hz) supplied from a commercial power source, and supplies it to the control unit 1, the operation unit 2, the display unit 3, and the like. A zero cross signal generator 41 to 43 is provided. The zero cross signal generation units 41 to 43 generate a zero cross signal that is a pulse signal corresponding to a zero cross point of a voltage supplied from a commercial power source.

印刷処理部5は、記録紙上に電子写真方式で画像(ここでは、原稿画像に対応する画像)を形成するものであって、現像ユニット51、感光ユニット52、及び、定着ユニット53を備えている。現像ユニット51は、感光ユニット52に配設された感光ドラムに形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するものである。感光ユニット52は、感光ドラムを備え、まず、感光ドラムの表面が帯電ローラによって略均一に帯電され、次に、図略のレーザビーム走査ユニットによって、静電潜像が形成され、更に、現像ユニット51によって、トナーが付着されてトナー像が形成され、感光ドラムに形成されたトナー像を記録紙に転写するものである。   The print processing unit 5 forms an image (here, an image corresponding to a document image) on a recording paper by an electrophotographic method, and includes a developing unit 51, a photosensitive unit 52, and a fixing unit 53. . The developing unit 51 forms a toner image by attaching toner to an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum provided in the photosensitive unit 52. The photosensitive unit 52 includes a photosensitive drum. First, the surface of the photosensitive drum is substantially uniformly charged by a charging roller, and then an electrostatic latent image is formed by a laser beam scanning unit (not shown). By 51, a toner is attached to form a toner image, and the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to a recording sheet.

定着ユニット53は、感光ユニット52で感光ドラムから記録紙に転写されたトナー像を、加熱ローラ対によって記録紙を挟持して搬送することにより、トナー像を溶融して固着させ、記録紙に定着するものであって、加熱部531及び温度センサ532を備えている。加熱部531は、加熱ローラ対を備え、ハロゲンランプ等のジュール熱(又は誘導加熱)によって加熱ローラを加熱するものであって、ゼロクロス信号生成部41〜43によって生成されたゼロクロス信号に基づいて位相制御方式を用いて加熱制御を行うものである。温度センサ532は、加熱ローラの表面温度を測定するものであって、サーミスタ等から構成されている。   The fixing unit 53 melts and fixes the toner image by fixing the toner image transferred from the photosensitive drum to the recording paper by the photosensitive unit 52 by sandwiching the recording paper with a pair of heating rollers. The heating part 531 and the temperature sensor 532 are provided. The heating unit 531 includes a heating roller pair, and heats the heating roller by Joule heat (or induction heating) such as a halogen lamp. The heating unit 531 has a phase based on the zero cross signals generated by the zero cross signal generation units 41 to 43. Heating control is performed using a control method. The temperature sensor 532 measures the surface temperature of the heating roller and includes a thermistor or the like.

定着ユニット53においては、加熱部531に供給する電力を精度良く制御して、加熱ローラ(=定着ローラ)の表面温度を定着温度(又は待機温度)に維持している。ここで、ヒータの制御方式として、位相制御方式と半波制御方式とが知られている。   In the fixing unit 53, the power supplied to the heating unit 531 is accurately controlled to maintain the surface temperature of the heating roller (= fixing roller) at the fixing temperature (or standby temperature). Here, a phase control method and a half-wave control method are known as heater control methods.

図2は、デューティ比が50%である場合に位相制御方式及び半波制御方式で生成される電圧(又は電流)の波形図である。(a)が、位相制御方式で生成される電圧(又は電流)の波形図であり、(b)が、半波制御方式で生成される電圧(又は電流)の波形図である。位相制御方式又は半波制御方式を適用すると、供給電力のデューティ比を制御することによって、定着ローラの表面温度を制御することができる。   FIG. 2 is a waveform diagram of a voltage (or current) generated by the phase control method and the half-wave control method when the duty ratio is 50%. (A) is a waveform diagram of a voltage (or current) generated by the phase control method, and (b) is a waveform diagram of a voltage (or current) generated by the half-wave control method. When the phase control method or the half-wave control method is applied, the surface temperature of the fixing roller can be controlled by controlling the duty ratio of the supplied power.

例えば、位相制御方式では、デューティ比を制御するために、商用電源から供給される電力のゼロクロス点に対応するパルス信号であるゼロクロス信号が使用される。すなわち、ゼロクロス信号が検出された時点から所定時間(例えば、半周期の1/2の時間)経過時点でON状態とし、ゼロクロス検出時点でOFF状態とすることにより、所望するデューティ比(ここでは、50%)が得られるのである。   For example, in the phase control method, a zero cross signal that is a pulse signal corresponding to a zero cross point of power supplied from a commercial power source is used to control the duty ratio. That is, a desired duty ratio (here, by setting the ON state when a predetermined time (for example, half the time of a half cycle) has elapsed from the time when the zero cross signal is detected and turning OFF when the zero cross signal is detected. 50%) is obtained.

図3は、従来のゼロクロス信号生成部(=本発明に係るゼロクロス信号生成部の一部を構成する基本パルス生成部)の一例を示す回路図である。ゼロクロス信号生成部(基本パルス生成部)41は、全波整流回路411、及び、フォトカプラ412を備えている。全波整流回路411は、商用電源からの交流電圧を全波整流して、脈流を生成し、生成された脈流を電流制限抵抗R1に直列接続されたフォトカプラ412の発光ダイオードに供給するものである。   FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional zero-cross signal generator (= basic pulse generator constituting a part of the zero-cross signal generator according to the present invention). The zero-cross signal generation unit (basic pulse generation unit) 41 includes a full-wave rectification circuit 411 and a photocoupler 412. The full-wave rectifier circuit 411 performs full-wave rectification on the AC voltage from the commercial power source to generate a pulsating current, and supplies the generated pulsating current to the light emitting diode of the photocoupler 412 connected in series to the current limiting resistor R1. Is.

フォトカプラ412は、発光ダイオード及びフォトトランジスタを備え、発光ダイオードに供給される電圧が、所定の閾値(図4に示す閾値SHA、SHB)以上となった場合に、フォトトランジスタをON状態とするものである。フォトトランジスタのエミッタは接地され、フォトトランジスタのコレクタは、プルアップ抵抗R2を介して所定の電圧(例えば、5V)が印加されている。また、フォトカプラ412のフォトトランジスタのコレクタから、ゼロクロス信号(=基本パルス信号)S1が出力されるものである。   The photocoupler 412 includes a light emitting diode and a phototransistor, and turns on the phototransistor when the voltage supplied to the light emitting diode exceeds a predetermined threshold (threshold values SHA and SHB shown in FIG. 4). It is. The emitter of the phototransistor is grounded, and a predetermined voltage (for example, 5 V) is applied to the collector of the phototransistor via the pull-up resistor R2. Also, a zero cross signal (= basic pulse signal) S1 is output from the phototransistor collector of the photocoupler 412.

次に、ゼロクロス信号生成部(=基本パルス生成部)41の動作について説明する。フォトカプラ412の発光ダイオードに供給される電圧が、所定の閾値(例えば、閾値SHA)以上である場合には、フォトカプラ412のフォトトランジスタがON状態となり、フォトトランジスタのコレクタが接地され、ゼロクロス信号(=基本パルス信号)S1がLowレベル(OFF状態)となる。フォトカプラ412の発光ダイオードに供給される電圧が、所定の閾値(例えば、閾値SHA)未満になると、フォトカプラ412のフォトトランジスタがOFF状態となり、フォトトランジスタのコレクタの電圧がプルアップ抵抗R2に印加された所定の電圧(ここでは5V)となり、ゼロクロス信号(=基本パルス信号)S1がHighレベル(ON状態)となる。   Next, the operation of the zero cross signal generation unit (= basic pulse generation unit) 41 will be described. When the voltage supplied to the light emitting diode of the photocoupler 412 is equal to or higher than a predetermined threshold (for example, threshold SHA), the phototransistor of the photocoupler 412 is turned on, the collector of the phototransistor is grounded, and the zero cross signal (= Basic pulse signal) S1 becomes Low level (OFF state). When the voltage supplied to the light emitting diode of the photocoupler 412 becomes less than a predetermined threshold (for example, the threshold SHA), the phototransistor of the photocoupler 412 is turned off, and the collector voltage of the phototransistor is applied to the pull-up resistor R2. The predetermined voltage (here, 5V) is set, and the zero-cross signal (= basic pulse signal) S1 becomes the high level (ON state).

図4は、図3に示すゼロクロス信号生成部(=基本パルス生成部)41の動作の一例を示すタイミングチャートである。図の上側から順に、図3に示す全波整流回路411から発光ダイオードに供給される電圧の波形(全波整流波形)、フォトトランジスタのコレクタから出力されるゼロクロス信号(=基本パルス信号)S1、S1’、及び、正確なゼロクロス点の位置ZCPを表すゼロクロス信号S2である。ここで、ゼロクロス信号(=基本パルス信号)S1は、所定の閾値SHAに対応するものであり、ゼロクロス信号(=基本パルス信号)S1’は、所定の閾値SHBに対応するものである。   FIG. 4 is a timing chart showing an example of the operation of the zero cross signal generator (= basic pulse generator) 41 shown in FIG. In order from the top of the figure, the waveform of the voltage (full wave rectification waveform) supplied from the full wave rectifier circuit 411 shown in FIG. 3 to the light emitting diode, the zero cross signal (= basic pulse signal) S1 output from the collector of the phototransistor, S1 ′ and a zero-cross signal S2 representing the exact zero-cross point position ZCP. Here, the zero cross signal (= basic pulse signal) S1 corresponds to a predetermined threshold SHA, and the zero cross signal (= basic pulse signal) S1 'corresponds to a predetermined threshold SHB.

図4に示すように、フォトトランジスタのコレクタから出力されるゼロクロス信号(=基本パルス信号)S1、S1’は、ゼロクロス点の位置ZCPを略中心として所定幅を有するパルス信号である。すなわち、従来のゼロクロス信号生成部41によって生成されるゼロクロス信号S1、S1’は、ゼロクロス点の位置ZCPを示す信号(=信号の立ち上がり位置、又は、信号の立ち下がり位置がゼロクロス点の位置ZCPに一致する信号)ではないのである。   As shown in FIG. 4, the zero-cross signals (= basic pulse signals) S1 and S1 'output from the collector of the phototransistor are pulse signals having a predetermined width with the position ZCP of the zero-cross point as a substantial center. That is, the zero-cross signals S1 and S1 ′ generated by the conventional zero-cross signal generation unit 41 are signals indicating the zero-cross point position ZCP (= the rising position of the signal or the falling position of the signal is the zero-cross point position ZCP). It is not a matching signal.

従って、従来のゼロクロス信号生成部41によって生成されるゼロクロス信号S1、S1’に基づいて加熱部531に供給する電力の位相制御を行う場合には、制御精度(特に、デューディ比が小さい領域の制御精度)が充分ではない場合があるのである。なお、ゼロクロス信号S1、S1’のパルス幅は、フォトカプラ412によって予め設定される閾値のレベルによって決定されるものであり、閾値が小さい程、パルス幅は狭くなる。   Therefore, when performing phase control of the power supplied to the heating unit 531 based on the zero-cross signals S1 and S1 ′ generated by the conventional zero-cross signal generation unit 41, control accuracy (particularly, control in a region where the duty ratio is small). Accuracy) may not be sufficient. Note that the pulse widths of the zero-cross signals S1 and S1 'are determined by the threshold level set in advance by the photocoupler 412. The smaller the threshold value, the narrower the pulse width.

図5は、本発明の第1実施形態に係るゼロクロス信号生成部の一例を示す回路図である。なお、本発明の第1実施形態に係るゼロクロス信号生成部(ゼロクロス信号生成装置に相当する)は、図3に示す基本パルス生成部41及びゼロクロス信号生成部42から構成されている。ゼロクロス信号生成部42は、図略のクロック生成回路、パルス幅カウント回路421、カウント値メモリ422、カウント判定回路423、及び、信号生成回路424を備えている。   FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a zero-cross signal generator according to the first embodiment of the present invention. Note that the zero-cross signal generation unit (corresponding to a zero-cross signal generation device) according to the first embodiment of the present invention includes a basic pulse generation unit 41 and a zero-cross signal generation unit 42 shown in FIG. The zero cross signal generation unit 42 includes a clock generation circuit (not shown), a pulse width count circuit 421, a count value memory 422, a count determination circuit 423, and a signal generation circuit 424.

クロック生成回路(クロック生成手段に相当する)は、所定の周波数(例えば、6kHz)のクロック信号CLKを生成するものである。ここで、クロック生成回路が生成するクロック信号CLKの周波数が高い程、ゼロクロス信号生成部42によって生成されるゼロクロス信号S2の精度が向上する。例えば、商用電源の周波数(例えば、60Hz)の100倍(=6kHz)以上であることが好ましい。この場合には、商用電源の周波数(例えば、60Hz)の半周期内に、クロック信号CLKが50パルス分含まれることになるため、位相制御において±2%の位相角の精度が得られる。   The clock generation circuit (corresponding to clock generation means) generates a clock signal CLK having a predetermined frequency (for example, 6 kHz). Here, as the frequency of the clock signal CLK generated by the clock generation circuit is higher, the accuracy of the zero cross signal S2 generated by the zero cross signal generation unit 42 is improved. For example, the frequency is preferably 100 times (= 6 kHz) or more of the frequency (for example, 60 Hz) of the commercial power source. In this case, 50 pulses of the clock signal CLK are included in a half cycle of the frequency of the commercial power supply (for example, 60 Hz), so that a phase angle accuracy of ± 2% can be obtained in the phase control.

パルス幅カウント回路421(幅検出手段に相当する)は、基本パルス信号S1に含まれるクロック信号CLKの個数であるカウント数CNTをカウントするものである。具体的には、パルス幅カウント回路421は、基本パルス信号S1が立ち上がった(=ON状態になった)時点から、クロック信号CLKの個数のカウントを開始し、基本パルス信号S1が立ち下がった(=OFF状態になった)時点までのカウント数CNTである幅カウント数TCNTをパルス幅として検出し、幅カウント数TCNTが検出される度に、カウント値メモリ422に格納するものである。また、パルス幅カウント回路421は、基本パルス信号S1が立ち上がった時点から、クロック信号CLKの個数のカウントを開始し、そのカウント数CNTをカウント判定回路423に出力するものである。   The pulse width count circuit 421 (corresponding to width detection means) counts a count number CNT that is the number of clock signals CLK included in the basic pulse signal S1. Specifically, the pulse width count circuit 421 starts counting the number of clock signals CLK from the time when the basic pulse signal S1 rises (= becomes ON), and the basic pulse signal S1 falls ( The width count number TCNT, which is the count number CNT up to the time point (when the state is OFF), is detected as a pulse width, and is stored in the count value memory 422 each time the width count number TCNT is detected. The pulse width count circuit 421 starts counting the number of clock signals CLK from the time when the basic pulse signal S1 rises, and outputs the count number CNT to the count determination circuit 423.

カウント値メモリ422(パルス幅記憶手段に相当する)は、パルス幅カウント回路421によってカウントされた幅カウント数TCNTを格納するものである。   The count value memory 422 (corresponding to the pulse width storage means) stores the width count number TCNT counted by the pulse width count circuit 421.

カウント判定回路423(信号生成手段の一部に相当する)は、基本パルス信号S1のパルス幅の半分に対応する時間が経過した時点を、パルス幅カウント回路421を介して、クロック生成回路によって幅カウント数TCNTの半分のカウント数HCNTのクロック信号が生成されたことにより判定するものである。具体的には、カウント判定回路423は、カウント値メモリ422に格納された幅カウント数TCNTの半分のカウント数HCNTを算出し、パルス幅カウント回路421から入力されたカウント数CNTが、幅カウント数TCNTの半分のカウント数HCNTと一致した場合(=ゼロクロス位置ZCPに到達した場合)に、その旨の信号(以下、ゼロクロス点検出信号という)を信号生成回路424に出力するものである。   The count determination circuit 423 (corresponding to a part of the signal generation means) determines the time when the time corresponding to half of the pulse width of the basic pulse signal S1 has elapsed by the clock generation circuit via the pulse width count circuit 421. This determination is made by generating a clock signal having a count number HCNT that is half of the count number TCNT. Specifically, the count determination circuit 423 calculates a count number HCNT that is half of the width count number TCNT stored in the count value memory 422, and the count number CNT input from the pulse width count circuit 421 is the width count number. When the count number HCNT is half that of TCNT (= when the zero cross position ZCP is reached), a signal to that effect (hereinafter referred to as a zero cross point detection signal) is output to the signal generation circuit 424.

信号生成回路424(信号生成手段の一部に相当する)は、カウント判定回路423からゼロクロス点検出信号が出力された時点(=ゼロクロス位置ZCPに到達した時点)で、ゼロクロス信号S2のパルスを立ち上げ(=ON状態にし)、基本パルス信号S1が立ち下がった時点で、ゼロクロス信号S2のパルスを立ち下げる(=OFF状態にする)ことにより、ゼロクロス信号S2を生成するものである。   The signal generation circuit 424 (corresponding to a part of the signal generation means) sets the pulse of the zero cross signal S2 when the zero cross point detection signal is output from the count determination circuit 423 (= when the zero cross position ZCP is reached). When the basic pulse signal S1 falls, the zero cross signal S2 falls (= turns off) when the basic pulse signal S1 falls, thereby generating the zero cross signal S2.

図6は、ゼロクロス信号生成部42の動作の一例を示すタイミングチャートである。図には、上から順に、クロック信号CLK、基本パルス信号S1、パルス幅カウント回路421によるカウント数CNTに対応する信号S3、及び、ゼロクロス信号S2である。ただし、ここでは、図に示すクロック信号CLKは、便宜上、正確に6kHzの信号ではなく概念図である。   FIG. 6 is a timing chart showing an example of the operation of the zero-cross signal generator 42. In the figure, in order from the top, there are a clock signal CLK, a basic pulse signal S1, a signal S3 corresponding to the count number CNT by the pulse width count circuit 421, and a zero cross signal S2. However, the clock signal CLK shown in the drawing is not an accurate 6 kHz signal but a conceptual diagram for convenience.

基本パルス信号S1の下側に表記した矢印は、パルス幅カウント回路421がカウント数CNTをカウントする期間である計数期間を示すものである。図に示すように計数期間は、基本パルス信号S1の立ち上がり時点から、基本パルス信号S1の立ち下がり時点までである。この計数期間内に、パルス幅カウント回路421によってカウントされた全カウント数が幅カウント数TCNTに対応するものである。   An arrow written below the basic pulse signal S1 indicates a counting period which is a period during which the pulse width count circuit 421 counts the count number CNT. As shown in the figure, the counting period is from the rising point of the basic pulse signal S1 to the falling point of the basic pulse signal S1. Within this counting period, the total count number counted by the pulse width count circuit 421 corresponds to the width count number TCNT.

そして、パルス幅カウント回路421によってカウントされたカウント数CNT(=信号S3)が、幅カウント数TCNTの半分のカウント数HCNTに一致した時点(=ゼロクロス位置ZCP)で、カウント判定回路423によってゼロクロス点検出信号が信号生成回路424に出力され、信号生成回路424によって、ゼロクロス信号S2のパルスが立ち上げられる(=ON状態にされる)。更に、基本パルス信号S1の立ち下がり時点で、信号生成回路424によって、ゼロクロス信号S2のパルスが立ち下げられる(=OFF状態にされる)。   Then, when the count number CNT (= signal S3) counted by the pulse width count circuit 421 coincides with the count number HCNT which is half the width count number TCNT (= zero cross position ZCP), the count determination circuit 423 performs zero cross inspection. The output signal is output to the signal generation circuit 424, and the pulse of the zero cross signal S2 is raised by the signal generation circuit 424 (= turned on). Furthermore, the pulse of the zero cross signal S2 is lowered (= turned off) by the signal generation circuit 424 at the time of falling of the basic pulse signal S1.

図7は、本発明の第2実施形態に係るゼロクロス信号生成部の一例を示す回路図である。なお、本発明の第2実施形態に係るゼロクロス信号生成部(ゼロクロス信号生成装置に相当する)は、図3に示す基本パルス生成部41及びゼロクロス信号生成部43から構成されている。ゼロクロス信号生成部43は、積分器431、積分値メモリ432、比較器433、及び、信号生成回路434を備えている。   FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a zero-cross signal generation unit according to the second embodiment of the present invention. Note that the zero-cross signal generation unit (corresponding to a zero-cross signal generation device) according to the second embodiment of the present invention includes a basic pulse generation unit 41 and a zero-cross signal generation unit 43 shown in FIG. The zero cross signal generation unit 43 includes an integrator 431, an integral value memory 432, a comparator 433, and a signal generation circuit 434.

積分器431(積分手段、及び、幅検出手段に相当する)は、基本パルス信号S1を積分処理するものである。具体的には、積分器431は、基本パルス信号S1が立ち上がった(=ON状態になった)時点から、積分処理を開始し、基本パルス信号S1が立ち下がった(=OFF状態になった)時点までの積分値(=基準積分値)TVをパルス幅として検出し、積分値TVが検出される度に、積分値メモリ432に格納するものである。また、積分器431は、基本パルス信号S1が立ち上がった時点から、積分処理を開始し、その積分値を示す信号S4を比較器433に出力するものである。   An integrator 431 (corresponding to an integration unit and a width detection unit) integrates the basic pulse signal S1. Specifically, the integrator 431 starts the integration process from the time when the basic pulse signal S1 rises (= becomes ON), and the basic pulse signal S1 falls (= becomes OFF). The integral value (= reference integral value) TV up to the time is detected as a pulse width, and is stored in the integral value memory 432 every time the integral value TV is detected. The integrator 431 starts integration processing from the time when the basic pulse signal S1 rises, and outputs a signal S4 indicating the integration value to the comparator 433.

積分値メモリ432(パルス幅記憶手段に相当する)は、積分器431によって求められた、基本パルス信号S1のパルス幅に対応する積分値である基準積分値TVを格納するものである。   The integral value memory 432 (corresponding to the pulse width storage means) stores a reference integral value TV, which is an integral value obtained by the integrator 431 and corresponding to the pulse width of the basic pulse signal S1.

比較器433(信号生成手段の一部に相当する)は、基本パルス信号S1のパルス幅の半分に対応する時間が経過した時点を、積分器431を介して、基準積分値TVの半分の値に基本パルス信号S1の積分値が到達したことにより判定するものである。具体的には、比較器433は、積分値メモリ432に格納された基準積分値TVの半分の積分値HVを算出し、積分器431から入力された積分値が、基準積分値TVの半分の積分値HVと一致した場合(=ゼロクロス位置ZCPに到達した場合)に、その旨の信号(以下、ゼロクロス点検出信号という)を信号生成回路434に出力するものである。   Comparator 433 (corresponding to a part of the signal generating means) passes the time point corresponding to half of the pulse width of the basic pulse signal S1 through the integrator 431 to a value half of the reference integrated value TV. Is determined when the integral value of the basic pulse signal S1 has reached. Specifically, the comparator 433 calculates an integral value HV that is half the reference integral value TV stored in the integral value memory 432, and the integral value input from the integrator 431 is half the reference integral value TV. When it coincides with the integrated value HV (= when the zero cross position ZCP is reached), a signal to that effect (hereinafter referred to as a zero cross point detection signal) is output to the signal generation circuit 434.

信号生成回路434(信号生成手段の一部に相当する)は、比較器433からゼロクロス点検出信号が出力された時点(=ゼロクロス位置ZCPに到達した時点)で、ゼロクロス信号S2のパルスを立ち上げ(=ON状態にし)、基本パルス信号S1が立ち下がった時点で、ゼロクロス信号S2のパルスを立ち下げる(=OFF状態にする)ことにより、ゼロクロス信号S2を生成するものである。   The signal generation circuit 434 (corresponding to a part of the signal generation means) raises the pulse of the zero cross signal S2 when the zero cross point detection signal is output from the comparator 433 (= when the zero cross position ZCP is reached). When the basic pulse signal S1 falls (= ON state), the zero-cross signal S2 is generated by lowering the pulse of the zero-cross signal S2 (= OFF state).

図8は、ゼロクロス信号生成部43の動作の一例を示すタイミングチャートである。図には、上から順に、基本パルス信号S1、積分器431による積分値に対応する信号S4、及び、ゼロクロス信号S2である。   FIG. 8 is a timing chart showing an example of the operation of the zero cross signal generator 43. In the figure, in order from the top, there are a basic pulse signal S1, a signal S4 corresponding to an integration value by the integrator 431, and a zero-cross signal S2.

積分器431によって求められた積分値(=信号S3)が、基準積分値TVの半分の積分値HVに一致した時点(=ゼロクロス位置ZCP)で、比較器433によってゼロクロス点検出信号が信号生成回路434に出力され、信号生成回路434によって、ゼロクロス信号S2のパルスが立ち上げられる(=ON状態にされる)。更に、基本パルス信号S1の立ち下がり時点で、信号生成回路434によって、ゼロクロス信号S2のパルスが立ち下げられる(=OFF状態にされる)。   When the integral value (= signal S3) obtained by the integrator 431 coincides with the integral value HV which is half of the reference integral value TV (= zero cross position ZCP), the comparator 433 generates a zero cross point detection signal as a signal generation circuit. The signal generation circuit 434 raises the pulse of the zero-cross signal S2 (= ON state). Furthermore, the pulse of the zero cross signal S2 is lowered (= turned off) by the signal generation circuit 434 at the time of falling of the basic pulse signal S1.

このようにして、商用電源から供給される電圧を全波整流し、生成された脈流が予め設定された所定の閾値電圧以下である場合にON状態となるパルス信号である基本パルス信号S1が生成され、基本パルス信号S1のパルス幅が検出される。そして、基本パルス信号がON状態となった時点から、パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点でON状態となるパルス信号が、ゼロクロス信号S2として生成されるため、正確なゼロクロス点を表すゼロクロス信号S2を生成することができる。   In this way, the basic pulse signal S1, which is a pulse signal that is turned on when the voltage supplied from the commercial power supply is full-wave rectified and the generated pulsating current is equal to or lower than a predetermined threshold voltage set in advance, is The pulse width of the basic pulse signal S1 is detected. Then, since the pulse signal that is in the ON state when the time corresponding to half of the pulse width has elapsed from the time when the basic pulse signal is in the ON state is generated as the zero cross signal S2, it represents an accurate zero cross point. A zero-cross signal S2 can be generated.

すなわち、商用電源から供給される電圧を全波整流し、生成された脈流が予め設定された所定の閾値電圧SHA(又は閾値電圧SHB)以下である場合にON状態となるパルス信号である基本パルス信号S1は、ゼロクロス点を中心とした所定幅(=パルス幅)を有するパルス信号であるため、基本パルス信号S1がON状態となった時点から、パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点でON状態となるパルス信号は、正確なゼロクロス点でON状態となるパルス信号となるのである。   That is, the basic pulse signal is a pulse signal that is turned on when the voltage supplied from the commercial power supply is full-wave rectified and the generated pulsating current is equal to or lower than a predetermined threshold voltage SHA (or threshold voltage SHB) set in advance. Since the pulse signal S1 is a pulse signal having a predetermined width (= pulse width) centered on the zero cross point, a time corresponding to half of the pulse width has elapsed since the basic pulse signal S1 was turned on. The pulse signal that is turned on at the time becomes a pulse signal that is turned on at an accurate zero cross point.

また、基本パルス信号S1がON状態からOFF状態となった時点で、ゼロクロス信号S2がOFF状態とされるため、ゼロクロス信号S2として、正確なゼロクロス点でON状態となるパルス信号を簡素な構成で生成することができる。   In addition, since the zero cross signal S2 is turned off when the basic pulse signal S1 changes from the ON state to the OFF state, the pulse signal that is turned on at an accurate zero cross point is configured with a simple configuration as the zero cross signal S2. Can be generated.

更に、パルス幅(=幅カウント数TCNT又は基準積分値TV)が検出される度に、格納されたパルス幅(=幅カウント数TCNT又は基準積分値TV)が更新されるため、更に正確なゼロクロス点を表すゼロクロス信号S2を生成することができる。   Further, each time a pulse width (= width count number TCNT or reference integral value TV) is detected, the stored pulse width (= width count number TCNT or reference integral value TV) is updated, so that more accurate zero crossing is performed. A zero-cross signal S2 representing a point can be generated.

加えて、第1実施形態のゼロクロス信号生成部(=基本パルス生成部41及びゼロクロス信号生成部42)によれば、基本パルス信号S1のパルス幅に対応するクロック信号の個数である幅カウント数TCNTがカウントされ、パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点が、幅カウント数の半分のカウント数HCNTのクロック信号が生成されたことによって判定されるため、簡素な構成で正確なゼロクロス点を表すゼロクロス信号S2を生成することができる。   In addition, according to the zero cross signal generation unit (= basic pulse generation unit 41 and zero cross signal generation unit 42) of the first embodiment, the width count number TCNT which is the number of clock signals corresponding to the pulse width of the basic pulse signal S1. Is counted, and the time when the time corresponding to half of the pulse width has elapsed is determined by the generation of the clock signal having the count number HCNT that is half the width count number. Therefore, an accurate zero cross point can be obtained with a simple configuration. A zero-cross signal S2 can be generated.

また、第2実施形態のゼロクロス信号生成部(=基本パルス生成部41及びゼロクロス信号生成部43)によれば、基本パルス信号S1の1パルスが積分された積分値である基準積分値TVが検出され、パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点が、基準積分値TVの半分の値HVに基本パルス信号の積分値が到達したことによって判定されるため、簡素な構成で正確なゼロクロス点を表すゼロクロス信号S2を生成することができる。   Further, according to the zero cross signal generation unit (= basic pulse generation unit 41 and zero cross signal generation unit 43) of the second embodiment, a reference integral value TV which is an integral value obtained by integrating one pulse of the basic pulse signal S1 is detected. Since the point in time corresponding to half of the pulse width has elapsed is determined by the fact that the integral value of the basic pulse signal has reached the half value HV of the reference integral value TV, an accurate zero cross point can be obtained with a simple configuration. Can be generated.

更に、第1実施形態のゼロクロス信号生成部(=基本パルス生成部41及びゼロクロス信号生成部42)、又は、第2実施形態のゼロクロス信号生成部(=基本パルス生成部41及びゼロクロス信号生成部43)によって生成されたゼロクロス信号S2に基づいて、転写されたトナーを記録紙上に定着して画像を形成する定着ユニット53の定着温度が位相制御により制御されるため、定着温度の位相制御を正確に行うことができる。   Furthermore, the zero cross signal generation unit (= basic pulse generation unit 41 and zero cross signal generation unit 42) of the first embodiment or the zero cross signal generation unit (= basic pulse generation unit 41 and zero cross signal generation unit 43 of the second embodiment). ), The fixing temperature of the fixing unit 53 for fixing the transferred toner on the recording paper to form an image is controlled by the phase control based on the zero-cross signal S2 generated by the above), so that the phase control of the fixing temperature is accurately performed. It can be carried out.

なお、本発明は、以下の形態にも適用可能である。
(A)第1実施形態及び第2実施形態では、電子機器がプリンタ100である場合について説明したが、その他の、ゼロクロス信号に基づいて供給電力を位相制御により制御する電子機器である形態でもよい。例えば、モータ(ハードディスクや光ディスク等のスピンドルモータ、又は、エアコンのファンモータ)に供給する電力を位相制御により制御する電子機器(HDD(Hard Disk Drive)、エアコン等)である形態でもよい。
The present invention can also be applied to the following forms.
(A) In the first embodiment and the second embodiment, the case where the electronic device is the printer 100 has been described. However, the electronic device may be another electronic device that controls supply power by phase control based on a zero-cross signal. . For example, it may be an electronic device (HDD (Hard Disk Drive), air conditioner, etc.) that controls electric power supplied to a motor (spindle motor such as a hard disk or optical disk, or a fan motor of an air conditioner) by phase control.

(B)第1実施形態及び第2実施形態では、信号生成回路424及び信号生成回路434が、基本パルス信号S1が立ち下がった時点で、ゼロクロス信号S2のパルスを立ち下げる(=OFF状態にする)場合について説明したが、信号生成回路424及び信号生成回路434が、その他の予め設定されたタイミングでゼロクロス信号S2のパルスを立ち下げる(=OFF状態にする)形態でもよい。   (B) In the first embodiment and the second embodiment, the signal generation circuit 424 and the signal generation circuit 434 cause the pulse of the zero cross signal S2 to fall (= set to the OFF state) when the basic pulse signal S1 falls. However, the signal generation circuit 424 and the signal generation circuit 434 may be configured to cause the pulse of the zero-cross signal S2 to fall (= turn off) at other preset timings.

例えば、信号生成回路424及び信号生成回路434が、ゼロクロス信号S2のパルスを立ち上げた時点(=ON状態にした時点)から所定時間(例えば、5msec)経過後に、ゼロクロス信号S2のパルスを立ち下げる(=OFF状態にする)形態でもよい。この場合には、商用電源の電圧が変動した場合にも、ゼロクロス信号S2のパルス幅が一定となり、安定したゼロクロス信号S2が得られる。   For example, the signal generation circuit 424 and the signal generation circuit 434 lower the pulse of the zero-cross signal S2 after a predetermined time (for example, 5 msec) has elapsed since the time when the pulse of the zero-cross signal S2 was raised (= when the signal was turned ON). (= OFF state) may be used. In this case, even when the voltage of the commercial power supply fluctuates, the pulse width of the zero cross signal S2 is constant, and a stable zero cross signal S2 is obtained.

は、本発明に係るプリンタの概略構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a printer according to the present invention. は、デューティ比が50%である場合に位相制御方式及び半波制御方式で生成される電圧(又は電流)の波形図である。These are waveform diagrams of the voltage (or current) generated by the phase control method and the half-wave control method when the duty ratio is 50%. は、従来のゼロクロス信号生成部(=本発明に係るゼロクロス信号生成部の一部を構成する基本パルス生成部)の一例を示す回路図である。These are circuit diagrams which show an example of the conventional zero cross signal generation part (= basic pulse generation part which constitutes a part of zero cross signal generation part concerning the present invention). は、図3に示すゼロクロス信号生成部(=基本パルス生成部)の動作の一例を示すタイミングチャートである。These are timing charts which show an example of operation | movement of the zero cross signal generation part (= basic pulse generation part) shown in FIG. は、本発明の第1実施形態に係るゼロクロス信号生成部の一例を示す回路図である。These are circuit diagrams which show an example of the zero cross signal generation part which concerns on 1st Embodiment of this invention. は、図5に示すゼロクロス信号生成部の動作の一例を示すタイミングチャートである。These are timing charts which show an example of operation | movement of the zero cross signal production | generation part shown in FIG. は、本発明の第2実施形態に係るゼロクロス信号生成部の一例を示す回路図である。These are circuit diagrams which show an example of the zero cross signal production | generation part which concerns on 2nd Embodiment of this invention. は、図7に示すゼロクロス信号生成部の動作の一例を示すタイミングチャートである。These are timing charts which show an example of operation | movement of the zero cross signal production | generation part shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 プリンタ
1 制御ユニット
4 電源ユニット
41 基本パルス生成部(基本パルス生成手段、ゼロクロス信号生成装置の一部)
411 全波整流回路
412 フォトカプラ
42 ゼロクロス信号生成部(ゼロクロス信号生成装置の一部)
421 パルス幅カウント回路(カウント手段、幅検出手段)
422 カウント値メモリ(パルス幅記憶手段)
423 カウント判定回路(信号生成手段の一部)
424 信号生成回路(信号生成手段の一部)
5 印刷処理部
53 定着ユニット
531 加熱部
532 温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Printer 1 Control unit 4 Power supply unit 41 Basic pulse generation part (Basic pulse generation means, a part of zero cross signal generation device)
411 Full-wave rectifier circuit 412 Photocoupler 42 Zero-cross signal generator (part of zero-cross signal generator)
421 Pulse width count circuit (counting means, width detecting means)
422 Count value memory (pulse width storage means)
423 Count determination circuit (part of signal generation means)
424 signal generation circuit (part of signal generation means)
5 Print Processing Unit 53 Fixing Unit 531 Heating Unit 532 Temperature Sensor

Claims (8)

商用電源から供給される電圧のゼロクロス点に対応するパルス信号であるゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成装置であって、
商用電源から供給される電圧を全波整流し、生成された脈流が予め設定された所定の閾値電圧以下である場合にON状態となるパルス信号である基本パルス信号を生成する基本パルス生成手段と、
前記基本パルス信号のパルス幅を検出する幅検出手段と、
前記幅検出手段によって検出されたパルス幅を格納するパルス幅記憶手段と、
前記パルス幅記憶手段に格納されたパルス幅を読み出し、前記基本パルス信号がON状態となった時点から、前記パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点でON状態となるパルス信号を、ゼロクロス信号として生成する信号生成手段と、
を備えることを特徴とするゼロクロス信号生成装置。
A zero-cross signal generating device that generates a zero-cross signal that is a pulse signal corresponding to a zero-cross point of a voltage supplied from a commercial power source,
Basic pulse generation means for full-wave rectifying the voltage supplied from the commercial power source and generating a basic pulse signal which is a pulse signal that is turned on when the generated pulsating current is equal to or lower than a predetermined threshold voltage set in advance. When,
Width detecting means for detecting a pulse width of the basic pulse signal;
Pulse width storage means for storing the pulse width detected by the width detection means;
The pulse width stored in the pulse width storage means is read, and the pulse signal that is turned on when a time corresponding to half of the pulse width has elapsed from when the basic pulse signal is turned on is zero-crossed. Signal generating means for generating a signal;
A zero-cross signal generating apparatus comprising:
前記信号生成手段は、前記基本パルス信号がON状態からOFF状態となった時点で、ゼロクロス信号をOFF状態とすることを特徴とする請求項1に記載のゼロクロス信号生成装置。   2. The zero cross signal generating apparatus according to claim 1, wherein the signal generating means sets the zero cross signal to an OFF state when the basic pulse signal changes from an ON state to an OFF state. 前記幅検出手段は、前記パルス幅を検出する度に、前記パルス幅記憶手段に格納されたパルス幅を更新することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のゼロクロス信号生成装置。   3. The zero-cross signal generation apparatus according to claim 1, wherein the width detection unit updates the pulse width stored in the pulse width storage unit every time the pulse width is detected. 商用電源の周波数の所定倍のクロック信号を生成するクロック生成手段と、
前記クロック信号の個数をカウントするカウント手段と、
を備え、
前記幅検出手段は、前記カウント手段を介して、前記基本パルス信号のパルス幅に対応する前記クロック信号の個数である幅カウント数をカウントし、カウントされた幅カウント数を前記パルス幅として検出し、
前記信号生成手段は、前記パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点を、前記カウント手段を介して、前記クロック生成手段によって前記幅カウント数の半分のカウント数のクロック信号が生成されたことにより判定することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置。
Clock generation means for generating a clock signal of a predetermined multiple of the frequency of the commercial power supply;
Counting means for counting the number of the clock signals;
With
The width detection means counts the width count number that is the number of the clock signals corresponding to the pulse width of the basic pulse signal via the counting means, and detects the counted width count number as the pulse width. ,
When the time corresponding to half of the pulse width has elapsed, the signal generating means has generated a clock signal having a count number half the width count number by the clock generating means via the counting means. The zero-cross signal generation apparatus according to claim 1, wherein the determination is made by:
前記基本パルス信号を積分処理する積分手段を備え、
前記幅検出手段は、前記積分手段によって前記基本パルス信号の1パルスが積分された積分値である基準積分値をパルス幅として検出し、
前記信号生成手段は、前記パルス幅の半分に対応する時間が経過した時点を、前記積分手段を介して、前記基準積分値の半分の値に前記基本パルス信号の積分値が到達したことにより判定することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置。
Integrating means for integrating the basic pulse signal;
The width detecting means detects a reference integrated value, which is an integrated value obtained by integrating one pulse of the basic pulse signal by the integrating means, as a pulse width,
The signal generation means determines when a time corresponding to half of the pulse width has elapsed by the fact that the integral value of the basic pulse signal has reached the half of the reference integral value via the integration means. The zero-cross signal generation apparatus according to claim 1, wherein the zero-cross signal generation apparatus according to claim 1 is used.
請求項1〜請求項5のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置を備え、
前記ゼロクロス信号生成装置によって生成されたゼロクロス信号に基づいて、転写されたトナーを記録紙上に定着して画像を形成する定着ユニットの定着温度を位相制御により制御することを特徴とする定着制御装置。
A zero-cross signal generation device according to any one of claims 1 to 5,
A fixing control device that controls the fixing temperature of a fixing unit that forms an image by fixing the transferred toner on a recording sheet based on a zero-cross signal generated by the zero-cross signal generating device.
転写されたトナーを記録紙上に定着して画像を形成する定着ユニットと、
請求項6に記載の定着制御装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A fixing unit that forms an image by fixing the transferred toner on a recording paper; and
A fixing control device according to claim 6;
An image forming apparatus comprising:
請求項1〜請求項5のいずれかに記載のゼロクロス信号生成装置を備え、
前記ゼロクロス信号生成装置によって生成されたゼロクロス信号に基づいて、供給電力を位相制御により制御することを特徴とする電子機器。
A zero-cross signal generation device according to any one of claims 1 to 5,
An electronic apparatus that controls supply power by phase control based on a zero-cross signal generated by the zero-cross signal generation device.
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