JP2017116781A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
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).
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.
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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-
(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-
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-
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-
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
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-
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-
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
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
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-
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-
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-
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-
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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-
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
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
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
(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)
In the above-described embodiment, the case where the AC-
(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)
In the embodiment described above, the case where the image forming apparatus according to the present invention is applied to the
(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)
Further, in the above-described embodiment, the case where the
(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)
Further, in the above-described embodiment, the case where the
(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)
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the
(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)
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
(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)
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
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
Claims (4)
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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