JP2017116781A - Image forming device - Google Patents

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JP2017116781A JP2015253306A JP2015253306A JP2017116781A JP 2017116781 A JP2017116781 A JP 2017116781A JP 2015253306 A JP2015253306 A JP 2015253306A JP 2015253306 A JP2015253306 A JP 2015253306A JP 2017116781 A JP2017116781 A JP 2017116781A
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範誉 坂本
Noriyoshi Sakamoto
範誉 坂本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a flicker from occurring at a device connected to a commercial AC power source which is the same as that of an image forming device.SOLUTION: An AC voltage for the heater can be continuously applied to a heater for the temperature adjustment of a heating member without making any ON/OFF operations by providing a heater for heating a heating member for heating a medium, a temperature detection part for detecting a temperature of the heating member, an AC voltage generation part for a heater for generating an AC voltage for the heater based on the commercial AC voltage supplied from the commercial AC power source so as to be applied to the heater, and a control part for controlling the AC voltage generation part for the heater so that the AC voltage for the heater is changed into an effective value. As a result, a coefficient of fluctuation of the power source voltage value per unit hour in the commercial AC power source can be substantially suppressed, and the flicker generated in the device connected to the commercial AC power source same as that of the image forming device can be prevented.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は画像形成装置に関し、例えば媒体を画像形成用に加熱するヒータが設けられたカラー用電子写真式プリンタ(以下、これをカラープリンタとも呼ぶ)に適用して好適なものである。   The present invention relates to an image forming apparatus, and is suitably applied to, for example, a color electrophotographic printer (hereinafter also referred to as a color printer) provided with a heater for heating a medium for image formation.

従来の画像形成装置は、トライアックの位相制御によるオンに応じて商用交流電源からハロゲンランプに交流電圧を印加する第1及び第2スイッチ部が設けられていた。そして画像形成装置は、ハロゲンランプを発熱させる際、第2スイッチ部のトライアックをオンして商用交流電源からサーミスタを介してハロゲンランプに交流電圧を印加し、引き続き第2スイッチ部に換えて第1スイッチ部のトライアックをオンして商用交流電源からハロゲンランプに交流電圧を直接印加することで、ハロゲンランプに交流電圧の印加開始時に流れる突入電流を低減していた(例えば、特許文献1参照)。   The conventional image forming apparatus is provided with first and second switch portions that apply an AC voltage from a commercial AC power source to a halogen lamp in response to being turned on by phase control of the triac. Then, when the halogen lamp generates heat, the image forming apparatus turns on the triac of the second switch unit, applies an AC voltage from the commercial AC power source to the halogen lamp via the thermistor, and continues to the first switch unit instead of the second switch unit. By turning on the triac of the switch unit and directly applying an AC voltage from a commercial AC power source to the halogen lamp, an inrush current flowing at the start of application of the AC voltage to the halogen lamp has been reduced (see, for example, Patent Document 1).

特開2013−235107公報(第7頁乃至第9頁、図3乃至図7)JP 2013-235107 A (pages 7 to 9, FIGS. 3 to 7)

ところが従来の画像形成装置は、ハロゲンランプに流れる突入電流を低減して、商用交流電源の電源電圧値の変動率をある程度は低くし得るものの、トライアックの位相制御によるオンに応じてハロゲンランプに交流電圧を印加することから、電源電圧値の変動率を低くするには未だ不十分であった。このため画像形成装置は、ハロゲンランプに交流電圧を印加する際、当該画像形成装置と同一の商用交流電源に接続される照明機器や表示機器等の機器でフリッカを発生させるという問題があった。   However, although the conventional image forming apparatus can reduce the inrush current flowing to the halogen lamp and reduce the fluctuation rate of the power supply voltage value of the commercial AC power source to some extent, the AC is supplied to the halogen lamp in response to turning on by the TRIAC phase control. Since a voltage is applied, it is still insufficient to reduce the fluctuation rate of the power supply voltage value. For this reason, when an AC voltage is applied to the halogen lamp, the image forming apparatus has a problem that flicker is generated in a device such as a lighting device or a display device connected to the same commercial AC power supply as the image forming device.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、画像形成装置と同一の商用交流電源に接続される機器でフリッカが発生すること防止し得る画像形成装置を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose an image forming apparatus capable of preventing flicker from occurring in a device connected to the same commercial AC power supply as the image forming apparatus.

かかる課題を解決するため本発明においては、媒体加熱用の加熱部材を加熱するヒータと、加熱部材の温度を検出する温度検出部と、商用交流電源から供給される商用交流電圧に基づきヒータ用交流電圧を生成してヒータに印加するヒータ用交流電圧生成部と、ヒータ用交流電圧を、温度検出部により検出された温度に応じた実効値に可変して生成しながらヒータに印加するようにヒータ用交流電圧生成部を制御する制御部とを設けた。   In order to solve this problem, in the present invention, a heater for heating a heating member for heating a medium, a temperature detection unit for detecting the temperature of the heating member, and a heater AC based on a commercial AC voltage supplied from a commercial AC power source A heater AC voltage generator that generates a voltage and applies it to the heater, and a heater AC that is applied to the heater while generating the AC voltage for the heater variable to an effective value corresponding to the temperature detected by the temperature detector And a control unit for controlling the AC voltage generating unit.

従って本発明では、ヒータ用交流電圧を加熱部材の温度調整用にヒータに対して何らオン/オフせずに連続して印加し得るため、商用交流電源における単位時間当たりの電源電圧値の変動率を大幅に抑制することができる。   Therefore, in the present invention, the AC voltage for the heater can be continuously applied to the heater for adjusting the temperature of the heating member without being turned on / off at all. Therefore, the fluctuation rate of the power supply voltage value per unit time in the commercial AC power supply Can be greatly suppressed.

本発明によれば、媒体加熱用の加熱部材を加熱するヒータと、加熱部材の温度を検出する温度検出部と、商用交流電源から供給される商用交流電圧に基づきヒータ用交流電圧を生成してヒータに印加するヒータ用交流電圧生成部と、ヒータ用交流電圧を、温度検出部により検出された温度に応じた実効値に可変して生成しながらヒータに印加するようにヒータ用交流電圧生成部を制御する制御部とを設けたことにより、ヒータ用交流電圧を加熱部材の温度調整用にヒータに対して何らオン/オフせずに連続して印加し得るため、商用交流電源における単位時間当たりの電源電圧値の変動率を大幅に抑制することができ、かくして画像形成装置と同一の商用交流電源に接続される機器でフリッカが発生すること防止し得る画像形成装置を実現することができる。   According to the present invention, a heater for heating a heating member for medium heating, a temperature detection unit for detecting the temperature of the heating member, and an AC voltage for the heater are generated based on the commercial AC voltage supplied from a commercial AC power source. An AC voltage generator for the heater to be applied to the heater, and an AC voltage generator for the heater so that the AC voltage for the heater is applied to the heater while being generated by varying the effective value according to the temperature detected by the temperature detector. Since the heater AC voltage can be continuously applied to the heater without being turned on / off for adjusting the temperature of the heating member, a control unit for controlling the The rate of fluctuation of the power supply voltage value of the image forming apparatus can be significantly suppressed, and thus an image forming apparatus that can prevent flicker from occurring in a device connected to the same commercial AC power supply as the image forming apparatus is realized. It is possible.

本発明によるカラープリンタの内部構成を示す略線的側面図である。1 is a schematic side view showing an internal configuration of a color printer according to the present invention. カラープリンタの回路構成を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a color printer. FIG. 低圧電源の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of a low voltage power supply. AC−ACコンバータの回路構成を示す略線的配線図である。It is a rough-line wiring diagram which shows the circuit structure of an AC-AC converter. 第1及び第2スイッチング制御信号の生成の説明に供するタイミングチャートである。It is a timing chart with which it uses for description of the production | generation of a 1st and 2nd switching control signal. 第1及び第2スイッチング制御信号の同時論理「L」レベル期間の説明に供する略線図である。It is a basic diagram with which it uses for description of the simultaneous logic "L" level period of a 1st and 2nd switching control signal. 初期状態における第1乃至第4スイッチング制御信号の生成の説明に供するタイミングチャートである。It is a timing chart with which it uses for description of the production | generation of the 1st thru | or 4th switching control signal in an initial state. ヒータ用交流電圧生成時における第1乃至第4スイッチング制御信号の生成の説明に供するタイミングチャートである。It is a timing chart with which it uses for description of the production | generation of the 1st thru | or 4th switching control signal at the time of the alternating voltage generation for heaters. 第3及び第4スイッチング制御信号のデューティ比及びゼロクロス論理「L」レベル期間の説明に供する略線図である。It is a basic diagram with which it uses for description of the duty ratio of a 3rd and 4th switching control signal, and a zero cross logic "L" level period. ヒータに印加するヒータ用交流電圧の電圧値の検出の説明に供するタイミングチャートである。It is a timing chart with which it uses for description of the detection of the voltage value of the alternating voltage for heaters applied to a heater. 本実施の形態のヒータへのヒータ用交流電圧の印加による電源電圧値の変動率の説明に供するタイミングチャートである。It is a timing chart with which it uses for description of the fluctuation | variation rate of the power supply voltage value by the application of the heater alternating voltage to the heater of this Embodiment. 従来のヒータへのヒータ用交流電圧の印加による電源電圧値の変動率の説明に供するタイミングチャートである。It is a timing chart with which it uses for description of the fluctuation rate of the power supply voltage value by the application of the alternating voltage for heaters to the conventional heater.

以下図面を用いて、発明を実施するための最良の形態(以下、これを実施の形態とも呼ぶ)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
(1)実施の形態
(2)他の実施の形態
The best mode for carrying out the invention (hereinafter, also referred to as an embodiment) will be described below with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
(1) Embodiment (2) Other embodiments

(1)実施の形態
(1−1)カラープリンタの内部構成
図1において、1は全体として本発明によるカラープリンタを示す。カラープリンタ1は、例えば図中の右端面が筐体正面2Aとなり、かつ図中の左端面が筐体背面2Bとなる略四角箱型のプリンタ筐体2を有している。プリンタ筐体2は、筐体上面2Cの前端部に表示部4が設けられている。またプリンタ筐体2内には、中央部に、記録紙やフィルム等の媒体5の表面に印刷画像を形成する画像形成部6が配置されている。またプリンタ筐体2内には、下端部に複数の媒体5が装填される媒体カセット7と共に、当該媒体カセット7から媒体5を1枚ずつ繰り出す繰出ローラ8が配置されている。因みに繰出ローラ8は、繰出モータに連結されている。
(1) Embodiment (1-1) Internal Configuration of Color Printer In FIG. 1, 1 indicates a color printer according to the present invention as a whole. The color printer 1 has, for example, a substantially square box type printer housing 2 in which the right end surface in the figure is the housing front surface 2A and the left end surface in the drawing is the housing back surface 2B. The printer housing 2 is provided with a display unit 4 at the front end of the housing upper surface 2C. In the printer housing 2, an image forming unit 6 for forming a print image on the surface of a medium 5 such as recording paper or film is disposed at the center. In the printer housing 2, a feeding roller 8 that feeds the media 5 from the media cassette 7 one by one is disposed together with a media cassette 7 loaded with a plurality of media 5 at the lower end. Incidentally, the feeding roller 8 is connected to a feeding motor.

画像形成部6は、第1乃至第4画像形成ユニット10乃至13と、転写ユニット14と、定着ユニット15とを有している。第1乃至第4画像形成ユニット10乃至13は、第1乃至第4感光ドラム17乃至20に第1乃至第4帯電ローラ21乃至24と、第1乃至第4現像部25乃至28の現像ローラとが押し付けられている。また第1乃至第4画像形成ユニット10乃至13は、第1乃至第4LED(Light Emitting Diode)ヘッド29乃至32が、第1乃至第4感光ドラム17乃至20に対向させて配置されている。   The image forming unit 6 includes first to fourth image forming units 10 to 13, a transfer unit 14, and a fixing unit 15. The first to fourth image forming units 10 to 13 include first to fourth charging rollers 21 to 24 on the first to fourth photosensitive drums 17 to 20, and developing rollers of the first to fourth developing units 25 to 28, respectively. Is pressed. Further, in the first to fourth image forming units 10 to 13, first to fourth LED (Light Emitting Diode) heads 29 to 32 are arranged to face the first to fourth photosensitive drums 17 to 20.

因みに第1乃至第4感光ドラム17乃至20は、ドラムモータに連結されている。そして第1乃至第4画像形成ユニット10乃至13は、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4色の現像剤としてのトナーを1色分用いて、第1乃至第4感光ドラム17乃至20の表面に印刷画像の元になる現像剤画像としてのトナー画像を形成するものであり、前から後へ順に並べて配置されている。   Incidentally, the first to fourth photosensitive drums 17 to 20 are connected to a drum motor. The first to fourth image forming units 10 to 13 use the toner as the developer of four colors of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) for the first color. A toner image as a developer image that forms the basis of a print image is formed on the surface of the first to fourth photosensitive drums 17 to 20, and is arranged in order from the front to the rear.

転写ユニット14は、第1乃至第4画像形成ユニット10乃至13の下に配置され、駆動ローラ35及び従動ローラ36に無端状の転写ベルト37が張架されている。また転写ユニット14は、第1乃至第4転写ローラ38乃至41を、転写ベルト37を介して第1乃至第4感光ドラム17乃至20に押し付けている。因みに駆動ローラ35は、ベルトモータに連結されている。そして転写ユニット14は、第1乃至第4感光ドラム17乃至20の表面に形成された4色のトナー画像を媒体5の表面に転写するものである。   The transfer unit 14 is disposed below the first to fourth image forming units 10 to 13, and an endless transfer belt 37 is stretched around the driving roller 35 and the driven roller 36. Further, the transfer unit 14 presses the first to fourth transfer rollers 38 to 41 against the first to fourth photosensitive drums 17 to 20 via the transfer belt 37. Incidentally, the drive roller 35 is connected to a belt motor. The transfer unit 14 transfers the four color toner images formed on the surfaces of the first to fourth photosensitive drums 17 to 20 to the surface of the medium 5.

定着ユニット15は、転写ユニット14の後に配置され、中空パイプ状の加熱ローラ43に加圧ローラ44が押し付けられている。また定着ユニット15は、加熱ローラ43内に、当該加熱ローラ43を加熱するハロゲンランプであるヒータ45が配置されている。さらに定着ユニット15は、加熱ローラ43の温度を検出するための温度センサとしての1又は複数のサーミスタも設けられている。因みに加熱ローラ43は、定着モータに連結されている。そして定着ユニット15は、媒体5の表面に4色のトナー画像を印刷画像として定着させるものである。   The fixing unit 15 is disposed after the transfer unit 14, and a pressure roller 44 is pressed against a hollow pipe-shaped heating roller 43. In the fixing unit 15, a heater 45, which is a halogen lamp for heating the heating roller 43, is disposed in the heating roller 43. Further, the fixing unit 15 is also provided with one or more thermistors as temperature sensors for detecting the temperature of the heating roller 43. Incidentally, the heating roller 43 is connected to a fixing motor. The fixing unit 15 fixes the four color toner images on the surface of the medium 5 as a print image.

またプリンタ筐体2内の筐体正面2A側には、複数対の搬送ローラ(図示せず)や一対のレジストローラ46等からなる供給搬送路を介して、媒体カセット7から画像形成部6へ媒体5を搬送する媒体供給搬送部47が設けられている。さらにプリンタ筐体2内の筐体背面2B側には、複数対の搬送ローラ(図示せず)や一対の排出ローラ(図示せず)等からなる排出搬送路を介して、定着ユニット15から筐体上面2Cのスタッカ2CXへ媒体5を搬送して排出する媒体排出搬送部48が配置されている。   Further, on the housing front surface 2 </ b> A side in the printer housing 2, from the medium cassette 7 to the image forming unit 6 via supply conveyance paths including a plurality of pairs of conveyance rollers (not shown), a pair of registration rollers 46, and the like. A medium supply / conveyance unit 47 for conveying the medium 5 is provided. Further, the housing rear surface 2B side in the printer housing 2 is connected to the housing from the fixing unit 15 via a discharge conveyance path including a plurality of pairs of conveyance rollers (not shown) and a pair of discharge rollers (not shown). A medium discharging / conveying section 48 that conveys and discharges the medium 5 to the stacker 2CX on the body upper surface 2C is disposed.

因みに一対のレジストローラ46は、媒体5の搬送姿勢を矯正し、また転写ユニット14への媒体5の搬送のタイミングを制御するものであり、レジストモータに連結されている。また複数対の搬送ローラや一対の排出ローラは、搬送モータ(図示せず)に連結されている。さらに一対のレジストローラ46と転写ユニット14との間には、搬送される媒体5の通過の有無を、接触又は非接触で検出する媒体検出センサ49が配置されている。   Incidentally, the pair of registration rollers 46 corrects the conveying posture of the medium 5 and controls the timing of conveying the medium 5 to the transfer unit 14 and is connected to a registration motor. The plural pairs of transport rollers and the pair of discharge rollers are connected to a transport motor (not shown). Further, between the pair of registration rollers 46 and the transfer unit 14, a medium detection sensor 49 that detects the presence or absence of passage of the conveyed medium 5 by contact or non-contact is disposed.

(1−2)カラープリンタの回路構成
次いで図2を用いて、カラープリンタ1の回路構成について説明する。カラープリンタ1は、例えばマイクロプロセッサ構成のプリンタ制御部50、ホストインタフェース部51及びコマンド/画像処理部52等を有している。プリンタ制御部50は、内部のメモリに予め記憶された基本プログラムや画像形成処理プログラム等の各種プログラムに従ってカラープリンタ1全体を統括制御すると共に、所定の演算処理や各種処理を実行する。
(1-2) Circuit Configuration of Color Printer Next, the circuit configuration of the color printer 1 will be described with reference to FIG. The color printer 1 includes, for example, a printer control unit 50 having a microprocessor configuration, a host interface unit 51, a command / image processing unit 52, and the like. The printer control unit 50 performs overall control of the entire color printer 1 according to various programs such as a basic program and an image formation processing program stored in advance in an internal memory, and executes predetermined arithmetic processing and various processing.

これによりプリンタ制御部50は、外部のホストコンピュータ(図示せず)からPDL(Page Description Language)で記述された印刷データが送信されると、これをホストインタフェース部51で受信してコマンド/画像処理部52に取り込む。そしてプリンタ制御部50は、コマンド/画像処理部52から印刷データに含まれる画像形成指示コマンドが与えられると、印刷画像の形成処理を実行する。   As a result, when print data described in PDL (Page Description Language) is transmitted from an external host computer (not shown), the printer control unit 50 receives the print data by the host interface unit 51 and performs command / image processing. Incorporated into part 52. When the command / image processing unit 52 receives an image formation instruction command included in the print data, the printer control unit 50 executes print image formation processing.

プリンタ制御部50は、印刷画像の形成処理時、定着モータ53を動作させて加熱ローラ43を一回転方向へ回転させ、これに応じて加圧ローラ44を一回転方向とは逆の他回転方向へ回転させる。因みに一回転方向は、カラープリンタ1を図1に示すように左側から見た場合の時計回り方向であり、他回転方向は、カラープリンタ1を図1に示すように左側から見た場合の反時計回り方向である。   During the print image forming process, the printer control unit 50 operates the fixing motor 53 to rotate the heating roller 43 in one rotation direction, and in response to this, the pressure roller 44 rotates in the other rotation direction opposite to the one rotation direction. Rotate to Incidentally, one rotation direction is the clockwise direction when the color printer 1 is viewed from the left side as shown in FIG. 1, and the other rotation direction is the opposite direction when the color printer 1 is viewed from the left side as shown in FIG. Clockwise direction.

またプリンタ制御部50は、サーミスタ54を介して加熱ローラ43の温度を検出すると共に、当該検出した温度(以下、これを検出温度とも呼ぶ)に応じて低圧電源55を制御する。よってプリンタ制御部50は、低圧電源55によりヒータ発熱用の交流電圧(以下、これをヒータ用交流電圧とも呼ぶ)を生成してヒータ45に印加する。これによりプリンタ制御部50は、定着ユニット15においてヒータ45を発熱させて加熱ローラ43を加熱し、当該加熱ローラ43を所望の温度にする。   Further, the printer control unit 50 detects the temperature of the heating roller 43 via the thermistor 54 and controls the low-voltage power supply 55 according to the detected temperature (hereinafter also referred to as a detected temperature). Therefore, the printer control unit 50 generates an AC voltage for heating the heater (hereinafter also referred to as heater AC voltage) by the low-voltage power supply 55 and applies it to the heater 45. As a result, the printer controller 50 causes the heater 45 to generate heat in the fixing unit 15 to heat the heating roller 43, thereby setting the heating roller 43 to a desired temperature.

この状態でプリンタ制御部50は、ドラムモータ57を動作させて第1乃至第4感光ドラム17乃至20を一回転方向へ回転させ、これに応じて第1乃至第4帯電ローラ21乃至24及び第1乃至第4現像部25乃至28の現像ローラを他回転方向へ回転させる。またプリンタ制御部50は、ベルトモータ58を動作させて駆動ローラ35を他回転方向へ回転させると共に、これに応じて従動ローラ36と共に転写ベルト37も他回転方向へ回転させる。   In this state, the printer control unit 50 operates the drum motor 57 to rotate the first to fourth photosensitive drums 17 to 20 in one rotation direction, and accordingly, the first to fourth charging rollers 21 to 24 and the The developing rollers of the first to fourth developing units 25 to 28 are rotated in the other rotation direction. Further, the printer control unit 50 operates the belt motor 58 to rotate the driving roller 35 in the other rotation direction, and accordingly, the transfer belt 37 together with the driven roller 36 is also rotated in the other rotation direction.

さらにプリンタ制御部50は、高電圧発生部59によりプラスやマイナスの種々の電圧値の高電圧を発生させ、これら種々の高電圧を対応する第1乃至第4帯電ローラ21乃至24、第1乃至第4現像部25乃至28、第1乃至第4転写ローラ38乃至41に印加する。そのうえでプリンタ制御部50は、搬送モータを動作させて複数対の搬送ローラ及び一対の排出ローラを媒体搬送用に回転させると共に、繰出モータ60を動作させて繰出ローラ8を他回転方向へ回転させる。これによりプリンタ制御部50は、繰出ローラ8により媒体カセット7から媒体5を1枚ずつ繰り出し、供給搬送路を介して画像形成部6へ搬送する。   Further, the printer control unit 50 generates high voltages of various positive and negative voltage values by the high voltage generation unit 59, and the first to fourth charging rollers 21 to 24, first to fourth corresponding to these various high voltages. The voltage is applied to the fourth developing units 25 to 28 and the first to fourth transfer rollers 38 to 41. In addition, the printer control unit 50 operates the transport motor to rotate the plurality of pairs of transport rollers and the pair of discharge rollers for medium transport, and operates the feed motor 60 to rotate the feed roller 8 in the other rotation direction. As a result, the printer control unit 50 feeds the media 5 from the media cassette 7 one by one by the feed roller 8 and transports the media 5 to the image forming unit 6 through the supply transport path.

この際、プリンタ制御部50は、コマンド/画像処理部52により印刷データを印刷対象のカラー画像を示すビットマップデータに変換する。そしてプリンタ制御部50は、コマンド/画像処理部52によりビットマップデータに基づきカラー画像のブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの色成分に応じた第1乃至第4ヘッド制御データを生成してLEDヘッドインタフェース部62に送出している。   At this time, the printer control unit 50 converts the print data into bitmap data indicating a color image to be printed by the command / image processing unit 52. The printer control unit 50 generates first to fourth head control data corresponding to the color components of black, yellow, magenta, and cyan of the color image based on the bitmap data by the command / image processing unit 52, and the LED head interface. It is sent to the unit 62.

またプリンタ制御部50は、媒体5を、画像形成部6への搬送途中で、回転を停止させている一対のレジストローラ46に突き当てて搬送姿勢を矯正した後、レジストモータ61を動作させて当該一対のレジストローラ46により再び画像形成部6へ搬送する。よってプリンタ制御部50は、一対のレジストローラ46により媒体5を再び搬送し始めたタイミングに応じてLEDヘッドインタフェース部62から第1乃至第4ヘッド制御データを対応する第1乃至第4LEDヘッド29乃至32に順に送出して駆動制御する。   Further, the printer control unit 50 abuts the medium 5 on the pair of registration rollers 46 whose rotation is stopped in the middle of conveyance to the image forming unit 6 to correct the conveyance posture, and then operates the registration motor 61. The pair of registration rollers 46 convey the image again to the image forming unit 6. Therefore, the printer control unit 50 corresponds to the first to fourth LED heads 29 to 29 corresponding to the first to fourth head control data from the LED head interface unit 62 according to the timing when the medium 5 starts to be conveyed again by the pair of registration rollers 46. 32 is sequentially sent to control the drive.

これによりプリンタ制御部50は、第1乃至第4画像形成ユニット10乃至13において第1乃至第4感光ドラム17乃至20の表面を第1乃至第4帯電ローラ21乃至24により帯電させる。そのうえでプリンタ制御部50は、第1乃至第4感光ドラム17乃至20の表面に、第1乃至第4LEDヘッド29乃至32により露光して静電潜像を形成し、当該静電潜像を第1乃至第4現像部25乃至28によりトナーで現像してトナー画像を形成する。   Thus, the printer control unit 50 charges the surfaces of the first to fourth photosensitive drums 17 to 20 with the first to fourth charging rollers 21 to 24 in the first to fourth image forming units 10 to 13. In addition, the printer control unit 50 exposes the surfaces of the first to fourth photosensitive drums 17 to 20 with the first to fourth LED heads 29 to 32 to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is converted into the first electrostatic latent image. A toner image is formed by developing with toner by the fourth developing units 25 to 28.

またプリンタ制御部50は、転写ユニット14において転写ベルト37により媒体5を搬送しながら、第1乃至第4感光ドラム17乃至20の表面のトナー画像を第1乃至第4転写ローラ38乃至41により当該媒体5の表面に順に重ねて転写する。そしてプリンタ制御部50は、定着ユニット15において加熱ローラ43及び加圧ローラ44により媒体5を搬送しながら加熱及び加圧して当該媒体5の表面に4色のトナー画像を定着させてカラーの印刷画像を形成した後、排出搬送路を介して搬送してスタッカ2CXへ排出する。   Further, the printer control unit 50 conveys the toner image on the surfaces of the first to fourth photosensitive drums 17 to 20 by the first to fourth transfer rollers 38 to 41 while conveying the medium 5 by the transfer belt 37 in the transfer unit 14. The image is transferred by being superimposed on the surface of the medium 5 in order. The printer control unit 50 heats and presses the medium 5 by the heating roller 43 and the pressure roller 44 in the fixing unit 15 to fix the four color toner images on the surface of the medium 5, thereby printing a color print image. After being formed, the sheet is conveyed through the discharge conveyance path and discharged to the stacker 2CX.

ところで図3に示すように、低圧電源55は、例えば電源電圧値が100[V]乃至230[V]の範囲の商用交流電圧を供給する種々の商用交流電源65の何れも接続可能であり、任意に選定された商用交流電源65が接続されている。そして低圧電源55は、商用交流電源65から供給される交流電圧(以下、これを商用交流電圧とも呼ぶ)をAC−DCコンバータ66及びAC−ACコンバータ67に取り込む。AC−DCコンバータ66は、商用交流電圧を例えば電圧値が24[V]及び5[V]の直流電圧である動作電圧に変換して、対応するプリンタ制御部50やAC−ACコンバータ67、上述したコマンド/画像処理部52や定着モータ53等の各部に供給する。   As shown in FIG. 3, the low-voltage power supply 55 can be connected to any of various commercial AC power supplies 65 that supply a commercial AC voltage having a power supply voltage value in a range of 100 [V] to 230 [V], for example. Arbitrarily selected commercial AC power supply 65 is connected. The low-voltage power supply 55 takes in an AC voltage (hereinafter also referred to as a commercial AC voltage) supplied from the commercial AC power supply 65 into the AC-DC converter 66 and the AC-AC converter 67. The AC-DC converter 66 converts the commercial AC voltage into, for example, an operating voltage that is a DC voltage having a voltage value of 24 [V] and 5 [V], and the corresponding printer control unit 50, AC-AC converter 67, and the like described above. To the command / image processing unit 52 and the fixing motor 53.

またAC−ACコンバータ67は、プリンタ制御部50によりサーミスタ54を介して検出した検出温度に応じて(すなわち加熱ローラ43の温度に応じて)制御されることで、商用交流電圧を降圧してヒータ用交流電圧を生成し、ヒータ45に印加する。因みにヒータ45は、例えば定格消費電力値が800[W]である。よってヒータ45は、AC−ACコンバータ67により例えば実効値が80[V]のヒータ用交流電圧が生成されて印加された場合、実効値が10[A]の電流が流れて発熱する。   The AC-AC converter 67 is controlled according to the detected temperature detected by the printer control unit 50 via the thermistor 54 (that is, according to the temperature of the heating roller 43), thereby reducing the commercial AC voltage. AC voltage is generated and applied to the heater 45. Incidentally, the heater 45 has, for example, a rated power consumption value of 800 [W]. Therefore, for example, when the heater AC voltage having an effective value of 80 [V] is generated and applied by the AC-AC converter 67, the heater 45 generates heat by flowing an electric current having an effective value of 10 [A].

(1−3)AC−ACコンバータの回路構成
次いで図4を用いて低圧電源55のAC−ACコンバータ67の回路構成について説明する。AC−ACコンバータ67は、コンバータ制御部70や第1全波整流回路71、第2全波整流回路72等が設けられている。コンバータ制御部70は、マイクロコンピュータ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、又はFPGA(Field-Programmable Gate Array)等のロジック集積回路である。
(1-3) Circuit Configuration of AC-AC Converter Next, the circuit configuration of the AC-AC converter 67 of the low-voltage power supply 55 will be described with reference to FIG. The AC-AC converter 67 includes a converter control unit 70, a first full-wave rectifier circuit 71, a second full-wave rectifier circuit 72, and the like. The converter control unit 70 is a logic integrated circuit such as a microcomputer, an application specific integrated circuit (ASIC), or a field-programmable gate array (FPGA).

第1全波整流回路71は、4個のダイオード73乃至76がブリッジ接続されて構成され、一対の交流端子に商用交流電源65の一対の端子が接続されている。また第1全波整流回路75は、正極端子に入力電圧検出部77及びゼロクロス検出部78各々の入力端子が接続されると共に、負極端子が接地されている。そして入力電圧検出部77及びゼロクロス検出部78は、それぞれ出力端子がコンバータ制御部70に接続されている。   The first full-wave rectifier circuit 71 is configured by bridge-connecting four diodes 73 to 76, and a pair of terminals of the commercial AC power supply 65 is connected to a pair of AC terminals. In the first full-wave rectifier circuit 75, the input terminals of the input voltage detector 77 and the zero cross detector 78 are connected to the positive terminal, and the negative terminal is grounded. The input terminals of the input voltage detector 77 and the zero cross detector 78 are connected to the converter controller 70, respectively.

また第2全波整流回路72は、直列接続された2個の第1及び第2ダイオード80及び81と、第1及び第2スイッチング回路部82及び83とから構成されている。第1スイッチング回路部82は、第1ゲートドライブ回路85の入力端子にコンバータ制御部70が接続されると共に、当該第1ゲートドライブ回路85の出力端子にスイッチング素子である第1窒化ガリウムパワーデバイス86のゲートが接続されている。また第1窒化ガリウムパワーデバイス86は、ドレインが、第1ダイオード80のカソードに接続されている。   The second full-wave rectifier circuit 72 includes two first and second diodes 80 and 81 connected in series, and first and second switching circuit units 82 and 83. In the first switching circuit unit 82, the converter control unit 70 is connected to the input terminal of the first gate drive circuit 85, and the first gallium nitride power device 86 that is a switching element is connected to the output terminal of the first gate drive circuit 85. The gate is connected. The drain of the first gallium nitride power device 86 is connected to the cathode of the first diode 80.

第2スイッチング回路部83は、第2ゲートドライブ回路87及び第2窒化ガリウムパワーデバイス88により、基本的には第1スイッチング回路部82と同様に構成されている。ただし第2窒化ガリウムパワーデバイス88は、ソースが、第2ダイオード81のアノードに接続されると共に、ドレインが第1窒化ガリウムパワーデバイス86のソースに接続されている。   The second switching circuit unit 83 is basically configured in the same manner as the first switching circuit unit 82 by the second gate drive circuit 87 and the second gallium nitride power device 88. However, the second gallium nitride power device 88 has a source connected to the anode of the second diode 81 and a drain connected to the source of the first gallium nitride power device 86.

そして第2全波整流回路72は、第1及び第2ダイオード80及び81の接続中点(以下、これをダイオード接続中点とも呼ぶ)が、第1全波整流回路71の一方の交流入力端子を介して商用交流電源65の一方の端子に接続されている。また第2全波整流回路72は、第1窒化ガリウムパワーデバイス86のソース及び第2窒化ガリウムパワーデバイス88のドレインの接続中点(以下、これを第1接続中点とも呼ぶ)が、第1全波整流回路71の他方の交流入力端子を介して商用交流電源65の他方の端子に接続されている。因みに第2全波整流回路72は、第2ダイオード81のアノードと共に、第2窒化ガリウムパワーデバイス88のソースが接地されている。   In the second full-wave rectifier circuit 72, the connection midpoint of the first and second diodes 80 and 81 (hereinafter also referred to as a diode connection midpoint) is one AC input terminal of the first full-wave rectifier circuit 71. Is connected to one terminal of the commercial AC power supply 65. The second full-wave rectifier circuit 72 has a connection midpoint between the source of the first gallium nitride power device 86 and the drain of the second gallium nitride power device 88 (hereinafter also referred to as a first connection midpoint). The other AC input terminal of the full wave rectifier circuit 71 is connected to the other terminal of the commercial AC power supply 65. Incidentally, in the second full-wave rectifier circuit 72, the source of the second gallium nitride power device 88 is grounded together with the anode of the second diode 81.

これに加えてAC−ACコンバータ67は、第1及び第2スイッチング回路部82及び83と同様構成の第3及び第4スイッチング回路部90及び91も設けられている。すなわち第3スイッチング回路部90は、第3ゲートドライブ回路93及び第3窒化ガリウムパワーデバイス94により、第1スイッチング回路部82と同様に構成されている。そして第3窒化ガリウムパワーデバイス94は、ドレインが第1窒化ガリウムパワーデバイス86のドレインに接続されている。   In addition, the AC-AC converter 67 is also provided with third and fourth switching circuit portions 90 and 91 having the same configuration as the first and second switching circuit portions 82 and 83. That is, the third switching circuit unit 90 is configured in the same manner as the first switching circuit unit 82 by the third gate drive circuit 93 and the third gallium nitride power device 94. The drain of the third gallium nitride power device 94 is connected to the drain of the first gallium nitride power device 86.

また第4スイッチング回路部91は、第4ゲートドライブ回路95及び第4窒化ガリウムパワーデバイス96により、第2スイッチング回路部83と同様に構成されている。そして第4窒化ガリウムパワーデバイス96は、ソースが第2窒化ガリウムパワーデバイス88のソースに接続されると共に接地され、ドレインが第3窒化ガリウムパワーデバイス94のソースに接続されている。   The fourth switching circuit unit 91 is configured by the fourth gate drive circuit 95 and the fourth gallium nitride power device 96 in the same manner as the second switching circuit unit 83. The fourth gallium nitride power device 96 has its source connected to the source of the second gallium nitride power device 88 and grounded, and its drain connected to the source of the third gallium nitride power device 94.

これにより第3及び第4スイッチング回路部90及び91は、第1及び第2スイッチング回路部82及び83と共にフルブリッジ回路100を構成している。因みにAC−ACコンバータ67は、第3窒化ガリウムパワーデバイス94のドレイン及び第4窒化ガリウムパワーデバイス96のソース間に、コンデンサ101が並列接続されている。   Thus, the third and fourth switching circuit units 90 and 91 constitute a full bridge circuit 100 together with the first and second switching circuit units 82 and 83. Incidentally, in the AC-AC converter 67, the capacitor 101 is connected in parallel between the drain of the third gallium nitride power device 94 and the source of the fourth gallium nitride power device 96.

またAC−ACコンバータ67は、ヒータ45の一対の端子に接続される一対のヒータ接続端子103、104が設けられ、当該一対のヒータ接続端子103、104にLCフィルタである平滑回路105が接続されている。因みに平滑回路105は、一対のヒータ接続端子103、104間に並列接続されたコンデンサ106と、一方のヒータ接続端子103側で当該コンデンサ106の一端に接続されたインダクタ107とから形成されている。   The AC-AC converter 67 is provided with a pair of heater connection terminals 103 and 104 connected to a pair of terminals of the heater 45, and a smoothing circuit 105 which is an LC filter is connected to the pair of heater connection terminals 103 and 104. ing. Incidentally, the smoothing circuit 105 is formed of a capacitor 106 connected in parallel between the pair of heater connection terminals 103 and 104 and an inductor 107 connected to one end of the capacitor 106 on one heater connection terminal 103 side.

そしてAC−ACコンバータ67は、第3窒化ガリウムパワーデバイス94のソースと第4窒化ガリウムパワーデバイス96のドレインとの接続中点(以下、これを第2接続中点とも呼ぶ)が、平滑回路105のインダクタ107に接続されている。またAC−ACコンバータ67は、第2接続中点(すなわち第1窒化ガリウムパワーデバイス86のソースと第2窒化ガリウムパワーデバイス88のドレインとの接続中点)が、平滑回路105のコンデンサ106の他端に接続されている。なおAC−ACコンバータ67は、平滑回路105のインダクタ107と一方のヒータ接続端子103との間に、ヒータ保護回路であるリレースイッチ108が設けられている。   In the AC-AC converter 67, the smoothing circuit 105 has a connection midpoint between the source of the third gallium nitride power device 94 and the drain of the fourth gallium nitride power device 96 (hereinafter also referred to as a second connection midpoint). Connected to the inductor 107. The AC-AC converter 67 has a second connection midpoint (that is, a connection midpoint between the source of the first gallium nitride power device 86 and the drain of the second gallium nitride power device 88) in addition to the capacitor 106 of the smoothing circuit 105. Connected to the end. In the AC-AC converter 67, a relay switch 108 serving as a heater protection circuit is provided between the inductor 107 of the smoothing circuit 105 and one heater connection terminal 103.

さらにAC−ACコンバータ67には、ヒータ用交流電圧として一対のヒータ接続端子103、104間の電圧を検出するための出力電圧検出部109が設けられている。すなわち出力電圧検出部109は、一方の入力端子がリレースイッチ108と平滑回路105のインダクタ107との接続中点に接続され、他方の入力端子が他方のヒータ接続端子104と平滑回路105のコンデンサ106との接続中点に接続されている。そして出力電圧検出部109は、出力端子がコンバータ制御部70に接続されている。   Further, the AC-AC converter 67 is provided with an output voltage detection unit 109 for detecting a voltage between the pair of heater connection terminals 103 and 104 as an AC voltage for the heater. That is, in the output voltage detection unit 109, one input terminal is connected to a connection midpoint between the relay switch 108 and the inductor 107 of the smoothing circuit 105, and the other input terminal is the other heater connection terminal 104 and the capacitor 106 of the smoothing circuit 105. Connected to the midpoint of the connection. The output voltage detection unit 109 has an output terminal connected to the converter control unit 70.

図5(A)乃至(E)に示すように、AC−ACコンバータ67は、カラープリンタ1が動作している間、商用交流電源65から供給される商用交流電圧V1(図5(A))を、第1全波整流回路71で全波整流する。そしてAC−ACコンバータ67は、第1全波整流回路71により商用交流電圧V1を全波整流して得られた電圧(以下、これを全波整流電圧とも呼ぶ)を、入力電圧検出部77及びゼロクロス検出部78各々の入力端子に印加する。   As shown in FIGS. 5A to 5E, the AC-AC converter 67 is connected to the commercial AC voltage V1 (FIG. 5A) supplied from the commercial AC power supply 65 while the color printer 1 is operating. Is full-wave rectified by the first full-wave rectifier circuit 71. The AC-AC converter 67 uses the voltage obtained by full-wave rectifying the commercial AC voltage V1 by the first full-wave rectifier circuit 71 (hereinafter also referred to as full-wave rectified voltage) as the input voltage detection unit 77 and This is applied to each input terminal of the zero cross detector 78.

ゼロクロス検出部78は、全波整流電圧の波形に基づき商用交流電圧V1のゼロクロスのタイミングに同期したパルス信号であるゼロクロス検出信号S1(図5(B))を生成してコンバータ制御部70に送出する。よってコンバータ制御部70は、ゼロクロス検出信号S1に基づき商用交流電圧V1のゼロクロスのタイミングを検出する。なおゼロクロス検出部78の回路構成によっては、商用交流電圧V1のゼロクロスのタイミングに対して、当該ゼロクロス検出部78からコンバータ制御部70へのゼロクロス検出信号S1の送出に遅延が生じる場合がある。この場合、本実施の形態では、コンバータ制御部70において、ゼロクロス検出信号S1に基づき検出した商用交流電圧V1のゼロクロスのタイミングを、内部のカウンタ等を用いて補正しても良い。   The zero-cross detection unit 78 generates a zero-cross detection signal S1 (FIG. 5B) that is a pulse signal synchronized with the zero-cross timing of the commercial AC voltage V1 based on the waveform of the full-wave rectified voltage, and sends it to the converter control unit 70. To do. Therefore, converter control unit 70 detects the zero-cross timing of commercial AC voltage V1 based on zero-cross detection signal S1. Depending on the circuit configuration of the zero-cross detector 78, there may be a delay in sending the zero-cross detection signal S1 from the zero-cross detector 78 to the converter controller 70 with respect to the zero-cross timing of the commercial AC voltage V1. In this case, in the present embodiment, converter controller 70 may correct the zero-cross timing of commercial AC voltage V1 detected based on zero-cross detection signal S1 using an internal counter or the like.

入力電圧検出部77は、全波整流電圧を降圧し、得られた降圧電圧V2(図5(C))をコンバータ制御部70に供給する。コンバータ制御部70は、降圧電圧V2を内部のA/D(Analog/Digital)コンバータに取り込み所定のサンプリング周期でサンプリングして降圧電圧値を順次検出すると共に、その降圧電圧値に基づき、商用交流電圧V1のリアルタイムで変化する電源電圧値を順次算出する。またコンバータ制御部70は、順次検出した電源電圧値と、商用交流電圧V1のゼロクロスのタイミングとに基づき、当該商用交流電圧V1の交流周期毎の平均値を算出する。さらにコンバータ制御部70は、交流周期毎の平均値に基づき商用交流電圧V1の実効値を算出する。   The input voltage detection unit 77 steps down the full-wave rectified voltage and supplies the obtained step-down voltage V2 (FIG. 5C) to the converter control unit 70. The converter control unit 70 takes in the step-down voltage V2 into an internal A / D (Analog / Digital) converter, samples it at a predetermined sampling period, and sequentially detects the step-down voltage value. Based on the step-down voltage value, the converter control unit 70 The power supply voltage value that changes in real time in V1 is sequentially calculated. Further, converter control unit 70 calculates an average value for each AC cycle of commercial AC voltage V1 based on the sequentially detected power supply voltage value and the zero-cross timing of commercial AC voltage V1. Furthermore, converter control unit 70 calculates the effective value of commercial AC voltage V1 based on the average value for each AC cycle.

なお本実施の形態では、コンバータ制御部70により商用交流電圧V1の電源電圧値を検出して実効値を求めるのではなく、入力電圧検出部77又はコンバータ制御部70において抵抗及びコンデンサからなる回路により全波整流電圧又は降圧電圧V2を平滑化して平滑化電圧を生成する。そして本実施の形態では、コンバータ制御部70により平滑化電圧の電圧値を検出し、その電圧値に基づき商用交流電圧V1の実効値を算出しても良い。   In the present embodiment, the converter control unit 70 does not detect the power supply voltage value of the commercial AC voltage V1 to obtain the effective value, but the input voltage detection unit 77 or the converter control unit 70 uses a circuit composed of a resistor and a capacitor. A smoothed voltage is generated by smoothing the full-wave rectified voltage or the step-down voltage V2. In the present embodiment, the converter control unit 70 may detect the voltage value of the smoothed voltage, and calculate the effective value of the commercial AC voltage V1 based on the voltage value.

この状態でコンバータ制御部70は、降圧電圧値が所定の閾値を超えた(又は電源電圧値が例えば85[V]のような所定の閾値を超えた)ことを検出すると、第1及び第2スイッチング制御信号S2及びS3(図5(D)及び(E))を生成して第1及び第2ゲートドライブ回路85及び87に送出し始める。これによりコンバータ制御部70は、第1及び第2ゲートドライブ回路85及び87において第1及び第2スイッチング制御信号S2及びS3をフォトカプラ等の絶縁された信号伝達回路を介して伝達し、ゲート駆動用の電圧振幅のパルスとして第1及び第2窒化ガリウムパワーデバイス86及び88のゲートに供給してオン/オフする。   In this state, when the converter control unit 70 detects that the step-down voltage value exceeds a predetermined threshold value (or the power supply voltage value exceeds a predetermined threshold value such as 85 [V]), the first and second The switching control signals S2 and S3 (FIGS. 5D and 5E) are generated and sent to the first and second gate drive circuits 85 and 87. As a result, the converter controller 70 transmits the first and second switching control signals S2 and S3 in the first and second gate drive circuits 85 and 87 via an insulated signal transmission circuit such as a photocoupler, and gate drive. Is supplied to the gates of the first and second gallium nitride power devices 86 and 88 as a voltage amplitude pulse for turning on / off.

ここで第1及び第2スイッチング制御信号S2及びS3は、AC−ACコンバータ67において生成するヒータ用交流電圧の周波数を決定する(すなわちヒータ用交流電圧の周波数を制御する)ためのものである。よってコンバータ制御部70は、商用交流電圧V1のゼロクロスのタイミングをもとに第1及び第2スイッチング制御信号S2及びS3を、パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)方式により商用交流電圧V1の周波数と等しい周波数の矩形波で、かつ一方の波形に対し他方の波形が反転した関係となる一対の反転信号として生成する。   Here, the first and second switching control signals S2 and S3 are for determining the frequency of the heater AC voltage generated in the AC-AC converter 67 (that is, controlling the frequency of the heater AC voltage). Therefore, the converter control unit 70 converts the frequency of the commercial AC voltage V1 into the first and second switching control signals S2 and S3 based on the zero-cross timing of the commercial AC voltage V1 by a pulse width modulation (PWM) method. Are generated as a pair of inversion signals having a rectangular wave with the same frequency as that of the other waveform.

因みにコンバータ制御部70は、第1スイッチング制御信号S2を、商用交流電圧V1の正の電源電圧値となる1/2周期では論理「L」レベルに立ち下げ、負の電源電圧値となる1/2周期では論理「H」レベルに立ち上げている。またコンバータ制御部70は、第2スイッチング制御信号S3を、商用交流電圧V1の正の電源電圧値となる1/2周期では論理「H」レベルに立ち上げ、負の電源電圧値となる1/2周期では論理「L」レベルに立ち下げている。   Incidentally, the converter control unit 70 causes the first switching control signal S2 to fall to a logic “L” level in a ½ period that is a positive power supply voltage value of the commercial AC voltage V1, and to become a negative power supply voltage value. It rises to a logic “H” level in two cycles. In addition, converter control unit 70 raises second switching control signal S3 to a logic “H” level in a ½ cycle at which commercial AC voltage V1 is a positive power supply voltage value, and becomes a negative power supply voltage value. It falls to the logic “L” level in two cycles.

なお以下の説明では、商用交流電圧V1の正の電源電圧値となる1/2周期を特に正の1/2周期とも呼び、当該商用交流電圧V1の負の電源電圧値となる1/2周期を、特に商用交流電圧V1の負の1/2周期とも呼ぶ。そして以下の説明では、商用交流電圧V1の1/2周期を、正の1/2周期及び負の1/2周期の何れとも特に区別する必要がない場合、単に1/2周期とも呼ぶ。   In the following description, a 1/2 cycle at which the commercial AC voltage V1 is a positive power supply voltage value is also referred to as a positive 1/2 cycle, and a 1/2 cycle at which the commercial AC voltage V1 is a negative power supply voltage value. Is also called the negative half cycle of the commercial AC voltage V1. In the following description, the 1/2 cycle of the commercial AC voltage V1 is also simply referred to as a 1/2 cycle when it is not necessary to distinguish between the positive 1/2 cycle and the negative 1/2 cycle.

これによりコンバータ制御部70は、第1及び第2窒化ガリウムパワーデバイス86及び88を商用交流電圧V1の1/2周期で順次交互にオン/オフして、第2全波整流回路72により商用交流電圧V1を全波整流する。そしてコンバータ制御部70は、第2全波整流回路72により商用交流電圧V1を全波整流して得られた全波整流電圧を、第3窒化ガリウムパワーデバイス94のドレイン及び第4窒化ガリウムパワーデバイス96のソース間に印加する。   As a result, the converter control unit 70 turns on and off the first and second gallium nitride power devices 86 and 88 alternately in a 1/2 cycle of the commercial AC voltage V1 and turns the commercial AC into the second full-wave rectifier circuit 72. The voltage V1 is full-wave rectified. Then, the converter control unit 70 converts the full-wave rectified voltage obtained by full-wave rectifying the commercial AC voltage V1 by the second full-wave rectifier circuit 72 into the drain of the third gallium nitride power device 94 and the fourth gallium nitride power device. Applied between 96 sources.

なおコンバータ制御部70は、第1及び第2スイッチング制御信号S2及びS3の論理「H」レベルの期間と論理「L」レベルの期間とをそれぞれ正確に商用交流電圧V1の1/2周期にすると、仮に第1及び第2スイッチング制御信号S2及びS3の一方に対し他方が遅延した場合、両方同時に論理「H」レベルに変化して第1及び第2窒化ガリウムパワーデバイス86及び88を同時にオンさせる時間が生じることになる。   Note that the converter control unit 70 accurately sets the period of the logic “H” level and the period of the logic “L” level of the first and second switching control signals S2 and S3 to be ½ period of the commercial AC voltage V1 accurately. If the other of the first and second switching control signals S2 and S3 is delayed, the first and second gallium nitride power devices 86 and 88 are simultaneously turned on by simultaneously changing to a logic "H" level. Time will occur.

このため図5の破線で囲った領域の拡大図である図6に示すように、コンバータ制御部70は、第1及び第2スイッチング制御信号S2及びS3の論理レベルの切換箇所に、両方とも論理「L」レベルに立ち下げる所定の期間(以下、これを同時論理「L」レベル期間とも呼ぶ)Tdを設けている。これによりコンバータ制御部70は、第1及び第2窒化ガリウムパワーデバイス86及び88が同時にオンして貫通電流が流れることを回避している。   For this reason, as shown in FIG. 6 which is an enlarged view of the region surrounded by the broken line in FIG. 5, the converter control unit 70 has both logic levels at the switching points of the logic levels of the first and second switching control signals S2 and S3. A predetermined period (hereinafter also referred to as a simultaneous logic “L” level period) Td for falling to the “L” level is provided. As a result, the converter control unit 70 prevents the first and second gallium nitride power devices 86 and 88 from being turned on at the same time and causing a through current to flow.

そしてコンバータ制御部70は、第1及び第2窒化ガリウムパワーデバイス86及び88の駆動(すなわちオン/オフ)を開始すると、当該駆動の開始に同期させて第3及び第4窒化ガリウムパワーデバイス94及び96の駆動も開始する。すなわちコンバータ制御部70は、ヒータ用交流電圧を、振幅を制御して(すなわち振幅を変調して)生成するための第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を生成する。   Then, when the converter control unit 70 starts driving (that is, on / off) of the first and second gallium nitride power devices 86 and 88, the converter control unit 70 synchronizes with the start of the driving and outputs the third and fourth gallium nitride power devices 94 and The driving of 96 is also started. That is, the converter control unit 70 generates the third and fourth switching control signals S4 and S5 for generating the heater AC voltage by controlling the amplitude (that is, by modulating the amplitude).

そしてコンバータ制御部70は、第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を第3及び第4ゲートドライブ回路93及び95に送出する。これによりコンバータ制御部70は、第1及び第2スイッチング制御信号S2及びS3によって第1及び第2窒化ガリウムパワーデバイス86及び88をオン/オフする場合と同様に、第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5により第3及び第4ゲートドライブ回路93及び95を介して第3及び第4窒化ガリウムパワーデバイス94及び96をオン/オフする。   Then, the converter control unit 70 sends the third and fourth switching control signals S4 and S5 to the third and fourth gate drive circuits 93 and 95. As a result, the converter control unit 70 controls the third and fourth switching control signals in the same manner as when the first and second gallium nitride power devices 86 and 88 are turned on / off by the first and second switching control signals S2 and S3. The third and fourth gallium nitride power devices 94 and 96 are turned on / off via the third and fourth gate drive circuits 93 and 95 by S4 and S5.

ただし図7(A)乃至(E)に示すように、コンバータ制御部70は、例えばプリンタ制御部50により印刷画像の形成処理が開始される前の初期状態では、商用交流電圧V1(図7(A))のゼロクロスのタイミングをもとにパルス幅変調方式により、第1スイッチング制御信号S2(図7(B))と同様の第3スイッチング制御信号S4(図7(D))を生成する。またコンバータ制御部70は、商用交流電圧V1のゼロクロスのタイミングをもとにパルス幅変調方式により、第2スイッチング制御信号S3(図7(C))と同様の第4スイッチング制御信号S5(図7(E))を生成する。   However, as shown in FIGS. 7A to 7E, the converter control unit 70, for example, in the initial state before the print image forming process is started by the printer control unit 50, the commercial AC voltage V1 (FIG. A third switching control signal S4 (FIG. 7D) similar to the first switching control signal S2 (FIG. 7B) is generated by the pulse width modulation method based on the zero cross timing of A)). Further, the converter control unit 70 uses a pulse width modulation method based on the zero-cross timing of the commercial AC voltage V1 to generate a fourth switching control signal S5 (FIG. 7) similar to the second switching control signal S3 (FIG. 7C). (E)) is generated.

これによりコンバータ制御部70は、フルブリッジ回路100において第1及び第3窒化ガリウムパワーデバイス86及び94を商用交流電圧V1の1/2周期毎に同時にオン/オフする。またコンバータ制御部70は、第1及び第3窒化ガリウムパワーデバイス86及び94のオン/オフに対して商用交流電圧V1の1/2周期ずらして、第2及び第4窒化ガリウムパワーデバイス88及び96を当該1/2周期毎に同時にオン/オフする。すなわちコンバータ制御部70は、フルブリッジ回路100においてハイサイド対である第1及び第3スイッチング回路部82及び90を商用交流電圧V1の1/2周期で同時にオン/オフ制御し、またローサイド対である第2及び第4スイッチング回路部83及び91を1/2周期ずらして同時にオン/オフ制御する。   Thereby, converter control unit 70 simultaneously turns on / off first and third gallium nitride power devices 86 and 94 in every half cycle of commercial AC voltage V1 in full bridge circuit 100. In addition, the converter control unit 70 shifts the commercial AC voltage V1 by a half period with respect to the on / off of the first and third gallium nitride power devices 86 and 94, and the second and fourth gallium nitride power devices 88 and 96. Are simultaneously turned on / off every half cycle. That is, the converter control unit 70 simultaneously controls on / off of the first and third switching circuit units 82 and 90 that are the high-side pair in the full-bridge circuit 100 in a 1/2 cycle of the commercial AC voltage V1, and the low-side pair. The second and fourth switching circuit units 83 and 91 are simultaneously turned on / off with a ½ cycle shift.

ただしコンバータ制御部70は、第1及び第4スイッチング制御信号S2及びS5が共に論理「H」レベルであり、かつ第2及び第3スイッチング制御信号S3及びS4が共に論理「L」レベルである場合、また第2及び第3スイッチング制御信号S3及びS4が共に論理「H」レベルであり、かつ第1及び第4スイッチング制御信号S2及びS5が共に「L」レベルである場合にのみ、フルブリッジ回路100でヒータ用交流電圧を生成してヒータ45に印加する。このためコンバータ制御部70は、初期状態ではフルブリッジ回路100によりヒータ用交流電圧を生成せず、よってヒータ45にヒータ用交流電圧を印加しない。   However, the converter control unit 70 is configured such that the first and fourth switching control signals S2 and S5 are both at the logic “H” level, and the second and third switching control signals S3 and S4 are both at the logic “L” level. In addition, the full bridge circuit only when the second and third switching control signals S3 and S4 are both at the logic "H" level and both the first and fourth switching control signals S2 and S5 are at the "L" level. The heater AC voltage is generated at 100 and applied to the heater 45. Therefore, converter control unit 70 does not generate heater AC voltage by full bridge circuit 100 in the initial state, and therefore does not apply heater AC voltage to heater 45.

この状態でプリンタ制御部50は、印刷画像の形成処理を開始すると、コンバータ制御部70に送出しているヒータオン信号S7を所定のタイミングで論理「L」レベルから論理「H」レベルに立ち上げる。そのうえでプリンタ制御部50は、印刷画像の形成処理の実行中、サーミスタ54を介して検出した検出温度に応じて、コンバータ制御部70に第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5のデューティ比を指示する。   In this state, when the print control forming process is started, the printer control unit 50 raises the heater-on signal S7 sent to the converter control unit 70 from the logic “L” level to the logic “H” level at a predetermined timing. In addition, the printer control unit 50 instructs the duty ratios of the third and fourth switching control signals S4 and S5 to the converter control unit 70 according to the detected temperature detected through the thermistor 54 during the execution of the print image forming process. To do.

コンバータ制御部70は、プリンタ制御部50から与えられているヒータオン信号S7が論理「L」レベルから論理「H」レベルに立ち上がると、これに応じてリレースイッチ108をオンして、ヒータ45をAC−ACコンバータ67と導通させる。そして図8(A)乃至(E)に示すように、コンバータ制御部70は、プリンタ制御部50から引き続きデューティ比が指示されると、上述と同様の第1及び第2スイッチング制御信号S2及びS3(図8(D)及び(E))を生成して第1及び第2ゲートドライブ回路85及び87に送出する。   When the heater on signal S7 supplied from the printer control unit 50 rises from the logic “L” level to the logic “H” level, the converter control unit 70 turns on the relay switch 108 in response to the heater on signal S7. -Conductive with the AC converter 67. Then, as shown in FIGS. 8A to 8E, when the duty ratio is continuously instructed from the printer control unit 50, the converter control unit 70 performs the same first and second switching control signals S2 and S3 as described above. (FIGS. 8D and 8E) are generated and sent to the first and second gate drive circuits 85 and 87.

またコンバータ制御部70は、パルス幅変調方式により第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5(図8(B)及び(C))を、それぞれ商用交流電圧V1(図8(A))の周波数よりも高い同一周波数の矩形波とし、プリンタ制御部50から指示されたデューティ比で生成する。そしてコンバータ制御部70は、第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を、第3及び第4ゲートドライブ回路93及び95に送出する。   Further, the converter control unit 70 applies the third and fourth switching control signals S4 and S5 (FIGS. 8B and 8C) to the frequency of the commercial AC voltage V1 (FIG. 8A) by the pulse width modulation method. And a rectangular wave with the same frequency higher than that and generated at a duty ratio instructed by the printer control unit 50. Then, the converter control unit 70 sends the third and fourth switching control signals S4 and S5 to the third and fourth gate drive circuits 93 and 95.

ただしコンバータ制御部70は、この際も第3及び第4窒化ガリウムパワーデバイス94及び96が同時にオンして貫通電流が流れることを回避するため、第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を、一方の波形に対し他方の波形が反転した関係となる一対の反転信号として生成する。またコンバータ制御部70は、第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5の論理レベルの切換箇所に両方とも所定の同時論理「L」レベル期間を設ける。そしてコンバータ制御部70は、商用交流電圧V1の正の1/2周期では、第3スイッチング制御信号S4のデューティ比を、プリンタ制御部50から指示されたデューティ比にしている。またコンバータ制御部70は、商用交流電圧V1の負の1/2周期では、第4スイッチング制御信号S5のデューティ比を、プリンタ制御部50から指示されたデューティ比にしている。   However, in this case, the converter control unit 70 also outputs the third and fourth switching control signals S4 and S5 in order to avoid that the third and fourth gallium nitride power devices 94 and 96 are simultaneously turned on and a through current flows. One waveform is generated as a pair of inverted signals in which the other waveform is inverted. Further, converter control unit 70 provides a predetermined simultaneous logic “L” level period at both of the logic level switching locations of third and fourth switching control signals S4 and S5. The converter control unit 70 sets the duty ratio of the third switching control signal S4 to the duty ratio instructed from the printer control unit 50 in the positive half cycle of the commercial AC voltage V1. Further, the converter control unit 70 sets the duty ratio of the fourth switching control signal S5 to the duty ratio instructed from the printer control unit 50 in the negative half cycle of the commercial AC voltage V1.

これによりコンバータ制御部70は、商用交流電圧V1の正の1/2周期では、第1スイッチング制御信号S2により第1窒化ガリウムパワーデバイス86をオフしつつ、第2スイッチング制御信号S3により第2窒化ガリウムパワーデバイス88をオンする。この状態でコンバータ制御部70は、第3スイッチング制御信号S4により第3窒化ガリウムパワーデバイス94をオンした場合、商用交流電源65から電流を、ダイオード接続中点、第1ダイオード80、第3窒化ガリウムパワーデバイス94、第2接続中点、平滑回路105のインダクタ107、リレースイッチ108及び一方のヒータ接続端子103を順次介してヒータ45へ流す。そしてコンバータ制御部70は、このときヒータ45に流した電流を、他方のヒータ接続端子104及び第1接続中点を順次介して商用交流電源65に戻す。   As a result, the converter control unit 70 turns off the first gallium nitride power device 86 by the first switching control signal S2 and the second nitriding by the second switching control signal S3 in the positive half cycle of the commercial AC voltage V1. The gallium power device 88 is turned on. In this state, when the third gallium nitride power device 94 is turned on by the third switching control signal S4, the converter control unit 70 supplies current from the commercial AC power supply 65 to the diode connection midpoint, the first diode 80, and the third gallium nitride. The power device 94, the second connection midpoint, the inductor 107 of the smoothing circuit 105, the relay switch 108, and one heater connection terminal 103 are sequentially passed to the heater 45. Converter control unit 70 then returns the current that has flowed to heater 45 at this time to commercial AC power supply 65 via the other heater connection terminal 104 and the first connection midpoint in sequence.

またコンバータ制御部70は、第3スイッチング制御信号S4により第3窒化ガリウムパワーデバイス94をターンオフした場合、第4スイッチング制御信号S5により第4窒化ガリウムパワーデバイス96をターンオンする。これによりコンバータ制御部70は、このとき平滑回路105のインダクタ107に流れる還流電流を、リレースイッチ108及び一方のヒータ接続端子103を順次介してヒータ45へ流す。そしてコンバータ制御部70は、ヒータ45に流した還流電流を、他方のヒータ接続端子104、第1接続中点、第2窒化ガリウムパワーデバイス88、第4窒化ガリウムパワーデバイス96及び第2接続中点を順次介してインダクタ107に戻す。   Further, when the third gallium nitride power device 94 is turned off by the third switching control signal S4, the converter control unit 70 turns on the fourth gallium nitride power device 96 by the fourth switching control signal S5. As a result, the converter control unit 70 causes the reflux current flowing through the inductor 107 of the smoothing circuit 105 to flow to the heater 45 through the relay switch 108 and one heater connection terminal 103 in this order. Then, the converter control unit 70 uses the return current flowing through the heater 45 as the other heater connection terminal 104, the first connection midpoint, the second gallium nitride power device 88, the fourth gallium nitride power device 96, and the second connection midpoint. Are returned to the inductor 107 sequentially.

このようにしてコンバータ制御部70は、商用交流電圧V1の正の1/2周期では、第1窒化ガリウムパワーデバイス86をオフし、第2窒化ガリウムパワーデバイス88をオンしたまま、第3及び第4窒化ガリウムパワーデバイス94及び96を順次オン/オフ制御する。これによりコンバータ制御部70は、商用交流電源65からの電流及びインダクタ107に流れる還流電流を順次交互に、一方のヒータ接続端子103から他方のヒータ接続端子104の向きでヒータ45へ流す。   In this way, the converter control unit 70 turns off the first gallium nitride power device 86 and keeps the second gallium nitride power device 88 on in the positive half cycle of the commercial AC voltage V1. The gallium nitride power devices 94 and 96 are sequentially turned on / off. As a result, the converter control unit 70 causes the current from the commercial AC power supply 65 and the reflux current flowing through the inductor 107 to flow alternately to the heater 45 in the direction from one heater connection terminal 103 to the other heater connection terminal 104.

またコンバータ制御部70は、商用交流電圧V1の負の1/2周期では、第2スイッチング制御信号S3により第2窒化ガリウムパワーデバイス88をオフしつつ、第1スイッチング制御信号S2により第1窒化ガリウムパワーデバイス86をオンする。この状態でコンバータ制御部70は、第4スイッチング制御信号S5により第4窒化ガリウムパワーデバイス96をオンした場合、商用交流電源65から電流を、第1接続中点及び他方のヒータ接続端子104を順次介してヒータ45に流す。そしてコンバータ制御部70は、このときヒータ45に流れた電流を、一方のヒータ接続端子103、リレースイッチ108、平滑回路105のインダクタ107、第2接続中点、第4窒化ガリウムパワーデバイス96、第2ダイオード81及びダイオード接続中点を順次介して商用交流電源65に戻す。   Further, the converter control unit 70 turns off the second gallium nitride power device 88 by the second switching control signal S3 and turns off the first gallium nitride by the first switching control signal S2 in the negative half cycle of the commercial AC voltage V1. The power device 86 is turned on. In this state, when the fourth gallium nitride power device 96 is turned on by the fourth switching control signal S5, the converter control unit 70 sequentially supplies the current from the commercial AC power supply 65, the first connection midpoint, and the other heater connection terminal 104. Through the heater 45. Then, the converter control unit 70 converts the current flowing to the heater 45 at this time into one heater connection terminal 103, the relay switch 108, the inductor 107 of the smoothing circuit 105, the second connection midpoint, the fourth gallium nitride power device 96, the first The two diodes 81 and the diode connection midpoint are sequentially returned to the commercial AC power supply 65.

またコンバータ制御部70は、第4スイッチング制御信号S5により第4窒化ガリウムパワーデバイス96をターンオフした場合、第3スイッチング制御信号S4により第3窒化ガリウムパワーデバイス94をターンオンする。これによりコンバータ制御部70は、このとき平滑回路105のインダクタ107に流れる還流電流を、第2接続中点、第3窒化ガリウムパワーデバイス94、第1窒化ガリウムパワーデバイス86、第1接続中点及び他方のヒータ接続端子104を順次介してヒータ45へ流す。そしてコンバータ制御部70は、ヒータ45に流した還流電流を、一方のヒータ接続端子103及びリレースイッチ108を順次介してインダクタ107に戻す。   Further, when the fourth gallium nitride power device 96 is turned off by the fourth switching control signal S5, the converter control unit 70 turns on the third gallium nitride power device 94 by the third switching control signal S4. Thereby, the converter control unit 70 converts the return current flowing through the inductor 107 of the smoothing circuit 105 at this time to the second connection midpoint, the third gallium nitride power device 94, the first gallium nitride power device 86, the first connection midpoint, and The other heater connection terminal 104 is passed through the heater 45 sequentially. Then, converter control unit 70 returns the reflux current that has flowed to heater 45 to inductor 107 via one heater connection terminal 103 and relay switch 108 in sequence.

このようにしてコンバータ制御部70は、商用交流電圧V1の負の1/2周期では、第2窒化ガリウムパワーデバイス88をオフし、第1窒化ガリウムパワーデバイス86をオンしたまま、第3及び第4窒化ガリウムパワーデバイス94及び96を順次オン/オフ制御する。これによりコンバータ制御部70は、商用交流電源65からの電流及びインダクタ107に流れる還流電流を順次交互に、商用交流電圧V1の正の1/2周期の場合とは逆となる他方のヒータ接続端子104から一方のヒータ接続端子103の向きでヒータ45へ流す。   In this way, the converter control unit 70 turns off the second gallium nitride power device 88 and keeps the first gallium nitride power device 86 on in the negative half cycle of the commercial AC voltage V1. The gallium nitride power devices 94 and 96 are sequentially turned on / off. As a result, the converter control unit 70 sequentially alternates the current from the commercial AC power supply 65 and the return current flowing through the inductor 107, and the other heater connection terminal that is opposite to the positive half cycle of the commercial AC voltage V1. Flow from 104 to the heater 45 in the direction of one heater connection terminal 103.

このようにしてコンバータ制御部70は、フルブリッジ回路100において商用交流電圧V1をスイッチングしてヒータ用交流電圧V3(図8(A))を生成してヒータ45に印加することができる。なおコンバータ制御部70は、フルブリッジ回路100において生成したヒータ用交流電圧V3については、平滑回路105によりスイッチング周波数成分の高周波成分を除去して平滑化したうえでヒータ45に印加している。   In this way, the converter control unit 70 can switch the commercial AC voltage V1 in the full bridge circuit 100 to generate the heater AC voltage V3 (FIG. 8A) and apply it to the heater 45. The converter controller 70 applies the heater AC voltage V3 generated in the full bridge circuit 100 to the heater 45 after smoothing the smoothing circuit 105 by removing the high frequency component of the switching frequency component.

実際に図8の2カ所の破線で囲った領域の拡大図である図9に示すように、コンバータ制御部70は、プリンタ制御部50からの指示に応じて第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5の一周期Ttに対する論理「H」レベル期間Thの割合であるデューティ比を例えば80[%]にした場合、商用交流電源65から実効値が100[V]の商用交流電圧V1が供給されていれば、実効値が80[V]のヒータ用交流電圧V3を生成してヒータ45に印加する。   As shown in FIG. 9 which is actually an enlarged view of the area surrounded by two broken lines in FIG. 8, the converter control unit 70 receives the third and fourth switching control signals S4 in response to an instruction from the printer control unit 50. When the duty ratio, which is the ratio of the logic “H” level period Th to one cycle Tt of S5, is set to 80 [%], for example, the commercial AC voltage V1 having an effective value of 100 [V] is supplied from the commercial AC power supply 65. If so, the heater AC voltage V3 having an effective value of 80 [V] is generated and applied to the heater 45.

またコンバータ制御部70は、パルス幅変調方式により第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を例えば100[kHz]乃至200[kHz]程度の周波数で生成している。そしてコンバータ制御部70は、第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5各々において商用交流電圧V1のゼロクロス点に対応する箇所に、論理「L」レベルに立ち下げる所定の期間(以下、これをゼロクロス論理「L」レベル期間とも呼ぶ)Tzを設けている。これによりコンバータ制御部70は、第3及び第4ゲートドライブ回路93及び95へ送出する第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5に位相のずれが生じても、第3及び第4窒化ガリウムパワーデバイス94及び96により商用交流電圧V1を1/2周期毎に的確にスイッチングしている。因みに図8(A)に破線で示すヒータ用交流電圧V3は、ゼロクロス点の前後が、第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5各々のゼロクロス論理「L」レベル期間Tzに相当する時間だけ0[V]になっている。   The converter control unit 70 generates the third and fourth switching control signals S4 and S5 at a frequency of about 100 [kHz] to 200 [kHz] by the pulse width modulation method. Then, the converter control unit 70, in each of the third and fourth switching control signals S 4 and S 5, at a position corresponding to the zero cross point of the commercial AC voltage V 1 for a predetermined period (hereinafter referred to as zero cross). Tz) (also referred to as a logic “L” level period). As a result, the converter control unit 70 can output the third and fourth gallium nitride powers even if a phase shift occurs in the third and fourth switching control signals S4 and S5 sent to the third and fourth gate drive circuits 93 and 95. The commercial AC voltage V1 is accurately switched every 1/2 cycle by the devices 94 and 96. Incidentally, the heater AC voltage V3 indicated by a broken line in FIG. 8A is 0 before and after the zero cross point for a time corresponding to the zero cross logic “L” level period Tz of each of the third and fourth switching control signals S4 and S5. [V].

なお本実施の形態では、AC−ACコンバータ67に商用交流電圧V1をスイッチングするスイッチング素子として窒化ガリウムパワーデバイス(すなわち第1乃至第4窒化ガリウムパワーデバイス86、88、94、96)を設けた。しかしながら本実施の形態では、AC−ACコンバータ67にスイッチング素子として窒化ガリウムパワーデバイスに換えてIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)やSiFET、SiCFET等のデバイスを設けることも可能である。また本実施の形態では、AC−ACコンバータ67に窒化ガリウムパワーデバイスを設けたため、当該窒化ガリウムパワーデバイスのスイッチング周波数(すなわち第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5の周波数)を100[kHz]乃至200[kHz]程度とした。しかしながら本実施の形態では、AC−ACコンバータ67にスイッチング素子としてIGBT等を設ける場合、スイッチング周波数は、あまり高くするとスイッチング損失が大きくなるため、スイッチング素子の種類に応じて20[kHz]乃至40[kHz]程度にすれば良い。   In this embodiment, the AC-AC converter 67 is provided with gallium nitride power devices (that is, the first to fourth gallium nitride power devices 86, 88, 94, 96) as switching elements for switching the commercial AC voltage V1. However, in this embodiment, the AC-AC converter 67 can be provided with devices such as IGBT (insulated gate bipolar transistor), SiFET, and SiCFET instead of the gallium nitride power device as a switching element. In this embodiment, since the gallium nitride power device is provided in the AC-AC converter 67, the switching frequency of the gallium nitride power device (that is, the frequency of the third and fourth switching control signals S4 and S5) is set to 100 [kHz]. Or about 200 [kHz]. However, in this embodiment, when an IGBT or the like is provided as a switching element in the AC-AC converter 67, if the switching frequency is too high, the switching loss increases. Therefore, depending on the type of the switching element, 20 [kHz] to 40 [ [kHz] or so.

また窒化ガリウムパワーデバイスは、ゲートをオンすると、ドレイン及びソース間に何れの向きでも電流を流すことができるが、IGBTは、ゲートをオンした場合、ドレイン及びソース間に一方向にしか電流を流せない。このため本実施の形態では、AC−ACコンバータ67にIGBTを設ける場合、当該IGBTをボディダイオード内蔵タイプとし、又はIGBTのドレイン及びソース間にダイオードを並列接続すれば、ゲートをオンした場合、ドレイン及びソース間に何れの向きでも電流を流すことができ、上述と同様にヒータ用交流電圧V3を生成することができる。   In addition, when the gate is turned on, the gallium nitride power device can pass current in either direction between the drain and source. However, when the gate is turned on, the IGBT can pass current only in one direction between the drain and source. Absent. Therefore, in the present embodiment, when an IGBT is provided in the AC-AC converter 67, the IGBT is a body diode built-in type, or a diode is connected in parallel between the drain and the source of the IGBT. In addition, the current can flow between the source and the source in any direction, and the heater AC voltage V3 can be generated as described above.

ところで図10(A)乃至(D)に示すように、出力電圧検出部109は、ヒータ45に商用交流電圧V1(図10(A))から生成されたヒータ用交流電圧V3(図10(B))が印加されている間、一方のヒータ接続端子103にかかる電圧を第1検出電圧V4(図10(C))として一方の入力端子を介して取り込む。また出力電圧検出部109は、他方のヒータ接続端子104にかかる電圧を第2検出電圧V5(図10(D))として一方の入力端子を介して取り込む。そして出力電圧検出部109は、第1検出電圧V4の電圧値と、第2検出電圧V5の電圧値との差の絶対値を演算し、当該絶対値の差電圧を所定の比率で降圧した後、出力端子を介してコンバータ制御部70に供給する。   By the way, as shown in FIGS. 10A to 10D, the output voltage detection unit 109 causes the heater 45 to generate the heater AC voltage V3 (FIG. 10B) generated from the commercial AC voltage V1 (FIG. 10A). )) Is applied, the voltage applied to one heater connection terminal 103 is taken in through the one input terminal as the first detection voltage V4 (FIG. 10C). The output voltage detection unit 109 takes in the voltage applied to the other heater connection terminal 104 as the second detection voltage V5 (FIG. 10D) via one input terminal. The output voltage detection unit 109 calculates the absolute value of the difference between the voltage value of the first detection voltage V4 and the voltage value of the second detection voltage V5, and steps down the difference voltage of the absolute value by a predetermined ratio. , And supplied to the converter control unit 70 via the output terminal.

よってコンバータ制御部70は、差電圧を内部のA/Dコンバータに取り込み、上述した商用交流電圧V1の実効値を検出する場合と同様の処理を実行して、差電圧に基づきヒータ用交流電圧V3の実効値を検出する。そしてコンバータ制御部70は、検出したヒータ用交流電圧V3の実効値を、このときプリンタ制御部50から指示されたデューティ比を元に生成すべきヒータ用交流電圧V3の実効値と比較する。これによりコンバータ制御部70は、その比較結果に応じて、このときプリンタ制御部50から指示されたデューティ比を適宜増減させるようにフィードバック制御を行う。   Therefore, converter control unit 70 takes in the differential voltage into the internal A / D converter and executes the same processing as that for detecting the effective value of commercial AC voltage V1 described above, and AC voltage V3 for the heater based on the differential voltage. The effective value of is detected. Then, converter control unit 70 compares the detected effective value of heater AC voltage V3 with the effective value of heater AC voltage V3 to be generated based on the duty ratio instructed from printer controller 50 at this time. Thereby, converter control unit 70 performs feedback control so as to appropriately increase or decrease the duty ratio instructed from printer control unit 50 at this time according to the comparison result.

ここでコンバータ制御部70が行うフィードバック制御について、プリンタ制御部50から指示されたデューティ比が80[%]であり、商用交流電源65から実効値が100[V]の商用交流電圧V1が供給されている場合を例にして具体的に説明する。コンバータ制御部70は、上述したように第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を例えば80[%]のデューティ比で生成して実効値が100[V]の商用交流電圧V1をスイッチングした場合、実効値が目標値の80[V]となるヒータ用交流電圧V3を生成してヒータ45に印加することになる。ただしフルブリッジ回路100は、商用交流電圧V1をスイッチングした際、ヒータ45に流れる電流の電流値や向きによって当該フルブリッジ回路100の損失が変化し、実効値が目標値からずれたヒータ用交流電圧V3を生成する場合がある。   Here, regarding the feedback control performed by the converter control unit 70, the commercial AC voltage V1 having a duty ratio instructed by the printer control unit 50 of 80 [%] and an effective value of 100 [V] is supplied from the commercial AC power supply 65. The case will be specifically described. As described above, the converter control unit 70 generates the third and fourth switching control signals S4 and S5 with a duty ratio of, for example, 80 [%] and switches the commercial AC voltage V1 having an effective value of 100 [V]. The heater AC voltage V3 having an effective value of 80 [V] as the target value is generated and applied to the heater 45. However, in the full bridge circuit 100, when the commercial AC voltage V1 is switched, the loss of the full bridge circuit 100 changes depending on the current value and direction of the current flowing through the heater 45, and the effective value of the heater AC voltage deviates from the target value. V3 may be generated.

このためコンバータ制御部70は、ヒータ用交流電圧V3の実効値が目標値の80[V]よりも高い場合は、デューティ比を80[%]より低くして第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を生成する。またコンバータ制御部70は、ヒータ用交流電圧V3の実効値が目標値の80[V]よりも低い場合は、デューティ比を80[%]より高くして第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を生成する。これによりコンバータ制御部70は、プリンタ制御部50から指示されたデューティ比が80[%]である場合、実効値が目標値の80[V]となるヒータ用交流電圧V3を安定的に生成してヒータ45に印加することができる。   Therefore, when the effective value of the heater AC voltage V3 is higher than the target value of 80 [V], the converter control unit 70 sets the duty ratio to be lower than 80 [%] and sets the third and fourth switching control signals S4. And S5. In addition, when the effective value of the heater AC voltage V3 is lower than the target value of 80 [V], the converter control unit 70 sets the duty ratio to be higher than 80 [%] and sets the third and fourth switching control signals S4 and S5 is generated. Thus, when the duty ratio instructed from the printer control unit 50 is 80 [%], the converter control unit 70 stably generates the heater AC voltage V3 whose effective value is the target value of 80 [V]. Can be applied to the heater 45.

ところでプリンタ制御部50は、上述のようにヒータオン信号S7を論理「H」レベルに立ち上げた際には、第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5のデューティ比を所定の時間で例えば0[%]である最小デューティ比から例えば80[%]のような最大デューティ比まで徐々(すなわち段階的又は連続的)に増加させて変更しながらコンバータ制御部70に指示する。またプリンタ制御部50は、サーミスタ54を介して検出する種々の検出温度と、当該検出温度に応じた最小デューティ比(すなわち0[%])乃至最大デューティ比(例えば80[%])の何れかのデューティ比とを対応付けて記述したデータテーブルを予め保持している。因みに以下の説明では、係るデータテーブルをデューティ比テーブルとも呼ぶ。   By the way, when the heater control signal S7 is raised to the logic “H” level as described above, the printer control unit 50 sets the duty ratio of the third and fourth switching control signals S4 and S5 to, for example, 0 [ %] To a maximum duty ratio such as 80 [%], for example, and gradually increasing (ie, stepwise or continuously) and instructing the converter control unit 70. Further, the printer control unit 50 can select one of various detection temperatures detected via the thermistor 54 and a minimum duty ratio (ie, 0 [%]) to a maximum duty ratio (eg, 80 [%]) corresponding to the detected temperature. A data table in which the duty ratios are described in association with each other is stored in advance. In the following description, the data table is also referred to as a duty ratio table.

よってプリンタ制御部50は、コンバータ制御部70に指示するデューティ比を最大デューティ比まで増加させると、その後は媒体5に対する印刷画像の形成が終了するまで、デューティ比テーブルに基づき、サーミスタ54を介して検出した検出温度に対応するデューティ比を検出する。そしてプリンタ制御部50は、コンバータ制御部70に、検出したデューティ比を第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5のデューティ比として指示する。またプリンタ制御部50は、媒体5に対する印刷画像の形成が終了すると、第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5のデューティ比を、そのときに指示していたデューティ比から所定の時間で最小デューティ比(すなわち0[%])まで徐々(すなわち段階的又は連続的)に減少させて変更しながらコンバータ制御部70に指示する。   Accordingly, when the duty ratio instructed to the converter control section 70 is increased to the maximum duty ratio, the printer control section 50 thereafter passes the thermistor 54 based on the duty ratio table until the formation of the print image on the medium 5 is completed. A duty ratio corresponding to the detected temperature is detected. Then, the printer control unit 50 instructs the converter control unit 70 as the duty ratio of the third and fourth switching control signals S4 and S5. Further, when the formation of the print image on the medium 5 is completed, the printer control unit 50 sets the duty ratio of the third and fourth switching control signals S4 and S5 to the minimum duty in a predetermined time from the duty ratio instructed at that time. The converter control unit 70 is instructed while gradually decreasing (ie, stepwise or continuously) and changing the ratio (ie, 0 [%]).

そしてプリンタ制御部50は、コンバータ制御部70に指示するデューティ比を最小デューティ比まで減少させ終えると、コンバータ制御部70に送出しているヒータオン信号S7を所定のタイミングで論理「H」レベルから論理「L」レベルに立ち下げた後、印刷画像の形成処理を終了する。このようにしてプリンタ制御部50は、印刷画像の形成処理を実行すると、当該形成処理の実行状況、及びサーミスタ54を介して検出した検出温度に応じて、コンバータ制御部70に第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5のデューティ比を指示する。   When the printer controller 50 finishes reducing the duty ratio instructed to the converter controller 70 to the minimum duty ratio, the heater-on signal S7 sent to the converter controller 70 is logically changed from the logic “H” level at a predetermined timing. After falling to the “L” level, the print image forming process is terminated. In this way, when the printer control unit 50 executes the print image forming process, the converter control unit 70 sends the third and fourth to the converter control unit 70 according to the execution state of the forming process and the detected temperature detected through the thermistor 54. Instructs the duty ratio of the switching control signals S4 and S5.

よって図11(A)乃至(D)に示すように、コンバータ制御部70は、ヒータオン信号S7(11(A))が論理「H」レベルに立ち上がることでリレースイッチ108をオンした後、プリンタ制御部50からデューティ比が指示され始めると、これに応じて第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を当該デューティ比で生成し始める。そしてコンバータ制御部70は、プリンタ制御部50の指示に応じてデューティ比を最小デューティ比から最大デューティ比まで徐々に増加させながら生成した第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5に基づき商用交流電圧V1をスイッチングする。   Therefore, as shown in FIGS. 11A to 11D, the converter control unit 70 controls the printer after the relay switch 108 is turned on when the heater-on signal S7 (11 (A)) rises to the logic “H” level. When the duty ratio starts to be instructed from the unit 50, the third and fourth switching control signals S4 and S5 are started to be generated at the duty ratio accordingly. The converter control unit 70 then generates a commercial AC voltage based on the third and fourth switching control signals S4 and S5 generated while gradually increasing the duty ratio from the minimum duty ratio to the maximum duty ratio in accordance with an instruction from the printer control unit 50. V1 is switched.

これによりコンバータ制御部70は、ヒータ用交流電圧V3(図11(C))を、最小実効値である0[V]から最大実効値まで徐々(すなわち段階的又は連続的)に実効値を増加させながら生成してヒータ45に印加する。よってコンバータ制御部70は、ヒータ45を発熱させながら、当該ヒータ45の発熱量を徐々に増加させて加熱ローラ43の温度を徐々に上昇させる。因みにヒータ用交流電圧V3の最大実効値は、商用交流電源65から実効値が100[V]の商用交流電圧V1が供給されている場合、上述したように最大デューティ比(すなわち80[%])に対応する80[V]となる。   Thereby, the converter control unit 70 gradually increases the effective value of the heater AC voltage V3 (FIG. 11C) from 0 [V] which is the minimum effective value to the maximum effective value (that is, stepwise or continuously). And generated and applied to the heater 45. Therefore, the converter control unit 70 gradually increases the heat generation amount of the heater 45 and gradually increases the temperature of the heating roller 43 while causing the heater 45 to generate heat. Incidentally, the maximum effective value of the heater AC voltage V3 is the maximum duty ratio (that is, 80 [%]) as described above when the commercial AC voltage V1 having an effective value of 100 [V] is supplied from the commercial AC power supply 65. It corresponds to 80 [V].

またコンバータ制御部70は、実効値が最大実効値であるヒータ用交流電圧V3を生成した後は、引き続きプリンタ制御部50から検出温度Tk1(図11(B))に応じて指示されたデューティ比で第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5を生成して商用交流電圧V1をスイッチングする。これによりコンバータ制御部70は、ヒータ用交流電圧V3を適宜、最大実効値以下で実効値を調整しながら生成してヒータ45に印加する。よってコンバータ制御部70は、ヒータ45を発熱させながら、当該ヒータ45の発熱量を適宜、増減させて加熱ローラ43の温度を調整する。   Further, after generating the heater AC voltage V3 whose effective value is the maximum effective value, the converter control unit 70 continues the duty ratio instructed from the printer control unit 50 according to the detected temperature Tk1 (FIG. 11B). The third and fourth switching control signals S4 and S5 are generated to switch the commercial AC voltage V1. Thus, converter control unit 70 generates heater AC voltage V3 as appropriate while adjusting the effective value below the maximum effective value, and applies the generated voltage to heater 45. Therefore, the converter control unit 70 adjusts the temperature of the heating roller 43 by appropriately increasing or decreasing the amount of heat generated by the heater 45 while causing the heater 45 to generate heat.

すなわちコンバータ制御部70は、プリンタ制御部50がサーミスタ54を介して検出する検出温度Tk1が目標温度Ts(図11(B))よりも高くなると、ヒータ用交流電圧V3を最大実効値よりも実効値を小さくしてヒータ45に印加する。またコンバータ制御部70は、ヒータ45に印加するヒータ用交流電圧V3の実効値を最大実効値よりも小さくしたことで、検出温度Tk1が目標温度Tsよりも低くなると、ヒータ用交流電圧V3を最大実効値まで、又は近づけるように実効値を大きくしてヒータ45に印加する。   That is, when the detected temperature Tk1 detected by the printer controller 50 via the thermistor 54 becomes higher than the target temperature Ts (FIG. 11B), the converter control unit 70 causes the heater AC voltage V3 to be more effective than the maximum effective value. The value is reduced and applied to the heater 45. Further, the converter control unit 70 reduces the effective value of the heater AC voltage V3 applied to the heater 45 below the maximum effective value, so that when the detected temperature Tk1 becomes lower than the target temperature Ts, the converter AC voltage V3 is maximized. The effective value is increased to the effective value or close to the effective value and applied to the heater 45.

このようにしてコンバータ制御部70は、検出温度Tk1が目標温度Tsとなるように、ヒータ用交流電圧V3の実効値と共にヒータ45の発熱量を適宜調整する。よってコンバータ制御部70は、ヒータ45を介して加熱ローラ43をほぼ所望の温度(すなわち目標温度Ts、又は目標温度Tsに相当する温度)にしたまま、媒体5に印刷画像を形成させることができる。そしてコンバータ制御部70は、媒体5に対する印刷画像の形成が終了すると、プリンタ制御部50の指示に応じてデューティ比を最小デューティ比まで徐々に減少させながら生成した第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5に基づき商用交流電圧V1をスイッチングする。   Thus, converter control unit 70 appropriately adjusts the amount of heat generated by heater 45 together with the effective value of heater AC voltage V3 so that detected temperature Tk1 becomes target temperature Ts. Therefore, the converter control unit 70 can form a print image on the medium 5 while keeping the heating roller 43 at a substantially desired temperature (that is, the target temperature Ts or a temperature corresponding to the target temperature Ts) via the heater 45. . When the formation of the print image on the medium 5 is completed, the converter control unit 70 generates the third and fourth switching control signals S4 generated while gradually decreasing the duty ratio to the minimum duty ratio in accordance with an instruction from the printer control unit 50. And commercial AC voltage V1 is switched based on S5.

これによりコンバータ制御部70は、ヒータ用交流電圧V3を、0[V]よりも高い実効値を徐々(すなわち段階的又は連続的)に減少させながら生成してヒータ45に印加し、最終的に実効値を最小実効値(すなわち0[V])にしてヒータ用交流電圧V3の生成及びヒータ45への印加を終了する。よってコンバータ制御部70は、ヒータ45の発熱量を徐々に低下させた後、当該ヒータ45の発熱を停止させる。そしてコンバータ制御部70は、プリンタ制御部50から与えられているヒータオン信号S7が論理「H」レベルから論理「L」レベルに立ち下がると、これに応じてリレースイッチ108をオフして、AC−ACコンバータ67とヒータ45との導通を切る。   Thereby, the converter control unit 70 generates and applies the heater AC voltage V3 to the heater 45 while gradually decreasing the effective value higher than 0 [V] (that is, stepwise or continuously), and finally. The effective value is set to the minimum effective value (that is, 0 [V]), and the generation of the heater AC voltage V3 and the application to the heater 45 are finished. Therefore, the converter control unit 70 stops the heat generation of the heater 45 after gradually decreasing the heat generation amount of the heater 45. When the heater-on signal S7 supplied from the printer controller 50 falls from the logic “H” level to the logic “L” level, the converter controller 70 turns off the relay switch 108 in response to this, and the AC− The AC converter 67 and the heater 45 are disconnected.

このようにしてコンバータ制御部70は、印刷画像の形成処理時、媒体5に対する印刷画像の形成に先立ち、ヒータ用交流電圧V3の生成を開始すると、その後、媒体5に対する印刷画像の形成が終了するまで、ヒータ用交流電圧V3を、検出温度Tk1に応じた実効値に可変してヒータ45に印加する。すなわちコンバータ制御部70は、印刷画像の形成処理時、ヒータ用交流電圧V3を加熱ローラ43の温度調整用に、ヒータ45に対して何らオン/オフせずに連続して印加する。このためコンバータ制御部70は、印刷画像の形成処理時、商用交流電源65における単位時間当たりの電源電圧値の変動率DV1(図11(D))を大幅に抑制している。   In this way, the converter controller 70 starts generating the heater AC voltage V3 prior to the formation of the print image on the medium 5 during the print image formation process, and thereafter, the formation of the print image on the medium 5 ends. Until this time, the heater AC voltage V3 is changed to an effective value corresponding to the detected temperature Tk1 and applied to the heater 45. That is, the converter controller 70 continuously applies the heater AC voltage V3 to the heater 45 without adjusting the heater 45 during the print image forming process. For this reason, the converter control unit 70 greatly suppresses the fluctuation rate DV1 (FIG. 11D) of the power supply voltage value per unit time in the commercial AC power supply 65 during the print image forming process.

またコンバータ制御部70は、ヒータ45に対するヒータ用交流電圧V3の印加開始時、実効値を0[V]である最小実効値から最大実効値まで徐々に高くしている。このためコンバータ制御部70は、特にハロゲンランプであるヒータ45のように冷えた状態では抵抗値が比較的低い場合でも、当該ヒータ45においてヒータ用交流電圧V3の印加開始時に流れる突入電流を大幅に抑制している。その結果、コンバータ制御部70は、ヒータ45に対するヒータ用交流電圧V3の印加を開始した際、商用交流電源65において電源電圧値を緩やかに低下させ、単位時間当たりの電源電圧値の変動率DV1を大幅に抑制している。   The converter control unit 70 gradually increases the effective value from the minimum effective value of 0 [V] to the maximum effective value at the start of application of the heater AC voltage V3 to the heater 45. For this reason, the converter controller 70 greatly reduces the inrush current that flows when the heater AC voltage V3 starts to be applied in the heater 45 even when the resistance value is relatively low, particularly when the heater 45 is a halogen lamp. Suppressed. As a result, when the converter control unit 70 starts to apply the heater AC voltage V3 to the heater 45, the converter control unit 70 gradually decreases the power supply voltage value in the commercial AC power supply 65, and sets the fluctuation rate DV1 of the power supply voltage value per unit time. It is greatly suppressed.

さらにコンバータ制御部70は、ヒータ45に対するヒータ用交流電圧V3の印加終了時、実効値を最大実効値のように0[V]である最小実効値よりも高い値から当該最小実効値まで徐々に低くしている。よってコンバータ制御部70は、ヒータ45に対するヒータ用交流電圧V3の印加を終了する際、商用交流電源65において電源電圧値を緩やかに上昇させ、単位時間当たりの電源電圧値の変動率DV1を大幅に抑制している。   Furthermore, when the application of the heater AC voltage V3 to the heater 45 is finished, the converter control unit 70 gradually increases the effective value from a value higher than the minimum effective value of 0 [V], such as the maximum effective value, to the minimum effective value. It is low. Therefore, when the converter control unit 70 finishes applying the heater AC voltage V3 to the heater 45, the converter AC unit 70 gradually increases the power supply voltage value in the commercial AC power supply 65, thereby greatly increasing the fluctuation rate DV1 of the power supply voltage value per unit time. Suppressed.

ここで従来の画像形成装置(図示せず)によるヒータへのヒータ用交流電圧の印加の仕方について説明する。図12(A)乃至(D)に示すように、従来の画像形成装置は、電源部にヒータへのヒータ用交流電圧V10(図12(C))の印加をオン/オフするためのスイッチと、加熱ローラの温度を検出するためのサーミスタとが設けられている。よって従来の画像形成装置では、制御部が印刷画像の形成処理時、ヒータオン信号S10(図12(A))を論理「H」レベルに立ち上げてスイッチをオンする。これにより従来の画像形成装置では、商用交流電源から電源部を介して例えば80[V]のような所定の実効値のヒータ用交流電圧V10をヒータに印加して発熱させ、加熱ローラを加熱する。   Here, a method of applying the heater AC voltage to the heater by a conventional image forming apparatus (not shown) will be described. As shown in FIGS. 12A to 12D, the conventional image forming apparatus includes a switch for turning on / off application of the heater AC voltage V10 (FIG. 12C) to the heater in the power supply unit. A thermistor for detecting the temperature of the heating roller is provided. Therefore, in the conventional image forming apparatus, the control unit raises the heater on signal S10 (FIG. 12A) to the logic “H” level and turns on the switch during the print image forming process. Thus, in the conventional image forming apparatus, a heater AC voltage V10 having a predetermined effective value such as 80 [V] is applied to the heater from the commercial AC power source via the power source unit to generate heat, and the heating roller is heated. .

そして従来の画像形成装置では、制御部がサーミスタを介して検出した検出温度Tk2が目標温度Ts(図12(B))に達すると、ヒータオン信号S10を論理「L」レベルに立ち下げてスイッチをオフする。これにより従来の画像形成装置では、ヒータに対する所定の実効値のヒータ用交流電圧V10の印加を停止する。この際、従来の画像形成装置では、検出温度Tk2(すなわち加熱ローラの温度)が一旦は目標温度Tsを超えてある程度まで高くなるが、ヒータに対するヒータ用交流電圧V10の印加を停止していることで、検出温度Tk2が検出温度Tk2に近づくように下がる。   In the conventional image forming apparatus, when the detected temperature Tk2 detected by the control unit via the thermistor reaches the target temperature Ts (FIG. 12B), the heater ON signal S10 is lowered to the logic “L” level and the switch is turned on. Turn off. Thereby, in the conventional image forming apparatus, application of the heater AC voltage V10 having a predetermined effective value to the heater is stopped. At this time, in the conventional image forming apparatus, the detected temperature Tk2 (that is, the temperature of the heating roller) once exceeds the target temperature Ts and increases to a certain extent, but the application of the heater AC voltage V10 to the heater is stopped. Thus, the detected temperature Tk2 is lowered so as to approach the detected temperature Tk2.

よって従来の画像形成装置では、制御部がサーミスタを介して検出した検出温度Tk2が目標温度Tsを下回る、又は達すると、再びヒータオン信号S10を論理「H」レベルに立ち上げてスイッチをオンする。これにより従来の画像形成装置では、商用交流電源から電源部を介して再び所定の実効値のヒータ用交流電圧V10をヒータに印加して発熱させ、加熱ローラを加熱する。そして従来の画像形成装置では、制御部がサーミスタを介して検出した検出温度Tk2が目標温度Tsに達する、又は上回ると、再度ヒータオン信号S10を論理「L」レベルに立ち下げてスイッチをオフする。これにより従来の画像形成装置では、ヒータに対する所定の実効値のヒータ用交流電圧V10の印加を停止する。   Therefore, in the conventional image forming apparatus, when the detected temperature Tk2 detected by the control unit via the thermistor falls below or reaches the target temperature Ts, the heater-on signal S10 is raised to the logic “H” level again to turn on the switch. As a result, in the conventional image forming apparatus, the heater AC voltage V10 having a predetermined effective value is again applied to the heater from the commercial AC power source via the power source unit to generate heat, and the heating roller is heated. In the conventional image forming apparatus, when the detected temperature Tk2 detected by the control unit via the thermistor reaches or exceeds the target temperature Ts, the heater-on signal S10 is again lowered to the logic “L” level and the switch is turned off. Thereby, in the conventional image forming apparatus, application of the heater AC voltage V10 having a predetermined effective value to the heater is stopped.

このようにして従来の画像形成装置では、印刷画像の形成処理の実行中、制御部が、検出温度Tk2が目標温度Ts(すなわち加熱ローラ43が所望の温度)となるようにスイッチを制御して、ヒータに所定の実効値のヒータ用交流電圧V10を間欠的に印加する。そして従来の画像形成装置では、媒体に対する印刷画像の形成が終了すると、制御部がヒータオン信号S10を論理「L」レベルに立ち下げてスイッチをオフして、ヒータに対する所定の実効値のヒータ用交流電圧V10の印加を停止する。   Thus, in the conventional image forming apparatus, during the execution of the print image forming process, the control unit controls the switch so that the detected temperature Tk2 becomes the target temperature Ts (that is, the heating roller 43 is a desired temperature). The heater AC voltage V10 having a predetermined effective value is intermittently applied to the heater. In the conventional image forming apparatus, when the formation of the print image on the medium is completed, the control unit lowers the heater ON signal S10 to the logic “L” level to turn off the switch, and the heater AC having a predetermined effective value for the heater is turned off. Application of voltage V10 is stopped.

このように従来の画像形成装置では、ヒータに所定の実効値のヒータ用交流電圧V10を間欠的に印加するため、商用交流電源における単位時間当たりの電源電圧値の変動率DV2(図12(D))が比較的大きくなる。すなわち従来の画像形成装置では、印刷画像の形成処理の開始時、ヒータが冷えて抵抗値が比較的低いにも係わらず、当該ヒータに所定の実効値のヒータ用交流電圧V10を印加するため比較的大きな突入電流が流れる。このため商用交流電源では、電源電圧値が急激に低下して変動率DV2が比較的高くなる。   Thus, in the conventional image forming apparatus, since the heater AC voltage V10 having a predetermined effective value is intermittently applied to the heater, the fluctuation rate DV2 of the power supply voltage value per unit time in the commercial AC power supply (FIG. 12 (D )) Is relatively large. That is, in the conventional image forming apparatus, since the heater is cooled and the resistance value is relatively low at the start of the print image forming process, the heater AC voltage V10 having a predetermined effective value is applied to the heater. Large inrush current flows. For this reason, in the commercial AC power supply, the power supply voltage value rapidly decreases and the fluctuation rate DV2 becomes relatively high.

またヒータは、印刷画像の形成処理の実行中、所定の実効値のヒータ用交流電圧V10が印加されている間はヒータ自体の温度の上昇に伴い抵抗値が比較的高くなるものの、ヒータ用交流電圧V10の印加が停止されている間はヒータ自体の温度の低下に伴い抵抗値が下がる。このためヒータには、印刷画像の形成処理の実行中、ヒータ用交流電圧V10が間欠的に印加される毎に、当該印加の再開時点には突入電流が流れる。よって商用交流電源では、印刷画像の形成処理の実行中、ヒータにヒータ用交流電圧V10が間欠的に印加される毎に、当該印加の再開時点には電源電圧値が急激に低下して変動率DV2が比較的高くなる。   The heater has a relatively high resistance value as the temperature of the heater itself rises while the heater AC voltage V10 having a predetermined effective value is being applied during execution of the print image forming process. While the application of the voltage V10 is stopped, the resistance value decreases as the temperature of the heater itself decreases. For this reason, each time the heater AC voltage V10 is intermittently applied to the heater during execution of the print image forming process, an inrush current flows when the application is resumed. Therefore, in the commercial AC power supply, whenever the heater AC voltage V10 is intermittently applied to the heater during execution of the print image forming process, the power supply voltage value rapidly decreases and the fluctuation rate at the time when the application is resumed. DV2 is relatively high.

さらに従来の画像形成装置では、印刷画像の形成処理の実行中や終了時点に、ヒータに対する所定の実効値のヒータ用交流電圧V10の印加を遮断するように停止する。このため商用交流電源では、印刷画像の形成処理の実行中や終了時点に、ヒータに対するヒータ用交流電圧V10の印加が停止される毎に、当該印加の停止時点には電源電圧値が急激に上昇して変動率DV2が比較的高くなる。   Further, the conventional image forming apparatus stops so as to cut off the application of the heater AC voltage V10 having a predetermined effective value to the heater during or at the end of the print image forming process. For this reason, in the commercial AC power supply, whenever the application of the heater AC voltage V10 to the heater is stopped during execution or at the end of the print image forming process, the power supply voltage value suddenly increases at the stop of the application. As a result, the fluctuation rate DV2 becomes relatively high.

以上のことから本実施の形態では、印刷画像の形成処理時、ヒータ45にヒータ用交流電圧V3を印加しても、従来の画像形成装置に比して電源電圧値の変動率DV1を大幅に低減させることができる。また本実施の形態では、加熱ローラ43の温度を調整するためにヒータ45に対するヒータ用交流電圧V3の印加をオン/オフするのではなく、当該ヒータ用交流電圧V3を検出温度Tk1に応じた実効値に可変してヒータ45に印加している。このため本実施の形態では、検出温度Tk1に応じてヒータ45の発熱量をこまめに調整することができ、加熱ローラ43の温度をほぼ一定にして、媒体5に対するトナー画像の定着性を向上させることができる。   From the above, in the present embodiment, even when the heater AC voltage V3 is applied to the heater 45 during the print image forming process, the variation rate DV1 of the power supply voltage value is greatly increased as compared with the conventional image forming apparatus. Can be reduced. In this embodiment, the heater AC voltage V3 is not turned on / off in order to adjust the temperature of the heating roller 43, but the heater AC voltage V3 is effective according to the detected temperature Tk1. The value is changed and applied to the heater 45. Therefore, in this embodiment, the amount of heat generated by the heater 45 can be adjusted frequently according to the detected temperature Tk1, and the fixing property of the toner image to the medium 5 is improved by making the temperature of the heating roller 43 substantially constant. be able to.

ところでカラープリンタ1では、上述したように低圧電源55に、それぞれ電源電圧値の異なる商用交流電圧を供給する種々の商用交流電源65を接続し得る。このためカラープリンタ1では、これら商用交流電源65毎に、商用交流電圧の電源電圧値が高いほど最大デューティ比を小さくして、当該最大デューティ比が設定されている。すなわちカラープリンタ1では、電源電圧値が100[V]の商用交流電圧V1を供給する商用交流電源65用の最大デューティ比については例えば80[%]に設定されている。またカラープリンタ1では、電源電圧値が230[V]の商用交流電圧V1を供給する商用交流電源65用の最大デューティ比については80[%]よりも小さい所定のデューティ比に設定されている。よってプリンタ制御部50は、これら商用交流電源65用の最大デューティ比に応じて、当該商用交流電源65毎に生成されたデューティ比テーブルを保持している。   In the color printer 1, various commercial AC power supplies 65 that supply commercial AC voltages having different power supply voltage values can be connected to the low-voltage power supply 55 as described above. For this reason, in the color printer 1, for each commercial AC power supply 65, the maximum duty ratio is set to be smaller as the power supply voltage value of the commercial AC voltage is higher. That is, in the color printer 1, the maximum duty ratio for the commercial AC power supply 65 that supplies the commercial AC voltage V1 having a power supply voltage value of 100 [V] is set to, for example, 80 [%]. In the color printer 1, the maximum duty ratio for the commercial AC power supply 65 that supplies the commercial AC voltage V1 having a power supply voltage value of 230 [V] is set to a predetermined duty ratio smaller than 80 [%]. Therefore, the printer control unit 50 holds a duty ratio table generated for each commercial AC power supply 65 according to the maximum duty ratio for the commercial AC power supply 65.

従ってプリンタ制御部50は、印刷画像の形成処理の際、低圧電源55に接続されている商用交流電源65に応じて、まずコンバータ制御部70に対し、所定の時間で0[%]である最小デューティ比から当該商用交流電源65用の最大デューティ比まで徐々に増加させて変更しながら指示する。次いでプリンタ制御部50は、その商用交流電源65用のデューティ比テーブルに基づき、サーミスタ54を介して検出した検出温度Tk1に対応するデューティ比を検出してコンバータ制御部70に指示する。そしてプリンタ制御部50は、印刷画像の形成が終了すると、コンバータ制御部70に、そのときに指示していたデューティ比から所定の時間で最小デューティ比(すなわち0[%])まで徐々に減少させて変更しながら指示する。これによりコンバータ制御部70は、AC−ACコンバータ67に、電源電圧値が100[V]から230[V]までの何れの商用交流電圧V1を供給する商用交流電源65が接続された場合でも、印刷画像の形成処理の際には、図11(A)乃至(D)に示した場合と同様の処理を実行して、同一のヒータ45を発熱させ、加熱ローラ43をほぼ等しい所望の温度にすることができる。   Accordingly, the printer control unit 50 first sets the minimum value of 0 [%] for a predetermined time to the converter control unit 70 in accordance with the commercial AC power supply 65 connected to the low voltage power supply 55 during the print image forming process. The instruction is given while gradually increasing from the duty ratio to the maximum duty ratio for the commercial AC power supply 65. Next, the printer control unit 50 detects the duty ratio corresponding to the detected temperature Tk1 detected via the thermistor 54 based on the duty ratio table for the commercial AC power supply 65, and instructs the converter control unit 70. When the print image formation is completed, the printer control unit 50 gradually decreases the duty ratio instructed at that time from the duty ratio instructed at that time to the minimum duty ratio (that is, 0 [%]) in a predetermined time. And change it. As a result, the converter control unit 70 is connected to the AC-AC converter 67 when the commercial AC power supply 65 supplying any commercial AC voltage V1 having a power supply voltage value of 100 [V] to 230 [V] is connected. In the print image forming process, the same process as shown in FIGS. 11A to 11D is executed to generate heat from the same heater 45 and to bring the heating roller 43 to a substantially equal desired temperature. can do.

またプリンタ制御部50及びコンバータ制御部70は、印刷画像の形成処理に限らず、印刷画像の形成処理を速やかに開始するためにヒータ45にある程度の実効値のヒータ用交流電圧を印加しておく待機状態でも、基本的には図11(A)乃至(D)に示した場合と同様の処理を実行している。ただしプリンタ制御部50は、待機状態では、上述した印刷画像の形成処理時よりも低い最大デューティ比及び目標温度に基づきコンバータ制御部70を制御する。よってコンバータ制御部70は、待機状態では、印刷画像の形成処理時よりも実効値を低減させたヒータ用交流電圧を生成しながらヒータ45に印加する。これによりコンバータ制御部70は、待機状態でも、上述した印刷画像の形成処理時と同様に、商用交流電源65における単位時間当たりの電源電圧値の変動率を抑制することができる。   In addition, the printer control unit 50 and the converter control unit 70 are not limited to the print image formation process, and apply a heater AC voltage having a certain effective value to the heater 45 in order to quickly start the print image formation process. Even in the standby state, basically the same processing as that shown in FIGS. 11A to 11D is executed. However, in the standby state, the printer control unit 50 controls the converter control unit 70 based on the maximum duty ratio and the target temperature that are lower than those in the print image forming process described above. Therefore, in the standby state, converter control unit 70 applies AC voltage to heater 45 while generating an AC voltage for heater that has a lower effective value than during print image formation processing. As a result, the converter control unit 70 can suppress the fluctuation rate of the power supply voltage value per unit time in the commercial AC power supply 65 even in the standby state, similarly to the above-described print image forming process.

なお本実施の形態では、プリンタ制御部50がサーミスタ54を介して検出した検出温度Tk1に応じてコンバータ制御部70にデューティ比を指示するのではなく、プリンタ制御部50がサーミスタ54を介して検出した検出温度Tk1をコンバータ制御部70に通知する。そして本実施の形態では、コンバータ制御部70が上述した商用交流電源65毎のデューティ比テーブルを保持しておき、当該デューティ比テーブルと検出温度Tk1とに基づき第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5のデューティ比を設定することもできる。   In the present embodiment, the printer controller 50 detects the duty ratio via the thermistor 54 instead of instructing the converter controller 70 according to the detected temperature Tk1 detected by the printer controller 50 via the thermistor 54. The detected temperature Tk1 is notified to the converter control unit 70. In the present embodiment, the converter control unit 70 holds the duty ratio table for each commercial AC power supply 65 described above, and the third and fourth switching control signals S4 and S4 are based on the duty ratio table and the detected temperature Tk1. The duty ratio of S5 can also be set.

(1−4)実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、カラープリンタ1では、印刷画像の形成処理時や待機状態において、プリンタ制御部50がサーミスタ54を介して加熱ローラ43の温度を検出し、コンバータ制御部70がAC−ACコンバータ67によりヒータ用交流電圧V3を当該温度に応じた実効値に可変して生成しながらヒータ45に印加した。以上の構成によれば、カラープリンタ1は、印刷画像の形成処理時や待機状態において、ヒータ用交流電圧V3を加熱ローラ43の温度調整用にヒータ45に対して何らオン/オフせずに連続して印加し得るため、商用交流電源65における単位時間当たりの電源電圧値の変動率DV1を大幅に抑制することができる。これによりカラープリンタ1は、当該カラープリンタ1と同一の商用交流電源65に接続される他の機器でフリッカが発生すること防止することができる。
(1-4) Operation and Effect of Embodiment In the above configuration, in the color printer 1, the printer control unit 50 detects the temperature of the heating roller 43 via the thermistor 54 during print image formation processing or in a standby state. Then, the converter control unit 70 applied the heater AC voltage V3 to the heater 45 while generating the AC voltage V3 for the heater by changing it to an effective value corresponding to the temperature. According to the above configuration, the color printer 1 continues the heater AC voltage V <b> 3 without turning on / off the heater 45 for adjusting the temperature of the heating roller 43 during the print image forming process or in the standby state. Therefore, the fluctuation rate DV1 of the power supply voltage value per unit time in the commercial AC power supply 65 can be significantly suppressed. As a result, the color printer 1 can prevent the occurrence of flicker in other devices connected to the same commercial AC power supply 65 as the color printer 1.

またカラープリンタ1では、コンバータ制御部70が印刷画像の形成処理や待機状態におけるヒータ45へのヒータ用交流電圧V3の印加開始時、AC−ACコンバータ67によりヒータ用交流電圧V3を、0[V]である最小実効値から所定の最大実効値まで実効値を徐々に高くして生成しながらヒータ45に印加した。これによりカラープリンタ1は、ヒータ45においてヒータ用交流電圧V3の印加開始時に流れる突入電流を大幅に抑制することができる。よってカラープリンタ1は、ヒータ45に対してヒータ用交流電圧V3の印加を開始した際、商用交流電源65において電源電圧値を緩やかに低下させ、単位時間当たりの電源電圧値の変動率DV1を大幅に抑制することができる。従ってカラープリンタ1は、ヒータ45に対するヒータ用交流電圧V3の連続的な印加の開始時にも、当該カラープリンタ1と同一の商用交流電源65に接続される他の機器でフリッカが発生すること防止することができる。   In the color printer 1, the converter control unit 70 sets the heater AC voltage V <b> 3 to 0 [V] by the AC-AC converter 67 at the start of print image formation processing or the application of the heater AC voltage V <b> 3 to the heater 45 in the standby state. ], The effective value was gradually increased from the minimum effective value to a predetermined maximum effective value and applied to the heater 45 while being generated. As a result, the color printer 1 can significantly suppress the inrush current that flows when the heater 45 starts applying the heater AC voltage V3. Therefore, when the color printer 1 starts to apply the heater AC voltage V3 to the heater 45, the color voltage of the commercial AC power supply 65 is gradually decreased to greatly increase the fluctuation rate DV1 of the power supply voltage value per unit time. Can be suppressed. Therefore, the color printer 1 prevents flicker from occurring in other devices connected to the same commercial AC power supply 65 as the color printer 1 even when continuous application of the heater AC voltage V3 to the heater 45 is started. be able to.

さらにカラープリンタ1では、コンバータ制御部70が印刷画像の形成処理や待機状態におけるヒータ45へのヒータ用交流電圧V3の印加終了時、AC−ACコンバータ67によりヒータ用交流電圧V3を、0[V]である最小実効値よりも高い実効値を当該最小実効値まで徐々に低くして生成しながらヒータ45に印加した。これによりカラープリンタ1は、ヒータ45に対するヒータ用交流電圧V3の印加を終了する際、商用交流電源65において電源電圧値を緩やかに上昇させ、単位時間当たりの電源電圧値の変動率DV1を大幅に抑制することができる。よってカラープリンタ1は、ヒータ45に対するヒータ用交流電圧V3の連続的な印加の終了時にも、当該カラープリンタ1と同一の商用交流電源65に接続される他の機器でフリッカが発生すること防止することができる。   Further, in the color printer 1, the converter control unit 70 sets the heater AC voltage V <b> 3 to 0 [V] by the AC-AC converter 67 at the end of the print image forming process or the application of the heater AC voltage V <b> 3 to the heater 45 in the standby state. ], An effective value higher than the minimum effective value is applied to the heater 45 while being gradually lowered to the minimum effective value. Accordingly, when the color printer 1 finishes applying the heater AC voltage V3 to the heater 45, the power supply voltage value is gradually increased in the commercial AC power supply 65, and the fluctuation rate DV1 of the power supply voltage value per unit time is greatly increased. Can be suppressed. Therefore, the color printer 1 prevents flicker from occurring in other devices connected to the same commercial AC power supply 65 as the color printer 1 even after the continuous application of the heater AC voltage V3 to the heater 45 is completed. be able to.

さらにカラープリンタ1では、AC−ACコンバータ67により商用交流電圧V1をスイッチングしてヒータ用交流電圧V3を生成してヒータ45に印加した。ただしカラープリンタ1では、商用交流電源65から供給される商用交流電圧V1の電源電圧値に応じて、AC−ACコンバータ67によりヒータ用交流電圧V3を生成する際の商用交流電圧V1に対するスイッチングデューティ比(すなわち商用交流電圧V1を第3及び第4スイッチング回路部90及び91でスイッチングするための第3及び第4スイッチング制御信号S4及びS5のデューティ比である)の最大スイッチングデューティ比を変更した。   Further, in the color printer 1, the commercial AC voltage V <b> 1 is switched by the AC-AC converter 67 to generate the heater AC voltage V <b> 3 and apply it to the heater 45. However, in the color printer 1, a switching duty ratio with respect to the commercial AC voltage V1 when the AC-AC converter 67 generates the heater AC voltage V3 according to the power supply voltage value of the commercial AC voltage V1 supplied from the commercial AC power supply 65. The maximum switching duty ratio (that is, the duty ratio of the third and fourth switching control signals S4 and S5 for switching the commercial AC voltage V1 by the third and fourth switching circuit units 90 and 91) was changed.

よってカラープリンタ1は、電源電圧値が異なる商用交流電圧V1を供給する種々の商用交流電源65の何れが接続された場合でも、当該電源電圧値に応じた最大実効値以下のヒータ用交流電圧V3を生成して同一のヒータ45を発熱させ、加熱ローラ43を所望の温度にすることができる。すなわちカラープリンタ1は、AC−ACコンバータ67を有する低圧電源55やヒータ45を有する定着ユニット15の構成等を何ら変更することなく、種々の商用交流電源65の何れが接続されても、加熱ローラ43を所望の温度にすることができ、ユーザの利便性を向上させることができる。   Therefore, the color printer 1 has a heater AC voltage V3 that is less than or equal to the maximum effective value corresponding to the power supply voltage value, regardless of which of the various commercial AC power supplies 65 that supply the commercial AC voltage V1 having different power supply voltage values. And the same heater 45 generates heat, and the heating roller 43 can be brought to a desired temperature. In other words, the color printer 1 can be used without any change in the configuration of the low-voltage power supply 55 having the AC-AC converter 67 and the fixing unit 15 having the heater 45, and any of various commercial AC power supplies 65 can be connected. 43 can be set to a desired temperature, and user convenience can be improved.

(2)他の実施の形態
(2−1)他の実施の形態1
なお上述した実施の形態においては、AC−ACコンバータ67にフルブリッジ回路100及びコンバータ制御部70を設け、当該コンバータ制御部70によりフルブリッジ回路100を制御する場合について述べた。しかしながら本発明は、これに限らず、AC−ACコンバータ67にフルブリッジ回路100は設けるものの、コンバータ制御部70を設けずに、プリンタ制御部50により当該コンバータ制御部70と同様に、AC−ACコンバータ67のフルブリッジ回路100を制御しても良い。本発明は、係る構成によれば、AC−ACコンバータ67の構成を簡易化することができる。
(2) Other embodiments (2-1) Other embodiments 1
In the above-described embodiment, the case where the AC-AC converter 67 is provided with the full bridge circuit 100 and the converter control unit 70 and the converter control unit 70 controls the full bridge circuit 100 has been described. However, the present invention is not limited to this, and although the full bridge circuit 100 is provided in the AC-AC converter 67, the converter control unit 70 is not provided, and the printer control unit 50 performs the AC-AC similarly to the converter control unit 70. The full bridge circuit 100 of the converter 67 may be controlled. According to the present invention, the configuration of the AC-AC converter 67 can be simplified.

(2−2)他の実施の形態2
また上述した実施の形態においては、本発明による画像形成装置を、図1乃至図11について上述したカラープリンタ1に適用する場合について述べた。しかしながら本発明は、これに限らず、モノクロ用電子写真式プリンタ(以下、これをモノクロプリンタとも呼ぶ)や、MFP(Multi-Function Peripheral)、ファクシミリ、複写機等のように、この他種々の構成の画像形成装置に広く適用することができる。
(2-2) Other embodiment 2
In the embodiment described above, the case where the image forming apparatus according to the present invention is applied to the color printer 1 described above with reference to FIGS. 1 to 11 has been described. However, the present invention is not limited to this, and various other configurations such as a monochrome electrophotographic printer (hereinafter also referred to as a monochrome printer), an MFP (Multi-Function Peripheral), a facsimile, a copying machine, and the like. The present invention can be widely applied to image forming apparatuses.

(2−3)他の実施の形態3
さらに上述した実施の形態においては、媒体加熱用の加熱部材として、図1乃至図11について上述した加熱ローラ43を適用する場合について述べた。しかしながら本発明は、これに限らず、媒体を加熱する無端状のベルトや、内部にヒータが設けられた加圧ローラ等のように、この他種々の加熱部材を広く適用することができる。
(2-3) Other Embodiment 3
Further, in the above-described embodiment, the case where the heating roller 43 described above with reference to FIGS. 1 to 11 is applied as the heating member for heating the medium has been described. However, the present invention is not limited to this, and various other heating members can be widely applied such as an endless belt for heating a medium, a pressure roller provided with a heater inside, and the like.

(2−4)他の実施の形態4
さらに上述した実施の形態においては、媒体加熱用の加熱部材を加熱するヒータとして、図1乃至図11について上述したハロゲンランプであるヒータ45を適用する場合について述べた。しかしながら本発明は、これに限らず、少なくとも1個以上のハロゲンランプやセラミックヒータ等のように、この他種々の構成のヒータを広く適用することができる。
(2-4) Other Embodiment 4
Further, in the above-described embodiment, the case where the heater 45 which is the halogen lamp described above with reference to FIGS. 1 to 11 is applied as the heater for heating the heating member for heating the medium has been described. However, the present invention is not limited to this, and various other configurations of heaters such as at least one halogen lamp or ceramic heater can be widely applied.

(2−5)他の実施の形態5
さらに上述した実施の形態においては、加熱部材の温度を検出する温度検出部として、図1乃至図11について上述したサーミスタ54及びプリンタ制御部50を適用する場合について述べた。しかしながら本発明は、これに限らず、サーミスタ、及び当該サーミスタを介して加熱ローラ43の温度を検出するコンバータ制御部70のように、この他種々の構成の温度検出部を広く適用することができる。
(2-5) Other Embodiment 5
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the thermistor 54 and the printer control unit 50 described above with reference to FIGS. 1 to 11 are applied as the temperature detection unit that detects the temperature of the heating member has been described. However, the present invention is not limited to this, and various other temperature detectors such as a thermistor and a converter controller 70 that detects the temperature of the heating roller 43 via the thermistor can be widely applied. .

(2−6)他の実施の形態6
さらに上述した実施の形態においては、商用交流電源から供給される商用交流電圧に基づきヒータ用交流電圧を生成してヒータに印加するヒータ用交流電圧生成部として、図1乃至図11について上述したAC−ACコンバータ67を適用する場合について述べた。しかしながら本発明は、これに限らず、コンバータ制御部70が設けられずに、プリンタ制御部50によって制御されるAC−ACコンバータのように、この他種々の構成のヒータ用交流電圧生成部を広く適用することができる。
(2-6) Other embodiment 6
Furthermore, in the embodiment described above, the AC voltage generator for heater that generates the AC voltage for heater based on the commercial AC voltage supplied from the commercial AC power source and applies it to the heater is used as the AC described above with reference to FIGS. -The case where the AC converter 67 is applied has been described. However, the present invention is not limited to this, and a wide variety of heater AC voltage generators having various configurations such as an AC-AC converter controlled by the printer controller 50 without the converter controller 70 being provided. Can be applied.

(2−7)他の実施の形態7
さらに上述した実施の形態においては、ヒータ用交流電圧を、温度検出部により検出された温度に応じた実効値に可変して生成しながらヒータに印加するようにヒータ用交流電圧生成部を制御する制御部として、図1乃至図11について上述したコンバータ制御部70を適用する場合について述べた。しかしながら本発明は、これに限らず、プリンタ制御部50のように、この他種々の制御部を広く適用することができる。
(2-7) Other Embodiment 7
Further, in the above-described embodiment, the heater AC voltage generator is controlled so that the heater AC voltage is applied to the heater while being variably generated with an effective value corresponding to the temperature detected by the temperature detector. The case where the converter control unit 70 described above with reference to FIGS. 1 to 11 is applied as the control unit has been described. However, the present invention is not limited to this, and various other control units such as the printer control unit 50 can be widely applied.

本発明は、カラープリンタやモノクロプリンタ、MFP、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に利用することができる。   The present invention can be used in an image forming apparatus such as a color printer, a monochrome printer, an MFP, a facsimile machine, and a copying machine.

1……カラープリンタ、5……媒体、15……定着ユニット、43……加熱ローラ、45……ヒータ、50……プリンタ制御部、54……サーミスタ、55……低圧電源、65……商用交流電源、67……AC−ACコンバータ、70……コンバータ制御部、100……フルブリッジ回路、82……第1スイッチング回路部、83……第2スイッチング回路部、90……第3スイッチング回路部、91……第4スイッチング回路部、S1……第1スイッチング制御信号、S2……第2スイッチング制御信号、S3……第3スイッチング制御信号、S4……第4スイッチング制御信号、V1……商用交流電圧、V3……ヒータ用交流電圧。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color printer, 5 ... Medium, 15 ... Fixing unit, 43 ... Heating roller, 45 ... Heater, 50 ... Printer control part, 54 ... Thermistor, 55 ... Low voltage power supply, 65 ... Commercial AC power supply, 67... AC-AC converter, 70... Converter control unit, 100... Full bridge circuit, 82... First switching circuit unit, 83. 91, fourth switching circuit, S1, first switching control signal, S2, second switching control signal, S3, third switching control signal, S4, fourth switching control signal, V1,. Commercial AC voltage, V3: AC voltage for heater.

Claims (4)

媒体加熱用の加熱部材を加熱するヒータと、
前記加熱部材の温度を検出する温度検出部と、
商用交流電源から供給される商用交流電圧に基づきヒータ用交流電圧を生成して前記ヒータに印加するヒータ用交流電圧生成部と、
前記ヒータ用交流電圧を、前記温度検出部により検出された前記温度に応じた実効値に可変して生成しながら前記ヒータに印加するように前記ヒータ用交流電圧生成部を制御する制御部と
を具える画像形成装置。
A heater for heating a heating member for heating the medium;
A temperature detector for detecting the temperature of the heating member;
A heater AC voltage generator that generates a heater AC voltage based on a commercial AC voltage supplied from a commercial AC power source and applies the heater AC voltage;
A control unit that controls the heater AC voltage generation unit so that the heater AC voltage is applied to the heater while being variably generated to an effective value corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit. An image forming apparatus.
前記制御部は、
前記ヒータに対する前記ヒータ用交流電圧の印加開始時、前記実効値を0[V]から所定の最大実効値まで徐々に高くして前記ヒータ用交流電圧を生成しながら前記ヒータに印加するように前記ヒータ用交流電圧生成部を制御する
請求項1に記載の画像形成装置。
The controller is
When the application of the heater AC voltage to the heater is started, the effective value is gradually increased from 0 [V] to a predetermined maximum effective value so that the heater AC voltage is generated and applied to the heater. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heater AC voltage generator is controlled.
前記制御部は、
前記ヒータに対する前記ヒータ用交流電圧の印加終了時、0[V]よりも高い前記実効値を当該0[V]まで徐々に低くして前記ヒータ用交流電圧を生成しながら前記ヒータに印加するように前記ヒータ用交流電圧生成部を制御する
請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
The controller is
At the end of application of the heater AC voltage to the heater, the effective value higher than 0 [V] is gradually lowered to 0 [V] and applied to the heater while generating the heater AC voltage. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heater AC voltage generator is controlled.
前記ヒータ用交流電圧生成部は、
前記商用交流電源から供給される前記商用交流電圧をスイッチングして前記ヒータ用交流電圧を生成し、
前記制御部は、
前記商用交流電源から供給される前記商用交流電圧を、当該商用交流電圧の電源電圧値に応じた最大スイッチングデューティ比以下でスイッチングして前記ヒータ用交流電圧を生成しながら前記ヒータに印加するように前記ヒータ用交流電圧生成部を制御する
請求項1乃至請求項3の何れかに記載の画像形成装置。
The heater AC voltage generator is
Switching the commercial AC voltage supplied from the commercial AC power source to generate the heater AC voltage;
The controller is
The commercial AC voltage supplied from the commercial AC power supply is switched at a maximum switching duty ratio or less corresponding to the power supply voltage value of the commercial AC voltage to be applied to the heater while generating the heater AC voltage. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heater AC voltage generation unit is controlled.
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