JP2008145788A - Image forming apparatus - Google Patents

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Junichi Shimoda
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which suppresses the influence of flickering, etc. of a fluorescent lamp in an image reading section. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is provided with a fixing device 27 which forms a latent image on a photoreceptor 1 by a document image read by a document reading section 30 having the fluorescent lamp and reading a document, transfers a toner image developed with toner onto recording paper and fixes the toner image. The image forming apparatus is provided with a power supply voltage detecting section 4 detecting the voltage of an external power supply feeding power to each section including a fixing heater 9 provided in the fixing device 27. The voltage is detected by the power supply voltage detecting section 4, to detect power supply voltage fluctuations causing flickering of the fluorescent lamp of the image reading section 30, it is determined whether or not the detected power supply voltage fluctuations are due to an internal factor, in a control section 8 functioning as a determination means and a control change is performed in the control section 8 functioning as a control changing means as well, when it is determined that the power supply voltage fluctuations are due to the internal factor. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、原稿を読み取って感光体に潜像を形成し、トナーで現像されたトナー画像を記録紙上に転写して、このトナー画像を記録紙上に定着させる定着部の通電デューティ比を可変制御する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。   The present invention reads a document, forms a latent image on a photosensitive member, transfers a toner image developed with toner onto a recording paper, and variably controls the energization duty ratio of a fixing unit that fixes the toner image on the recording paper. The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は感光体を露光することにより静電潜像を形成し、静電潜像に現像部よりトナーを付着させてトナー画像を形成し、そのトナー画像を転写部により記録紙上に転写した後、定着ヒータ内蔵の定着ローラ等の定着部により加熱圧着させ、定着させる電子写真方式を用いた画像形成プロセスが多く用いられている。
このような画像形成装置においては、一般に定着部の表面温度である定着温度をセンサによって検出し、その検出温度に応じて定着部内の定着ヒータに対する単位時間あたりの通電時間又は無通電時間の割合であるデューティ比（以下「通電デューティ比」ともいう）を可変制御することにより、定着温度を目標温度に一致させる定着温度制御を行っている。
通電デューティ比の可変設定方式では、例えば、設定温度と現在温度との差分量から比例定数を掛けた量で点灯時間を決めるＰ（比例）制御、温度推移も考慮するＰＩ（比例・積分）制御、時間応答も考慮するＰＩＤ（比例・積分・微分）制御などにより、通電デューティ比を可変にしている。 Image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, and the like form an electrostatic latent image by exposing a photosensitive member, and form a toner image by attaching toner to the electrostatic latent image from a developing unit. 2. Description of the Related Art An image forming process using an electrophotographic method is often used which is transferred onto a recording sheet by a transfer unit, and then heat-pressed and fixed by a fixing unit such as a fixing roller with a built-in fixing heater.
In such an image forming apparatus, the fixing temperature, which is generally the surface temperature of the fixing unit, is detected by a sensor, and the energizing time or the non-energizing time per unit time for the fixing heater in the fixing unit is detected according to the detected temperature. Fixing temperature control is performed to make the fixing temperature coincide with the target temperature by variably controlling a certain duty ratio (hereinafter also referred to as “energization duty ratio”).
In the variable duty ratio setting method, for example, P (proportional) control that determines the lighting time by an amount obtained by multiplying the difference between the set temperature and the current temperature by a proportional constant, and PI (proportional / integral) control that takes temperature transition into account. The energization duty ratio is made variable by PID (proportional / integral / derivative) control that takes time response into consideration.

また、このような定着制御を行う画像形成装置において、定着ヒータへ通電するための外部電源（商用電源）の電圧を検出し、その検出電圧により、通電デューティ比を制限し、定着温度制御を行うことで、フリッカを発生させないように動作モードによってヒータ制御を変更する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、フリッカを発生させないように、もしくはフリッカの発生を抑制するように、画像形成装置の動作モードによってヒータ制御を変更することが開示されている。
特開平１１−２４２４０４号公報 Further, in an image forming apparatus that performs such fixing control, the voltage of an external power supply (commercial power supply) for energizing the fixing heater is detected, the energization duty ratio is limited by the detected voltage, and the fixing temperature control is performed. Thus, there has been proposed an image forming apparatus that changes heater control according to an operation mode so as not to generate flicker (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228620 discloses changing heater control depending on the operation mode of the image forming apparatus so as not to generate flicker or to suppress generation of flicker.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-242404

しかしながら、従来技術では、上述したように、フリッカを発生させないように、もしくはフリッカの発生を抑制するように、画像形成装置の動作モードによってヒータ制御を変更しておくようになっている。
かかる従来技術は、設置環境・使用環境等により、電源電圧の変動が発生した場合について特別に対応していないため、設置環境・使用環境においては電源電圧の変動による蛍光灯のチラツキ等が発生する問題があった。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、電源電圧の変動による蛍光灯のチラツキを抑えることができる画像形成装置を提供することにある。 However, in the prior art, as described above, the heater control is changed according to the operation mode of the image forming apparatus so as not to generate flicker or to suppress generation of flicker.
Since this conventional technique does not specifically handle the case where the power supply voltage fluctuates due to the installation environment / use environment, etc., flickering of the fluorescent lamp due to the fluctuation of the power supply voltage occurs in the installation environment / use environment. There was a problem.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can suppress flickering of a fluorescent lamp due to fluctuations in power supply voltage in consideration of the above situation.

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、蛍光灯を有する原稿読み取り手段と、記録紙上のトナー画像を定着させる定着手段と、を備えた画像形成装置において、外部電源の電圧検出を行う電源電圧検出手段と、前記電源電圧検出手段の電圧検出結果から前記蛍光灯のチラツキを引き起こす前記外部電源の電圧変動を検出したきに、その電圧変動が当該画像形成装置自体の内的要因によるものであるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記電圧変動が前記内的要因であると判定したときに制御変更を行う制御変更手段と、を備えることを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、前記判定手段により前記電源電圧変動が内的要因であると判定した場合、前記制御変更手段は電源電圧変動の発生直前の制御内容を変更する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段による温度検出を行い、その検出温度に応じて前記定着ヒータに対する単位時間あたりの通電時間又は非通電時間の割合を通電デューティ比として設定する設定手段とを備え、前記制御変更手段は、前記判定手段により前記内的要因であると判定された場合は、前記通電デューティ比を前記電源電圧変動直前の通電デューティ比より低くなるよう変更する請求項２記載の画像形成装置を特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、前記定著ヒータに通電する通電パルスのパルス数を間引くことにより、前記通電デューティ比を前記電源電圧変動直前に通電デューティ比より低くなるよう変更する請求項３記載の画像形成装置を特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、前記判定手段により前記電源電圧変動が内的要因でないと判定した場合、前記制御変更手段は電源電圧変動後の制御内容を変更する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。 In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 is an image forming apparatus including an original reading unit having a fluorescent lamp and a fixing unit for fixing a toner image on a recording paper. When detecting the voltage fluctuation of the external power source that causes flickering of the fluorescent lamp from the voltage detection result of the power supply voltage detecting means and the voltage detection result of the power supply voltage detecting means, the voltage fluctuation is within the image forming apparatus itself. A determination means for determining whether or not it is due to a physical factor, and a control change means for changing the control when the determination means determines that the voltage fluctuation is the internal factor. To do.
According to a second aspect of the present invention, when the determination unit determines that the power supply voltage fluctuation is an internal factor, the control change unit changes the control content immediately before the occurrence of the power supply voltage fluctuation. The image forming apparatus is characterized.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing means, and temperature detection by the temperature detecting means, and depending on the detected temperature, the energization time per unit time for the fixing heater or Setting means for setting a ratio of non-energization time as an energization duty ratio, and the control change means determines the energization duty ratio as the power supply voltage fluctuation when the determination means determines that the internal factor is the internal factor. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is changed so as to be lower than the immediately preceding energization duty ratio.
According to a fourth aspect of the present invention, the energization duty ratio is changed to be lower than the energization duty ratio immediately before the power supply voltage change by thinning out the number of energization pulses energized to the regular heater. The image forming apparatus described above is characterized.
According to a fifth aspect of the present invention, when the determination unit determines that the power supply voltage fluctuation is not an internal factor, the control change unit changes the control content after the power supply voltage fluctuation. Features the device.

本発明によれば、原稿読み取り手段の蛍光灯にチラツキを引き起こすような電源電圧変動が発生した場合は、その電源電圧変動が内的要因により発生したか否かの判定を行い、内的要因により発生していると判別した場合は、制御変更手段により制御変更することにより電源電圧の変動を軽減させるようにした。これにより、電源電圧変動による蛍光灯のチラツキを抑えることが可能になる。   According to the present invention, when a power supply voltage fluctuation that causes flickering occurs in the fluorescent lamp of the document reading means, it is determined whether or not the power supply voltage fluctuation is caused by an internal factor. When it is determined that the voltage is generated, the change in the power supply voltage is reduced by changing the control by the control changing means. This makes it possible to suppress flickering of the fluorescent lamp due to power supply voltage fluctuations.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１を参照して、この画像形成装置２０における画像形成は次のような構成及び動作で行なわれる。
まず、原稿面を照射する光源として蛍光灯を備えている原稿読み取り部（原稿読み取り手段）３０で原稿を読み取る。感光体２１は図１の紙面に対し時計回りに回転する。感光体２１は帯電装置２２によって一様に帯電された後、原稿読み取り部３０で読み取られた画像データによって露光装置２３で画像部に露光を行い、潜像が形成される。
その後、現像装置２４により潜像を現像して可視像化され、基準パターンが図示してない給紙装置からレジストローラ２５を通って給紙された記録紙（転写紙）Ｐに転写ローラ２６により転写され、定着装置２７の図示してない定着ヒータを有する定着ローラ２８と加圧ローラ２９のニップ部に搬送されて定着される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied. Referring to FIG. 1, image formation in image forming apparatus 20 is performed with the following configuration and operation.
First, an original is read by an original reading unit (original reading means) 30 having a fluorescent lamp as a light source for illuminating the original surface. The photoreceptor 21 rotates clockwise with respect to the paper surface of FIG. After the photoreceptor 21 is uniformly charged by the charging device 22, the exposure device 23 exposes the image portion with the image data read by the document reading portion 30 to form a latent image.
Thereafter, the developing device 24 develops the latent image to make it visible, and the transfer roller 26 is applied to the recording paper (transfer paper) P fed from the paper feeding device (not shown) through the registration roller 25. Is transferred to a nip portion between a fixing roller 28 having a fixing heater (not shown) of the fixing device 27 and a pressure roller 29 and fixed.

図２は本発明の実施の形態である画像形成装置における定着装置に使用される定着ヒータの点灯制御を行う制御を実現するための定着ヒータの点灯制御回路を示す構成図である。
図２に示すように、本実施の形態の画像形成装置２０の定着ヒータ９の点灯制御回路は、定着ヒータリレー制御部５、ゼロクロス検出部３、温度検出部７、制御部８、ＡＣ電圧検出部４、ＤＣ電源部２、定着ヒータ通電制御部６を主として備えている。
定着ヒータリレー制御部５は、ＡＣ電力を供給する外部電源（商用電源）１による定着ヒータ９への通電のオン／オフを切り換えるマスタスイッチ部である。定着ヒータリレー制御部５は制御部８から入力される定着ヒータ給電用リレー制御信号に基づいて制御されるようになっており、電源オン時、省エネルギモードからの復帰時、又は定着周りの異常時に定着ヒータ９をオン／オフしている。
ゼロクロス検出部３は、定着ヒータ９への通電オン時にそのＡＣ電圧のゼロクロスを検出し、ゼロクロス信号として出力する。このゼロクロス信号は、定着ヒータ９への通電のオン／オフの切り換えタイミングの基準として用いる。
温度検出部７は温度検出手段であり、サーミスタ等の温度検出センサを用いて定着ヒータ９を備えた定着装置２７の表面温度（定着温度）を検出し、検出信号を制御部８に入力する。 FIG. 2 is a block diagram showing a fixing heater lighting control circuit for realizing the control for controlling the lighting of the fixing heater used in the fixing device in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the lighting control circuit for the fixing heater 9 of the image forming apparatus 20 according to the present embodiment includes a fixing heater relay control unit 5, a zero cross detection unit 3, a temperature detection unit 7, a control unit 8, and an AC voltage detection. 4 mainly includes a unit 4, a DC power supply unit 2, and a fixing heater energization control unit 6.
The fixing heater relay control unit 5 is a master switch unit that switches ON / OFF of energization to the fixing heater 9 by an external power source (commercial power source) 1 that supplies AC power. The fixing heater relay control unit 5 is controlled based on a fixing heater power supply relay control signal input from the control unit 8, and when the power is turned on, when returning from the energy saving mode, or an abnormality around the fixing Sometimes the fixing heater 9 is turned on / off.
The zero-cross detector 3 detects the zero-cross of the AC voltage when the energization of the fixing heater 9 is turned on, and outputs it as a zero-cross signal. This zero cross signal is used as a reference for the on / off switching timing of the energization to the fixing heater 9.
The temperature detection unit 7 is a temperature detection unit, detects a surface temperature (fixing temperature) of the fixing device 27 including the fixing heater 9 using a temperature detection sensor such as a thermistor, and inputs a detection signal to the control unit 8.

制御部８はＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２を備え、画像形成装置全体を制御する。また制御部８は、上述した定着ヒータ通電制御部６、ＡＣ電圧検出部４、及び温度検出部７に対して各種の検出信号や制御信号の入出力を行うことにより、温度に対応する通電デューティ比（以下、「温度対応通電デューティ比」と称する）を設定する温度対応通電デューティ比設定手段、電力に対応する通電デューティ比（以下、「電力対応通電デューティ比」と称する）を設定する電力対応通電デューティ比設定手段、通電デューティ比制限手段、ヒータ通電制御手段としても機能する。
ＡＣ電圧検出部４は電源電圧検出手段であり、外部電源１から入力されたＡＣ電圧をトランス（図示せず）により降圧した後、そのＡＣ電圧を制御部８で検出可能なＤＣ電圧へ変換して出力する。このＤＣ電圧はＡＣ電圧検出信号として出力されるものであって、入力されたＡＣ電圧（外部電源電圧）１の実行値と１対１に比例して変化する特性となっている。
ＤＣ電源部２は外部電源のＡＣ電圧から各規格のＤＣ電圧に変換する。変換されたＤＣ電圧を画像形成装置の各部に制御部８を介して供給する。 The control unit 8 includes a CPU 10, a ROM 11, and a RAM 12, and controls the entire image forming apparatus. The control unit 8 inputs and outputs various detection signals and control signals to the fixing heater energization control unit 6, the AC voltage detection unit 4, and the temperature detection unit 7, thereby energizing duty corresponding to the temperature. A temperature corresponding energization duty ratio setting means for setting a ratio (hereinafter referred to as “temperature corresponding energization duty ratio”), an electric power corresponding to setting an energization duty ratio corresponding to electric power (hereinafter referred to as “power corresponding energization duty ratio”) It also functions as energization duty ratio setting means, energization duty ratio limiting means, and heater energization control means.
The AC voltage detection unit 4 is a power supply voltage detection means, which steps down the AC voltage input from the external power supply 1 by a transformer (not shown) and converts the AC voltage into a DC voltage that can be detected by the control unit 8. Output. This DC voltage is output as an AC voltage detection signal, and has a characteristic that changes in a one-to-one relationship with the execution value of the input AC voltage (external power supply voltage) 1.
The DC power supply unit 2 converts the AC voltage of the external power supply into a DC voltage of each standard. The converted DC voltage is supplied to each unit of the image forming apparatus via the control unit 8.

定着ヒータ通電制御部６は、制御部８から入力される各ヒータ制御信号により、トライアック（図示せず）を用いて定着ヒータ９に対する通電を制御する。
制御部８で生成される各ヒータ制御信号は、定着ヒータ９に対する単位時間あたりの通電時間又は非通電時間の割合、すなわち通電デューティ比を指定する信号であり、そのデューティ比に比例して定着ヒータ９に対する電力供給量が制御される。
このように構成される本実施形態の画像形成装置においては、蛍光灯を有する原稿読み取り部３０と、記録紙上のトナー画像を定着させる定着装置２７とを備える。そして、外部電源の電圧検出を行う電源電圧検出部４と、電源電圧検出部４の電圧検出結果から蛍光灯のチラツキを引き起こす外部電源の電圧変動を検出したきに、その電圧変動が当該画像形成装置自体の内的要因によるものであるか否かを判定する判定手段として機能する制御部８において判定する。そして前記電源電圧変動が内的要因であると判定したときは制御変更手段としても機能する制御部８において制御変更を行うようにした。 The fixing heater energization control unit 6 controls energization to the fixing heater 9 using a triac (not shown) in accordance with each heater control signal input from the control unit 8.
Each heater control signal generated by the control unit 8 is a signal for designating a ratio of energization time or non-energization time per unit time to the fixing heater 9, that is, an energization duty ratio, and the fixing heater is proportional to the duty ratio. 9 is controlled.
The image forming apparatus of the present embodiment configured as described above includes an original reading unit 30 having a fluorescent lamp, and a fixing device 27 that fixes a toner image on a recording sheet. Then, when the voltage fluctuation of the external power source that causes flickering of the fluorescent lamp is detected from the voltage detection result of the power source voltage detection unit 4 that detects the voltage of the external power source and the power source voltage detection unit 4, the voltage fluctuation is detected in the image formation. The determination is made in the control unit 8 that functions as a determination unit that determines whether or not it is due to an internal factor of the apparatus itself. When it is determined that the power supply voltage fluctuation is an internal factor, the control unit 8 that also functions as a control change unit changes the control.

図３は蛍光灯のチラツキ等を引き起こす電源電圧の降下を検出した時、それに対応して電源電圧降下を抑える又は発生させないように制御する流れを示すフローチャートである。また図４は半サイクルに十分余裕のある周期のＣＬＫの立ち上がりタイミングでの電源電圧の値の取り込みを示すタイミング図である。図５は電圧降下の検出方法を示すタイミング図である。
図６は定着ヒータに供給する通電パルスのデューティ比の設定を短くする制御変更を示す図である。図７は定着ヒータに供給する通電パルスを示した図である。
図３を参照して、電圧降下（変動）を検出後の制御について説明する。
図３には、蛍光灯のチラツキ等を引き起こす電源電圧の降下を検出した時、それに対応して電源電圧降下（変動）を抑えるか又は発生させないように制御する流れを示している。 FIG. 3 is a flowchart showing a flow for controlling so as to suppress or prevent the power supply voltage drop when the power supply voltage drop causing the flickering of the fluorescent lamp is detected. FIG. 4 is a timing chart showing the supply of the value of the power supply voltage at the rising edge timing of CLK having a sufficient margin for a half cycle. FIG. 5 is a timing chart showing a voltage drop detection method.
FIG. 6 is a diagram showing a control change for shortening the setting of the duty ratio of the energization pulse supplied to the fixing heater. FIG. 7 is a diagram showing energization pulses supplied to the fixing heater.
With reference to FIG. 3, the control after detecting the voltage drop (fluctuation) will be described.
FIG. 3 shows a flow of control so as to suppress or prevent a power supply voltage drop (fluctuation) correspondingly when a power supply voltage drop that causes flickering of a fluorescent lamp is detected.

先ず、ＡＣ電圧検出部４により電源電圧を検出する（Ｓ１）。その際、図４のように制御部８に搭載されているＣＰＵ１０は、一般的なフリッカメータ（フリッカ測定器）が出力する瞬時フリッカ値のサンプリング周期であるＡＣ入力電圧１周期の半サイクル（周波数が５０Ｈｚなら２０ｍｓ．６０Ｈｚなら１６ｍｓ）に十分余裕のある周期（例えば１ｍｓ）のＣＬＫの立ち上がりタイミングで電源電圧の値を取り込む。その後、フリッカを発生させるような問題となる電圧降下を検出するかどうかを判定する（Ｓ２）。電圧変動の検出方法は、例えば、図５のようにＣＬＫの立ち上がりタイミングで読み込んだ或る時間内の電源電圧の値に対してＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄ・Ｅ・・・・と符号割り付けを行い、Ａ−Ｂ、Ｂ−Ｃ、Ｃ−ＤといったようにＣＬＫの立ち上がりタイミングにおける電源電圧の差分における絶対値を算出することで検出する。
その検出の際に、ＲＯＭ１１に予め記憶してある電源電圧差分の絶対値の規定値を超えた場合、発生した電源電圧の変動が画像形成装置の制御によって引き起こされた現象なのか、それとも他の要因、例えば外部要因で引き起こされた現象なのかを判定する（Ｓ３）。
この判定は電源電圧変動が発生した際の直前のヒータ制御をＣＰＵ１０にてＲＡＭ１２に記憶させておき、例えば、直前のヒータ制御をＸ制御とした時、電源電圧降下が発生した際の直前のヒータ制御であるＸ制御がＲＯＭ１１に予め格納された或る規定回数を超えた場合、Ｘ制御によって電源電圧変動が引き起こされたと判断する。例えば、Ｙ制御、Ｚ制御といった複数の制御が前述の電源電圧変動が発生した際の直前のヒータ制御として規定回数を超えた場合も、同様に電源電圧変動を引き起こす制御と判断する。 First, a power supply voltage is detected by the AC voltage detector 4 (S1). At that time, as shown in FIG. 4, the CPU 10 mounted on the control unit 8 has a half cycle (frequency) of one AC input voltage which is a sampling period of an instantaneous flicker value output from a general flicker meter (flicker measuring device). The value of the power supply voltage is taken in at the rising timing of CLK in a period (for example, 1 ms) having a sufficient margin (for example, 20 ms if 50 Hz and 16 ms if 60 Hz). Thereafter, it is determined whether or not to detect a voltage drop that causes a flicker (S2). As a method for detecting voltage fluctuation, for example, as shown in FIG. 5, the codes are assigned as A, B, C, D, E,... The detection is performed by calculating the absolute value of the difference between the power supply voltages at the rising edge of CLK such as AB, BC, and CD.
At the time of the detection, if the specified value of the absolute value of the power supply voltage difference stored in advance in the ROM 11 is exceeded, whether the generated fluctuation of the power supply voltage is caused by the control of the image forming apparatus or other phenomenon It is determined whether the phenomenon is caused by a factor, for example, an external factor (S3).
In this determination, the heater control immediately before the power supply voltage change is stored in the RAM 12 in the CPU 10, and for example, when the immediately preceding heater control is X control, the heater immediately before the power supply voltage drop occurs. When the X control, which is the control, exceeds a predetermined number of times stored in advance in the ROM 11, it is determined that the power supply voltage fluctuation is caused by the X control. For example, when a plurality of controls such as Y control and Z control exceed the specified number of times as the heater control immediately before the power supply voltage fluctuation described above, it is determined that the control similarly causes the power supply voltage fluctuation.

電源電圧変動が突発的に起こった場合には、前述の規定回数に至らないので、前述したようにステップＳ３にて外部による原因と判断する。なお、ここで挙げたＸ制御、Ｙ制御、Ｚ制御とは一般的に画像形成装置に用いられている定着ヒータ制御方式である。
また定着ヒータ制御方式には、ＰＩＤ制御（定着ヒータ通電制御部６により定着ヒータ９に電力を供給する時間を制御する制御信号のデューティ比を比例制御（Ｐ）、積分制御（Ｉ）、微分制御（Ｄ）を制御対象からの温度出力値に応じて組み合わせることにより、制御値を定めていく制御）がある。
さらに、定着ヒータ制御方式としては、位相制御（ＡＣ電源のゼロクロス検出部３によりゼロクロスポイントから或る時間経過後トライアック（図示せず）をオンし、その後、トライアックの特性から極性が反転するとオフになり、そのゼロクロスポイントからオンさせるまでの時間（位相角）を制御することによって温度制御を行う制御）、オン／オフ制御（ＡＣ電源の周波数期をオン／オフの最小単位として半周期の途中ではヒータのオン／オフを行わない制御）などを挙げることができる。 If the power supply voltage suddenly changes, the above-mentioned prescribed number of times is not reached, so that it is determined that the cause is external in step S3 as described above. Note that the X control, Y control, and Z control mentioned here are fixing heater control methods generally used in image forming apparatuses.
The fixing heater control system includes PID control (proportional control (P), integral control (I), differential control of the duty ratio of a control signal for controlling the time for supplying power to the fixing heater 9 by the fixing heater energization control unit 6. (D) is a control in which a control value is determined by combining them in accordance with the temperature output value from the controlled object.
Further, as a fixing heater control method, phase control (triac (not shown) is turned on after a certain time has elapsed from the zero cross point by the zero cross detection unit 3 of the AC power source, and then turned off when the polarity is reversed from the characteristics of the triac. In the middle of a half cycle, the temperature control is performed by controlling the time (phase angle) from the zero cross point to the ON state, and the on / off control (the AC power source frequency period is the minimum unit of on / off). For example, control not to turn on / off the heater).

前述のように、ステップＳ３にて画像形成装置のヒータ制御によって電源電圧変動が引き起こされていると判断された場合、ドロップ発生直前に行っていた制御動作を変更する。即ち、前述のＸ制御・Ｙ制御・Ｚ制御を変更する（Ｓ４）。
その制御変更には、図６に示すように、定着ヒータ９に供給する通電パルスのデューティ比の設定をドロップ発生直前の状態より短くする方法、又は図７に示すように定着ヒータ９に供給する通電パルスをドロップ発生直前の状態より間引きして電圧降下の発生直前の状態より短くする方法を適用する。
また、制御変更には、電源電圧の変動時に行っている、例えば、画像形成装置で一般的に用いられているＰＩＤ制御等の制御パラメータを変更又は制御自体を停止する方法、画像形成装置の搬送（通紙）速度を調整する方法、通紙間隔を調整し、電圧変動が大きい時は間隔を大きくすることにより定着ヒータ９に供給する熱量を小さくすることで電圧変動を抑える方法などを用いることもできる。 As described above, when it is determined in step S3 that the power supply voltage fluctuation is caused by the heater control of the image forming apparatus, the control operation performed immediately before the drop occurs is changed. That is, the aforementioned X control, Y control, and Z control are changed (S4).
To change the control, as shown in FIG. 6, the setting of the duty ratio of the energization pulse supplied to the fixing heater 9 is made shorter than the state immediately before the drop occurs, or the setting is supplied to the fixing heater 9 as shown in FIG. A method is applied in which the energization pulse is thinned out from the state immediately before the drop occurrence and shorter than the state immediately before the voltage drop occurs.
Further, the control change is performed when the power supply voltage fluctuates, for example, a method of changing control parameters such as PID control generally used in the image forming apparatus or stopping the control itself, transport of the image forming apparatus (Paper passing) A method for adjusting the speed, a method for adjusting the paper passing interval, and a method for suppressing the voltage fluctuation by reducing the amount of heat supplied to the fixing heater 9 by increasing the interval when the voltage fluctuation is large. You can also.

前述のように、ステップＳ３にて外部による原因（画像形成装置のヒータ制御以外の原因）によって電源電圧変動が引き起こされていると判断された場合、電圧降下発生後の制御動作を変更して電源電圧変動を抑えるように制御変更を行う（Ｓ５）。次いで、電源オフかどうかを判断し（Ｓ６）、電源オフならば、制御を終了する。
その制御変更は、図６のようにヒータに供給する通電パルスのデューティ比の設定を短くする方法、図７のようにヒータに供給する通電パルスを間引く方法を用いる。また、電源電圧の変動時に行っている、例えば、画像形成装置で一般的に用いられているＰＩＤ制御等の制御パラメータを変更又は制御自体を停止する方法を用いる。
さらに、画像形成装置の搬送（通紙）速度を調整する方法、通紙間隔を調整し、電圧変動が大きい時は間隔を大きくすることにより定着ヒータに供給する熱量を小さくすることで電圧変動を抑える方法などを用いる。
また、ステップ（Ｓ４）にて電源電圧降下（変動）が発生した際の直前のヒータ制御であるＸ制御・Ｙ制御・Ｚ制御に対して、制御変更を行った後の制御、例えば、Ｘ’制御・Ｙ’制御・Ｚ’制御がＲＯＭ１１に予め格納された或る規定回数を再度超えた場合、例えば、前述の制御変更を複数組み合わせて制御変更を実施する。
上述した本発明によれば、パラメータを超える電源電圧降下（変動）を検出し、その発生原因を判定し、その発生原因が内的要因か又は外的要因で発生した変動に対応して、定着ヒータの制御を変更することにより電源電圧の降下を軽減させることができる。これにより、外部電源の電源電圧変動による蛍光灯のチラツキを抑えることが可能になる。 As described above, when it is determined in step S3 that the power supply voltage fluctuation is caused by an external cause (causes other than the heater control of the image forming apparatus), the control operation after the voltage drop occurs is changed and the power supply is changed. The control is changed so as to suppress the voltage fluctuation (S5). Next, it is determined whether the power is off (S6). If the power is off, the control is terminated.
The control change uses a method of shortening the duty ratio setting of the energization pulse supplied to the heater as shown in FIG. 6, and a method of thinning out the energization pulse supplied to the heater as shown in FIG. Further, a method of changing a control parameter such as PID control generally used in an image forming apparatus or stopping the control itself, which is performed when the power supply voltage fluctuates, is used.
In addition, the method of adjusting the conveyance (sheet passing) speed of the image forming apparatus, the sheet passing interval is adjusted, and when the voltage variation is large, the amount of heat supplied to the fixing heater is reduced by increasing the interval to reduce the voltage variation. Use a method to suppress it.
Further, the control after the control change is performed with respect to the X control / Y control / Z control which is the heater control immediately before the power supply voltage drop (fluctuation) occurs in step (S4), for example, X ′ When the control / Y ′ control / Z ′ control exceeds a predetermined number of times stored in the ROM 11 again, for example, the control change is performed by combining a plurality of the above-described control changes.
According to the present invention described above, the power supply voltage drop (variation) exceeding the parameter is detected, the cause of the occurrence is determined, and the fixing is performed in response to the variation caused by the internal factor or the external factor. The power supply voltage drop can be reduced by changing the control of the heater. This makes it possible to suppress flickering of the fluorescent lamp due to fluctuations in the power supply voltage of the external power supply.

本発明を適用する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 本実施形態である画像形成装置における定着装置に使用される定着ヒータの点灯制御を行う定着ヒータの点灯制御回路を示す構成図である。3 is a configuration diagram illustrating a lighting control circuit of a fixing heater that performs lighting control of a fixing heater used in a fixing device in the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. FIG. 蛍光灯のチラツキ等を引き起こす電源電圧変動を検出した時、それに対応して電源電圧降下を抑える又は発生させないように制御する流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow which controls so that a power supply voltage drop may be suppressed or it may not generate | occur | produce correspondingly, when the power supply voltage fluctuation | variation which causes the flicker of a fluorescent lamp etc. is detected. 半サイクルに十分余裕のある周期のＣＬＫの立ち上がりタイミングでの電源電圧のちの取り込みを示すタイミング図である。FIG. 10 is a timing chart showing the subsequent capture of the power supply voltage at the rising edge of CLK in a period with a sufficient margin for a half cycle. 電圧降下の検出方法を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the detection method of a voltage drop. 定着ヒータに供給する通電パルスのデューティ比の設定を短くする制御変更を示す図である。It is a figure which shows the control change which shortens the setting of the duty ratio of the electricity supply pulse supplied to a fixing heater. 定着ヒータに供給する通電パルスを間引き設定にする制御変更を示すパルス図である。FIG. 10 is a pulse diagram illustrating a control change in which a current-carrying pulse supplied to the fixing heater is set to thinning.

符号の説明Explanation of symbols

１ 外部電源、２ ＤＣ電源部、３ ゼロクロス検出部、４ ＡＣ電圧検出部、５ 定着ヒータリレー制御部、６ 定着ヒータ通電制御部、７ 温度検出部、８ 制御部、９ 定着ヒータ、１０ ＣＰＵ（チラツキ要因判断・検出手段）、１１ ＲＯＭ、１２ ＲＡＭ、２０ 画像形成装置、２１ 感光体、２６ 転写ローラ、２７ 定着装置、３０ 原稿読み取り部、３１ 現像装置、Ｐ 記録紙   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 External power supply, 2 DC power supply part, 3 Zero cross detection part, 4 AC voltage detection part, 5 Fixing heater relay control part, 6 Fixing heater energization control part, 7 Temperature detection part, 8 Control part, 9 Fixing heater, 10 CPU ( Flicker factor determination / detection means), 11 ROM, 12 RAM, 20 image forming device, 21 photoconductor, 26 transfer roller, 27 fixing device, 30 original reading unit, 31 developing device, P recording paper

Claims (5)

蛍光灯を有する原稿読み取り手段と、記録紙上のトナー画像を定着させる定着手段と、を備えた画像形成装置において、
外部電源の電圧検出を行う電源電圧検出手段と、
前記電源電圧検出手段の電圧検出結果から前記蛍光灯のチラツキを引き起こす前記外部電源の電圧変動を検出したきに、その電圧変動が当該画像形成装置自体の内的要因によるものであるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記電圧変動が前記内的要因であると判定したときに制御変更を行う制御変更手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising an original reading unit having a fluorescent lamp, and a fixing unit for fixing a toner image on a recording paper,
Power supply voltage detection means for detecting the voltage of the external power supply;
When detecting the voltage fluctuation of the external power source that causes flickering of the fluorescent lamp from the voltage detection result of the power source voltage detection means, it is determined whether or not the voltage fluctuation is due to an internal factor of the image forming apparatus itself. Determination means for determining;
An image forming apparatus comprising: a control change unit configured to change a control when the determination unit determines that the voltage fluctuation is the internal factor. 前記判定手段により前記電源電圧変動が内的要因であると判定した場合、前記制御変更手段は電源電圧変動の発生直前の制御内容を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the determination unit determines that the power supply voltage fluctuation is an internal factor, the control change unit changes the control content immediately before the occurrence of the power supply voltage fluctuation. 前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段による温度検出を行い、その検出温度に応じて前記定着ヒータに対する単位時間あたりの通電時間又は非通電時間の割合を通電デューティ比として設定する設定手段とを備え、
前記制御変更手段は、前記判定手段により前記内的要因であると判定された場合は、前記通電デューティ比を前記電源電圧変動直前の通電デューティ比より低くなるよう変更することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。 Temperature detection means for detecting the temperature of the fixing means and temperature detection by the temperature detection means, and a ratio of energization time or non-energization time per unit time to the fixing heater as an energization duty ratio according to the detected temperature Setting means for setting,
The said control change means changes the said energization duty ratio so that it may become lower than the energization duty ratio immediately before the said power supply voltage change, when it determines with the said internal factor by the said determination means. 2. The image forming apparatus according to 2. 前記制御変更手段は、前記定著ヒータに通電する通電パルスのパルス数を間引くことにより、前記通電デューティ比を前記電源電圧変動直前に通電デューティ比より低くなるよう変更することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。   The said control change means changes the said energization duty ratio so that it may become lower than an energization duty ratio immediately before the said power supply voltage fluctuation | variation by thinning out the pulse number of the energization pulse which energizes the said regular heater. 3. The image forming apparatus according to 3. 前記判定手段により前記電源電圧変動が内的要因でないと判定した場合、前記制御変更手段は電源電圧変動後の制御内容を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the determination unit determines that the power supply voltage fluctuation is not an internal factor, the control change unit changes the control content after the power supply voltage fluctuation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015118167A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 株式会社リコー Heating control apparatus, image forming apparatus, and heating control method
US11281134B2 (en) 2020-05-25 2022-03-22 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Temperature control device and image forming apparatus
US11579548B2 (en) 2020-12-16 2023-02-14 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Temperature control apparatus and image forming apparatus

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