JP2012098529A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that accurately detects current without the effect of an error of a current transformer.SOLUTION: A fixing device provided to an image forming apparatus controls the phase of drive of a heater 204 at a designated phase angle in driving the heater 204 with AC voltage. A current detection circuit 212 detects current that flows through the heater using a current transformer 209, while correcting the detection value by the current detection circuit 212 according to a phase angle of a half-wave immediately before a target half-wave for current detection.

Description

本発明は、記録媒体上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置を有する、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer having a fixing device that heats and fixes a toner image transferred onto a recording medium.

このような画像形成装置において、電源を投入した後に印刷を開始するには定着装置のヒータ(定着ヒータ)の温度を所定値以上に上げなくてはならない。迅速な印刷出力を得るためには定着ヒータの温度を急速に上昇させる必要がある。そのためには、定着ヒータへの供給電流量を多くする必要がある。   In such an image forming apparatus, in order to start printing after power is turned on, the temperature of the heater (fixing heater) of the fixing device must be increased to a predetermined value or more. In order to obtain a quick print output, it is necessary to rapidly raise the temperature of the fixing heater. For this purpose, it is necessary to increase the amount of current supplied to the fixing heater.

しかしながら、「電気安全法」によって、国内でのコンセントは定格電流15Aの規制があり、定格電流以下の電流しか流すことができない。   However, according to the “Electrical Safety Law”, domestic outlets are regulated to a rated current of 15 A, and can only flow a current equal to or lower than the rated current.

そこで、従来、定格電流以内でより大きな電流を定着ヒータに供給するために、定着ヒータに流れる電流を直接検出する電流検出手段を用いる技術が提案されている(特許文献1参照)。この技術では、定着ヒータに流れる電流を、カレントトランスを介して電圧に変換し、得られた電圧を積分回路にて積分して電流を検出する。   In order to supply a larger current within the rated current to the fixing heater, a technique using current detection means for directly detecting the current flowing through the fixing heater has been proposed (see Patent Document 1). In this technique, the current flowing through the fixing heater is converted into a voltage via a current transformer, and the obtained voltage is integrated by an integration circuit to detect the current.

特開2007−333888号公報JP 2007-333888 A

しかしながら、前述した電流検出手段としての電流検出回路を用いる画像形成装置においては、次のような課題があった。   However, the image forming apparatus using the current detection circuit as the current detection unit described above has the following problems.

すなわち、定着ヒータに流れる電流を、電流検出回路にてカレントトランスを介して電圧に変換して検出する際に、カレントトランスの特性により変換誤差が生じてしまう。この変換誤差が積分回路の積分出力にも影響し、正確な電流値を検出することが出来ない。   That is, when the current flowing through the fixing heater is detected by converting it into a voltage via a current transformer by a current detection circuit, a conversion error occurs due to the characteristics of the current transformer. This conversion error affects the integrated output of the integrating circuit, and an accurate current value cannot be detected.

本発明はこのような背景においてなされたものであり、定着ヒータの電流を検出する際に、カレントトランスの誤差の影響を受けずに高精度の電流検出を行えるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and provides an image forming apparatus capable of performing high-precision current detection without being affected by an error of a current transformer when detecting a current of a fixing heater. For the purpose.

本発明による画像形成装置は、記録媒体上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置を有する画像形成装置であって、前記定着装置内に設けられ、交流電圧により駆動されるヒータと、指示された位相角で前記ヒータの駆動を位相制御する位相制御手段と、カレントトランスを用いて前記ヒータに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記位相角に応じて前記電流検出手段による検出値を補正する補正手段とを備えたものである。   An image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus having a fixing device that heats and fixes a toner image transferred onto a recording medium, the heater being provided in the fixing device and driven by an alternating voltage, and an instruction A phase control means for phase-controlling the driving of the heater at a phase angle, a current detection means for detecting a current flowing through the heater using a current transformer, and a detection value by the current detection means in accordance with the phase angle. And correction means for correcting.

カレントトランスを用いた電流検出手段では、ヒータに流れる電流の検出値はヒータを駆動する位相角に応じた誤差を含むので、当該位相角に応じて検出値を補正する。   In the current detection means using the current transformer, the detected value of the current flowing through the heater includes an error corresponding to the phase angle for driving the heater, and thus the detected value is corrected according to the phase angle.

前記電流検出手段は、例えば、前記ヒータに流れる電流を交流電圧に変換する電圧変換手段と、前記電圧変換手段により得られた交流電圧から半波を取り出す半波整流手段と、前記半波整流手段により取り出された半波を積分する積分手段とにより構成することができる。   The current detection means includes, for example, a voltage conversion means for converting a current flowing through the heater into an AC voltage, a half-wave rectification means for extracting a half-wave from the AC voltage obtained by the voltage conversion means, and the half-wave rectification means. And integrating means for integrating the half-wave extracted by.

この構成において、前記補正手段は、前記積分手段により積分した半波の直前の半波に適用された位相角に応じて、当該積分した半波に基づく検出値を補正する。   In this configuration, the correction unit corrects the detection value based on the integrated half wave according to the phase angle applied to the half wave immediately before the half wave integrated by the integration unit.

前記補正手段は、位相角と誤差補正値とを対応付けて保存した誤差補正テーブルを含んでもよい。このような誤差補正テーブルを参照することにより、任意の位相角に対応する誤差補正値を即座に求めることができる。   The correction means may include an error correction table in which phase angles and error correction values are stored in association with each other. By referring to such an error correction table, an error correction value corresponding to an arbitrary phase angle can be obtained immediately.

上記画像形成装置は、さらに、前記交流電圧のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知手段と、前記ゼロクロス点を基準とした所定のタイミングで前記積分手段の積分出力をリセットするリセット手段とを備えてもよい。このようなリセット手段により、任意の位相角制御を受けた半波全体の積分値を確実に捕捉するとともに、次の半波の積分動作を開始するタイミングを定めることができる。   The image forming apparatus may further include a zero-cross detection unit that detects a zero-cross point of the AC voltage, and a reset unit that resets an integration output of the integration unit at a predetermined timing with reference to the zero-cross point. . By such reset means, it is possible to reliably capture the integral value of the entire half wave subjected to arbitrary phase angle control and to determine the timing for starting the integration operation of the next half wave.

本発明によれば、定着ヒータに流れる電流値を高精度に検出することが可能となる。その結果、定格電流の規制の許容範囲内で最大限の電流を流すことができ、ひいては、定着装置の迅速な立ち上げが可能となる。   According to the present invention, the value of the current flowing through the fixing heater can be detected with high accuracy. As a result, the maximum current can be allowed to flow within the allowable range of the rated current regulation, and as a result, the fixing device can be quickly started up.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1内に示した定着器を制御する定着制御部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a fixing control unit that controls the fixing device shown in FIG. 1. 図2の定着制御部の各部の波形を表したタイミング図である。FIG. 3 is a timing diagram illustrating waveforms of respective units of the fixing control unit in FIG. 2. 本発明の実施の形態で用いる誤差補正テーブルの概略の構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the structure of the outline of the error correction table used by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における定着制御部の動作を実現する処理のフローチャートである。6 is a flowchart of processing for realizing an operation of a fixing control unit according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態におけるカレントトランスの信号波形の歪みを説明するための図である。It is a figure for demonstrating distortion of the signal waveform of the current transformer in embodiment of this invention.

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係る画像形成装置100の構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus 100 according to the present embodiment.

画像形成装置100は、記録媒体としての記録紙Pを収納するデッキ101、このデッキ101内の記録紙Pの有無を検知するデッキ紙有無センサ102、デッキ101内の記録紙Pのサイズを検知する紙サイズ検知センサ103を有する。画像形成装置100はまた、デッキ101から記録紙Pを繰り出すピックアップローラ104と、このピックアップローラ104によって繰り出された記録紙Pを搬送するデッキ給紙ローラ105を有する。このデッキ給紙ローラ105に対向して、これと対をなし、記録紙Pの重送を防止するためのリードローラ106が設けられている。さらに、デッキ給紙ローラ105の下流には、後述する両面反転部からの給紙搬送状態を検知する給紙センサ107が設けられている。給紙センサ107の下流には、さらに下流へと記録紙Pを搬送するための給紙搬送ローラ108、記録紙Pを印刷タイミングと同期して搬送するためのレジストローラ109が設けられている。給紙搬送ローラ108とレジストローラ109との間の搬送路には、レジストローラ109への記録紙Pの搬送状態を検知するレジ前センサ110が設置されている。   The image forming apparatus 100 detects a size of the recording paper P in the deck 101, a deck 101 that stores recording paper P as a recording medium, a deck paper presence sensor 102 that detects the presence or absence of the recording paper P in the deck 101. A paper size detection sensor 103 is included. The image forming apparatus 100 also includes a pickup roller 104 that feeds the recording paper P from the deck 101, and a deck paper feeding roller 105 that transports the recording paper P fed by the pickup roller 104. Opposing to the deck paper feed roller 105, a read roller 106 is provided to pair with the deck paper feed roller 105 and prevent double feeding of the recording paper P. Further, a paper feed sensor 107 is provided downstream of the deck paper feed roller 105 to detect a paper feed conveyance state from a double-side reversing unit described later. Downstream of the paper feed sensor 107, a paper feed transport roller 108 for transporting the recording paper P further downstream, and a registration roller 109 for transporting the recording paper P in synchronization with the printing timing are provided. A pre-registration sensor 110 that detects the conveyance state of the recording paper P to the registration roller 109 is installed in the conveyance path between the sheet feeding conveyance roller 108 and the registration roller 109.

レジストローラ109の下流には、レーザスキャナ部111からのレーザ光に基づいて感光ドラム(像担持体)1上にトナー像を形成するプロセスカートリッジ112が設けられている。プロセスカートリッジ112内には、感光ドラム1の周囲に、感光ドラム1の表面を一様に帯電する帯電ローラ112a、レーザ光により形成された静電潜像をトナーで現像する現像器112b等が配置されている。   A process cartridge 112 that forms a toner image on the photosensitive drum (image carrier) 1 based on the laser beam from the laser scanner unit 111 is provided downstream of the registration roller 109. In the process cartridge 112, a charging roller 112 a that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1, a developing device 112 b that develops the electrostatic latent image formed by the laser beam with toner, and the like are disposed around the photosensitive drum 1. Has been.

さらに、レジストローラ109の下流には、感光ドラム1上に形成されたトナー像を記録紙に転写するためのローラ部材113、記録紙上の電荷を除去し感光ドラム1からの分離を促進するための除電針114が設置されている。この除電針114の下流には搬送ガイド115、定着器116、定着排紙センサ119、および両面フラッパ120が設置されている。   Further, on the downstream side of the registration roller 109, a roller member 113 for transferring the toner image formed on the photosensitive drum 1 to the recording paper, and a charge for removing the charge on the recording paper to promote separation from the photosensitive drum 1. A static elimination needle 114 is installed. A conveyance guide 115, a fixing device 116, a fixing paper discharge sensor 119, and a double-sided flapper 120 are installed downstream of the static elimination needle 114.

定着器116は記録紙上に転写されたトナー像を熱定着するための手段である。定着排紙センサ119は定着器116からの搬送状態を検知するための検知手段である。両面フラッパ120は定着器116から搬送されてきた記録紙について、排紙部か両面反転部に行き先を切り替えるための手段である。   The fixing device 116 is means for thermally fixing the toner image transferred onto the recording paper. A fixing paper discharge sensor 119 is a detecting unit for detecting a conveyance state from the fixing device 116. The double-sided flapper 120 is a means for switching the destination of the recording paper conveyed from the fixing device 116 to the paper discharge unit or the double-side reversing unit.

帯電ローラ112a、現像器112bおよびローラ部材113には、それぞれ、高電圧電源128から所定の時点で所定の高電圧が印加される。   A predetermined high voltage is applied to the charging roller 112a, the developing device 112b, and the roller member 113 from a high voltage power supply 128 at a predetermined time point.

画像形成装置100の排紙部側の下流には、排紙部の紙搬送状態を検知する排紙センサ121、記録紙を排紙する排紙ローラ122が設置されている。   A paper discharge sensor 121 that detects a paper conveyance state of the paper discharge unit and a paper discharge roller 122 that discharges the recording paper are installed on the downstream side of the paper discharge unit of the image forming apparatus 100.

画像形成装置100の両面反転部には、反転ローラ123、反転センサ124、Dカットローラ125、両面センサ126、および両面搬送ローラ127が設置されている。ここで、両面反転部側は、記録紙の両面に印字するために片面印字終了後の記録紙を表裏反転させ、再度画像形成部へと給紙する。反転ローラ123は正逆転によって記録紙をスイッチバックさせる。また、反転センサ124は、反転ローラ123への紙搬送状態を検知する。Dカットローラ125は、記録紙の横方向位置を合わせるための横方向レジスト部(不図示)からの記録紙を搬送する。両面センサ126は両面反転部の記録紙搬送状態を検知し、両面搬送ローラ127は両面反転部から給紙部へと記録紙を搬送する。記録紙の搬送機構、感光ドラム1の回転等の駆動源としてモータM1が設けられている。また、定着器116の駆動源としてモータM2が設けられている。   A reversing roller 123, a reversing sensor 124, a D-cut roller 125, a double-sided sensor 126, and a double-sided conveying roller 127 are installed in the double-sided reversing unit of the image forming apparatus 100. Here, in order to print on both sides of the recording paper, the double-side reversing unit side reverses the recording paper after the single-sided printing is finished, and feeds it again to the image forming unit. The reverse roller 123 switches back the recording paper by forward and reverse rotation. Further, the reverse sensor 124 detects the paper conveyance state to the reverse roller 123. The D-cut roller 125 conveys the recording paper from a lateral registration unit (not shown) for aligning the lateral position of the recording paper. The double-sided sensor 126 detects the recording paper conveyance state of the double-side reversing unit, and the double-sided conveyance roller 127 conveys the recording paper from the double-side reversing unit to the paper feeding unit. A motor M <b> 1 is provided as a drive source for recording paper conveyance mechanism, rotation of the photosensitive drum 1, and the like. A motor M2 is provided as a drive source for the fixing device 116.

画像形成装置100の以上の各部は制御部118により制御される。   Each unit of the image forming apparatus 100 is controlled by the control unit 118.

なお、両面印刷は本発明に必須の機能ではなく、上述した両面印刷に関連した要素はなくてもよい。   Note that double-sided printing is not an essential function of the present invention, and the elements related to double-sided printing described above may be omitted.

図2は、定着器116を制御する定着制御部の構成図である。定着制御部は図1内に示した制御部118により構成される。   FIG. 2 is a configuration diagram of a fixing control unit that controls the fixing device 116. The fixing control unit includes the control unit 118 shown in FIG.

定着器116は、記録紙上に転写されたトナー像を加熱定着するための定着ヒータとしてのヒータ204を内蔵している。ヒータ204は、制御部206からのヒータON信号による制御下で、ヒータドライブ回路205により制御される。制御部206はCPU等により構成される。制御部206とヒータドライブ回路205により本発明の「位相制御手段」が構成される。ヒータ204への電力は、交流(AC)電源201からスイッチ202およびリレー203を介して供給される。ヒータ204の一端はリレー203に接続され、他端は電流検出回路212内のカレントトランス209の1次巻線を介してヒータドライブ回路205に接続される。カレントトランス209は、ヒータ204に流れる電流を交流電圧に変換する電圧変換手段として機能する。電流検出回路212は、カレントトランス209の2次巻線に接続された半波整流回路210と、この出力を積分する積分回路211とを有する。積分回路211は、その積分出力を制御部206へ出力するとともに、リセット回路(リセット手段)208からリセット信号を受ける。   The fixing device 116 includes a heater 204 as a fixing heater for heating and fixing the toner image transferred onto the recording paper. The heater 204 is controlled by the heater drive circuit 205 under the control of the heater ON signal from the control unit 206. The control unit 206 is configured by a CPU or the like. The control unit 206 and the heater drive circuit 205 constitute the “phase control means” of the present invention. Electric power to the heater 204 is supplied from an alternating current (AC) power source 201 via a switch 202 and a relay 203. One end of the heater 204 is connected to the relay 203, and the other end is connected to the heater drive circuit 205 via the primary winding of the current transformer 209 in the current detection circuit 212. The current transformer 209 functions as a voltage conversion unit that converts the current flowing through the heater 204 into an AC voltage. The current detection circuit 212 includes a half-wave rectification circuit 210 connected to the secondary winding of the current transformer 209 and an integration circuit 211 that integrates this output. The integration circuit 211 outputs the integration output to the control unit 206 and receives a reset signal from the reset circuit (reset means) 208.

電源スイッチとしてのスイッチ202およびリレー203の後段において、AC電圧はゼロクロス検知回路207へ入力される。ゼロクロス検知回路207はAC電圧のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知手段を構成する。このゼロクロス検知回路207から出力されるゼロクロス検知信号は制御部206へ入力される。制御部206は、ゼロクロス検知回路207の出力の他、ヒータの温度を検知する温度センサ等(図示せず)の出力に基づいて、ヒータドライブ回路205およびリセット回路208を制御する。制御部206は、定着器116の制御に限らず、画像形成装置の各部の制御を行うことができる。   The AC voltage is input to the zero-cross detection circuit 207 in the subsequent stage of the switch 202 and the relay 203 as a power switch. The zero cross detection circuit 207 constitutes zero cross detection means for detecting the zero cross point of the AC voltage. The zero cross detection signal output from the zero cross detection circuit 207 is input to the control unit 206. The control unit 206 controls the heater drive circuit 205 and the reset circuit 208 based on the output of a temperature sensor or the like (not shown) that detects the temperature of the heater in addition to the output of the zero cross detection circuit 207. The control unit 206 can control each unit of the image forming apparatus as well as the control of the fixing device 116.

AC電源201からAC入力がなされた後、スイッチ202がONされると、制御部206からヒータドライブ回路205に出力されるヒータON信号に応じて、ヒータドライブ回路205によりヒータ204の制御が行われる。これにより、リレー203が繋がりヒータ204に電流が流れる。本実施の形態では、ヒータ204に流れる電流は電流検出回路212により検出される。また、ゼロクロス検知回路207がAC入力のゼロクロス点を検出する。制御部206は、このゼロクロス信号を基準に、ゼロクロス点からAC入力の各半波におけるヒータON開始点までの時間を、AC入力の1周期毎に決定することにより、正負均等パターンの位相制御を行う。   When the switch 202 is turned on after AC input from the AC power supply 201, the heater 204 is controlled by the heater drive circuit 205 in accordance with the heater ON signal output from the control unit 206 to the heater drive circuit 205. . Thereby, the relay 203 is connected and a current flows through the heater 204. In the present embodiment, the current flowing through the heater 204 is detected by the current detection circuit 212. The zero cross detection circuit 207 detects the zero cross point of the AC input. Based on this zero cross signal, the control unit 206 determines the time from the zero cross point to the heater ON start point in each half wave of the AC input for each cycle of the AC input, thereby controlling the phase of the positive and negative uniform pattern. Do.

ここで、本実施の形態における電流検出回路212の動作を説明する。   Here, the operation of the current detection circuit 212 in this embodiment will be described.

まず、カレントトランス209は、ヒータ204に流れる電流(ヒータ電流)を交流電圧に変換して2次巻線の両端間に出力する。すなわち、カレントトランス209はAC電圧を出力する。このAC電圧をDC電圧へ変換する為に半波整流回路210を用いた。上記の通り、本実施の形態ではヒータ204に適用する位相はAC1周期単位で変更しているので、迅速な制御を実行する為には1周期毎の波形を測定する必要がある。よって、1周期あたりの電流量を検出する為には、積分回路211により半波整流出力を積分する。半波整流回路210にて取り出したDC電圧を積分回路211にて積分した値がヒータ電流の検出値に対応することになる。   First, the current transformer 209 converts the current flowing through the heater 204 (heater current) into an AC voltage and outputs it between both ends of the secondary winding. That is, the current transformer 209 outputs an AC voltage. A half-wave rectifier circuit 210 was used to convert this AC voltage into a DC voltage. As described above, in the present embodiment, the phase applied to the heater 204 is changed in units of AC 1 period, so that it is necessary to measure the waveform for each period in order to execute quick control. Therefore, in order to detect the amount of current per cycle, the integrating circuit 211 integrates the half-wave rectified output. A value obtained by integrating the DC voltage extracted by the half-wave rectifier circuit 210 by the integrating circuit 211 corresponds to the detected value of the heater current.

また、積分回路211の出力は所定のタイミングでリセットする必要がある。そのために、制御部206の制御下でリセット回路208から積分回路211へリセット信号を送り、積分波形をリセットしている。制御部206は、ゼロクロス検知回路207からの検知出力に基づいて、予め定めたタイミングでリセット信号を出力する。   Further, the output of the integrating circuit 211 needs to be reset at a predetermined timing. For this purpose, a reset signal is sent from the reset circuit 208 to the integration circuit 211 under the control of the control unit 206 to reset the integration waveform. The control unit 206 outputs a reset signal at a predetermined timing based on the detection output from the zero cross detection circuit 207.

図3に、図2の定着制御部の各部の波形を表したタイミング図を示す。   FIG. 3 is a timing chart showing waveforms of the respective units of the fixing control unit shown in FIG.

ゼロクロス検知回路207は、AC入力電圧がゼロ点を横切るたびに周期的なパルス状のゼロクロス検知信号を出力する。制御部206からヒータON信号が出力された後、ヒータ204に位相制御されたAC電流が流れる。すなわち、ヒータ204はヒータドライブ回路205により1周期毎に異なりうる位相点でONし、AC入力電圧がゼロクロス点に達するまで電流が流れる。その電流波形は図示のとおりである。カレントトランス209の2次巻線の両端には同様の電圧波形が発生する。半波整流回路210により、その一方の極性(この例では負)の半波が抽出されて出力される。この半波は積分回路211で積分され、積分波形を生じる。この積分波形がピークに達した後に制御部206がそのピーク値を読み取った後の所定の時点で、リセット回路208から積分リセット信号が出力される。積分回路211は、この積分リセット信号に応じて積分出力をリセットする(すなわち初期値に戻す)。このようなリセットタイミングは予めゼロクロス点を基準にして設定しておくことができる。   The zero cross detection circuit 207 outputs a periodic pulsed zero cross detection signal every time the AC input voltage crosses the zero point. After the heater ON signal is output from the control unit 206, a phase-controlled AC current flows through the heater 204. That is, the heater 204 is turned on at a phase point that can be different for each cycle by the heater drive circuit 205, and a current flows until the AC input voltage reaches the zero cross point. The current waveform is as shown in the figure. A similar voltage waveform is generated at both ends of the secondary winding of the current transformer 209. The half-wave rectifier circuit 210 extracts and outputs a half-wave of one polarity (negative in this example). This half wave is integrated by the integrating circuit 211 to generate an integrated waveform. An integrated reset signal is output from the reset circuit 208 at a predetermined time after the control unit 206 reads the peak value after the integrated waveform reaches the peak. The integration circuit 211 resets the integration output in response to the integration reset signal (that is, returns to the initial value). Such reset timing can be set in advance with reference to the zero cross point.

ところで、本発明者は、位相制御がなされたヒータ電流を、カレントトランス209を用いた電流検出回路212で検出する際、残留磁気が発生するカレントトランス209の特性により出力電圧に変換誤差が生じ、電流検出結果に影響が及ぶことに気づいた。精査の結果、電流値を検出しようとする半波の直前の半波(すなわち前波)の位相角が大きければ大きい程、誤差も大きく生じることが分かった。これは、ヒステリシスの影響で、カレントトランスのコイル内に抜け切れず残ってしまう残留磁気により次の波に影響を及ぼしてしまうためである。図6に追記した様に、カレントトランス209の変換前の信号波形(図6(a))と変換後の半波整流された信号波形(図6(b))を比較すると丸で示す部分に歪みが生じている(すなわち、変換前の平坦な信号部分が変換後にそのレベルが低下するように歪んでいる)ことが分かる。この歪みに起因して変換誤差が生じる。そこで、本実施形態においては、誤差補正テーブルを使用し変換誤差をキャンセルする様制御する構成をとる。   By the way, when the present invention detects the heater current subjected to phase control by the current detection circuit 212 using the current transformer 209, a conversion error occurs in the output voltage due to the characteristics of the current transformer 209 in which residual magnetism is generated. I noticed that current detection results are affected. As a result of scrutiny, it was found that the larger the phase angle of the half wave immediately before the half wave to be detected (ie, the previous wave), the greater the error. This is because, due to the influence of hysteresis, the next wave is affected by the residual magnetism that remains in the coil of the current transformer. As added in FIG. 6, when the signal waveform before conversion of the current transformer 209 (FIG. 6A) is compared with the half-wave rectified signal waveform after conversion (FIG. 6B), It can be seen that distortion has occurred (that is, the flat signal portion before conversion is distorted so that its level decreases after conversion). A conversion error occurs due to this distortion. Therefore, in this embodiment, a configuration is employed in which control is performed so as to cancel the conversion error using an error correction table.

そこで、予め、前波の位相角に応じてどのような大きさの誤差が生じるかを実験的に求めておき、この誤差に対応付けられた補正値(誤差補正値)を保存した誤差補正テーブル214を不揮発性メモリ等の記憶部(図示せず)内に設けておく。電流検出回路212による半波毎の電流値の検出時に、検出値(測定値)をその前波の位相角に応じた誤差補正値で補正する。これにより、カレントトランス209に起因する誤差をキャンセルし、検出する電流の精度を高めることができる。その結果、定格値を超えない範囲でヒータ204に流す電流を最大限にまで流すことが可能となる。その結果、定着器116の迅速な立ち上げが可能となる。   Therefore, an error correction table in which the magnitude of an error is experimentally determined in advance according to the phase angle of the previous wave and a correction value (error correction value) associated with the error is stored. 214 is provided in a storage unit (not shown) such as a nonvolatile memory. When the current value for each half wave is detected by the current detection circuit 212, the detected value (measured value) is corrected with an error correction value corresponding to the phase angle of the previous wave. Thereby, the error caused by the current transformer 209 can be canceled and the accuracy of the detected current can be improved. As a result, it is possible to flow the current flowing through the heater 204 to the maximum without exceeding the rated value. As a result, the fixing device 116 can be quickly started up.

図4は、誤差補正テーブル214の概略の構成を示した模式図である。この例では、10%毎に段階的に、前波の位相角に応じた誤差補正値を設定している。例えば、前波の位相角が40%の場合、検出値に誤差補正値ΔI4(A)を適用(加算または減算)する。位相角の各段階の範囲は10%きざみに限るものではない。また、誤差補正値の単位は必ずしもA(アンペア)に限るものではなく、最終的に検出される電流の単位がAであればよい。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the error correction table 214. In this example, an error correction value corresponding to the phase angle of the previous wave is set stepwise every 10%. For example, when the phase angle of the previous wave is 40%, the error correction value ΔI4 (A) is applied (added or subtracted) to the detected value. The range of each phase angle is not limited to 10%. The unit of the error correction value is not necessarily limited to A (ampere), and the unit of the finally detected current may be A.

図5に、本実施の形態における定着制御部の動作を実現する処理のフローチャートを示す。この処理は制御部206が記憶部に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。   FIG. 5 shows a flowchart of processing for realizing the operation of the fixing control unit in the present embodiment. This process is realized by the control unit 206 executing a control program stored in the storage unit.

定着器116の駆動が開始されたら(S11,Yes)、ヒータの駆動、本例では位相制御を開始する(S12)。ついで、電流検出回路212により電流の検出を行う(S13)。ついで、この半波に対して前波があるかどうかをチェックする(S14)。すなわち、電流を検出した半波の直前に半波が存在したかどうかを確かめる。前波が存在する場合、前波の位相角が大きければ大きい程、ヒステリシスの影響が大きくなる。これにより、前波の位相角が大きい程、変換誤差も大きくなるため、そのための補正値も大きくしなければならない(図4 △I1<△I2<△I3・・・<△I10)。ヒータの駆動開始の最初の時点では前波が存在しない。前波が存在しなければ、変換誤差は生じないため誤差補正テーブル214は用いる必要はない。よって、そのままステップS17へ移行する。   When driving of the fixing device 116 is started (S11, Yes), driving of the heater, in this example, phase control is started (S12). Next, the current detection circuit 212 detects the current (S13). Next, it is checked whether there is a front wave with respect to this half wave (S14). That is, it is confirmed whether a half wave exists immediately before the half wave in which the current is detected. When the previous wave exists, the greater the phase angle of the previous wave, the greater the influence of hysteresis. As a result, the larger the phase angle of the previous wave, the larger the conversion error. Therefore, the correction value for this must also be increased (FIG. 4 ΔI1 <ΔI2 <ΔI3... <ΔI10). There is no pre-wave at the beginning of the heater drive. If there is no previous wave, no conversion error occurs, and the error correction table 214 need not be used. Therefore, the process proceeds to step S17 as it is.

前波が存在したら、その位相角を確認する(S15)。ついで、この確認された位相角に基づいて誤差補正テーブル214を参照して、誤差補正を行う(S16)。   If a previous wave exists, the phase angle is confirmed (S15). Next, error correction is performed with reference to the error correction table 214 based on the confirmed phase angle (S16).

その後、ヒータの現在の温度と目標温度とに応じてヒータの制御を行う際、検出された電流値(補正後の電流値)を、必要に応じてヒータ制御に反映させる(S17)。例えば、急速な昇温を行おうとしたときに、電流値が規格上限値より低ければ規格上限値に近づけるような位相角の設定を行う。   Thereafter, when the heater is controlled in accordance with the current temperature and the target temperature of the heater, the detected current value (corrected current value) is reflected in the heater control as necessary (S17). For example, when an attempt is made to rapidly raise the temperature, the phase angle is set so as to approach the standard upper limit value if the current value is lower than the standard upper limit value.

定着器116の駆動が終了するまで(S18)、ステップS12に戻って上記の処理を繰り返す。駆動が終了したら、位相制御を停止し(S19)、最初のステップS11へ戻る。   Until the driving of the fixing device 116 is completed (S18), the process returns to step S12 and the above processing is repeated. When the driving is completed, the phase control is stopped (S19), and the process returns to the first step S11.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but various modifications and changes other than those mentioned above can be made.

1…感光ドラム
100…画像形成装置
101…デッキ
102…デッキ紙有無センサ
103…紙サイズ検知センサ
104…ピックアップローラ
105…デッキ給紙ローラ
106…リードローラ
107…給紙センサ
108…給紙搬送ローラ
109…レジストローラ
110…レジ前センサ
111…レーザスキャナ部
112…プロセスカートリッジ
112a…帯電ローラ
112b…現像器
113…ローラ部材
114…除電針
115…搬送ガイド
116…定着器(定着装置)
118…制御部
119…定着排紙センサ
120…両面フラッパ
121…排紙センサ
122…排紙ローラ
123…反転ローラ
124…反転センサ
125…カットローラ
126…両面センサ
127…両面搬送ローラ
128…高電圧電源
201…交流(AC)電源
202…スイッチ
203…リレー
204…ヒータ(定着ヒータ)
205…ヒータドライブ回路
207…ゼロクロス検知回路
208…リセット回路
209…カレントトランス
210…半波整流回路
211…積分回路
212…電流検出回路
214…誤差補正テーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photosensitive drum 100 ... Image forming apparatus 101 ... Deck 102 ... Deck paper presence sensor 103 ... Paper size detection sensor 104 ... Pickup roller 105 ... Deck paper feed roller 106 ... Lead roller 107 ... Paper feed sensor 108 ... Paper feed conveyance roller 109 ... Registration roller 110 ... Pre-registration sensor 111 ... Laser scanner 112 ... Process cartridge 112a ... Charging roller 112b ... Developer 113 ... Roller member 114 ... Static removal needle 115 ... Conveying guide 116 ... Fixing device (fixing device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 118 ... Control part 119 ... Fixing paper discharge sensor 120 ... Double-sided flapper 121 ... Paper discharge sensor 122 ... Paper discharge roller 123 ... Reverse roller 124 ... Reverse sensor 125 ... Cut roller 126 ... Double-sided sensor 127 ... Double-sided conveyance roller 128 ... High voltage power supply 201 ... alternating current (AC) power supply 202 ... switch 203 ... relay 204 ... heater (fixing heater)
205 ... Heater drive circuit 207 ... Zero cross detection circuit 208 ... Reset circuit 209 ... Current transformer 210 ... Half-wave rectification circuit 211 ... Integration circuit 212 ... Current detection circuit 214 ... Error correction table

Claims (5)

記録媒体上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置を有する画像形成装置であって、
前記定着装置内に設けられ、交流電圧により駆動されるヒータと、
指示された位相角で前記ヒータの駆動を位相制御する位相制御手段と、
カレントトランスを用いて前記ヒータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記位相角に応じて前記電流検出手段による検出値を補正する補正手段と
を備えた画像形成装置。
An image forming apparatus having a fixing device that heat-fixes a toner image transferred onto a recording medium,
A heater provided in the fixing device and driven by an AC voltage;
Phase control means for phase-controlling the driving of the heater at an instructed phase angle;
Current detecting means for detecting a current flowing through the heater using a current transformer;
An image forming apparatus comprising: a correction unit that corrects a detection value of the current detection unit according to the phase angle.
前記電流検出手段は、
前記ヒータに流れる電流を交流電圧に変換する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段により得られた交流電圧から半波を取り出す半波整流手段と、
前記半波整流手段により取り出された半波を積分する積分手段とを備える請求項1に記載の画像形成装置。
The current detection means includes
Voltage conversion means for converting the current flowing through the heater into an AC voltage;
Half-wave rectification means for extracting a half-wave from the AC voltage obtained by the voltage conversion means;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an integrating unit that integrates the half wave extracted by the half wave rectifying unit.
前記補正手段は、前記積分手段により積分した半波の直前の半波に適用された位相角に応じて、当該積分した半波に基づく検出値を補正する請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the correction unit corrects a detection value based on the integrated half wave according to a phase angle applied to the half wave immediately before the half wave integrated by the integration unit. 前記補正手段は、位相角と誤差補正値とを対応付けて保存した誤差補正テーブルを含む請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction unit includes an error correction table that stores a phase angle and an error correction value in association with each other. 前記交流電圧のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知手段と、
前記ゼロクロス点を基準とした所定のタイミングで前記積分手段の積分出力をリセットするリセット手段と
を備えた請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
Zero-cross detection means for detecting a zero-cross point of the AC voltage;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a reset unit that resets an integration output of the integration unit at a predetermined timing with respect to the zero-cross point.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017083786A (en) * 2015-10-30 2017-05-18 キヤノン株式会社 Arithmetic unit and image forming apparatus comprising arithmetic unit
JP2019066978A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 ブラザー工業株式会社 Image formation device

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JP2017083786A (en) * 2015-10-30 2017-05-18 キヤノン株式会社 Arithmetic unit and image forming apparatus comprising arithmetic unit
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