JP2018010193A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）に代表される電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着ヒータには、ハロゲンヒータを用いる場合が多い。ところが、ハロゲンヒータは、その抵抗特性から通電開始時に突入電流を発生し、同一電源の蛍光灯にちらつきを発生させるという問題がある。 Conventionally, a halogen heater is often used as a fixing heater used in an electrophotographic image forming apparatus typified by an MFP (Multi-Function Printer). However, the halogen heater has a problem that an inrush current is generated at the start of energization due to its resistance characteristic, and flickering occurs in a fluorescent lamp of the same power source.
そこで、こうした問題を解決するため、交流電圧の半波長の一部のみヒータをオンし、オン時間を制御する位相制御によってちらつきを抑制する技術が知られている。これに関連する周知技術として、フリッカに対して安定した品質を維持することができる「ヒータ制御装置、画像形成装置、ヒータ制御方法およびヒータ制御プログラム」（特許文献１参照）が挙げられる。 Therefore, in order to solve such a problem, a technique is known in which the heater is turned on only for a part of the half wavelength of the AC voltage, and the flicker is suppressed by phase control for controlling the on time. A well-known technique related to this is “a heater control device, an image forming apparatus, a heater control method, and a heater control program” that can maintain stable quality against flicker (see Patent Document 1).
上述した特許文献１に係る技術では、ヒータの点灯サイクルを１０半波長に設定し、この制御周期内で予め設定された全点灯又は全消灯が割り当てられた通電パターンで制御する半波長制御を実施することによって突入電流の発生を抑制することを目的とし、半波長制御の実施の前後に交流電圧の半波長の一部のみヒータをオンし、徐々にオン時間を長くする位相制御を実行する手法が開示されている。 In the technique according to Patent Document 1 described above, the heater lighting cycle is set to 10 half wavelengths, and half-wave control is performed in which control is performed with an energization pattern assigned to preset full lighting or full lighting off within this control cycle. A method that performs phase control that gradually turns on the heater by turning on the heater for only a part of the half wavelength of the AC voltage before and after the implementation of half wavelength control. Is disclosed.
しかしながら、特許文献１に係る技術によれば、ヒータの点灯の際に前の半波長でのヒータ点灯時の電圧降下によってゼロクロスタイミングがずれ、次の半波長でヒータが狙ったタイミングで点灯できず、電力制御の精度が悪化してしまうという問題があった。 However, according to the technique according to Patent Document 1, the zero-cross timing is shifted due to a voltage drop when the heater is turned on at the previous half wavelength when the heater is turned on, and the heater cannot be turned on at the target timing at the next half wavelength. There was a problem that the accuracy of power control deteriorated.
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、ヒータの位相制御使用時のヒータ点灯の電力制御の精度を向上させことができる画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and its technical problem is to provide an image forming apparatus capable of improving the power control accuracy of heater lighting when using phase control of the heater. There is.
上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態は、所定の加熱対象物を加熱するヒータへ供給する交流電力を制御するヒータ制御装置を備えた画像形成装置であって、ヒータ制御装置は、交流電力のゼロクロス点を検出してゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成手段と、ゼロクロス信号の検出タイミングに応じてヒータのオン時間を制御して当該ヒータの点灯を制御するヒータ点灯制御手段と、ヒータの点灯に伴うゼロクロス信号の検出タイミングのずれを算出する算出手段と、を備え、ヒータ点灯制御手段は、算出手段で算出されたずれが所定値以上である場合、全点灯が割り当てられた半波長、或いは一部点灯が割り当てられた半波長の次の半波長に当該全点灯を割り当てて点灯制御を行うことを特徴とする。 In order to solve the above technical problem, an aspect of the present invention is an image forming apparatus including a heater control device that controls AC power supplied to a heater that heats a predetermined heating object. A zero-cross signal generating unit that detects a zero-cross point of AC power and generates a zero-cross signal; a heater lighting control unit that controls lighting of the heater by controlling the on-time of the heater according to the detection timing of the zero-cross signal; Calculating means for calculating a deviation in the detection timing of the zero-cross signal associated with the lighting of the heater, and the heater lighting control means is a half-assigned all-lighting when the deviation calculated by the calculating means is equal to or greater than a predetermined value. The lighting control is performed by assigning the full lighting to a wavelength or a half wavelength next to the half wavelength to which partial lighting is assigned.
本発明によれば、上記構成により、ヒータの位相制御使用時のヒータ点灯の電力制御の精度を向上させことができるようになる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, with the above configuration, it is possible to improve the accuracy of heater lighting power control when the heater phase control is used. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下に、本発明の画像形成装置について、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置の基本構成を側面方向で断面にして示した概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing a basic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention in a cross section in a side surface direction.
図１を参照すれば、ここでの画像形成装置１００は、複写機能と、プリンタ機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等の複数の機能を一つの筐体に纏めたデジタル複合機仕様であり、操作部のアプリケーション切り替えキーにより、これらの機能を順次に切り替えて選択することが可能となっている。例えば複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、スキャナ機能の選択時にはスキャナモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。 Referring to FIG. 1, an image forming apparatus 100 here is a digital multi-function peripheral specification in which a plurality of functions such as a copying function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function are combined in a single casing. These functions can be sequentially switched and selected by the application switching key. For example, the copy mode is selected when the copy function is selected, the printer mode is selected when the printer function is selected, the scanner mode is selected when the scanner function is selected, and the facsimile mode is selected when the facsimile mode is selected.
この画像形成装置１００での画像形成の流れについて、複写モードを例にして簡単に説明する。複写モードでは、原稿束が自動原稿送り装置（ＡＤＦ：Ａｕｔｏｍａｉｃ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）１０により、順に画像読み取り装置２０に給送され、画像読み取り装置２０で画像情報が読み取られる。読み取られた画像情報は、画像処理手段を介して書き込み手段としての書き込みユニット３０により光情報に変換され、キャパシタユニット５０上のプリンタユニット４０における感光体ドラム１１１が略図する帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット３０からの光情報で露光されることにより静電潜像が形成される。この感光体ドラム１１１上の静電潜像は現像装置１１２により現像されてトナー像となる。このトナー像は、搬送ベルト１１３により転写紙に転写され、転写紙のトナー像が定着装置１１４により定着された後にトレーに排出される。 A flow of image formation in the image forming apparatus 100 will be briefly described by taking a copy mode as an example. In the copy mode, a document bundle is sequentially fed to an image reading device 20 by an automatic document feeder (ADF: Automatic Document Feeder) 10, and image information is read by the image reading device 20. The read image information is converted into optical information by the writing unit 30 as writing means via the image processing means, and is uniformly charged by the charger schematically illustrated on the photosensitive drum 111 in the printer unit 40 on the capacitor unit 50. After being exposed to light information from the writing unit 30, an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 111 is developed by the developing device 112 to become a toner image. This toner image is transferred onto transfer paper by the conveyor belt 113, and the toner image on the transfer paper is fixed by the fixing device 114 and then discharged onto the tray.
図２は、実施例に係る画像形成装置１００の要部となる交流電源１１６を含むヒータ制御装置及び定着装置１１４を示した概略ブロック図である。 FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a heater control device and a fixing device 114 including an AC power source 116 that is a main part of the image forming apparatus 100 according to the embodiment.
図２を参照すれば、ヒータ制御装置は、所定の加熱対象物（上述した例では転写紙）を加熱する定着装置１１４の定着ヒータ１１５へ供給する交流電力を制御するもので、定着ヒータ１１５へ電力供給する電源には商用電源である交流電源１１６を用いることができる。定着装置１１４の定着ヒータ１１５への電源ラインの一方には電磁リレーＭＲ１及び配電部インピーダンスＺを接続し、定着ヒータ１１５への電源ラインの他方にはトライアック（ＴＲＣ）１１９及び電磁リレーＭＲ２を接続している。また、定着ヒータ１１５への電源ラインの双方には交流電源１１６の電源電圧を検出するための電圧検出回路１１８、並びに交流電源１１６の交流電力のゼロクロス点を検出してゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成手段としてのゼロクロス信号生成回路１１７が接続されている。これにより、交流電源１１６からの交流電力は、定着装置１１４の定着ヒータ１１５とゼロクロス信号生成回路１１７とに供給される。 Referring to FIG. 2, the heater control device controls AC power supplied to the fixing heater 115 of the fixing device 114 that heats a predetermined heating object (transfer paper in the above-described example). An AC power supply 116 that is a commercial power supply can be used as a power supply. The electromagnetic relay MR1 and the power distribution unit impedance Z are connected to one of the power supply lines to the fixing heater 115 of the fixing device 114, and the triac (TRC) 119 and the electromagnetic relay MR2 are connected to the other power supply line to the fixing heater 115. ing. In addition, a voltage detection circuit 118 for detecting the power supply voltage of the AC power supply 116 and a zero cross signal for detecting a zero cross point of the AC power of the AC power supply 116 and generating a zero cross signal are provided on both power supply lines to the fixing heater 115. A zero-cross signal generation circuit 117 as a generation unit is connected. As a result, AC power from the AC power supply 116 is supplied to the fixing heater 115 and the zero cross signal generation circuit 117 of the fixing device 114.
上述したヒータ制御装置について、具体的に云えば、トライアック（ＴＲＣ）１１９、電圧検出回路１１８、及びゼロクロス信号生成回路１１７を含む他、これらに接続されてゼロクロス信号の検出タイミングに応じて定着ヒータ１１５のオン時間を制御して定着ヒータ１１５の点灯を制御するヒータ点灯制御手段として機能すると共に、定着ヒータ１１５の点灯に伴うゼロクロス信号の検出タイミングのずれを算出する算出手段として機能する制御部（ＣＰＵ）１２０を含んで構成される。ここでの制御部（ＣＰＵ）１２０は、算出されたずれが所定値以上である場合、全点灯が割り当てられた半波長、或いは一部点灯が割り当てられた半波長の次の半波長に全点灯を割り当てて点灯制御を行うものである。このとき、トライアック（ＴＲＣ）１１９は、交流電源１１６から供給される交流電力を制御部（ＣＰＵ）１２０からの制御信号によってＯＮ／ＯＦＦし、定着ヒータ１１５を点灯する交流電力を制御する。尚、電磁リレーＭＲ１、ＭＲ２は、画像形成装置の筐体に設けたドアの開閉に応動するスイッチによって定着ヒータ１１５への電源ラインを断続する動作、即ち、ドアを開くと定着ヒータ１１５への交流電力供給を切断する動作を行う。また、電圧検出回路は、配電部インピーダンスＺによって降下した後の電源電圧を検出し、その検出結果が制御部（ＣＰＵ）１２０によってメモリ１２１に格納された閾値と比較されることにより、上述した点灯制御の動作（後文で詳述する）を実施するか否かが判断される。そうした意味ではメモリ１２１もヒータ制御装置に含まれるとみなして良い。 More specifically, the heater control device described above includes a triac (TRC) 119, a voltage detection circuit 118, and a zero cross signal generation circuit 117, and is connected to these and the fixing heater 115 according to the detection timing of the zero cross signal. A control unit (CPU) that functions as a heater lighting control unit that controls the lighting of the fixing heater 115 by controlling the ON time of the heater, and that also functions as a calculating unit that calculates a deviation in the detection timing of the zero cross signal accompanying the lighting of the fixing heater 115 ) 120. Here, when the calculated deviation is equal to or greater than a predetermined value, the control unit (CPU) 120 is fully lit at the half wavelength to which full lighting is assigned or the half wavelength next to the half wavelength to which partial lighting is assigned. Is assigned to perform lighting control. At this time, the triac (TRC) 119 turns on / off the AC power supplied from the AC power supply 116 by a control signal from the control unit (CPU) 120 and controls the AC power for lighting the fixing heater 115. The electromagnetic relays MR1 and MR2 operate to intermittently connect the power line to the fixing heater 115 by a switch that responds to the opening and closing of the door provided in the housing of the image forming apparatus, that is, the AC to the fixing heater 115 when the door is opened. The power supply is cut off. In addition, the voltage detection circuit detects the power supply voltage after dropping due to the power distribution unit impedance Z, and the detection result is compared with the threshold value stored in the memory 121 by the control unit (CPU) 120, whereby the above-described lighting is performed. It is determined whether or not to perform a control operation (described in detail later). In this sense, the memory 121 may be regarded as being included in the heater control device.
図３は、上述したヒータ制御装置に備えられるゼロクロス信号生成回路１１７の細部構成を例示した図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a detailed configuration of the zero-cross signal generation circuit 117 provided in the above-described heater control device.
図３を参照すれば、ゼロクロス信号生成回路１１７は、交流電源１１６から供給される交流電力をダイオードブリッジ１１７ａを介して全波整流してからフォトカプラ１１７ｂに供給することでゼロクロス点を検出すると共に、全波整流した波形がゼロクロス点を含む或る閾値電圧以下になると、フォトカプラ１１７ｂ内のフォトトランジスタが非導通となり、閾値電圧超過の場合とで電圧レベルが反転するパルス信号によってゼロクロス信号を生成出力する。 Referring to FIG. 3, the zero-cross signal generation circuit 117 detects the zero-cross point by full-wave rectifying the AC power supplied from the AC power supply 116 via the diode bridge 117a and then supplying the rectified signal to the photocoupler 117b. When the full-wave rectified waveform falls below a certain threshold voltage including the zero cross point, the phototransistor in the photocoupler 117b becomes non-conductive, and a zero cross signal is generated by a pulse signal whose voltage level is inverted when the threshold voltage is exceeded. Output.
図４は、上述したヒータ制御装置の制御部（ＣＰＵ）１２０による定着装置１１４の定着ヒータ１１５に対して周知技術を適用して交流電力の位相制御で点灯させたときに生じるゼロクロスタイミングのずれの原因とそれにより生じる電力制御の精度が悪化する様子を説明するために示した電源電圧、ゼロクロス信号、及び定着ヒータ１１５に流れる電流の波形を示したタイミングチャートである。 FIG. 4 shows a zero-crossing timing shift that occurs when a well-known technique is applied to the fixing heater 115 of the fixing device 114 by the control unit (CPU) 120 of the heater control device described above, and lighting is performed by phase control of AC power. 6 is a timing chart showing waveforms of a power source voltage, a zero cross signal, and a current flowing through the fixing heater 115, which are illustrated for explaining a cause and a state in which the accuracy of power control caused thereby deteriorates.
図４を参照すれば、ここでは制御部（ＣＰＵ）１２０が定着ヒータ１１５を位相制御で点灯させた場合、前の半波長で定着ヒータ１１５をＯＮにして突入電流が発生すると、配電部インピーダンスＺによって電源電圧が降下し、フォトカプラ１１７ｂが非導通となってメモリ１２１に記憶されている閾値を下回るタイミングが早まる。これにより、ゼロクロス信号生成回路１１７から生成出力されるゼロクロス信号のタイミングが早まって出力され、制御部（ＣＰＵ）１２０による位相制御では、ゼロクロス信号の立下りタイミングから任意のタイミングでトライアック（ＴＲＣ）１１９をＯＮとし、定着ヒータ１１５の点灯が開始され、電源電圧がゼロクロス点になるとトライアック（ＴＲＣ）１１９はＯＦＦとなり、定着ヒータ１１５の点灯が終了する。この結果、ゼロクロスタイミングのずれが発生した次の半波長では、定着ヒータ１１５の点灯を狙ったタイミングで実施できなくなるという問題が発生する。即ち、図４中では、ゼロクロス信号のゼロクロスの立ち下がりから定着ヒータ１１５のＯＮまでの期間Ｃに継続する定着ヒータ１１５に流れる電流の波形について、定着ヒータ１１５の電流ＯＮ時間を示す半波長のときの期間Ａよりも次の半波長の期間Ｂの方が大きくなってしまう事態になり、これによって電力制御の精度が悪化することを示している。 Referring to FIG. 4, when the control unit (CPU) 120 turns on the fixing heater 115 by phase control, when the inrush current is generated by turning on the fixing heater 115 at the previous half wavelength, the power distribution unit impedance Z As a result, the power supply voltage drops, and the timing when the photocoupler 117b becomes non-conductive and falls below the threshold value stored in the memory 121 is advanced. As a result, the timing of the zero cross signal generated and output from the zero cross signal generation circuit 117 is output earlier, and in the phase control by the control unit (CPU) 120, the triac (TRC) 119 is set at an arbitrary timing from the falling timing of the zero cross signal. Is turned on, the lighting of the fixing heater 115 is started, and when the power supply voltage reaches the zero cross point, the triac (TRC) 119 is turned off, and the lighting of the fixing heater 115 is finished. As a result, there arises a problem that, at the next half wavelength where the deviation of the zero cross timing occurs, the fixing heater 115 cannot be performed at a timing aimed at lighting. That is, in FIG. 4, when the waveform of the current flowing through the fixing heater 115 that continues during the period C from the falling edge of the zero cross signal to the ON state of the fixing heater 115 is a half wavelength indicating the current ON time of the fixing heater 115. This indicates that the next half-wavelength period B becomes longer than the period A, and the accuracy of power control deteriorates.
図５は、上述したヒータ制御装置の制御部（ＣＰＵ）１２０による定着装置１１４の定着ヒータ１１５に対して実施例を適用して位相制御を間引いて行った場合の電源電圧、ゼロクロス信号、及び定着ヒータ１１５に流れる電流の波形を示したタイミングチャートである。 FIG. 5 shows the power supply voltage, zero cross signal, and fixing when the embodiment is applied to the fixing heater 115 of the fixing device 114 by the control unit (CPU) 120 of the heater control device described above and phase control is thinned out. 3 is a timing chart showing a waveform of a current flowing through a heater 115.
図５を参照すれば、ここでは制御部（ＣＰＵ）１２０が定着ヒータ１１５の位相制御を間引いて行った場合、定着ヒータ１１５の点灯を間引いてＯＮすることにより、ゼロクロス信号生成回路１１７から生成出力されるゼロクロス信号の立下りのタイミングのずれを発生しても、次の半波長では定着ヒータ１１５の点灯がＯＦＦであるため、点灯制御にずれの影響が及ぶことはない。また、定着ヒータ１１５の点灯がＯＦＦになったことにより、ゼロクロスタイミングのずれはリセットされる。この結果、次に定着ヒータ１１５をＯＮするときは、ゼロクロスタイミングのずれの影響を受けずに、定着ヒータ１１５を狙ったタイミングで点灯することができる。即ち、図５中では、ゼロクロス信号のゼロクロスの立ち下がりから定着ヒータ１１５のＯＮまでの期間Ｃに継続する定着ヒータ１１５に流れる電流の波形について、特筆すべき点は常に上側（或いは下側としても良い）の半波長を間引いていることであって、従来の点灯パターンとは異なり、図５に示す点灯パターンを繰り返しても、定着ヒータ１１５の電流ＯＮ時間を示す半波長のときの期間Ａがゼロクロスタイミングのずれの影響（ゼロクロス信号の変動誤差の影響）を受けないように点灯制御を行うことができる。要するに、制御部（ＣＰＵ）１２０が定着ヒータ１１５のオン時間の制御に際して交流電力の半波長の一部のみ定着ヒータ１１５をオンにし、上側又は下側の半波長の何れかを間引きしながら位相制御することにより、ゼロクロス信号の変動誤差の影響を受けないように点灯制御を行うことが可能になる。 Referring to FIG. 5, here, when the control unit (CPU) 120 performs phase control of the fixing heater 115, the generated output from the zero cross signal generation circuit 117 is turned on by thinning the lighting of the fixing heater 115. Even if there is a deviation in the timing of falling of the zero-cross signal, since the lighting of the fixing heater 115 is OFF at the next half wavelength, the lighting control is not affected by the deviation. In addition, when the lighting of the fixing heater 115 is turned off, the deviation of the zero cross timing is reset. As a result, the next time the fixing heater 115 is turned on, the fixing heater 115 can be lit at the timing aimed at without being affected by the deviation of the zero cross timing. That is, in FIG. 5, the notable point is always the upper side (or the lower side) regarding the waveform of the current flowing through the fixing heater 115 that continues in the period C from the falling edge of the zero cross signal to the ON state of the fixing heater 115. In contrast to the conventional lighting pattern, even if the lighting pattern shown in FIG. 5 is repeated, the period A at the half wavelength indicating the current ON time of the fixing heater 115 is different from the conventional lighting pattern. The lighting control can be performed so as not to be affected by the deviation of the zero cross timing (the influence of the fluctuation error of the zero cross signal). In short, when the control unit (CPU) 120 controls the on-time of the fixing heater 115, the fixing heater 115 is turned on only for a part of the half wavelength of AC power, and phase control is performed while thinning out either the upper or lower half wavelength. By doing so, it becomes possible to perform the lighting control so as not to be affected by the fluctuation error of the zero cross signal.
図６は、上述したヒータ制御装置の制御部（ＣＰＵ）１２０による定着装置１１４の定着ヒータ１１５へ供給する交流電力に係るゼロクロス信号の誤差検出時の位相制御の有無、ゼロクロス誤差発生の有無に応じた点灯制御の動作処理を示すフローチャートである。 FIG. 6 shows the presence / absence of phase control at the time of error detection of the zero cross signal related to the AC power supplied to the fixing heater 115 of the fixing device 114 by the control unit (CPU) 120 of the heater control device described above, and the presence / absence of the occurrence of zero cross error. FIG.
図６を参照すれば、制御部（ＣＰＵ）１２０では最初にゼロクロス信号生成回路１１７からのゼロクロス信号の誤差検出（ステップＳ１）の処理を行った後、定着ヒータ１１５の点灯制御に位相制御が実施されているか否かの判定（ステップＳ２）を行う。この判定の結果、位相制御が実施されていなければそのまま通常の点灯制御を続行（ステップＳ３）するが、位相制御が実施されていれば引き続いてゼロクロス信号にゼロクロス誤差が発生しているか否かの判定（ステップＳ４）を行う。この判定の結果、ゼロクロス信号にゼロクロス誤差が発生していれば上側又は下側の何れかを間引いた位相制御を開始（ステップＳ５）するが、位相制御が実施されていてもゼロクロス信号にゼロクロス誤差が発生していなければ通常の点灯制御を続行（ステップＳ３）させるようにする。 Referring to FIG. 6, the control unit (CPU) 120 first performs error detection (step S <b> 1) of the zero cross signal from the zero cross signal generation circuit 117, and then performs phase control for lighting control of the fixing heater 115. It is determined whether or not it has been performed (step S2). If the phase control is not performed as a result of this determination, the normal lighting control is continued as it is (step S3). If the phase control is performed, it is determined whether a zero cross error has occurred in the zero cross signal. Determination (step S4) is performed. If a zero cross error has occurred in the zero cross signal as a result of this determination, phase control is started by thinning out either the upper side or the lower side (step S5). If no has occurred, normal lighting control is continued (step S3).
図７は、上述したヒータ制御装置の制御部（ＣＰＵ）１２０による定着装置１１４の定着ヒータ１１５の点灯の有無に応じた交流電源の電源電圧の検出結果を利用したゼロクロス信号の誤差検出の動作処理を示すフローチャートである。 FIG. 7 shows the zero cross signal error detection operation process using the detection result of the power supply voltage of the AC power supply according to whether or not the fixing heater 115 of the fixing device 114 is turned on by the controller (CPU) 120 of the heater control device described above. It is a flowchart which shows.
図７を参照すれば、制御部（ＣＰＵ）１２０ではゼロクロス信号生成回路１１７からのゼロクロス信号の誤差検出をスタートすると、最初に定着ヒータ１１５が点灯されていないＯＦＦ状態の交流電源１１６の電源電圧Ｖ１を電圧検出回路１１８から検出（ステップＳ１）した後、定着ヒータ１１５をＯＮ（ステップＳ２）にして点灯する。次に、制御部（ＣＰＵ）１２０は、定着ヒータ１１５が点灯されたＯＮ状態での交流電源１１６の電源電圧Ｖ２を電圧検出回路１１８から検出（ステップＳ３）する。そこで、制御部（ＣＰＵ）１２０は、定着ヒータ１１５を点灯していないＯＦＦ状態の電源電圧Ｖ１と定着ヒータ１１５を点灯したＯＮ状態の電源電圧Ｖ２との差分（定着ヒータ１１５による電源電圧降下値）が予め設定されたメモリ１２１に格納されている閾値を超過しているか否かを、Ｖ１−Ｖ２＞閾値であるか否かの判定（ステップＳ４）により行う。この判定の結果、差分（電源電圧降下値）が大きくて閾値を上回っていればゼロクロス誤差が発生（ステップＳ５）したとみなすが、差分（電源電圧降下値）が閾値以下であればゼロクロス誤差が発生していないゼロクロス誤差なし（ステップＳ６）とみなす。 Referring to FIG. 7, when the control unit (CPU) 120 starts detecting the error of the zero cross signal from the zero cross signal generation circuit 117, the power supply voltage V <b> 1 of the AC power supply 116 in the OFF state where the fixing heater 115 is not turned on first. Is detected from the voltage detection circuit 118 (step S1), and then the fixing heater 115 is turned on (step S2) and turned on. Next, the control unit (CPU) 120 detects the power supply voltage V2 of the AC power supply 116 in the ON state where the fixing heater 115 is turned on from the voltage detection circuit 118 (step S3). Therefore, the control unit (CPU) 120 determines the difference between the power supply voltage V1 in the OFF state in which the fixing heater 115 is not lit and the power supply voltage V2 in the ON state in which the fixing heater 115 is lit (power supply voltage drop value by the fixing heater 115). Is over a threshold value stored in the preset memory 121 by determining whether V1-V2> threshold value (step S4). As a result of this determination, if the difference (power supply voltage drop value) is large and exceeds the threshold value, it is considered that a zero cross error has occurred (step S5). It is considered that no zero cross error has occurred (step S6).
図８は、図７で説明した動作処理に含まれる交流電源１１６の電源電圧Ｖ１、Ｖ２の電圧降下値（差分＝Ｖ１−Ｖ２）の算出の詳細事項を説明するために示す電源電圧の波形図である。 FIG. 8 is a waveform diagram of the power supply voltage shown to explain the details of the calculation of the voltage drop values (difference = V1−V2) of the power supply voltages V1 and V2 of the AC power supply 116 included in the operation process described in FIG. It is.
図８を参照すれば、ここでは図７を参照して説明した定着ヒータ１１５が点灯されていないＯＦＦ状態の交流電源１１６の電源電圧Ｖ１は、電源電圧波形の下側の半波長（或いは上側の半波長としても良い）の実効値であることを示している。また、定着ヒータ１１５が点灯されているＯＮ状態の交流電源１１６の電源電圧Ｖ２については、定着ヒータ１１５の点灯後の電源電圧波形の下側の半波長（或いは上側の半波長としても良い）の実効値に対する補正用として、予めメモリ１２１に記憶された定着ヒータ１１５の点灯によって降下した電圧に対する位相デューティの半波長の実効値を示す補正表のデータに基づいて補正した補正後の実効値であり、電圧降下値はここでの実効値の電源電圧Ｖ１から補正後の実効値の電源電圧Ｖ２を減算した結果で得られる。 Referring to FIG. 8, the power supply voltage V1 of the AC power supply 116 in the OFF state where the fixing heater 115 described with reference to FIG. 7 is not lit is the lower half wavelength (or the upper half of the power supply voltage waveform). This is an effective value of half wavelength. Further, the power supply voltage V2 of the AC power supply 116 in the ON state in which the fixing heater 115 is turned on has a lower half wavelength (or an upper half wavelength) of the power supply voltage waveform after the fixing heater 115 is turned on. As a correction for the effective value, it is an effective value after correction corrected based on correction table data indicating the effective value of the half wavelength of the phase duty with respect to the voltage dropped by lighting of the fixing heater 115 stored in advance in the memory 121. The voltage drop value is obtained as a result of subtracting the corrected power supply voltage V2 from the effective power supply voltage V1.
図９は、図８を参照して説明した電圧降下値の算出に供される定着ヒータ１１５の点灯時の電源電圧Ｖ２の半波長の実効値を補正するために使用されると共に、予めメモリ１２１に記憶された定着ヒータ１１５の点灯によって降下した電圧に対する位相デューティの半波長の実効値を示す補正表のデータを例示した図である。 FIG. 9 is used to correct the effective value of the half wavelength of the power supply voltage V2 when the fixing heater 115 is turned on, which is used for calculation of the voltage drop value described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram exemplifying correction table data indicating an effective value of a half wavelength of a phase duty with respect to a voltage dropped due to lighting of the fixing heater 115 stored in FIG.
図９を参照すれば、ここではメモリ１２１に予めテーブル形式で定着ヒータ１１５の点灯時の電源電圧Ｖ２の半波長の実効値を補正するための位相デューティ（％）に対応する補正用の半波長の実効値が格納されており、制御部（ＣＰＵ）１２０が電圧降下値を算出する場合には例えば電圧検出回路１１８から得られた定着ヒータ１１５の点灯後の電源電圧Ｖ２の実効値が９５Ｖｒｍｓであり、位相デューティ５０％であったとすると、メモリ１２１の補正表のデータを参照して、最初に位相デューティ５０％の列における９５Ｖｒｍｓ近い値の９５．１３Ｖｒｍｓを選択し、この値の行の電源電圧Ｖ２が定着ヒータ１１５の点灯によって降下した電圧値を示す補正後の実効値として、９０Ｖを使用する。 Referring to FIG. 9, a correction half wavelength corresponding to the phase duty (%) for correcting the effective value of the half wavelength of the power supply voltage V <b> 2 when the fixing heater 115 is turned on is previously stored in the memory 121 in a table form. When the control unit (CPU) 120 calculates the voltage drop value, for example, the effective value of the power supply voltage V2 after lighting the fixing heater 115 obtained from the voltage detection circuit 118 is 95 Vrms. If the phase duty is 50%, referring to the data in the correction table of the memory 121, first, 95.13Vrms of a value close to 95Vrms in the column of the phase duty 50% is selected, and the power supply voltage of the row of this value is selected. 90V is used as an effective value after correction indicating that the voltage value V2 has dropped due to the lighting of the fixing heater 115.
以上に説明した通り、実施例に係る画像形成装置によれば、交流電源１１６に接続されて交流電力が供給される定着装置１１４の定着ヒータ１１５に対し、ヒータ制御装置の制御部（ＣＰＵ）１２０がゼロクロス信号生成回路１１７からのゼロクロス信号の検出タイミングのずれが所定値以上である場合、全点灯が割り当てられた半波長、或いは一部点灯が割り当てられた半波長の次の半波長に全点灯を割り当てて点灯制御を行い、具体的にはちらつきを抑制するために定着ヒータ１１５のオン時間の制御に際して交流電力の半波長の一部のみ定着ヒータ１１５をオンにし、上側又は下側の半波長の何れかを間引きしながら位相制御することにより、定着ヒータ１１５の点灯時の電圧降下によってゼロクロス信号のゼロクロスタイミングがずれても、ゼロクロス信号の変動誤差の影響を受けないように定着ヒータ１１５を狙ったタイミングで点灯制御を行うことができるため、定着ヒータ１１５の位相制御使用時のヒータ点灯の電力制御の精度を向上させことができるようになる。 As described above, according to the image forming apparatus according to the embodiment, the control unit (CPU) 120 of the heater control device is used for the fixing heater 115 of the fixing device 114 connected to the AC power source 116 and supplied with AC power. When the deviation of the detection timing of the zero-cross signal from the zero-cross signal generation circuit 117 is greater than or equal to a predetermined value, the half-wave to which all lighting is assigned or the half-wave next to the half wavelength to which partial lighting is assigned is fully lit. In order to suppress the flickering, specifically, the fixing heater 115 is turned on only for a part of the half wavelength of the AC power when controlling the on time of the fixing heater 115, and the upper or lower half wavelength is controlled. By performing phase control while thinning out any of these, the zero cross timing of the zero cross signal is lost due to a voltage drop when the fixing heater 115 is turned on. However, since the lighting control can be performed at a timing aimed at the fixing heater 115 so as not to be affected by the fluctuation error of the zero cross signal, the accuracy of the heater lighting power control when using the phase control of the fixing heater 115 is improved. Will be able to.
１０ 自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
２０ 画像読み取り装置
３０ 書き込みユニット
４０ プリンタユニット
５０ キャパシタユニット
１１１ 感光体ドラム
１１２ 現像装置
１１３ 搬送ベルト
１１４ 定着装置
１１５ 定着ヒータ
１１６ 交流電源
１１７ ゼロクロス信号生成回路
１１７ａ ダイオードブリッジ
１１７ｂ フォトカプラ
１１８ 電圧検出回路
１１９ トライアック（ＴＲＣ）
１２０ 制御部（ＣＰＵ）
１２１ メモリ
10 Automatic document feeder (ADF)
20 Image Reading Device 30 Writing Unit 40 Printer Unit 50 Capacitor Unit 111 Photosensitive Drum 112 Developing Device 113 Conveying Belt 114 Fixing Device 115 Fixing Heater 116 AC Power Supply 117 Zero-Cross Signal Generation Circuit 117a Diode Bridge 117b Photocoupler 118 Voltage Detection Circuit 119 Triac ( TRC)
120 Control unit (CPU)
121 memory
Claims (7)
前記ヒータ制御装置は、前記交流電力のゼロクロス点を検出してゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成手段と、前記ゼロクロス信号の検出タイミングに応じて前記ヒータのオン時間を制御して当該ヒータの点灯を制御するヒータ点灯制御手段と、前記ヒータの点灯に伴う前記ゼロクロス信号の検出タイミングのずれを算出する算出手段と、を備え、
前記ヒータ点灯制御手段は、前記算出手段で算出された前記ずれが所定値以上である場合、全点灯が割り当てられた半波長、或いは一部点灯が割り当てられた半波長の次の半波長に当該全点灯を割り当てて点灯制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including a heater control device that controls AC power supplied to a heater that heats a predetermined heating object,
The heater control device detects a zero cross point of the AC power and generates a zero cross signal, and controls the heater on time according to the detection timing of the zero cross signal to turn on the heater. A heater lighting control means for controlling, and a calculating means for calculating a deviation in detection timing of the zero cross signal accompanying lighting of the heater,
When the deviation calculated by the calculating unit is equal to or greater than a predetermined value, the heater lighting control unit applies a half wavelength to which all lighting is assigned or a half wavelength next to a half wavelength to which partial lighting is assigned. An image forming apparatus that performs lighting control by assigning all lighting.
前記ヒータ点灯制御手段は、前記ヒータのオン時間の制御に際して前記交流電力の半波長の一部のみ当該ヒータをオンにし、上側又は下側の半波長の何れかを間引きしながら位相制御することにより、前記ゼロクロス信号の変動誤差の影響を受けないように前記点灯制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The heater lighting control means turns on the heater only for a part of the half wavelength of the AC power when controlling the heater on time, and performs phase control while thinning out either the upper or lower half wavelength. An image forming apparatus that performs the lighting control so as not to be affected by a variation error of the zero-cross signal.
前記ゼロクロス信号生成手段は、前記交流電力をダイオードブリッジを介して全波整流してからフォトカプラに供給することで前記ゼロクロス点を検出すると共に、電圧レベルが反転するパルス信号によって前記ゼロクロス信号を生成することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The zero-cross signal generating means detects the zero-cross point by supplying full-wave rectification of the AC power via a diode bridge to a photocoupler, and generates the zero-cross signal by a pulse signal whose voltage level is inverted. An image forming apparatus.
前記ヒータ点灯制御手段は、前記ゼロクロス信号に応じて前記ヒータに接続されたトライアックをＯＮにして前記交流電力を制御することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the heater lighting control unit controls the AC power by turning on a triac connected to the heater in response to the zero cross signal.
交流電源の電源電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記ヒータ点灯制御手段は、前記電圧検出手段で検出された前記電源電圧の電圧降下に伴って前記ゼロクロス信号の変動誤差の発生を判定した場合に前記点灯制御を実施することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
Voltage detection means for detecting the power supply voltage of the AC power supply,
The heater lighting control unit performs the lighting control when it is determined that a variation error of the zero cross signal is generated in accordance with a voltage drop of the power supply voltage detected by the voltage detection unit. apparatus.
前記ヒータ点灯制御手段は、前記電圧検出手段で検出した前記ヒータの点灯前と点灯後との前記電源電圧との差分で得られる電圧降下値が予め設定された閾値を上回った場合、前記ゼロクロス信号の変動誤差の発生を判定することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5.
The heater lighting control means, when a voltage drop value obtained by the difference between the power supply voltage before and after lighting of the heater detected by the voltage detection means exceeds a preset threshold value, the zero cross signal An image forming apparatus characterized by determining the occurrence of a fluctuation error.
前記ヒータ点灯制御手段は、前記ヒータの点灯前の電源電圧波形の半波長の実効値に対し、当該ヒータの点灯後の当該電源電圧波形の半波長の実効値に対する補正用として、予めメモリに記憶された当該ヒータの点灯によって降下した電圧に対する位相デューティの半波長の実効値を示す補正表のデータに基づいて補正した補正後の実効値を減算した結果で前記電圧降下値を算出することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6.
The heater lighting control means stores in advance in a memory as a correction for the half-wavelength effective value of the power supply voltage waveform after the heater is turned on with respect to the half-wavelength effective value of the power supply voltage waveform before the heater is turned on. The voltage drop value is calculated by subtracting the corrected effective value corrected based on the data of the correction table indicating the effective value of the half wavelength of the phase duty with respect to the voltage dropped due to the lighting of the heater. An image forming apparatus.
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