JP2011137940A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011137940A JP2011137940A JP2009297186A JP2009297186A JP2011137940A JP 2011137940 A JP2011137940 A JP 2011137940A JP 2009297186 A JP2009297186 A JP 2009297186A JP 2009297186 A JP2009297186 A JP 2009297186A JP 2011137940 A JP2011137940 A JP 2011137940A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energization
- wave
- pattern
- control
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファックスなどの画像形成装置において、トナー像を形成担持させた被加熱材としての記録材上の担持トナー像を加熱する加熱装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus provided with a heating device for heating a toner image on a recording material as a heated material on which a toner image is formed and supported in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine.
上記フィルム加熱方式の加熱装置ないし定着装置では、低熱容量のヒータを用いているため、過大な電力が印加されると過昇温し、ヒータを破損したりオーバーシュートが大きくなる。また、電力が少なすぎると、所望の加熱温度まで上がらず温度低下が早くなり温度リップルが大きくなる。 The film heating type heating device or fixing device uses a heater having a low heat capacity. Therefore, when excessive electric power is applied, the temperature rises excessively, resulting in damage to the heater or large overshoot. On the other hand, if the power is too low, the temperature does not rise to the desired heating temperature, the temperature drops quickly, and the temperature ripple increases.
そのため、ヒータに対し細かな電力制御をする必要があり、その電力制御方法として、AC電源の零点(ゼロクロス点)から次の零点(ゼロクロス点)までの1半波を基本単位としてヒータの通電を制御する制御方法が提案されている。1半波を100%通電するか100%通電しないかの2つのパターンを用い、所定波数を1制御単位とし通電パターンを複数用意し、所望の電力に応じてその中から一つの通電パターンを選択し出力を行う波数制御がある。また、1半波を0〜100%の任意の通電量で制御する位相制御もある。さらに、その2つを組み合わせて、波数制御の通電パターンの各1半波を任意の通電量で制御するハイブリッド制御もある。図17に100%、50%、25%で通電する場合の各制御での通電パターンの一例を示す。なお、図のハッチング部は通電期間を表わす。 Therefore, it is necessary to finely control the power to the heater. As a power control method, the heater is energized with one half wave from the zero point (zero cross point) of the AC power source to the next zero point (zero cross point) as a basic unit. Control methods for controlling have been proposed. Use two patterns of 100% energization for one half wave or 100% energization, prepare multiple energization patterns with a predetermined wave number as one control unit, and select one energization pattern from among them depending on the desired power There is a wave number control that performs output. There is also phase control for controlling one half wave with an arbitrary energization amount of 0 to 100%. Furthermore, there is also hybrid control in which the two are combined to control each half-wave of the wave number control energization pattern with an arbitrary energization amount. FIG. 17 shows an example of an energization pattern in each control when energizing at 100%, 50%, and 25%. In addition, the hatching part of a figure represents an electricity supply period.
また、高調波抑制を目的とするイミニティ規格IEC61000−3−2の6.1項“非対称制御の禁止”という要請がある。この規格を満たすために、1制御単位内での正半波の通電量と負半波の通電量を同じにするように通電パターンを設定している。また、この規格の目的から1正半波の通電量と同量の1負半波の通電量が存在するように通電パターンを設定している。 In addition, there is a request for “prohibition of asymmetric control” in Section 6.1 of the ITU standard IEC61000-3-2 for harmonic suppression. In order to satisfy this standard, the energization pattern is set so that the energization amount of the positive half wave and the energization amount of the negative half wave within one control unit are the same. Further, for the purpose of this standard, the energization pattern is set so that there is an energization amount of 1 negative half wave which is the same as the energization amount of 1 positive half wave.
昨今の画像形成装置の高速化に伴い、搬送速度が速くなり定着装置の加熱温度の高温化、あるいは加熱温度の精度の厳密化が求められるようになってきた。そのため、より細かな電力制御を行う必要性が高まり、制御単位の交流波形1半波の所定波数の選択肢を増やすために1制御単位の大きさを増やす必要が生じている。 With the recent increase in the speed of image forming apparatuses, the conveyance speed has been increased, and the heating temperature of the fixing device has been increased or the accuracy of the heating temperature has been required to be strict. For this reason, the necessity of performing finer power control is increased, and it is necessary to increase the size of one control unit in order to increase the options of a predetermined wave number of one half wave of the AC waveform of the control unit.
なお、例えば特許文献1には、高調波電流に有利な波数制御のように、商用電源の連続する複数の半波を一つの電力投入パターンとする電力制御方式の技術が開示されている。
For example,
しかし、従来プリント動作の終了のため定着装置の加熱を終了しようとした際、そのタイミングが1制御周期の途中だと、上記 “非対称制御の禁止”を満たすために、1制御周期の通電パターンが出力完了するまで定着装置の加熱を終了できず通電を継続していた。その結果、通電パターンが複雑化し1制御周期が大きくなるに従い、この無駄な電力の消費も多くなるという問題があった。 However, when the heating of the fixing device is finished for the end of the conventional printing operation, if the timing is in the middle of one control cycle, the energization pattern of one control cycle is The heating of the fixing device could not be completed until the output was completed, and the energization was continued. As a result, as the energization pattern becomes more complicated and one control cycle becomes longer, there is a problem that this wasteful power consumption increases.
本出願にかかる発明は、従来の電力制御方法よりも無駄な電力の消費を削減しつつ上記“非対称制御の禁止”を満足する電力制御方法を有する加熱装置を備えた画像形成装置を提供することにある。 The invention according to the present application provides an image forming apparatus including a heating device having a power control method that satisfies the above-mentioned “prohibition of asymmetric control” while reducing wasteful power consumption as compared with a conventional power control method. It is in.
上記目的を達成するために、本出願にかかる発明は以下の構成を有する。 In order to achieve the above object, the invention according to the present application has the following configuration.
記録材上の画像を加熱定着する画像形成装置であって、交流電源からの通電により発熱する加熱体と、前記交流電源のゼロクロスを検知するゼロクロス検出手段と、前記検出されたゼロクロスの周期に応じた交流波形の1半波を単位として、4以上の所定波数の半波を1制御単位とし、該1制御単位内で1正半波での通電量と同じ通電量を1負半波で通電する条件を満たした複数の通電パターンから一つの通電パターンを選択し、該選択された通電パターンにしたがって前記加熱体への通電を制御する通電制御手段と、正半波と負半波の通電偏差を記録する記録手段とを備え、前記通電制御手段は、前記1制御単位内でヒータの消灯要求が発生した場合に、前記1制御単位よりも短い周期の新たな通電パターンを、前記記録手段の通電偏差を用いて、正半波と負半波の通電偏差を解消するように生成し、前記1制御単位の途中であっても前記新たな通電パターンにしたがって前記加熱体への通電を制御し、前記新たな通電パターンの通電終了によりヒータの点灯を終了することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that heats and fixes an image on a recording material, wherein a heating body that generates heat when energized from an AC power supply, a zero-cross detection unit that detects a zero-cross of the AC power supply, and a period of the detected zero-cross One half wave of an alternating waveform is used as a unit, and a half wave of a predetermined wave number of 4 or more is used as one control unit, and the same energization amount as one positive half wave within one control unit is energized with one negative half wave. An energization control means for selecting one energization pattern from a plurality of energization patterns satisfying the condition to perform, and controlling energization to the heating body according to the selected energization pattern, and energization deviation between the positive half wave and the negative half wave The energization control unit is configured to record a new energization pattern having a cycle shorter than the one control unit when the heater turn-off request is generated within the one control unit. Energization deviation And generating the current deviation between the positive half wave and the negative half wave, and controlling the current to the heating body according to the new current pattern even in the middle of the one control unit. An image forming apparatus, wherein lighting of a heater is terminated when energization of an energization pattern is terminated.
本発明によれば、無駄な電力の消費を抑えるとともに、イミニティ規格IEC61000−3−2の6.1項“非対称制御の禁止”を満たす画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that suppresses wasteful power consumption and satisfies the item 6.1 “prohibition of asymmetric control” of the IEC61000-3-2.
本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら以下に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明における実施例1の画像形成装置の構成を示す概略図である。図1において、100はプリンタ本体である。101は、プリンタ本体に着脱可能なトナーカートリッジ、102は静電担持体である感光体ドラム、103は光源としての半導体レーザ、105はスキャナモータ104にて回転する回転多面鏡である。また、106は半導体レーザ103から発射され、感光体ドラム102上を走査するレーザビームである。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a first exemplary embodiment of the present invention. In FIG. 1,
107は感光体ドラム102上を一様に帯電するための帯電ローラ、108は感光体ドラム102上に形成された静電潜像をトナーにて現像するための現像器である。109は現像器108にて現像されたトナー像を所定の記録用紙に転写するための転写ローラ、123はトナー像を加熱定着する定着器を示し、110は転写されたトナーを熱にて融着するための定着器の定着ヒータ(加熱体)、111が定着フィルムである。
112は用紙を格納する給紙カセット桶で、図1の矢印Aの方向からプリンタ100に装着する。113は、給紙カセット桶112から用紙を給紙し、搬送路に送り出す給紙ローラ、114フィードローラ、115リタードローラは給紙ローラにてピックアップされた用紙が用紙束である場合に、用紙を1枚に分離して搬送路に送り出すためのローラ対である。
A
116はカセットから給紙された用紙を画像形成部へ搬送するための中間ローラ、117は搬送された用紙を感光体ドラム102へ送り込む転写前ローラである。118は給紙された用紙に対し、感光体ドラム102への画像書き込み(記録/印字)と用紙搬送の同期を取るとともに、給紙された用紙の搬送方向の長さを測定するためのトップセンサである。119は定着後の用紙の有無を検出するための定着センサ、120は定着後の用紙を排紙搬送路へ排出する搬送ローラ、121は排紙用紙を積載する排紙トレイ122へ用紙を排出する排紙ローラである。
このような機構部を制御する制御系の回路構成のブロック図を図2に示す。図2において、201は不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開するとともに、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示するためのプリンタコントローラである。
FIG. 2 shows a block diagram of a circuit configuration of a control system that controls such a mechanism unit. In FIG. 2,
202はプリンタエンジンの各部をプリンタコントローラ201の指示にしたがってプリント動作制御するとともに、プリンタコントローラ201へプリンタ内部情報を報知するためのエンジンコントローラである。203は帯電、現像、転写等各工程における各高圧出力制御をエンジンコントローラ202の指示にしたがって行う高圧制御部である。204はスキャナモータ104の駆動/停止、レーザビームの点灯をエンジンコントローラ202の指示にしたがって制御する光学系制御部である。205は定着ヒータへの通電の駆動/停止をエンジンコントローラ202の指示にしたがって行う定着器制御部である。206は、トップセンサ118、定着センサ119、不図示の紙面位置センサの紙有無状態をコントローラ202へ報知するセンサ入力部である。また、207はプリンタエンジンコントローラ202の指示に従い、記録用紙搬送のためにモータ/ローラ等の駆動/停止を行う用紙搬送制御部である。この用紙搬送制御部は図1の給紙ローラ113、フィードリタードローラ対116、117、転写前ローラ117、感光体ドラム102、定着フィルム111、搬送ローラ120、排紙ローラ121の駆動/停止の制御をつかさどるものである。
本実施例における画像形成装置の定着器は図3〜5の通りである。 The fixing device of the image forming apparatus in this embodiment is as shown in FIGS.
図3は、本実施例で用いた定着器123の横断面図である。この定着器123は、エンドレスフィルム(円筒状フィルム)を用いた、加圧ローラ駆動タイプのフィルム加熱方式の加熱装置である。加熱手段としてのヒータ110、このヒータを固定保持させた横断面略半円弧状樋型の耐熱性、剛性を有するヒータホルダ123d、ヒータ110を取付けたヒータホルダ123dにルーズに外嵌した円筒状の薄耐熱フィルム(定着フィルム)111を有する。また、定着フィルム111を挟んでヒータ110と相互圧接して定着ニップ部Nを形成する、回転自在な加圧体としての加圧ローラ123b等も有する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
加圧ローラ123bは駆動手段により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ123bの回転による該加圧ローラの外面と定着フィルム111との、定着ニップ部Nにおける圧接摩擦力により円筒状の定着フィルム111に回転力が作用する。そして、定着フィルム111がその内面がヒータ110の下向き面に密着して摺動しながらヒータホルダ123dの外回りを矢印の時計方向に従動回転状態になる。定着フィルム111とヒータ110との界面に摺動性のグリースを塗布してよい。ヒータ110はセラミックヒータ(セラミック面発ヒータ)である。このヒータ110については後述する。
The
加圧ローラ123bが回転駆動され、それに伴って円筒状の定着フィルム111が従動回転状態になる。また、ヒータ110に通電がなされ、該ヒータ110が昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態において、定着ニップ部Nの定着フィルム111と加圧ローラ123bとの間に未定着トナー像Tを担持した記録紙Sが導入される。そして、定着ニップ部Nにおいて記録紙Sのトナー像担持面側が定着フィルム111の外面に密着して定着フィルム111と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ110の熱が定着フィルム111を介して記録紙Sに付与され、記録紙S上(記録材上)の未定着トナー像Tが記録紙S上に加熱及び加圧されて溶融定着される。
The
定着ニップ部Nを通過した記録紙Sは定着フィルム111から曲率分離される。 The recording sheet S that has passed through the fixing nip N is separated from the fixing film 111 by curvature.
図4において、(a)はヒータ110の拡大横断面図、(b)はヒータ裏面側の平面図、(c)は(b)図から保護層を省いて通電発熱体と給電用電極部及び延長導電部のパターン図、(d)はヒータ表面側(フィルム摺動面)の平面図である。
4A is an enlarged cross-sectional view of the
このヒータ110は裏面加熱型のセラミック面発ヒータであり、
(1)SiC(炭化ケイ素),AlN(チッ化アルミニウム),Al2O3(アルミナ)等の電気絶縁性,良熱伝導性,低熱容量のセラミック系絶縁基板(ヒータ基板、以下、絶縁基板と記す)31
(2)この絶縁基板31の裏面側に形成された、2本の通電発熱体(以下、発熱体と記す)32,33及びこれらの発熱体に対する給電用電極部(以下、電極部と記す)34,35,36並びに延長導電部(以下、導電部と記す)34a,35a,36a
(3)上記の発熱体32,33と導電部34a,35a,36aを覆わせて形成したガラス等の保護層40
からなる。
This
(1) SiC (silicon carbide), AlN (aluminum nitride), Al 2 O 3 (alumina), etc. electrical insulating, good thermal conductivity, low thermal capacity ceramic insulating substrate (heater substrate, hereinafter referred to as insulating substrate) 31)
(2) Two energization heating elements (hereinafter referred to as heating elements) 32 and 33 formed on the back surface side of the insulating
(3) A
Consists of.
L1とL2はそれぞれ発熱体32,33の長さである。aは記録紙の中央搬送基準線、Aは通紙可能な最大サイズ紙の通紙幅領域、Bは通紙可能な最小サイズ紙の通紙幅領域である。51と52は2つの給電用コネクタであり、コネクタ51はヒータ110の電極部34,35側に装着されて、電極部34,35とヒータ駆動回路側とを電気的に接続する。コネクタ52はヒータ110の電極部36側に装着されて、電極部36とヒータ駆動回路側とを電気的に接続する。
L1 and L2 are the lengths of the
発熱体32,33は例えばAg/Pd(銀パラジューム)等の通電発熱抵抗材料のペーストをスクリーン印刷(厚膜印刷)等でパターン形成して焼成したものである。
The
電極部34,35,36並びに導電部34a,35a,36aは例えばAg(銀)等の導電材料ペーストをスクリーン印刷等でパターン形成し、焼成したものである。電極部36は上記2本の発熱体32,33に対する共通電極であり、発熱体32,33の各一端部に対してそれぞれ分岐導電部36aを介して導通させてある。
The
保護層40上に、ヒータの温度を検出する温度検出素子21と過昇温防止手段23が、記録紙の中央搬送基準線a、即ち発熱体32,33の長さ方向の中心に対し左右対称な位置で、かつ通紙可能な最小サイズ紙の通紙幅領域Bより内側の位置に配設されている。
On the
上記のヒータ110は、絶縁基板31の発熱体32,33等を設けた側とは反対面側を表面側(定着フルム摺動面側)として、この表面側を図3のように下向きにして外部に露呈させてヒータホルダ123dの下面に固定支持させて配設してある。
In the
図5にヒータ110の駆動及び制御回路を示す。1は画像形成装置を接続する交流電源で、画像形成装置は交流電源をACフィルタ2,リレー41を介して定着器123のヒータ110の発熱体32,33へ電力供給することにより発熱体32,33を発熱させる。
FIG. 5 shows a drive and control circuit for the
この発熱体33への電力の供給は、トライアック4の通電、遮断により制御される。抵抗5,6はトライアック4のためのバイアス抵抗でフォトトライアックカプラ7は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ7の発光ダイオードに通電することによりトライアック4をオンする。抵抗8はフォトトライアックカプラ7の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ9によりフォトトライアックカプラ7をオン/オフする。トランジスタ9は抵抗10を介してエンジンコントローラ202からのON1信号にしたがって動作する。
The supply of electric power to the
発熱体32への電力の供給は、トライアック13の通電、遮断により制御される。抵抗14,15はトライアック13のためのバイアス抵抗でフォトトライアックカプラ16は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ16の発光ダイオードに通電することによりトライアック13をオンする。抵抗17はフォトトライアックカプラ16の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ18によりフォトトライアックカプラ16をオン/オフする。トランジスタ18は抵抗19を介してエンジンコントローラ202からのON2信号にしたがって動作する。
Supply of electric power to the
また、交流電源1は、ACフィルタ2を介してゼロクロス検出回路12に入力される。ゼロクロス検出回路では、商用電源電圧がある閾値以下の電圧になっていることをエンジンコントローラ202にパルス信号として報知する。以下、エンジンコントローラ202に送出されるこの信号を「ZEROX信号」と呼ぶ。エンジンコントローラ202はZEROX信号のパルスのエッジを検知し、位相制御または波数制御によりトライアック4または13をオン/オフする。
The
ヒータ110の温度を検知するための温度検出素子(例えば、サ−ミスタ感温素子)21は、ヒータ110上に発熱体32,33に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置されている。この温度検出素子21によって検出される温度は、抵抗22と、温度検出素子21との分圧として検出され、エンジンコントローラ202にTH信号としてA/D入力される。セラミックヒータ110の温度は、TH信号としてエンジンコントローラ202において監視され、エンジンコントローラ202の内部で設定されているヒータ110の設定温度と比較される。そして、発熱体32,33に供給すべき電力を算出し、その供給する電力に対応した位相角(位相制御)または波数(波数制御)に換算し、その制御条件によりエンジンコントローラがトランジスタ9にON1信号、あるいはトランジスタ18にON2信号を送る。
A temperature detection element (for example, a thermistor temperature sensing element) 21 for detecting the temperature of the
温度検出素子21やトライアック4,13等が故障して、エンジンコントローラ202が温度検出もしくはヒータ駆動回路の故障と判断した場合は、RLD信号をオフすることでリレー41をオフし、発熱体32および33への通電を遮断する。リレー41はトランジスタ42によりオン/オフする。トランジスタ42は抵抗43を介してエンジンコントローラ202からのRLD信号にしたがって動作する。抵抗44は、トランジスタ42を保護するための抵抗である。ダイオード45は、リレー41のオフ時に発生する逆起電圧を吸収するための素子である。通常、リレー41は、エンジンコントローラ202からのON1,ON2信号で発熱体32,33への電力制御を開始する前にRLD信号によりオン状態にされ、発熱体32,33への電力供給の制御を終了させた後にRLD信号によりオフ状態にされる。
If the
過昇温防止手段23は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチであり、発熱体32,33に電力を供給及び制御する手段が故障し、発熱体32,33が熱暴走に至った場合、過昇温を防止する。電力供給制御手段の故障により、発熱体32,33が熱暴走に至り過昇温防止手段23が所定の温度以上になると、過昇温防止手段23がオープンになり、発熱体32および33への通電が断たれる。
The excessive temperature rise prevention means 23 is, for example, a thermal fuse or a thermo switch, and when the means for supplying and controlling the power to the
共通電極36には、交流電源1のHOT側端子から過昇温防止手段23を介して接続される。電極部35は発熱体33を制御するトライアック4に接続され、交流電源1のNeutral端子に接続される。電極部34は発熱体32を制御するトライアック13に電気的に接続され、交流電源1のNeutral端子に接続される。
The
過昇温防止手段23は、例えば、サーモスタットがヒータ110の絶縁基板31面上または保護層40面上に当接されている。サーモスタット23はフィルムガイド123d(図3)に位置を矯正され、サーモスタット23の感熱面がヒータ110の面上に当接されている。図示はしていないが、温度検出素子21も同様にヒータ110の面上に当接されている。
As for the excessive temperature rise prevention means 23, for example, a thermostat is in contact with the insulating
次にエンジンコントローラ202において、発熱体32,33に供給するべき電力を算出した結果に従い発熱体32,33へのON1,ON2信号を制御する制御内容について説明する。本実施例では、交流電源1からゼロクロス検出回路12を介して入力されるゼロクロス信号を制御の基点として制御する波数制御について説明する。そして、この波数制御は、半波毎に100%通電か100%非通電かの2種類の組合せのパターンを、所定半波からなる制御周期について予め設けた複数の通電パターンのいずれか一つを選択して制御するものである。本実施例では、制御周期を8半波とし、AC100V入力で1000Wのヒータを使い、交流波形における通電波数0の0Wから通電波数8の1000Wまで5レベルで電力制御を行う。但し、本発明における1制御周期の通電波数は8半波に限るものではなく、4以上の半波であればよい。
Next, the contents of control for controlling the ON1 and ON2 signals to the
図6に、各レベルでの通電パターンの例を通電パターンテーブルとして示す。図6のテーブルで縦欄は電力制御レベル、横欄は1〜8までの波番号(以下、「波No」という)を表している。また、このテーブルの中の各レベルの各波Noに対応付けられた数値“1”,“0”はそれぞれ通電と非通電を表す。この例では1半波あたり250W単位で制御可能となる。通電パターンの設定時には、イミニティ規格IEC61000−3−2の6.1項“非対称制御の禁止”から1制御周期内の正半波時の累積電力と負半波時の累積電力が等しくなければならない。よって図6において、各電力制御レベルで、波Noが奇数の時の通電する半波の総数と波Noが偶数の時の通電する半波の総数が一致するように通電パターンテーブルは作成されている。 FIG. 6 shows an example of an energization pattern at each level as an energization pattern table. In the table of FIG. 6, the vertical column represents the power control level, and the horizontal column represents the wave numbers from 1 to 8 (hereinafter referred to as “wave No”). Also, the numerical values “1” and “0” associated with each wave No of each level in this table represent energization and de-energization, respectively. In this example, control is possible in units of 250 W per half wave. When setting the energization pattern, the accumulated power at the positive half wave and the accumulated power at the negative half wave within one control cycle must be equal to each other in accordance with Section 6.1 “Prohibition of Asymmetric Control” in the IEC 61000-3-2 . Therefore, in FIG. 6, the energization pattern table is created so that the total number of half waves to be energized when the wave No is an odd number and the total number of half waves to be energized when the wave No is an even number at each power control level. Yes.
エンジンコントローラ202は、TH信号として入力されるセラミックヒータ110の温度とエンジンコントローラ202の内部で設定されているヒータ110の設定温度とを比較し、次の制御周期でヒータに供給すべき電力制御レベルを算出する。電力制御レベルを算出する方法はPID制御などが考案されており、様々な文献で紹介されているのでここでは特に説明しない。
The
図7を用いて、エンジンコントローラ202がON1信号、ON2信号を制御する様子を説明する。電力制御レベルがレベル2で、図中Aのタイミングで制御周期の先頭に該当するゼロクロス信号の立下りエッジを入力として検出する。このとき、エンジンコントローラ202は波Noカウンタを更新する。Aのタイミングの場合、制御周期の先頭なので波Noカウンタを“1”とする。電力制御レベル「レベル2」と波Noカウンタ「1」から図6の通電パターンテーブルを検索し、この半波では通電すると判断する。するとエンジンコントローラ202は、ON1信号、ON2信号に駆動パルスを出力する。これにより、1半波の間ヒータ110は通電され発熱する。次にBのタイミングでゼロクロス信号のエッジをエンジンコントローラ202が検出する。そして、波Noカウンタを更新し“2”とする。電力制御レベル「レベル2」と波Noカウンタ「2」から図6の通電パターンテーブルを検索し、この半波では通電すると判断する。次に、ON1信号、ON2信号に駆動パルスを出力し、これにより1半波の間ヒータ110は通電され発熱する。そしてCのタイミングでゼロクロス信号のエッジをエンジンコントローラ202が検出する。先ほどと同様、波Noカウンタを更新し“3”とする。電力制御レベル「レベル2」と波Noカウンタ「3」から図6の通電パターンテーブルを検索し、この半波では通電しないと判断する。エンジンコントローラ202はON1信号、ON2信号を駆動することなく、この1半波の間、ヒータ110は通電されず発熱しない。次にDのタイミングでゼロクロス信号のエッジをエンジンコントローラ202が検出する。エンジンコントローラ202は波Noカウンタを更新するが、更新前の波Noカウンタが制御周期の最後を示しているので、波Noカウンタを制御周期の先頭を示す“1”とする。同時に制御周期の先頭なので、電力制御レベルをTH信号として入力されるセラミックヒータ110の温度とエンジンコントローラ202の内部で設定されているヒータ110の設定温度とを比較し更新する。ここでは新たな電力制御レベルが「レベル1」となったとする。電力制御レベル「レベル1」と波Noカウンタ「1」から図6の通電パターンテーブルを検索し、この半波では通電しないと判断する。エンジンコントローラ202はON1信号、ON2信号を駆動することなく、この1半波の間、ヒータ110は通電されず発熱しない。
A state in which the
従来の定着制御は、イミニティ規格IEC61000−3−2の6.1項“非対称制御の禁止”を満足させるために1制御周期で対称性を確保している。よってプリント終了時などヒータの通電を終了する要求があった場合にも制御周期の途中で通電を中断することができず、1制御周期が完了するまで定着制御を続行する。 In the conventional fixing control, symmetry is ensured in one control cycle in order to satisfy the item 6.1 “prohibition of asymmetric control” of the IEC 61000-3-2 of the immunity standard. Therefore, even when there is a request to end the energization of the heater such as at the end of printing, the energization cannot be interrupted in the middle of the control cycle, and the fixing control is continued until one control cycle is completed.
そこで、本実施例では、1制御周期の各波Noごとに正半波の通電量と負半波の通電量を積算する手段を設け、通電終了要求(消灯要求)があった時点で通電パターンテーブルにしたがった通電を行わない。正半波の通電量と負半波の通電量を積算する手段から差分を求め対称性を確保するための新たな通電パターンを生成して、このパターンによる通電処理を行い、新たな通電パターンの通電が終了した時点で定着制御を完了する、新たな定着制御を提供する。また、本実施例では新たな通電パターンを生成するために1制御周期の各波Noごとに正半波の通電量と負半波の通電量を積算する手段を用いたが、各波Noごとに正半波の通電量と負半波の通電量の差を積算する手段でも実現可能である。 Therefore, in this embodiment, a means for integrating the energization amount of the positive half wave and the energization amount of the negative half wave is provided for each wave No in one control cycle, and the energization pattern is obtained when there is an energization end request (light-off request). Do not energize according to the table. A new energization pattern is generated by obtaining a difference from the means for integrating the energization amount of the positive half wave and the energization amount of the negative half wave, and a symmetry is ensured. A new fixing control is provided in which the fixing control is completed when the energization is completed. Further, in this embodiment, in order to generate a new energization pattern, means for integrating the energization amount of the positive half wave and the energization amount of the negative half wave for each wave No in one control cycle is used. In addition, it can be realized by means for integrating the difference between the energization amount of the positive half wave and the energization amount of the negative half wave.
図8および図9のフローチャートを用いて説明する。図8は、制御周期が8半波であり電力制御レベルがレベル2で制御中、波Noが5のときに通電終了要求を受けた場合を表している。正半波通電量カウンタおよび負半波通電量カウンタは1制御周期ごとに0クリアされるカウンタで、各々正半波あるいは負半波で通電された場合にインクリメントされる。波No5の途中で通電終了要求を受けると、従来は図6の通電パターンテーブルが示すように波No8で負半波が通電されるのを待って通電を終了する。しかし、本実施例の画像形成装置は、波No5の時点での正半波通電量と負半波通電量を比較し、正半波の通電量と負半波の通電量の総通電量が同量となる最小限の点灯パターンを通電終了処理用パターン901として生成する。
This will be described with reference to the flowcharts of FIGS. FIG. 8 shows a case where an energization end request is received when the control cycle is 8 half-waves, the power control level is
通電終了処理用パターンは通電パターンと先頭波Noおよび先頭波Noから自動的にインクリメントした値が設定される波Noから成る。波Noの行に設定される値の最大値は制御周期の波数と一致する。通電終了処理用パターンの枠にあまりがあっても波Noが制御周期の波数を越える枠は使用されない。元々の通電パターンは制御周期内で正負の通電量が一致するように作成されているので、通電終了処理用パターンの最大サイズは、制御周期のサイズ−1半波分あれば十分である。 The energization end processing pattern includes an energization pattern, a leading wave No, and a wave No in which a value automatically incremented from the leading wave No is set. The maximum value set in the wave No row matches the wave number of the control period. Even if there are too many frames for the energization end processing pattern, a frame in which the wave No exceeds the wave number of the control cycle is not used. Since the original energization pattern is created so that the positive and negative energization amounts coincide within the control cycle, it is sufficient that the maximum size of the energization end processing pattern is the size of the control cycle minus one half wave.
図9−a、図9−bは本実施例における通電制御のフローチャートである。通電制御が開始されるとデータの初期化として、波Noカウンタを制御周期と同じ値(この例の場合は8)に、正半波通電量と負半波通電量を0にし、通電終了処理用パターンをクリアする(S1001)。Zeroxエッジの検出を待機し(S1002)、Zeroxエッジを検出すると波Noカウンタをインクリメントする(S1003)。波Noカウンタを制御周期「8」と比較し(S1004)、波Noカウンタが制御周期を越えているならば、波Noカウンタを1に初期化するとともに正半波通電量および負半波通電量を0クリアする(S1005)。TH信号として入力されるセラミックヒータ110の温度とエンジンコントローラ202の内部で設定されているヒータ110の設定温度とを比較し、その結果更新された電力レベルを本制御周期内で使用する電力レベルとして更新する(S1006)。通電終了処理用パターンの先頭波Noが設定されているかなどの情報を用い、通電終了処理用パターンが生成されているかチェックし(S1043)、通電終了処理用パターンが生成されていなければ、通電終了処理要求が発生しているか確認する(S1007)。通電終了処理要求が発生していなければ、通電パターンテーブルの通電レベル、波Noカウンタの値から通電するか通電しないか確認する(S1008)。通電しないならばS1002のZeroxエッジの検出に戻る。通電するならば、ON1信号,ON2信号をONにする(S1011)。波Noが奇数であるか否かを判断し(S1012)、奇数ならば正半波通電量をインクリメント(S1013)、偶数ならば負半波通電量をインクリメントする(S1014)。ON1信号/ON2信号制御用のタイマをスタートする(S1015)。ON1信号/ON2信号のON時間を経過するのを待つ(S1016)。電源周波数が高い場合でも1半波の時間より短く設定する必要があり、通常1msec〜3msecの値となる。所定時間経過後、ON1信号/ON2信号をOFFする(S1017)。再びZerox信号のエッジ検出を待つ。S1007において通電終了要求があった場合、正半波通電量と負半波通電量を比較する(S1018)。正半波通電量と負半波通電量が一致する場合には、S1009にて再度通電量を比較し、通電制御を終了する。S1018にて負半波通電量の方が多い場合には、S1019にてカウンタに負半波通電量と正半波通電量の差を保存する。S1003およびS1005で更新した波Noをチェックし波Noが奇数か偶数か判断する(S1020)。波Noが奇数の場合には、波Noを「7」に書換え、通電終了処理用パターンの先頭波Noを「7」にする(S1021)。通電終了処理用パターンにON→OFFのパターンを設定する(S1022)。S1019で保存したカウンタをデクリメントする(S1023)。そして、カウンタが0か否かを判断し(S1024)、0でなければ通電終了処理用パターンの先頭波Noを2デクリメントし(S1025)、S1022の処理へ遷移する。
FIGS. 9A and 9B are flowcharts of energization control in this embodiment. When energization control is started, as a data initialization, the wave No counter is set to the same value as the control cycle (8 in this example), the positive half-wave energization amount and the negative half-wave energization amount are set to 0, and energization end processing is performed. The pattern for use is cleared (S1001). The detection of the Zerox edge is waited (S1002), and when the Zerox edge is detected, the wave No counter is incremented (S1003). The wave No counter is compared with the control cycle “8” (S1004). If the wave No counter exceeds the control cycle, the wave No counter is initialized to 1, and the positive half-wave energization amount and the negative half-wave energization amount. Is cleared to 0 (S1005). The temperature of the
S1020で波Noが偶数の場合には、波Noを「6」に書換え、通電終了処理用パターンの先頭波Noを「6」にする(S1026)。通電終了処理用パターンにOFF→ONのパターンを設定する(S1027)。 If the wave No is an even number in S1020, the wave No is rewritten to “6”, and the leading wave No of the energization end processing pattern is set to “6” (S1026). An OFF → ON pattern is set as the energization end processing pattern (S1027).
そして、S1019で保存したカウンタをデクリメントする(S1028)。次に、カウンタが0か否かを判断し(S1029)、0でなければ通電終了処理用パターンの先頭波Noを2デクリメントし(S1030)、S1027の処理へ遷移する。 Then, the counter stored in S1019 is decremented (S1028). Next, it is determined whether or not the counter is 0 (S1029). If it is not 0, the leading wave No of the energization end processing pattern is decremented by 2 (S1030), and the process proceeds to S1027.
S1019でカウンタが1または2の場合で、S1020が奇数または偶数の場合に生成される通電終了処理用パターンの例を図10の(a)〜(d)に示す。S1018にて正半波通電量の方が多い場合には、S1031にてカウンタに正半波通電量と負半波通電量の差を保存する。S1003およびS1005で更新した波Noをチェックし波Noが奇数か偶数か判断する(S1032)。波Noが奇数の場合には、波Noを「7」に書換え、通電終了処理用パターンの先頭波Noを「7」にする(S1033)。通電終了処理用パターンにOFF→ONのパターンを設定する(S1034)。S1031で保存したカウンタをデクリメントする(S1035)。カウンタが0か否かを判断し(S1036)、0でなければ通電終了処理用パターンの先頭波Noを2デクリメントし(S1037)、S1034の処理へ遷移する。S1032で波Noが偶数の場合には、波Noを「8」に書換え、通電終了処理用パターンの先頭波Noを「8」にする(S1038)。通電終了処理用パターンにON→OFFのパターンを設定する(S1039)。S1031で保存したカウンタをデクリメントする(S1040)。カウンタが0か否かを判断し(S1041)、0でなければ通電終了処理用パターンの先頭波Noを2デクリメントし(S1042)、S1039の処理へ遷移する。S1031でカウンタが1または2の場合で、S1032が奇数または偶数の場合に生成される通電終了処理用パターンの例を図10の(e)〜(h)に示す。 10A to 10D show examples of energization end processing patterns generated when the counter is 1 or 2 in S1019 and S1020 is odd or even. If the positive half-wave energization amount is larger in S1018, the difference between the positive half-wave energization amount and the negative half-wave energization amount is stored in the counter in S1031. The wave No updated in S1003 and S1005 is checked to determine whether the wave No is odd or even (S1032). When the wave No is an odd number, the wave No is rewritten to “7”, and the leading wave No of the energization end processing pattern is set to “7” (S1033). An OFF → ON pattern is set in the energization end processing pattern (S1034). The counter stored in S1031 is decremented (S1035). It is determined whether or not the counter is 0 (S1036). If it is not 0, the leading wave No of the energization end processing pattern is decremented by 2 (S1037), and the process proceeds to S1034. If the wave No is an even number in S1032, the wave No is rewritten to “8” and the leading wave No of the energization end processing pattern is set to “8” (S1038). An ON → OFF pattern is set as the energization end processing pattern (S1039). The counter stored in S1031 is decremented (S1040). It is determined whether or not the counter is 0 (S1041). If it is not 0, the leading wave No of the energization end processing pattern is decremented by 2 (S1042), and the process proceeds to S1039. Examples of energization end processing patterns generated when the counter is 1 or 2 in S1031 and S1032 is odd or even are shown in FIGS.
通電終了処理用パターンを生成したら、S1009の処理へ飛び、正半波通電量と負半波通電量の差を再評価する。通電量が不一致であれば、波Noと通電終了処理用パターンから通電か非通電かを判断し(S1010)、通電しないならばS1002のZeroxエッジの検出に戻る。通電するならば、ON1信号/ON2信号をONにする(S1011)。 When the energization end processing pattern is generated, the process jumps to the processing of S1009, and the difference between the positive half-wave energization amount and the negative half-wave energization amount is reevaluated. If the energization amounts do not match, it is determined whether the current is energized or not energized from the wave No and the energization end processing pattern (S1010). If not energized, the process returns to the Zerox edge detection in S1002. If energized, the ON1 signal / ON2 signal is turned ON (S1011).
以上のように、通電終了要求があった場合、制御周期内であっても通電終了用通電パターンのそのときの通電状況に応じて生成し通電することで、通電終了要求の発生タイミングにもよるが最大で制御周期と同一の無駄な通電時間を省略することが可能になる。 As described above, when there is an energization end request, the energization pattern for energization termination is generated and energized according to the energization status at that time even within the control cycle, and also depends on the generation timing of the energization end request. However, it is possible to omit the wasteful energization time that is the same as the control cycle.
波数制御では、細かな電力制御を行うためには制御周期を大きくしなければならず、応答性が落ちる。また、低点灯比率の時の電力の点灯と消灯の周期が長くなるため、フリッカが問題となる場合がある。また、位相制御では過渡特性に応じた急激な電流の立ち上がりが発生してしまい、電源端子にノイズが増加する傾向があった。そこで、両制御の利点を生かし、波数制御のように所定波数の半波を1制御単位とし、その1制御単位内の1半波ごとの点灯を急激な電流の立ち上がる位相角を除いた0〜100%のうちの任意の位相角を用いるハイブリッド制御が提案されている。本実施例では、ハイブリッド制御を用いた通電制御での本発明の適用について説明する。 In wave number control, in order to perform fine power control, the control cycle must be increased, and the responsiveness decreases. In addition, since the cycle of power on and off at a low lighting ratio becomes long, flicker may be a problem. Further, in the phase control, a sudden rise in current corresponding to the transient characteristic occurs, and noise tends to increase at the power supply terminal. Therefore, taking advantage of both controls, a half wave of a predetermined wave number is set as one control unit as in wave number control, and lighting for each half wave in the one control unit is excluded from 0 to a phase angle at which a sudden current rises. Hybrid control using an arbitrary phase angle of 100% has been proposed. In the present embodiment, application of the present invention in energization control using hybrid control will be described.
実施例1の波数制御では、制御周期を8半波とした場合、電力レベルは5段階しか設定することができなかった。本実施例のハイブリッド制御を用いる場合、1半波で採用可能な位相角に相当する通電比率を例えば、0%、20%、100%の3種類だけに限定しても、AC100V入力で1000Wのヒータを使った場合、図11に示すように15段階の電力制御が可能になる。実施例1に比べ細かな電力制御が可能になることがこのことからも分かる。 In the wave number control of the first embodiment, when the control cycle is 8 half waves, the power level can be set only in five stages. When the hybrid control of this embodiment is used, even if the energization ratio corresponding to the phase angle that can be adopted in one half wave is limited to only three types of 0%, 20%, and 100%, for example, 1000 W with AC 100 V input When a heater is used, 15 levels of power control are possible as shown in FIG. This also shows that finer power control is possible than in the first embodiment.
本実施例では、制御周期を8半波とし、各半波毎の点灯比率を0%、20%、100%の3種類に限定し、AC100V入力で1000Wのヒータを使い、通電波数0の0Wから通電波数8の1000Wまで15段階で電力制御を行う。但し、本発明における1制御周期の通電波数は8半波に限るものではなく、各半波毎の点灯比率も0%、20%、100%の3種類に限るものではない。 In this embodiment, the control cycle is 8 half waves, the lighting ratio for each half wave is limited to three types of 0%, 20% and 100%, a heater of 1000 W is used with AC 100 V input, and the number of energized waves is 0. Power control is performed in 15 stages from 0 W to 1000 W with a conduction wave number of 8. However, the number of energized waves in one control cycle in the present invention is not limited to eight half waves, and the lighting ratio for each half wave is not limited to three types of 0%, 20%, and 100%.
通電終了処理用パターンを生成する場合には、一方の半波(1正半波)で通電した波形を反転し、もう一方の位相の半波(1負半波)で通電する必要がある。つまり、累積偏差が、正半波で20%通電5回分であったからといって、通電終了処理用パターンとして負半波で100%通電しても、前記 “非対称制御の禁止”を満たすことにはならず、負半波で20%通電を5回分行う必要がある。また、イミニティ規格IEC61000−3−2の6.1項“非対称制御の禁止”において、ハイブリッド制御や波数制御のような多重サイクル制御における対称性の許容範囲として、1制御周期における最大偏差は±3半波以内であると定められている。以上のことからハイブリッド制御における正半波通電量及び負半波通電量の差を判断するためのデータは図12に示す構造があれば十分である。図12は3半波分の正半波の通電と負半波の通電の偏差を示すようになっており、通電比率の項に通電状況に応じた通電比率(0%、20%、または100%)が入る。図12のデータ構造を通電偏差テーブルと呼び、本発明における正半波および負半波における通電量をカウントする手段に相当する。
When generating the energization end processing pattern, it is necessary to invert the waveform energized with one half wave (one positive half wave) and energize with the other half wave (one negative half wave). In other words, even if the accumulated deviation is 5 times of 20% energization in the positive half wave, even if 100% energization is performed in the negative half wave as the energization end processing pattern, the “asymmetric control prohibition” is satisfied. In other words, it is necessary to carry out 20
本データの推移を図13、図14を用いて説明する。図13は、図11における電力制御レベルがレベル7のときの1制御周期での通電の様子を示している。波Noが「1」のとき(タイミングA)は通電量が100%である。波Noが「2」のとき(タイミングB)は通電量が20%。波Noが「3」のとき(タイミングC)および波Noが「4」のとき(タイミングD)のときは通電量が20%。波Noが「5」のとき(タイミングE)は通電量が0%である。波Noが「6」のとき(タイミングF)は通電量が100%である。波Noが「7」のとき(タイミングG)は通電量が20%である。波Noが「8」のとき(タイミングH)は通電量が0%である。 The transition of this data will be described with reference to FIGS. FIG. 13 shows a state of energization in one control cycle when the power control level in FIG. When the wave No is “1” (timing A), the energization amount is 100%. When the wave No is “2” (timing B), the energization amount is 20%. When the wave No is “3” (timing C) and when the wave No is “4” (timing D), the energization amount is 20%. When the wave No is “5” (timing E), the energization amount is 0%. When the wave No is “6” (timing F), the energization amount is 100%. When the wave No is “7” (timing G), the energization amount is 20%. When the wave No is “8” (timing H), the energization amount is 0%.
各タイミングでの通電量の偏差を示すデータの推移を図14で示す。タイミングAでは正半波で100%通電するので、正半波通電偏差の半波数1の通電比率の項に100%を保存する。タイミングBでは負半波で20%通電するので、負半波通電偏差の半波数1の通電比率の項に20%を保存する。タイミングCでは正半波で20%通電するので、逆の負半波の通電記録を検索し、同じ通電量である20%の記録があるので相殺し、負半波の通電偏差の記録から20%を削除する。タイミングDでは負半波で20%通電するので、再度、負半波通電偏差の半波数1の通電比率の項に20%を保存する。タイミングEでは通電量0%なので変化なし。タイミングFでは負半波で100%通電するので、逆の正半波の通電記録を検索し、同じ通電量である100%の記録があるので相殺し、正半波の通電偏差の記録から100%を削除する。タイミングGでは正半波で20%通電するので、逆の負半波の通電記録を検索し、同じ通電量である20%の記録があるので相殺し、負半波の通電偏差の記録から20%を削除する。タイミングHでは通電量0%なので変化なし。
FIG. 14 shows the transition of data indicating the deviation of the energization amount at each timing. Since 100% energization is performed at the positive half wave at timing A, 100% is stored in the term of the energization ratio of
図15は、制御周期が8半波であり電力制御レベルがレベル7で制御中、波Noが4のときに通電終了要求を受けた場合を表している。波No4の途中で通電終了要求を受けると、従来は図11の通電パターンテーブルが示すように波No8まで通電されるのを待って通電を終了する。しかし、本実施例の示す画像形成装置は、波No4の時点での正半波通電量と負半波通電量を比較し、正半波の通電量と負半波の通電量が同じになるような最小限の点灯パターンを通電終了処理用パターンとして生成し、通電パターンテーブルの代わりに出力する。通電終了処理用パターンは通電パターンと先頭波Noおよび先頭波Noから自動的にインクリメントした値が設定される波Noから成る。波Noの行に設定される値の最大値は制御周期の波数と一致する。通電終了処理用パターンの枠にあまりがあっても波Noが制御周期の波数を越える枠は使用されない。元々の通電パターンは制御周期内で正負の通電量が一致するように作成されているので、通電終了処理用パターンの最大サイズは、制御周期のサイズ−1半波分あれば十分である。 FIG. 15 shows a case where an energization end request is received when the control cycle is 8 half-waves, the power control level is 7 and the wave No is 4. When an energization termination request is received in the middle of wave No4, the energization is terminated after waiting for energization up to wave No8 as shown in the energization pattern table of FIG. However, the image forming apparatus shown in the present embodiment compares the positive half-wave energization amount and the negative half-wave energization amount at the time of wave No4, and the positive half-wave energization amount and the negative half-wave energization amount are the same. Such a minimum lighting pattern is generated as an energization end processing pattern and output instead of the energization pattern table. The energization end processing pattern includes an energization pattern, a leading wave No, and a wave No in which a value automatically incremented from the leading wave No is set. The maximum value set in the wave No row matches the wave number of the control period. Even if there are too many frames for the energization end processing pattern, a frame in which the wave No exceeds the wave number of the control cycle is not used. Since the original energization pattern is created so that the positive and negative energization amounts coincide within the control cycle, it is sufficient that the maximum size of the energization end processing pattern is the size of the control cycle minus one half wave.
本実施例における通電終了処理用パターンの生成について図16−a、図16−bのフローチャートを用いて説明する。実施例1の通電制御を表す図9−a、図9−bのフローチャートと同じ処理については同じ番号が付加されている。 Generation of the energization end processing pattern in this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 16A and 16B. The same number is attached | subjected about the process same as the flowchart of FIGS. 9-a and 9-b showing energization control of Example 1. FIG.
通電制御における初期化処理として、波Noカウンタを制御周期と同じ値(この例の場合は8)にし、通電偏差テーブルをクリアし、通電終了処理用パターンをクリアする(S1701)。Zeroxエッジの検出を待機し(S1002)、Zeroxエッジを検出すると波Noカウンタをインクリメントする(S1003)。波Noカウンタを制御周期「8」と比較し(S1004)、波Noカウンタが制御周期を越えているならば、波Noカウンタを1に初期化する(S1702)。別途電力制御レベルをTH信号として入力されるセラミックヒータ110の温度とエンジンコントローラ202の内部で設定されているヒータ110の設定温度とを比較し更新された電力レベルを本制御周期内で使用する電力レベルとして更新する(S1006)。通電終了処理用パターンの先頭波Noが設定されているかなどの情報を用い、通電終了処理用パターンが生成されているかチェックし(S1043)、通電終了処理用パターンが生成されていなければ、通電終了処理要求が発生しているか確認する(S1007)。通電終了処理要求が発生していなければ、通電パターンテーブルと通電レベル、波Noカウンタの値から通電比率を判断する(S1703)。通電比率が0%ならばS1002のZeroxエッジの検出に戻る。通電比率が0%以外ならば、波Noが奇数であるか否かを判断する(S1012)。奇数ならば、通電偏差テーブルの負半波側に、これから通電しようとする通電比率を同じ通電比率が記録されているか確認する(S1706)。記録されていなければ通電偏差テーブルの正半波側にこれから通電しようとする通電比率を記録する(S1707)。記録されていれば、該当する通電偏差テーブルの負半波側の記録からこれから通電しようとする通電比率と同じ電力の記録を削除する(S1708)。S1012で波Noが偶数ならば、通電偏差テーブルの正半波側に、これから通電しようとする通電比率を同じ通電比率が記録されているか確認する(S1709)。記録されていなければ通電偏差テーブルの負半波側にこれから通電しようとする通電比率を記録する(S1710)。記録されていれば、該当する通電偏差テーブルの正半波側の記録からこれから通電しようとする通電比率と同じ電力の記録を削除する(S1711)。これから通電しようと摺る通電比率が100%か否かを確認し(S1712)、100%でなければ通電開始タイミングを判断するためにタイマをスタートさせる(S1713)。通電開始タイミングになるのを待機し(S1714)、通電開始タイミングになったらON1信号/ON2信号をONにする(S1011)。S1712で通電比率が100%の場合には、すぐにON1信号/ON2信号をONにする(S1011)。ON1信号/ON2信号制御用のタイマをスタートする(S1015)。ON1信号/ON2信号のON時間を経過するのを待つ(S1016)。所定時間経過後、ON1信号/ON2信号をOFFし(S1017)、再びZerox信号のエッジ検出を待つ。
As initialization processing in energization control, the wave No counter is set to the same value as the control cycle (8 in this example), the energization deviation table is cleared, and the energization end processing pattern is cleared (S1701). The detection of the Zerox edge is waited (S1002), and when the Zerox edge is detected, the wave No counter is incremented (S1003). The wave No counter is compared with the control cycle “8” (S1004). If the wave No counter exceeds the control cycle, the wave No counter is initialized to 1 (S1702). Separately, a power control level is input as a TH signal, and the temperature of the
S1007において通電終了要求があった場合、波Noをカウンタにコピーし、通電偏差テーブルのうち、正半波側を検索するためのカウンタと負半波側を検索するためのカウンタを其々1に設定する(S1715)。通電終了処理用パターンの先頭波Noを現在の波Noに設定する(S1716)。カウンタが奇数か否か判断する(S1717)。奇数の場合、負半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが3を越えていないか確認し(S1718)、越えていなければ、負半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが示す通電偏差テーブルに値が設定されているか確認する(S1719)。値が設定されていれば、通電終了処理用パターンに負半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが示す通電偏差テーブルに設定されている通電比率を追加する(S1720)。負半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタをインクリメントし(S1721)、波Noをコピーしたカウンタをインクリメントする(S1723)。カウンタが8(制御周期の最大波数)を越えているか確認し(S1730)、越えていなければS1717のカウンタの奇数/偶数判断にもどる。S1718で負半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが3を越えていた場合にはS1723のカウンタのインクリメントへ移行する。また、S1719で通電偏差テーブルに値が未設定の場合には、負半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタをインクリメントし(S1722)、S1718の負半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが3を越えていないかの確認へ戻る。 When energization termination is requested in S1007, the wave No is copied to the counter, and the counter for searching the positive half wave side and the counter for searching the negative half wave side in the energization deviation table are set to 1, respectively. Set (S1715). The top wave No of the energization end processing pattern is set to the current wave No (S1716). It is determined whether or not the counter is an odd number (S1717). If it is an odd number, it is checked whether the counter for searching the energization deviation table on the negative half wave side does not exceed 3 (S1718). If not, the counter for searching the energization deviation table on the negative half wave side is checked. It is checked whether a value is set in the energization deviation table indicated by (S1719). If the value is set, the energization ratio set in the energization deviation table indicated by the counter for searching the energization deviation table on the negative half-wave side is added to the energization end processing pattern (S1720). The counter for searching the energization deviation table on the negative half-wave side is incremented (S1721), and the counter that copied the wave No is incremented (S1723). It is confirmed whether the counter exceeds 8 (the maximum wave number of the control cycle) (S1730). If not, the process returns to the odd / even judgment of the counter in S1717. If the counter for searching the energization deviation table on the negative half-wave side exceeds 3 in S1718, the process proceeds to incrementing the counter in S1723. If no value is set in the energization deviation table in S1719, the counter for searching the energization deviation table on the negative half-wave side is incremented (S1722), and the energization deviation table on the negative half-wave side in S1718 is retrieved. Return to the check to see if the counter to do so does not exceed 3.
S1717でカウンタが偶数だった場合には、正半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが3を越えていないか確認する(S1725)。越えていなければ、正半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが示す通電偏差テーブルに値が設定されているか確認する(S1726)。値が設定されていれば、通電終了処理用パターンに正半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが示す通電偏差テーブルに設定されている通電比率を追加する(S1727)。正半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタをインクリメントし(S1728)、波Noをコピーしたカウンタをインクリメントする(S1723)。カウンタが8(制御周期の最大波数)を越えているか確認し(S1730)、越えていなければS1717のカウンタの奇数/偶数判断にもどる。S1725で正半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが3を越えていた場合にはS1723のカウンタのインクリメントへ移行する。また、S1726で通電偏差テーブルに値が未設定の場合には、正半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタをインクリメントし(S1729)、S1725の正半波側の通電偏差テーブルを検索するためのカウンタが3を越えていないかの確認へ戻る。 If the counter is even in S1717, it is checked whether the counter for searching the energization deviation table on the positive half-wave side does not exceed 3 (S1725). If not exceeded, it is checked whether a value is set in the energization deviation table indicated by the counter for searching the energization deviation table on the positive half-wave side (S1726). If the value is set, the energization ratio set in the energization deviation table indicated by the counter for searching the energization deviation table on the positive half-wave side is added to the energization end processing pattern (S1727). The counter for searching the energization deviation table on the positive half-wave side is incremented (S1728), and the counter that copied the wave No is incremented (S1723). It is confirmed whether the counter exceeds 8 (the maximum wave number of the control cycle) (S1730). If not, the process returns to the odd / even judgment of the counter in S1717. If the counter for searching the energization deviation table on the positive half-wave side exceeds 3 in S1725, the process proceeds to incrementing the counter in S1723. If no value is set in the energization deviation table in S1726, the counter for searching the energization deviation table on the positive half wave side is incremented (S1729), and the energization deviation table on the positive half wave side in S1725 is searched. Return to the check to see if the counter to do so does not exceed 3.
通電終了処理用パターンを生成したら、S1704の処理へ飛び、通電偏差テーブルが全てクリア、解消されているか評価する。0でなければ、波Noと通電終了処理用パターンから通電比率を判断し(S1705)、通電比率が0%ならばS1002のZeroxエッジの検出に戻る。通電比率が0%以外ならば、S1012の波Noの奇数/偶数判断へ移行する。 When the energization end processing pattern is generated, the process jumps to the processing of S1704, and it is evaluated whether all the energization deviation tables are cleared or eliminated. If it is not 0, the energization ratio is determined from the wave No and the energization end processing pattern (S1705). If the energization ratio is 0%, the process returns to the detection of Zerox edge in S1002. If the energization ratio is other than 0%, the process proceeds to the odd / even judgment of the wave No in S1012.
以上の説明のように、通電終了要求があった場合、制御周期内であっても通電終了用通電パターンのそのときの通電状況に応じて生成し通電することで、最大で制御周期と同じ時間だけ無駄な通電時間を省略することが可能となる。 As described above, when there is an energization end request, even if it is within the control cycle, it is generated and energized according to the energization state at that time of the energization pattern for energization end, so that it is the same time as the control cycle at the maximum Only a wasteful energization time can be omitted.
12 ゼロクロス検出回路
202 エンジンコントローラ
701 通電パターン(波数制御)
901 通電終了処理用パターン
12 Zero
901 Energization end processing pattern
Claims (3)
交流電源からの通電により発熱する加熱体と、
前記交流電源のゼロクロスを検知するゼロクロス検出手段と、
前記検出されたゼロクロスの周期に応じた交流波形の1半波を単位として、4以上の所定波数の半波を1制御単位とし、該1制御単位内で1正半波での通電量と同じ通電量を1負半波で通電する条件を満たした複数の通電パターンから一つの通電パターンを選択し、該選択された通電パターンにしたがって前記加熱体への通電を制御する通電制御手段と、
正半波と負半波の通電偏差を記録する記録手段とを備え、
前記通電制御手段は、前記1制御単位内でヒータの消灯要求が発生した場合に、前記1制御単位よりも短い周期の新たな通電パターンを、前記記録手段の通電偏差を用いて、正半波と負半波の通電偏差を解消するように生成し、前記1制御単位の途中であっても前記新たな通電パターンにしたがって前記加熱体への通電を制御し、前記新たな通電パターンの通電終了によりヒータの点灯を終了することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for heating and fixing an image on a recording material,
A heating element that generates heat when energized from an AC power source;
Zero-cross detection means for detecting zero-cross of the AC power supply;
One half wave of an AC waveform corresponding to the detected zero-crossing period is used as a unit, and a half wave having a predetermined wave number of 4 or more is used as one control unit. An energization control means for selecting one energization pattern from a plurality of energization patterns satisfying the condition of energizing the energization amount by one negative half wave, and controlling energization to the heating body according to the selected energization pattern;
Recording means for recording the current deviation between the positive half wave and the negative half wave,
When the heater turn-off request is generated within the one control unit, the energization control means generates a new energization pattern having a shorter cycle than the one control unit by using the energization deviation of the recording means. And the negative half-wave energization deviation is eliminated, and energization of the heating body is controlled according to the new energization pattern even in the middle of the one control unit, and energization of the new energization pattern is completed. The image forming apparatus is characterized in that the lighting of the heater is terminated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009297186A JP2011137940A (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009297186A JP2011137940A (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011137940A true JP2011137940A (en) | 2011-07-14 |
Family
ID=44349439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009297186A Withdrawn JP2011137940A (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011137940A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014167543A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Canon Inc | Fixing device, image forming apparatus, and power supply control method |
JP2017053956A (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP2020052372A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | ブラザー工業株式会社 | Heater control unit and image forming apparatus |
-
2009
- 2009-12-28 JP JP2009297186A patent/JP2011137940A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014167543A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Canon Inc | Fixing device, image forming apparatus, and power supply control method |
JP2017053956A (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP2020052372A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | ブラザー工業株式会社 | Heater control unit and image forming apparatus |
JP7187946B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-12-13 | ブラザー工業株式会社 | Heater control device and image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5465092B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2013235181A (en) | Image heating device and image forming device including the same | |
JP4979449B2 (en) | Fixing device | |
JP5804876B2 (en) | Image heating device | |
JP2013235107A (en) | Image forming device | |
JP2010002691A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2011137940A (en) | Image forming apparatus | |
CN110637260A (en) | Image forming apparatus with a toner supply device | |
JP5850013B2 (en) | Fixing apparatus, image forming apparatus, and induction heating apparatus | |
JP2017073196A (en) | Heating device, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2002357966A (en) | Fixing device | |
JP2013025055A (en) | Image forming apparatus | |
JP2008052488A (en) | Voltage detection apparatus, heating device, and image forming device | |
JP2006201625A (en) | Fixing device and image forming apparatus provided with fixing device | |
JP2013249144A (en) | Image forming device | |
JP2013068803A (en) | Thermal fixing device and image formation device | |
JP5383148B2 (en) | Fixing device | |
JP4312557B2 (en) | Fixing control device and image forming apparatus | |
JP6172927B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6071645B2 (en) | Fixing apparatus, image forming apparatus, and power supply control method | |
JP2013050634A (en) | Image formation device | |
JP2001034090A (en) | Induction heat fixing device | |
JP6128892B2 (en) | Fixing apparatus, image forming apparatus, and power supply control method | |
JP4944417B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP7327067B2 (en) | HEATER FAILURE DETECTION DEVICE AND IMAGE FORMING APPARATUS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120208 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130305 |