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公開番号2024014055
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-01
出願番号2022116614
出願日2022-07-21
発明の名称画像形成装置
出願人ブラザー工業株式会社
代理人
主分類G03G 15/20 20060101AFI20240125BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】簡単な制御によりヒータを制御可能な画像形成装置の実現。
【解決手段】制御部(45)は、ゼロクロス信号のエッジの入力に応じてオン期間を決定し、決定されたオン期間に基づくパルス信号を、次のエッジの入力に応じて出力回路(46)が出力するように制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
交流電源から供給される交流電圧によって発熱するヒータを有し、シートに現像剤像を定着する定着器と、
前記ヒータに供給される交流電圧をスイッチングするスイッチング素子であって、前記交流電源と前記ヒータとを導通させる状態であるオン状態と、前記交流電源と前記ヒータとを導通させない状態であるオフ状態とを切り替えるスイッチング素子と、
前記交流電圧のゼロクロス点を示すゼロクロス信号を出力するゼロクロス回路と、
制御部と、
前記スイッチング素子に対して、パルス信号を出力する出力回路と、を備え、
前記パルス信号は、前記ゼロクロス信号の立ち上がり／立ち下がりのエッジに応じて、オン期間の間、前記スイッチング素子を前記オン状態とし、その後、前記スイッチング素子を前記オフ状態とし、
前記制御部は、
前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力に応じて前記オン期間を決定し、決定されたオン期間に基づくパルス信号を、次のエッジの入力に応じて前記出力回路が出力するように制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
更に、前記定着器の温度を検知する温度センサを備え、
前記制御部は、
前記温度センサが検知する検知温度に基づいて、前記スイッチング素子の状態を前記オン状態、又は、前記オフ状態にするかについて前記交流電圧の半波毎に定められた制御パターンを用いて、前記出力回路の制御を行い、
前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングにおいて、次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にすること、及び、更に次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オフ状態にすることが前記制御パターンに定められている場合に、前記オン期間を所定期間より短くするように決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングにおいて、次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にすること、及び、更に次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にすることが前記制御パターンに定められている場合に、前記オン期間を前記所定期間より長くするように決定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングに、決定したオン期間の情報を、前記出力回路の記憶部に書き込み、
前記出力回路は、
前記記憶部に記憶されたオン期間の情報に基づいて、次のエッジの入力に応じて前記パルス信号を出力する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
更に、前記定着器の温度を検知する温度センサを備え、
前記制御部は、
前記温度センサが検知する検知温度に基づいて、前記スイッチング素子の状態を前記オン状態、又は、前記オフ状態にするかについて前記交流電圧の半波毎に定められた制御パターンを用いて、前記出力回路の制御を行い、
前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングにおいて、当該エッジの入力を検出時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にしたこと、及び、次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にすることが前記制御パターンに定められている場合、当該次のエッジの入力に応じて遅延無しでパルス信号を出力するように前記出力回路を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングにおいて、当該エッジの入力を検出時の前記スイッチング素子の状態を前記オフ状態にしたこと、及び、次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にすることが前記制御パターンに定められている場合、当該次のエッジの入力に応じて遅延有りでパルス信号を出力するように前記出力回路を制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングにおいて、当該エッジの入力を検出時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にしたこと、及び、次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にすることが前記制御パターンに定められている場合、前記オン期間を前記交流電圧の半波の周期よりも長くする
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングに、決定したオン期間の情報を、前記出力回路の記憶部に書き込み、
前記出力回路は、
前記記憶部に記憶されたオン期間の情報に基づいて、次のエッジの入力に応じて前記パルス信号を出力する、
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記出力回路は、
前記スイッチング素子に対して、前記ゼロクロス信号の立ち上がり又は立ち下がりのエッジに応じて、オン期間の間、前記スイッチング素子が前記オン状態となり、その後、前記スイッチング素子が前記オフ状態となるＰＷＭ信号を出力する複数の出力部を有し、
前記複数の出力部は、前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力に応じて、順番にＰＷＭ信号を出力し、
前記パルス信号は、前記出力回路の前記複数の出力部が出力するＰＷＭ信号が重ね合わさって生成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記出力回路は、
前記複数の出力部が３つの出力部であり、
前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングに、決定したオン期間の情報を書き込まれる記憶部を前記３つの出力部ごとに更に有し、
前記３つの出力部は、対応する前記記憶部に記憶されたオン期間の情報に基づいて、次のエッジの入力に応じて前記パルス信号を出力する、
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像形成装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ヒータを有しシートに現像剤像を定着させる定着器を備えた画像形成装置が知られている。特許文献１では、ヒータはトライアック等のスイッチング素子を介して交流電源に接続され、画像形成装置は、交流電源から供給される交流電圧のゼロクロスポイントが検出されるタイミングを基準としてスイッチング素子を切り替えることによって、定着器の温度が目標温度になるように、ヒータの通電制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－２０８４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の画像形成装置では、ゼロクロス点が検出されるタイミングに、そのタイミングを基準として、スイッチング素子へ制御信号を出力するタイミングを決定しているため、性能の良い制御部を要する難しい制御であった。
【０００５】
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な制御によりヒータを制御可能な画像形成装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る画像形成装置は、交流電源から供給される交流電圧によって発熱するヒータを有し、シートに現像剤像を定着する定着器と、前記ヒータに供給される交流電圧をスイッチングするスイッチング素子であって、前記交流電源と前記ヒータとを導通させる状態であるオン状態と、前記交流電源と前記ヒータとを導通させない状態であるオフ状態とを切り替えるスイッチング素子と、前記交流電圧のゼロクロス点を示すゼロクロス信号を出力するゼロクロス回路と、制御部と、前記スイッチング素子に対して、パルス信号を出力する出力回路と、を備え、前記パルス信号は、前記ゼロクロス信号の立ち上がり／立ち下がりのエッジに応じて、オン期間の間、前記スイッチング素子を前記オン状態とし、その後、前記スイッチング素子を前記オフ状態とし、前記制御部は、前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力に応じて前記オン期間を決定し、決定されたオン期間に基づくパルス信号を、次のエッジの入力に応じて前記出力回路が出力するように制御する。
【０００７】
制御部が、ゼロクロス信号の次のエッジの入力に先立って、次のエッジに応じて出力回路が出力するパルス信号のオン期間を決定しておき、実際の次のゼロクロス信号のエッジのタイミングに、決定されたオン期間の間スイッチング素子がオン状態となるパルス信号を出力回路が出力するように制御する。次のエッジの入力に先立ってオン期間を決定しておくため、従来に比べて簡単にヒータを制御することができる。
【０００８】
また、本開示の一態様に係る画像形成装置では、更に、前記定着器の温度を検知する温度センサを備え、前記制御部は、前記温度センサが検知する検知温度に基づいて、前記スイッチング素子の状態を前記オン状態、又は、前記オフ状態にするかについて前記交流電圧の半波毎に定められた制御パターンを用いて、前記出力回路の制御を行い、前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングにおいて、次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にすること、及び、更に次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オフ状態にすることが前記制御パターンに定められている場合に、前記オン期間を所定期間より短くするように決定する。
【０００９】
次にエッジの入力を検出した時のスイッチング素子の状態をオン状態にすること、及び、更に次にエッジの入力を検出した時のスイッチング素子の状態をオフ状態にすることが制御パターンに定められている場合、オン期間を短くすることによって、交流電圧の波形の変動によって、スイッチング素子の状態がオフ状態にならない場合を防ぐことができる。
【００１０】
また、本開示の一態様に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記ゼロクロス信号の前記エッジの入力を検出したタイミングにおいて、次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にすること、及び、更に次のエッジの入力時の前記スイッチング素子の状態を前記オン状態にすることが前記制御パターンに定められている場合に、前記オン期間を前記所定期間より長くするように決定する。
（【００１１】以降は省略されています）

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