JP2009237070A - ヒータ制御装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
画像形成装置の制御部は、交流電源からヒータへの導通状態(ヒータ状態)をゼロクロスタイミングでON状態またはOFF状態に切り替えるヒータ制御回路に対して、交流電源電圧の半波周期を一単位とした区間(単位区間)毎に、ヒータ状態をON状態またはOFF状態にするためのヒータ制御信号を、配列パターン52に従って出力する。また、配列パターン52は、ヒータ状態をON状態にすべき単位区間(ON区間)およびヒータ状態をOFF状態にすべき単位区間(OFF区間)のうち、その繰り返し周期(制御周期)内における単位区間(半波)の合計数の少ない方の区間が全て非連続となるように配列されている。このため、制御周期内におけるヒータ状態を切り替える頻度が多くなる。
【選択図】図5
Description
この場合、他の配列パターンへの移行時直近の単位区間(半波)に検出されたヒータの温度に基づいて、ON/OFF割合が設定されるため、温度調整の精度をさらに向上させることができる。
そして、配列パターンは、請求項6に記載のように、ON区間が連続するON連続区間、又は、OFF区間が連続するOFF連続区間に含まれる単位区間の数が最少となるように配列されていることが望ましい。
この場合、前回用いられた配列パターンにおける最後の単位区間(半波)から他の配列パターンに移行する際に、ヒータ状態が確実に切り替わるため、ヒータ状態の切替周期が間延びしてしまうことを防止し、ひいてはフリッカを好適に抑制することができる。
なお、ヒータ制御装置は、請求項10に記載のように、ヒータにより記録シートに転写されたトナーを加熱することにより記録シートにトナーを定着させる定着部を有する画像形成装置に対しても好適に用いられる。
[画像形成装置の全体構成]
図1は、本発明が適用された画像形成装置1の構成を示すブロック図、図2は、画像形成装置1おいて本発明に関わる主要部を示す概略図である。
図1に示すように、画像形成装置1は、印刷媒体に画像情報を印刷する画像形成部2と、原稿に記録された画像情報を読み取る画像読取部3と、各種設定や指令を入力するためのカーソルキーやスイッチ、及び各種メニュー項目が示されたメニュー画面や、利用者が入力した内容やエラー表示などを行う操作パネル4と、パラレルケーブルを介して外部のパーソナルコンピュータ等と画像データの入出力を行うためのパラレルI/F5とを備えている。
図3は、本実施形態におけるヒータ制御回路20の構成を示す回路図である。
図3に示すように、ヒータ制御回路20は、交流電源40からヒータ14aへの通電,遮断(ON,OFF)を行うトライアック21と、トライアック21のスイッチとして機能するフォトトライアックカプラ22と、ベース側からの入力信号に従って動作するトランジスタ23とを備える周知のものである。
図4は、本実施形態におけるゼロクロス検出回路30の構成を示す回路図である。
図4に示すように、ゼロクロス検出回路30は、交流電源40からの交流信号を全波整流するダイオードブリッジ31と、ダイオードブリッジ31により整流された信号波形のレベルが低くなる時点でパルス信号を出力するフォトカプラ32と、フォトカプラ32を介して入力されたパルス信号に基づくゼロクロス信号を生成するヒステリシスインバータ33とを備える周知のものである。
[制御部]
制御部10は、CPU10a,ROM10b,RAM10c,不揮発性のメモリ(例えば、EEPROM)10d及びこれらの構成要素を接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、ROM10bに記憶されたプログラムに基づき、RAM10cを作業エリアとして、複合機能を実現させるための各種制御を行うと共に、後述するヒータ制御処理を実行する。
図5は、本実施形態における制御テーブル50の配列を示すマトリックス図である。
図5に示すように、制御テーブル50では、ヒータ14aを加熱する割合を表すヒータ加熱率51と、ヒータ加熱率51を実現するために用いられる配列パターン52と、配列パターンの繰り返し周期(以下、制御周期という)53とが対応づけられている。
ここで、CPU10aが実行するヒータ制御処理を、図6に示すフローチャートに沿って詳細に説明する。なお、本処理は、操作パネル4やパラレルI/F5或いは電話回線などを介して画像情報を印刷用紙に印刷するための指令を受け付けると起動され、その指令に基づく印刷が終了するまで実行される。また、本処理では、ゼロクロス信号が入力される毎にカウント値CNT1が更新されるカウンタ(以下、半波数カウンタという)が用いられる。
次に、RAM10cの設定領域に記憶されている設定データに基づいて、利用者によって選択されている印刷用紙の形態(OHP,薄紙,再生紙,普通紙,厚紙)に応じた目標温度を設定し(S120)、温度センサ16からヒータ温度を取得する(S125)。
[動作例]
このように構成された画像形成装置1では、操作パネル4やパラレルI/F5或いは電話回線などを介して画像情報を印刷用紙に印刷するための指令を受け付けると、ヒータ温度を調整し(ヒータ制御処理)、ヒータ温度が目標温度付近(例えば、−2℃≦ΔT≦2℃)に達すると印刷が開始され、すべての印刷が終了するとヒータ14aがOFFされる。
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置1では、制御部10が、ON区間およびOFF区間のうち制御周期53内における単位区間(半波)の合計数の少ない方の区間が全て非連続となるように配列された配列パターン52に従って、ヒータ状態をON状態またはOFF状態にするためのヒータ制御信号をヒータ制御回路20に出力する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
Claims (10)
- 交流電源からヒータへの導通状態を、交流電源電圧がゼロになるタイミングでON状態又はOFF状態に切り替える切替手段と、
前記交流電源電圧の半波周期毎の単位区間で前記切替手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記導通状態をON状態にすべきON区間および前記導通状態をOFF状態にすべきOFF区間のうち、前記半波周期の整数倍となる制御周期内における半波の合計数の少ない方の区間が全て非連続となるように配列された配列パターンに基づき、前記導通状態を切り替えるための切替信号を前記切替手段に出力することを特徴とするヒータ制御装置。 - 前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記制御周期内における前記ON区間の割合または前記OFF区間の割合であるON/OFF割合を設定する割合設定手段とを備え、
前記制御手段は、前記制御周期を、前記割合設定手段により設定したON/OFF割合を表すために最低限必要な長さに設定することを特徴とする請求項1に記載のヒータ制御装置。 - 交流電源電圧がゼロになるタイミングを検出する毎にゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出手段を備え、
前記制御手段は、前記ゼロクロス検出手段により出力される前記ゼロクロス信号の積算回数が、前記制御周期の間に含まれる前記単位区間の数に達したときに、該積算回数をゼロに戻すと共に、前記割合設定手段により設定したON/OFF割合に応じて前記配列パターンを変更することを特徴とする請求項2に記載のヒータ制御装置。 - 前記割合設定手段による設定タイミングは、前記制御周期内における最後の前記単位区間に行われることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のヒータ制御装置。
- 前記ON/OFF割合と前記配列パターンとを対応づけた制御テーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段により記憶された前記制御テーブルを用いて、前記切替手段を制御することを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれかに記載のヒータ制御装置。 - 前記配列パターンは、前記ON区間が連続するON連続区間、又は、前記OFF区間が連続するOFF連続区間に含まれる前記単位区間の数が最少となるように配列されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のヒータ制御装置。
- 前記配列パターンは、前記制御周期内における最初と最後の前記単位区間の導通状態が異なるように配列されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のヒータ制御装置。
- 前記配列パターンは、前記制御周期内における最初の前記単位区間が前記ON区間となるように配列されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のヒータ制御装置。
- 前記配列パターンは、前記制御周期内における最初の前記単位区間が前記OFF区間となるように配列されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のヒータ制御装置。
- ヒータにより記録シートに転写されたトナーを加熱することにより前記記録シートに前記トナーを定着させる定着部と、
交流電源から前記ヒータへの導通状態を、交流電源電圧がゼロになるタイミングでON状態又はOFF状態に切り替える切替手段と、
前記交流電源電圧の半波周期毎の単位区間で前記切替手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記導通状態をON状態にすべきON区間および前記導通状態をOFF状態にすべきOFF区間のうち、前記半波周期の整数倍となる制御周期内における半波の合計数の少ない方の区間が全て非連続となるように配列された配列パターンに基づき、前記導通状態を切り替えるための切替信号を前記切替手段に出力することを特徴とする画像形成装置。
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