JP2020053371A

JP2020053371A - Heater control device and image forming device

Info

Publication number: JP2020053371A
Application number: JP2018184488A
Authority: JP
Inventors: 侑弥原田; Yuya Harada
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-04-02

Abstract

To provide a heater control device and an image forming device which does not require a large amount of data to determine a specific heater current value.SOLUTION: A control unit sets a target value of the measurement pulse width of a first signal (signal indicating the magnitude relationship between a heater current and a threshold) to 1/4 of an AC cycle (S1), and calculates a maximum value of the heater current value on the basis of a measured pulse width, an AC cycle, and a threshold (S7) when the obtained measurement pulse width is determined to be the target value (S3: Yes). Since it is not necessary to sample a current level detection signal indicating the level of a heater current in order to calculate the maximum value, the data amount does not become enormous.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ヒータを制御するヒータ制御装置およびそのヒータ制御装置を適用した画像形成装置に関する。 The present invention relates to a heater control device for controlling a heater and an image forming apparatus to which the heater control device is applied.

従来、この種のヒータ制御装置および画像形成装置として、ヒータ電流のレベルを示す電流レベル検出信号を出力する電流検出回路と、特定のヒータ電流の値を演算するＣＰＵとを備え、ＣＰＵが演算した値に基づいてヒータ電流の制御を行うものが知られている（特許文献１）。 Conventionally, this type of heater control device and image forming apparatus include a current detection circuit that outputs a current level detection signal indicating the level of a heater current, and a CPU that calculates a specific heater current value. A device that controls a heater current based on a value is known (Patent Document 1).

特開２００６-３４３６９０号公報JP 2006-343690 A

しかし、前述した従来のものは、電流レベル検出信号をサンプリングし、そのサンプリング結果に基づいてＣＰＵが特定のヒータ電流の値を演算する構成であるため、特定のヒータ電流の値が閾値を超えているか否かを判断しようとすると、電流検出回路が電流レベル検出信号を出力開始してから電流レベル検出信号を時系列でサンプリングし、そのサンプリングデータに基づいて算出したデータを記憶しておく必要がある。このため、従来のものは、サンプリングデータや算出データなど、特定のヒータ電流の値を決定するために必要なデータ量が膨大になるという問題がある。 However, the above-described conventional device has a configuration in which the current level detection signal is sampled, and the CPU calculates the value of the specific heater current based on the sampling result. In order to judge whether or not the current level is detected, it is necessary to sample the current level detection signal in time series after the current detection circuit starts outputting the current level detection signal, and store data calculated based on the sampling data. is there. For this reason, the conventional one has a problem that the data amount required for determining a specific heater current value, such as sampling data and calculation data, becomes enormous.

そこで、本発明は、上記の問題を解決するために創出されたものであって、特定のヒータ電流の値を決定するために必要なデータ量が膨大にならないヒータ制御装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been created to solve the above-described problem, and provides a heater control device and an image forming apparatus in which the data amount required for determining a specific heater current value does not become enormous. The purpose is to do.

上述した目的を達成するため、本発明のヒータ制御装置は、交流電源から電力を供給されるヒータと、交流電源とヒータとに接続され、ヒータに流れるヒータ電流の電流値であるヒータ電流値と閾値との大小関係を示す第１信号を出力する信号出力部と、信号出力部に接続され、かつ、ヒータ電流を制御する制御部と、を備え、制御部は、信号出力部から入力される第１信号が、交流電源の半周期において閾値以上になっていることを示す期間と、交流電源の周期と、閾値とに基づいて、特定のヒータ電流の値を決定することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a heater control device of the present invention includes a heater supplied with power from an AC power supply, a heater current value that is connected to the AC power supply and the heater, and is a current value of a heater current flowing through the heater. A signal output unit that outputs a first signal indicating a magnitude relationship with a threshold value; and a control unit that is connected to the signal output unit and controls a heater current. The control unit is input from the signal output unit. A specific heater current value is determined based on a period indicating that the first signal is equal to or greater than a threshold in a half cycle of the AC power supply, a cycle of the AC power supply, and the threshold.

上述した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記特徴を有するヒータ制御装置と、シートにトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を形成されたシートを加熱する定着器と、を備えており、定着器は、ヒータを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a heater control device having the above characteristics, an image forming unit that forms a toner image on a sheet, and a fixing device that heats the sheet on which the toner image is formed. , And the fixing device has a heater.

ヒータ制御装置の制御部は、ヒータに流れるヒータ電流の電流値であるヒータ電流値と閾値との大小関係を示す第１信号が、交流電源の半周期において閾値以上になっていることを示す期間と、交流電源の周期と、閾値とに基づいて、特定のヒータ電流の値を決定する。
つまり、特定のヒータ電流の値を決定するために、ヒータ電流のレベルを示す電流レベル検出信号をサンプリングする必要がないため、特定のヒータ電流の値を決定するために必要なデータ量が膨大にならない。 The control unit of the heater control device determines that the first signal indicating the magnitude relationship between the heater current value, which is the current value of the heater current flowing through the heater, and the threshold is greater than or equal to the threshold in a half cycle of the AC power supply. And a cycle of the AC power supply and a threshold value to determine a specific heater current value.
That is, since it is not necessary to sample a current level detection signal indicating the level of the heater current in order to determine the value of the specific heater current, an enormous amount of data is required to determine the value of the specific heater current. No.

本発明のヒータ制御装置および画像形成装置を実施すれば、特定のヒータ電流の値を決定するために必要なデータ量が膨大にならないヒータ制御装置および画像形成装置を提供することができる。 By implementing the heater control device and the image forming device of the present invention, it is possible to provide a heater control device and an image forming device that do not require a large amount of data for determining a specific heater current value.

本発明の実施形態に係るレーザプリンタの縦断面構造の概略を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a vertical cross-sectional structure of a laser printer according to an embodiment of the present invention. 図１に示すレーザプリンタに備えられたヒータ制御装置の主な電気的構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a main electric configuration of a heater control device provided in the laser printer illustrated in FIG. 1. ヒータ電流波形および第１信号の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a heater current waveform and a first signal. 制御部が実行する閾値調整処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a threshold adjustment process executed by a control unit. （ａ）は位相制御を示す波形図であり、（ｂ）は波数制御を示す波形図であり、（ｃ）はゼロクロス信号を示す波形図である。(A) is a waveform diagram showing phase control, (b) is a waveform diagram showing wave number control, and (c) is a waveform diagram showing a zero cross signal.

本発明の実施形態に係るヒータ制御装置および画像形成装置について図を参照しつつ説明する。本実施形態では、本発明の画像形成装置の一例として、レーザプリンタを例に挙げて説明する。 A heater control device and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a laser printer will be described as an example of the image forming apparatus of the present invention.

［レーザプリンタの概略構成］
先ず、レーザプリンタの概略構成について図を参照しつつ説明する。
以下の説明では、図１において図面上の右側を前、左側を後とし、手前側を左、奥側を右とする。また、図１において図面上の上側を上とし、下側を下とする。
図１に示すように、レーザプリンタ１は、略箱状の筐体２を備える。筐体２の上面には、排紙トレイ９が設けられている。筐体２の内部には、給紙部４と、画像形成部５と、定着器７と、一対の排紙ローラ８とが配置されている。給紙部４は、給紙カセット３と、一対の給紙ローラ６とを備えている。給紙カセット３は、筐体２の下方において、レーザプリンタ１の本体に対して着脱可能に装着されており、複数のシートＰを積層可能な状態で収容する。シートＰの定義には、紙製のシートの他、合成樹脂製のシートなど、トナー像を転写可能なシートを含む。 [Schematic configuration of laser printer]
First, a schematic configuration of a laser printer will be described with reference to the drawings.
In the following description, in FIG. 1, the right side in the drawing is the front, the left side is the rear, the near side is the left, and the far side is the right. Also, in FIG. 1, the upper side in the drawing is the upper side, and the lower side is the lower side.
As shown in FIG. 1, the laser printer 1 includes a substantially box-shaped housing 2. A paper discharge tray 9 is provided on the upper surface of the housing 2. Inside the housing 2, a paper feed unit 4, an image forming unit 5, a fixing device 7, and a pair of paper discharge rollers 8 are arranged. The paper feed unit 4 includes the paper feed cassette 3 and a pair of paper feed rollers 6. The paper feed cassette 3 is detachably attached to the main body of the laser printer 1 below the housing 2 and accommodates a plurality of sheets P in a stackable state. The definition of the sheet P includes a sheet on which a toner image can be transferred, such as a sheet made of synthetic resin, in addition to a sheet made of paper.

画像形成部５は、スキャナ部１１と、現像カートリッジ１３と、感光ドラム１７と、帯電器１８と、転写ローラ１９とを備えている。現像カートリッジ１３は、レーザプリンタ１の本体に対して着脱可能に構成されており、その内部にはトナーが収容されている。現像カートリッジ１３には、供給ローラ２３および現像ローラ２１が相対向して配置されている。現像カートリッジ１３内のトナーは、供給ローラ２３の回転により現像ローラ２１に供給され、現像ローラ２１の周面に担持される。
感光ドラム１７は、現像ローラ２１と相対向して配置されており、感光ドラム１７の後方斜め上方には、帯電器１８が間隔を隔てて配置されている。たとえば、帯電器１８は、帯電ワイヤと、グリッド部とを有するスコロトロン型の帯電器である。感光ドラム１７の下方には、転写ローラ１９が相対向して配置されている。 The image forming unit 5 includes a scanner unit 11, a developing cartridge 13, a photosensitive drum 17, a charger 18, and a transfer roller 19. The developing cartridge 13 is configured to be detachable from the main body of the laser printer 1, and contains toner therein. In the developing cartridge 13, a supply roller 23 and a developing roller 21 are arranged to face each other. The toner in the developing cartridge 13 is supplied to the developing roller 21 by the rotation of the supply roller 23, and is carried on the peripheral surface of the developing roller 21.
The photosensitive drum 17 is disposed so as to face the developing roller 21, and a charger 18 is disposed at an interval above and behind the photosensitive drum 17 at an interval. For example, the charger 18 is a scorotron-type charger having a charging wire and a grid portion. Below the photosensitive drum 17, transfer rollers 19 are arranged to face each other.

スキャナ部１１は、筐体２の内部上方に配置されており、図示しないレーザ発光部から発射されたレーザ光を、図示しないポリゴンミラー、反射鏡およびレンズなどを介して感光ドラム１７の表面上に走査する。
定着器７は、画像形成部５に対してシートＰの搬送方向の下流側（レーザプリンタ１内における後方側）に配置されている。定着器７は、定着ローラ２７と、加圧ローラ２９と、定着ローラ２７に内蔵されたヒータ３１とを備えている。たとえば、ヒータ３１は、ハロゲンヒータである。加圧ローラ２９は、定着ローラ２７と相対向して配置されており、定着ローラ２７を押圧する。ヒータ３１は、ヒータ制御装置（図２において符号３０で示す）の制御により、定着ローラ２７を加熱する。 The scanner unit 11 is disposed above the inside of the housing 2 and applies a laser beam emitted from a laser emitting unit (not shown) to a surface of the photosensitive drum 17 via a polygon mirror, a reflecting mirror, a lens, and the like (not shown). Scan.
The fixing device 7 is arranged on the downstream side of the image forming unit 5 in the conveying direction of the sheet P (rear side in the laser printer 1). The fixing device 7 includes a fixing roller 27, a pressure roller 29, and a heater 31 built in the fixing roller 27. For example, heater 31 is a halogen heater. The pressure roller 29 is arranged to face the fixing roller 27 and presses the fixing roller 27. The heater 31 heats the fixing roller 27 under the control of a heater control device (indicated by reference numeral 30 in FIG. 2).

［レーザプリンタの主な動作］
次に、レーザプリンタ１の主な動作について図１を参照しつつ説明する。
レーザプリンタ１は、パーソナルコンピュータ等の外部の装置から印字データを受信すると、一対の給紙ローラ６が回転し、給紙カセット３の最上部のシートＰが画像形成部５の方へ給紙される。続いて、帯電器１８に帯電電圧が印加され、帯電器１８の帯電ワイヤと感光ドラム１７との間にコロナ放電が発生し、感光ドラム１７が一様に正極性に帯電する。続いて、供給ローラ２３がトナーを現像ローラ２１に供給すると、現像ローラ２１の周面にトナーが担持される。続いて、スキャナ部１１が印字データに対応したレーザ光を感光ドラム１７の周面に走査する。つまり、感光ドラム１７の表面が露光される。これにより、感光ドラム１７の周面のうち、レーザ光が照射された領域の電位が低下し、その電位が低下した領域に静電潜像が形成される。現像ローラ２１と、感光ドラム１７に形成された静電潜像との間に電位差が形成され、現像ローラ２１に担持されていたトナーが感光ドラム１７の静電潜像に移動し、その静電潜像の領域にトナーが担持され、トナー像が形成される。つまり、現像される。 [Main operation of laser printer]
Next, main operations of the laser printer 1 will be described with reference to FIG.
When the laser printer 1 receives print data from an external device such as a personal computer, the pair of paper feed rollers 6 rotates, and the uppermost sheet P of the paper feed cassette 3 is fed to the image forming unit 5. You. Subsequently, a charging voltage is applied to the charger 18, corona discharge occurs between the charging wire of the charger 18 and the photosensitive drum 17, and the photosensitive drum 17 is uniformly charged to a positive polarity. Subsequently, when the supply roller 23 supplies the toner to the developing roller 21, the toner is carried on the peripheral surface of the developing roller 21. Subsequently, the scanner unit 11 scans the peripheral surface of the photosensitive drum 17 with a laser beam corresponding to the print data. That is, the surface of the photosensitive drum 17 is exposed. As a result, the potential of the area irradiated with the laser beam on the peripheral surface of the photosensitive drum 17 decreases, and an electrostatic latent image is formed in the area where the potential has decreased. A potential difference is formed between the developing roller 21 and the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 17, and the toner carried on the developing roller 21 moves to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 17 and the electrostatic latent image is formed. The toner is carried in the region of the latent image, and a toner image is formed. That is, it is developed.

そして、転写ローラ１９に負極性の転写電流が出力（負極性の転写電圧が印加）されると、感光ドラム１７と転写ローラ１９とによってニップされたシートＰに、感光ドラム１７のトナー像がシートＰに転写される。つまり、印字される。続いて、定着器７に搬送されたシートＰは、定着ローラ２７および加圧ローラ２９によって押圧され、シートＰに転写されたトナー像は、定着ローラ２７による加熱と、加圧ローラ２９による加圧とによってシートＰに熱定着される。そして、シートＰは、排紙ローラ８間を通過して排紙トレイ９の上に排出される。 When a negative transfer current is output (a negative transfer voltage is applied) to the transfer roller 19, the toner image on the photosensitive drum 17 is applied to the sheet P nipped by the photosensitive drum 17 and the transfer roller 19. Transferred to P. That is, it is printed. Subsequently, the sheet P conveyed to the fixing device 7 is pressed by the fixing roller 27 and the pressure roller 29, and the toner image transferred to the sheet P is heated by the fixing roller 27 and pressed by the pressure roller 29. Thus, the sheet P is thermally fixed on the sheet P. Then, the sheet P passes between the paper discharge rollers 8 and is discharged onto the paper discharge tray 9.

［ヒータ制御装置の主な電気的構成および動作］
次に、ヒータ制御装置３０の主な電気的構成および動作について図２を参照しつつ説明する。
図２に示すように、ヒータ制御装置３０は、ヒータ電流出力回路４３と、温度センサ３８と、信号出力部３６と、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５と、リレー４２と、ゼロクロス信号出力回路３７と、制御部３３とを備えている。 [Main electrical configuration and operation of heater control device]
Next, the main electrical configuration and operation of the heater control device 30 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the heater control device 30 includes a heater current output circuit 43, a temperature sensor 38, a signal output unit 36, an AC / DC converter 34, a DC / DC converter 35, a relay 42, It includes a signal output circuit 37 and a control unit 33.

（信号出力部３６）
信号出力部３６は、交流電源１０１と接続されており、ヒータ３１と直列接続されている。信号出力部３６は、ヒータ電流の電流値であるヒータ電流値と閾値との大小関係を示す第１信号Ｓｉｇ１を制御部３３へ出力する。たとえば、信号出力部３６は、ヒータ電流値と閾値とを比較し、その比較結果に応じた信号を出力するコンパレータと、このコンパレータから出力された信号を増幅し、その増幅した信号を第１信号Ｓｉｇ１として出力する増幅回路とを備えている。 (Signal output unit 36)
The signal output section 36 is connected to the AC power supply 101 and is connected in series to the heater 31. The signal output unit 36 outputs to the control unit 33 a first signal Sig1 indicating the magnitude relationship between the heater current value, which is the current value of the heater current, and the threshold. For example, the signal output unit 36 compares a heater current value with a threshold, outputs a signal corresponding to the comparison result, amplifies a signal output from the comparator, and outputs the amplified signal to a first signal. And an amplifier circuit for outputting the signal as Sig1.

また、信号出力部３６は、交流電源１０１からヒータ３１に流れるヒータ電流の電流値であるヒータ電流値の大きさに応じた第２信号Ｓｉｇ２を制御部３３へ出力する。信号出力部３６は、ヒータ電流を検出する電流センサを備えている。たとえば、電流センサは、ホール効果を利用したホールセンサであり、ホール素子および増幅回路を備えている。電流センサは、ヒータ電流値に比例して発生する磁界をホール素子のホール効果により電圧に変換し、その変換した電圧を上記増幅回路によって増幅し、それを第２信号Ｓｉｇ２として制御部３３へ出力する。また、上記コンパレータは、ヒータ電流値と比較する閾値を調整可能に構成されており、制御部３３は、上記閾値を調整するための調整信号Ｓｉｇ３を信号出力部３６に出力可能に構成されている。 Further, the signal output unit 36 outputs to the control unit 33 a second signal Sig2 corresponding to the magnitude of the heater current value which is the current value of the heater current flowing from the AC power supply 101 to the heater 31. The signal output unit 36 includes a current sensor that detects a heater current. For example, the current sensor is a Hall sensor using the Hall effect, and includes a Hall element and an amplifier circuit. The current sensor converts a magnetic field generated in proportion to the heater current value into a voltage by the Hall effect of the Hall element, amplifies the converted voltage by the amplifier circuit, and outputs it to the control unit 33 as a second signal Sig2. I do. Further, the comparator is configured to be able to adjust a threshold value to be compared with the heater current value, and the control unit 33 is configured to be able to output an adjustment signal Sig3 for adjusting the threshold value to the signal output unit 36. .

（ゼロクロス信号出力回路３７）
ゼロクロス信号出力回路３７は、ヒータ３１に電力を供給する交流電源１０１のゼロクロスタイミングを検出する。ゼロクロス信号出力回路３７は、交流電源１０１のゼロクロスタイミングを検出すると、パルス信号であるゼロクロス信号Ｓｉｇ５（図５（ｃ））を制御部３３へ出力する。ゼロクロス信号出力回路３７は、ダイオードブリッジ５１と、フォトカプラＰＣ２１と、抵抗Ｒ２１，２２と、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであるトランジスタＴｒ１とを備えている。交流電源１０１の電力は、ダイオードブリッジ５１により全波整流され、フォトカプラＰＣ２１のＬＥＤに印加される。フォトカプラＰＣ２１のフォトトランジスタのコレクタ端子は抵抗Ｒ２１を介して２４Ｖ直流電源に接続されており、エミッタ端子は接地されている。トランジスタＴｒ１のベース端子は、抵抗Ｒ２２を介して、抵抗Ｒ２１とフォトカプラＰＣ２１のフォトトランジスタとの接続点に接続されており、コレクタ端子は制御部３３に接続されており、エミッタ端子は接地されている。 (Zero cross signal output circuit 37)
The zero-cross signal output circuit 37 detects a zero-cross timing of the AC power supply 101 that supplies power to the heater 31. When detecting the zero-cross timing of the AC power supply 101, the zero-cross signal output circuit 37 outputs a zero-cross signal Sig5 (FIG. 5C), which is a pulse signal, to the control unit 33. The zero-cross signal output circuit 37 includes a diode bridge 51, a photocoupler PC21, resistors R21, R22, and a transistor Tr1, which is an NPN bipolar transistor. The power of the AC power supply 101 is full-wave rectified by the diode bridge 51 and applied to the LED of the photocoupler PC21. The collector terminal of the phototransistor of the photocoupler PC21 is connected to a 24 V DC power supply via a resistor R21, and the emitter terminal is grounded. The base terminal of the transistor Tr1 is connected to the connection point between the resistor R21 and the phototransistor of the photocoupler PC21 via the resistor R22, the collector terminal is connected to the control unit 33, and the emitter terminal is grounded. I have.

トランジスタＴｒ１のコレクタ端子と制御部３３とを接続する配線は、制御部３３の内部にて電源電圧にプルアップされる。フォトカプラＰＣ２１のＬＥＤは、印加電力に応じた発光量で発光するため、そのＬＥＤの印加電力が小さくなると、フォトカプラＰＣ２１のフォトトランジスタのオン抵抗が大きくなり、トランジスタＴｒ１のベース電圧が高くなる。そして、トランジスタＴｒ１のベース電圧が閾値を超えると、トランジスタＴｒ１がオンし、ゼロクロス信号Ｓｉｇ５はローレベルとなる。つまり、ゼロクロス信号出力回路３７が出力するゼロクロス信号Ｓｉｇ５は、交流電源１０１のゼロクロスタイミング前後の所定時間だけローレベルとなるパルス信号となる（図５（ｃ））。制御部３３は、ゼロクロス信号出力回路３７から入力されるゼロクロス信号Ｓｉｇ５に基づき、交流電源１０１とゼロクロス信号出力回路３７との間で流れる交流電流のゼロクロスタイミングを特定する。尚、交流電圧と交流電流との位相差はないものとする。 The wiring connecting the collector terminal of the transistor Tr1 and the control unit 33 is pulled up to the power supply voltage inside the control unit 33. Since the LED of the photocoupler PC21 emits light with a light emission amount corresponding to the applied power, when the applied power of the LED decreases, the on-resistance of the phototransistor of the photocoupler PC21 increases, and the base voltage of the transistor Tr1 increases. When the base voltage of the transistor Tr1 exceeds the threshold, the transistor Tr1 turns on, and the zero-cross signal Sig5 goes low. That is, the zero-cross signal Sig5 output from the zero-cross signal output circuit 37 becomes a pulse signal that becomes low level for a predetermined time before and after the zero-cross timing of the AC power supply 101 (FIG. 5C). The control unit 33 specifies the zero-cross timing of the AC current flowing between the AC power supply 101 and the zero-cross signal output circuit 37 based on the zero-cross signal Sig5 input from the zero-cross signal output circuit 37. Note that there is no phase difference between the AC voltage and the AC current.

（ヒータ電流出力回路４３）
ヒータ電流出力回路４３は、トライアックＴＡ１と、フォトトライアックカプラＰＣ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２とを備えている。トライアックＴＡ１は、端子Ｔ２が交流電源１０１の一方の極に、端子Ｔ１がヒータ３１およびリレー４２を介して交流電源１０１の他方の極にそれぞれ接続されている。トライアックＴＡ１のゲート端子と端子Ｔ１とは、抵抗Ｒ１を介して接続されている。トライアックＴＡ１の端子Ｔ２とゲート端子とは、フォトトライアックカプラＰＣ１のトライアックおよび抵抗Ｒ２を介して接続されている。フォトトライアックカプラＰＣ１のＬＥＤのアノード端子は、制御部３３と接続されており、カソード端子は接地されている。 (Heater current output circuit 43)
The heater current output circuit 43 includes a triac TA1, a phototriac coupler PC1, and resistors R1 and R2. In the triac TA1, the terminal T2 is connected to one pole of the AC power supply 101, and the terminal T1 is connected to the other pole of the AC power supply 101 via the heater 31 and the relay. The gate terminal of the triac TA1 and the terminal T1 are connected via a resistor R1. The terminal T2 of the triac TA1 and the gate terminal are connected via the triac of the phototriac coupler PC1 and the resistor R2. The anode terminal of the LED of the phototriac coupler PC1 is connected to the control unit 33, and the cathode terminal is grounded.

フォトトライアックカプラＰＣ１のアノード端子には、制御部３３から出力されるヒータ制御信号Ｓｉｇ６が入力される。制御部３３は、ヒータ３１を通電させる場合は、ヒータ制御信号Ｓｉｇ６をローレベルからハイレベルに切替える。ヒータ制御信号Ｓｉｇ６がハイレベルになると、トライアックＴＡ１がターンオンし、ヒータ３１が通電する。そして、トライアックＴＡ１は、交流電圧がゼロクロスタイミングになるとターンオフする。このとき、ヒータ制御信号Ｓｉｇ６がローレベルであると、ヒータ３１が通電しなくなる。一方、交流電圧がゼロクロスタイミングになってトライアックＴＡ１がターンオフしたときにヒータ制御信号Ｓｉｇ６がハイレベルであると、再びトライアックＴＡ１がターンオンし、ヒータ３１が通電する。尚、ヒータ制御信号Ｓｉｇ６がハイレベルからローレベルに切替えられると、トライアックＴＡ１がターンオンする構成としてもよい。 The heater control signal Sig6 output from the control unit 33 is input to the anode terminal of the phototriac coupler PC1. When energizing the heater 31, the control unit 33 switches the heater control signal Sig6 from a low level to a high level. When the heater control signal Sig6 goes high, the triac TA1 turns on, and the heater 31 is energized. Then, the triac TA1 turns off when the AC voltage reaches the zero-cross timing. At this time, if the heater control signal Sig6 is at a low level, the heater 31 is not energized. On the other hand, if the heater control signal Sig6 is at a high level when the AC voltage reaches the zero-cross timing and the triac TA1 turns off, the triac TA1 turns on again, and the heater 31 is energized. The triac TA1 may be turned on when the heater control signal Sig6 is switched from high level to low level.

（制御部３３）
制御部３３は、信号出力部３６に接続され、かつ、ヒータ電流を制御する。制御部３３は、信号出力部３６から入力される第１信号Ｓｉｇ１に基づき、交流電源１０１の半周期においてヒータ電流値が閾値以上になっていることを示す期間（以下、測定パルス幅という）と、交流電源１０１の周期と、信号出力部３６のコンパレータに設定する閾値とに基づいて、特定のヒータ電流の値を決定する。制御部３３は、ＡＳＩＣ(application specific integrated circuit：特定用途向け集積回路)などの専用ハードウェアにより構成することができる。また、制御部３３は、ＣＰＵ上で動作するコンピュータプログラムを主体として構成することもできる。制御部３３は、制御部３３が実行する制御や処理に係わるデータを記憶するためのメモリ３３Ａを備えている。メモリ３３Ａは、たとえば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどにより実現される。また、メモリ３３Ａは、制御部３３が後述する閾値調整処理を実行するためのコンピュータプログラムなどを記憶している。 (Control unit 33)
The control unit 33 is connected to the signal output unit 36 and controls the heater current. The control unit 33 determines, based on the first signal Sig1 input from the signal output unit 36, a period (hereinafter referred to as a measured pulse width) indicating that the heater current value is equal to or larger than the threshold value in a half cycle of the AC power supply 101. , A specific heater current value is determined based on the cycle of the AC power supply 101 and the threshold value set in the comparator of the signal output unit 36. The control unit 33 can be configured by dedicated hardware such as an ASIC (application specific integrated circuit). Further, the control unit 33 can be mainly configured by a computer program that operates on the CPU. The control unit 33 includes a memory 33A for storing data relating to control and processing executed by the control unit 33. The memory 33A is realized by, for example, a RAM, a ROM, a flash memory, and the like. Further, the memory 33A stores a computer program or the like for the control unit 33 to execute a threshold adjustment process described later.

制御部３３は、レーザプリンタ１の電源がオンされると、リレー制御信号Ｓｉｇ４のレベルをリレー４２の接点を閉じるレベルにし、ヒータ電流の位相制御を開始する。ここで、位相制御とは、図５（ａ）に示すように、交流電源１０１の半周期におけるヒータ３１（図１）への給電を、半周期の開始のゼロクロスタイミングから所定時間経過したタイミングであって交流電源１０１の位相角に応じたタイミングから、半周期の終了のゼロクロスタイミングまで行う制御のことである。レーザプリンタ１の電源がオンされた直後は、ヒータ３１の温度が低く、電気抵抗が小さい状態である場合が多い。そこで、制御部３３は、まず、ヒータ電流を位相制御することにより、ヒータの印加電圧を制限する。これにより、たとえば、突入電流などの過大な電流がヒータ３１に流れることを抑制することができる。 When the power of the laser printer 1 is turned on, the control unit 33 sets the level of the relay control signal Sig4 to a level at which the contact of the relay 42 is closed, and starts the phase control of the heater current. Here, the phase control is, as shown in FIG. 5A, the power is supplied to the heater 31 (FIG. 1) in the half cycle of the AC power supply 101 at a timing when a predetermined time has elapsed from the zero-cross timing at the start of the half cycle. The control is performed from a timing corresponding to the phase angle of the AC power supply 101 to a zero cross timing at the end of a half cycle. Immediately after the power of the laser printer 1 is turned on, the temperature of the heater 31 is low and the electrical resistance is often low. Therefore, the control unit 33 first limits the applied voltage to the heater by controlling the phase of the heater current. Thereby, it is possible to suppress an excessive current such as an inrush current from flowing through the heater 31.

制御部３３がヒータ電流の位相制御を行うことにより、ヒータ３１の温度が上昇すると、ヒータ３１の電気抵抗が大きくなる。そこで、制御部３３は、ヒータ電流の最大値（交流電源１０１の最大振幅）がヒータ３１に流れてもヒータ電流が上限値を超えないと判断すると、位相制御から波数制御に切替える。ここで、波数制御とは、図５（ｂ）に示すように、交流電源１０１の半周期におけるヒータ３１への給電を、半周期の開始のゼロクロスタイミングから半周期の終了のゼロクロスタイミングまで行う制御のことである。尚、信号出力部３６のコンパレータに設定される閾値は、位相制御から波数制御に切替える判断基準となる上記上限値よりも小さい。 When the temperature of the heater 31 increases due to the control of the phase of the heater current by the control unit 33, the electric resistance of the heater 31 increases. Therefore, when determining that the heater current does not exceed the upper limit even if the maximum value of the heater current (the maximum amplitude of the AC power supply 101) flows through the heater 31, the control unit 33 switches from the phase control to the wave number control. Here, the wave number control is a control in which power is supplied to the heater 31 in the half cycle of the AC power supply 101 from the zero cross timing at the start of the half cycle to the zero cross timing at the end of the half cycle, as shown in FIG. That is. Note that the threshold value set in the comparator of the signal output unit 36 is smaller than the above upper limit value which is a criterion for switching from the phase control to the wave number control.

（その他の回路）
温度センサ３８は、サーミスタや抵抗などで構成されており、ヒータ３１の温度に応じた温度検出信号Ｓｉｇ７を制御部３３へ出力する。制御部３３は、入力した温度検出信号Ｓｉｇ７に基づいて、ヒータ制御信号Ｓｉｇ６をローレベルからハイレベルに切替えるタイミングを制御し、単位時間においてヒータ３１が通電している時間の割合を示すヒータ電流のデューティ比を制御することにより、ヒータ３１の温度を制御する。ＡＣ／ＤＣコンバータ３４は、交流電源１０１から供給される交流電圧（たとえば、１００Ｖ）を２４Ｖの直流電圧に変換し、変換した２４Ｖの直流電圧を、図示しないモータや、帯電器１８や転写ローラ１９に印加される帯電電圧や転写電圧を生成するための図示しない高圧電源回路などへ供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４から供給される２４Ｖの直流電圧を３．３Ｖの直流電圧に変換し、変換した３．３Ｖの直流電圧を制御部３３などへ供給する。 (Other circuits)
The temperature sensor 38 includes a thermistor, a resistor, and the like, and outputs a temperature detection signal Sig7 corresponding to the temperature of the heater 31 to the control unit 33. The control unit 33 controls the timing of switching the heater control signal Sig6 from the low level to the high level based on the input temperature detection signal Sig7, and controls the heater current indicating the ratio of the time during which the heater 31 is energized per unit time. The temperature of the heater 31 is controlled by controlling the duty ratio. The AC / DC converter 34 converts an AC voltage (for example, 100 V) supplied from the AC power supply 101 into a DC voltage of 24 V, and converts the converted DC voltage of 24 V into a motor (not shown), the charger 18 and the transfer roller 19. Are supplied to a high-voltage power supply circuit (not shown) for generating a charging voltage and a transfer voltage applied to the power supply. The DC / DC converter 35 converts the 24 V DC voltage supplied from the AC / DC converter 34 to a 3.3 V DC voltage, and supplies the converted 3.3 V DC voltage to the control unit 33 and the like.

［閾値調整処理］
ヒータ３１の電気抵抗はヒータ３１の温度によって変化し、それに伴ってヒータ電流が変化するため、上限値を超える過大なヒータ電流がヒータ３１に流れないようにするためには、ヒータ電流値の最大値が上限値を超えそうかどうかを制御部３３が判断できるのが望ましく、制御部３３が、ヒータ電流値の最大値を容易に決定できる構成である方が望ましい。また、ヒータ電流値の実効値が種々の目的に利用される場合もあり、制御部３３が、ヒータ電流値の実効値を容易に決定できる構成である方が望ましい。そこで、制御部３３は、閾値を調整するための閾値調整処理を実行する。
以下、制御部３３が実行する閾値調整処理の流れについて、それを示す図４のフローチャートを参照しつつ説明する。 [Threshold adjustment processing]
Since the electric resistance of the heater 31 changes depending on the temperature of the heater 31 and the heater current changes accordingly, in order to prevent an excessive heater current exceeding the upper limit value from flowing through the heater 31, the maximum heater current value is set. It is preferable that the control unit 33 can determine whether the value is likely to exceed the upper limit value, and it is preferable that the control unit 33 be configured to easily determine the maximum value of the heater current value. Further, the effective value of the heater current value may be used for various purposes, and it is preferable that the control unit 33 be configured so that the effective value of the heater current value can be easily determined. Therefore, the control unit 33 executes a threshold adjustment process for adjusting the threshold.
Hereinafter, the flow of the threshold adjustment process executed by the control unit 33 will be described with reference to the flowchart of FIG.

制御部３３は、ヒータ電流の制御を開始するタイミングになると、たとえば、レーザプリンタ１に接続された外部の装置から印字データを受信すると、信号出力部３６から入力する第１信号Ｓｉｇ１の測定パルス幅の目標値を交流電源１０１の交流周期の１／４に設定する（ステップ（以下、Ｓと略す）１）。測定パルス幅は、上述したように、交流電源１０１の半周期においてヒータ電流値が閾値以上になっていることを示す期間である。制御部３３は、ゼロクロス信号出力回路３７（図２）から入力するゼロクロス信号Ｓｉｇ５に基づいて交流周期を決定する。制御部３３は、ゼロクロス信号Ｓｉｇ５が入力してから次のゼロクロス信号Ｓｉｇ５が入力するまでの時間をカウントする。このカウントした時間が交流周期の半分となるので、制御部３３は、カウントした時間の２倍の時間を、交流周期に決定する。たとえば、カウントした時間が１０ｍｓであったとすると、制御部３３は、２０ｍｓを交流周期に決定する。なお、信号出力部３６から入力する第１信号Ｓｉｇ１または第２信号Ｓｉｇ２に基づいて交流周期を決定することもできる。
目標値を交流周期の１／４に設定し、測定パルス幅が交流周期の１／４となるように閾値を調整する理由を説明する。なお、交流電流とヒータ電流は同義とする。上述したように、測定パルス幅は、交流電源１０１の半周期においてヒータ電流値が閾値以上になっていることを示す期間である。ヒータ電流の波形は、図３に示すように、正弦波であり、閾値を調整することにより交流周期の１／４となるときの測定パルス幅は、ヒータ電流の半周期の１／４の時点から３／４の時点まで、すなわち、位相角４５°から位相角１３５°までとなる。したがって、位相角が４５°および１３５°のときのヒータ電流の大きさ、すなわち測定パルス幅が１／４となるように調整した閾値は、ヒータ電流値の最大値の１／√２となる。ヒータ電流値の実効値は、交流電流の最大値の１／√２と定義されるので、測定パルス幅が１／４となるように調整した閾値がそのままヒータ電流値の実効値となる。それゆえ、制御部３３は、測定パルス幅が交流周期の１／４となるように閾値を調整することで、たとえばヒータ電流の正弦波に関する三角関数を用いるような演算を必要とすることなく、ヒータ電流値の実効値を決定することができる。また、上述したように、ヒータ電流値の実効値は交流電流の最大値の１／√２であるので、ヒータ電流値の実効値×√２、すなわち測定パルス幅が１／４となるように調整した閾値×√２を演算することにより、ヒータ電流値の最大値を決定することができ、三角関数を用いるような演算が不要となる。以上のように、ヒータ電流値の実効値や最大値を容易に決定できるため、目標値を交流周期の１／４に設定し、測定パルス幅が交流周期の１／４となるように閾値を調整する。 When it is time to start controlling the heater current, for example, when the controller 33 receives print data from an external device connected to the laser printer 1, the controller 33 measures the measurement pulse width of the first signal Sig1 input from the signal output unit 36. Is set to 1/4 of the AC cycle of the AC power supply 101 (step (hereinafter abbreviated as S) 1). As described above, the measurement pulse width is a period indicating that the heater current value is equal to or larger than the threshold value in a half cycle of the AC power supply 101. The control unit 33 determines an AC cycle based on the zero cross signal Sig5 input from the zero cross signal output circuit 37 (FIG. 2). The control unit 33 counts the time from when the zero-cross signal Sig5 is input to when the next zero-cross signal Sig5 is input. Since the counted time is half the AC cycle, the control unit 33 determines the AC cycle to be twice the counted time. For example, assuming that the counted time is 10 ms, the control unit 33 determines 20 ms as the AC cycle. Note that the AC cycle can be determined based on the first signal Sig1 or the second signal Sig2 input from the signal output unit 36.
The reason why the target value is set to 1/4 of the AC cycle and the threshold value is adjusted so that the measured pulse width becomes 1/4 of the AC cycle will be described. Note that the AC current and the heater current are synonymous. As described above, the measurement pulse width is a period indicating that the heater current value is equal to or larger than the threshold value in a half cycle of the AC power supply 101. The waveform of the heater current is a sine wave as shown in FIG. 3, and the measured pulse width when the AC cycle is reduced to 1/4 of the half cycle of the heater current by adjusting the threshold is 1/4 of the half cycle of the heater current. To the point of 3/4, that is, from the phase angle of 45 ° to the phase angle of 135 °. Therefore, the magnitude of the heater current when the phase angle is 45 ° and 135 °, that is, the threshold value adjusted so that the measurement pulse width becomes ４ is 1 / √2 of the maximum value of the heater current value. Since the effective value of the heater current value is defined as 1 / √2 of the maximum value of the alternating current, the threshold value adjusted so that the measured pulse width becomes ４ becomes the effective value of the heater current value as it is. Therefore, the control unit 33 adjusts the threshold value so that the measured pulse width is ４ of the AC cycle, thereby eliminating the need for an operation using a trigonometric function related to a sine wave of the heater current, for example. The effective value of the heater current value can be determined. Further, as described above, since the effective value of the heater current value is 1 / √2 of the maximum value of the AC current, the effective value of the heater current value × √2, that is, the measurement pulse width is set to 1/4. By calculating the adjusted threshold value x 2, the maximum value of the heater current value can be determined, and the calculation using a trigonometric function is not required. As described above, since the effective value and the maximum value of the heater current value can be easily determined, the target value is set to 1/4 of the AC cycle, and the threshold value is set so that the measured pulse width becomes 1/4 of the AC cycle. adjust.

たとえば、図３に示すように、ヒータ電流の半周期が１０ｍｓであったとすると、ヒータ電流の周期は、２０ｍｓであり、ヒータ電流の周期の１／４は、５ｍｓである。つまり、目標値を５ｍｓに設定する。
続いて、制御部３３は、信号出力部３６（図２）から入力した第１信号Ｓｉｇ１の測定パルス幅を求める（Ｓ２）。たとえば、制御部３３は、第１信号Ｓｉｇ１がローレベルからハイレベルに変化したタイミングから、第１信号Ｓｉｇ１がハイレベルからローレベルに変化したタイミングまでの期間を計測して測定パルス幅を求める。続いて、制御部３３は、Ｓ２において求めた測定パルス幅が目標値か否かを判断し（Ｓ３）、目標値ではないと判断した場合は（Ｓ３：Ｎｏ）、測定パルス幅が目標値よりも長いか否かを判断する（Ｓ４）。 For example, as shown in FIG. 3, if the half cycle of the heater current is 10 ms, the cycle of the heater current is 20 ms, and 1/4 of the cycle of the heater current is 5 ms. That is, the target value is set to 5 ms.
Subsequently, the control unit 33 obtains a measurement pulse width of the first signal Sig1 input from the signal output unit 36 (FIG. 2) (S2). For example, the control unit 33 measures a period from a timing when the first signal Sig1 changes from a low level to a high level to a timing when the first signal Sig1 changes from a high level to a low level to obtain a measurement pulse width. Subsequently, the control unit 33 determines whether or not the measured pulse width obtained in S2 is the target value (S3). If it is determined that the measured pulse width is not the target value (S3: No), the measured pulse width is smaller than the target value. Is determined (S4).

ここで、制御部３３は、測定パルス幅が目標値よりも長いと判断した場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、信号出力部３６のコンパレータに設定されている閾値を大きくする調整信号Ｓｉｇ３を信号出力部３６（図２）へ出力し、測定パルス幅が短くなるように制御する（Ｓ５）。また、制御部３３は、Ｓ４において、測定パルス幅が目標値よりも長くない、つまり、測定パルス幅が目標値よりも短いと判断した場合は（Ｓ４：Ｎｏ）、閾値を小さくする調整信号Ｓｉｇ３を信号出力部３６へ出力し、測定パルス幅が長くなるように制御する（Ｓ６）。また、制御部３３は、Ｓ３において、測定パルス幅が目標値であると判断した場合は（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ヒータ電流値の最大値を演算する（Ｓ７）。ここでは、測定パルス幅がヒータ電流の周期の１／４である目標値となっているため、上述したように、制御部３３は、ヒータ電流値の閾値×√２を実行することにより、ヒータ電流値の最大値を演算する。たとえば、図３に示すように、測定パルス幅が目標値５ｍｓになったときの閾値が２０Ａであったとすると、制御部３３は、ヒータ電流値の最大値を、２０×√２≒２８．３（Ａ）に決定する。続いて、制御部３３は、演算したヒータ電流値の最大値が上限値を超えているか否かを判断する（Ｓ８）。ここで、上限値は、閾値よりも大きい所定値であり、たとえば、フリッカが悪化したり、無停電電源装置の定格電流を超えたりする値である。 Here, when the control unit 33 determines that the measured pulse width is longer than the target value (S4: Yes), the control unit 33 outputs the adjustment signal Sig3 for increasing the threshold value set in the comparator of the signal output unit 36 to the signal output unit. 36 (FIG. 2), and control is performed so that the measured pulse width is shortened (S5). If the control unit 33 determines in S4 that the measured pulse width is not longer than the target value, that is, the measured pulse width is shorter than the target value (S4: No), the control signal Sig3 for reducing the threshold value is used. Is output to the signal output unit 36, and control is performed so that the measurement pulse width becomes longer (S6). When the control unit 33 determines in S3 that the measured pulse width is the target value (S3: Yes), the control unit 33 calculates the maximum value of the heater current value (S7). Here, since the measured pulse width is a target value that is ４ of the cycle of the heater current, as described above, the control unit 33 executes the threshold value of the heater current value × √2 to obtain the heater current value. Calculate the maximum value of the current value. For example, as shown in FIG. 3, assuming that the threshold value when the measured pulse width reaches the target value of 5 ms is 20 A, the control unit 33 sets the maximum value of the heater current value to 20 × {2} 28.3. (A) is determined. Subsequently, the control unit 33 determines whether or not the calculated maximum value of the heater current value exceeds the upper limit value (S8). Here, the upper limit value is a predetermined value larger than the threshold value, and is, for example, a value at which flicker worsens or exceeds the rated current of the uninterruptible power supply.

ここで、制御部３３は、ヒータ電流値の最大値が上限値を超えていないと判断した場合は（Ｓ８：Ｎｏ）、閾値調整を継続するか否かを判断する（Ｓ９）。たとえば、ヒータ電流値の最大値が上限値を超えていない状態でも、ヒータ３１の温度変化によってヒータ３１の電気抵抗が変化し、ヒータ電流値の最大値の変動が大きくなっている場合がある。この場合、測定パルス幅が交流周期の１／４となるように調整したときの閾値は、大きく変動する。ヒータ電流値の実効値や最大値を精度良く決定したい場合において、ヒータ電流値の最大値が大きく変動する前に調整した閾値を用いて、ヒータ電流値の最大値が大きく変動した後にヒータ電流値の実効値や最大値を決定することは避けたい。そのため、前回の閾値調整で決定したヒータ電流値の最大値からのヒータ電流値の最大値の変動値が所定値より大きいと判断した場合は、閾値調整を継続する必要があると判断する。ここで、制御部３３は、閾値調整を継続すると判断した場合は（Ｓ９：Ｙｅｓ）、Ｓ２へ戻り、閾値調整を継続する。つまり、制御部３３は、交流電源１０１の半周期におけるヒータ電流値の最大値の変動値が所定値以下になるまで、調整信号Ｓｉｇ３を信号出力部３６に出力し、閾値を調整する（Ｓ２〜Ｓ９）。
また、制御部３３は、Ｓ８において、ヒータ電流値の最大値が上限値を超えていると判断した場合は（Ｓ８：Ｙｅｓ）、エラー処理を行う。ここでは制御部３３は、エラー処理として、エラーを報知し（Ｓ１０）、閾値調整処理を終了する。エラーの報知は、たとえば、レーザプリンタ１に設けられた表示部（図示せず）にエラーメッセージを表示させることにより行うことができる。また、制御部３３は、Ｓ９において、閾値調整を継続しない、すなわち交流電源１０１の半周期におけるヒータ電流値の最大値の変動値が所定値以下になったと判断した場合は（Ｓ９：Ｎｏ）、閾値調整処理を終了する。ヒータ電流値の実効値およびヒータ電流値の最大値が、本発明の特定のヒータ電流の値の一例である。Ｓ１０が本発明のエラー処理の一例である。
なお、目標値に幅を持たすため、Ｓ１において、交流周期の（１／４）±α（αは任意の時間）を目標範囲に設定することもできる。この場合、Ｓ３では、測定パルス幅は目標範囲内か否かを判定する。また、エラー処理において、エラーの報知と共に、あるいは、エラーの報知に代えて、トライアックＴＡ１をターンオフさせてヒータ３１が通電しないようにすることもできる。 Here, when the controller 33 determines that the maximum value of the heater current value does not exceed the upper limit (S8: No), the controller 33 determines whether to continue the threshold adjustment (S9). For example, even in a state where the maximum value of the heater current value does not exceed the upper limit value, the electric resistance of the heater 31 may change due to the temperature change of the heater 31, and the fluctuation of the maximum value of the heater current value may increase. In this case, the threshold value when the measurement pulse width is adjusted to be １／ of the AC cycle greatly fluctuates. When it is desired to accurately determine the effective value or the maximum value of the heater current value, using the threshold value adjusted before the maximum value of the heater current value largely fluctuates, the heater current value after the maximum value of the heater current value largely fluctuates We do not want to determine the effective value or maximum value of. Therefore, when it is determined that the variation value of the maximum value of the heater current value from the maximum value of the heater current value determined in the previous threshold value adjustment is larger than the predetermined value, it is determined that the threshold value adjustment needs to be continued. Here, when the control unit 33 determines that the threshold adjustment is to be continued (S9: Yes), the process returns to S2 and continues the threshold adjustment. That is, the control unit 33 outputs the adjustment signal Sig3 to the signal output unit 36 and adjusts the threshold value until the variation value of the maximum value of the heater current value in the half cycle of the AC power supply 101 becomes equal to or less than the predetermined value (S2 to S4). S9).
When the controller 33 determines in S8 that the maximum value of the heater current value exceeds the upper limit (S8: Yes), the controller 33 performs an error process. Here, the control unit 33 reports an error as an error process (S10), and ends the threshold adjustment process. The notification of the error can be performed by, for example, displaying an error message on a display unit (not shown) provided in the laser printer 1. If the controller 33 does not continue the threshold adjustment in S9, that is, if it determines that the fluctuation value of the maximum value of the heater current value in a half cycle of the AC power supply 101 has become equal to or less than a predetermined value (S9: No), The threshold adjustment processing ends. The effective value of the heater current value and the maximum value of the heater current value are examples of the specific heater current value of the present invention. S10 is an example of the error processing of the present invention.
Note that, in S1, (1/4) ± α (α is an arbitrary time) of the AC cycle can be set in the target range in order to have a range in the target value. In this case, in S3, it is determined whether the measured pulse width is within the target range. Further, in the error processing, the triac TA1 may be turned off so that the heater 31 is not energized together with or instead of the error notification.

［実施形態の効果］
（１）上述した実施形態のヒータ制御装置３０およびレーザプリンタ１を実施すれば、ヒータ制御装置３０の制御部３３は、ヒータ電流の電流値であるヒータ電流値と閾値との大小関係を示す第１信号Ｓｉｇ１が、交流電源の半周期において閾値以上になっていることを示す測定パルス幅と、交流電源の周期と、閾値とに基づいて、ヒータ電流の実効値や最大値を決定することができる。
つまり、制御部３３は、ヒータ電流値の実効値や最大値を決定するために、測定パルス幅の立ち上がりタイミングから立ち下がりタイミングまでの期間を求めれば良く、ヒータ電流の大きさに応じた第２信号Ｓｉｇ２を出力開始してから時系列でサンプリングし、そのサンプリングデータに基づいてヒータ電流値の最大値を算出し続け、サンプリングデータおよび算出データを記憶しておく必要がないため、特定のヒータ電流の値を決定するために必要なデータ量が膨大にならない。 [Effects of Embodiment]
(1) If the heater control device 30 and the laser printer 1 according to the above-described embodiment are implemented, the control unit 33 of the heater control device 30 performs a second process that indicates the magnitude relationship between the heater current value, which is the current value of the heater current, and the threshold value. It is possible to determine the effective value or the maximum value of the heater current based on the measurement pulse width indicating that one signal Sig1 is equal to or larger than the threshold value in a half cycle of the AC power supply, the cycle of the AC power supply, and the threshold value. it can.
In other words, the control unit 33 may determine the effective value or the maximum value of the heater current value by calculating the period from the rising timing to the falling timing of the measured pulse width, and the second value corresponding to the magnitude of the heater current may be determined. Since the output of the signal Sig2 is started, sampling is performed in time series, the maximum value of the heater current value is continuously calculated based on the sampled data, and there is no need to store the sampling data and the calculated data. The amount of data required to determine the value of is not enormous.

（２）しかも、上述した実施形態のヒータ制御装置３０およびレーザプリンタ１を実施すれば、ヒータ電流値の閾値を調整することができるため、ヒータ３１の使用中における電気抵抗の変化により閾値が大きく変動した場合であっても、その変動に対応するように閾値を調整することができる。
さらに、ヒータ制御装置３０の個体差に起因する閾値のばらつきを補正することもできる。
特に、第１信号Ｓｉｇ１の測定パルス幅が目標値よりも大きいか否かという簡単な判断処理を実行するだけで、測定パルス幅を目標値に設定することができるため、制御部３３の処理負荷を軽減することができる。 (2) In addition, if the heater control device 30 and the laser printer 1 of the above-described embodiment are implemented, the threshold value of the heater current value can be adjusted. Even if it fluctuates, the threshold can be adjusted to correspond to the fluctuation.
Further, it is possible to correct the variation in the threshold value caused by the individual difference of the heater control device 30.
In particular, since the measurement pulse width can be set to the target value only by executing a simple determination process as to whether the measurement pulse width of the first signal Sig1 is larger than the target value, the processing load of the control unit 33 is increased. Can be reduced.

（３）さらに、交流電源１０１の半周期におけるヒータ電流値の最大値の変動値が所定値以下になるまで閾値を調整することができるため、ヒータ電流値の最大値の変動に応じた精度の高い閾値に調整することができる。 (3) Further, since the threshold value can be adjusted until the fluctuation value of the maximum value of the heater current value in a half cycle of the AC power supply 101 becomes equal to or less than a predetermined value, the accuracy of the variation according to the fluctuation value of the maximum value of the heater current value It can be adjusted to a higher threshold.

〈他の実施形態〉
（１）交流電源１０１の半周期におけるヒータ電流値の最大値の変動値が所定値以下になるまで閾値を調整することに代えて、測定パルス幅と目標値との差が所定値以下になった状態が所定時間継続するまで、調整信号Ｓｉｇ３を信号出力部３６に出力する処理内容にすることもできる。この処理を実行した場合でも、ヒータ電流値の最大値の変動に応じた精度の高い閾値に調整することができる。 <Other embodiments>
(1) Instead of adjusting the threshold value until the fluctuation value of the maximum value of the heater current value in a half cycle of the AC power supply 101 becomes equal to or less than a predetermined value, the difference between the measured pulse width and the target value becomes equal to or less than the predetermined value. The adjustment signal Sig3 may be output to the signal output unit 36 until the state where the operation is continued for a predetermined time. Even when this processing is executed, it is possible to adjust the threshold value with high accuracy according to the fluctuation of the maximum value of the heater current value.

（２）交流電源１０１の半周期におけるヒータ電流値の最大値の変動値が所定値以下になるまで閾値を調整することに代えて、測定パルス幅が、所定時間、所定の範囲内に収まっていると判断するまで、調整信号Ｓｉｇ３を信号出力部３６に出力する処理内容にすることもできる。この処理を実行した場合でも、ヒータ電流値の最大値の変動に応じた精度の高い閾値に調整することができる。 (2) Instead of adjusting the threshold value until the fluctuation value of the maximum value of the heater current value in a half cycle of the AC power supply 101 becomes equal to or less than a predetermined value, the measured pulse width falls within a predetermined range for a predetermined time. Until the determination is made, the processing content may be such that the adjustment signal Sig3 is output to the signal output unit 36. Even when this processing is executed, it is possible to adjust the threshold value with high accuracy according to the fluctuation of the maximum heater current value.

（３）測定パルス幅が目標値となってから、ヒータ電流値の最大値の変動値が所定値以下になるまでに要する時間を、予め実験により求め、その求めた時間を制御部３３に記憶しておく。そして、交流電源１０１の半周期におけるヒータ電流値の最大値の変動値が所定値以下になるまで閾値を調整することに代えて、測定パルス幅が目標値となってからの経過時間が、記憶された時間に達したと判断するまで、調整信号Ｓｉｇ３を信号出力部３６に出力するという処理内容にすることもできる。 (3) The time required until the fluctuation value of the maximum value of the heater current value becomes equal to or less than the predetermined value after the measured pulse width becomes the target value is obtained in advance by an experiment, and the obtained time is stored in the control unit 33. Keep it. Then, instead of adjusting the threshold value until the fluctuation value of the maximum value of the heater current value in the half cycle of the AC power supply 101 becomes equal to or less than the predetermined value, the elapsed time from when the measured pulse width reaches the target value is stored. Until it is determined that the time has reached, the processing content of outputting the adjustment signal Sig3 to the signal output unit 36 can be adopted.

（４）制御部３３は、閾値調整を継続するか否かの判断を実行せず、ヒータ３１がオンしている期間、常時、閾値を調整する処理を実行するようにしてもよい。この処理を実行すれば、ヒータ３１がオンしている期間、常時、ヒータ電流値の最大値の変動に応じた精度の高い閾値に調整することができる。 (4) The control unit 33 may execute the process of adjusting the threshold at all times while the heater 31 is on without performing the determination of whether to continue the threshold adjustment. By executing this process, it is possible to always adjust the threshold value with high accuracy according to the fluctuation of the maximum value of the heater current value while the heater 31 is on.

（５）制御部３３は、ヒータ電流の電流値であるヒータ電流値と閾値との大小関係を示す第１信号Ｓｉｇ１と交流電源１０１の電圧とを用いて、ヒータ３１の消費電力を決定し、その決定した消費電力が所定の消費電力以上であるときに、ヒータ電流のデューティ比を小さくすることもできる。消費電力を決定する手法としては、ヒータ制御装置３０が交流電源１０１の電圧を測定する手段を備え、測定パルス幅に基づいて決定したヒータ電流値の実効値と、測定した交流電源１０１の電圧とを乗算して決定する手法と、ヒータ電流値の実効値と消費電力とを対応付けたテーブルを用いて決定する手法などがある。この制御を実施すれば、第１信号Ｓｉｇ１を用いてヒータ３１の消費電力を低減することができる。 (5) The control unit 33 determines the power consumption of the heater 31 using the first signal Sig1 indicating the magnitude relationship between the heater current value, which is the current value of the heater current, and the threshold value, and the voltage of the AC power supply 101, When the determined power consumption is equal to or higher than the predetermined power consumption, the duty ratio of the heater current can be reduced. As a method of determining the power consumption, the heater control device 30 includes a unit for measuring the voltage of the AC power supply 101, the effective value of the heater current value determined based on the measured pulse width, the measured voltage of the AC power supply 101, And a method of determining using a table in which the effective value of the heater current value and the power consumption are associated with each other. By performing this control, the power consumption of the heater 31 can be reduced using the first signal Sig1.

（６）制御部３３は、測定パルス幅が交流周期の１／４となるように閾値を調整することで特定のヒータ電流の値を決定することに代えて、閾値を調整しないで既定の閾値Ｉthを使って特定のヒータ電流の値を決定することもできる。たとえば、ヒータ電流値の最大値Ｉpeakを決定する手法を説明する。
図３に示すように、交流周期の半周期をＴ／２、測定パルス幅をＴp、ゼロクロスタイミングから測定パルス幅Ｔpの立ち上がりまでの時間をＴrとすると、
Ｔr＋Ｔp＋Ｔr＝Ｔ／２・・・（式１）
式１からＴrを求めると、
Ｔr＝（Ｔ−２Ｔp）／４・・・（式２）
測定パルスの立ち上がりタイミングでの交流電源波形の座標（Ｘ１，Ｙ１）は、
Ｘ１＝Ｔr・・・（式３）
Ｙ１＝Ｉth・・・（式４）
交流周期がＴとなる交流電流の波形を表す式は、
Ｙ＝Ｉpeak×sin（Ｘ×２π／Ｔ）・・・（式５）
である。式５に式２〜式３を代入してＩpeakを求めると、 (6) Instead of determining a specific heater current value by adjusting the threshold so that the measured pulse width is １／ of the AC cycle, the control unit 33 sets a predetermined threshold without adjusting the threshold. It is also possible to determine a specific heater current value using Ith. For example, a method of determining the maximum value Ipeak of the heater current value will be described.
As shown in FIG. 3, when the half cycle of the AC cycle is T / 2, the measurement pulse width is Tp, and the time from the zero cross timing to the rise of the measurement pulse width Tp is Tr,
Tr + Tp + Tr = T / 2 (Equation 1)
When Tr is obtained from Equation 1,
Tr = (T−2Tp) / 4 (Equation 2)
The coordinates (X1, Y1) of the AC power supply waveform at the rising timing of the measurement pulse are
X1 = Tr (Equation 3)
Y1 = Ith (Equation 4)
The equation representing the waveform of the alternating current whose alternating cycle is T is
Y = Ipeak × sin (X × 2π / T) (Equation 5)
It is. When Ipeak is obtained by substituting Equations 2 and 3 into Equation 5,

Ｉpeak＝Ｉth／sin{π×（１／２−Ｔp／Ｔ）}・・・（式６） Ipeak = Ith / sin {π × (1 / 2−Tp / T)} (Equation 6)

式６に示すように、ヒータ電流値の最大値Ｉpeakを、測定パルス幅Ｔp、交流周期Ｔおよび既定の閾値Ｉthにより求めることができる。 As shown in Expression 6, the maximum value Ipeak of the heater current value can be obtained from the measured pulse width Tp, the AC cycle T, and the predetermined threshold value Ith.

（７）制御部３３は、第１信号Ｓｉｇ１の測定パルス幅に基づいてヒータ電流値の最大値などの特定のヒータ電流の値を求めることができるため、信号出力部３６は、第１信号Ｓｉｇ１のみを出力し、第２信号Ｓｉｇ２は出力しない構成でも良い。 (7) Since the control unit 33 can obtain a specific heater current value such as a maximum heater current value based on the measured pulse width of the first signal Sig1, the signal output unit 36 outputs the first signal Sig1. Only the second signal Sig2 may be output without outputting the second signal Sig2.

（９）本発明のヒータ制御装置３０は、レーザプリンタなどの画像形成装置の他、ヒータを用いる装置、たとえば、熱媒体を加熱するヒータを備えた燃料電池、物品を覆うフィルムを加熱して溶融させるヒータを備えた包装装置などに適用することができる。
また、本発明の画像形成装置は、カラーレーザプリンタ、ＬＥＤから出射する光によって露光する方式のプリンタなどにも適用することができる。 (9) The heater control device 30 of the present invention can be used to heat and melt an image forming apparatus such as a laser printer, as well as a device using a heater, for example, a fuel cell having a heater for heating a heat medium, and a film covering an article. The present invention can be applied to a packaging device provided with a heater for heating.
Further, the image forming apparatus of the present invention can also be applied to a color laser printer, a printer of a type that performs exposure by light emitted from an LED, and the like.

１レーザプリンタ
５画像形成部
７定着器
１３現像カートリッジ
１７感光ドラム
１８帯電器
２７定着ローラ
３０ヒータ制御装置
３１ヒータ
３３制御部
３６信号出力部
３７ゼロクロス信号出力回路
４３ヒータ電流出力回路
１０１交流電源
Ｓｉｇ１第１信号
Ｓｉｇ２第２信号
REFERENCE SIGNS LIST 1 laser printer 5 image forming unit 7 fixing unit 13 developing cartridge 17 photosensitive drum 18 charging unit 27 fixing roller 30 heater control unit 31 heater 33 control unit 36 signal output unit 37 zero-cross signal output circuit 43 heater current output circuit 101 AC power supply Sig1 1 signal Sig2 2nd signal

Claims

A heater supplied with power from an AC power supply,
A signal output unit that is connected to the AC power supply and the heater, and that outputs a first signal indicating a magnitude relationship between a threshold value and a heater current value that is a current value of a heater current flowing through the heater;
A control unit connected to the signal output unit, and controlling the heater current,
The control unit includes:
The first signal input from the signal output unit, based on a period indicating that it is equal to or more than the threshold in a half cycle of the AC power supply, a cycle of the AC power supply, and the threshold, A heater control device for determining a value of the heater current.

The control unit includes:
The target value of the period is set to 1/4 of the cycle of the AC power supply, and when the period is longer than the target value, an adjustment signal for increasing the threshold is output to the signal output unit.
2. The heater control device according to claim 1, wherein when the period is shorter than the target value, the adjustment signal for reducing the threshold is output. 3.

The control unit includes:
The heater control device according to claim 2, wherein the adjustment signal is output to the signal output unit until a variation value of a maximum value of the heater current value in a half cycle of the AC power supply becomes a predetermined value or less. .

The control unit includes:
The heater control device according to claim 2, wherein the adjustment signal is output to the signal output unit until a state in which a difference between the period and the target value becomes equal to or less than a predetermined value continues for a predetermined time.

The specific value of the heater current is:
The maximum value of the heater current;
The control unit includes:
The error processing is performed when the determined maximum value of the heater current value exceeds an upper limit value that is a predetermined value larger than the threshold value. The heater control device as described in the above.

The specific value of the heater current is power consumption of the heater,
The control unit includes:
The heater control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the duty ratio of the heater current is reduced when the determined power consumption is equal to or higher than a predetermined power consumption.

The heater control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the signal output unit also outputs a second signal corresponding to the magnitude of the heater current value.

A zero-cross signal output circuit that is connected to the control unit and outputs a zero-cross signal based on a zero-cross timing of the AC power supply,
The control unit includes:
The heater control device according to any one of claims 1 to 7, wherein a cycle of the AC power supply is determined based on the zero-cross signal input from the zero-cross signal output circuit.

A heater control device according to any one of claims 1 to 8, and
An image forming unit that forms a toner image on a sheet;
A fixing device for heating the sheet on which the toner image is formed,
The image forming apparatus, wherein the fixing device includes the heater.