JP2009193017A - Phase control device and fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源電圧の位相制御を行う位相制御装置、及びこの位相制御装置を備える定着装置に関する。 The present invention relates to a phase control device that performs phase control of a power supply voltage, and a fixing device including the phase control device.
画像形成装置の中には、画像を記録紙上に熱圧着によって定着させるため、ハロゲンヒータ等の発熱体を備えるものがある。発熱体は消費電力が大きいので、発熱体の点灯時には大きな突入電流が流れる。その結果、この画像形成装置へ交流電流を供給する電源配線に接続されている蛍光灯等の照明装置に、ちらつき(フリッカ現象)が発生することがある。 Some image forming apparatuses include a heating element such as a halogen heater in order to fix an image on a recording sheet by thermocompression bonding. Since the heating element consumes a large amount of power, a large inrush current flows when the heating element is turned on. As a result, flickering (flicker phenomenon) may occur in an illuminating device such as a fluorescent lamp connected to a power supply wiring that supplies an alternating current to the image forming apparatus.
特許文献1の画像形成装置は、発熱体が駆動されていないときの商用電源電圧と、熱体が駆動されているときの商用電源電圧との差が、規定値外であれば、フリッカ現象が発生しやすい状況であるとして、操作パネルにてユーザに通知するようになっている。
If the difference between the commercial power supply voltage when the heating element is not driven and the commercial power supply voltage when the heating element is driven is outside the specified value, the image forming apparatus disclosed in
また、特許文献2の画像形成装置は、電源波形の半波内の通電割合を制御する位相制御を行うことで、フリッカ現象を低減しようとしている。
上記従来の技術では、フリッカ現象によるユーザの不快感を十分に低減できているとはいえず、改良の余地があった。 In the above conventional technique, it cannot be said that the user's discomfort due to the flicker phenomenon can be sufficiently reduced, and there is room for improvement.
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑み、フリッカ現象によるユーザの不快感を低減することのできる技術を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a technique capable of reducing user discomfort due to a flicker phenomenon.
請求項1に記載の位相制御装置は、交流電源から負荷に与えられる電力の位相制御を行う位相制御装置であって、上記交流電源の電圧変動率を取得する変動率取得部と、上記交流電源から上記負荷への電力供給の位相制御を行う位相制御部と、上記電圧変動率によって上記位相制御のパターンを異ならせることができるパターン設定部と、を備える。
The phase control device according to
電圧変動率は、フリッカ現象におけるちらつきの程度に影響を与える。また、位相制御動作のパターン(位相制御パターン)も、ちらつきの程度に影響を与える。そのため、上記位相制御装置によると、電圧変動率に応じて位相制御動作のパターンを異ならせることにより、電圧変動率が変化しても、フリッカ現象におけるちらつきの程度を平均化することができる。その結果、上記位相制御装置は、フリッカ現象によるユーザの不快感を低減することができる。 The voltage fluctuation rate affects the degree of flicker in the flicker phenomenon. Further, the pattern of the phase control operation (phase control pattern) also affects the degree of flicker. Therefore, according to the phase control device, by varying the phase control operation pattern according to the voltage fluctuation rate, even if the voltage fluctuation rate changes, the degree of flicker in the flicker phenomenon can be averaged. As a result, the phase control device can reduce user discomfort due to the flicker phenomenon.
また、請求項2に記載するように、請求項1に記載の位相制御装置において、上記位相制御部は、上記位相制御動作の開始から所定の移行時間経過時以降は、上記交流電源の電圧の全波に渡って上記負荷と上記交流電源との間を通電状態とするようになっており、上記パターン設定部は、上記電圧変動率が大きくなるほど、上記移行時間を長くするようになっていることが好ましい。 According to a second aspect of the present invention, in the phase control device according to the first aspect, the phase control unit is configured to reduce the voltage of the AC power source after a predetermined transition time has elapsed since the start of the phase control operation. The current is set between the load and the AC power supply over the entire wave, and the pattern setting unit increases the transition time as the voltage fluctuation rate increases. It is preferable.
電圧変動率が大きくなるほど、フリッカ現象におけるちらつきの程度は大きくなる。一方、上記移行時間が長くなるほど、ちらつきの程度は低減される。請求項2の構成によると、電圧変動率が大きくなるほど、以降時間が長くされるので、電圧変動率が変化しても、フリッカ現象におけるちらつきの程度が平均化され、ユーザの不快感が低減される。 As the voltage fluctuation rate increases, the degree of flicker in the flicker phenomenon increases. On the other hand, as the transition time becomes longer, the degree of flickering is reduced. According to the second aspect of the present invention, the longer the voltage fluctuation rate, the longer the subsequent time. Therefore, even if the voltage fluctuation rate changes, the flicker phenomenon is averaged and the user's discomfort is reduced. The
また、請求項3に記載するように、請求項2に記載の位相制御装置において、上記位相制御部は、上記交流電源の電圧周期の1周期内において上記負荷に供給される電力を、上記位相制御動作の開始から上記移行時間経過時点まで、単調に増加させるようになっていてもよい。
Moreover, as described in
また、請求項4に記載するように、以上に述べた位相制御装置は、交流電源に接続される定着装置であって、画像が載せられた記録紙に熱を加える加熱部と、上記交流電源の電圧変動率を取得するする変動率取得部と、上記交流電源から上記加熱部への電力供給の位相制御を行う位相制御部と、上記電圧変動率に基づいて、上記位相制御動作のパターンを変化させるパターン設定部と、を備える定着装置に適用可能である。 According to a fourth aspect of the present invention, the phase control device described above is a fixing device connected to an AC power source, the heating unit for applying heat to the recording paper on which the image is placed, and the AC power source. A pattern of the phase control operation based on the voltage fluctuation rate, a phase control unit that performs phase control of power supply from the AC power source to the heating unit, and a voltage fluctuation rate. The present invention can be applied to a fixing device including a pattern setting unit to be changed.
本発明によると、電圧変動率に応じて位相制御動作のパターンを異ならせることにより、電圧変動率が変化しても、フリッカ現象におけるちらつきの程度を平均化することができる。その結果、フリッカ現象によるユーザの不快感を低減することができる。 According to the present invention, by varying the phase control operation pattern according to the voltage fluctuation rate, it is possible to average the degree of flicker in the flicker phenomenon even if the voltage fluctuation rate changes. As a result, user discomfort due to the flicker phenomenon can be reduced.
〔1〕第1実施形態
本発明の実施の一形態にかかる複写機100について、以下、図面を参照して説明する。図1は複写機100の要部構成を示すブロック図であり、図2は複写機100の電源電圧の位相制御に関する構成を示すブロック図であり、図3は位相制御の概念図であり、図4は本実施形態において位相制御に用いられるテーブルを示す図面であり、図5は位相制御パターン決定処理の流れを示すフローチャートである。
[1] First Embodiment A
まず、図1を参照して、複写機100の概要について説明する。
First, the outline of the
図1に示すように、複写機100は、ユーザからの指示を受け付ける操作パネル2、原稿から画像データを取得する画像読取部3、画像データに基づいて現像剤からなる画像を形成する画像形成部4、画像形成部4で形成された画像を記録紙上に転写する転写部5、熱圧着により、転写後の画像を記録紙上に定着させる定着部6、及び、複写機100内の各部を制御する制御装置7等を備える。
As shown in FIG. 1, a
画像形成部4としては、電子写真方式により画像を形成する装置を好適に用いることができる。
As the
制御装置7は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及びその他の記憶媒体により実現可能である。この場合、制御装置7の各機能部は、CPUがROM内のプログラムを読み出し、実行することによって実現される。RAMは、CPUの作業領域として機能し得る。
The
次に、図2を参照して、電源電圧の位相制御について説明する。 Next, the phase control of the power supply voltage will be described with reference to FIG.
図2に示すように、複写機100は、交流電源200に接続されており、上述の構成に加えて、電源基板10、電圧計11、及びスイッチ12等を備える。また、上述の定着部6は、熱圧着のためのヒータ61を備える。なお、交流電源200には、蛍光灯等の照明機器が接続されている。
As shown in FIG. 2, the
電源基板10は、交流電源200に接続され、交流電源200からの電圧を、ヒータ61に適した値に調整するトランス等の電子部品を備える。
The
電圧計11は、電源基板10からヒータ61への電力供給経路上に設けられる。電圧計11は、電源電圧を検知すると、制御装置7へ検知結果を出力する。
The
スイッチ12としては、SSR(Solid State Relay)等の従来公知のスイッチ素子を用いることができる。
As the
また、図2に示すように、制御装置7は、電圧変動率算出部(変動率取得部)71、パターン設定部72、スイッチ制御部73、メモリ74等を備える。電圧変動率算出部71は、電圧計11の検知結果を参照し、電源電圧変動率を算出する。パターン設定部72は、電圧変動率算出部71の算出結果を参照し、位相制御パターンを設定する。スイッチ制御部73は、スイッチ12のオン/オフを制御することで、位相制御を実行する。メモリ74は、図4の移行時間テーブル741等の情報を記憶する。
As shown in FIG. 2, the
スイッチ制御部73による位相制御について、より具体的に説明する。スイッチ制御部73は、電源電圧の1半波内でスイッチ12をオフ/オンすることで、ヒータ61を通電状態と非通電状態とに切り換えることができる。具体的には、スイッチ制御部73は、図3に示すように、電圧のゼロクロスM0においてスイッチ12をオフし、次のゼロクロスM0までのタイミングM1で、スイッチ12をオンとする動作を繰り返す。
The phase control by the
図3に示すように、スイッチ制御部73は、スイッチ12をオンにするタイミングM1を変えることで、電圧の1半波内における、ヒータ61の(通電/非通電)の期間の比を変化させることができる。
As shown in FIG. 3, the
具体的に、スイッチ制御部73は、タイミングM1を徐々に早めることで、電圧の1半波内での(通電/非通電)の期間の比を単調に増加させることができる。特に、本形態では、電圧の1周期(2半波)毎に、(通電/非通電)の期間の比が、位相制御開始からの経過時間に比例して増加するようになっている。つまり、位相制御開始時点(図3の原点)から第1半波と第2半波とにおいて、スイッチ12をオンにするタイミングM1が互いに同一であり、第3半波と第4半波とにおいて、タイミングM1が互いに同一である。そして、1半波置きに、タイミングM1が早められることで、(通電/非通電)の期間の比が増加されるようになっている。
Specifically,
図3に示すように、位相制御開始から移行時間Tが経過した時点以降は(図3では、移行時間Tの経過の1周期前から)、電圧の全波に渡ってスイッチ12がオンとされる。このように、本実施形態では、電源が投入されてから、つまり位相制御が開始されてから、移行時間Tの経過時点まで、交流電源200からヒータ61への供給電圧が徐々に増加するようになっている。
As shown in FIG. 3, after the transition time T has elapsed from the start of phase control (in FIG. 3, from one cycle before the transition time T elapses), the
位相制御開始から全波までの移行時間Tは可変である。移行時間Tは、図5のフローチャートに沿った処理によって設定される。なお、この処理を行うタイミングは特に限定されるものではなく、例えば、複写機100の設置時に行うことが可能である。移行時間Tが装置の設置時等に一旦設定されると、その後、スイッチ制御部73はこの設定に基づいて位相制御を行うことができる。
The transition time T from the start of phase control to all waves is variable. The transition time T is set by processing according to the flowchart of FIG. The timing for performing this process is not particularly limited, and can be performed, for example, when the copying
図5に示すように、処理開始時には、スイッチ制御部73が位相制御を行わずに電源電圧の全波に渡ってスイッチ12をオンとすることで、ヒータ61が全波通電される(ステップS1)。電圧変動率算出部71は、この全波通電時の電圧計11の検出結果に基づいて、電源電圧の変動率を算出する(ステップS2)。この算出結果及び図4の移行時間テーブル741に基づいて、パターン設定部72は、位相制御パターンを設定する(ステップS3)。
As shown in FIG. 5, at the start of processing, the
図4に示すように、移行時間テーブル741においては、電圧変動率(%)が大きいほど、電圧変動率に対応する移行時間T(秒)が大きくなっている。電圧変動率が大きいほど、交流電源200を共有する照明機器におけるちらつきが大きくなる。一方、移行時間Tが長くなると、ちらつきが小さくなる。よって、電圧変動率に併せて移行時間Tを変更することによって、照明機器のちらつきを防止することができる。さらに、電圧変動率が大きいほど移行時間Tが大きく設定されることで、電動変動率のばらつきにより生じる、照明機器のちらつき具合のばらつきが低減される。その結果、ユーザの不快感をさらに低減することができる。
As shown in FIG. 4, in the transition time table 741, the transition time T (seconds) corresponding to the voltage fluctuation rate increases as the voltage fluctuation rate (%) increases. The greater the voltage fluctuation rate, the greater the flicker in the lighting equipment that shares the
各電圧変動率に対応する移行時間Tは、ヒータ61の容量、その他の構成によって適宜設定されるものであり、具体的な数値に限定されるものではない。また、移行時間Tの上限は、EMI(ElectroMagnetic Interference)等が問題にならない程度に制限されることが好ましい。
The transition time T corresponding to each voltage fluctuation rate is appropriately set depending on the capacity of the
〔2〕その他の実施形態
(a)第1実施形態では、位相制御装置として機能するスイッチ12及び制御装置7が、複写機100に組み込まれている。しかし、複写機以外の画像形成装置、又は画像形成装置以外の電気機器に、同様の機構を適用することが可能である。
[2] Other Embodiments (a) In the first embodiment, the
(b)位相制御の対象となる負荷は、ヒータ61に限定されるものではなく、例えば図1に示す各ブロック等、他の部材であってもよい。但し、位相制御の対象となる負荷は、ヒータ等、消費電力量が大きいものであることが好ましい。
(B) The load to be subjected to phase control is not limited to the
(c)第1実施形態では、位相制御開始から移行時間Tの経過時点にかけて、電圧の1半波内の通電期間を、単調に、しかも直線的に増加させることで、1半波内でのヒータ61への供給電力量を、徐々に増加させるものとした。しかし、(通電/非通電)の期間の比の変化の態様は、第1実施形態に限定されるものではなく、位相制御の対象となる負荷の容量、その他構成に応じて、適宜変更可能である。例えば他の態様として、(通電/非通電)の期間の比が、単調に、かつ凹形又は凸形の曲線を描くように、増加するようになっていてもよい。
(C) In the first embodiment, the energization period within one half wave of voltage is monotonously and linearly increased from the start of phase control to the elapse of transition time T, so that it is within one half wave. The amount of power supplied to the
(d)第1実施形態では、1のゼロクロスM0に負荷への電力供給をオフし、次のゼロクロスM0までのタイミングM1に電力供給をオンにする、というオフ/オンの切り替えが、一半波毎に繰り返されるものとした。しかし、逆に、1のゼロクロスM0からタイミングM1までの間は負荷への電力供給がオンとされ、タイミングM1から次のゼロクロスM0までの間、電力供給がオフにされるようになっていてもよい。 (D) In the first embodiment, turning off the power supply to the load by a factor of zero crossing M 0, to turn on the power supplied to the timing M 1 until the next zero crossing M 0, switching off / on of, It was supposed to be repeated every half wave. However, on the contrary, the power supply to the load is turned on from the first zero cross M 0 to the timing M 1 , and the power supply is turned off from the timing M 1 to the next zero cross M 0. It may be.
(e)移行時間Tは、位相制御パターンを決定する要素の一例に過ぎない。すなわち、ちらつき、又はちらつき具合のばらつきを低減するために、移行時間T以外の要素を変更してもよい。例えば、上記(c)で述べた、(通電/非通電)の期間の比の変化態様、又は、移行時間T経過後の最終的な供給電力の大きさ等を変更することにより、位相制御パターンを変更することができる。すなわち、第1実施形態で述べた以外の構成であっても、電圧変動率によって、位相制御パターンを異ならせることで、照明機器のちらつきの低減、又はちらつき具合のばらつきを低減することができる位相制御装置は、本発明の技術的範囲に含まれる。 (E) The transition time T is only an example of an element that determines the phase control pattern. That is, elements other than the transition time T may be changed in order to reduce flickering or variation in flickering conditions. For example, the phase control pattern can be changed by changing the ratio of the ratio of (energized / non-energized) period described in (c) above, or the final magnitude of the supplied power after the transition time T has elapsed. Can be changed. That is, even in the configuration other than that described in the first embodiment, the phase that can reduce flickering of lighting equipment or variation in flickering condition by changing the phase control pattern according to the voltage fluctuation rate. The control device is included in the technical scope of the present invention.
以上、異なる欄に述べた実施形態を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。 As described above, embodiments obtained by appropriately combining the embodiments described in different columns are also included in the technical scope of the present invention.
100 複写機
200 交流電源
11 電圧計
12 スイッチ
6 定着部
61 ヒータ
7 制御装置
71 電圧変動率算出部
72 パターン設定部
73 スイッチ制御部
74 メモリ
741 移行時間テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記交流電源の電圧変動率を取得する変動率取得部と、
上記交流電源から上記負荷への電力供給の位相制御を行う位相制御部と、
上記電圧変動率によって上記位相制御のパターンを異ならせることができるパターン設定部と、
を備える位相制御装置。 A phase control device that performs phase control of power applied from an AC power supply to a load,
A fluctuation rate acquisition unit for acquiring a voltage fluctuation rate of the AC power supply;
A phase control unit that performs phase control of power supply from the AC power supply to the load;
A pattern setting unit capable of varying the phase control pattern according to the voltage fluctuation rate;
A phase control device comprising:
上記パターン設定部は、上記電圧変動率が大きくなるほど、上記移行時間を長くするようになっている請求項1に記載の位相制御装置。 The phase control unit is configured to energize the load and the AC power supply over the entire wave of the AC power supply voltage after a predetermined transition time has elapsed since the start of the phase control operation. And
The phase control apparatus according to claim 1, wherein the pattern setting unit increases the transition time as the voltage fluctuation rate increases.
画像が載せられた記録紙に熱を加える加熱部と、
上記交流電源の電圧変動率を取得するする変動率取得部と、
上記交流電源から上記加熱部への電力供給の位相制御を行う位相制御部と、
上記電圧変動率に基づいて、上記位相制御動作のパターンを変化させるパターン設定部と、
を備える定着装置。 A fixing device connected to an AC power source,
A heating unit for applying heat to the recording paper on which the image is placed;
A fluctuation rate acquisition unit for acquiring the voltage fluctuation rate of the AC power supply;
A phase control unit that performs phase control of power supply from the AC power source to the heating unit;
A pattern setting unit that changes the pattern of the phase control operation based on the voltage fluctuation rate;
A fixing device.
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JP2019090878A (en) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | 株式会社リコー | Voltage detection processing apparatus, image forming apparatus, voltage detection processing method, and program |
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JP2006113117A (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Canon Inc | Image forming apparatus |
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2008
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