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JP2006058396A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2006058396A
JP2006058396A JP2004237639A JP2004237639A JP2006058396A JP 2006058396 A JP2006058396 A JP 2006058396A JP 2004237639 A JP2004237639 A JP 2004237639A JP 2004237639 A JP2004237639 A JP 2004237639A JP 2006058396 A JP2006058396 A JP 2006058396A
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JP
Japan
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power
current
image forming
forming apparatus
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004237639A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Nakazawa
昌典 中澤
Yoichi Shimazawa
耀一 嶋澤
Hikari Tamagaki
光 玉垣
Yuzo Miyazawa
裕三 宮沢
Yoshitaka Yamanaka
義隆 山中
Toshio Tanoue
寿雄 田野上
Shigeru Watase
茂 綿世
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2004237639A priority Critical patent/JP2006058396A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which has a heating means to receive power supply from a primary side of a power supply device and in which the standby time is shortened by supplying sufficient electric power to the heating means while the fault due to voltage drop of commercial electric power is surely suppressed. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is equipped with the power supply device to receive the commercial power from an AC power supply 90 on a primary side, to subject the power to prescribed conversion by a power conversion section 30 and to output the power to a secondary side and supplies the power from the primary side to a first and a second heaters 11 and 12 constituting a fixing device. A controller 40 detects the current supplied from the AC power supply 90 by a current rectifier 100, and controls the supply current to the first and the second heaters 11 and 12 by AC power regulation circuits 13 and 14 according to a difference ΔI between a maximum permissible current value and a current detection value by the current rectifier 100, and an increase or a decrease of the secondary side load in such a manner that the power can be supplied as much as possible within the range of the maximum permissible power that can be supplied from the AC power supply 90. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像形成装置に関し、更に詳しくは、電子写真方式の画像形成装置における定着装置のヒータ等の加熱手段に供給される電力の制御に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to control of electric power supplied to a heating unit such as a heater of a fixing device in an electrophotographic image forming apparatus.

例えば複写機のような電子写真方式の画像形成装置は、1次側から入力された商用電力に変圧器や整流回路等によって所定の変換を施して2次側へ出力する電源装置を備えており、画像形成を行う本体部等は、当該電源装置の2次側から整流された直流電力の供給を受け、一方、用紙に転写されたトナー像を熱定着させるための定着装置やオプションとして装着されるソータや両面ユニット等は、当該電源装置の1次側から電力の供給を受ける。   For example, an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine includes a power supply device that performs predetermined conversion on commercial power input from the primary side using a transformer, a rectifier circuit, and the like, and outputs the result to the secondary side. The main body for image formation is mounted as a fixing device or an option for receiving the rectified DC power from the secondary side of the power supply device and for thermally fixing the toner image transferred to the paper. The sorter, the duplex unit, and the like receive power from the primary side of the power supply device.

このような画像形成装置において画像形成を開始するためには、定着装置の温度を所定値に設定しなければならない。このため、定着装置への通電開始後、その温度が所定値になるまで待機状態となり、その間、画像形成を行うことができない。この待機時間を短くするためには、定着装置内のヒータに供給される電流(以下「ヒータ電流」という)または電力を増加させる必要がある。しかし、ヒータ電流を増加させると、ヒータへの通電開始時の突入電流や2次側の負荷の大きさによっては、当該画像形成装置に供給される商用電力が過大となって商用電源の電圧が低下し、当該画像形成装置の設置されている室内電灯にフリッカが発生する等の不具合が生じる。   In order to start image formation in such an image forming apparatus, the temperature of the fixing device must be set to a predetermined value. For this reason, after the energization of the fixing device is started, a standby state is entered until the temperature reaches a predetermined value, and image formation cannot be performed during that time. In order to shorten the waiting time, it is necessary to increase the current (hereinafter referred to as “heater current”) or power supplied to the heater in the fixing device. However, when the heater current is increased, depending on the inrush current at the start of energization of the heater and the size of the load on the secondary side, the commercial power supplied to the image forming apparatus becomes excessive, and the voltage of the commercial power supply becomes high. This causes a problem such as flickering in the indoor lamp in which the image forming apparatus is installed.

これに対し、特許文献1には、両面ユニットや大量給紙ユニット等のオプションを装着して、システムを構成する画像形成装置であって、上記オプションの装着状態および動作状態を制御基板上のROMテーブルに記憶しておき、また、システムの各部の温度を測定し、それらに基づいて電源負荷容量を管理するように構成された画像形成装置が開示されている。   On the other hand, Patent Document 1 discloses an image forming apparatus that is configured by mounting options such as a duplex unit and a large-volume paper feeding unit, and includes a mounting state and an operating state of the options on a ROM on a control board. An image forming apparatus is disclosed that is stored in a table, measures the temperature of each part of the system, and manages the power load capacity based on the temperature.

また、特許文献2では、装置に入力する商用電源ライン電圧及び電流を測定することにより、最大に供給可能な電力を制御する手段を有することを特徴とする加熱装置が提案されているとともに、未定着画像を被記録材に熱定着させる定着手段として上記加熱装置を備え、画像形成装置の本体電源を含めた最大供給可能電力を設定し、画像形成装置本体動作に応じて、最大供給電力を動的に制御する手段を有することを特徴とした画像形成装置が提案されている。
特開平6−242644号公報 特開平10−301442号公報
Patent Document 2 proposes a heating device characterized by having means for controlling the maximum power that can be supplied by measuring the commercial power line voltage and current input to the device. The above-mentioned heating device is provided as a fixing means for thermally fixing a received image to a recording material, and the maximum supplyable power including the main body power supply of the image forming apparatus is set, and the maximum supplied power is changed according to the operation of the image forming apparatus main body There has been proposed an image forming apparatus characterized in that it has means for automatically controlling.
JP-A-6-242644 Japanese Patent Laid-Open No. 10-301442

しかし、特許文献1に開示された画像形成装置では、電源負荷容量はリアルタイムで管理されるのではなく、ROMテーブルに基づいて管理され安全(マージン)を見込んだ管理となることから、室内電灯におけるフリッカ発生等の不具合を生じさせることのない最大許容電力まで充分に商用電力を利用することができない   However, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, the power load capacity is not managed in real time, but is managed based on the ROM table and managed with safety (margin) in mind. Commercial power cannot be fully utilized up to the maximum allowable power that does not cause problems such as flicker.

また、特許文献2に開示された加熱装置や画像形成装置は、商用電力の電源ラインである商用電源ラインから当該加熱装置または画像形成装置に供給される電流を直接に検出するのではなく、商用電源ラインの交流を整流平滑化した後に流れる電流の検出を行うように構成されている。このような電流検出方法は、電源装置の商用電源ライン1次側から画像形成装置に供給される電流と平滑後に定着装置等に供給される電流の波形および瞬時値が1対1の関係でなく、画像形成装置への商用電力の入力量の全てに相当する電流を検出するものでもない。また、このような画像形成装置では、2次側の負荷変動が直接に供給電力の制御に反映されず、2次側の負荷変動の影響が商用電源ライン電圧及び電流の測定結果に現れた時点で供給電力の制御に反映される。このため、2次側の負荷変動が生じた場合には、平滑コンデンサ等の遅れ要素の存在のために電力制御の応答性が問題となる。この応答性の問題により、商用電力の電圧低下による不具合を確実に抑えつつ最大許容電力まで商用電力を充分に利用することはできない。   Further, the heating device and the image forming apparatus disclosed in Patent Document 2 do not directly detect the current supplied to the heating device or the image forming apparatus from the commercial power supply line that is a commercial power supply line. It is configured to detect a current that flows after rectifying and smoothing the alternating current of the power line. In such a current detection method, the current supplied to the image forming apparatus from the primary side of the commercial power supply line of the power supply apparatus does not have a one-to-one relationship between the waveform and instantaneous value of the current supplied to the fixing apparatus after smoothing. Further, the current corresponding to all the input amount of commercial power to the image forming apparatus is not detected. Further, in such an image forming apparatus, when the load fluctuation on the secondary side is not directly reflected in the control of the supplied power, the influence of the load fluctuation on the secondary side appears in the measurement result of the commercial power line voltage and current. This is reflected in the control of the supplied power. For this reason, when the load fluctuation on the secondary side occurs, the responsiveness of power control becomes a problem due to the presence of a delay element such as a smoothing capacitor. Due to this responsiveness problem, the commercial power cannot be fully utilized up to the maximum allowable power while reliably preventing problems due to the voltage drop of the commercial power.

さらに、定着装置に用いられるヒータなどの加熱部材はその消費電力あるいは消費電流が部品仕様で管理されているが、画像形成装置の生産性を考慮し、加熱部材の仕様は許容範囲が設定されており、また商用電源についても商用電源電圧変動に許容値が設定されている。ここで、従来の画像形成装置は加熱部材の仕様許容範囲、および、商用電源電圧変動の許容範囲を考慮して、両者の組み合わせの最悪値においても商用電源容量の許容値以下となるように設計されており、言い換えると、最悪値となる組み合わせ以外の条件では商用電源容量に余裕のある状態で駆動されていた。   In addition, although the power consumption or current consumption of the heating member such as a heater used in the fixing device is managed by the component specification, the allowable range is set for the specification of the heating member in consideration of the productivity of the image forming apparatus. In addition, with regard to the commercial power supply, an allowable value is set for the commercial power supply voltage fluctuation. Here, the conventional image forming apparatus is designed so that the worst value of the combination of both is less than the allowable value of the commercial power supply capacity in consideration of the allowable specification range of the heating member and the allowable range of fluctuation of the commercial power supply voltage. In other words, it was driven in a state where there was a margin in commercial power capacity under conditions other than the combination that would be the worst value.

そこで本発明は、電源装置の1次側から電力供給を受ける加熱手段を有する画像形成装置であって、商用電力の電圧低下による不具合を確実に抑え、かつ、加熱部材の部品ばらつき及び商用電源電圧変動を吸収し、商用電源容量の上限まで活用し、加熱手段に充分な電力を供給して待機時間を短縮化できる画像形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is an image forming apparatus having a heating unit that receives power supply from the primary side of a power supply device, reliably suppressing problems caused by a drop in the voltage of commercial power, and component variations of the heating member and commercial power supply voltage. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of absorbing fluctuations and utilizing the power supply capacity to the upper limit, supplying sufficient power to the heating means, and shortening the standby time.

第1の発明は、1次側から入力された商用電力に所定の変換を施して2次側へ出力する電源装置と、当該電源装置の1次側から電力の供給を受ける加熱手段を含む1次側負荷部と、当該電源装置の2次側から電力の供給を受ける2次側負荷部とを備える画像形成装置であって、
前記電源装置は、
前記商用電力の当該画像形成装置への入力量を示す電流値を検出する検出手段と、
前記商用電力の許容される入力量の最大値を示す電流として予め決められた許容電流値と前記検出手段によって検出された電流値との差に基づき、前記加熱手段に供給される電力を制御する電力制御手段とを含むことを特徴とする。
The first invention includes a power supply device that performs predetermined conversion on commercial power input from the primary side and outputs the converted power to the secondary side, and a heating unit that receives supply of power from the primary side of the power supply device 1 An image forming apparatus comprising: a secondary side load unit; and a secondary side load unit that receives power supply from a secondary side of the power supply device,
The power supply device
Detecting means for detecting a current value indicating an input amount of the commercial power to the image forming apparatus;
The electric power supplied to the heating unit is controlled based on the difference between the allowable current value determined in advance as the current indicating the maximum allowable input amount of the commercial power and the current value detected by the detection unit. And a power control means.

第2の発明は、第1の発明において、
前記電力制御手段は、前記2次側において負荷変動が生じるときには、当該負荷変動に応じて前記加熱手段への供給電力を制御することを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
When the load fluctuation occurs on the secondary side, the power control means controls the power supplied to the heating means according to the load fluctuation.

第3の発明は、第2の発明において、
前記電力制御手段は、前記2次側において負荷が増加するときには、前記加熱手段に供給される電力の増加を所定時間だけ抑止することを特徴とする。
According to a third invention, in the second invention,
When the load increases on the secondary side, the power control unit suppresses an increase in power supplied to the heating unit for a predetermined time.

第4の発明は、第2の発明において、
前記電力制御手段は、前記2次側において負荷が増加するときには、当該負荷の増加に相当する分量だけ前記加熱手段への供給電力が減少するように当該供給電力を制御し、当該供給電力の減少後は所定時間だけ前記加熱手段への供給電力の増減を抑止することを特徴とする。
According to a fourth invention, in the second invention,
When the load increases on the secondary side, the power control unit controls the supply power so that the supply power to the heating unit decreases by an amount corresponding to the increase in the load, and the decrease in the supply power Thereafter, an increase or decrease in the power supplied to the heating means is suppressed for a predetermined time.

第5の発明は、第4の発明において、
前記電力制御手段は、
前記2次側負荷部の各構成要素につき動作状態と待機状態との間での状態変化による消費電力の変化量の最大値および最小値を示すテーブルを格納する第1の記憶手段を更に含み、
前記2次側負荷部の構成要素のうちいずれかの構成要素が待機状態から動作状態とされるときに、前記2次側において負荷が増加すると判定し、前記テーブルに基づき、前記供給電力の減少させるべき前記分量を前記動作状態とされるべき構成要素の消費電力の変化量の最大値とすることを特徴とする。
A fifth invention is the fourth invention,
The power control means includes
A first storage means for storing a table indicating a maximum value and a minimum value of a change amount of power consumption due to a state change between an operation state and a standby state for each component of the secondary load section;
When any one of the constituent elements of the secondary load section is changed from the standby state to the operating state, it is determined that the load increases on the secondary side, and the supply power decreases based on the table. The amount to be made is the maximum value of the amount of change in power consumption of the component to be brought into the operating state.

第6の発明は、第2の発明において、
前記電力制御手段は、前記2次側において負荷が減少するときには、当該負荷の減少に相当する分量だけ前記加熱手段への供給電力が増加するように当該供給電力を制御し、当該供給電力の増加後は所定時間だけ前記加熱手段への供給電力の増減を抑止することを特徴とする。
A sixth invention is the second invention, wherein:
When the load decreases on the secondary side, the power control unit controls the supply power so that the supply power to the heating unit increases by an amount corresponding to the decrease in the load, and increases the supply power. Thereafter, an increase or decrease in the power supplied to the heating means is suppressed for a predetermined time.

第7の発明は、第6の発明において、
前記電力制御手段は、
前記2次側負荷部の各構成要素につき動作状態と待機状態との間での状態変化による消費電力の変化量の最大値および最小値を示すテーブルを格納する第1の記憶手段を更に含み、
前記2次側負荷部の構成要素のうちいずれかの構成要素が動作状態から待機状態とされるときに、前記2次側において負荷が減少すると判定し、前記テーブルに基づき、前記供給電力の増加させるべき前記分量を前記待機状態とされるべき構成要素の消費電力の変化量の最小値とすることを特徴とする。
A seventh invention is the sixth invention, wherein
The power control means includes
A first storage means for storing a table indicating a maximum value and a minimum value of a change amount of power consumption due to a state change between an operation state and a standby state for each component of the secondary load section;
When any one of the constituent elements of the secondary load section is changed from the operating state to the standby state, it is determined that the load is reduced on the secondary side, and the supply power is increased based on the table. The amount to be made is a minimum value of the amount of change in power consumption of the component to be put in the standby state.

第8の発明は、第1の発明において、
前記電力制御手段は、前記加熱手段への通電が開始されてから所定時間は、前記差に基づく前記加熱手段への供給電力の制御を停止することを特徴とする。
In an eighth aspect based on the first aspect,
The power control means stops control of power supplied to the heating means based on the difference for a predetermined time after energization of the heating means is started.

第9の発明は、第1から第8の発明のいずれかにおいて、
前記加熱手段を含む定着装置を備え、
電子写真方式により画像を形成することを特徴とする。
According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions,
A fixing device including the heating unit;
An image is formed by electrophotography.

第10の発明は、第1から第8の発明のいずれかにおいて、
前記加熱手段は
複数のヒータと、
各ヒータへの供給電力を位相制御によって調整するために各ヒータに直列に接続されたスイッチング素子とを含み、
前記電力制御手段は、
各ヒータの電流と前記スイッチング素子の点弧角との関係を示すテーブル、および/または、前記複数のヒータを構成する2以上のヒータの電流と前記スイッチング素子の点弧角との関係を示すテーブルを格納する第2の記憶手段を含み、
前記複数のヒータのうち通電されるヒータの電流と前記スイッチング素子の点弧角との関係を示すテーブルに基づき前記スイッチング素子の点弧角を制御することにより、前記加熱手段への供給電力を制御することを特徴とする。
According to a tenth invention, in any one of the first to eighth inventions,
The heating means includes a plurality of heaters,
A switching element connected in series to each heater in order to adjust the power supplied to each heater by phase control,
The power control means includes
A table showing the relationship between the current of each heater and the firing angle of the switching element, and / or a table showing the relationship between the currents of two or more heaters constituting the plurality of heaters and the firing angle of the switching element. Second storage means for storing
The power supplied to the heating means is controlled by controlling the firing angle of the switching element based on a table indicating the relationship between the current of the heater energized among the plurality of heaters and the firing angle of the switching element. It is characterized by doing.

第11の発明は、1次側から入力された商用電力に所定の変換を施して2次側へ出力する電源装置と、当該電源装置の1次側から電力の供給を受ける加熱手段を含む1次側負荷部と、当該電源装置の2次側から電力の供給を受ける2次側負荷部とを備える画像形成装置において、当該加熱手段への供給電力を制御するための方法であって、
前記商用電力の前記画像形成装置への入力量を示す電流値を検出する検出ステップと、
前記商用電力の許容される入力量の最大値を示す電流値として予め決められた許容電流値と前記検出ステップにて検出された電流値との差に基づき、前記加熱手段に供給される電力を制御する電力制御ステップとを含むことを特徴とする。
The eleventh aspect of the invention includes a power supply device that performs predetermined conversion on commercial power input from the primary side and outputs the commercial power to the secondary side, and heating means that receives supply of power from the primary side of the power supply device 1 In an image forming apparatus comprising a secondary load section and a secondary load section that receives power supply from the secondary side of the power supply apparatus, a method for controlling the power supplied to the heating means,
A detection step of detecting a current value indicating an input amount of the commercial power to the image forming apparatus;
Based on the difference between the allowable current value determined in advance as the current value indicating the maximum allowable input amount of the commercial power and the current value detected in the detection step, the power supplied to the heating means is And a power control step for controlling.

第12の発明は、第11の発明において、
前記電力制御ステップでは、前記2次側において負荷変動が生じるときには、当該負荷変動に応じて前記加熱手段への供給電力が制御されることを特徴とする。
In a twelfth aspect based on the eleventh aspect,
In the power control step, when a load fluctuation occurs on the secondary side, the power supplied to the heating means is controlled according to the load fluctuation.

上記のような第1の発明によれば、画像形成装置への商用電力の実際の入力量を示す電流値が検出され、商用電力の許容入力量の最大値を示す許容電流値と当該検出された電流値との差に基づいて、加熱手段への供給電力が制御されるので、加熱手段に流れる電流のばらつきや2次側における負荷変動およびそのばらつきがあっても、商用電力の入力量の許容値を越えない範囲で、出来るだけ多くの電力を加熱手段に供給することができる。これにより、商用電源の電圧低下による不具合を発生させることなく、加熱対象の温度を短時間で所望温度に到達させることができる。   According to the first invention as described above, the current value indicating the actual input amount of commercial power to the image forming apparatus is detected, and the detected allowable current value indicating the maximum value of the allowable input amount of commercial power is detected. Since the power supplied to the heating means is controlled based on the difference from the current value, even if there is a variation in the current flowing through the heating means or a load variation on the secondary side and its variation, the input amount of the commercial power As much power as possible can be supplied to the heating means within a range not exceeding the allowable value. Thereby, the temperature of heating object can be made to reach desired temperature in a short time, without generating the malfunction by the voltage drop of a commercial power source.

上記のような第2の発明によれば、電源装置の2次側において負荷変動が生じるときには、当該負荷変動に応じて加熱手段への供給電力が制御されるので、例えば平滑回路等が存在するために2次側の負荷変動が1次側の電流検出値に反映されるまでに時間を要する場合であっても、1次側の電流の応答の遅れによる過電流を回避しつつ、より多くの電力を加熱手段に供給することができる。   According to the second invention as described above, when a load fluctuation occurs on the secondary side of the power supply device, the power supplied to the heating means is controlled in accordance with the load fluctuation. Therefore, even if it takes time for the load fluctuation on the secondary side to be reflected in the detected current value on the primary side, it is more possible to avoid overcurrent due to a delay in the response of the primary side current. Can be supplied to the heating means.

上記のような第3の発明によれば、電源装置の2次側において負荷が増加するときには、加熱手段に供給される電力の増加が所定時間だけ抑止されるので、2次側の負荷変動に対する1次側の電流検出値の応答に遅れがある場合であっても、商用電源からの供給電流は許容値を超えず、商用電源の電圧低下を招くことはない。   According to the third invention as described above, when the load increases on the secondary side of the power supply device, the increase in power supplied to the heating means is suppressed for a predetermined time, so Even when there is a delay in the response of the primary side current detection value, the supply current from the commercial power supply does not exceed the allowable value, and the voltage of the commercial power supply is not reduced.

上記のような第4の発明によれば、電源装置の2次側において負荷が増加するときには、当該増加に相当する分量だけ加熱手段への供給電力が減少するように当該供給電力が制御され、その後は所定時間だけ当該供給電力の増減が抑止されるので、2次側の負荷変動に対する1次側の電流検出値の応答に遅れがある場合であっても、商用電源からの供給電流が許容値を超えるの確実に回避することができる。   According to the fourth invention as described above, when the load increases on the secondary side of the power supply device, the supply power is controlled so that the supply power to the heating means is reduced by an amount corresponding to the increase, Thereafter, the increase or decrease in the supplied power is suppressed for a predetermined time, so that even if there is a delay in the response of the primary side current detection value to the secondary side load fluctuation, the supply current from the commercial power supply is allowed. Exceeding the value can be reliably avoided.

上記のような第5の発明によれば、所定のテーブルを参照することによって電源装置の2次側負荷の増加量がばらつきを考慮して決定され、2次側負荷が増加するときには、その増加量の最大値分だけ加熱手段への供給電力が低減されるので、商用電源からの供給電流が許容値を超えるのを簡易かつ確実に回避することができる。   According to the fifth invention as described above, the increase amount of the secondary side load of the power supply device is determined in consideration of variation by referring to a predetermined table, and when the secondary side load increases, the increase is increased. Since the power supplied to the heating means is reduced by the maximum amount, the supply current from the commercial power supply can be easily and reliably avoided from exceeding the allowable value.

上記のような第6の発明によれば、電源装置の2次側において負荷が減少するときには、当該負荷の減少に相当する分量だけ加熱手段への供給電力が増加するように当該供給電力が制御され、その後は所定時間だけ当該供給電力の増減が抑止されるので、2次側の負荷変動に対する1次側の電流検出値の応答に遅れがある場合であっても、商用電源からの電流供給が過電流となるのを確実に回避しつつ、加熱手段への供給電力を増大させることができる。   According to the sixth invention as described above, when the load decreases on the secondary side of the power supply device, the supply power is controlled so that the supply power to the heating means increases by an amount corresponding to the decrease in the load. After that, since increase / decrease of the supplied power is suppressed for a predetermined time, even if there is a delay in the response of the primary side current detection value to the secondary side load fluctuation, the current supply from the commercial power supply The power supplied to the heating means can be increased while reliably avoiding an overcurrent.

上記のような第7の発明によれば、所定のテーブルを参照することによって電源装置の2次側負荷の減少量がばらつきを考慮して決定され、2次側負荷が減少するときには、その減少量の最小値分だけ加熱手段への供給電力が増加するので、商用電源からの供給電流が許容値を超えるのを簡易かつ確実に回避しつつ、加熱手段への供給電力を増大させることができる。   According to the seventh invention as described above, the amount of decrease in the secondary side load of the power supply apparatus is determined in consideration of variation by referring to a predetermined table, and when the secondary side load decreases, the decrease Since the supply power to the heating means is increased by the minimum amount, the supply power to the heating means can be increased while easily and reliably avoiding the supply current from the commercial power supply exceeding the allowable value. .

上記のような第8の発明によれば、加熱手段への通電が開始されてから所定時間は、商用電力の許容入力量の最大値を示す許容電流値と商用電源からの供給電流の検出値との差に基づく加熱手段への供給電力の制御が停止されるので、加熱手段への通電の開始時の突入電流による商用電源の電圧低下が回避または低減され、これにより、商用電源に接続される電灯等に生じるフリッカ現象が抑制または緩和される。   According to the eighth invention as described above, the predetermined time after the energization of the heating means is started, the allowable current value indicating the maximum value of the allowable input amount of the commercial power and the detected value of the supply current from the commercial power source Since the control of the power supplied to the heating means based on the difference between the power supply and the heating means is stopped, the voltage drop of the commercial power supply due to the inrush current at the start of energization of the heating means is avoided or reduced, and thus connected to the commercial power supply. Flickering phenomenon that occurs in electric lamps is suppressed or alleviated.

上記のような第9の発明によれば、大電力を消費する定着装置を備える電子写真方式の画像形成装置において当該定着装置の加熱手段への供給電力が制御されるので、商用電源の電圧低下を招くことなく定着処理の開始までの待機時間を効果的に短縮することができる。   According to the ninth aspect as described above, since the power supplied to the heating unit of the fixing device is controlled in the electrophotographic image forming apparatus including the fixing device that consumes a large amount of power, the voltage of the commercial power supply is reduced. It is possible to effectively shorten the waiting time until the start of the fixing process without incurring the trouble.

上記のような第10の発明によれば、加熱手段が複数のヒータが備える場合において、それら複数のヒータのうち通電されるヒータの電流と電力調整用のスイッチング素子の点弧角との関係を示すテーブルに基づき、当該スイッチング素子の点弧角が制御されるので、定着処理を施すべき用紙サイズやウォームアップ時か否か等に応じて適切なテーブルを参照することにより、加熱手段に対して高精度な電力制御が可能となる。   According to the tenth invention as described above, when the heating means includes a plurality of heaters, the relationship between the current of the heater energized among the plurality of heaters and the firing angle of the switching element for power adjustment is obtained. Since the firing angle of the switching element is controlled based on the table shown, it is possible to control the heating means by referring to an appropriate table according to the paper size to be subjected to the fixing process, whether or not warming up, etc. High-precision power control becomes possible.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
<1.全体的な構成および動作>
図1は、本発明の一実施形態係る画像形成装置の概略構成を模式的に示す断面図である。この画像形成装置は、複写機等の電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成部1と、給紙部2と、定着装置3と、原稿読取部4と、電源・制御装置5と、本体トレイ6と、ソータ部7とを備えている。この画像形成装置では、電源・制御装置5が商用の交流電源から交流電力(商用電力)を受け取り、必要に応じて適宜電力変換を行って各部に供給し、各部がその電力供給の下に所定の動作を行うことにより用紙上に画像が形成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<1. Overall configuration and operation>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus is an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, and includes an image forming unit 1, a paper feeding unit 2, a fixing device 3, a document reading unit 4, a power supply / control device 5, and the like. A main body tray 6 and a sorter unit 7 are provided. In this image forming apparatus, the power source / control device 5 receives AC power (commercial power) from a commercial AC power source, appropriately converts power as necessary, and supplies the power to each unit. By performing the above operation, an image is formed on the sheet.

原稿読取部4は、上面に透明なガラス等からなる原稿載置台と、この原稿載置台上の原稿の画像を読み取るスキャナー光学系とを有している。この原稿読取部3で原稿の画像を読み取って得られる画像データは、電源・制御装置5内で所定の画像処理を施された後、画像形成部1へ供給される。   The document reading unit 4 has a document placing table made of transparent glass or the like on the upper surface, and a scanner optical system that reads an image of the document on the document placing table. The image data obtained by reading the image of the document by the document reading unit 3 is subjected to predetermined image processing in the power source / control device 5 and then supplied to the image forming unit 1.

画像形成部1は、その画像データに基づきレーザー光を感光体の表面に照射することにより上記原稿の画像に対応する静電潜像を形成し、次に、この静電潜像をトナーにより可視像に現像し、更に、現像により感光体の表面に形成されたトナー像を給紙部2から供給される用紙に転写する。   The image forming unit 1 forms an electrostatic latent image corresponding to the image of the original by irradiating the surface of the photoconductor with a laser beam based on the image data. The visual image is developed, and the toner image formed on the surface of the photosensitive member by the development is transferred to the paper supplied from the paper feeding unit 2.

画像形成部1にてトナー像が転写された用紙は定着装置3に送られる。定着装置3は、トナー像が転写された用紙が画像形成部1から本体トレイ6またはソータ部7へ搬送するための搬送路上に配置された加熱ローラおよび加圧ローラを備えている。加熱ローラは、例えばハロゲンヒータ等の加熱手段を内蔵しており、定着処理を行う際には、その加熱手段に電源・制御装置5から電力が供給されることで加熱されて所定温度に保持される。本実施形態における定着装置3は、加熱ローラの長手方向に延在する2個のヒータ11,12を備えており、図2に示すように、このうち第1ヒータ11は、所定の用紙サイズに対応する長さL1(例えば220mm)の加熱部を有し、第2ヒータ12は、第1ヒータ11の加熱部の両側に相当する位置にそれぞれ配置される2個の加熱部を有している。第2ヒータ12の1個の加熱部の長さをL2(例えば55mmm)とすると、第1および第2ヒータ11,12の双方に通電することにより、幅がL1+L2+L2(例えば330mm)の用紙に対し定着処理を施すことができる。なお、比較的狭い幅L1の用紙に対して加熱処理が施される場合には、第1ヒータ11のみ通電すればよい。   The sheet on which the toner image is transferred by the image forming unit 1 is sent to the fixing device 3. The fixing device 3 includes a heating roller and a pressure roller disposed on a conveyance path for conveying a sheet on which the toner image is transferred from the image forming unit 1 to the main body tray 6 or the sorter unit 7. The heating roller has a built-in heating means such as a halogen heater, for example, and when performing the fixing process, the heating means is heated by being supplied with power from the power source / control device 5 and is kept at a predetermined temperature. The The fixing device 3 in the present embodiment includes two heaters 11 and 12 extending in the longitudinal direction of the heating roller, and as shown in FIG. 2, the first heater 11 has a predetermined paper size. The heating unit has a corresponding length L1 (for example, 220 mm), and the second heater 12 has two heating units respectively disposed at positions corresponding to both sides of the heating unit of the first heater 11. . Assuming that the length of one heating portion of the second heater 12 is L2 (for example, 55 mm), by energizing both the first and second heaters 11 and 12, for a sheet having a width of L1 + L2 + L2 (for example, 330 mm) A fixing process can be performed. Note that when the heat treatment is performed on a sheet having a relatively narrow width L1, only the first heater 11 needs to be energized.

トナー像の転写された用紙は、定着装置3における上記加熱ローラおよび加圧ローラによる定着ニップ部を通過することにより加熱かつ加圧され、これによりトナー像が用紙に定着する。このようにしてトナー像の定着した用紙は、上記搬送路を経て本体トレイ6またはソータ部7へ搬送されて排出される。   The sheet on which the toner image has been transferred is heated and pressed by passing through the fixing nip portion of the fixing roller 3 by the heating roller and the pressure roller, whereby the toner image is fixed on the sheet. The sheet on which the toner image is fixed in this manner is conveyed to the main body tray 6 or the sorter unit 7 through the conveyance path and discharged.

<2.電力供給の観点から見た構成>
図3は、本実施形態に係る画像形成装置の電力供給の観点から見た構成を示す機能ブロック図である。この画像形成装置は、電圧が一定(振幅が一定)となるように設定された商用の交流電源(以下「AC電源」と略記する)90から交流電力を1次側で受け取り、当該電力に対して例えば変圧器や整流回路等によって所定の変換を施し、変換後の電力を2次側に出力する電力変換部30を備えている。電力変換部30の1次側には、第1および第2ヒータ11,12とソータ部7や両面送り部等のオプション負荷部15とを含む1次側負荷部10が接続され、電力変換部30の2次側には、画像形成部1等の本体の各駆動回路を含む2次側負荷部20と後述の制御部40とが接続されている。そして、1次側負荷部10には、加熱手段の構成要素として、第1ヒータ11への供給電力を調整するための第1交流電力調整回路13、および、第2ヒータ12への供給電力を調整するための第2交流電力調整回路14も設けられている。
<2. Configuration from the viewpoint of power supply>
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment viewed from the viewpoint of power supply. This image forming apparatus receives AC power on the primary side from a commercial AC power supply (hereinafter abbreviated as “AC power supply”) 90 that is set to have a constant voltage (constant amplitude), and with respect to the power. For example, a power conversion unit 30 is provided that performs predetermined conversion using a transformer, a rectifier circuit, or the like, and outputs the converted power to the secondary side. A primary side load unit 10 including first and second heaters 11 and 12 and an optional load unit 15 such as a sorter unit 7 or a double-sided feeding unit is connected to the primary side of the power conversion unit 30, and the power conversion unit A secondary side load unit 20 including each drive circuit of the main body such as the image forming unit 1 and a control unit 40 which will be described later are connected to the secondary side of 30. The primary load unit 10 is supplied with the first AC power adjustment circuit 13 for adjusting the power supplied to the first heater 11 and the power supplied to the second heater 12 as components of the heating means. A second AC power adjustment circuit 14 for adjustment is also provided.

また、本画像形成装置は、電力変換部30の2次側に接続されて、画像形成部1等の本体部の駆動回路(2次側負荷部)20や、第1および第2ヒータ11,12、電力変換部30、オプション負荷部15を構成するソータ部7等を制御する制御部40を備えている。この制御部40は、電力変換部30および後述の変流器100と共に、図1に示す電源・制御装置5を構成し、電力制御手段として機能すると共に、本画像形成装置の各駆動回路の動作を制御する手段としても機能する。   In addition, the image forming apparatus is connected to the secondary side of the power conversion unit 30, and the driving circuit (secondary load unit) 20 of the main body unit such as the image forming unit 1, the first and second heaters 11, 12, a power conversion unit 30, a control unit 40 for controlling the sorter unit 7 and the like constituting the optional load unit 15 are provided. The control unit 40, together with the power conversion unit 30 and the current transformer 100 described later, constitutes the power source / control device 5 shown in FIG. 1, functions as a power control unit, and operates each drive circuit of the image forming apparatus. It also functions as a means for controlling.

さらに、本画像形成装置には、AC電源90から本画像形成装置に入力される電力を示す電流(AC電源90から本画像形成装置に供給される電流)であるAC電流を計測するための変流器100が設けられており、制御部40は、この変流器100によって得られるAC電流検出値Iacに基づき、第1および第2ヒータ11,12への供給電力を制御する(詳細は後述)。   Further, the image forming apparatus includes a variable for measuring an AC current that is a current indicating the power input from the AC power supply 90 to the image forming apparatus (current supplied from the AC power supply 90 to the image forming apparatus). A flow device 100 is provided, and the control unit 40 controls the power supplied to the first and second heaters 11 and 12 based on the AC current detection value Iac obtained by the current transformer 100 (details will be described later). ).

<3.回路構成例>
図4は、本実施形態に係る画像形成装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図であり、図3に示した構成要素に対応する部分には同一の参照番号を付している。以下、図4に示した回路構成例について説明する。
<3. Circuit configuration example>
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a specific circuit configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment, and parts corresponding to the components shown in FIG. 3 are given the same reference numerals. Hereinafter, the circuit configuration example shown in FIG. 4 will be described.

1次側負荷部10における第1および第2交流電力調整回路13,14は、トライアックを用いて実現されている。また、1次側負荷部10は、ツェナーダイオード162や発光ダイオード17等を用いて1次側交流電流のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路16を有している。上記第1および第2交流電力調整回路13,14のトライアックは、ゼロクロス検出回路16で検出されたゼロクロス点に基づき点弧角を制御されることで、第1ヒータ11および第2ヒータ12への供給電力を調整する。   The 1st and 2nd alternating current power adjustment circuits 13 and 14 in the primary side load part 10 are implement | achieved using the triac. Moreover, the primary side load part 10 has the zero cross detection circuit 16 which detects the zero cross point of a primary side alternating current using the Zener diode 162, the light emitting diode 17, etc. FIG. The triacs of the first and second AC power adjusting circuits 13 and 14 are controlled to the first heater 11 and the second heater 12 by controlling the firing angle based on the zero cross point detected by the zero cross detection circuit 16. Adjust the power supply.

電力変換部30は、AC電源90から受け取る交流電力を整流する4個のダイオードからなる全波整流回路31と、電界効果トランジスタ(以下「FET」と略記する)322およびトランス321を用いて構成されるスイッチングレギュレータ32とを備えている。FET322のゲート端子にはフォトトランジスタ33が接続されており、制御部40に設けられた発光ダイオード48からの光によってこのフォトトランジスタ33をオン/オフすることで、FET322によるスイッチング発振(発振を行うか停止するか)が制御される。   The power conversion unit 30 is configured using a full-wave rectification circuit 31 including four diodes that rectifies AC power received from the AC power supply 90, a field effect transistor (hereinafter abbreviated as “FET”) 322, and a transformer 321. The switching regulator 32 is provided. A phototransistor 33 is connected to the gate terminal of the FET 322, and the phototransistor 33 is turned on / off by light from a light emitting diode 48 provided in the control unit 40, thereby switching oscillation (whether oscillation is performed). Whether to stop) is controlled.

制御部40は、マイクロコンピュータ(以下「マイコン」という)49を備えると共に、ゼロクロス検出回路16内の発光ダイオード17からの光を受け取るフォトトランジスタ47や、第1および第2交流電力調整回路13,14におけるトライアックの点弧角を制御するための発光ダイオード41,42、1次側負荷部10への電力の供給/遮断を制御するリレーの制御部43、スイッチングレギュレータ32におけるフォトトランジスタ33をオン/オフするための発光ダイオード48を含んでいる。これらの発光ダイオード41,42,48およびリレー制御部43は、マイコン49によって駆動され、これにより、電力変換部30の制御やヒータ電流の制御(第1および第2ヒータ11,12への供給電力の制御)が行われる。   The control unit 40 includes a microcomputer 49 (hereinafter referred to as “microcomputer”) 49, a phototransistor 47 that receives light from the light emitting diode 17 in the zero-cross detection circuit 16, and the first and second AC power adjustment circuits 13 and 14. LED 41 and 42 for controlling the firing angle of the triac at the primary side, relay control unit 43 for controlling the supply / cutoff of power to the primary side load unit 10, and on / off of the phototransistor 33 in the switching regulator 32 A light emitting diode 48 is included. The light emitting diodes 41, 42, 48 and the relay control unit 43 are driven by the microcomputer 49, thereby controlling the power conversion unit 30 and controlling the heater current (power supplied to the first and second heaters 11, 12). Control) is performed.

<4.ヒータ電流の制御のための構成および動作>
本実施形態では、マイコン49がその内蔵メモリに格納された所定プログラムを実行することにより、ヒータ電流の制御すなわち第1および第2ヒータ11,12への供給電力の制御を行う。具体的には、マイコン49が発光ダイオード41,42を駆動して第1および第2交流電力調整回路13,14におけるトライアックの点弧角を変更することにより、第1および第2ヒータ11,12に流れる電流(ヒータ電流)を制御する。以下では、第1および第2ヒータ11,12に対応するトライアックの点弧角が互いに同一になるように第1および第2交流電力調整回路13,14が動作し、第1ヒータ11に流れる電流I1と第2ヒータ12に流れる電流I2との和であるヒータ電流I1+I2をその点弧角によって制御するものとして説明する。そしてマイコン49内のメモリには、第1および第2交流電力調整回路13,14におけるトライアックの点弧角(以下「点弧角φ」と記す)を同一にして変化させたときの、点弧角φとヒータ電流I1+I2との関係を示すテーブルが予め格納されている。より具体的には、点弧角φとヒータ電流I1+I2との関係として、各点弧角φに対応するヒータ電流I1+I2の最大値と最小値とが得られるように、図6に示す如く点弧角φとヒータ電流I1+I2の最大値との関係および点弧角φとヒータ電流I1+I2の最小値との関係を表すテーブル、すなわち図7に示すようなテーブル(以下「点弧角制御テーブル」という)がマイコン49内のメモリに予め格納されている。
<4. Configuration and operation for heater current control>
In the present embodiment, the microcomputer 49 executes a predetermined program stored in the built-in memory, thereby controlling the heater current, that is, controlling the power supplied to the first and second heaters 11 and 12. Specifically, the microcomputer 49 drives the light emitting diodes 41 and 42 to change the firing angles of the triacs in the first and second AC power adjustment circuits 13 and 14, whereby the first and second heaters 11 and 12 are changed. The current flowing through the heater (heater current) is controlled. In the following, the first and second AC power adjustment circuits 13 and 14 operate so that the firing angles of the triacs corresponding to the first and second heaters 11 and 12 are the same, and the current flowing through the first heater 11 In the following description, it is assumed that the heater current I1 + I2, which is the sum of I1 and the current I2 flowing through the second heater 12, is controlled by the firing angle. In the memory in the microcomputer 49, when the triac firing angle in the first and second AC power adjustment circuits 13 and 14 is changed to be the same (hereinafter referred to as “ignition angle φ”), the ignition is performed. A table indicating the relationship between the angle φ and the heater current I1 + I2 is stored in advance. More specifically, as shown in FIG. 6, as the relationship between the firing angle φ and the heater current I1 + I2, the maximum value and the minimum value of the heater current I1 + I2 corresponding to each firing angle φ are obtained. A table showing the relationship between the angle φ and the maximum value of the heater current I1 + I2 and the relationship between the ignition angle φ and the minimum value of the heater current I1 + I2, that is, a table as shown in FIG. 7 (hereinafter referred to as “ignition angle control table”). Is stored in advance in a memory in the microcomputer 49.

また、電力変換部30の2次側負荷を構成する各駆動回路が動作状態と待機状態との間で変化するときに生じる2次側負荷の増減量をそのばらつきを含めて示すテーブル(以下「2次側負荷テーブル」という)がマイコン49内のメモリに予め格納されている。この2次側負荷テーブルは、図8に示すようなテーブルであり、2次側負荷を構成する各駆動回路が動作状態と待機状態との間で変化するときに各駆動回路への供給電流(より一般的には消費電力)がどの程度変化するか示しており、この変化量(動作状態から待機状態へ変化する場合は減少量、待機状態から動作状態へ変化する場合は増加量)の最大値と最小値とが各駆動回路について示されている。この2次側負荷テーブルに基づき、各駆動回路の制御手段として機能するマイコン49では、各時点においていずれの駆動回路を動作させるか停止させるかにより、2次側負荷が減少するか否かを判定できるようになっている。なお、図8に示したテーブルでは、2次側負荷部20を構成する各駆動回路につき動作状態と待機状態との間での状態変化による消費電力の変化量に相当する電流変化量の最大値と最小値とが直接的に示されているが、これに代えて、2次側負荷部20を構成する各駆動回路につき動作状態の場合と待機状態の場合の消費電力に相当する電流の最大値と最小値とを示すことにより、動作状態と待機状態との間での状態変化による消費電力の変化量に相当する電流変化量の最大値と最小値とを間接的に示す構成としてもよい。
なお、上記2次側負荷テーブルを作成する際には、駆動回路や駆動モータの部品ばらつきなどを考慮して上記の最大値および最小値を求めている。
Further, a table (hereinafter referred to as “the change in the amount of increase / decrease in the secondary side load) generated when each drive circuit constituting the secondary side load of the power conversion unit 30 changes between the operation state and the standby state (hereinafter,“ variable ”). Secondary load table ") is stored in advance in a memory in the microcomputer 49. This secondary load table is a table as shown in FIG. 8, and when each drive circuit constituting the secondary load changes between an operating state and a standby state, a current supplied to each drive circuit ( (More generally, power consumption) shows how much it changes, and the maximum amount of this change (the amount of decrease when changing from the operating state to the standby state and the amount of increase when changing from the standby state to the operating state) Values and minimum values are shown for each drive circuit. Based on the secondary load table, the microcomputer 49 functioning as a control means for each drive circuit determines whether the secondary load is reduced depending on which drive circuit is operated or stopped at each time point. It can be done. In the table shown in FIG. 8, the maximum value of the current change amount corresponding to the change amount of the power consumption due to the state change between the operation state and the standby state for each drive circuit constituting the secondary load unit 20. The minimum value is directly shown, but instead of this, the maximum current corresponding to the power consumption in the operation state and in the standby state for each drive circuit constituting the secondary load unit 20 is shown. By indicating the value and the minimum value, it may be configured to indirectly indicate the maximum value and the minimum value of the current change amount corresponding to the change amount of the power consumption due to the state change between the operation state and the standby state. .
When creating the secondary load table, the maximum value and the minimum value are obtained in consideration of variations in parts of the drive circuit and the drive motor.

本実施形態では、マイコン49は、変流器100によって検出されるAC電流検出値Iacが予め決められた許容値ILimを越えない範囲で第1および第2ヒータ11,12に出来る限り多くの電流を供給すべく、点弧角制御テーブルに基づき点弧角φを制御するために、上記所定プログラムに従って動作する。図5は、このときのマイコンの動作を示すフローチャート、すなわちヒータ電流の制御のための処理手順を示すフローチャートである。以下、図5を参照して本実施形態におけるヒータ電流制御のためのマイコンの動作を説明する。   In the present embodiment, the microcomputer 49 uses as much current as possible to the first and second heaters 11 and 12 within a range in which the AC current detection value Iac detected by the current transformer 100 does not exceed the predetermined allowable value ILim. Is operated according to the predetermined program in order to control the ignition angle φ based on the ignition angle control table. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the microcomputer at this time, that is, a flowchart showing a processing procedure for controlling the heater current. The operation of the microcomputer for controlling the heater current in this embodiment will be described below with reference to FIG.

まず、ヒータ電流I1+I2が予め設定された値(以下「ヒータ電流設定値」という)Ihとなるような点弧角(以下「駆動点弧角」という)を点弧角制御テーブル(図7)に基づき決定し、第1および第2交流電力調整回路13,14におけるトライアックの点弧角φがその駆動点弧角となるように当該トライアックを制御した状態で、第1および第2ヒータ11,12に通電を開始する(ステップS10)。このとき、実際のヒータ電流のばらつきを考慮して、ヒータ電流I1+I2の最大値がヒータ電流設定値Ihとなる点弧角を駆動点弧角とする。例えばヒータ電流設定値Ihが10[A]である場合には、図7の点弧角制御テーブルを参照して、駆動点弧角を137[deg]とする(図6参照)。なお、点弧角制御テーブルには、所定間隔での複数の点弧角φと、当該複数の点弧角φのそれぞれに対応するヒータ電流I1+I2の最大値および最小値とが格納されており、その点弧角制御テーブルに格納された値の中間の値に対応する点弧角は、補間によって算出される。   First, an ignition angle (hereinafter referred to as “drive ignition angle”) at which the heater current I1 + I2 becomes a preset value (hereinafter referred to as “heater current set value”) Ih is set in the ignition angle control table (FIG. 7). The first and second heaters 11, 12 are determined based on the triac firing angle φ in the first and second AC power adjustment circuits 13, 14 so that the triac firing angle φ becomes the driving firing angle. Is energized (step S10). At this time, considering the actual heater current variation, the firing angle at which the maximum value of the heater current I1 + I2 becomes the heater current set value Ih is defined as the drive firing angle. For example, when the heater current set value Ih is 10 [A], the drive firing angle is set to 137 [deg] with reference to the firing angle control table of FIG. 7 (see FIG. 6). The firing angle control table stores a plurality of firing angles φ at a predetermined interval, and a maximum value and a minimum value of the heater current I1 + I2 corresponding to each of the plurality of firing angles φ. The firing angle corresponding to an intermediate value stored in the firing angle control table is calculated by interpolation.

第1および第2ヒータ11,12への通電の開始後は、所定時間(例えば200msec)だけ待機し(ステップS12)、この間、第1および第2ヒータへの供給電力(ヒータ電流)の増加(および減少)が抑止される。第1および第2ヒータ11,12への突入電流によるAC電源90の電圧低下に起因して当該AC電源に接続される電灯などにフリッカが生じるのを防止するためである。   After energization of the first and second heaters 11 and 12 is started, the apparatus waits for a predetermined time (for example, 200 msec) (step S12), and during this time, an increase in supply power (heater current) to the first and second heaters ( And decrease) are suppressed. This is to prevent flicker from occurring in the lamp connected to the AC power source due to the voltage drop of the AC power source 90 due to the inrush current to the first and second heaters 11 and 12.

次に、変流器100によって検出されるAC電流の検出値をAC電流検出値Iacとして取得し(ステップS14)、許容されるAC電流の最大値として予め設定された許容値ILimと当該取得されたAC電流検出値Iacとの差ILim−Iacを、電流マージンΔIとして算出する(ステップS16)。そして、この電流マージンΔIが正か否かを判定する(ステップS18)。なお、AC電源90の電圧は一定と見なせるので、上記許容値ILimは、AC電源90から本画像形成装置への商用電力の許容される入力量の最大値を示し、上記AC電流検出値Iacは、AC電源90から本画像形成装置への商用電力の実際の入力量を示している。   Next, the detection value of the AC current detected by the current transformer 100 is acquired as the AC current detection value Iac (step S14), and the allowable value ILim set in advance as the maximum allowable AC current is acquired. The difference ILim−Iac from the detected AC current value Iac is calculated as a current margin ΔI (step S16). Then, it is determined whether or not the current margin ΔI is positive (step S18). Since the voltage of the AC power supply 90 can be assumed to be constant, the allowable value ILim indicates the maximum allowable input amount of commercial power from the AC power supply 90 to the image forming apparatus, and the AC current detection value Iac is 3 shows the actual input amount of commercial power from the AC power supply 90 to the image forming apparatus.

ステップS18での判定の結果、電流マージンがΔIが正でなければ、AC電流検出値Iacが許容値ILim以上であるので、ヒータ電流設定値Ihから電流マージンΔIだけ減算し、その減算結果Ih−ΔIを新たなヒータ電流設定値Ihとする(ステップS24)。そして、点弧角制御テーブルを参照して、ヒータ電流I1+I2の最大値が新たなヒータ電流設定値Ihとなるような点弧角φを決定し、以後、その点弧角φで第1および第2交流電力調整回路13,14内のトライアックを駆動する(ステップS25)。このようにしてヒータ電流設定値Ihの更新に応じて点弧角φを変更した後、ステップS14へ戻る。   As a result of the determination in step S18, if the current margin is not positive, the AC current detection value Iac is equal to or larger than the allowable value ILim. Therefore, the current margin ΔI is subtracted from the heater current set value Ih, and the subtraction result Ih− ΔI is set as a new heater current setting value Ih (step S24). Then, with reference to the ignition angle control table, the ignition angle φ is determined such that the maximum value of the heater current I1 + I2 becomes the new heater current setting value Ih. 2 The triac in the AC power adjusting circuits 13 and 14 is driven (step S25). Thus, after changing the ignition angle φ according to the update of the heater current set value Ih, the process returns to step S14.

ステップS18での判定の結果、電流マージンがΔIが正であれば、ステップS20へ進み、電力変換部30の2次側負荷が減少するか否かを判定する。具体的には、各駆動回路の制御手段として機能するマイコン49が、2次側負荷を構成する駆動回路のうち動作状態のものを待機状態とする場合に、2次側負荷が減少すると判定する。   As a result of the determination in step S18, if ΔI is positive, the process proceeds to step S20, and it is determined whether or not the secondary load of the power conversion unit 30 is reduced. Specifically, when the microcomputer 49 functioning as the control means of each drive circuit sets the operation circuit among the drive circuits constituting the secondary load to the standby state, it is determined that the secondary load decreases. .

ステップS20での判定の結果、2次側負荷が減少する場合には、ステップS26へ進み、2次側負荷の減少分の1次側換算値Idを算出する。具体的には、図8の2次側負荷テーブルを参照して、動作状態から待機状態とされるべき駆動回路に供給される電流の当該状態変化による変化量(この場合は減少量)の最小値を取得し、この最小値の1次側換算値Idを算出する。そして、ヒータ電流設定値Ihに電流マージンΔIおよびこの1次側換算値Idを加算し、その加算結果Ih+ΔI+Idを新たなヒータ電流設定値Ihとする(ステップS28)。ここで、新たなヒータ電流設定値Ihを得るために加算される1次側換算値Idを上記待機状態とされるべき駆動回路の電流変化量(減少量)の最小値の1次側換算値としているのは、当該駆動電流のばらつきを考慮したためである。次に、図7の点弧角制御テーブルを参照して、ヒータ電流I1+I2の最大値が新たなヒータ電流設定値Ihとなるような点弧角φを決定し、以後、その点弧角φで第1および第2交流電力調整回路13,14内のトライアックを駆動する(ステップS29)。このようにしてヒータ電流設定値Ihの更新に応じて点弧角φを変更した後、2次側負荷の上記減少にAC電流が応答するのに必要な所定時間(例えば1秒)だけ待機する(ステップS30)。この待機の間、ヒータ電流の増減(第1および第2ヒータ11,12への供給電力の増減)が抑止され、その後、ステップS14へ戻る。   As a result of the determination in step S20, when the secondary side load decreases, the process proceeds to step S26, and the primary side converted value Id corresponding to the decrease in the secondary side load is calculated. Specifically, referring to the secondary load table in FIG. 8, the minimum amount of change (in this case, the amount of decrease) due to the state change of the current supplied from the operating state to the drive circuit to be set to the standby state A value is obtained, and a primary side converted value Id of this minimum value is calculated. Then, the current margin ΔI and the primary side converted value Id are added to the heater current set value Ih, and the addition result Ih + ΔI + Id is set as a new heater current set value Ih (step S28). Here, the primary side converted value Id added to obtain a new heater current set value Ih is the primary side converted value of the minimum value of the current change amount (decrease amount) of the drive circuit to be set in the standby state. This is because the variation of the driving current is taken into consideration. Next, with reference to the ignition angle control table of FIG. 7, the ignition angle φ is determined such that the maximum value of the heater current I1 + I2 becomes a new heater current setting value Ih. The triac in the first and second AC power adjustment circuits 13 and 14 is driven (step S29). After changing the ignition angle φ in accordance with the update of the heater current set value Ih in this way, the apparatus waits for a predetermined time (for example, 1 second) necessary for the AC current to respond to the decrease in the secondary load. (Step S30). During this standby, increase / decrease in heater current (increase / decrease in power supplied to the first and second heaters 11 and 12) is suppressed, and then the process returns to step S14.

ステップS20での判定の結果、2次側負荷が減少しない場合には、ステップS22へ進み、2次側負荷が増加するか否かを判定する。具体的には、各駆動回路の制御手段として機能するマイコン49が、2次側負荷を構成する駆動回路のうち待機状態のものを動作状態とする場合(起動する場合)に、2次側負荷が増加すると判定する。   As a result of the determination in step S20, if the secondary load does not decrease, the process proceeds to step S22 to determine whether or not the secondary load increases. Specifically, when the microcomputer 49 functioning as a control unit for each drive circuit sets a standby state among drive circuits constituting the secondary load to an operating state (when activated), the secondary load Is determined to increase.

ステップS22での判定の結果、2次側負荷が増加する場合には、ステップS32へ進み、2次側負荷の増加分の1次側換算値Iuを算出する。具体的には、図8の2次側負荷テーブルを参照して、待機状態から動作状態とされるべき駆動回路に供給される電流の当該状態変化による変化量(この場合は増加量)の最大値を取得し、この最大値の1次側換算値Iuを算出する。そして、ヒータ電流設定値Ihに電流マージンΔIを加算しかつ1次側換算値Iuを減算し、その加減算結果Ih+ΔI−Iuを新たなヒータ電流設定値Ihとする(ステップS34)。ここで、新たなヒータ電流設定値Ihを得るために減算される1次側換算値Iuを上記動作状態とされるべき駆動回路の電流変化量(増加量)の最大値の1次側換算値としているのは、当該駆動電流のばらつきを考慮したためである。次に、図7の点弧角制御テーブルを参照して、ヒータ電流I1+I2の最大値が新たなヒータ電流設定値Ihとなるような点弧角φを決定し、以後、その点弧角φで第1および第2交流電力調整回路13,14内のトライアックを駆動する(ステップS35)。このようにしてヒータ電流設定値Ihの更新に応じて点弧角φを変更した後、2次側負荷の上記増加にAC電流が応答するのに必要な所定時間(例えば1秒)だけ待機する(ステップS36)。この待機の間、ヒータ電流の増減が抑止され、その後、ステップS14へ戻る。   When the secondary load increases as a result of the determination in step S22, the process proceeds to step S32, and the primary side converted value Iu corresponding to the increase in the secondary load is calculated. Specifically, referring to the secondary load table in FIG. 8, the maximum amount of change (in this case, the increase amount) due to the state change of the current supplied to the drive circuit to be brought into the operating state from the standby state A value is acquired, and a primary side converted value Iu of this maximum value is calculated. Then, the current margin ΔI is added to the heater current set value Ih and the primary side converted value Iu is subtracted, and the addition / subtraction result Ih + ΔI−Iu is set as a new heater current set value Ih (step S34). Here, the primary side converted value Iu subtracted to obtain a new heater current set value Ih is the primary side converted value of the maximum value of the current change amount (increase amount) of the drive circuit to be brought into the operating state. This is because the variation of the driving current is taken into consideration. Next, with reference to the ignition angle control table of FIG. 7, the ignition angle φ is determined such that the maximum value of the heater current I1 + I2 becomes a new heater current setting value Ih. The triac in the first and second AC power adjustment circuits 13 and 14 is driven (step S35). After changing the ignition angle φ in accordance with the update of the heater current set value Ih in this way, the apparatus waits for a predetermined time (for example, 1 second) necessary for the AC current to respond to the increase in the secondary load. (Step S36). During this standby, the increase / decrease in the heater current is suppressed, and then the process returns to step S14.

ステップS22での判定の結果、2次側負荷が増加しない場合、2次側負荷に変動がないことになる。この場合、ステップS38へ進んで、ヒータ電流設定値Ihに電流マージンΔIだけ加算し、その加算結果Ih+ΔIを新たなヒータ電流設定値Ihとする。そして、点弧角制御テーブルを参照して、ヒータ電流I1+I2の最大値が新たなヒータ電流設定値Ihとなるような点弧角φを決定し、その点弧角φで第1および第2交流電力調整回路13,14内のトライアックを駆動する(ステップS39)。このようにしてヒータ電流設定値Ihの更新に応じて点弧角φを変更した後、ステップS14へ戻る。   As a result of the determination in step S22, when the secondary side load does not increase, there is no change in the secondary side load. In this case, the process proceeds to step S38, the current margin ΔI is added to the heater current set value Ih, and the addition result Ih + ΔI is set as a new heater current set value Ih. Then, with reference to the ignition angle control table, an ignition angle φ is determined such that the maximum value of the heater current I1 + I2 becomes a new heater current setting value Ih, and the first and second alternating currents are determined based on the ignition angle φ. The triac in the power adjustment circuits 13 and 14 is driven (step S39). Thus, after changing the ignition angle φ according to the update of the heater current set value Ih, the process returns to step S14.

ステップS14へ戻ると、以降、第1および第2ヒータ11,12が通電されている間、上記の処理(ステップS14〜S39)が繰り返し実行される。   After returning to step S14, the above processing (steps S14 to S39) is repeatedly executed while the first and second heaters 11 and 12 are energized.

なお、上記の処理では、ステップS22での判定の結果、2次側負荷が増加している場合には、ステップS32〜S35の実行によりヒータ電流設定値Ihが更新されその更新に応じて点弧角φが変更されるが、これに代えて、図5に点線で示されているようにステップS22から直接にステップS36へ進んで、ヒータ電流設定値Ihの更新や点弧角φの変更を行うことなく、2次側負荷の上記増加にAC電流が応答するのに必要な所定時間(例えば1秒)だけ待機するようにしてもよい。   In the above processing, when the secondary load is increased as a result of the determination in step S22, the heater current set value Ih is updated by executing steps S32 to S35, and the ignition is performed according to the update. The angle φ is changed, but instead, the process proceeds directly from step S22 to step S36 as shown by the dotted line in FIG. 5 to update the heater current set value Ih and change the ignition angle φ. You may make it wait for predetermined time (for example, 1 second) required for AC current to respond to the said increase of a secondary side load, without performing.

<5.効果>
上記実施形態によれば、AC電源90から画像形成装置に供給される電流がリアルタイムでAC電流検出値Iacとして検出され(図5のステップS14)、そのAC電流検出値Iacと商用電力の許容される入力量の最大値に相当するAC電流許容値ILimとの差である電流マージンΔI=Lim−Iacに応じて点弧角φを制御することで、ヒータ電流I1+I2が調整される。このとき、ヒータ電流I1+I2の最大値が当該電流マージンΔIに応じて更新されたヒータ電流設定値Ihとなるような点弧角φで、第1および第2交流電力調整回路13,14が動作する。このようにして、リアルタイムで検出されるAC電流検出値Iacに基づく電流マージンΔIに応じて第1および第2ヒータ11,12への供給電力が調整されるので、ヒータ電流I1+I2のばらつきや2次側における負荷変動およびそのばらつきがあっても、AC電源90から本画像形成装置への商用電力の入力量の許容値を超えない範囲で、出来るだけ多くの電力を第1および第2ヒータ11,12に供給することができる。これにより、商用電源の電圧低下による不具合を発生させることなく、第1および第2ヒータ11,12への通電の開始から定着処理の開始までの待機時間、すなわち定着ローラが所定温度の達するまでの待機時間を短縮することができる。
<5. Effect>
According to the embodiment, the current supplied from the AC power supply 90 to the image forming apparatus is detected in real time as the AC current detection value Iac (step S14 in FIG. 5), and the AC current detection value Iac and the commercial power are allowed. The heater current I1 + I2 is adjusted by controlling the firing angle φ according to the current margin ΔI = Lim−Iac, which is the difference from the AC current allowable value ILim corresponding to the maximum input amount. At this time, the first and second AC power adjustment circuits 13 and 14 operate at the firing angle φ such that the maximum value of the heater current I1 + I2 becomes the heater current set value Ih updated according to the current margin ΔI. . In this way, the power supplied to the first and second heaters 11 and 12 is adjusted according to the current margin ΔI based on the AC current detection value Iac detected in real time. The first and second heaters 11 and 11 receive as much power as possible within a range that does not exceed the allowable value of the input amount of commercial power from the AC power supply 90 to the image forming apparatus even if there are load fluctuations and variations on the side. 12 can be supplied. Thus, without causing a problem due to a voltage drop of the commercial power supply, a waiting time from the start of energization to the first and second heaters 11 and 12 to the start of the fixing process, that is, until the fixing roller reaches a predetermined temperature. The waiting time can be shortened.

また、上記実施形態によれば、2次側負荷の増減の有無および増減量がマイコン49による2次側負荷テーブル(図8)の参照に基づいて決定されるので(図5のステップS20,S22)、2次側負荷の増減があったときには、その増減の一次側への反映(AC電流検出値Iacへの反映)を待つことなく、点弧角φを制御することにより(ステップS28,S29,S34,S35)、第1および第2ヒータ11,12への供給電流(供給電力)を応答性良く調整することができる。しがって、2次側負荷の変動の1次側におけるAC電流への応答の遅れによる過電流を回避しつつ、2次側負荷の増減に応じて第1および第2ヒータ11,12に大きな電力を供給することができる。しかも、2次側負荷が減少した場合にその減少分に対応するヒータ電流設定値Ihの加算量Id(ステップS28参照)は、2次側負荷の減少をもたらす駆動回路すなわち動作状態から待機状態とされるべき駆動回路の電流変化量(減少量)の最小値に相当する。また、2次側負荷が増加した場合にその増加分に対応するヒータ電流設定値Ihの減算量Iu(ステップS34参照)は、2次側負荷の増加をもたらす駆動回路すなわち待機状態から動作状態とされるべき駆動回路の電流変化量(増加量)の最大値に相当する。したがって、2次側負荷の増減に対応する駆動電流のばらつきを考慮して、許容される入力電力(AC電流の許容値)の範囲内で第1および第2ヒータ11,12にできるだけ多くの電力(ヒータ電流)を供給することができる。これにより、AC電源90の電圧低下による不具合を確実に防止しつつ、第1および第2ヒータ11,12への通電の開始から定着処理の開始までの待機時間を短縮することができる。   Further, according to the above embodiment, whether or not the secondary load is increased or decreased and the amount of increase or decrease are determined based on the reference to the secondary load table (FIG. 8) by the microcomputer 49 (steps S20 and S22 in FIG. 5). ) When the secondary load is increased or decreased, the ignition angle φ is controlled without waiting for the increase or decrease to be reflected on the primary side (reflection to the AC current detection value Iac) (steps S28 and S29). , S34, S35), the supply current (supply power) to the first and second heaters 11 and 12 can be adjusted with good responsiveness. Therefore, the first and second heaters 11 and 12 can be controlled according to the increase or decrease of the secondary load while avoiding an overcurrent due to a delay in the response to the AC current on the primary side of the fluctuation of the secondary load. Large power can be supplied. In addition, when the secondary load decreases, the added amount Id (see step S28) of the heater current set value Ih corresponding to the decrease is changed from the drive circuit that causes the decrease of the secondary load, that is, from the operating state to the standby state. This corresponds to the minimum value of the current change amount (decrease amount) of the drive circuit to be performed. In addition, when the secondary load increases, the subtraction amount Iu (see step S34) of the heater current set value Ih corresponding to the increase is determined from the driving circuit that causes the increase of the secondary load, that is, from the standby state to the operating state. This corresponds to the maximum current change amount (increase amount) of the drive circuit to be performed. Therefore, in consideration of the variation in the drive current corresponding to the increase / decrease in the secondary load, as much power as possible to the first and second heaters 11 and 12 within the allowable input power (AC current allowable value) range. (Heater current) can be supplied. As a result, it is possible to reduce the waiting time from the start of energization to the first and second heaters 11 and 12 to the start of the fixing process while reliably preventing problems due to the voltage drop of the AC power supply 90.

さらに、上記実施形態によれば、第1および第2ヒータ11,12への通電開始(ステップS10)の後、AC電流検出値Iacおよび2次側負荷の増減に応じて第1および第2ヒータ11,12への供給電力(ヒータ電流)を調整するための制御処理、すなわち図5のステップS14〜S39の処理(以下「ヒータ電流制御処理」)が開始される前に、所定時間だけ待機している(ステップS12)。これにより、許容範囲内でヒータ電流をできるだけ増大させるヒータ電流制御処理はヒータ電流が安定してから開始されるので、第1および第2ヒータ11,12への通電の開始時の突入電流によるAC電源90の電圧低下が回避または低減され、その結果、当該AC電源に接続される電灯等に生じるフリッカ現象が抑制または緩和される。   Furthermore, according to the embodiment, after the start of energization of the first and second heaters 11 and 12 (step S10), the first and second heaters are changed according to the increase / decrease in the AC current detection value Iac and the secondary load. 11 and 12 is waited for a predetermined time before the control process for adjusting the supply power (heater current), that is, the process of steps S14 to S39 in FIG. 5 (hereinafter referred to as “heater current control process”) is started. (Step S12). As a result, the heater current control process for increasing the heater current as much as possible within the allowable range is started after the heater current is stabilized. Therefore, AC due to the inrush current at the start of energization of the first and second heaters 11 and 12 is started. A voltage drop of the power supply 90 is avoided or reduced, and as a result, a flicker phenomenon that occurs in a lamp or the like connected to the AC power supply is suppressed or alleviated.

<6.変形例>
上記実施形態では、ヒータ電流制御処理(図5)のステップS24、S28,S34,S38において、AC電流検出値IacとAC電流の最大許容値ILimとの差である電流マージンΔI=Lim−Iacに基づきヒータ電流設定値Ihを更新するために、更新前のヒータ電流設定値Ihに上記電流マージンΔIが加算または減算される。しかし、この電流マージンΔIは、AC電流検出値Iacに対して増減させるべき量であり、更新前のヒータ電流設定値Ihに対して増減させるべき量は、ΔI×(Ih/Iac)と考えることができる。したがって、ステップS24、S28,S34,S38において算出される更新後のヒータ電流設定値Ihを示す式において、ΔIをΔI×(Ih/Iac)に変更してもよい。
<6. Modification>
In the above embodiment, in steps S24, S28, S34, and S38 of the heater current control process (FIG. 5), the current margin ΔI = Lim−Iac, which is the difference between the AC current detection value Iac and the AC current maximum allowable value ILim. Based on the heater current set value Ih, the current margin ΔI is added to or subtracted from the heater current set value Ih before the update. However, the current margin ΔI is an amount to be increased or decreased with respect to the AC current detection value Iac, and the amount to be increased or decreased with respect to the heater current set value Ih before the update is considered as ΔI × (Ih / Iac). Can do. Therefore, ΔI may be changed to ΔI × (Ih / Iac) in the equation indicating the updated heater current set value Ih calculated in steps S24, S28, S34, and S38.

上記実施形態では、定着装置3を動作させる場合には第1および第2ヒータ11,12の双方が同時に通電されるが、定着処理を施すべき用紙の幅が狭い場合(幅がL1以下の場合)には、図2を参照して既に説明したように、第1ヒータ11のみに通電すればよい。この場合、マイコン49は、その内蔵メモリに、点弧角φと第1ヒータ11に流れるヒータ電流I1の最大値および最小値との関係を示す点弧角制御テーブルとして、図9(a)に示すようなテーブルをも格納している。そして、この点弧角制御テーブルを参照することにより、電流マージンΔIおよび2次側負荷の増減に応じてヒータ電流I1を制御すべく、図5に示したフローチャートに従い、第1ヒータ11に対応する第1交流電力調整回路13におけるトライアックの点弧角φを制御する。   In the above embodiment, when the fixing device 3 is operated, both the first and second heaters 11 and 12 are energized at the same time. However, when the width of the sheet to be subjected to the fixing process is narrow (when the width is equal to or less than L1). ), As already described with reference to FIG. 2, only the first heater 11 needs to be energized. In this case, the microcomputer 49 has an ignition angle control table showing the relationship between the ignition angle φ and the maximum value and the minimum value of the heater current I1 flowing in the first heater 11 in its built-in memory as shown in FIG. A table as shown is also stored. Then, by referring to this firing angle control table, the heater current I1 is controlled according to the current margin ΔI and the increase or decrease of the secondary load, and the first heater 11 is handled according to the flowchart shown in FIG. The firing angle φ of the triac in the first AC power adjustment circuit 13 is controlled.

ところで、このような構成の場合、図5のフローチャートが表す制御処理の実際の内容と当該処理で参照される点弧角制御テーブルとは、第1ヒータ11にのみ通電する動作モードと、上記実施形態のように第1および第2ヒータ11,12の双方に通電する動作モードとの間で切り替わり、この切換は、定着処理を施すべき用紙サイズやウォームアップ時か否か等に応じて行われる。なお、通常、第2ヒータ12のみに通電することはないが、第2ヒータ12のみに通電することが必要な場合は、図9(b)に示すような点弧角制御テーブルをもマイコン49内のメモリに格納しておくことで、第2ヒータ12のみに通電してヒータ電流I2を制御することが可能となる。また、一般的には、定着装置3が複数のヒータを備える場合において、各ヒータに対する点弧角制御テーブルおよび/または使用され得るヒータの組み合わせに対する点弧角制御テーブルを用意しておき(例えばマイコン49内のメモリに格納しておく)、それら複数のヒータのうち実際に通電されるヒータまたはその組み合わせに対する点弧角制御テーブルを参照することで、精度よくヒータ電流を制御することができる。   By the way, in the case of such a configuration, the actual contents of the control process represented by the flowchart of FIG. 5 and the firing angle control table referred to in the process include an operation mode in which only the first heater 11 is energized, and the above-described implementation. The mode is switched between the operation modes in which both the first and second heaters 11 and 12 are energized as in the embodiment, and this switching is performed depending on the paper size to be subjected to the fixing process, whether the warm-up is performed, or the like. . Normally, only the second heater 12 is not energized. However, when it is necessary to energize only the second heater 12, the microcomputer 49 also includes an ignition angle control table as shown in FIG. By storing in the internal memory, only the second heater 12 can be energized to control the heater current I2. In general, when the fixing device 3 includes a plurality of heaters, a firing angle control table for each heater and / or a firing angle control table for a combination of heaters that can be used is prepared (for example, a microcomputer). The heater current can be accurately controlled by referring to the firing angle control table for the heater that is actually energized among the plurality of heaters or a combination thereof.

上記実施形態では、電力変換部30の2次側負荷の増減の有無および増加量/減少量は、図8に示したような2次側負荷テーブルに基づき決定されるが、これに代えてまたはこれと共に、2次側の負荷電流を検出する変流器等の計測手段を設け、上記ヒータ電流制御処理(図5)において、その計測手段による2次側負荷電流の検出値を用いて、2次側負荷の減少分の1次側換算値Idおよび2次側負荷の増加分の1次側換算値Iuを決定してもよい(ステップS26,S32参照)。   In the above embodiment, the presence or absence and the increase / decrease amount of the secondary load of the power conversion unit 30 are determined based on the secondary load table as shown in FIG. At the same time, a measuring means such as a current transformer for detecting the secondary side load current is provided, and in the heater current control process (FIG. 5), the detected value of the secondary side load current by the measuring means is used. The primary side converted value Id corresponding to the decrease in the secondary load and the primary side converted value Iu corresponding to the increase in the secondary load may be determined (see steps S26 and S32).

なお、上記実施形態においては電子写真方式の画像形成装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、1次側から入力された商用電力に所定の変換を施して2次側へ出力する電源装置を備えると共に、1次側から電力の供給を受ける加熱手段を備える画像形成装置であれば、電子写真方式以外の方式による画像形成装置にも本発明の適用が可能である。例えば、磁気誘導加熱方式の加熱手段または発熱抵抗体を用いた加熱手段を有する画像形成装置にも本発明を適用できる。ただし、電子写真方式の画像形成装置は大電力を消費する定着装置を備えているので、本発明はそのような画像形成装置において特に有効である。   In the above embodiment, the electrophotographic image forming apparatus has been described as an example, but the present invention is not limited to this. That is, if the image forming apparatus includes a power supply device that performs predetermined conversion on commercial power input from the primary side and outputs the commercial power to the secondary side, and includes a heating unit that receives power supply from the primary side, The present invention can also be applied to an image forming apparatus using a method other than the electrophotographic method. For example, the present invention can be applied to an image forming apparatus having a heating unit using a magnetic induction heating method or a heating unit using a heating resistor. However, since the electrophotographic image forming apparatus includes a fixing device that consumes a large amount of power, the present invention is particularly effective in such an image forming apparatus.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 上記実施形態に係る画像形成装置における定着装置内のヒータの構成を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration of a heater in the fixing device in the image forming apparatus according to the embodiment. 上記実施形態に係る画像形成装置の電力供給の観点から見た構成を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a configuration viewed from a viewpoint of power supply of the image forming apparatus according to the embodiment. 上記実施形態に係る画像形成装置における具体的な回路構成の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a specific circuit configuration in the image forming apparatus according to the embodiment. 上記実施形態におけるヒータ電流の制御のための処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence for control of the heater current in the said embodiment. 上記実施形態における点弧角とヒータ電流(第1および第2ヒータに流れる電流の和)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the ignition angle and heater electric current (sum of the electric current which flows into a 1st and 2nd heater) in the said embodiment. 上記実施形態における点弧角とヒータ電流(第1および第2ヒータに流れる電流の和)との関係を示すテーブルを表す図である。It is a figure showing the table which shows the relationship between the ignition angle and heater electric current (sum of the electric current which flows into a 1st and 2nd heater) in the said embodiment. 上記実施形態における2次側負荷を構成する各駆動回路が動作状態と待機状態との間で変化したときの電流変化量の最大値および最小値を格納するテーブルを示す図である。It is a figure which shows the table which stores the maximum value and minimum value of the amount of current change when each drive circuit which comprises the secondary side load in the said embodiment changes between an operation state and a standby state. 上記実施形態における点弧角と第1ヒータの電流との関係を示すテーブルを表す図(a)、および、点弧角と第2ヒータの電流との関係を示すテーブルを表す図(b)である。FIG. 5A is a diagram showing a table showing the relationship between the ignition angle and the current of the first heater, and FIG. 5B is a diagram showing a table showing the relationship between the ignition angle and the current of the second heater. is there.

符号の説明Explanation of symbols

1 …画像形成部
2 …給紙部
3 …定着装置
4 …原稿読取部
5 …電源・制御装置
6 …本体トレイ
7 …ソータ部
10 …1次側負荷部
11 …第1ヒータ
12 …第2ヒータ
13 …第1交流電力調整回路
14 …第2交流電力調整回路
16 …ゼロクロス検出回路
20 …2次側負荷部(本体の各駆動回路)
30 …電力変換部
32 …スイッチングレギュレータ
40 …制御部
41,42 …発光ダイオード
49 …マイクロコンピュータ(電力制御手段)
90 …商用交流電源(AC電源)
100 …変流器
I1 …第1ヒータの電流
I2 …第2ヒータの電流
Iac …AC電流検出値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image formation part 2 ... Paper feed part 3 ... Fixing device 4 ... Document reading part 5 ... Power supply / control apparatus 6 ... Main body tray 7 ... Sorter part 10 ... Primary side load part 11 ... 1st heater 12 ... 2nd heater DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... 1st alternating current power adjustment circuit 14 ... 2nd alternating current power adjustment circuit 16 ... Zero cross detection circuit 20 ... Secondary side load part (each drive circuit of a main body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Power conversion part 32 ... Switching regulator 40 ... Control part 41,42 ... Light emitting diode 49 ... Microcomputer (power control means)
90 ... Commercial AC power supply (AC power supply)
100 ... Current transformer I1 ... Current of the first heater I2 ... Current of the second heater Iac ... AC current detection value

Claims (12)

1次側から入力された商用電力に所定の変換を施して2次側へ出力する電源装置と、当該電源装置の1次側から電力の供給を受ける加熱手段を含む1次側負荷部と、当該電源装置の2次側から電力の供給を受ける2次側負荷部とを備える画像形成装置であって、
前記電源装置は、
前記商用電力の当該画像形成装置への入力量を示す電流値を検出する検出手段と、
前記商用電力の許容される入力量の最大値を示す電流値として予め決められた許容電流値と前記検出手段によって検出された電流値との差に基づき、前記加熱手段に供給される電力を制御する電力制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
A power supply device that performs predetermined conversion on commercial power input from the primary side and outputs the commercial power to the secondary side, and a primary load section that includes heating means that receives supply of power from the primary side of the power supply device; An image forming apparatus including a secondary load unit that receives power from the secondary side of the power supply device,
The power supply device
Detecting means for detecting a current value indicating an input amount of the commercial power to the image forming apparatus;
The power supplied to the heating means is controlled based on the difference between the allowable current value determined in advance as the current value indicating the maximum allowable input amount of the commercial power and the current value detected by the detecting means. An image forming apparatus comprising: a power control unit configured to perform power control.
前記電力制御手段は、前記2次側において負荷変動が生じるときには、当該負荷変動に応じて前記加熱手段への供給電力を制御することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the power control unit controls power supplied to the heating unit according to the load variation when a load variation occurs on the secondary side. 前記電力制御手段は、前記2次側において負荷が増加するときには、前記加熱手段に供給される電力の増加を所定時間だけ抑止することを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the power control unit suppresses an increase in power supplied to the heating unit for a predetermined time when a load increases on the secondary side. 前記電力制御手段は、前記2次側において負荷が増加するときには、当該負荷の増加に相当する分量だけ前記加熱手段への供給電力が減少するように当該供給電力を制御し、当該供給電力の減少後は所定時間だけ前記加熱手段への供給電力の増減を抑止することを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。   When the load increases on the secondary side, the power control unit controls the supply power so that the supply power to the heating unit decreases by an amount corresponding to the increase in the load, and the decrease in the supply power 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein after that, increase / decrease in power supplied to the heating means is suppressed for a predetermined time. 前記電力制御手段は、
前記2次側負荷部の各構成要素につき動作状態と待機状態との間での状態変化による消費電力の変化量の最大値および最小値を示すテーブルを格納する第1の記憶手段を更に含み、
前記2次側負荷部の構成要素のうちいずれかの構成要素が待機状態から動作状態とされるときに、前記2次側において負荷が増加すると判定し、前記テーブルに基づき、前記供給電力の減少させるべき前記分量を前記動作状態とされるべき構成要素の消費電力の変化量の最大値とすることを特徴とする、請求項4に記載の画像形成装置。
The power control means includes
A first storage means for storing a table indicating a maximum value and a minimum value of a change amount of power consumption due to a state change between an operation state and a standby state for each component of the secondary load section;
When any one of the constituent elements of the secondary load section is changed from the standby state to the operating state, it is determined that the load increases on the secondary side, and the supply power decreases based on the table. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the amount to be set is a maximum value of a change amount of power consumption of a component to be in the operation state.
前記電力制御手段は、前記2次側において負荷が減少するときには、当該負荷の減少に相当する分量だけ前記加熱手段への供給電力が増加するように当該供給電力を制御し、当該供給電力の増加後は所定時間だけ前記加熱手段への供給電力の増減を抑止することを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。   When the load decreases on the secondary side, the power control unit controls the supply power so that the supply power to the heating unit increases by an amount corresponding to the decrease in the load, and increases the supply power. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein after that, increase / decrease in power supplied to the heating means is suppressed for a predetermined time. 前記電力制御手段は、
前記2次側負荷部の各構成要素につき動作状態と待機状態との間での状態変化による消費電力の変化量の最大値および最小値を示すテーブルを格納する第1の記憶手段を更に含み、
前記2次側負荷部の構成要素のうちいずれかの構成要素が動作状態から待機状態とされるときに、前記2次側において負荷が減少すると判定し、前記テーブルに基づき、前記供給電力の増加させるべき前記分量を前記待機状態とされるべき構成要素の消費電力の変化量の最小値とすることを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
The power control means includes
A first storage means for storing a table indicating a maximum value and a minimum value of a change amount of power consumption due to a state change between an operation state and a standby state for each component of the secondary load section;
When any one of the constituent elements of the secondary load section is changed from the operating state to the standby state, it is determined that the load is reduced on the secondary side, and the supply power is increased based on the table. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the amount to be set is a minimum value of a change amount of power consumption of a component to be set in the standby state.
前記電力制御手段は、前記加熱手段への通電が開始されてから所定時間は、前記差に基づく前記加熱手段への供給電力の制御を停止することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。   2. The image according to claim 1, wherein the power control unit stops control of power supplied to the heating unit based on the difference for a predetermined time after energization of the heating unit is started. Forming equipment. 前記加熱手段を含む定着装置を備え、
電子写真方式により画像を形成することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
A fixing device including the heating unit;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein an image is formed by an electrophotographic method.
前記加熱手段は
複数のヒータと、
各ヒータへの供給電力を位相制御によって調整するために各ヒータに直列に接続されたスイッチング素子とを含み、
前記電力制御手段は、
各ヒータの電流と前記スイッチング素子の点弧角との関係を示すテーブル、および/または、前記複数のヒータを構成する2以上のヒータの電流と前記スイッチング素子の点弧角との関係を示すテーブルを格納する第2の記憶手段とを含み、
前記複数のヒータのうち通電されるヒータの電流と前記スイッチング素子の点弧角との関係を示すテーブルに基づき前記スイッチング素子の点弧角を制御することにより、前記加熱手段への供給電力を制御することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
The heating means includes a plurality of heaters,
A switching element connected in series to each heater in order to adjust the power supplied to each heater by phase control,
The power control means includes
A table showing the relationship between the current of each heater and the firing angle of the switching element, and / or a table showing the relationship between the currents of two or more heaters constituting the plurality of heaters and the firing angle of the switching element. And second storage means for storing
The power supplied to the heating means is controlled by controlling the firing angle of the switching element based on a table indicating the relationship between the current of the heater energized among the plurality of heaters and the firing angle of the switching element. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
1次側から入力された商用電力に所定の変換を施して2次側へ出力する電源装置と、当該電源装置の1次側から電力の供給を受ける加熱手段を含む1次側負荷部と、当該電源装置の2次側から電力の供給を受ける2次側負荷部とを備える画像形成装置において、当該加熱手段への供給電力を制御するための方法であって、
前記商用電力の前記画像形成装置への入力量を示す電流値を検出する検出ステップと、
前記商用電力の許容される入力量の最大値を示す電流値として予め決められた許容電流値と前記検出ステップにて検出された電流値との差に基づき、前記加熱手段に供給される電力を制御する電力制御ステップと
を含むことを特徴とする方法。
A power supply device that performs predetermined conversion on commercial power input from the primary side and outputs the commercial power to the secondary side, and a primary load section that includes heating means that receives supply of power from the primary side of the power supply device; In an image forming apparatus comprising a secondary side load unit that receives supply of power from the secondary side of the power supply device, a method for controlling the power supplied to the heating means,
A detection step of detecting a current value indicating an input amount of the commercial power to the image forming apparatus;
Based on the difference between the allowable current value determined in advance as the current value indicating the maximum allowable input amount of the commercial power and the current value detected in the detection step, the power supplied to the heating means is And a power control step for controlling.
前記電力制御ステップでは、前記2次側において負荷変動が生じるときには、当該負荷変動に応じて前記加熱手段への供給電力が制御されることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
The method according to claim 11, wherein, in the power control step, when a load fluctuation occurs on the secondary side, the power supplied to the heating unit is controlled according to the load fluctuation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007294343A (en) * 2006-04-27 2007-11-08 Toshiba Home Technology Corp Electromagnetic induction heating control device
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