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JP2016025827A - Current controller and image forming apparatus - Google Patents

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JP2016025827A
JP2016025827A JP2014151014A JP2014151014A JP2016025827A JP 2016025827 A JP2016025827 A JP 2016025827A JP 2014151014 A JP2014151014 A JP 2014151014A JP 2014151014 A JP2014151014 A JP 2014151014A JP 2016025827 A JP2016025827 A JP 2016025827A
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JP
Japan
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current
value
unit
power supply
effective
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JP2014151014A
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Japanese (ja)
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厚伸 森
Atsunobu Mori
厚伸 森
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current controller that makes it possible for current flowing in a load to be calculated by only current detection means that detects input current before branching into the load and a power source part from an AC power source such as a commercial power source, and to provide an image forming apparatus.SOLUTION: A current controller has a current detection circuit 514 that detects input current before a heater 432 for a fixing unit 431 and a converter 505 for a power source part branch from a commercial power source 201. The phase of the conduction angle θh of a current flowing in the heater 432 is controlled so as not to overlap the conduction angle θc of current flowing in the converter 505. In such a controlled state, while a first current effect value Idetected by the current detection circuit 514 and a load are off, the effective value Iof current flowing only in the heater 432 is calculated from a second current effective value Idetected by the current detection circuit 514.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、商用電源等の交流電源から供給される電流が、負荷と電源部とに分岐して入力される装置、特に分岐前の入力電流を検知する電流検知手段により、負荷に流れる電流を算出可能とする電流制御装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。   In the present invention, a current supplied from an AC power source such as a commercial power source is branched and input to a load and a power supply unit, and in particular, current flowing through the load is detected by a current detection unit that detects an input current before branching. The present invention relates to a current control device capable of calculation and an image forming apparatus using the current control device.

従来のこの種の電流制御装置が適用される画像形成装置としては、たとえば、特許文献1に記載のようなものが知られている。すなわち、商用電源から交流電流が供給されるヒータを有する定着部と、商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する電源部と、を備え、商用電源から入力される電流が、定着部と電源部へ分岐して入力される構成となっている。
近年、画像形成装置の高速化に伴い、画像形成装置の消費電流が増加しているが、一方で、消費可能な電流値は、電気用品安全法やUL(アメリカ保険業者安全試験所)で制限されている。そこで、従来から、画像形成装置全体に入力される電流実効値を検知し、画像形成装置に入力される総入力電流が制限値を超えないように制御されている。特許文献1では、定着部の温度がなるべく低下しないように、定着部の電流についても検知しながら、総入力電流が制限値を超えない範囲で、定着部及びその他の負荷を制御していた。
As a conventional image forming apparatus to which this type of current control apparatus is applied, for example, an apparatus described in Patent Document 1 is known. That is, a fixing unit having a heater to which an alternating current is supplied from a commercial power source, and a power source unit that converts an alternating voltage supplied from the commercial power source into a direct current voltage. And branching to the power supply unit.
In recent years, the current consumption of image forming apparatuses has increased with the speeding up of image forming apparatuses. On the other hand, the current values that can be consumed are limited by the Electrical Appliance and Material Safety Law and UL (American Insurer Safety Laboratory). Has been. Therefore, conventionally, an effective current value input to the entire image forming apparatus is detected, and control is performed so that the total input current input to the image forming apparatus does not exceed the limit value. In Patent Document 1, the fixing unit and other loads are controlled so that the total input current does not exceed the limit value while detecting the current of the fixing unit so that the temperature of the fixing unit does not decrease as much as possible.

特開2012−53482号公報JP 2012-53482 A

しかしながら、特許文献1では、商用電源から定着部と電源部に分岐する前の入力電流の実効値を検知する電流検知手段の他に、分岐した後の定着部だけに流れる電流の実効値を検知する第2の電流検知手段を設けており、装置のコストアップを招いていた。
交流電流の実効値は二乗平均値の平方根であるため、分岐前の入力電流を検知する電流検知手段だけでは定着部に流れる電流実効値を演算等によって抽出することが難しく、従来はどうしても定着部の電流を検出する電流検知手段が必要であった。
本発明の目的は、商用電源等の交流電源から負荷と電源部に分岐する前の入力電流を検知する電流検知手段だけで、負荷に流れる電流を算出可能とする電流制御装置及び画像形成装置を提供することにある。
However, in Patent Document 1, in addition to the current detection means for detecting the effective value of the input current before branching from the commercial power supply to the fixing unit and the power supply unit, the effective value of the current flowing only to the fixing unit after branching is detected. The second current detecting means is provided to increase the cost of the apparatus.
Since the effective value of the alternating current is the square root of the root mean square value, it is difficult to extract the effective current value flowing through the fixing unit by calculation or the like with only the current detection means that detects the input current before branching. A current detecting means for detecting the current is required.
An object of the present invention is to provide a current control device and an image forming apparatus that can calculate a current flowing through a load only by a current detection unit that detects an input current before branching from an AC power source such as a commercial power source to a load and a power source unit. It is to provide.

上記目的を達成するために、本発明の電流制御装置は、
交流電源から交流電力が供給される負荷と、
該負荷に流れる交流電流の導通角の位相を制御する位相制御手段と、
前記交流電源から供給される交流電圧から直流電圧を生成する電源部と、
前記交流電源から前記負荷と前記電源部へ分岐する前の入力電流の実効値を検出する電流検知手段と、を備え、
前記位相制御手段によって前記負荷に予め定めた導通角で電流を流した状態で、前記電流検知手段によって検知された第一の電流実効値と、前記位相制御手段によって前記負荷をオフにした状態で、前記電流検知手段によって検知された第二の電流実効値とによって、前記負荷に流れる電流の実効値を算出する手段を設けたことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、
交流電源から交流電力が供給される発熱体を有し、記録材に形成されたトナー画像を加
熱定着する加熱手段を備えた定着部と、
前記発熱体に流れる交流電流の導通角の位相を制御する位相制御手段と、
前記交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する電源部と、
前記交流電源から前記定着部と前記電源部へ分岐する前の入力電流の実効値を検出する電流検知手段と、を備え、
前記位相制御手段によって前記発熱体に予め定めた導通角で電流を流した状態で、前記電流検知手段によって検知された第一の電流実効値と、前記位相制御手段によって前記発熱体をオフにした状態で、前記電流検知手段によって検知された第二の電流実効値とによって、前記発熱体に流れる電流の実効値を算出する手段を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the current control device of the present invention comprises:
A load supplied with AC power from an AC power source;
Phase control means for controlling the phase of the conduction angle of the alternating current flowing through the load;
A power supply unit that generates a DC voltage from an AC voltage supplied from the AC power supply;
Current detection means for detecting an effective value of an input current before branching from the AC power supply to the load and the power supply unit,
In a state where a current is passed through the load at a predetermined conduction angle by the phase control means, a first current effective value detected by the current detection means and a state in which the load is turned off by the phase control means And means for calculating an effective value of the current flowing through the load based on the second effective current value detected by the current detecting means.
The image forming apparatus according to the present invention includes:
A fixing unit having a heating element to which AC power is supplied from an AC power source, and having a heating unit for heating and fixing a toner image formed on the recording material;
Phase control means for controlling the phase of the conduction angle of the alternating current flowing through the heating element;
A power supply unit for converting an AC voltage supplied from the AC power source into a DC voltage;
Current detection means for detecting an effective value of an input current before branching from the AC power source to the fixing unit and the power source unit,
The first current effective value detected by the current detection unit and the heating unit turned off by the phase control unit in a state where a current is passed through the heating unit by the phase control unit at a predetermined conduction angle. In this state, there is provided means for calculating an effective value of the current flowing through the heating element based on the second effective current value detected by the current detection means.

本発明によれば、交流電源から発熱体等の負荷と電源部に分岐する前の入力電流を検知する電流検知手段だけで、負荷に流れる電流を検知することができるので、負荷に流れる電流だけを検知する電流検知手段が不要となり、コストダウンを実現できる。   According to the present invention, the current flowing through the load can be detected only by the current detection means for detecting the input current before branching from the AC power supply to the load such as the heating element and the power supply unit, so only the current flowing through the load is detected. The current detecting means for detecting the current becomes unnecessary, and the cost can be reduced.

本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の定着器と電源部の回路図。1 is a circuit diagram of a fixing device and a power supply unit of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1の電源部の回路図。The circuit diagram of the power supply part of FIG. 図1の加熱ヒータに流れる電流の位相制御を説明するための電流波形図。FIG. 2 is a current waveform diagram for explaining phase control of a current flowing through the heater of FIG. 1. 図1の加熱ヒータ、コンバータ及びその合成電流の波形図。The wave form diagram of the heater of FIG. 1, a converter, and its synthetic current. 図1の電流検知回路の入力波形と出力波形の説明図。Explanatory drawing of the input waveform and output waveform of the current detection circuit of FIG. 図1の加熱ヒータの電流実効値の算出手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the calculation procedure of the electric current effective value of the heater of FIG. 図6のフローチャートに対応する電流波形図。FIG. 7 is a current waveform diagram corresponding to the flowchart of FIG. 6. 図1の加熱ヒータの電流実効値の二乗値と導通角の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the square value of the electric current effective value of the heater of FIG. 1, and a conduction angle. 図1の加熱ヒータの立ち上げ制御のフローチャート。The flowchart of the starting control of the heater of FIG. 図1の加熱ヒータの導通角と供給電力の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the conduction angle of the heater of FIG. 1, and supply electric power. 本発明の実施の形態2における電源部の回路図。The circuit diagram of the power supply part in Embodiment 2 of this invention. 図11の加熱ヒータの電流実効値の算出手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the calculation procedure of the electric current effective value of the heater of FIG. 図12のフローチャートに対応する各部の電流波形図。The current waveform figure of each part corresponding to the flowchart of FIG. 本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus to which the present invention is applied.

以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
[実施の形態1]
図14は、本発明の電流制御装置が適用される画像形成装置の一例を示している。
この画像形成装置400は、装置本体401に対して、給紙ユニット651、搬送ユニット701、排紙ユニット801及びイメージスキャナ901等の各種オプション装置が装着た複合機である。
装置本体401は、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの4色でトナー画像が形成されるカラーレーザプリンタである。この装置本体401は、各色の画像形成部を構成する4つのプロセスカートリッジ410と、各プロセスカートリッジ410の感光ドラム305に露光をする4つのスキャナユニット420とを備えている。
これら4つのプロセスカートリッジ410及びスキャナユニット420については、図中、各構成部分の符号の数字にY、M、C、Kを添えているが、同一の構成なので、以下の説明では、Y,M,C,Aの添え字の無い数字のみを付して総括的に説明する。
The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 14 shows an example of an image forming apparatus to which the current control device of the present invention is applied.
The image forming apparatus 400 is a multifunction machine in which various optional devices such as a paper feed unit 651, a transport unit 701, a paper discharge unit 801, and an image scanner 901 are mounted on a main body 401.
The apparatus main body 401 is a color laser printer that forms toner images with four colors of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K. The apparatus main body 401 includes four process cartridges 410 constituting an image forming unit for each color, and four scanner units 420 for exposing the photosensitive drum 305 of each process cartridge 410.
Regarding these four process cartridges 410 and scanner unit 420, Y, M, C, and K are appended to the numerals of the constituent parts in the figure, but since they are the same configuration, in the following description, Y, M , C, A will be described in general with only the numbers without subscripts.

プロセスカートリッジ410は、感光ドラム305上のトナーを除去するクリーニング部材306と、帯電ローラ303と、現像ローラ302と、トナー格納容器411と、を備えており、装置本体401に対し着脱可能となっている。
また、スキャナユニット420は、画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光する
レーザユニット421と、レーザ光を感光ドラム305上に走査するためのポリゴンミラー422と、結像レンズ群424と、を備えている。ポリゴンミラー422はスキャナモータ423によって駆動される。
The process cartridge 410 includes a cleaning member 306 that removes toner on the photosensitive drum 305, a charging roller 303, a developing roller 302, and a toner storage container 411, and is detachable from the apparatus main body 401. Yes.
The scanner unit 420 includes a laser unit 421 that emits laser light modulated based on an image signal, a polygon mirror 422 for scanning the laser light on the photosensitive drum 305, and an imaging lens group 424. I have. The polygon mirror 422 is driven by the scanner motor 423.

なお、図において、405は給紙ローラであり、ピックアップローラ404によって給紙カセット402から繰り出された記録材としての記録紙32を搬送する。406は、給紙ローラ405と対をなし、記録紙32の重送を防止するためのリタードローラ、407はレジストローラ対である。また、409は静電吸着搬送転写ベルト(以下ETBと記す)であり、記録紙32を静電吸着させて、各プロセスカートリッジ410に搬送する。また、430は、各感光ドラム305に形成されたトナー画像を記録紙32上に転写する転写ローラである。
一方、431は定着部としての定着器であり、内部に発熱体としての加熱ヒータ432を備えた定着ローラ433と、定着ローラ433に圧接される加圧ローラ434とを備えている。また、定着ローラ433と加圧ローラ434のニップ部から記録紙32を搬送するための定着排紙ローラ対435が設けられている。この加熱ヒータ432を備えた定着ローラ433と加圧ローラ434が、記録紙32に形成されたトナー画像を加熱定着する加熱手段を構成する。
In the figure, reference numeral 405 denotes a paper feed roller, which transports the recording paper 32 as a recording material fed from the paper feed cassette 402 by the pickup roller 404. Reference numeral 406 denotes a pair of paper feed rollers 405, a retard roller for preventing double feeding of the recording paper 32, and reference numeral 407 denotes a registration roller pair. Reference numeral 409 denotes an electrostatic attraction / conveyance transfer belt (hereinafter referred to as ETB) which electrostatically attracts the recording paper 32 and conveys it to each process cartridge 410. Reference numeral 430 denotes a transfer roller that transfers the toner image formed on each photosensitive drum 305 onto the recording paper 32.
On the other hand, reference numeral 431 denotes a fixing device as a fixing unit, which includes a fixing roller 433 provided with a heater 432 as a heating element, and a pressure roller 434 pressed against the fixing roller 433. A pair of fixing paper discharge rollers 435 for conveying the recording paper 32 from the nip portion between the fixing roller 433 and the pressure roller 434 is provided. The fixing roller 433 including the heater 432 and the pressure roller 434 constitute a heating unit that heats and fixes the toner image formed on the recording paper 32.

また、451は、各プロセスカートリッジ410を駆動するメインモータ、452はETB409を駆動するETBモータ、453は定着器431を駆動する定着モータであり、それぞれDCブラシレスモータ等の直流モータが用いられる。
さらに、201は、エンジン制御部であり、マイクロコンピュータ(不図示)及び各種入出力制御回路(不図示)等で構成される。505は低圧電源(電源部)であり、商用電源202から入力される交流電圧を直流電圧に変換する後述のコンバータである。
440はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ441から送出される画像データを受け取ると、この画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成するようになっている。
Reference numeral 451 denotes a main motor that drives each process cartridge 410, 452 denotes an ETB motor that drives the ETB 409, and 453 denotes a fixing motor that drives the fixing device 431, each of which uses a DC motor such as a DC brushless motor.
Reference numeral 201 denotes an engine control unit which includes a microcomputer (not shown) and various input / output control circuits (not shown). Reference numeral 505 denotes a low-voltage power supply (power supply unit), which is a later-described converter that converts an AC voltage input from the commercial power supply 202 into a DC voltage.
A video controller 440 receives image data sent from a host computer 441 such as a personal computer, expands the image data into bitmap data, and generates an image signal for image formation.

次に、装置本体401の画像形成動作について説明する。
まず、外部のホストコンピュータ441から、ビデオコントローラ440に画像データが送信される。ビデオコンローラ440は、エンジン制御部201に画像形成の開始を指示するPRINT信号を送信するとともに、受信した画像データをビットマップデータに変換する。PRINT信号を受信したエンジン制御部201は、所定のタイミングでスキャナモータ423、メインモータ451,ETBモータ452及び定着モータ453の駆動を開始する。それとともに、給紙部のピックアップローラ404、給紙ローラ405及びリタードローラ406を駆動し、給紙カセット402から記録紙32を繰り出す。記録紙32は、レジストローラ対407まで搬送されて、一時停止する。
また、給紙ローラ405付近に配置された温度検知センサ324により、装置本体401の周囲温度が検知され、エンジン制御部201にて、検知結果に応じて選択した画像形成条件の補正を行う。
次に、ビットマップデータに依存した画像信号に応じてレーザユニット421がON/OFF制御され、ポリゴンミラー422、結像レンズ群424を介して、帯電ローラ303により所定電位に帯電した感光ドラム305上に静電画像が形成される。その後、現像ローラ302でトナー像が形成される。このトナー像形成動作は、所定のタイミングでイエローY、マゼンタM、シアンC,ブラックKの各静電画像に対して実行される。
Next, an image forming operation of the apparatus main body 401 will be described.
First, image data is transmitted from the external host computer 441 to the video controller 440. The video controller 440 transmits a PRINT signal instructing the engine control unit 201 to start image formation, and converts the received image data into bitmap data. The engine control unit 201 that has received the PRINT signal starts driving the scanner motor 423, the main motor 451, the ETB motor 452, and the fixing motor 453 at a predetermined timing. At the same time, the pickup roller 404, the paper supply roller 405, and the retard roller 406 of the paper supply unit are driven to feed the recording paper 32 from the paper supply cassette 402. The recording paper 32 is conveyed to the registration roller pair 407 and temporarily stops.
Further, the ambient temperature of the apparatus main body 401 is detected by a temperature detection sensor 324 disposed near the paper feed roller 405, and the engine control unit 201 corrects the image forming conditions selected according to the detection result.
Next, the laser unit 421 is ON / OFF controlled in accordance with the image signal depending on the bitmap data, and the photosensitive drum 305 is charged to a predetermined potential by the charging roller 303 via the polygon mirror 422 and the imaging lens group 424. An electrostatic image is formed on the surface. Thereafter, a toner image is formed by the developing roller 302. This toner image forming operation is executed for each electrostatic image of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K at a predetermined timing.

一方、レジストローラ対407で一時停止していた記録紙32は、ETB409により、上記トナー像形成動作に応じた所定のタイミングで各プロセスカートリッジ410に再給紙される。そして、各感光ドラム305上のトナー像が、転写ローラ430によって、順次記録紙32上に転写され、カラーのトナー画像が形成される。
記録紙32上に形成されたトナー画像は、さらに定着器431に搬送され、所定温度に加熱された定着ローラ433と加圧ローラ434によって加熱、加圧され、記録紙32に定着された後、排紙ローラ対435により装置本体401外に排出される。
On the other hand, the recording paper 32 temporarily stopped by the registration roller pair 407 is re-fed to each process cartridge 410 by the ETB 409 at a predetermined timing according to the toner image forming operation. The toner images on the photosensitive drums 305 are sequentially transferred onto the recording paper 32 by the transfer roller 430 to form a color toner image.
The toner image formed on the recording paper 32 is further conveyed to a fixing device 431, heated and pressed by a fixing roller 433 and a pressure roller 434 heated to a predetermined temperature, and fixed on the recording paper 32. The paper is discharged out of the apparatus main body 401 by a pair of paper discharge rollers 435.

次に、上記したオプション装置について、簡単に説明する。
搬送ユニット701は、装置本体401から排出された記録紙32を排紙ユニット801に搬送するものであり、搬送ローラ対703、704を駆動する搬送モータ702を有する。
排紙ユニット801は、装置本体401から排出された記録紙32を所定枚数毎に排紙トレイ806にソートするユニットであり、搬送ローラ対804、805を駆動する搬送モータ802と、排紙トレイ806を昇降動作させる昇降モータ803とを有する。
Next, the optional device described above will be briefly described.
The transport unit 701 transports the recording paper 32 discharged from the apparatus main body 401 to the paper discharge unit 801 and includes a transport motor 702 that drives the transport roller pairs 703 and 704.
The paper discharge unit 801 is a unit that sorts the recording paper 32 discharged from the apparatus main body 401 into a paper discharge tray 806 every predetermined number of sheets, and includes a transport motor 802 that drives a pair of transport rollers 804 and 805, and a paper discharge tray 806. And a lifting motor 803 that lifts and lowers.

イメージスキャナ901は、原稿搬送部930と、原稿読み込み部931とを有し、原稿搬送部930には原稿932を搬送する原稿搬送モータ902が設けられている。また、原稿読み込み部931は、露光手段905とミラー906を備えた露光ユニット904、ミラー908,909を備えた固定の反射装置907及び受光装置910を有し、露光ユニット904を水平移動させるスキャナ駆動モータ903が設けられている。なお、940はイメージスキャナ901の動作を制御するとともに、受光装置910で受光した信号を画像データ化するコントローラユニットである。   The image scanner 901 includes a document transport unit 930 and a document reading unit 931, and the document transport unit 930 is provided with a document transport motor 902 that transports the document 932. The document reading unit 931 includes an exposure unit 904 including an exposure unit 905 and a mirror 906, a fixed reflection device 907 and a light receiving device 910 including mirrors 908 and 909, and a scanner drive that horizontally moves the exposure unit 904. A motor 903 is provided. A controller unit 940 controls the operation of the image scanner 901 and converts a signal received by the light receiving device 910 into image data.

イメージスキャナ901の動作は、原稿搬送部930に原稿932をセットした後、まず、コピーモードか、読み取りデータを電子ファイル化するだけのスキャナモードかを不図示のパネルより選択する。
コピーモードを選択した場合、原稿搬送モータ902により所定のタイミングで原稿932を原稿読み込み部931に搬送する。そして、スキャナ駆動モータ903により露光ユニット904を水平移動させ、露光手段905の光を原稿932に照射する。原稿932からの反射光はミラー906、及び反射手段907内のミラー908、909を経由して受光装置910で受光され、受光信号はコントローラユニット940に送信される。コントローラユニット940は、受信した信号を画像データ化し、ビデオコンローラ440に送信する。その後は、ホストコンピュータ441から画像形成と同様の動作で画像形成を行う。
一方、スキャナモードを選択した場合、コントローラユニット940は受信した信号を所定のファイル形式で電子ファイル化し、ビデオコンローラ440経由でホストコンピュータ441に送信する。
In the operation of the image scanner 901, after the document 932 is set on the document transport unit 930, first, the copy mode or the scanner mode for converting the read data into an electronic file is selected from a panel (not shown).
When the copy mode is selected, the document transport motor 902 transports the document 932 to the document reading unit 931 at a predetermined timing. Then, the exposure unit 904 is horizontally moved by the scanner driving motor 903, and the light of the exposure unit 905 is irradiated onto the document 932. Reflected light from the document 932 is received by the light receiving device 910 via the mirror 906 and the mirrors 908 and 909 in the reflecting means 907, and the received light signal is transmitted to the controller unit 940. The controller unit 940 converts the received signal into image data and transmits it to the video controller 440. Thereafter, image formation is performed by the host computer 441 in the same operation as image formation.
On the other hand, when the scanner mode is selected, the controller unit 940 converts the received signal into an electronic file in a predetermined file format and transmits it to the host computer 441 via the video controller 440.

次に、本発明の特徴である画像形成装置の入力電流の電流制御について説明する。
図1は、装置本体401の低圧電源(電源部)であるコンバータ505及び定着器431の制御部を詳しく説明する回路ブロック図である。
すなわち、交流電源である商用電源202から交流電力が供給される負荷としての加熱ヒータ432を備えた定着器431と、加熱ヒータ432に流れる交流電流の導通角の位相を制御する位相制御手段としてのエンジン制御部201と、を有している。また、商用電源202から供給される交流電圧から直流電圧を生成する電源部としてのコンバータ505と、商用電源202から加熱ヒータ432とコンバータ505へ分岐する前の入力電流の実効値を検出する電流検知手段としての電流検知回路514と、を備えている。
Next, the current control of the input current of the image forming apparatus, which is a feature of the present invention, will be described.
FIG. 1 is a circuit block diagram illustrating in detail a converter 505 that is a low-voltage power source (power source unit) of the apparatus main body 401 and a control unit of the fixing device 431.
That is, the fixing device 431 provided with the heater 432 as a load supplied with AC power from the commercial power source 202 that is an AC power source, and phase control means for controlling the phase of the conduction angle of the AC current flowing through the heater 432. An engine control unit 201. Further, converter 505 as a power supply unit that generates a DC voltage from an AC voltage supplied from commercial power source 202, and current detection that detects an effective value of an input current before branching from commercial power source 202 to heater 432 and converter 505. And a current detection circuit 514 as means.

なお、図において、512は、インレット501から加熱ヒータ432とコンバータ505に分岐する前のラインに設けられるカレントトランスであり、513は、カレントトランス512に流れる電流を電圧に変換する抵抗である。
また、521は、装置本体401のドア(不図示)と連動して開閉するインタロックスイッチであり、522はスイッチのオン、オフ信号を出力するリレーである。また、52
3はトライアック、524,525、527および531は抵抗、526はフォトトライアックカプラ、528はトランジスタ、529は温度保護素子であるサーモスイッチ、530は加熱ヒータ432の温度を検知するサーミスタである。
In the figure, reference numeral 512 denotes a current transformer provided on a line before branching from the inlet 501 to the heater 432 and the converter 505, and reference numeral 513 denotes a resistor that converts a current flowing through the current transformer 512 into a voltage.
Reference numeral 521 denotes an interlock switch that opens and closes in conjunction with a door (not shown) of the apparatus main body 401, and reference numeral 522 denotes a relay that outputs a switch ON / OFF signal. Also, 52
Reference numeral 3 denotes a triac, 524, 525, 527 and 531 are resistors, 526 is a phototriac coupler, 528 is a transistor, 529 is a thermoswitch which is a temperature protection element, and 530 is a thermistor which detects the temperature of the heater 432.

次に、定着器431の位相制御について、図1に加えて図3を参照して説明する。
エンジン制御部201は、サーミスタ530と抵抗531の分圧電圧を、エンジン制御部201のA/D1ポートを介して検知する。サーミスタ530は、温度の上昇とともに抵抗値が低下する特性をもっており、エンジン制御部201は、A/D1ポートの電圧を読み取ることで加熱ヒータ432の温度を検出し、定着温度の制御を行う。
加熱ヒータ432には、リレー522、トライアック523及びサーモスイッチ529を介して、商用電源202からの交流電流が供給される(図3(a)参照)。この供給電流は、エンジン制御部201からの制御信号によって位相制御される。
Next, phase control of the fixing device 431 will be described with reference to FIG. 3 in addition to FIG.
The engine control unit 201 detects the divided voltage of the thermistor 530 and the resistor 531 via the A / D1 port of the engine control unit 201. The thermistor 530 has a characteristic that the resistance value decreases as the temperature increases, and the engine control unit 201 detects the temperature of the heater 432 by reading the voltage of the A / D1 port and controls the fixing temperature.
An AC current from the commercial power source 202 is supplied to the heater 432 via the relay 522, the triac 523, and the thermo switch 529 (see FIG. 3A). This supply current is phase-controlled by a control signal from the engine control unit 201.

エンジン制御部201は、ゼロクロス検知回路515からエンジン制御部201のIN1ポートに入力されるゼロクロス信号を用いて、商用電源202の正負が切り替わるタイミングを検知する(図3(b)参照)。エンジン制御部201は、ゼロクロス信号の立ち上がりおよび立ち下がりを検知してから所定時間(Toff)経過後(以降、遅延時間Toffという)、OUT1ポートよりHighを出力してトランジスタ528をONする(図3(c)参照)。トランジスタ528がONすると、抵抗527を介してフォトトライアックカプラ526に電流が流れ、フォトトライアックカプラ526がONする。フォトトライアックカプラ526がONすると、抵抗524、525を介して、スイッチング素子としてのトライアック523にゲート電流が流れ、トライアック523がONし、加熱ヒータ432に電流が流れて発熱する(図3(d)参照)。
そして、トライアック523は、ゲート電流がゼロ、すなわち、次のゼロクロスのタイミングでOFFする。その結果、加熱ヒータ432に流れる電流波形は、図3(d)に示すように、正弦波の半サイクル毎に、波形状を遅延時間Toffの間はゼロに切り取った形
状となる。この遅延時間Toff経過してONに切り替わるオン位相から次のゼロクロスの
OFF時点までの間の位相角が導通角θhである。エンジン制御部201は、A/D1ポートに入力される電圧に応じて上記遅延時間Toffを制御、すなわち導通角θhを制御し
て、加熱ヒータ432を所定温度に制御する。
The engine control unit 201 uses the zero cross signal input from the zero cross detection circuit 515 to the IN1 port of the engine control unit 201 to detect the timing at which the commercial power source 202 switches between positive and negative (see FIG. 3B). The engine control unit 201 outputs High from the OUT1 port and turns on the transistor 528 after a predetermined time (Toff) has elapsed since the rising and falling of the zero cross signal were detected (hereinafter referred to as delay time Toff) (FIG. 3). (See (c)). When the transistor 528 is turned on, a current flows to the phototriac coupler 526 through the resistor 527, and the phototriac coupler 526 is turned on. When the phototriac coupler 526 is turned on, a gate current flows to the triac 523 serving as a switching element via the resistors 524 and 525, the triac 523 is turned on, and a current flows to the heater 432 to generate heat (FIG. 3D). reference).
The triac 523 is turned off at the timing of the next zero cross, that is, the gate current is zero. As a result, as shown in FIG. 3D, the waveform of the current flowing through the heater 432 has a shape in which the waveform is cut off to zero during the delay time Toff every half cycle of the sine wave. The conduction angle θh is the phase angle from the ON phase at which the delay time Toff elapses to ON to the next zero cross OFF time. The engine control unit 201 controls the heater 432 to a predetermined temperature by controlling the delay time Toff according to the voltage input to the A / D1 port, that is, controlling the conduction angle θh.

続いて、図2を用いて、コンバータ505について詳細に説明する。
コンバータ505は、3.3Vおよび24Vの直流電圧を生成する。商用電源202から入力された交流電圧は、ダイオードブリッジ502により全波整流された後、コンデンサ503により平滑される。その後、電源制御IC510によりスイッチングされ、トランス504を介して2次側に電力伝達が行われる。
トランス504の2次側に発生するパルス波は、ダイオード506およびコンデンサ507により整流平滑され、直流24Vが生成される。なお、2次側の電圧はシャントレギュレータ508により検知および誤差増幅され、フォトカプラ509により電源制御IC510にフィードバックされる。
この直流24Vによって、たとえば、装置本体401のスキャナモータ423、メインモータ451,ETBモータ452及び定着モータ453が駆動される。また、オプション装置である搬送ユニット701の搬送モータ702、排紙ユニット801の搬送モータ802及び昇降モータ803、さらに、イメージスキャナ901の原稿搬送モータ902及びスキャナ駆動モータ903が駆動される。
また、このコンバータ505は、直流24Vから3.3Vを生成するチョークコンバータ部564を備えている。このチョークコンバータ部564によって生成された3.3Vは、例えばエンジン制御部201に供給される。
Subsequently, the converter 505 will be described in detail with reference to FIG.
Converter 505 generates 3.3V and 24V DC voltages. The AC voltage input from the commercial power source 202 is full-wave rectified by the diode bridge 502 and then smoothed by the capacitor 503. Thereafter, switching is performed by the power supply control IC 510, and power is transmitted to the secondary side via the transformer 504.
The pulse wave generated on the secondary side of the transformer 504 is rectified and smoothed by the diode 506 and the capacitor 507 to generate DC 24V. The secondary voltage is detected and error amplified by the shunt regulator 508 and fed back to the power supply control IC 510 by the photocoupler 509.
For example, the scanner motor 423, the main motor 451, the ETB motor 452, and the fixing motor 453 of the apparatus main body 401 are driven by the DC 24V. Further, the conveyance motor 702 of the conveyance unit 701, which is an optional device, the conveyance motor 802 and the elevation motor 803 of the paper discharge unit 801, and the document conveyance motor 902 and the scanner drive motor 903 of the image scanner 901 are driven.
Further, the converter 505 includes a choke converter unit 564 that generates 3.3 V from DC 24 V. The 3.3 V generated by the choke converter unit 564 is supplied to the engine control unit 201, for example.

次に、電流検知回路514について、図1、図4及び図5を参照して説明する。
図4(a)は、加熱ヒータ432に流れる電流波形、図4(b)は、コンバータ505に流れる電流波形、図4(c)は、カレントトランス512に流れる電流波形である。このカレントトランス512に流れる電流波形は、加熱ヒータ432(図4(a))およびコンバータ505(図4(b))に流れる電流の合成電流となる。合成電流はカレントトランス512を流れ、抵抗513によって電流電圧変換される。コンバータ505に流れる電流は、入力電圧が平滑用のコンデンサ503の端子間の電圧より高くなった時点で流れるので、導通角θcは狭い範囲となる。
Next, the current detection circuit 514 will be described with reference to FIGS.
4A shows a current waveform flowing through the heater 432, FIG. 4B shows a current waveform flowing through the converter 505, and FIG. 4C shows a current waveform flowing through the current transformer 512. The waveform of the current flowing through the current transformer 512 is a combined current of the current flowing through the heater 432 (FIG. 4A) and the converter 505 (FIG. 4B). The combined current flows through the current transformer 512 and is converted into a current voltage by the resistor 513. Since the current flowing through the converter 505 flows when the input voltage becomes higher than the voltage between the terminals of the smoothing capacitor 503, the conduction angle θc is in a narrow range.

電流検知回路514は、入力された電圧(Vin)を二乗積分する機能を有し、カレントトランス512から入力された電圧(Vin)を二乗する乗算器516と、乗算器516からの出力を積分する積分器517から構成される。すなわち、電流検知回路514は、図5(a)、(b)に示すように、入力されたゼロクロス検知回路515の立ち上がりから、電圧(Vin)の二乗積分を開始し、ゼロクロス検知回路515の立ち下がりで終了する。
その後、図5(c)に示すように、立ち下がりから所定時間後(Tad)に、エンジン制御部201は、A/D2ポートで電流検知回路514からの出力値(Vad)を読み込む。
また、電流検知回路514は、立ち下がりから所定時間後(Tdis)に積分値を0Vに
リセットするまで積分値を保持する。エンジン制御部201は、A/D2ポートで読み取った出力値(Vad)を、1周期の時間(Tfreq)で割ることで、電圧の実効値の二乗値を求め(数1参照)、この電圧の実効値の二乗積分値から電流の実効値の二乗値に換算する。
The current detection circuit 514 has a function of square integration of the input voltage (Vin), and integrates a multiplier 516 that squares the voltage (Vin) input from the current transformer 512 and an output from the multiplier 516. The integrator 517 is configured. That is, as shown in FIGS. 5A and 5B, the current detection circuit 514 starts the square integration of the voltage (Vin) from the rise of the input zero-cross detection circuit 515, and the zero-cross detection circuit 515 rises. End with a fall.
Thereafter, as shown in FIG. 5C, the engine control unit 201 reads the output value (Vad) from the current detection circuit 514 at the A / D2 port after a predetermined time (Tad) from the falling edge.
The current detection circuit 514 holds the integrated value until the integrated value is reset to 0 V after a predetermined time (Tdis) from the falling edge. The engine control unit 201 obtains the square value of the effective value of the voltage by dividing the output value (Vad) read at the A / D2 port by the time (Tfreq) of one cycle (see Equation 1). Converts the square value of the effective value to the square value of the effective value of the current.

Figure 2016025827

このように、エンジン制御部201は、電流検知回路514の出力から、装置本体401に流入する電流の実効値を検知し、プリント中の電流が商用電源202の供給可能電流を超えないよう制御する。この電流検知回路514で検知される入力電流は、定着器431とコンバータ505に流れる電流の合成電流である。
Figure 2016025827

As described above, the engine control unit 201 detects the effective value of the current flowing into the apparatus main body 401 from the output of the current detection circuit 514, and performs control so that the current during printing does not exceed the current that can be supplied from the commercial power source 202. . The input current detected by the current detection circuit 514 is a combined current of currents flowing through the fixing device 431 and the converter 505.

次に、本発明の特徴である負荷である加熱ヒータ432にのみ流れる電流を算出する手順について説明する。
すなわち、エンジン制御部201によって加熱ヒータ432に予め定めた導通角θhで電流を流した状態で、電流検知回路514によって第一の電流実効値(I)を検知する。また、エンジン制御部201によって加熱ヒータ432をオフにした状態で、電流検知回路514によって第二の電流実効値(I)を検知する。これら第一の電流実効値(I)と第二の電流実効値(I)から、加熱ヒータ432に流れる電流の実効値を算出する。
この例では、予め定めた導通角θhは、コンバータ505に流れる電流の導通角θcの位相と重ならないように、すなわち、加熱ヒータ432に流れる電流の導通角θhの位相を電源部に流れる電流の導通角θcの位相と異なる位相となるように制御する。そして、第一の電流実効値の二乗値(I )と、第二の電流実効値の二乗値(I )の差分を算出することによって、加熱ヒータ432に流れる電流の実効値の二乗値を得るものである。
Next, a procedure for calculating a current flowing only in the heater 432 that is a load, which is a feature of the present invention, will be described.
That is, the first current effective value (I 1 ) is detected by the current detection circuit 514 in a state where a current is passed through the heater 432 at a predetermined conduction angle θh by the engine control unit 201. In addition, the current effective value (I 2 ) is detected by the current detection circuit 514 in a state where the heater 432 is turned off by the engine control unit 201. From these first current effective value (I 1 ) and second current effective value (I 2 ), the effective value of the current flowing through the heater 432 is calculated.
In this example, the predetermined conduction angle θh does not overlap with the phase of the conduction angle θc of the current flowing through the converter 505, that is, the phase of the conduction angle θh of the current flowing through the heater 432 is equal to the current flowing through the power supply unit. Control is performed so that the phase is different from the phase of the conduction angle θc. Then, by calculating the difference between the square value (I 1 2 ) of the first current effective value and the square value (I 2 2 ) of the second current effective value, the effective value of the current flowing through the heater 432 is calculated. The square value is obtained.

図6は、エンジン制御部201において、加熱ヒータ432にのみ流れる電流を算出する具体的なフローチャートを示している。このフローチャートは、画像形成装置のスタンバイ時に実行される。
まず、ステップ601では、加熱ヒータ432への通電はOFF状態で、電流検知回路514からの出力値からコンバータ505にのみ流れる電流、すなわち第二の電流実効値(I)を検知する。電流検知回路514の出力は、半波分の電流に対応する電圧の二乗積分値であり、この電圧の二乗積分値がエンジン制御部201に読み込まれ、エンジン制御部201において第二の電流実効値の二乗積分値(I )に換算される。
次に、ステップ602で、トライアック523を所定の導通角θh、この例では30°に制御する。ステップ603では、加熱ヒータ432に通電している状態の電流検知回路514からの出力値から、第一の電流実効値(I)を検知する。この場合も、電流検知回路514の出力は、半波分の電流に対応する電圧の二乗積分値であり、この電圧の二乗積分値がエンジン制御部201に読み込まれ、エンジン制御部201において第一の電流実効値の二乗積分値(I )に換算される。
FIG. 6 shows a specific flowchart for calculating the current flowing only in the heater 432 in the engine control unit 201. This flowchart is executed when the image forming apparatus is on standby.
First, in step 601, the energization to the heater 432 is OFF, and the current that flows only to the converter 505, that is, the second current effective value (I 2 ) is detected from the output value from the current detection circuit 514. The output of the current detection circuit 514 is a square integral value of a voltage corresponding to a half-wave current. The square integral value of this voltage is read into the engine control unit 201, and the engine control unit 201 uses the second current effective value. To the square integral value (I 2 2 ).
Next, in step 602, the triac 523 is controlled to a predetermined conduction angle θh, in this example, 30 °. In step 603, the first effective current value (I 1 ) is detected from the output value from the current detection circuit 514 in a state where the heater 432 is energized. Also in this case, the output of the current detection circuit 514 is a square integral value of a voltage corresponding to a half-wave current, and the square integral value of this voltage is read into the engine control unit 201, and the engine control unit 201 performs the first integration. Is converted to the square integral value (I 1 2 ) of the current effective value of.

このステップ603において、電流検知回路514によって検知される入力電流は、図7(c)に示すように、加熱ヒータ432とコンバータ505とに分岐する前の総入力電流のカレントトランス512に流れる2次電流である。この総入力電流は加熱ヒータ432(図7(a))と、コンバータ505(図7(b))に流れる電流を足し合わせた値である。本実施の形態では、加熱ヒータ432(図7(a))の導通角θhを30°とし、コンバータ505(図7(b))に流れる入力電流の導通角θcの位相と重ならないよう制御している。加熱ヒータ432の導通角θhは30°に限定されるものではなく、コンバータ505に流れる電流の導通角θcの位相に重ならない範囲であればよい。   In this step 603, the input current detected by the current detection circuit 514 is the secondary that flows to the current transformer 512 of the total input current before branching to the heater 432 and the converter 505, as shown in FIG. Current. This total input current is a value obtained by adding the currents flowing through the heater 432 (FIG. 7A) and the converter 505 (FIG. 7B). In the present embodiment, the conduction angle θh of the heater 432 (FIG. 7A) is set to 30 °, and control is performed so as not to overlap with the phase of the conduction angle θc of the input current flowing through the converter 505 (FIG. 7B). ing. The conduction angle θh of the heater 432 is not limited to 30 °, and may be in a range that does not overlap with the phase of the conduction angle θc of the current flowing through the converter 505.

次に、ステップ604において、ステップ603で検知した第一の電流実効値の二乗値(I )の値を、エンジン制御部201のメモリ(不図示)に格納する。ステップ60
5で、正弦波の複数周期、この例では3周期分(3波分)の電流を検知したかどうかを判断する。
なお、エンジン制御部201が電流検知回路514からの出力をA/D変換するタイミングは、図7(d)に示すように、T1,T2,T3であり、ゼロクロス検知回路515の立ち下がりからTad後であることは、図5での説明の通りである。
ステップ605で、3波分の電流実効値をエンジン制御部201のメモリ(不図示)に格納できたと判断した場合、ステップ606で、3波分の平均値を算出し、その結果を(I )としてエンジン制御部201のメモリ(不図示)に格納する。
Next, in step 604, the value of the square value (I 1 2 ) of the first current effective value detected in step 603 is stored in a memory (not shown) of the engine control unit 201. Step 60
5, it is determined whether or not a current of a plurality of sine wave periods, in this example, three periods (three waves) is detected.
Note that the timing at which the engine control unit 201 performs A / D conversion of the output from the current detection circuit 514 is T1, T2, and T3 as shown in FIG. 7D, and Tad from the trailing edge of the zero-cross detection circuit 515. What is later is as described in FIG.
If it is determined in step 605 that the current effective values for the three waves have been stored in the memory (not shown) of the engine control unit 201, the average value for the three waves is calculated in step 606, and the result (I 1 2 ) and stored in a memory (not shown) of the engine control unit 201.

その後、ステップ607で、上記導通角θhの制御電流を流した場合の第一の電流実効値の二乗値(I )から加熱ヒータ432をオフにした場合の第二の電流実効値(実効値)の二乗値(I )を引いた値(I )を算出する。この算出結果を、定着器431の加熱ヒータ432にのみ流れた定着電流(I)の実効値の二乗値としてエンジン制御部201のメモリ(不図示)に格納する。
図8のグラフは、加熱ヒータ432に流れる電流実効値の二乗値と、正弦波の半波の間の導通角との関係を示している。図8中、実線は、図6のフローチャートに従って、計算によって求めた電流実効値の二乗値(I )、破線は、加熱ヒータ432に流れる実際の電流実効値の二乗値である。
加熱ヒータ432に流す電流の導通角θhが80°以下の範囲では、コンバータ505に流れる電流の導通角θcの位相と重ならないため、破線と実線が一致している。したがって、計算によって、加熱ヒータ432に流れる電流実効値(I)を正確に求めることができる。
コンバータ505に流れる入力電流は、入力電圧が平滑用のコンデンサの端子電圧を超えた範囲で流れる電流なので、正弦波の山、谷付近であり、80°以下であれば、ほぼ重ならない。ただ、この導通角は、80°に限定されるものではなく、コンバータ505の平滑用コンデンサの容量等によって決定されるものである。
Thereafter, in step 607, the second current effective value (effective) when the heater 432 is turned off from the square value (I 2 2 ) of the first effective current value when the control current of the conduction angle θh is supplied. The value (I 3 2 ) obtained by subtracting the square value (I 1 2 ) of the value) is calculated. This calculation result is stored in a memory (not shown) of the engine control unit 201 as a square value of the effective value of the fixing current (I 3 ) that has flowed only to the heater 432 of the fixing device 431.
The graph of FIG. 8 shows the relationship between the square value of the effective current value flowing through the heater 432 and the conduction angle between the half waves of the sine wave. In FIG. 8, the solid line is the square value (I 3 2 ) of the effective current value obtained by calculation according to the flowchart of FIG. 6, and the broken line is the square value of the actual effective current value flowing through the heater 432.
When the conduction angle θh of the current flowing through the heater 432 is in the range of 80 ° or less, the broken line and the solid line coincide with each other because the conduction angle θc of the current flowing through the converter 505 does not overlap. Therefore, the effective current value (I 3 ) flowing through the heater 432 can be accurately obtained by calculation.
The input current flowing through the converter 505 is a current that flows in a range where the input voltage exceeds the terminal voltage of the smoothing capacitor. However, this conduction angle is not limited to 80 °, but is determined by the capacity of the smoothing capacitor of converter 505 and the like.

次に、図9を参照して、定着器431の立ち上げ制御について説明する。
立ち上げ制御においては、定着器431の温度を所定温度まで立ち上げる際に、加熱ヒータ432の立ち上げ制御に必要な電流実効値Iが予め設定されている。そして、図6のフローによって算出された加熱ヒータ432にのみ流れる電流実効値の二乗値I と、立ち上げ制御に必要な電流実効値の二乗値I との比を算出する。この比に対応する供給電力の比から、立ち上げ制御に必要な電流の導通角を求め、求めた導通角にてエンジン制御部201によって加熱ヒータ432に流れる電流を制御する。
加熱ヒータ432に供給される電力は、ヒータ電流の電流実効値の二乗値と比例関係にあり、立ち上げ時の電流実効値に対応する供給電力の割合が分かれば、制御すべき導通角が決まる。
Next, startup control of the fixing device 431 will be described with reference to FIG.
In the start-up control, an effective current value I 4 necessary for the start-up control of the heater 432 is set in advance when the temperature of the fixing device 431 is raised to a predetermined temperature. Then, a ratio between the square value I 3 2 of the effective current value that flows only through the heater 432 calculated by the flow of FIG. 6 and the square value I 4 2 of the effective current value necessary for the start-up control is calculated. The conduction angle of the current required for the start-up control is obtained from the ratio of the supplied power corresponding to this ratio, and the current flowing through the heater 432 is controlled by the engine control unit 201 at the obtained conduction angle.
The electric power supplied to the heater 432 is proportional to the square value of the effective current value of the heater current, and if the ratio of the supplied power corresponding to the effective current value at the start-up is known, the conduction angle to be controlled is determined. .

図9は、この定着器431の立ち上げ制御の具体的なフローチャートを示している。
ステップ901で、ビデオコンローラ440からPRINT信号を受信すると、エンジン制御部201は画像形成制御を開始する。ステップ902で、図6のフローチャートに従って、スタンバイ中に算出したヒータにのみ流れる電流の実効値の二乗値(I )の値をメモリ(不図示)から読み込む。そして、ステップ903で、予めメモリ(不図示)に格納されている加熱ヒータ432の立ち上げに必要な立ち上げ電流の実効値の二乗値(I )をメモリ(不図示)から読み込む。
次に、ステップ904で、立ち上げ電流の実効値の二乗値(I )に相当する供給電力の割合(PS)を、数2に記載の数式によって演算し、メモリ(不図示)に格納する。
図6のフローチャートに示した通り、加熱ヒータ432にのみ流れる電流実効値の二乗値(I )は、30°で加熱ヒータ432をONした場合の電流実効値の二乗値である。位相角180位相角°の供給電力を100とすると、導通角30°の定着電流の供給電力の割合は3.02に相当する。この割合から、立ち上げ電流の電流実効値の二乗値(I )に対応する供給電力の割合(PS)を求める。
FIG. 9 shows a specific flowchart of the start-up control of the fixing device 431.
In step 901, upon receiving a PRINT signal from the video controller 440, the engine control unit 201 starts image formation control. In step 902, according to the flowchart of FIG. 6, the value of the square value (I 3 2 ) of the effective value of the current flowing only through the heater calculated during standby is read from a memory (not shown). In step 903, the square value (I 4 2 ) of the effective value of the startup current necessary for starting up the heater 432, which is stored in advance in a memory (not shown), is read from the memory (not shown).
Next, in step 904, the ratio (PS) of the supplied power corresponding to the square value (I 4 2 ) of the effective value of the start-up current is calculated by the mathematical formula given in Equation 2 and stored in a memory (not shown). To do.
As shown in the flowchart of FIG. 6, the square value (I 3 2 ) of the effective current value that flows only through the heater 432 is the square value of the effective current value when the heater 432 is turned on at 30 °. When the supplied power at the phase angle of 180 and the phase angle of 100 is 100, the ratio of the supplied power of the fixing current at the conduction angle of 30 ° corresponds to 3.02. From this ratio, the ratio (PS) of the supplied power corresponding to the square value (I 4 2 ) of the current effective value of the startup current is obtained.

Figure 2016025827
Figure 2016025827

次に、ステップ905で、ステップ904で求めた供給電力の割合PSと、導通角(θh)の関係を示す図10のグラフから、電流実効値Iの電流を流すための必要な導通角(θh)を求める。
続いて、ステップ906で、加熱ヒータ432を、図3を用いて説明したように、ステップ905で求めた導通角(θh)で制御し、ステップ907で加熱ヒータ432の温度が定着可能温度(Temp1)−50℃まで上昇したかをモニタする。
ステップ907で、加熱ヒータ432の温度が定着可能温度(Temp1)−50℃まで上昇したと判断した場合、エンジン制御部201は、ステップ908で加熱ヒータ432の温調制御をPID制御に切り替える。そして、A/D1ポートの値をモニタしながら加熱ヒータ432の温度がTemp1となるように制御する。
Next, in step 905, from the graph of FIG. 10 showing the relationship between the ratio PS of the supplied power obtained in step 904 and the conduction angle (θh), the conduction angle required for flowing the current having the effective current value I 4 ( θh) is obtained.
Subsequently, in step 906, as described with reference to FIG. 3, the heater 432 is controlled by the conduction angle (θh) obtained in step 905, and in step 907, the temperature of the heater 432 is set to the fixing possible temperature (Temp1). ) Monitor the rise to -50 ° C.
If it is determined in step 907 that the temperature of the heater 432 has risen to the fixable temperature (Temp1) −50 ° C., the engine control unit 201 switches the temperature control of the heater 432 to PID control in step 908. Then, the temperature of the heater 432 is controlled to be Temp1 while monitoring the value of the A / D1 port.

ステップ907で、加熱ヒータ432の温度が定着可能温度(Temp1)−50℃まで上昇していないと判断した場合、ステップ906に戻り、加熱ヒータ432を導通角θhでONし続ける。
その後、ステップ909で加熱ヒータ432の温度がTemp1に達したと判断した場合、ステップ910で画像形成を開始する。ステップ909で加熱ヒータ432の温度がTemp1に達していないと判断した場合は、ステップ908に戻り加熱ヒータ432の温度がTemp1になるよう制御する。
If it is determined in step 907 that the temperature of the heater 432 has not risen to the fixable temperature (Temp1) −50 ° C., the process returns to step 906 and the heater 432 is kept ON at the conduction angle θh.
Thereafter, if it is determined in step 909 that the temperature of the heater 432 has reached Temp1, image formation is started in step 910. If it is determined in step 909 that the temperature of the heater 432 has not reached Temp1, the process returns to step 908 to control the temperature of the heater 432 to be Temp1.

以上説明したように、本実施の形態1によれば、装置本体401に入力される総入力電流を検出するために取り付けた一つの電流検知回路514により、加熱ヒータ432のみに流れる電流を演算により求めることが可能となる。
さらに、立ち上げ制御時等の電流実効値が設定されている場合には、算出された電流実効値と導通角の関係から、制御すべき電流値の導通角を演算によって求め、正確に制御電流を制御することができる。
As described above, according to the first embodiment, the current flowing only to the heater 432 is calculated by one current detection circuit 514 attached to detect the total input current input to the apparatus main body 401. It can be obtained.
Furthermore, when the effective current value is set during start-up control, etc., the conduction angle of the current value to be controlled is obtained by calculation from the relationship between the calculated effective current value and the conduction angle, and the control current is accurately determined. Can be controlled.

[実施の形態2]
次に本発明の実施の形態2について説明する。
実施の形態2においては、力率改善回路を具備した力率改善電源部を有する構成において、加熱ヒータ432に流れる電流実効値を求める制御について記載している。なお、本実施の形態2における要部構成は実施の形態1と同じであるため、同一の構成部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, the control for obtaining the effective value of the current flowing through the heater 432 is described in the configuration having the power factor improving power supply unit provided with the power factor improving circuit. In addition, since the principal part structure in this Embodiment 2 is the same as Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected about the same component and the description is abbreviate | omitted.

まず、図11を用いて本実施の形態におけるコンバータ505について説明する。
コンバータ505は、3.3Vコンバータ部560および力率改善電源部としての24Vコンバータ部562に分かれており、商用電源202から入力された交流電圧は、3.3Vコンバータ部560および24Vコンバータ部562に入力される。
3.3Vコンバータ部560に入力された交流電圧は、ダイオードブリッジ502により全波整流された後、コンデンサ503により平滑される。その後、電源制御IC510によりスイッチングされ、トランス574を介して2次側に電力伝達が行われる。
トランス574の2次側に発生するパルス波はダイオード566およびコンデンサ567により整流平滑され、直流3.3Vが生成される。なお、2次側の電圧はシャントレギュレータ568により検知および誤差増幅され、フォトカプラ509により電源制御IC510にフィードバックされる。生成された3.3Vはエンジン制御部201等に供給される。
First, converter 505 in the present embodiment will be described with reference to FIG.
The converter 505 is divided into a 3.3V converter unit 560 and a 24V converter unit 562 as a power factor improving power supply unit. The AC voltage input from the commercial power source 202 is supplied to the 3.3V converter unit 560 and the 24V converter unit 562. Entered.
The AC voltage input to the 3.3V converter unit 560 is full-wave rectified by the diode bridge 502 and then smoothed by the capacitor 503. Thereafter, switching is performed by the power supply control IC 510, and power is transmitted to the secondary side via the transformer 574.
The pulse wave generated on the secondary side of the transformer 574 is rectified and smoothed by the diode 566 and the capacitor 567 to generate DC 3.3V. The secondary voltage is detected and error amplified by the shunt regulator 568 and fed back to the power supply control IC 510 by the photocoupler 509. The generated 3.3V is supplied to the engine control unit 201 and the like.

また、24Vコンバータ部562に入力された交流電圧はダイオードブリッジ541により全波整流された後、力率改善回路561に入力される。力率改善回路561はコイル548、ダイオード549、コンデンサ552、MOSFET551、制御IC550及び抵抗563によって構成されており、入力された全波整流後の交流電圧を400Vの直流電圧に変換する。具体的な回路動作としては、まず全波整流後の電圧を、コイル548を介してMOSFET551によりスイッチングする。MOSFET551のOFF時に、コイル548に蓄えたエネルギーをダイオード549により回生し、コンデンサ552に400Vの電圧を生成する。制御IC550は、抵抗563を介して入力されたコンデンサ552の電圧に応じて、MOSFET551のOn Dutyを制御し、コンデンサ552の電圧を所定値に制御する。   The AC voltage input to the 24V converter unit 562 is full-wave rectified by the diode bridge 541 and then input to the power factor correction circuit 561. The power factor correction circuit 561 includes a coil 548, a diode 549, a capacitor 552, a MOSFET 551, a control IC 550, and a resistor 563, and converts the input AC voltage after full-wave rectification into a DC voltage of 400V. As a specific circuit operation, first, the voltage after full-wave rectification is switched by the MOSFET 551 via the coil 548. When the MOSFET 551 is OFF, the energy stored in the coil 548 is regenerated by the diode 549, and a voltage of 400V is generated in the capacitor 552. The control IC 550 controls the On Duty of the MOSFET 551 according to the voltage of the capacitor 552 input via the resistor 563, and controls the voltage of the capacitor 552 to a predetermined value.

力率改善回路561により生成された直流400Vは、電源制御IC558によりスイッチングされ、トランス553を介して2次側に電力伝達が行われる。トランス553の2次側に発生するパルス波はダイオード554およびコンデンサ555により整流平滑され、直流24Vが生成される。なお、2次側の電圧はシャントレギュレータ556により検知および誤差増幅され、フォトカプラ557により電源制御IC558にフィードバックされる。
24Vコンバータ部562には、商用電源202からの電力供給を遮断する電力遮断手
段としてのトライアック559が配されており、エンジン制御部201によりON/OFF制御される。エンジン制御部201のOUT2ポートから出力された信号は抵抗544を介しトランジスタ546のベース端子に接続される。OUT2ポートがHighを出力した場合、トランジスタ546はONし、抵抗547を介してフォトトライアックカプラ545に電流が流れ、フォトトライアックカプラ545はONする。フォトトライアックカプラ545がONすると、抵抗542、543を介してトライアック559にゲート電流が流れ、トライアック559がONする。逆に、OUT2ポートがLowを出力した場合は、トライアック559はOFFする。
The DC 400V generated by the power factor correction circuit 561 is switched by the power supply control IC 558, and power is transmitted to the secondary side via the transformer 553. The pulse wave generated on the secondary side of the transformer 553 is rectified and smoothed by the diode 554 and the capacitor 555 to generate DC 24V. Note that the secondary voltage is detected and error amplified by the shunt regulator 556 and fed back to the power supply control IC 558 by the photocoupler 557.
The 24V converter unit 562 is provided with a triac 559 serving as a power cut-off unit that cuts off the power supply from the commercial power source 202, and is ON / OFF controlled by the engine control unit 201. A signal output from the OUT2 port of the engine control unit 201 is connected to the base terminal of the transistor 546 via the resistor 544. When the OUT2 port outputs High, the transistor 546 is turned on, a current flows to the phototriac coupler 545 through the resistor 547, and the phototriac coupler 545 is turned on. When the phototriac coupler 545 is turned on, a gate current flows to the triac 559 via the resistors 542 and 543, and the triac 559 is turned on. Conversely, when the OUT2 port outputs Low, the triac 559 is turned OFF.

エンジン制御部201は、例えば省エネモード時にトライアック559をOFFすることで24Vコンバータ部562を停止させ、より一層の低消費電力状態を実現する。
次に、エンジン制御部201が、装置本体401のスタンバイ時に実行する加熱ヒータ432に流れる電流の実効値検知制御について、図12のフローチャートおよび図13を用いて説明する。本実施の形態においては、加熱ヒータ432およびコンバータ505の合成電流が流れるポイントに取り付けた電流検知回路514を用いて、加熱ヒータ432に流れる電流の実効値を検知する。
For example, the engine control unit 201 stops the 24V converter unit 562 by turning off the triac 559 in the energy saving mode, thereby realizing a further low power consumption state.
Next, the effective value detection control of the current flowing through the heater 432 performed by the engine control unit 201 during standby of the apparatus main body 401 will be described with reference to the flowchart of FIG. 12 and FIG. In the present embodiment, the effective value of the current flowing through the heater 432 is detected using a current detection circuit 514 attached to the point where the combined current of the heater 432 and the converter 505 flows.

商用電源202から装置本体401に流れる電流は、図13(d)に示すように、加熱ヒータ432(図13(c))、24Vコンバータ部562(図13(a))および3.3Vコンバータ部560(図13(b))に流れる電流の合成電流となる。
まず、ステップ1201で、エンジン制御部201は、OUT2ポートをLowに遷移させてトライアック559をOFFにし、ステップ1202で、第二の電流実効値(I )を電流検知回路514で検知する。ステップ1202で検知した第二の電流実効値(I )は、図13の期間1に示すように、加熱ヒータ432および24Vコンバータ部562への通電はOFFであるので、3.3Vコンバータ部560のみの電流実効値となる。
次に、ステップ1203で、トライアック523を導通角θh、この例では30°でONし、ステップ1204で加熱ヒータ432に通電している状態の電流実効値を電流検知回路514で検知する。
As shown in FIG. 13 (d), the current flowing from the commercial power source 202 to the apparatus main body 401 includes a heater 432 (FIG. 13 (c)), a 24V converter unit 562 (FIG. 13 (a)), and a 3.3V converter unit. 560 (FIG. 13B) is a combined current that flows.
First, in step 1201, the engine control unit 201 changes the OUT2 port to low to turn off the triac 559. In step 1202, the current detection circuit 514 detects the second current effective value (I 2 2 ). Since the second current effective value (I 2 2 ) detected in step 1202 is OFF as shown in period 1 of FIG. 13, the energization of the heater 432 and the 24V converter unit 562 is OFF, and the 3.3V converter unit The effective current value is only 560.
Next, in step 1203, the triac 523 is turned on at a conduction angle θh, in this example, 30 °, and in step 1204, a current effective value in a state where the heater 432 is energized is detected by the current detection circuit 514.

ステップ1204で、電流検知回路514が検知する電流は、図13(d)の期間2に示すように、加熱ヒータ432(図13(c))と、3.3Vコンバータ部560(図13(b))に流れる電流の足し合わせとなる。
ステップ1205で、ステップ1204において検知した第一の電流実効値(I)をエンジン制御部201のメモリ(不図示)に格納し、ステップ1206で3波分の電流実効値を検知したかどうかを判断する。なお、エンジン制御部201が電流検知回路514からの出力をA/D変換するタイミングは、図13(e)に示すように、T1,T2,T3であり、ゼロクロス検知回路515の立ち下がりからTad後であることは図5を用いて説明した通りである。
In step 1204, the current detected by the current detection circuit 514 includes the heater 432 (FIG. 13C) and the 3.3V converter 560 (FIG. 13B) as shown in period 2 of FIG. )).
In step 1205, the first current effective value (I 1 ) detected in step 1204 is stored in a memory (not shown) of the engine control unit 201, and whether or not the current effective value for three waves is detected in step 1206. to decide. Note that the timing at which the engine control unit 201 performs A / D conversion of the output from the current detection circuit 514 is T1, T2, and T3 as shown in FIG. 13 (e), and Tad from the fall of the zero-cross detection circuit 515. What is later is as described with reference to FIG.

ステップ1206で3波分の電流実効値をエンジン制御部201のメモリ(不図示)に格納できたと判断した場合、ステップ1207でOUT2ポートをHighに遷移させ、トライアック559をONにし、24Vコンバータ部562への電力供給を再開する。
その後、ステップ1208で、3波分の平均値を算出し、その結果を第一の電流実効値の二乗値(I )としてエンジン制御部201のメモリ(不図示)に格納する。次に、ステップ1209でI からI を引いた値I を算出し、エンジン制御部201のメモリ(不図示)に格納する。
If it is determined in step 1206 that the effective current values for three waves can be stored in the memory (not shown) of the engine control unit 201, the OUT2 port is changed to high in step 1207, the triac 559 is turned on, and the 24V converter unit 562 is turned on. Restart the power supply to.
Thereafter, in step 1208, an average value for three waves is calculated, and the result is stored in a memory (not shown) of the engine control unit 201 as a square value (I 1 2 ) of the first current effective value. Then, I 2 2 calculates the value I 3 2 minus from I 1 2 in step 1209 and stored in the memory (not shown) of the engine control unit 201.

なお、ステップ1202からステップ1206の処理中である図13の期間1および期間2の期間においては、24Vコンバータ部562への電力供給は遮断される。しかし、
コンデンサ552に蓄えられたエネルギーによって24Vコンバータ部562は動作し続けることが可能であり、上記制御中に24Vが遮断されることはない。
以上、説明したように、コンバータ550が力率改善回路561を有していても、力率改善回路561への電力供給を一時的に遮断することにより、電流検知回路514を用いて、加熱ヒータ432にのみ流れる電流実効値を算出することができる。
Note that the power supply to the 24V converter unit 562 is cut off during the period 1 and period 2 in FIG. 13 during the processing from step 1202 to step 1206. But,
The 24V converter unit 562 can continue to operate by the energy stored in the capacitor 552, and 24V is not cut off during the control.
As described above, even if the converter 550 has the power factor correction circuit 561, the heater is used by using the current detection circuit 514 by temporarily shutting off the power supply to the power factor improvement circuit 561. The effective current value that flows only to 432 can be calculated.

なお、上記各実施の形態においては、第一の電流実効値の二乗値I と第二の電流実効値I の二乗値の差分を求めて加熱ヒータ432に流れる電流の実効値の二乗値I を算出しているが、二乗値の減算に限定されない。たとえば、第一の電流実効値Iと第二の電流実効値Iの和と差を乗算するようにしても、加熱ヒータ432に流れる電流の実効値の二乗値I を算出することができる。
また、上記各実施の形態では、第一の電流実効値Iを検知する際に、加熱ヒータ432に流れる電流の導通角θhの位相をコンバータ505に流れる電流の導通角θcと重ならないように制御しているが、場合によっては重なっていてもよい。たとえば、図8の誤差データを予め記憶しておき、導通角に応じて誤差を補正するように構成することができる。
また、上記実施の形態では、交流電源として商用電源201を例にとって説明したが、商用電源に限定されるものではなく、たとえば、自家発電のような交流電源を使用する場合等にも適用可能である。
また、画像形成装置については、図14に示した画像形成装置のような複合機に限られず、ファクス、プリンタ、複写機等、加熱ヒータを備えた定着部を有する画像形成装置に対して広く適用可能である。
さらに、本発明が適用される装置は、画像形成装置に限定されるものではなく、商用電源等の交流電流が、負荷と電源部のコンバータに分岐して入力される回路構成を有する装置に広く適用することができる。また、負荷としては、ヒータに限らず、位相制御される各種電気負荷に適用可能である。
In each of the above embodiments, the difference between the square value of the first current effective value square value I 1 2 and the second current effective value I 2 2 is obtained to determine the effective value of the current flowing through the heater 432. Although the square value I 3 2 is calculated, it is not limited to the subtraction of the square value. For example, even if the sum and difference of the first current effective value I 1 and the second current effective value I 2 are multiplied, the square value I 3 2 of the effective value of the current flowing through the heater 432 is calculated. Can do.
In each of the above embodiments, when detecting the first current effective value I 1 , the phase of the conduction angle θh of the current flowing through the heater 432 does not overlap the conduction angle θc of the current flowing through the converter 505. Although they are controlled, they may overlap in some cases. For example, the error data of FIG. 8 can be stored in advance, and the error can be corrected according to the conduction angle.
In the above-described embodiment, the commercial power source 201 is described as an example of the AC power source. However, the AC power source is not limited to the commercial power source, and can be applied to, for example, a case where an AC power source such as private power generation is used. is there.
Further, the image forming apparatus is not limited to the multi-function machine such as the image forming apparatus shown in FIG. 14, and is widely applied to an image forming apparatus having a fixing unit equipped with a heater such as a fax machine, a printer, and a copying machine. Is possible.
Furthermore, the apparatus to which the present invention is applied is not limited to an image forming apparatus, but is widely used in apparatuses having a circuit configuration in which an alternating current such as a commercial power supply is branched and input to a converter of a load and a power supply unit. Can be applied. Further, the load is not limited to the heater, and can be applied to various electric loads whose phases are controlled.

201 エンジン制御部(位相制御手段)
202 商用電源(交流電源)
431 定着器(定着部)
432 加熱ヒータ(発熱体)
505 コンバータ(電源部)
514 電流検知回路(電流検知手段)
515 ゼロクロス検知回路
561 力率改善回路
562 24Vコンバータ部(力率改善電源部)
559 トライアック(電力遮断手段)
第一の電流実効値
第二の電流実効値
θh 加熱ヒータ432に流れる電流の導通角
θc コンバータ505に流れる電流の導通角
201 Engine control unit (phase control means)
202 Commercial power supply (AC power supply)
431 Fixing device (fixing part)
432 Heater (heating element)
505 Converter (power supply)
514 Current detection circuit (current detection means)
515 Zero Cross Detection Circuit 561 Power Factor Improvement Circuit 562 24V Converter Unit (Power Factor Improvement Power Supply Unit)
559 Triac (power cutoff means)
I 1 First current effective value I 2 Second current effective value θh Conduction angle of current flowing in the heater 432 θc Conduction angle of current flowing in the converter 505

Claims (11)

交流電源から交流電力が供給される負荷と、
該負荷に流れる交流電流の導通角の位相を制御する位相制御手段と、
前記交流電源から供給される交流電圧から直流電圧を生成する電源部と、
前記交流電源から前記負荷と前記電源部へ分岐する前の入力電流の実効値を検出する電流検知手段と、を備えた電流制御装置において、
前記位相制御手段によって前記負荷に予め定めた導通角で電流を流した状態で、前記電流検知手段によって検知された第一の電流実効値と、前記位相制御手段によって前記負荷をオフにした状態で、前記電流検知手段によって検知された第二の電流実効値とによって、前記負荷に流れる電流の実効値を算出する手段を設けたことを特徴とする電流制御装置。
A load supplied with AC power from an AC power source;
Phase control means for controlling the phase of the conduction angle of the alternating current flowing through the load;
A power supply unit that generates a DC voltage from an AC voltage supplied from the AC power supply;
In a current control device comprising: current detection means for detecting an effective value of an input current before branching from the AC power supply to the load and the power supply unit;
In a state where a current is passed through the load at a predetermined conduction angle by the phase control means, a first current effective value detected by the current detection means and a state in which the load is turned off by the phase control means And a means for calculating an effective value of the current flowing through the load based on the second effective current value detected by the current detecting means.
前記第一の電流実効値は、前記位相制御手段によって、負荷に流れる電流の導通角の位相を電源部に流れる電流の導通角の位相と異なる位相に制御して検知する請求項1に記載の電流制御装置。   2. The first effective current value is detected by controlling the phase of the conduction angle of the current flowing through the load to be different from the phase of the conduction angle of the current flowing through the power supply unit by the phase control unit. Current control device. 前記第一の電流実効値の二乗値と、前記第二の電流実効値の二乗値の差分を算出することによって、前記負荷に流れる電流の実効値の二乗値を算出する請求項1又は2に記載の電流制御装置。   The square value of the effective value of the current flowing through the load is calculated by calculating a difference between a square value of the first effective current value and a square value of the second effective current value. The current control device described. 前記交流電源から供給される交流電圧のゼロクロスを検知するゼロクロス検知手段を有し、
前記位相制御手段は、前記ゼロクロス検知手段からの出力を基に、前記負荷に流す電流の導通角の位相を制御する請求項1乃至3のいずれかの項に記載の電流制御装置。
Having zero-cross detection means for detecting a zero-cross of an AC voltage supplied from the AC power source;
4. The current control device according to claim 1, wherein the phase control unit controls a phase of a conduction angle of a current flowing through the load based on an output from the zero cross detection unit. 5.
前記第一の電流実効値は、複数周期に亘って検知された値の平均値を算出する請求項1
乃至4のいずれかの項に記載の電流制御装置。
The first current effective value is an average value of values detected over a plurality of cycles.
The current control device according to any one of Items 4 to 4.
前記電源部は、力率改善回路を介して直流電圧を生成する力率改善電源部と、前記商用電源からの電力供給を遮断する電力遮断手段と、を備え、
前記負荷に流れる電流実効値を算出する場合には、前記電力遮断手段により、前記力率改善電源部への電力供給を遮断する請求項1乃至5のいずれかの項に記載の電流制御装置。
The power supply unit includes a power factor correction power supply unit that generates a DC voltage via a power factor correction circuit, and a power cut-off unit that cuts off power supply from the commercial power supply,
6. The current control device according to claim 1, wherein, when calculating an effective current value flowing through the load, the power interrupting unit interrupts power supply to the power factor improving power supply unit. 7.
前記力率改善電源部の力率改善回路を介して生成した直流電圧が低下しない時間の範囲で、前記電力遮断手段に対して前記力率改善電源部への電力供給を遮断することを特徴とする請求項6に記載の電流制御装置。   The power supply to the power factor improvement power supply unit is cut off from the power cut-off means within a time range in which the DC voltage generated through the power factor improvement circuit of the power factor improvement power supply unit does not decrease. The current control device according to claim 6. 交流電源から交流電力が供給される発熱体を有し、記録材に形成されたトナー画像を加熱定着する加熱手段を備えた定着部と、
前記発熱体に流れる交流電流の導通角の位相を制御する位相制御手段と、
前記交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する電源部と、
前記交流電源から前記定着部と前記電源部へ分岐する前の入力電流の実効値を検出する電流検知手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記発熱体に流れる電流実効値の算出に請求項1乃至7のいずれかの項に記載の電流制御装置を適用することを特徴とする画像形成装置。
A fixing unit having a heating element to which AC power is supplied from an AC power source, and having a heating unit for heating and fixing a toner image formed on the recording material;
Phase control means for controlling the phase of the conduction angle of the alternating current flowing through the heating element;
A power supply unit for converting an AC voltage supplied from the AC power source into a DC voltage;
An image forming apparatus comprising: a current detection unit that detects an effective value of an input current before branching from the AC power source to the fixing unit and the power source unit;
8. An image forming apparatus, wherein the current control device according to claim 1 is applied to calculation of an effective current value flowing through the heating element.
前記画像形成動作のスタンバイ中に前記負荷に流れる電流実効値を算出する請求項8に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 8, wherein an effective value of a current flowing through the load is calculated during standby of the image forming operation. 前記定着部の温度を所定温度まで立ち上げる際に、前記発熱体の立ち上げ制御に必要な電流実効値が予め設定されており、前記第一の電流実効値と第二の電流実効値から算出された発熱体にのみ流れる電流実効値の二乗値と、前記立ち上げ制御に必要な電流実効値の二乗値との比を求め、この比に対応する供給電力の比から、立ち上げ制御に必要な電流の導通角を求め、求めた導通角にて前記位相制御手段によって前記発熱体に流れる電流を制御する請求項8又は9に記載の画像形成装置。   When the temperature of the fixing unit is raised to a predetermined temperature, a current effective value necessary for the start-up control of the heating element is set in advance, and is calculated from the first current effective value and the second current effective value. Necessary for start-up control by calculating the ratio between the square value of the effective current value that flows only to the generated heating element and the square value of the effective current value necessary for the start-up control, and from the ratio of the supplied power corresponding to this ratio The image forming apparatus according to claim 8, wherein a current conduction angle is obtained, and the current flowing through the heating element is controlled by the phase control unit at the obtained conduction angle. 前記定着部を備えた装置本体に対して、前記電源部で生成された直流電圧によって駆動される負荷を備えたオプション装置が装着されている請求項8乃至10のいずれかの項に記載の画像形成装置。   The image according to any one of claims 8 to 10, wherein an optional device including a load driven by a DC voltage generated by the power supply unit is attached to the apparatus main body including the fixing unit. Forming equipment.
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JP2018082585A (en) * 2016-11-18 2018-05-24 キヤノン株式会社 Power supply device and image forming apparatus
US11047915B2 (en) 2016-09-21 2021-06-29 Fujifilm Business Innovation Corp. Power estimating apparatus, image forming apparatus, and non-transitory computer readable medium

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