JP6341104B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関し、シートに形成した画像を熱により定着させるための加熱装置の電源異常に対処する技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a technique for coping with a power supply abnormality of a heating apparatus for fixing an image formed on a sheet by heat.
従来、交流電源のゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号を生成し、生成したゼロクロス信号に基づいてヒータの通電時間を制御する画像形成装置がある(特許文献1など)。この画像形成装置では、ヒータの通電時間の制御にトライアックを使用しているが、電源異常の場合、例えば、正弦波の交流電圧ではなく矩形波の交流電圧が入力された場合に、交流電圧のゼロクロス点での電圧変化率(dv/dt)がトライアックの許容特性値を越えると、トライアックをオフできない虞がある。そして、トライアックがオフできずにヒータに連続した通電が行われると、故障の原因となる。また、電圧変化率が大きい交流電圧が入力されると、画像形成装置は、ゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号の生成や、生成したゼロクロス信号に基づいた通電制御が困難となる。このため、特許文献1の画像形成装置では、矩形波の交流電圧が入力された場合に、ヒータに対する通電を遮断するようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image forming apparatus that generates a zero cross signal synchronized with the zero cross timing of an AC power source and controls the energization time of a heater based on the generated zero cross signal (for example, Patent Document 1). In this image forming apparatus, the triac is used for controlling the energization time of the heater. However, in the case of a power supply abnormality, for example, when a square wave AC voltage is input instead of a sine wave AC voltage, the AC voltage If the voltage change rate (dv / dt) at the zero cross point exceeds the allowable characteristic value of the triac, there is a possibility that the triac cannot be turned off. If the heater is continuously energized without being able to turn off the triac, a failure may occur. Further, when an AC voltage having a large voltage change rate is input, it becomes difficult for the image forming apparatus to generate a zero cross signal synchronized with the zero cross timing and to control energization based on the generated zero cross signal. For this reason, in the image forming apparatus disclosed in
ところで、例えば、低廉な無停電電源装置(UPS)では、生成される交流電圧の波形が正弦波よりも矩形波に近いものとなる場合がある。このようなUPSに接続された画像形成装置では、商用電源の瞬断が発生すると、電源がUPSに切り替えられ、一時的に矩形波の交流電圧が入力されることとなる。この場合、上記した画像形成装置では、入力電圧を電圧変化率に基づいて矩形波であると判定すると、印刷動作を停止する。 By the way, in an inexpensive uninterruptible power supply (UPS), for example, the waveform of the generated AC voltage may be closer to a rectangular wave than a sine wave. In an image forming apparatus connected to such a UPS, when an instantaneous interruption of the commercial power supply occurs, the power supply is switched to the UPS, and a rectangular wave AC voltage is temporarily input. In this case, in the image forming apparatus described above, when it is determined that the input voltage is a rectangular wave based on the voltage change rate, the printing operation is stopped.
しかしながら、UPSから出力される交流電圧のように、矩形波であると判定される入力電圧の中には、実際にはトライアックのオフ制御が有効に動作するものもあり、トライアックを故障させることなく、印刷動作を継続できる可能性がある。従って、このようなトライアックが有効に動作する場合にまで、印刷動作を停止することは、生産性の低下に繋がる。 However, some of the input voltages that are determined to be rectangular waves, such as the AC voltage output from the UPS, actually operate effectively with the TRIAC OFF control without causing the TRIAC to fail. There is a possibility that the printing operation can be continued. Therefore, stopping the printing operation until such a triac operates effectively leads to a decrease in productivity.
本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものである。電源異常が発生した場合に、可能な限り停止することなく動作の継続状態を維持することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The technology disclosed in the present application has been proposed in view of the above problems. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of maintaining a continuation of operation without stopping as much as possible when a power supply abnormality occurs.
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、交流電源と接続されるヒータと、ヒータの温度を検出する温度検出センサと、交流電源とヒータとの間に設けられる切替スイッチと、交流電源とヒータとの間に設けられる通電時間調整素子と、交流電源からの交流電圧のゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成回路と、制御装置と、を備え、制御装置は、ゼロクロス信号を基準として、通電時間調整素子のオン期間を調整することにより、交流電源からヒータへの通電時間を調整する調整処理と、ゼロクロスタイミングにおける交流電圧の電圧変化率が、許容値以上か否かを判定する第1判定処理と、第1判定処理において電圧変化率を許容値以上であると判定したことに応じて、ヒータの動作の可否を判定するための上限温度を、第1上限温度から第2上限温度まで下げる上限温度低減処理と、温度検出センサにより検出されたヒータの検出温度が、第2上限温度以上であることに応じて、切替スイッチを制御して、交流電源からヒータへの通電を停止する通電停止処理と、を実行することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus of the present invention includes a heater connected to an AC power supply, a temperature detection sensor that detects the temperature of the heater, a changeover switch provided between the AC power supply and the heater, An energization time adjustment element provided between the AC power source and the heater, a zero cross signal generation circuit that generates a zero cross signal synchronized with the zero cross timing of the AC voltage from the AC power source, and a control device, the control device, The adjustment process for adjusting the energization time from the AC power supply to the heater by adjusting the ON period of the energization time adjustment element based on the zero-cross signal, and whether the voltage change rate of the AC voltage at the zero-cross timing is greater than or equal to the allowable value In response to determining that the voltage change rate is greater than or equal to an allowable value in the first determination process and the first determination process. In response to an upper limit temperature reduction process for lowering the upper limit temperature for determining propriety from the first upper limit temperature to the second upper limit temperature, and the detected temperature of the heater detected by the temperature detection sensor being equal to or higher than the second upper limit temperature. And an energization stop process for controlling energization from the AC power source to the heater by controlling the changeover switch.
当該画像形成装置では、電圧変化率を許容値以上であると判定した場合に、ヒータを動作させるべきか否かを判定するために使用する上限温度を、第1上限温度から当該第1上限温度に比べて低温な第2上限温度まで下げる。当該画像形成装置では、例えば、矩形波の交流電圧が入力され、通電時間調整素子(例えば、トライアック)のオフ制御が機能せずヒータの温度が上昇した場合、上限温度を低く設定しておくことで、温度検出センサの検出温度が上限温度を超え易くなる。従って、当該画像形成装置は、変更前の第1上限温度のまま動作を継続する場合に比べて、より安全な段階でヒータを停止することが可能となる。さらに、従来の画像形成装置では、電圧変化率が許容値以上となると、直ちに動作を停止していた。これに対し、当該画像形成装置では、上限温度を下げ安全性を確保しながら印刷動作を継続するため、正常な正弦波の交流電圧ではないが通電時間調整素子のオフ制御が有効に機能する交流電圧が入力された場合に、起動を停止することなく印刷動作を継続することとなり、印刷処理の生産性を向上させることが可能となる。 In the image forming apparatus, when it is determined that the voltage change rate is equal to or higher than an allowable value, the upper limit temperature used for determining whether or not to operate the heater is changed from the first upper limit temperature to the first upper limit temperature. The temperature is lowered to the second upper limit temperature which is lower than that of. In the image forming apparatus, for example, when a rectangular wave AC voltage is input and the off-control of the energizing time adjusting element (for example, triac) does not function and the heater temperature rises, the upper limit temperature is set low. Thus, the temperature detected by the temperature detection sensor easily exceeds the upper limit temperature. Therefore, the image forming apparatus can stop the heater at a safer stage as compared with the case where the operation is continued with the first upper limit temperature before the change. Further, in the conventional image forming apparatus, when the voltage change rate exceeds an allowable value, the operation is immediately stopped. On the other hand, in the image forming apparatus, since the printing operation is continued while lowering the upper limit temperature and ensuring safety, the alternating current in which the off-control of the energization time adjusting element functions effectively is not a normal sine wave alternating voltage. When the voltage is input, the printing operation is continued without stopping the activation, and the productivity of the printing process can be improved.
また、本発明の画像形成装置において、画像データに基づいて被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、ヒータにより加熱され、被記録媒体に画像形成部によって形成された画像を定着させる定着ローラと、を備え、制御装置は、電圧変化率を許容値以上であると判定したことに応じて、ヒータによって定着ローラを加熱する際の印刷目標温度を下げる目標温度低減処理を実行する構成としてもよい。 In the image forming apparatus of the present invention, an image forming unit that forms an image on a recording medium based on image data, and a fixing roller that is heated by a heater and fixes the image formed by the image forming unit on the recording medium The control device may be configured to execute a target temperature reduction process for reducing the print target temperature when the fixing roller is heated by the heater in response to determining that the voltage change rate is equal to or greater than an allowable value. Good.
当該画像形成装置では、印刷目標温度を設定し、当該印刷目標温度まで定着ローラを加熱する処理を行う。この印刷目標温度が上限温度低減処理後の第2上限温度よりも高い場合、上限温度低減処理後にヒータを印刷目標温度まで加熱すると、温度検出センサの検出温度が第2上限温度を超えることとなり、ヒータへの通電動作を停止してしまう。このため、当該画像形成装置では、上限温度を下げるのに合わせて印刷目標温度も下げることによって、上述した不具合の発生を防止することが可能となる。 In the image forming apparatus, a print target temperature is set and the fixing roller is heated to the print target temperature. When the print target temperature is higher than the second upper limit temperature after the upper limit temperature reduction process, when the heater is heated to the print target temperature after the upper limit temperature reduction process, the temperature detected by the temperature detection sensor exceeds the second upper limit temperature. The energization operation to the heater is stopped. For this reason, in the image forming apparatus, it is possible to prevent the above-described problem from occurring by lowering the print target temperature in accordance with the lowering of the upper limit temperature.
また、本発明の画像形成装置において、画像データに基づいて被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、ヒータにより加熱され、被記録媒体に画像形成部によって形成された画像を定着させる定着ローラと、を備え、制御装置は、電圧変化率を許容値以上であると判定したことに応じて、被記録媒体を搬送する定着ローラの通紙速度を下げる通紙速度低減処理を実行する構成としてもよい。 In the image forming apparatus of the present invention, an image forming unit that forms an image on a recording medium based on image data, and a fixing roller that is heated by a heater and fixes the image formed by the image forming unit on the recording medium And the control device executes a sheet passing speed reduction process for reducing the sheet passing speed of the fixing roller that transports the recording medium in response to determining that the voltage change rate is equal to or greater than an allowable value. Also good.
ヒータによって加熱された定着ローラの熱量は、被記録媒体に画像を定着させる際に、その一部が奪われる。このため、定着ローラの熱量は、単位時間当たりに印刷する被記録媒体の数が増加するほど、奪われる熱量も増加する。そこで、当該画像形成装置では、通紙速度を遅くして単位時間当たりに消費される熱量を減らすことによって、通常制御時に比べて上限温度や印刷目標温度を下げたとしても、印刷動作を継続することが可能となる。 A part of the heat amount of the fixing roller heated by the heater is taken when the image is fixed on the recording medium. For this reason, the amount of heat taken by the fixing roller increases as the number of recording media to be printed per unit time increases. Therefore, in the image forming apparatus, the printing operation is continued even when the upper limit temperature and the print target temperature are lowered by slowing the sheet passing speed and reducing the amount of heat consumed per unit time compared to the normal control. It becomes possible.
また、本発明の画像形成装置において、制御装置は、通紙速度低減処理に先立って、温度検出センサの検出温度が、第2上限温度から所定温度だけ低い温度上限以上であることに応じて、切替スイッチを制御して、ヒータへの通電を一時的に停止しヒータの温度を下げるヒータ冷却処理を実行する構成としてもよい。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, the control device, prior to the sheet passing speed reduction process, in response to the detection temperature of the temperature detection sensor being equal to or higher than the temperature upper limit lower than the second upper limit temperature by a predetermined temperature A configuration may be adopted in which a heater cooling process for controlling the changeover switch to temporarily stop energization of the heater and lower the temperature of the heater is executed.
通紙速度を遅くして印刷動作を開始する際に、既に、検出温度が第2上限温度以上の場合、あるいは第2上限温度に近い温度上限以上の場合には、印刷を開始すると検出温度が直ぐに第2上限温度を超えてヒータへの通電動作が停止される。このため、当該画像形成装置では、まず、検出温度が第2上限温度から所定温度だけ低い温度上限以上である場合には、通電を一時的に停止してヒータの冷却を図ってから、変更後の通紙速度で印刷動作を行うことで、上述した不具合の発生を防止することが可能となる。 When the printing operation is started at a lower paper feeding speed, if the detected temperature is already equal to or higher than the second upper limit temperature or equal to or higher than the temperature upper limit close to the second upper limit temperature, the detected temperature is increased when printing is started. Immediately after the second upper limit temperature is exceeded, the energization operation to the heater is stopped. For this reason, in the image forming apparatus, first, when the detected temperature is equal to or higher than the temperature upper limit lower than the second upper limit temperature by a predetermined temperature, the energization is temporarily stopped to cool the heater, and then the change is made. By performing the printing operation at the sheet passing speed, it is possible to prevent the occurrence of the above-described problems.
また、本発明の画像形成装置において、制御装置は、温度検出センサの検出温度が第2上限温度以下であることに応じて、上限温度低減処理を実行する構成としてもよい。 In the image forming apparatus of the present invention, the control device may be configured to execute the upper limit temperature reduction process in response to the detected temperature of the temperature detection sensor being equal to or lower than the second upper limit temperature.
当該画像形成装置では、温度検出センサの検出温度が第2上限温度以下でなければ上限温度低減処理を実行しないため、上限温度を変更した直後に検出温度が第2上限温度を超えるような事態を、より確実に防止することが可能となる。 In the image forming apparatus, since the upper limit temperature reduction process is not executed unless the temperature detected by the temperature detection sensor is equal to or lower than the second upper limit temperature, there is a situation in which the detected temperature exceeds the second upper limit temperature immediately after the upper limit temperature is changed. It becomes possible to prevent more reliably.
また、本発明の画像形成装置において、制御装置は、通紙速度低減処理により通紙速度を下げた後に、温度検出センサの検出温度が第2上限温度以上であることに応じて、通電停止処理を実行する構成としてもよい。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, the control device decreases the sheet passing speed by the sheet passing speed reduction process, and then the energization stop process is performed in response to the detected temperature of the temperature detection sensor being equal to or higher than the second upper limit temperature. It is good also as a structure which performs.
当該画像形成装置では、通紙速度を下げ単位時間当たりに消費される熱量を低くした状態で印刷動作を行っても、検出温度が第2上限温度を超えるような場合には、通電時間調整素子の故障や継続的な電源異常が発生している可能性が高いため、ヒータの通電を停止し安全性の確保を図る。 In the image forming apparatus, if the detected temperature exceeds the second upper limit temperature even when the printing operation is performed with the sheet passing speed reduced and the amount of heat consumed per unit time being reduced, the energization time adjusting element Since there is a high possibility that a failure or continuous power failure has occurred, the heater is turned off to ensure safety.
また、本発明の画像形成装置において、制御装置は、印刷動作中において、電圧変化率を許容値以上であると判定したことに応じて、切替スイッチを制御してヒータへの通電を停止し、印刷中の被記録媒体を排出した後に、通紙速度低減処理を実行する構成としてもよい。 In the image forming apparatus of the present invention, the control device controls the changeover switch to stop energizing the heater in response to determining that the voltage change rate is equal to or greater than the allowable value during the printing operation. A configuration may be adopted in which the paper passing speed reduction process is executed after the recording medium being printed is discharged.
例えば、定着ローラで被記録媒体を搬送している際に、通紙速度を変更すると、印刷中の画像にムラなどが発生する虞がある。そこで、当該画像形成装置では、印刷動作中に電圧変化率を許容値以上であると判定すると、ヒータへの通電を停止する。また、画像形成装置は、印刷中の被記録媒体に対し余熱によって画像を定着させ、定着後の被記録媒体を排出した上で、通紙速度を遅くする。これにより、画像ムラなどを防止することが可能となる。 For example, if the sheet passing speed is changed while the recording medium is being conveyed by the fixing roller, unevenness or the like may occur in the image being printed. Therefore, when the image forming apparatus determines that the voltage change rate is equal to or higher than the allowable value during the printing operation, the energization to the heater is stopped. The image forming apparatus fixes the image to the recording medium being printed by residual heat, discharges the recording medium after fixing, and then slows the sheet passing speed. Thereby, it is possible to prevent image unevenness and the like.
また、本発明の画像形成装置において、制御装置は、第1判定処理において、ゼロクロス信号のパルス幅に基づいて、電圧変化率を判定する構成としてもよい。 In the image forming apparatus of the present invention, the control device may be configured to determine the voltage change rate based on the pulse width of the zero cross signal in the first determination process.
当該画像形成装置では、ゼロクロス信号のパルス幅に基づいて電圧変化率を判定することで、例えば、パルス幅が所定の幅以下の場合を、交流電源から矩形波の交流電圧が入力された場合として検出することが可能となる。また、例えば、電圧変化率をゼロクロス信号の周期で判定する方法では、パルス信号の入力間隔から周期を測定するため、少なくとも2以上のパルス信号の入力がなければ電圧変化率を判定できない。これに対し、当該画像形成装置では、パルス幅で電圧変化率を判定するため、1つのパルス信号から判定可能となり、周期で判定するのに比べて、より迅速な判定が可能となる。 In the image forming apparatus, by determining the voltage change rate based on the pulse width of the zero-cross signal, for example, when the pulse width is equal to or less than a predetermined width, the case where an AC voltage of a rectangular wave is input from the AC power supply It becomes possible to detect. Further, for example, in the method of determining the voltage change rate based on the cycle of the zero cross signal, the cycle is measured from the input interval of the pulse signal. Therefore, the voltage change rate cannot be determined unless at least two pulse signals are input. On the other hand, in the image forming apparatus, since the voltage change rate is determined based on the pulse width, it is possible to determine from one pulse signal, and it is possible to perform a quicker determination as compared with the determination based on the period.
また、本発明の画像形成装置において、制御装置は、第1判定処理において、ゼロクロス信号のパルス幅を、第1閾値と比較する第1パルス幅比較処理と、第1パルス幅比較処理において、検出されたパルス幅が第1閾値に比べて小さいことに応じて、ゼロクロス信号のパルス幅を、第1閾値に比べて小さい第2閾値と比較する第2パルス幅比較処理と、を実行する構成としてもよい。 In the image forming apparatus of the present invention, the control device detects the pulse width of the zero cross signal in the first determination process in the first pulse width comparison process for comparing the pulse width with the first threshold value and in the first pulse width comparison process. A second pulse width comparison process that compares the pulse width of the zero-cross signal with a second threshold value that is smaller than the first threshold value in response to the reduced pulse width being smaller than the first threshold value. Also good.
当該画像形成装置では、ゼロクロス信号のパルス幅に基づいて電圧変化率を判定するが、例えば、何らかの異常によって交流電源から直流(DC)電圧が入力された場合、ゼロクロスタイミングが発生せず、ゼロクロス信号のパルス幅が検出されない状態となる。そこで、当該画像形成装置では、交流電源から入力される交流電圧に対し、動作を継続すべき交流電圧か否かを、まず、第1閾値に基づいて判定する。この第1閾値に比べてパルス幅が小さいと判断される交流電圧の中には、上述した直流電圧も含まれているため、画像形成装置は、さらに小さい第2閾値を用いてパルス幅を判定する。これにより、当該画像形成装置では、例えば、パルス幅が第2閾値に比べて小さい場合に、動作を継続する判定を行うことなく、電源異常であるとして通電停止処理を実施することが可能となり、直流電圧などのゼロクロスが発生しない異常入力の場合の対応を迅速に行うことが可能となる。 In the image forming apparatus, the voltage change rate is determined based on the pulse width of the zero cross signal. For example, when a direct current (DC) voltage is input from an AC power source due to some abnormality, the zero cross timing does not occur, and the zero cross signal is generated. No pulse width is detected. Therefore, in the image forming apparatus, it is first determined based on the first threshold value whether or not the AC voltage input from the AC power source is an AC voltage to continue the operation. Since the above-described DC voltage is included in the AC voltage that is determined to have a pulse width smaller than the first threshold value, the image forming apparatus determines the pulse width using the smaller second threshold value. To do. As a result, in the image forming apparatus, for example, when the pulse width is smaller than the second threshold, it is possible to perform the energization stop process as a power supply abnormality without performing the determination to continue the operation, It is possible to quickly deal with an abnormal input such as a DC voltage that does not cause zero crossing.
また、本発明の画像形成装置において、制御装置は、温度検出センサの検出温度が、第1上限温度及び第2上限温度の少なくとも一方を超えたことに応じて、温度異常を示す異常情報を設定する異常情報設定処理と、起動時において、異常情報が設定されていることに応じて、通電時間調整素子が正常であるか否かを判定する故障判定処理と、を実行する構成としてもよい。 In the image forming apparatus of the present invention, the control device sets abnormality information indicating a temperature abnormality when the temperature detected by the temperature detection sensor exceeds at least one of the first upper limit temperature and the second upper limit temperature. An abnormality information setting process to be performed and a failure determination process to determine whether the energization time adjustment element is normal or not according to the fact that the abnormality information is set at the time of activation may be configured.
検出温度が、第1上限温度及び第2上限温度の少なくとも一方を超えて通電停止処理を行った場合、通電時間調整素子は、ショート等により故障している可能性がある。そこで、当該画像形成装置では、起動時に異常情報の設定がなされており前回の動作中に異常終了があったことを検出すると、通電時間調整素子が既に故障等しているか判定する。これにより、例えば、故障していると判定した場合には、印刷動作を開始せず、ユーザにエラー報知を行うなど、適切な処理を行うことが可能となる。 When the energization stop process is performed when the detected temperature exceeds at least one of the first upper limit temperature and the second upper limit temperature, the energization time adjustment element may be broken due to a short circuit or the like. Therefore, in the image forming apparatus, when abnormality information is set at the time of activation and it is detected that an abnormal end has occurred during the previous operation, it is determined whether the energization time adjustment element has already failed. As a result, for example, when it is determined that a failure has occurred, it is possible to perform appropriate processing such as notifying the user of an error without starting the printing operation.
また、本発明の画像形成装置において、制御装置は、ゼロクロスタイミングにおける交流電圧の電圧変化率が、許容値以下か否かを判定する第2判定処理と、第2判定処理において電圧変化率を許容値以下であると判定したことに応じて、第1判定処理の判定結果に応じて変更した設定を元に戻す復帰処理と、を実行する構成としてもよい。 In the image forming apparatus of the present invention, the control device permits the voltage change rate in the second determination process for determining whether the voltage change rate of the AC voltage at the zero-cross timing is equal to or less than the allowable value, and in the second determination process. In response to the determination that the value is equal to or less than the value, a return process that restores the setting changed according to the determination result of the first determination process may be executed.
当該画像形成装置では、電圧変化率が許容値以下となり、電源が正常状態に復帰したと判定すると、変更した設定(上限温度、印刷目標温度、通紙速度など)を元に戻して通常動作を開始することが可能となる。 In the image forming apparatus, when it is determined that the voltage change rate is less than the allowable value and the power supply has returned to the normal state, the changed settings (upper limit temperature, print target temperature, sheet passing speed, etc.) are restored to normal operation. It becomes possible to start.
本発明に記載の画像形成装置等では、電源異常が発生した場合に、可能な限り停止することなく動作の継続状態を維持することが可能となる。 In the image forming apparatus and the like described in the present invention, when a power supply abnormality occurs, it is possible to maintain a continuous operation state without stopping as much as possible.
以下、本願の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本願に係る画像形成装置の実施形態であるモノクロレーザプリンタ1の断面図である。モノクロレーザプリンタ(以下、単に「プリンタ」という)1は、本体ケーシング2内の下部に配置されたトレイ4から供給されるシート(用紙やOHPシート等)に対し、画像形成部5にてトナー像を形成した後、定着器7にてそのトナー像を加熱して定着処理を行い、最後にシートを本体ケーシング2の上部に位置する排紙トレイ9に排紙する。なお、図1では、紙面右側を装置の前側と規定し、装置を前側から見た場合に左手に来る側(紙面手前側)を左側と規定して、前後、左右及び上下の各方向を定義する。
Hereinafter, an embodiment of the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a
画像形成部5は、スキャナ部11、現像カートリッジ13、感光ドラム17、帯電器18、転写ローラ19等を含む。スキャナ部11は、本体ケーシング2内の上部に配置されており、レーザ発光部(図示略)から発射されたレーザ光を、ポリゴンミラー、反射鏡、レンズ等を介して感光ドラム17の表面上に高速走査にて照射させる。
The
現像カートリッジ13は、プリンタ1の本体に対して着脱可能に構成されており、その内部にはトナーを収容している。また、現像カートリッジ13のトナー供給口には、現像ローラ21及び供給ローラ23が前後方向で互いに対向した状態で設けられている。また、現像ローラ21は、感光ドラム17と前後方向で対向した状態で配置されている。現像カートリッジ13内のトナーは、供給ローラ23の回転により現像ローラ21に供給され、現像ローラ21に担持される。
The developing
感光ドラム17の後方側の上方には、帯電器18が間隔を隔てて配置されている。また、感光ドラム17の下方には、転写ローラ19が感光ドラム17に対向して配置されている。感光ドラム17は、回転しつつ、帯電器18によって表面が一様に、例えば、正極性に帯電される。次いで、スキャナ部11からのレーザ光により感光ドラム17の表面上に静電潜像が形成される。その後、感光ドラム17と接触して回転する現像ローラ21上に担持されているトナーが、感光ドラム17の表面上の静電潜像に供給されて担持されることによって、感光ドラム17の表面上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は、シートが感光ドラム17と転写ローラ19との間を通る間に、転写ローラ19に印加される転写バイアスによって、シートに転写される。
Above the rear side of the
定着器7は、画像形成部5に対してシートの搬送方向の下流側(プリンタ1内における後方側)に配置され、定着ローラ27、定着ローラ27を押圧する加圧ローラ29、及び定着ローラ27を加熱するハロゲンヒータ31等を含む。定着ローラ27は、図2に示す制御部33によって制御される電動モータ28の駆動に応じて回転し、シートに転写されたトナーを加熱しつつ、シートに搬送力を付与する。一方、加圧ローラ29は、シートを定着ローラ27側に押圧しながら従動回転する。従って、制御部33は、電動モータ28を制御することによって、定着器7(定着ローラ27及び加圧ローラ29)のシートを搬送する通紙速度を制御可能となっている。ハロゲンヒータ31は、図2に示す加熱装置30の制御部33によって通電制御される。
The fixing
図2は、加熱装置30の概略的な構成を示すブロック図である。加熱装置30は、ハロゲンヒータ31、制御部33、低圧電源回路(AC−DCコンバータ)35、ゼロクロス生成回路37、定着駆動回路41、及び定着リレー39等を含む。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the
ハロゲンヒータ31は、交流電源101の通電に応じて発熱する。また、ハロゲンヒータ31の近傍に設けられた温度センサ31Aは、検出したハロゲンヒータ31の温度を、温度検出信号Saとして制御部33に出力する。低圧電源回路35は、例えば、100Vの交流電圧を24V及び3.3Vの直流電圧に変換し、制御部33を含む各部に直流電圧を供給する。
The
ゼロクロス生成回路37は、交流電源101から供給される入力電圧Vを全波整流する全波整流ブリッジ回路51、全波整流ブリッジ回路51に接続された発光ダイオード53、発光ダイオード53と共にフォトカプラ55を構成するフォトトランジスタ57、抵抗R2、インバータ59等を有している。全波整流ブリッジ回路51には、交流電源101の入力電圧Vが抵抗R1を介して入力される。発光ダイオード53には、全波整流ブリッジ回路51によって全波整流された電圧が印加される。
The zero-
フォトトランジスタ57は、エミッタがグランドに接続され、コレクタが抵抗R2を介して直流電源ラインVccに接続されている。インバータ59は、フォトトランジスタ57のコレクタに接続され、コレクタの電圧レベル(High/Low)を反転させて出力する。このような構成のゼロクロス生成回路37では、交流電源101の入力電圧Vが小さくなると、発光ダイオード53の発光量が小さくなり、フォトトランジスタ57に流れる電流Icが小さくなる。インバータ59の入力電圧Vinは、電流Icの減少にともなって増大する。従って、例えば、図4に示すように、交流電源101の入力電圧Vの絶対値が閾値Vtを下回ると、入力電圧Vinはハイレベルとなり、インバータ59の出力信号であるゼロクロスパルス信号Srがローレベルとなる。
The
一方で、交流電源101の入力電圧Vが大きくなると、発光ダイオード53の発光量が大きくなり、フォトトランジスタ57に流れる電流Icも大きくなる。電流Icの増大にともなって、インバータ59の入力電圧Vinは、減少する。従って、例えば、図4に示すように、交流電源101の入力電圧Vの絶対値が閾値Vtを超えると、入力電圧Vinはローレベルとなり、ゼロクロスパルス信号Srがハイレベルとなる。従って、ゼロクロス生成回路37は、交流電源101の入力電圧Vが、正負のVtにより規定されるゼロクロス検出範囲Uにある期間(パルス幅K1)の間だけ、ローレベルのゼロクロスパルス信号Srを出力する。
On the other hand, when the input voltage V of the
また、図2に示すように、ゼロクロス生成回路37が出力するゼロクロスパルス信号Srは、制御部33に入力されている。このため、制御部33は、ゼロクロスパルス信号Srの電圧レベルを判定することで、ゼロクロスパルス信号Srの立ち上がり、立ち下がりを検出することが可能となる。なお、制御部33は、例えば、CPU上で動作するプログラムを主体として構成してもよい。あるいは、制御部33を、例えば、ASICなどの専用のハードウェアで構成してもよい。また、制御部33は、例えばソフトウェアによる処理と、ハードウェアによる処理とを併用して動作する構成でもよい。また、制御部33は、RAM、ROM、フラッシュメモリーなどの制御や処理に係わる情報を保存等するためのメモリ33Aを有する。
Further, as shown in FIG. 2, the zero cross pulse signal Sr output from the zero
制御部33は、ゼロクロスパルス信号Srを用いて、入力電圧Vのハロゲンヒータ31への通電時間を調整する。詳しくは、制御部33は、ゼロクロスパルス信号Srの立ち下がりのタイミングを基準とすることによって、ゼロクロスポイントZC(図4参照)に応じたトリガパルス信号Sbを生成する。制御部33は、生成したトリガパルス信号Sbを定着駆動回路41に出力する。図3に示すように、定着駆動回路41は、トライアック43、フォトトライアックカプラ45及び駆動トランジスタ47等を有する。駆動トランジスタ47は、制御部33から入力されるトリガパルス信号Sbに応じて、フォトトライアックカプラ45をオン・オフする。トライアック43は、フォトトライアックカプラ45のオンに応じてターンオンし、逆電圧がかかる又は電流がゼロになるとターンオフする。ハロゲンヒータ31には、入力電圧Vが所定の通電時間だけ通電される。この所定の通電時間は、図4のヒータ電圧の波形で示すように、トリガパルス信号Sbの立ち上がりのタイミングから、入力電圧Vのゼロクロスタイミングまでである。制御部33は、ゼロクロスパルス信号Srの立ち下がりのタイミングから、トリガパルス信号Sbの立ち上がりのタイミングまでの期間Tw(図4参照)を変更することで、ハロゲンヒータ31の温度を制御する。
The controller 33 adjusts the energization time of the input voltage V to the
また、図2に示すように、定着リレー39は、入力電圧Vとハロゲンヒータ31との間に接続されている。制御部33は、定着リレー39のオン・オフを制御して、入力電圧Vのハロゲンヒータ31への入力をオン・オフする。制御部33は、例えば、矩形波のような電圧変化率(dv/dt)の急峻な入力電圧Vが入力された場合に、定着リレー39をオフして、ハロゲンヒータ31及びトライアック43への電力供給を停止する。なお、定着リレー39は、例えば、トランジスタ等の半導体スイッチやリレー等の機械スイッチである。
As shown in FIG. 2, the fixing relay 39 is connected between the input voltage V and the
制御部33は、ハロゲンヒータ31に設けられた温度センサ31Aから出力される温度検出信号Saに基づいて検出温度を判定し、例えば、ハロゲンヒータ31に対する通電時間を位相に基づいて制御することによって温度を調整する。この位相に基づいた制御とは、ハロゲンヒータ31の通電時間を波数で管理するのではなく、導通位相角(別名、点弧角)αにて制御するものである。導通位相角αとはトライアック43の導通を開始する位相である。なお、ハロゲンヒータ31の通電時間の制御方法は、位相による制御に限らず、入力電圧Vの波数単位で管理する波数制御を実施してもよい。
The control unit 33 determines the detected temperature based on the temperature detection signal Sa output from the
次に、制御部33によるハロゲンヒータ31の通電制御について図5〜図12を参照して説明する。制御部33は、例えば、使用者によってプリンタ1の電源がオンされた場合、あるいは使用者からの操作や印字データの受信を待つスリープモードから復帰した場合等に、所定のプログラムに従ってハロゲンヒータ31の通電制御を開始する。この所定のプログラムは、例えば、メモリ33A(図2参照)のROMに記憶されている。
Next, energization control of the
まず、図5のステップ(以下、単に「S」と表記する)11において、制御部33は、前回の起動時に異常によって終了したか否かを判定する。ここでいう異常終了とは、例えば、温度センサ31Aの温度検出信号Saによりハロゲンヒータ31の高温を検出した場合やトライアック43が制御不能となった場合などに、動作を終了した状態をいう。制御部33は、異常終了する場合に、後述する図8のS77において異常を示すフラグを立てる。そして、制御部33は、起動時に、このフラグが立っているかを検出することで、異常終了したか否かを判定することが可能となっている。
First, in step (hereinafter, simply referred to as “S”) 11 in FIG. 5, the control unit 33 determines whether or not it has been terminated due to an abnormality at the previous activation. The abnormal end mentioned here means a state in which the operation is ended, for example, when the high temperature of the
制御部33は、異常終了したと判定した場合(S11:YES)、定着駆動回路41の故障判定処理を実行する(S13)。図7に示すように、制御部33は、故障判定処理を開始すると、まず、温度センサ31Aで検出された温度が上限温度Bを超えていないかを判定する(S51)。
When it is determined that the control unit 33 has ended abnormally (S11: YES), the control unit 33 executes a failure determination process for the fixing drive circuit 41 (S13). As shown in FIG. 7, when the failure determination process is started, the control unit 33 first determines whether the temperature detected by the
図9は、通常制御時と、後述する矩形波検出制御時とで使用される各種設定温度の関係を示している。図9に示す印刷目標温度は、印刷動作においてハロゲンヒータ31を加熱する際の目標となる温度である。制御部33は、温度センサ31Aの検出温度を印刷目標温度にするように定着駆動回路41を制御する。正常温度上限は、印刷目標温度となるようにハロゲンヒータ31を加熱して制御する場合に、目標温度を超えてオーバーシュートしてもよい上限の温度である。また、サーモスタット稼働温度は、ハロゲンヒータ31の温度が正常温度上限を超えて上昇した場合に、溶断される温度ヒューズ(図示略)の設定温度である。この温度ヒューズは、例えば、ハロゲンヒータ31と定着駆動回路41との間や、トライアック43のゲート側に接続され、ハロゲンヒータ31が異常に加熱された場合に溶断され、通電を停止するためのものである。また、上限温度は、トライアック43の故障などによってハロゲンヒータ31が異常に加熱された場合に、定着リレー39をオフして停止するか否かを判定する温度である。また、本実施形態のプリンタ1では、矩形波の虞がある入力電圧Vを検出すると、設定温度を低くしながら動作を継続する矩形波検出制御を実行する。従って、矩形波検出制御における各種設定温度(上限温度Bなど)は、通常制御時の設定温度に比べて低くなっている。なお、定着器溶融温度は、定着ローラ27や加圧ローラ29のローラ部分の一部が溶融する温度である。
FIG. 9 shows the relationship between various set temperatures used during normal control and during rectangular wave detection control described later. The print target temperature shown in FIG. 9 is a target temperature when the
図7の説明に戻り、例えば、前回の異常終了した直後に電源が投入され余熱によって、ハロゲンヒータ31の温度が上限温度B(矩形波検出制御の上限温度)を超える場合には、まず、ハロゲンヒータ31の温度を上限温度B以下とする。制御部33は、S51において、温度センサ31Aの検出温度が上限温度Bを超えていた場合(S51:NO)、検出温度が上限温度B以下となるまで一時的に待機状態となる(S53)。制御部33は、検出温度が上限温度B以下となるとS52以降の処理を開始する。
Returning to the description of FIG. 7, for example, when the power is turned on immediately after the previous abnormal end and the temperature of the
一方、制御部33は、S51において、温度センサ31Aの検出温度が上限温度B以下の場合(S51:YES)、定着リレー39をオン(接続)し(S52)、温度センサ31Aの温度が上昇するか、即ち、定着器7の温度が上昇するか判定する(S55)。正常時において、トリガパルス信号Sbを定着駆動回路41に供給しない状態(定着器7のOFF状態)では、定着リレー39をオンしただけでは、ハロゲンヒータ31には、電力が供給されず温度が上昇することはない。しかしながら、例えば、図3に示すトライアック43が故障しショートしていた場合などに定着リレー39をオンすると、制御部33の制御(トリガパルス信号Sbの供給の有無)に係わらず、ハロゲンヒータ31の温度が上昇する。従って、制御部33は、定着リレー39をオンしただけで温度が上昇する場合には、定着駆動回路41などの故障であると判定する。
On the other hand, when the temperature detected by the
制御部33は、定着リレー39をオンした(S52)後、検出温度が上昇する場合には(S55:YES)、定着駆動回路41の故障であると判定し(S57)、故障判定処理を終了する。一方、制御部33は、検出温度が上昇しない場合には(S55:NO)、定着駆動回路41は正常であると判定し(S58)、故障判定処理を終了する。
If the detected temperature rises after the fixing relay 39 is turned on (S52) (S55: YES), the control unit 33 determines that the fixing
図5の説明に戻り、制御部33は、S13の故障判定が終了すると、故障判定の結果に応じた処理を行う(S15)。制御部33は、定着駆動回路41が異常であると判定した場合(S15:YES)、定着リレー39をオフし、入力電圧Vのハロゲンヒータ31への入力を停止するとともに、エラーをユーザに報知するなどして動作を停止する(図6のS43)。ユーザへのエラーの報知方法は、適宜変更可能であるが、例えば、プリンタ1の表示部(図示略)にエラー内容を表示してもよい。
Returning to the description of FIG. 5, when the failure determination in S <b> 13 ends, the control unit 33 performs processing according to the result of the failure determination (S <b> 15). When it is determined that the fixing
一方で、制御部33は、定着駆動回路41が正常であると判定した場合(S15:NO)、ゼロクロスパルス幅マスク(以下、単に「マスク」という場合がある)として第1マスクZmk1(図10参照)の値を設定し(S17)、ゼロクロスパルス信号Srの検出処理を開始する。ここでいう「ゼロクロスパルス幅マスク」とは、図4に示すゼロクロスパルス信号Srのパルス幅K1が正常か否かを判定するための値である。
On the other hand, when it is determined that the fixing
ここで、異常な入力電圧V、例えば、矩形波の入力電圧Vが入力された場合には、入力電圧Vの電圧変化率(dv/dt)は、大きくなる。入力電圧Vの電圧変化率が大きく(波形の傾きが急峻に)なると、ゼロクロス生成回路37から出力されるゼロクロスパルス信号Srのパルス幅K1は、極めて短くなる、あるいはゼロとなる。この場合、制御部33は、ゼロクロスパルス信号Srに基づいて、ゼロクロスパルス信号Srの立ち下がりのタイミングを精度よく検出できない。
Here, when an abnormal input voltage V, for example, a rectangular wave input voltage V, is input, the voltage change rate (dv / dt) of the input voltage V increases. When the voltage change rate of the input voltage V becomes large (the slope of the waveform is steep), the pulse width K1 of the zero-cross pulse signal Sr output from the zero-
そこで、制御部33は、矩形波等の異常な入力電圧Vが入力されたか否かを、例えば、ゼロクロスパルス信号Srの立ち下がりから立ち上がりまでの時間であるパルス幅K1が所定幅(第1マスクZmk1)未満であるか否かによって判定する。制御部33は、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であると判定した場合に、異常な入力電圧Vが入力された可能性があると判定する。 Therefore, the control unit 33 determines whether or not an abnormal input voltage V such as a rectangular wave has been input, for example, a pulse width K1 that is a time from the falling edge to the rising edge of the zero cross pulse signal Sr is a predetermined width (first mask). It is determined by whether or not it is less than Zmk1). When it is determined that the pulse width K1 is less than the first mask Zmk1, the control unit 33 determines that an abnormal input voltage V may have been input.
なお、図5のS11において、制御部33は、前回異常終了していないと判定した場合(S11:NO)、定着リレー39をONして(S14)、第1マスクZmk1の設定を行う(S17)。 In S11 of FIG. 5, if the control unit 33 determines that the previous abnormal termination has not occurred (S11: NO), the fixing relay 39 is turned on (S14), and the first mask Zmk1 is set (S17). ).
次に、制御部33は、S17においてマスクの値として第1マスクZmk1(例えば、100μs)を設定した後、ゼロクロスパルス信号Srが立ち下がった、つまりゼロクロスパルス信号Srがローレベルとなったことを契機として、ゼロクロスパルス信号Srがローレベルとなっている時間をカウントし、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であるか否か、即ち、カウント値が第1マスクZmk1未満であるか否かを判定する(S23)。第1マスクZmk1の期間カウントが継続し、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満でないと判定した場合(S23:NO)、制御部33は、パルス幅K1がマスク上限値Zmkmax(例えば、200μs)以上となるか否か、即ち、マスク上限値Zmkmaxの期間、カウントを継続しているか否かを判定する(S25)。 Next, after setting the first mask Zmk1 (for example, 100 μs) as the mask value in S17, the control unit 33 determines that the zero cross pulse signal Sr falls, that is, the zero cross pulse signal Sr becomes low level. As an opportunity, the time during which the zero cross pulse signal Sr is at a low level is counted, and whether or not the pulse width K1 is less than the first mask Zmk1, that is, whether or not the count value is less than the first mask Zmk1. Determine (S23). When the period count of the first mask Zmk1 continues and it is determined that the pulse width K1 is not less than the first mask Zmk1 (S23: NO), the control unit 33 has the pulse width K1 greater than or equal to the mask upper limit value Zmkmax (for example, 200 μs). It is determined whether or not the count is continued for the period of the mask upper limit Zmkmax (S25).
パルス幅K1が第1マスクZmk1以上であるならば正常な入力であると考えられるが、例えば、パルス幅K1が第1マスクZmk1に比べてあまりにも大きい場合、即ち、電圧変化率が小さ過ぎる場合も想定される。図10は、入力電圧Vの電圧変化率が正常な状態から小さくなった場合のタイムチャートを示している。図10に示すように、入力電圧Vの電圧変化率が正常な状態では、パルス幅K1は、第1マスクZmk1とマスク上限値Zmkmaxとの間の範囲内に収まっている(図10のタイミングT0)。しかしながら、入力電圧Vの電圧変化率が小さくなると、パルス幅K1は、マスク上限値Zmkmaxよりも大きくなる(図10のタイミングT1)。この場合、制御部33は、ゼロクロスパルス信号Srに基づいて適切なトリガパルス信号Sbを生成することができなくなる虞がある。結果、ハロゲンヒータ31の温度を適切に制御できなくなる虞がある。そこで、制御部33は、マスク上限値Zmkmaxの期間、カウントが継続され、パルス幅K1がマスク上限値Zmkmax以上になったと判定する場合には(S25:YES)、エラー停止を行う(図6のS43、図10のタイミングT1)。一方、マスク上限値Zmkmaxの期間が経過する前にゼロクロスパルス信号Srが立ち上がってハイレベルとなってカウントが終了し、パルス幅K1がマスク上限値Zmkmax以上にならないと制御部33が判定する場合には(S25:NO)、通常制御(印刷処理等)を継続する(S27)とともに、S23からの処理を再度実行する。なお、図10に示す例では、パルス幅K1がマスク上限値Zmkmax以上になったと制御部33が1回判定すると直ちにエラー処理を行う態様を示しているが、これに限らず、制御部33が、パルス幅K1がマスク上限値Zmkmax以上になったと複数回継続して判定した後にエラー処理を行ってもよい。また、制御部33が、パルス幅K1がマスク上限値Zmkmax以上になったと所定時間継続して繰り返し判定した後にエラー処理を行ってもよい。
If the pulse width K1 is equal to or larger than the first mask Zmk1, it is considered that the input is normal. For example, if the pulse width K1 is too large compared to the first mask Zmk1, that is, the voltage change rate is too small. Is also envisaged. FIG. 10 shows a time chart when the voltage change rate of the input voltage V decreases from the normal state. As shown in FIG. 10, when the voltage change rate of the input voltage V is normal, the pulse width K1 is within the range between the first mask Zmk1 and the mask upper limit value Zmkmax (timing T0 in FIG. 10). ). However, when the voltage change rate of the input voltage V decreases, the pulse width K1 becomes larger than the mask upper limit value Zmkmax (timing T1 in FIG. 10). In this case, the controller 33 may not be able to generate an appropriate trigger pulse signal Sb based on the zero cross pulse signal Sr. As a result, the temperature of the
また、S23において、第1マスクZmk1の期間が経過する前にゼロクロスパルス信号Srが立ち上がってハイレベルとなってカウントが終了し、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であると判定した場合(S23:YES)、制御部33は、パルス幅K1のカウント対象となったローレベルのゼロクロスパルス信号Srを処理対象とせず、無視して次のS31以降の処理を継続する(S29)。ここでいう「処理対象としない」とは、例えば、後述するS31の処理を経て再度S23の処理が実施される場合に、第1マスクZmk1と比較する対象としないことをいう。即ち、再度S23が実施される場合には、次のパルス以降が対象となる。また、制御部33は、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であると所定時間(例えば、数100ms)継続して繰り返し判定しているか否かを判定する(S31)。なお、S31における処理は、継続時間を基準とせず、例えば、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であると複数回継続して繰り返し判定しているか否かを判定してもよい。また、S31において、制御部33は、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であると所定時間継続して繰り返し判定していない、即ち、パルス幅K1が第1マスクZmk1以上であると所定時間経過する前に判定した場合(S31:NO)には、S23からの処理を再度実行する。 Further, when it is determined in S23 that the zero cross pulse signal Sr rises and becomes a high level before the period of the first mask Zmk1 elapses and the count ends, and the pulse width K1 is determined to be less than the first mask Zmk1 (S23). : YES), the control unit 33 ignores the low-level zero-cross pulse signal Sr that is the target of counting of the pulse width K1, ignores it, and continues the processing after the next S31 (S29). Here, “not to be processed” means, for example, that when the process of S23 is performed again after the process of S31 described later, it is not to be compared with the first mask Zmk1. That is, when S23 is performed again, the next pulse and later are targeted. Further, the control unit 33 determines whether or not the pulse width K1 is continuously determined for a predetermined time (for example, several hundreds of milliseconds) when the pulse width K1 is less than the first mask Zmk1 (S31). Note that the processing in S31 may not be based on the duration time, and for example, it may be determined whether the pulse width K1 is repeatedly determined repeatedly for a plurality of times that the pulse width K1 is less than the first mask Zmk1. In S31, the control unit 33 does not repeatedly determine that the pulse width K1 is less than the first mask Zmk1 for a predetermined time, that is, the predetermined time has elapsed if the pulse width K1 is greater than or equal to the first mask Zmk1. If it is determined before performing (S31: NO), the processing from S23 is executed again.
制御部33は、例えば、矩形波の入力電圧Vが入力され、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であると所定時間継続して繰り返し判定している場合(S31:YES)、マスクとして第1マスクZmk1に比べて幅が小さい(時間が短い)第2マスクZmk2(例えば、10μs)を設定する(図6のS33)。図11は、第2マスクZmk2未満となる入力電圧Vが入力された場合のタイムチャートを示している。図11に示すように、入力電圧Vが矩形波となるタイミングT3以降において、制御部33は、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であるとタイミングT3からタイミングT4までの所定時間継続して繰り返し判定すると、タイミングT4においてマスクを第1マスクZmk1から第2マスクZmk2に変更する。制御部33は、パルス幅K1が第2マスクZmk2未満であるか否か、即ち、カウント値が第2マスクZmk2未満であるか否かを判定する(S37)。第2マスクZmk2の期間が経過する前にゼロクロスパルス信号Srが立ち上がってハイレベルとなってカウントが終了し、パルス幅K1が第2マスクZmk2未満であると判定した場合(S37:YES)、パルス幅K1のカウント対象となったローレベルのゼロクロスパルス信号Srを無視する処理を行い(S39)、制御部33は、パルス幅K1が第2マスクZmk2未満であると所定時間継続して繰り返し判定しているか否かを判定する(S41)。なお、パルス幅K1が第2マスクZmk2未満であると複数回継続して繰り返し判定しているか否かを判定してもよい。 For example, when the input voltage V of a rectangular wave is input and the control unit 33 repeatedly determines that the pulse width K1 is less than the first mask Zmk1 for a predetermined time (S31: YES), the control unit 33 uses the first as a mask. A second mask Zmk2 (for example, 10 μs) having a smaller width (shorter time) than the mask Zmk1 is set (S33 in FIG. 6). FIG. 11 shows a time chart when an input voltage V that is less than the second mask Zmk2 is input. As shown in FIG. 11, after timing T3 when the input voltage V becomes a rectangular wave, the control unit 33 continuously repeats for a predetermined time from timing T3 to timing T4 when the pulse width K1 is less than the first mask Zmk1. When it is determined, at timing T4, the mask is changed from the first mask Zmk1 to the second mask Zmk2. The control unit 33 determines whether the pulse width K1 is less than the second mask Zmk2, that is, whether the count value is less than the second mask Zmk2 (S37). When the zero-cross pulse signal Sr rises and becomes high level before the period of the second mask Zmk2 elapses and the count ends, and it is determined that the pulse width K1 is less than the second mask Zmk2 (S37: YES), the pulse A process of ignoring the low-level zero-cross pulse signal Sr that is the count target of the width K1 is performed (S39), and the control unit 33 continuously and repeatedly determines that the pulse width K1 is less than the second mask Zmk2. It is determined whether or not (S41). It may be determined whether the pulse width K1 is less than the second mask Zmk2 and whether or not the determination is continuously repeated a plurality of times.
制御部33は、S41においてパルス幅K1が第2マスクZmk2未満であると所定時間継続して繰り返し判定していないと判定した場合(S41:NO)、S37からの処理を再度実行する。一方、制御部33は、S41においてパルス幅K1が第2マスクZmk2未満であると所定時間継続して繰り返し判定していると判定した場合(S41:YES)、エラー停止を行う(S43、図11のタイミングT5)。ここで、パルス幅K1が第1マスクZmk1に比べて小さい第2マスクZmk2未満であると所定時間継続して繰り返し判定する場合とは、図11に示すように、矩形波のようなパルス幅K1が極めて短くなる、あるいはゼロとなり、第2マスクZmk2よりもパルス幅K1が短くなる入力電圧Vの入力がタイミングT4からタイミングT5までの所定時間、継続した場合である。あるいは、例えば、何らかの交流電源101の異常によって直流(DC)の入力電圧Vが入力され、ゼロクロスパルス信号Srを所定時間検出できないような場合である。このような異常な入力電圧Vは、通電制御には使用できず、直ちにハロゲンヒータ31への入力電圧Vの供給を停止する必要があるため、後述する矩形波検出制御(図8参照)の処理対象とはせず、制御部33はエラー停止する。
If the control unit 33 determines in S41 that the pulse width K1 is less than the second mask Zmk2 and has not repeatedly determined for a predetermined time (S41: NO), it executes the processing from S37 again. On the other hand, when the control unit 33 determines in S41 that the pulse width K1 is less than the second mask Zmk2 and continuously determines for a predetermined time (S41: YES), the control unit 33 performs error stop (S43, FIG. 11). Timing T5). Here, the case where the pulse width K1 is repeatedly determined to be continuously less than the second mask Zmk2 smaller than the first mask Zmk1 for a predetermined time is, as shown in FIG. 11, a pulse width K1 like a rectangular wave. Is extremely short or becomes zero, and the input of the input voltage V in which the pulse width K1 becomes shorter than the second mask Zmk2 is continued for a predetermined time from timing T4 to timing T5. Alternatively, for example, a case where a direct current (DC) input voltage V is input due to some abnormality of the
一方、S37において、制御部33は、第2マスクZmk2の期間カウントが継続し、パルス幅K1が第2マスクZmk2未満でないと判定した、即ち、第2マスクZmk2≦パルス幅K1<第1マスクZmk1であると判定した場合(S37:NO)、矩形波検出制御を実行する(S45)。図12は、第2マスクZmk2≦パルス幅K1<第1マスクZmk1となる入力電圧Vが入力された場合のタイムチャートを示している。図12に示すように、入力電圧Vが矩形波となるタイミングT7以降において、制御部33は、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であるとタイミングT7からタイミングT8までの所定時間継続して繰り返し判定すると、マスクを第1マスクZmk1から第2マスクZmk2に変更する(タイミングT8)。その後、制御部33は、第2マスクZmk2≦パルス幅K1<第1マスクZmk1の場合、通常のモードから矩形波検出制御のモードに移行する(タイミングT9)。本実施形態の制御部33では、第2マスクZmk2≦パルス幅K1<第1マスクZmk1の場合、トライアック43のオフ制御が有効に動作すると想定して、印刷動作を継続する設定となっている。このため、第2マスクZmk2の設定値は、例えば、使用するトライアック43が有効に動作する電圧変化率の許容範囲に基づいて設定することができる。
On the other hand, in S37, the control unit 33 determines that the period count of the second mask Zmk2 continues and the pulse width K1 is not less than the second mask Zmk2, that is, second mask Zmk2 ≦ pulse width K1 <first mask Zmk1. If it is determined (S37: NO), rectangular wave detection control is executed (S45). FIG. 12 shows a time chart when the input voltage V satisfying the second mask Zmk2 ≦ pulse width K1 <first mask Zmk1 is input. As shown in FIG. 12, after timing T7 when the input voltage V becomes a rectangular wave, the controller 33 continuously repeats for a predetermined time from timing T7 to timing T8 when the pulse width K1 is less than the first mask Zmk1. If determined, the mask is changed from the first mask Zmk1 to the second mask Zmk2 (timing T8). Thereafter, when the second mask Zmk2 ≦ pulse width K1 <first mask Zmk1, the control unit 33 shifts from the normal mode to the rectangular wave detection control mode (timing T9). In the control unit 33 of the present embodiment, when the second mask Zmk2 ≦ pulse width K1 <the first mask Zmk1, it is assumed that the off control of the
図8に示すように、矩形波検出制御では、制御部33は、まず、印刷動作中であるか否かを判定する(S61)。制御部33は、印刷動作中であった場合(S61:YES)、定着リレー39をOFFし、定着駆動回路41へのトリガパルス信号Sbの供給も停止するとともに(定着器7OFF)、印刷中のシートのみの印刷を完了させる(S65)。制御部33は、定着器7の定着ローラ27を回転させ、シートに転写されたトナーを余熱で加熱溶融させてシートに定着させるとともに、シートを搬送経路の下流側に搬送し排紙トレイ9から排出する。
As shown in FIG. 8, in the rectangular wave detection control, the control unit 33 first determines whether or not a printing operation is being performed (S61). When the printing operation is being performed (S61: YES), the control unit 33 turns off the fixing relay 39, stops the supply of the trigger pulse signal Sb to the fixing driving circuit 41 (fixing
制御部33は、印刷中のシートを排出した後(S65)、あるいは印刷動作中でなかった場合(S61:NO)、温度センサ31Aの検出温度と、正常温度上限Bとを比較する(S63)。本実施形態の制御部33では、パルス幅K1が所定のマスク値の範囲内に収まると判定した場合に、印刷動作を継続できる可能性があるとして、各種温度(上限温度など)を下げて、且つ定着器7の通紙速度を低くして印刷動作を継続する。これは、通紙速度を低くすることで、単位時間あたりのシートによって奪われる定着器7の熱量を減少させることができ、定着器7において必要な熱量(温度)を抑えることが可能となるからである。
The controller 33 compares the detected temperature of the
図9に示すように、矩形波検出制御における各種設定温度(正常温度上限Bなど)は、通常制御時の設定温度に比べて低くなっている。制御部33は、後述する次のS67において各種設定温度を低くするが、それに先立ち、まず、現状の温度が変更後の正常温度上限B以下であるか否かを判定する必要がある。これは、仮に、変更した時点で正常温度上限Bを超えているような場合には、ハロゲンヒータ31を加熱すると、検出温度が上限温度Bをすぐに超えることとなり、エラー停止となるからである。このため、制御部33は、S63において、現状の検出温度が変更後の正常温度上限Bを超えていると判定した場合(S63:NO)、定着リレー39をオフし、検出温度が正常温度上限B以下となるまで一時的に待機する(S69)。制御部33は、検出温度が上限温度B以下となるとS67以降の処理を開始する。
As shown in FIG. 9, various set temperatures (normal temperature upper limit B etc.) in the rectangular wave detection control are lower than the set temperatures during normal control. The control unit 33 lowers various set temperatures in the next S67 described later. Prior to that, first, it is necessary to determine whether the current temperature is equal to or lower than the changed normal temperature upper limit B. This is because if the normal temperature upper limit B is exceeded at the time of the change, if the
また、制御部33は、検出温度を正常温度上限B以下であると判定した場合(S63:YES)、電動モータ28(図2参照)等を制御し通紙速度を低下させるとともに、各種設定温度をAからBに低くする制御を実行する(S67)。例えば、制御部33は、シートを搬送する搬送速度を通常制御時の半分の速度まで遅くする。また、例えば、制御部33は、上限温度を、上限温度A(230℃)から上限温度B(185℃)まで下げる。また、例えば、制御部33は、印刷目標温度を、印刷目標温度A(191℃)から印刷目標温度B(150℃)まで下げる。そして、制御部33は、通紙速度及び各種設定温度を下げた状態で、定着リレー39をオンする(S67)。制御部33は、印刷ジョブ等がある場合には印刷動作を実行する。なお、図9に示すように、矩形波検出制御では、上限温度Bが定着器溶融温度に比べて低くなるため、定着器7の定着ローラ27の溶融等を防止しつつ、印刷動作を継続することが可能となっている。
In addition, when the control unit 33 determines that the detected temperature is equal to or lower than the normal temperature upper limit B (S63: YES), the control unit 33 controls the electric motor 28 (see FIG. 2) to reduce the sheet passing speed and various set temperatures. The control for lowering A from B to A is executed (S67). For example, the control unit 33 reduces the conveyance speed for conveying the sheet to half the speed during normal control. For example, the control unit 33 lowers the upper limit temperature from the upper limit temperature A (230 ° C.) to the upper limit temperature B (185 ° C.). For example, the control unit 33 decreases the print target temperature from the print target temperature A (191 ° C.) to the print target temperature B (150 ° C.). Then, the control unit 33 turns on the fixing relay 39 with the sheet passing speed and various set temperatures lowered (S67). The control unit 33 executes a printing operation when there is a print job or the like. As shown in FIG. 9, in the rectangular wave detection control, since the upper limit temperature B is lower than the fixing device melting temperature, the printing operation is continued while preventing the fixing
次に、制御部33は、温度センサ31Aの検出温度が上限温度B以下であるか判定する(S71)。制御部33は、検出温度が上限温度B以下の場合(S71:YES)、ゼロクロスパルス信号Srのパルス幅K1及び周期C1(図4参照)をカウントする(S73)。制御部33は、パルス幅K1及び周期C1の少なくとも一方を許容される正常範囲外であると判定した場合(S75:NO)、矩形波検出制御を継続し(S79)、印刷動作を行いながらS71からの処理を再度実行する。
Next, the control unit 33 determines whether the temperature detected by the
また、制御部33は、S71において、検出温度が上限温度Bを超えていると判定した場合(S71:NO)、故障を示すフラグを設定し(S77)、エラー停止を行う(図6のS43)。具体的には、制御部33は、例えば、レジスタの異常を示すステータスを設定する。あるいは、制御部33は、異常を示す情報(ビット値)を、メモリ33A(図2参照)の不揮発性メモリ(フラッシュメモリなど)に保存してもよい。この時点で異常を検出する場合には、矩形波による異常や、定着駆動回路41の故障など様々な場合があるため、制御部33は、フラグを設定しておき、上述したように次回の起動時に故障判定を実行する(図7参照)。
If the controller 33 determines in S71 that the detected temperature exceeds the upper limit temperature B (S71: NO), the controller 33 sets a flag indicating failure (S77) and stops the error (S43 in FIG. 6). ). Specifically, the control unit 33 sets a status indicating a register abnormality, for example. Or the control part 33 may preserve | save the information (bit value) which shows abnormality in the non-volatile memory (flash memory etc.) of the
また、S75において、パルス幅K1が正常範囲内で、且つ周期C1が正常範囲内である状態が所定回数又は所定時間継続する場合(S75:YES)、制御部33は、入力電圧Vが正常に復帰したと判定し、通紙速度及び各種設定温度を通常制御時のもの(上限温度Aなど)に戻す処理を実行する(S81)。そして、制御部33は、図5のS17からの処理を再度実行する。なお、制御部33は、S81の通紙速度等を戻す際に、S61,S65と同様に、印刷動作中であるか否かを判定し、必要であれば定着リレー39のON・OFFや印刷中のシートの排出処理を実行してもよい。 In S75, when the state where the pulse width K1 is within the normal range and the period C1 is within the normal range continues for a predetermined number of times or for a predetermined time (S75: YES), the control unit 33 determines that the input voltage V is normal. It determines with having returned, and the process which returns a paper passing speed and various setting temperature to the thing at the time of normal control (upper limit temperature A etc.) is performed (S81). And the control part 33 performs the process from S17 of FIG. 5 again. Note that the control unit 33 determines whether or not the printing operation is being performed in the same manner as S61 and S65 when returning the sheet passing speed or the like in S81, and if necessary, ON / OFF of the fixing relay 39 or printing is performed. The middle sheet discharge process may be executed.
また、制御部33は、S75の正常に復帰する判定処理では、パルス幅K1に加えて周期C1も正常であるか判定している。ゼロクロス生成回路37は、矩形波のような波形の傾きの急峻な入力電圧Vを入力すると、ゼロクロスタイミングに同期してゼロクロスパルス信号Srを生成できなくなる虞がある。従って、例えば、パルス幅K1が第2マスクZmk2より大きくなったとしても、ゼロクロスパルス信号Srの周期C1があまりにも長い場合には、ゼロクロス生成回路37がゼロクロスパルス信号Srをうまく生成できていない場合が考えられる。このため、本実施形態の制御部33では、矩形波検出制御に移行する判定条件に比べて、通常制御に移行する判定条件をより厳密にし、周期C1による判定も実施している。なお、制御部33は、他の判定処理(S23,S25,S37など)においても、パルス幅K1の判定に加えて周期C1による判定を実施してもよく、あるいはパルス幅K1の判定に替えて周期C1による判定を実施してもよい。
In addition, in the determination process for returning to normal in S75, the control unit 33 determines whether the cycle C1 is normal in addition to the pulse width K1. When the zero-
因みに、ハロゲンヒータ31は、ヒータの一例である。温度センサ31Aは、温度検出センサの一例である。制御部33は、制御装置の一例である。定着リレー39は、切替スイッチの一例である。トライアック43は、通電時間調整素子の一例である。ゼロクロスパルス信号Srは、ゼロクロス信号の一例である。上限温度Aは、第1上限温度の一例である。上限温度Bは、第2上限温度の一例である。入力電圧Vは、交流電圧の一例である。S23の処理は、第1判定処理の一例である。S43の処理は、通電停止処理の一例である。S67の処理は、上限温度低減処理、目標温度低減処理、通紙速度低減処理の一例である。S75の処理は、第2判定処理の一例である。S77の処理は、異常情報設定処理の一例である。S81の処理は、復帰処理の一例である。第1マスクZmk1は、第1閾値の一例である。第2マスクZmk2は、第2閾値の一例である。
Incidentally, the
以上、上記した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
<効果1>制御部33は、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であると判定した場合(図5のS23:YES)において、所定の条件を満たすと、上限温度を上限温度Aから上限温度Bまで下げる(S67)。これにより、本実施形態のプリンタ1では、矩形波の入力電圧Vの入力によってトライアック43のオフ制御が機能せずハロゲンヒータ31の温度が上昇した場合、温度センサ31Aの検出温度が低くした上限温度Bを超え易くなる。従って、制御部33は、変更前の上限温度Aのまま動作を継続する場合に比べて、より安全な段階でハロゲンヒータ31を停止することが可能となる。また、制御部33は、矩形波を検出しても直ちに停止せず、上限温度を下げ安全性を確保しながら印刷動作を継続する。これにより、制御部33は、正常な正弦波の入力電圧Vではないがトライアック43のオフ制御が有効に機能する入力電圧Vが入力された場合に、起動を停止することなく印刷動作を継続させ、印刷処理の生産性を向上させることが可能となっている。
As mentioned above, according to above-mentioned embodiment, there exist the following effects.
<
<効果2>また、制御部33は、S67において、ハロゲンヒータ31によって定着ローラ27を加熱する際の印刷目標温度を、印刷目標温度Aから印刷目標温度Bまで下げる処理を実行する。これにより、制御部33は、上限温度を下げるのに合わせて印刷目標温度も下げることによって、変更後の印刷目標温度が上限温度を上回ることで動作が停止するといった不具合を防止することが可能となっている。
<
<効果3>また、制御部33は、S67において、定着器7の通紙速度を低くし、単位時間あたりのシートによって奪われる定着器7の熱量を減少させることによって、上限温度や印刷目標温度を下げたとしても、印刷動作を継続することが可能となっている。
<Effect 3> Further, in S67, the control unit 33 reduces the sheet passing speed of the fixing
<効果4>制御部33は、S67で通紙速度等を変更する前のS63において、現状の検出温度が変更後の正常温度上限Bを超えていると判定した場合(S63:NO)、定着リレー39をオフし、検出温度が正常温度上限B以下となるまで一時的に待機する(S69)。これにより、通紙速度を遅くして印刷動作を開始した際に、検出温度が上限温度Bを超え(S71:NO)、エラー停止(図6のS43)してしまうのを防止することが可能となっている。 <Effect 4> If the control unit 33 determines in S63 before changing the sheet passing speed in S67 that the current detected temperature exceeds the normal temperature upper limit B after the change (S63: NO), fixing The relay 39 is turned off, and a temporary standby is performed until the detected temperature becomes equal to or lower than the normal temperature upper limit B (S69). This can prevent the detected temperature from exceeding the upper limit temperature B (S71: NO) and causing an error stop (S43 in FIG. 6) when the printing operation is started at a reduced sheet passing speed. It has become.
<効果5>制御部33は、通紙速度を下げた状態で印刷動作を行っても、検出温度が上限温度Bを超えていると判定した場合(S71:NO)、トライアック43の故障等の可能性が高いため、エラー停止し(S43)安全性の確保を図っている。
<
<効果6>制御部33は、図8に示す矩形波検出制御を開始した際に、印刷動作中であった場合(S61:YES)、定着リレー39をOFFし、印刷中のシートのみの印刷を完了させる(S65)。これにより、印刷動作中に通紙速度を変更しないため、印刷中の画像にムラなどが発生するのを防止して印刷精度を維持できる。 <Effect 6> When the rectangular wave detection control shown in FIG. 8 is started and the printing operation is being performed (S61: YES), the control unit 33 turns off the fixing relay 39 and prints only the sheet being printed. Is completed (S65). Thereby, since the sheet passing speed is not changed during the printing operation, it is possible to prevent the occurrence of unevenness in the image being printed and maintain the printing accuracy.
<効果7>制御部33は、ゼロクロスパルス信号Srのパルス幅K1に基づいて電圧変化率を判定するが、第2マスクZmk2≦パルス幅K1<第1マスクZmk1を満たした場合に、矩形波検出制御を実行している。これにより、制御部33は、パルス幅K1が第2マスクZmk2未満であると所定時間継続して繰り返し判定していると判定した場合(図6のS41:YES)、エラー停止を行う(S43、図11のタイミングT5)ことによって、直流電圧などのゼロクロスが発生しない異常入力の場合の対応を迅速に行うことが可能となっている。
<
<効果8>制御部33は、図8のS71において、検出温度が上限温度Bを超えていると判定した場合、故障を示すフラグをレジスタに設定して終了する(S77)。また、次の起動時に、異常フラグが設定されていた場合(図5のS11:YES)、制御部33は、定着駆動回路41の故障を判定する処理を実行する(S13)。そして、制御部33は、故障していると判定した場合(図7のS57)、印刷動作を開始せず、ユーザにエラーを報知して適切な処理を促すことが可能となっている(図6のS43)。 <Effect 8> When the control unit 33 determines in S71 of FIG. 8 that the detected temperature exceeds the upper limit temperature B, the control unit 33 sets a flag indicating failure in the register and ends (S77). Further, when the abnormality flag is set at the next startup (S11 in FIG. 5: YES), the control unit 33 executes a process of determining a failure of the fixing drive circuit 41 (S13). If the control unit 33 determines that a failure has occurred (S57 in FIG. 7), the control unit 33 does not start the printing operation and notifies the user of an error and prompts appropriate processing (FIG. 7). 6 S43).
<効果9>S75において、パルス幅K1が正常範囲内で、且つ周期C1が正常範囲内である状態が所定回数又は所定時間継続する場合(S75:YES)、制御部33は、入力電圧Vが正常に復帰したと判定し、通紙速度及び各種設定温度を通常制御時のもの(上限温度Aなど)に自動的に復帰させることが可能となっている(S81)。
<
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
例えば、上記実施形態における図5から図8に示したフローチャートの処理内容は、一例であり、適宜変更可能である。例えば、図5のS31における処理を、ゼロクロスパルス信号Srの周期C1を用いて実行してもよい。図5のS31では、第1マスクZmk1未満のパルス幅K1が所定時間継続しているか否かを判定していた。これに対し、図13に示すように、ゼロクロスパルス信号Srの周期C1が所定の上限値を超えているか否かを判定してもよい(S91)。なお、以下の説明では、上記実施形態と同様の処理等については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It is possible to implement in the various aspect which gave various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art.
For example, the processing content of the flowcharts shown in FIGS. 5 to 8 in the above embodiment is an example, and can be changed as appropriate. For example, you may perform the process in S31 of FIG. 5 using the period C1 of the zero cross pulse signal Sr. In S31 of FIG. 5, it is determined whether or not the pulse width K1 less than the first mask Zmk1 continues for a predetermined time. On the other hand, as shown in FIG. 13, it may be determined whether or not the cycle C1 of the zero cross pulse signal Sr exceeds a predetermined upper limit value (S91). In the following description, the same reference numerals are assigned to the same processes as those in the above embodiment, and the description thereof is omitted as appropriate.
図13に示すように、制御部33は、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満であると判定すると(S23:YES)、パルス幅K1のカウント対象となったローレベルのゼロクロスパルス信号Srを無視して処理を継続する(S29)。この場合、ゼロクロスパルス信号Srの立ち上がりから次の立ち上がりまでの周期C1(図4参照)をカウントしていれば、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満となるローレベルのゼロクロスパルス信号Srからハイレベルのゼロクロスパルス信号Srへの立ち上がりは無視されるので、周期C1のカウント値は、徐々に増大し続けることとなる。従って、制御部33は、カウントした周期C1が所定の上限値を超えるか否かを判定することによっても、パルス幅K1が第1マスクZmk1未満となるローレベルのゼロクロスパルス信号Srの入力が継続しているかを、判定することが可能となる。このような構成においても、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。 As illustrated in FIG. 13, when the control unit 33 determines that the pulse width K1 is less than the first mask Zmk1 (S23: YES), the control unit 33 ignores the low-level zero-cross pulse signal Sr that is a target for counting the pulse width K1. Then, the process is continued (S29). In this case, if the period C1 (see FIG. 4) from the rising edge of the zero cross pulse signal Sr to the next rising edge is counted, the pulse width K1 becomes a high level from the low level zero cross pulse signal Sr that is less than the first mask Zmk1. Since the rise to the zero cross pulse signal Sr is ignored, the count value of the cycle C1 continues to increase gradually. Therefore, the control unit 33 continues to input the low-level zero-cross pulse signal Sr that makes the pulse width K1 less than the first mask Zmk1 by determining whether or not the counted cycle C1 exceeds a predetermined upper limit value. It is possible to determine whether or not Even in such a configuration, it is possible to obtain the same effect as in the above embodiment.
同様に、他の処理、例えば、S25における処理を、ゼロクロスパルス信号Srの周期C1で判定してもよい。また、上記した各処理を、パルス幅K1と周期C1との両方を用いて判定してもよい。また、例えば、図8に示すS75においてパルス幅K1及び周期C1の両方を用いて判定したが、どちらか一方で判定してもよい。 Similarly, another process, for example, the process in S25, may be determined by the cycle C1 of the zero cross pulse signal Sr. Moreover, you may determine each above-described process using both pulse width K1 and the period C1. For example, although it determined using both pulse width K1 and period C1 in S75 shown in FIG. 8, you may determine either.
また、上記実施形態では、図8に示す矩形波検出制御において、検出温度が上限温度Bを超えていると判定した場合(S71:NO)、故障フラグを設定した(S77)が、例えば、通常運転時において異常を検出して終了した場合に、故障フラグを設定してもよい。例えば、図13のS25において、パルス幅K1がマスク上限値Zmkmax以上にならない場合(S25:NO)に、制御部33は、S93を実行する。S93において検出温度が上限温度Aを超える状態が所定時間継続していると判定した場合(S93:YES)、制御部33は、故障フラグを設定し(S95)、エラー停止する(図6のS43)。このような構成では、例えば、通常運転時においてトライアック43が故障し異常終了した場合に、次の起動時に図7に示す故障判定処理を実行し、より安全に起動することが可能となる。
In the above embodiment, when it is determined that the detected temperature exceeds the upper limit temperature B in the rectangular wave detection control shown in FIG. 8 (S71: NO), a failure flag is set (S77). A failure flag may be set when an abnormality is detected during operation and the process ends. For example, in S25 of FIG. 13, when the pulse width K1 does not become the mask upper limit Zmkmax or more (S25: NO), the control unit 33 executes S93. When it is determined in S93 that the detected temperature exceeds the upper limit temperature A for a predetermined time (S93: YES), the control unit 33 sets a failure flag (S95) and stops in error (S43 in FIG. 6). ). In such a configuration, for example, when the
また、上記実施形態において、制御部33は、S67において通紙速度及び各種設定温度を下げる処理を実行したが、これに限らず、例えば、上限温度を上限温度Aから上限温度Bまで下げる処理のみを実行してもよい。
また、上記実施形態では、加熱装置30は、ハロゲンヒータ31を一つだけ備える構成であったが、複数のハロゲンヒータ31を備える構成でもよい。この場合、例えば、矩形波検出制御において、通紙速度を低下させずに上限温度のみを下げ、複数のヒータを駆動することで個々のヒータの温度上昇を抑制しつつ、印刷動作を継続させ、生産性の低下を防いでもよい。
In the above-described embodiment, the control unit 33 executes the process of reducing the sheet passing speed and various set temperatures in S67. However, the present invention is not limited to this. For example, only the process of reducing the upper limit temperature from the upper limit temperature A to the upper limit temperature B. May be executed.
Moreover, in the said embodiment, although the
また、制御部33は、S67の処理に先立って、ハロゲンヒータ31の温度を確認し、必要であればハロゲンヒータ31を冷やす処理を実行したが、これに限らず、確認や冷却をせずにS67を実行してもよい。
また、制御部33は、矩形波検出制御を開始した際に印刷動作中であった場合(S61:YES)、印刷中のシートを排紙する処理を実行したが、これに限らず、印刷しながら通紙速度を下げる処理を実行してもよい。
また、制御部33は、第1マスクZmk1と第2マスクZmk2との2種類のマスクを用いてパルス幅K1を判定したが、これに限らず、1種類のマスクのみで判定してもよい。
また、制御部33は、S75において、パルス幅K1を正常範囲内等であると判定した場合(S75:YES)、通紙速度等を自動で戻したが、これに限らず、設定を自動で戻さずにユーザにその旨を報知する処理を実行してもよい。
Further, the control unit 33 confirms the temperature of the
In addition, when the printing operation is being performed when the rectangular wave detection control is started (S61: YES), the control unit 33 executes a process of discharging the sheet being printed. However, a process for reducing the sheet passing speed may be executed.
Moreover, although the control part 33 determined the pulse width K1 using two types of masks, the 1st mask Zmk1 and the 2nd mask Zmk2, it is not restricted to this, You may determine only with one type of mask.
Further, when the control unit 33 determines in S75 that the pulse width K1 is within the normal range (S75: YES), the control unit 33 automatically returns the sheet passing speed or the like. You may perform the process which alert | reports that to a user, without returning.
また、上記実施形態では、制御部33は、ゼロクロスパルス信号Srの立ち下がりを期間Twの開始の基準としたが、他のタイミング、例えば、ゼロクロスパルス信号Srの立ち上がり、あるいは立ち上がりと立ち下がりの中間のタイミング等を基準としてもよい。
また、上記実施形態では、ゼロクロスパルス信号Srの一例として、ゼロクロス検出範囲Uでアクティブ・ローとなる信号を例示した。しかしながら、ゼロクロスパルス信号Srは、入力電圧Vのゼロクロスタイミングに同期した信号であればよく、例えば、アクティブ・ハイとなる信号であってもよい。
また、本願におけるヒータは、ハロゲンヒータ31に限らず、ゼロクロスパルス信号Srに基づく通電制御によって発熱する他の素子、装置等でもよい。
In the above embodiment, the control unit 33 uses the falling edge of the zero cross pulse signal Sr as a reference for starting the period Tw. The timing may be used as a reference.
Moreover, in the said embodiment, the signal which becomes active low in the zero cross detection range U was illustrated as an example of the zero cross pulse signal Sr. However, the zero cross pulse signal Sr may be a signal that is synchronized with the zero cross timing of the input voltage V, and may be a signal that becomes active high, for example.
In addition, the heater in the present application is not limited to the
また、上記実施形態では、本願の画像形成装置としてモノクロレーザプリンタ1を例に説明したが、これに限定されない。例えば、画像形成装置は、カラー印刷が可能なカラーレーザプリンタ、カラーLEDプリンタや画像形成機能の他にFAX機能などを備えた複合機でもよい。
In the above embodiment, the
1 モノクロレーザプリンタ(画像形成装置)、5 画像形成部、27 定着ローラ、31 ハロゲンヒータ、31A 温度センサ、33 制御部、37 ゼロクロス生成回路、39 定着リレー、43 トライアック、101 交流電源、Sr ゼロクロスパルス信号、mk1 第1マスクZ、mk2 第2マスクZ。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ヒータの温度を検出する温度検出センサと、
前記交流電源と前記ヒータとの間に設けられる切替スイッチと、
前記交流電源と前記ヒータとの間に設けられる通電時間調整素子と、
前記交流電源からの交流電圧のゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成回路と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記ゼロクロス信号を基準として、前記通電時間調整素子のオン期間を調整することにより、前記交流電源から前記ヒータへの通電時間を調整する調整処理と、
前記ゼロクロスタイミングにおける前記交流電圧の電圧変化率が、許容値以上か否かを判定する第1判定処理と、
前記第1判定処理において前記電圧変化率を前記許容値以上であると判定したことに応じて、前記ヒータの動作の可否を判定するための上限温度を、第1上限温度から第2上限温度まで下げる上限温度低減処理と、
前記温度検出センサにより検出された前記ヒータの検出温度が、前記第2上限温度以上であることに応じて、前記切替スイッチを制御して、前記交流電源から前記ヒータへの通電を停止する通電停止処理と、を実行することを特徴とする画像形成装置。 A heater connected to an AC power source;
A temperature detection sensor for detecting the temperature of the heater;
A changeover switch provided between the AC power source and the heater;
An energization time adjusting element provided between the AC power source and the heater;
A zero-cross signal generation circuit that generates a zero-cross signal synchronized with the zero-cross timing of the AC voltage from the AC power supply;
A control device,
The controller is
An adjustment process for adjusting an energization time from the AC power source to the heater by adjusting an ON period of the energization time adjustment element with the zero cross signal as a reference,
A first determination process for determining whether or not a voltage change rate of the AC voltage at the zero-cross timing is greater than or equal to an allowable value;
In response to determining that the voltage change rate is equal to or greater than the allowable value in the first determination process, an upper limit temperature for determining whether the heater can be operated is set from a first upper limit temperature to a second upper limit temperature. Lowering the upper temperature limit,
Stop energization to control energization from the AC power source to the heater by controlling the changeover switch in response to the detected temperature of the heater detected by the temperature detection sensor being equal to or higher than the second upper limit temperature. And an image forming apparatus.
前記ヒータにより加熱され、前記被記録媒体に前記画像形成部によって形成された画像を定着させる定着ローラと、を備え、
前記制御装置は、前記電圧変化率を前記許容値以上であると判定したことに応じて、前記ヒータによって前記定着ローラを加熱する際の印刷目標温度を下げる目標温度低減処理を実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 An image forming unit that forms an image on a recording medium based on the image data;
A fixing roller heated by the heater and fixing the image formed by the image forming unit on the recording medium,
The control device executes a target temperature reduction process for reducing a print target temperature when the fixing roller is heated by the heater in response to determining that the voltage change rate is equal to or greater than the allowable value. The image forming apparatus according to claim 1.
前記ヒータにより加熱され、前記被記録媒体に前記画像形成部によって形成された画像を定着させる定着ローラと、を備え、
前記制御装置は、前記電圧変化率を前記許容値以上であると判定したことに応じて、前記被記録媒体を搬送する前記定着ローラの通紙速度を下げる通紙速度低減処理を実行することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 An image forming unit that forms an image on a recording medium based on the image data;
A fixing roller heated by the heater and fixing the image formed by the image forming unit on the recording medium,
In response to determining that the voltage change rate is equal to or greater than the allowable value, the control device performs a sheet passing speed reduction process for decreasing the sheet passing speed of the fixing roller that transports the recording medium. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記ゼロクロス信号のパルス幅を、第1閾値と比較する第1パルス幅比較処理と、
前記第1パルス幅比較処理において、検出された前記パルス幅が前記第1閾値に比べて小さいことに応じて、前記ゼロクロス信号のパルス幅を、前記第1閾値に比べて小さい第2閾値と比較する第2パルス幅比較処理と、を実行することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 In the first determination process, the control device includes:
A first pulse width comparison process for comparing the pulse width of the zero-cross signal with a first threshold;
In the first pulse width comparison process, in response to the detected pulse width being smaller than the first threshold, the pulse width of the zero cross signal is compared with a second threshold that is smaller than the first threshold. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the second pulse width comparison process is executed.
前記温度検出センサの検出温度が、前記第1上限温度及び前記第2上限温度の少なくとも一方を超えたことに応じて、温度異常を示す異常情報を設定する異常情報設定処理と、
起動時において、前記異常情報が設定されていることに応じて、前記通電時間調整素子が正常であるか否かを判定する故障判定処理と、を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の画像形成装置。 The controller is
An abnormality information setting process for setting abnormality information indicating a temperature abnormality in response to detection temperature of the temperature detection sensor exceeding at least one of the first upper limit temperature and the second upper limit temperature;
A failure determination process for determining whether or not the energization time adjustment element is normal is executed according to the fact that the abnormality information is set at the time of startup. Item 12. The image forming apparatus according to Item 9.
前記ゼロクロスタイミングにおける前記交流電圧の電圧変化率が、前記許容値以下か否かを判定する第2判定処理と、
前記第2判定処理において前記電圧変化率を前記許容値以下であると判定したことに応じて、前記第1判定処理の判定結果に応じて変更した設定を元に戻す復帰処理と、を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の画像形成装置。 The controller is
A second determination process for determining whether a voltage change rate of the AC voltage at the zero-cross timing is equal to or less than the allowable value;
In response to determining that the voltage change rate is equal to or less than the allowable value in the second determination process, a return process for restoring the setting changed according to the determination result of the first determination process is executed. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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