(57)【要約】【課題】検知されたゼロクロスが正しいかどうかを判別する技術を提供すること。【解決手段】ゼロクロス判別装置は交流電源から供給される交番電流のゼロクロスを検知し、ゼロクロスが検知されたタイミングに基づき負荷に対する交番電流の供給を制御する。とりわけ、ゼロクロス判別装置は第一ゼロクロスが検知された第一タイミングを起点とした所定の測定期間において負荷に供給される交番電流の合計値を取得し、合計値が所定範囲内にあるかどうかに基づき、第一ゼロクロスが正しいゼロクロスかどうかを判別する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される交番電流のゼロクロスを検知する検知手段と、
前記ゼロクロスが検知されたタイミングに基づき負荷に対する交番電流の供給を制御する制御手段と、
前記検知手段により第一ゼロクロスが検知された第一タイミングを起点とした所定の測定期間において前記負荷に供給される交番電流の合計値を取得する取得手段と、
前記交番電流の合計値が所定範囲内にあるかどうかに基づき、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスかどうかを判別する判別手段と、を有することを特徴とするゼロクロス判別装置。
【請求項２】
前記取得手段は、前記負荷に供給される交番電流を積分することで前記合計値を取得する積分手段を有することを特徴とする請求項１に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項３】
前記積分手段は、
前記交流電源から一次側に供給される電流を変換して二次側に出力するトランスと、
前記トランスの二次側に接続され、前記二次側に出力された電流を整流する整流回路と、
前記整流回路から出力される電流を積分することで前記負荷に供給される交番電流の積分値を示す電流検知信号を生成し、前記判別手段に供給する積分回路と
を有することを特徴する請求項２に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項４】
前記積分回路は抵抗とコンデンサとを有するＲＣ回路を含むことを特徴する請求項３に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項５】
前記取得手段は、前記合計値を示す電流検知電圧を前記判別手段に供給することで前記合計値を前記判別手段に通知することを特徴とする請求項１に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項６】
前記電流検知電圧を記憶する記憶手段と、
前記取得手段により取得された前記電流検知電圧が前記記憶手段に記憶されている前記電流検知電圧よりも大きくなると、前記取得手段により取得された前記電流検知電圧を用いて前記記憶手段に記憶されている前記電流検知電圧を更新する更新手段と、をさらに有し、
前記判別手段は、前記記憶手段に記憶されている前記電流検知電圧を用いて前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスかどうかを判別することを特徴とする請求項５に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項７】
前記所定範囲は、前記交流電源の公称交番電圧が入力されているときに求められる前記電流検知電圧と予め想定された誤差とから決定された範囲であることを特徴とする請求項６に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項８】
予め定められたマスク時間にわたり前記検知手段による前記ゼロクロスの検知結果をマスクするマスク手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記交流電源と前記負荷との間に接続されたスイッチと、当該スイッチに制御信号を供給するコントローラとを有し、
前記マスク時間は、前記交番電流の一周期から前記ゼロクロスについて誤差時間を減算することで求められる時間であることを特徴とする請求項８に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項１０】
前記測定期間は、前記スイッチの動作時間と、前記取得手段における遅延時間と、予め定められたマージンとの和であることを特徴する請求項９に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項１１】
前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスではないと判別されると、前記交番電流の合計値に基づき前記マスク時間を補正する補正手段をさらに有することを特徴とする請求項９または１０に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記マスク時間が経過した後に前記検知手段により検知された第二ゼロクロスに対応する第二タイミングを基準として前記負荷に対する交番電流の供給を制御することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか一項に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項１３】
前記判別手段が正しいゼロクロスではないと判別した回数をカウントするカウンタと、
前記回数が規定回数を超えるとエラーメッセージを出力する出力手段と
をさらに有することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項１４】
前記交流電源から供給される交番電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記交番電圧に基づき前記所定範囲を修正する修正手段と、をさらに有することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一項に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項１５】
前記負荷は、シートに担持されたトナー画像を加熱する加熱手段であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか一項に記載のゼロクロス判別装置。
【請求項１６】
交流電源から供給される交番電流のゼロクロスを検知する検知手段と、
前記ゼロクロスが検知されたタイミングに基づき負荷に対する交番電流の供給を制御する制御手段と、
前記検知手段により第一ゼロクロスが検知された第一タイミングを起点とした所定の測定期間において前記負荷に供給される交番電流の合計値を取得する取得手段と、
前記交番電流の合計値が所定範囲内にあるかどうかに基づき、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスかどうかを判別する判別手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスである場合、前記第一ゼロクロスを基準として前記負荷に対する交番電流の供給を制御し、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスでない場合、前記第一ゼロクロスを基準として前記負荷に対する交番電流の供給を制御しないことを特徴とする制御装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスでない場合、さらに前記第一ゼロクロスよりも後に発生する正しいゼロクロスを前記判別手段に探索させることを特徴とする請求項１６に記載の制御装置。
【請求項１８】
感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電手段と、
前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
トナーを用いて前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
前記トナー画像をシートに転写する転写手段と、
前記シートに担持されている前記トナー画像に熱源から熱を加えて前記トナー画像を前記シートに定着させる定着手段と、
前記定着手段に電力を供給する電源手段と、を有し、
前記電源手段は、
交流電源から供給される交番電流のゼロクロスを検知する検知手段と、
前記ゼロクロスが検知されたタイミングに基づき前記熱源に対する交番電流の供給を制御する制御手段と、
前記検知手段により第一ゼロクロスが検知された第一タイミングを起点とした所定の測定期間において前記熱源に供給される交番電流の合計値を取得する取得手段と、
前記交番電流の合計値が所定範囲内にあるかどうかに基づき、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスかどうかを判別する判別手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスである場合、前記第一ゼロクロスを基準として前記熱源に対する交番電流の供給を制御し、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスでない場合、前記第一ゼロクロスよりも後に発生する正しいゼロクロスを前記判別手段に探索させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
前記熱源の温度を測定する測定手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記熱源の温度が目標温度となるように前記熱源に対する交番電流の供給を制御することを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記判別手段は、前記画像形成装置が起動したとき、または、画像形成の実行を待ち受けるスタンバイモードにおいて画像形成を指示されたときに、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスかどうかを判別することを特徴とする請求項１８または１９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゼロクロス判別装置、制御装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の定着装置はシートに担持されたトナー画像を加熱することでトナー画像をシートに定着させる。定着温度はシートの坪量などに応じて適切に制御される必要がある。一般に、定着装置のヒーターに供給される電力はトライアックにより制御される。特許文献１によれば、トライアックの故障を検知する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−０６６００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ヒーターに供給される電力は交流電源から供給される交番電流のゼロクロスを基準として制御される。したがって、ノイズ等が原因でゼロクロスの検知精度が低下すると、ヒーターに供給される電力が過剰になったり、不足したりしてしまう。そこで、本発明は、検知されたゼロクロスが正しいかどうかを判別する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、たとえば、
交流電源から供給される交番電流のゼロクロスを検知する検知手段と、
前記ゼロクロスが検知されたタイミングに基づき負荷に対する交番電流の供給を制御する制御手段と、
前記検知手段により第一ゼロクロスが検知された第一タイミングを起点とした所定の測定期間において前記負荷に供給される交番電流の合計値を取得する取得手段と、
前記交番電流の合計値が所定範囲内にあるかどうかに基づき、前記第一ゼロクロスが正しいゼロクロスかどうかを判別する判別手段と、を有することを特徴とするゼロクロス判別装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、検知されたゼロクロスが正しいかどうかを判別する技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ゼロクロス判別装置を説明する図
【図２】ゼロクロス検知回路を説明する図
【図３】電流検知電圧の理想値とそれに対応するパラメータを示す表
【図４】電流検知回路を説明する図
【図５】ゼロクロス判別方法を説明する図
【図６】ゼロクロス判別方法を説明する図
【図７】電流検知電圧の理想値とそれに対応するパラメータを示す表
【図８】正しいゼロクロスが判別された事例を説明する図
【図９】誤ったゼロクロスが判別された事例を説明する図
【図１０】画像形成装置を示す図
【図１１】ＣＰＵの機能を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜実施例１＞
●電源回路
図１は電源回路１００を示す図である。電源回路１００は交流電源１５０から供給される交番電流を負荷に供給する回路である。コントローラ１０１は電源回路１００を制御する制御部であり、ＣＰＵ１０５とメモリ１０６を有している。メモリ１０６はプログラなどを記憶するＲＯＭと一時的なデータを記憶するＲＡＭなどを有している。ＣＰＵは中央演算処理装置の略称である。ＲＯＭはリードオンリーメモリの略称である。ＲＡＭはランダムアクセスメモリの略称である。電源回路１００とコントローラ１０１はゼロクロス判別装置１９０を形成している。ゼロクロス判別装置１９０は負荷に供給される電力を制御する制御装置として機能してもよい。ＣＰＵ１０５はメッセージなどを表示装置１０７に表示してもよい。
【０００９】
定着装置１４は負荷の一例であり、ヒーター１０２と温度センサ１０３をと有している。負荷は定着装置１４に限定されることはなく、交番電圧を印加されることで交番電流が流れる負荷であれば採用可能である。ヒーター１０２はトナー画像を加熱する加熱手段や熱源の一例である。
【００１０】
電流検知回路１２５の一次側はホット（ライブ）側の電源ライン１５１Ｈとヒーター１０２とに接続されている。電流検知回路１２５の二次側はコントローラ１０１に接続されている。電流検知回路１２５は、交流電源１５０から供給される交番電流を電流検知信号１２６に変換して、コントローラ１０１に出力する。これによりコントローラ１０１は負荷に流れる交番電流の値を取得する。電流検知信号１２６の電圧は電流検知電圧Ｖｓｎｓｉと呼ばれてもよい。
【００１１】
ゼロクロス検知回路１３０は、交流電源１５０から供給される交番電流のゼロクロスを検知し、ゼロクロスが発生したタイミングを示すゼロクロス信号１３１をコントローラ１０１に出力する。半導体スイッチ（以降、半導体ＳＷと称す）１１０は、ヒーター１０２へ給電をＯＮ／ＯＦＦすることのできるトライアックなどの半導体スイッチである。コントローラ１０１は、温度検知信号１０４により通知されるヒーター１０２の温度が目標温度に維持されるように、半導体ＳＷ１１０にスイッチ制御信号（以降、ＳＷ制御信号と称す）１１２を出力する。これにより、ヒーター１０２の温度（定着温度）が目標温度に維持される。このように、コントローラ１０１は、負荷の状態が目標状態となるように、現在の負荷の状態を示すパラメータに基づき半導体ＳＷ１１０を制御する。なお、コントローラ１０１は、ゼロクロス信号１３１により通知されるゼロクロスタイミングを基準として負荷に流れる交番電流を位相制御する。コントローラ１０１が半導体ＳＷ１１０をＯＮにしたタイミング（ＯＮタイミング）から次のゼロクロスタイミングまで、ヒーター１０２には交番電流が流れる。したがって、コントローラ１０１は半導体ＳＷ１１０のＯＮタイミングを制御することで、ヒーター１０２に供給される電力量を制御できる。たとえば、コントローラ１０１はヒーター１０２の温度と目標温度との差分から必要な電力量を求め、必要な電力量が達成されるようにＯＮタイミングを決定する。なお、先行するゼロクロスタイミングからＯＮタイミングまでの時間はＯＮ時間Ｔｏｎと呼ばれてもよい。ＯＮ時間Ｔｏｎが短くなれば負荷に供給される電力量が増加し、ＯＮ時間Ｔｏｎが長くなれば負荷に供給される電力量が減少する。これは、先行するゼロクロスタイミングからＯＮタイミングまでの期間には交番電流が負荷に流れず、ＯＮタイミングから後続のゼロクロスタイミングまでの期間に交番電流が負荷に流れるからである。
【００１２】
電圧検知回路１２７は、交流電源１５０から供給される交番電圧を検知し、交番電圧を示す電圧検知信号１２８をコントローラ１０１に出力する。電圧検知回路１２７はオプションである。
【００１３】
●ゼロクロス検知回路
図２（Ａ）はゼロクロス検知回路１３０を示している。電源ライン１５１Ｈは制限抵抗１３２を介してフォトカプラ１３４内のＬＥＤのアノード側に接続されている。ＬＥＤは発光ダイオードの略称である。フォトカプラ１３４内のＬＥＤのカソード側は電源ライン１５１Ｎと接続されている。フォトカプラ１３４内のＬＥＤに対して並列に制限抵抗１３３が接続されている。
【００１４】
フォトカプラ１３４内のフォトトランジスタのコレクタはゼロクロス検知回路１３０の出力部と接続されている。ゼロクロス検知回路１３０の出力部と制御電源との間にプルアップ抵抗１３５が接続されているフォトトランジスタのコレクタからゼロクロス信号１３１が出力される。フォトトランジスタのエミッタは接地されている。
【００１５】
図２（Ｂ）はゼロクロス検知回路１３０の動作タイミングを説明する図である。ＶｉｎはＡＣ入力の最大値（振幅）を示している。ＡＣ入力とは交流電源１５０から電源回路１００に印加される交番電圧である。電源ライン１５１Ｈと電源ライン１５１Ｎと間の交番電圧はＶｉｎ×Ｓｉｎ（ｗｔ）と表記される。ここでｗ＝２×ｐｉ×ｆである。ｔは時間である。ｐｉは円周率である。ｆは交流周波数であり、交流周期Ｔの逆数である。時刻Ｔ０で電源ライン１５１Ｈの電位が電源ライン１５１Ｎの電位より高くなりはじめる。時刻Ｔ０以降、フォトカプラ１３４内のＬＥＤのアノードとカソードの間に電圧が印可される。これにより、フォトカプラ１３４内のＬＥＤが点灯する。フォトトランジスタがＬＥＤからの光を受光すると、エミッタ−コレクタ間に電流が流れる。これによりプルアップ抵抗１３５にも電流が流れ、ゼロクロス信号１３１の電位がＬ（ローレベル）になる。時刻Ｔ１で、Ｖｉｎ×Ｓｉｎ（ｗｔ）の値が再び０となる。これによりフォトカプラ１３４内部のＬＥＤが消灯する。これに連動して、フォトカプラ１３４内のフォトトランジスタに電流が流れなくなるため、ゼロクロス信号１３１の出力レベルはＨ（ハイレベル）になる。時刻Ｔ２で再びＶｉｎ×Ｓｉｎ（ｗｔ）が０Ｖを超えはじめる。そのため、ゼロクロス信号１３１のレベルが再びＬになる。このようにゼロクロス信号１３１はゼロクロスタイミングＴｉ（ｉ＝０、１、２...）を示しており、コントローラ１０１はゼロクロス信号１３１に基づきゼロクロスタイミングを認識する。
【００１６】
図３は位相制御に使用される表を示している。図３には電流検知電圧Ｖｓｎｓｉの理想値Ｖｉｄｅａｌごとの、オン時間Ｔｏｎ、電力比および電流積分値が示されている。コントローラ１０１は、負荷の状態に応じて、負荷を駆動するために必要となる電力比を決定する。たとえば、ヒーター１０２の温度を目標温度に制御するために必要となる電力比をヒーター１０２の温度と目標温度との差分に基づき決定する。コントローラ１０１は、電流検知電圧Ｖｓｎｓｉと電力比との組み合わせに対応するオン時間Ｔｏｎを表から求め、ＯＮ時間Ｔｏｎに基づき半導体ＳＷ１１０をＯＮにする。電力比ＰＲは次式から求められる。
【００１７】
ＰＲ＝（Ｐｊ／Ｐ１００）  ×  １００  ［％］  ・・・（１）
ここでＰｊは負荷に投入される電力量を示す。Ｐ１００は、Ｖｉｎ×Ｓｉｎ（ｗｔ）の半周期（以下、一半波と呼ぶ）の区間において、ヒーター１０２に対してＶｉｎ×Ｓｉｎ（ｗｔ）の電圧を常に印可した場合の電力の積分値（電力量）である。
【００１８】
一般に、ＳＷ制御信号１１２のＯＮにより半導体ＳＷ１１０に電流が流れ始めると、ゼロクロスタイミングまで半導体ＳＷ１１０には電流が流れ続ける。よって、Ｐｊは、ＳＷ制御信号１１２のレベルがＯＮになってから次のゼロクロスタイミングまでの電力の積分値である。
【００１９】
●電流検知回路
図４（Ａ）は電流検知回路１２５を示している。電流検知回路１２５の全波整流回路により構成されている。電流検知回路１２５の一次側は電流検知トランス１４０の一次側のコイルＬ１により構成されている。コイルＬ１の一端は電源ライン１５１Ｈに接続されている。コイルＬ１の他端はヒーター１０２に接続されている。よって、電流検知回路１２５は交流電源１５０とヒーター１０２との間に接続されている。電流検知回路１２５の二次側には整流回路と平滑回路（積分回路）とが設けられている。電流検知トランス１４０の二次側のコイルＬ２には整流ダイオード１４１、１４２、１４３、１４４が接続されている。コイルＬ１において矢印Ａが示す方向に電流が流れると、コイルＬ１、Ｌ２の相互インダクタンスにより、コイルＬ２には矢印Ｂが示す方向に電流が流れる。具体的には、コイルＬ２を介して整流ダイオード１４４から整流ダイオード１４１に電流が流れる。この電流は抵抗１４５とコンデンサ１４６とにより構成された平滑回路によって平滑化（積分）される。この平滑回路の出力が電流検知信号１２６となる。つまり、電流検知信号１２６は負荷に流れた交流電流の積分値を示す信号である。
【００２０】
コイルＬ１において矢印Ｃが示す方向に電流が流れると、コイルＬ２において矢印Ｄが示す方向に電流が流れる。具体的には、コイルＬ２を介して整流ダイオード１４２から整流ダイオード１４３に電流が流れる。この電流が抵抗１４５とコンデンサ１４６で平滑化（積分）されて、電流検知信号１２６が生成される。
【００２１】
以上の動作原理により、交番電流の極性によらずに電流検知信号１２６が生成される。つまり、電流検知信号１２６の電圧である電流検知電圧Ｖｓｎｓｉは負荷を駆動する駆動電流の積分値と比例する。図３に示された電流積分値は、あるゼロクロスタイミングから次のゼロクロスタイミングまでにおける駆動電流の積分値に対する、任意のタイミングから次のゼロクロスタイミングまでにおける駆動電流の積分値の百分率である。図３に示されたＶｉｄｅａｌは、電流積分値に対する電流検知電圧Ｖｓｎｓｉの理想値を表している。なお、駆動電流（負荷電流）Ｉｉｎは次式により表現される。
【００２２】
Ｉｉｎ＝（Ｖｉｎ×Ｓｉｎ（ｗｔ））  ／  Ｒ  ・・・（２）
ここでＲはヒーター１０２の抵抗値である。
【００２３】
図４（Ｂ）はゼロクロスタイミングで半導体ＳＷ１１０がＯＮしたときの電流検知回路１２５の動作を示すタイミングチャートである。図４（Ｂ）においてＡＣ入力は電源ライン１５１Ｈの電位を示している。ＡＣ入力がゼロになる時刻ＴａにＳＷ制御信号１１２がＯＮすると、ヒーター１０２にはＡＣ入力の斜線部に相当する駆動電流Ｉｉｎが流れる。駆動電流Ｉｉｎの積分値に比例した電流検知信号１２６（電流検知電圧Ｖｓｎｓｉ）が発生する。電流検知トランス１４０のインダクタンスや、平滑回路の時定数の影響で、電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが発生しはじめるタイミングは、時刻Ｔａから遅延時間Ｔｉｄ［ｍｓ］が経過したとき（時刻Ｔｂ）である。このため、駆動電流が流れなくなる時刻Ｔｃから遅延時間Ｔｉｄが経過したとき（時刻Ｔｄ）に電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが最大値Ｖｍａｘになる。電流検知電圧Ｖｓｎｓｉの最大値Ｖｍａｘの理想値がＶｉｄｅａｌである。
【００２４】
コントローラ１０１は、最大値Ｖｍａｘが理想値Ｖｉｄｅａｌに等しければ、正確にゼロクロスが検知されていると判定できる。なお、多少の誤差ｅが考慮されてもよい。この場合、次式が満たされていれば、コントローラ１０１は正確なゼロクロスが検知されていると判定する。
【００２５】
Ｖｉｄｅａｌ  −  ｅ  ＜  Ｖｍａｘ  ＝＜  Ｖｉｄｅａｌ  ＋  ｅ    ・・・（３）
最大値Ｖｍａｘが所定範囲を逸脱している場合、コントローラ１０１は正確なゼロクロスが検知されていないと判定する。たとえば、ノイズ等によりゼロクロス検知回路１３０が誤ったゼロクロス信号１３１を出力した場合、このゼロクロス信号１３１に基づき決定される最大値Ｖｍａｘは理想値Ｖｉｄｅａｌよりも小さくなる。
【００２６】
●フローチャート
図５および図６はＣＰＵ１０５が実行する負荷の駆動方法を示すフローチャートである。負荷がヒーター１０２である場合、ＣＰＵ１０５は、画像形成装置が起動したときや画像形成装置がスタンバイモードから画像形成モードに遷移するときなどに、以下の処理を実行する。ＣＰＵ１０５は、予めの交流周波数ｆを測定し、メモリ１０６のＲＡＭに保持していてもよい。また、ＣＰＵ１０５は、交流周波数ｆから演算される交流周期ＴもＲＡＭに保持していてもよい。
【００２７】
Ｓ５０１でＣＰＵ１０５はゼロクロス信号１３１のレベルがＬになったかどうかを判定する。ゼロクロス信号１３１のレベルがＨからＬに切り替わるときに生じる信号波形は立下りエッジと呼ばれる。よって、ＣＰＵ１０５はゼロクロス信号１３１の立下りエッジを検知してもよい。立下りエッジが検知されると、ＣＰＵ１０５は処理をＳ５０２に進める。
【００２８】
Ｓ５０２でＣＰＵ１０５は時間Ｔｎの計時を開始する。この計時は、タイマーやカウンタによって実行されてもよい。時間Ｔｎは隣り合った二つのゼロクロス間の時間や、ＡＣ入力の立下りから次の立下りまでの時間を計時するための変数である。Ｓ５０３でＣＰＵ１０５はゼロクロス信号１３１をマスクする。ゼロクロス信号１３１がマスクされている間、ＣＰＵ１０５はゼロクロス信号１３１を無視する。Ｓ５０４でＣＰＵ１０５は半導体ＳＷ１１０をＯＮにする。Ｓ５０２ないしＳ５０４の実行順番は入れ替え可能であり、ほぼ同時に実行されてもよい。
【００２９】
Ｓ５０５でＣＰＵ１０５は時間Ｔｎが閾値Ｔｔｈ（例：１３［ｍｓ］）以下であるかを判定する。閾値Ｔｔｈは電流検知電圧Ｖｓｎｓｉの測定期間である。また、閾値Ｔｔｈは初期のマスク時間Ｔｍａｓｋとしても機能する。時間Ｔｎが閾値Ｔｔｈ以下であれば、ＣＰＵ１０５は処理をＳ５０６に進める。時間Ｔｎが閾値Ｔｔｈ以下でなければ、ＣＰＵ１０５は処理をＳ５０９に進める。ここで閾値Ｔｔｈは、半導体ＳＷ１１０の動作時間、遅延時間ＴｉｄおよびマージンＴｍを加算することで決定される。たとえば、動作時間が１０［ｍｓ］であり、遅延時間Ｔｉｄが２［ｍｓ］であり、マージンＴｍが１［ｍｓ］である場合、閾値Ｔｔｈが１３［ｍｓ］に決定される。
【００３０】
Ｓ５０６でＣＰＵ１０５は電流検知回路１２５が出力する電流検知電圧Ｖｓｎｓｉをサンプル（計測）する。電流検知電圧Ｖｓｎｓｉは電流検知信号１２６の信号レベル（電圧である）。たとえば、ＣＰＵ１０５はＡ／Ｄ変換回路を用いて電流検知電圧Ｖｓｎｓｉをアナログ値からデジタル値に変換して取り込む。
【００３１】
Ｓ５０７でＣＰＵ１０５は電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが、メモリ１０６に記憶されている最大値Ｖｍａｘを超えているかどうかを判定する。最大値Ｖｍａｘの初期値は、たとえば、０である。電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが最大値Ｖｍａｘを超えていなければ、ＣＰＵ１０５は処理をＳ５０５に進める。電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが最大値Ｖｍａｘを超えていれば、ＣＰＵ１０５は処理をＳ５０８に進める。
【００３２】
Ｓ５０８でＣＰＵ１０５はメモリ１０６に保持されている最大値Ｖｍａｘを更新する。たとえば、ＣＰＵ１０５は、電流検知電圧Ｖｓｎｓｉを新しい最大値Ｖｍａｘとしてメモリ１０６に書き込む。Ｓ５０９でＣＰＵ１０５はゼロクロス信号１３１のマスクを解除する。
【００３３】
Ｓ５１０でＣＰＵ１０５はメモリ１０６に保持されている最大値Ｖｍａｘが所定範囲内かどうかを判定する。所定範囲は理想値Ｖｉｄｅａｌに基づき予め決定されて、メモリ１０６に保持されている。最大値Ｖｍａｘが所定範囲内であれば、ＣＰＵ１０５は処理をＳ５１１に進める。最大値Ｖｍａｘが所定範囲外であれば、ＣＰＵ１０５は処理を図６に示されたＳ６０１に進める。
【００３４】
●●正しいゼロクロス信号が検知された場合
Ｓ５１１でＣＰＵ１０５はＳ５０１で検知されたゼロクロス信号は正しいゼロクロス信号であると判別する。たとえば、正しいゼロクロス信号が検知されたときに０とされ、誤ったゼロクロス信号が検知されたときに１とされるフラグをＣＰＵ１０５が操作してもよい。フラグはメモリ１０６に保持される。Ｓ５１２でＣＰＵ１０５はメモリ１０６に保持されている最大値Ｖｍａｘを初期化する。
【００３５】
Ｓ５１３でＣＰＵ１０５はゼロクロス信号１３１のレベルがＬになったかどうかを判定する。ゼロクロス信号１３１のレベルがＬになると、ＣＰＵ１０５は処理をＳ５１４に進める。Ｓ５１４でＣＰＵ１０５は時間Ｔｎの計時を終了する。この時点での時間ＴｎはＡＣ入力の一周期に相当する値になっている。
【００３６】
Ｓ５１５でＣＰＵ１０５は負荷を位相制御する際に使用されるマスク時間Ｔｍａｓｋを決定する。たとえば、マスク時間Ｔｍａｓｋは次式を用いて決定されてもよい。
【００３７】
Ｔｍａｓｋ  ＝  Ｔｎ  −  Ｃａ  ・・・（４）
ここで定数Ｃａは予め定められたマージンであり、たとえば、５００［ｕｓ］である。このマージンはゼロクロスタイミングの誤差に相当する。ｕｓはマイクロ秒を示す。ＣＰＵ１０５はメモリ１０６に、マスク時間Ｔｍａｓｋを書き込む。ＣＰＵ１０５は、ヒーター１０２に電力を位相制御により供給する際に、メモリ１０６からマスク時間Ｔｍａｓｋを読み出して使用する。
【００３８】
●●誤ったゼロクロス信号が検知された場合
Ｓ６０１でＣＰＵ１０５はＳ５０１で検知されたゼロクロス信号は誤ったゼロクロス信号であると判別する。たとえば、メモリ１０６に保持されるフラグに１を設定する。
【００３９】
Ｓ６０２でＣＰＵ１０５は、変数ｍが規定回数以下であるかを判定する。変数ｍは、誤ったゼロクロス信号が検知された回数を示す変数である。変数ｍの初期値は０であり、メモリ１０６に記憶されている。規定回数は、たとえば、１０回である。変数ｍが規定回数を超えている場合、ＣＰＵ１０５は処理をＳ６１０に進める。Ｓ６１０でＣＰＵ１０５は交流電源１５０のエラーと判別し、負荷への電力供給を停止する。ＣＰＵ１０５は表示装置１０７に交流電源１５０のエラーを示すメッセージを出力してもよい。変数ｍが規定回数以下であれば、ＣＰＵ１０５は処理をＳ６０３に進める。
【００４０】
Ｓ６０３でＣＰＵ１０５は最大値Ｖｍａｘなどに基づき補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔを決定する。たとえば、ＣＰＵ１０５はメモリ１０６に記憶されているテーブルを参照し、最大値Ｖｍａｘに対応する補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔを取得する。なお、５０Ｈｚ用のテーブルと６０Ｈｚ用のテーブルとがメモリ１０６に記憶されていてもよい。たとえば、変数ｍが偶数であるときに、ＣＰＵ１０５は５０Ｈｚ用のテーブルを選択する。変数ｍが奇数であるときに、ＣＰＵ１０５は６０Ｈｚ用のテーブルを選択する。
【００４１】
Ｓ６０４でＣＰＵ１０５は変数ｍに１を加算する。Ｓ６０５でＣＰＵ１０５は補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔに基づきマスク時間Ｔｍａｓｋを求める。ＣＰＵ１０５は、補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔから５００［ｕｓ］を減算することでマスク時間Ｔｍａｓｋを求めてもよい。
【００４２】
Ｓ６０６でＣＰＵ１０５はマスク時間Ｔｍａｓｋにわたりゼロクロス信号１３１をマスクする。ＣＰＵ１０５はマスク時間Ｔｍａｓｋが過ぎると、ゼロクロス信号１３１のマスクを解除する。Ｓ６０７でＣＰＵ１０５はメモリ１０６に記憶されている最大値Ｖｍａｘを初期化する。Ｓ６０８でＣＰＵ１０５は時間Ｔｎの計時を終了する。ＣＰＵ１０５は処理を再びＳ５０１に進める。
【００４３】
●所定範囲の決定方法と補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔの決定方法
図７は測定された最大値Ｖｍａｘに対応する各種のパラメータを示すテーブルである。最大値Ｖｍａｘに対応する補正値Ｔｃｏｒｅｒｃｔが予め格納されている。このテーブルはメモリ１０６に記憶されている。理想値Ｖｉｄｅａｌが２．５［Ｖ］である場合、誤差ｅとして±０．０５Ｖを考慮して、所定範囲の下限値が２．３１［Ｖ］に決定され、上限値が２．５５［Ｖ］に決定される。つまり、ｉ行目の上限値は理想値Ｖｉｄｅａｌに誤差ｅを加算することで決定されている。一行目の上限値である２．５５［Ｖ］は、一行目の理想値である２．５０［Ｖ］に誤差である０．０５［Ｖ］を加算することで求められている。一行目の下限値である２．３１［Ｖ］は、二行目の上限値である２．３１［Ｖ］と一致している。また、補正値Ｔｃｏｒｅｒｃｔは、図３に示されたＴｏｎを考慮して決定されている。補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔ、ＯＮ時間Ｔｏｎおよび測定時間（例：１３ｍｓ）との和は、交流の一周期または二周期に相当する。一周期または二周期から、時間Ｔｏｎおよび測定時間（閾値Ｔｔｈ）を減算することで、補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔが算出される。たとえば、Ｖｉｄｅａｌが２．２６［Ｖ］であり、周波数が５０Ｈｚである場合、図３からＴｏｎは２．０５［ｍｓ］である。この場合、補正値Ｔｃｏｒｅｒｃｔは２０［ｍｓ］−１３［ｍｓ］−２．０５［ｍｓ］＝４．９５［ｍｓ］である。Ｖｉｄｅａｌが０．６４［Ｖ］であり、周波数が５０Ｈｚである場合、図３からＴｏｎは６．６５［ｍｓ］である。この場合、補正値Ｔｃｏｒｅｒｃｔは４０．０［ｍｓ］−１３［ｍｓ］−６．６５［ｍｓ］＝２０．３５［ｍｓ］である。このような計算手法により図７のテーブルは作成される。なお、数値は一例に過ぎない。
【００４４】
ＣＰＵ１０５は最大値Ｖｍａｘに対応する補正値Ｔｃｏｒｅｒｃｔをこのテーブルから取得してもよい。たとえば、最大値Ｖｍａｘが２．２０［Ｖ］であり、交流周波数ｆが５０Ｈｚである場合、補正値Ｔｃｏｒｅｒｃｔは４．９５［ｍｓ］に決定される。最大値Ｖｍａｘが２．２０［Ｖ］であり、交流周波数ｆが６０Ｈｚである場合、補正値Ｔｃｏｒｅｒｃｔは１．９９［ｍｓ］に決定される。
【００４５】
●ゼロクロス信号が正しい場合の具体例
図８はゼロクロス信号が正しい場合におけるコントローラ１０１の動作を示している。ここでは、Ｖｉｎが２００［Ｖ］であり、交流周波数ｆが５０［Ｈｚ］であり、遅延時間Ｔｉｄが２［ｍｓ］であると仮定されている。
【００４６】
時刻Ｔ１は、Ｓ５０１でゼロクロス信号１３１がＬに変化したと判定されたタイミングである。Ｓ５０２で時間Ｔｎの計時が開始され、Ｓ５０３でゼロクロス信号がマスクされる。Ｓ５０４で半導体ＳＷ１１０がＯＮになる。電流検知信号１２６に基づく電流検知電圧Ｖｓｎｓｉは、時定数等に依拠した遅延時間Ｔｉｄの影響を受ける。そのため、時刻Ｔ１から遅延時間Ｔｉｄ（この例では２［ｍｓ］）が経過した時刻Ｔ２に、電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが上昇し始める。Ｓ５０５ないしＳ５０８において電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが測定され、最大値Ｖｍａｘが更新される。
【００４７】
時刻Ｔ３は時刻Ｔ１から１０［ｍｓ］が経過した時刻である。１０［ｍｓ］は５０［Ｈｚ］の交流の半周期に相当する。時刻Ｔ３のゼロクロスタイミングで、ＣＰＵ１０５は半導体ＳＷ１１０をＯＦＦにするため、負荷には電流が流れなくなる。しかし、時刻Ｔ３では遅延時間Ｔｉｄの影響で電流検知電圧Ｖｓｎｓの最大値Ｖｍａｘは本来の最大値である理想値Ｖｉｄｅａｌに達していない。時刻Ｔ３から遅延時間Ｔｉｄが経過したとき（時刻Ｔ４）に最大値Ｖｍａｘが理想値Ｖｉｄｅａｌに達する。
【００４８】
時刻Ｔ５は、時刻Ｔ１から閾値Ｔｔｈである１３［ｍｓ］が経過した時刻である。Ｓ５０９は時刻Ｔ５に実行される。つまり、ゼロクロス信号１３１のマスクが解除される。Ｓ５１０では、時刻Ｔ４に取得された最大値Ｖｍａｘが所定範囲である２．５±０．０５［Ｖ］に入っていると判別される。この判別は（３）式を用いて実行される。
【００４９】
時刻Ｔ６ではてゼロクロス信号１３１のレベルが再びＬになる。時刻Ｔ６はＳ５１３に相当する。Ｓ５１４で時間Ｔｎの計時が終了する。図８が示すように、時間Ｔｎは一周期に相当する。ノイズによる誤動作を避けるため、マスク時間Ｔｍａｓｋは時間Ｔｎから定数Ｃａである５００［ｕｓ］を減算することで決定される。ここで定数Ｃａを減算する理由はゼロクロス信号の発生タイミングの誤差を考慮するためである。
【００５０】
時刻Ｔ７は時刻Ｔ６からマスク時間Ｔｍａｓｋが経過したタイミングである。なお、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの期間においてノイズが発生し、誤ったゼロクロス信号が発生している。しかし、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの期間においてゼロクロス信号がマスクされているため、ＣＰＵ１０５はノイズの影響を受けない。ＣＰＵ１０５は時刻Ｔ７にゼロクロス信号のマスクを解除する。これにより、ＣＰＵ１０５はゼロクロス信号の立下りエッジを検知可能となる。
【００５１】
時刻Ｔ８でゼロクロス信号の立下りエッジが発生し、ＣＰＵ１０５はゼロクロス信号の立下りエッジを基準として負荷に対する電力を位相制御する。
【００５２】
●ゼロクロス信号が誤っている場合の具体例
図９はゼロクロス信号が誤っている場合におけるコントローラ１０１の動作を示している。交流電源１５０から供給される交番電圧Ｖｉｎは２００［Ｖ］である。交流周波数ｆは６０［Ｈｚ］である。遅延時間Ｔｉｄは２［ｍｓ］である。
【００５３】
時刻Ｔ１０でノイズに起因したゼロクロス信号１３１の立下りエッジが発生する。Ｓ５０１でゼロクロス信号１３１の立下りエッジが検知される。これに伴い、Ｓ５０２で時間Ｔｎの計時が開始され、Ｓ５０３でゼロクロス信号１３１がマスクされる。Ｓ５０４で半導体ＳＷ１１０がＯＮになる。
・時刻Ｔ１１で次のゼロクロスが発生するため、半導体ＳＷ１１０がオフとなる。よって負荷に対して駆動電流が流れなくなる。時刻Ｔ１２は時刻Ｔ１０から遅延時間Ｔｉｄが経過した時刻である。
・時刻Ｔ１２から電流検知信号１２６に基づく電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが上昇し始める。Ｓ５０５ないしＳ５０８により最大値Ｖｍａｘが更新され、メモリ１０６に保持される。
・時刻Ｔ１３は時刻Ｔ１１から遅延時間Ｔｉｄが経過した時刻である。時刻Ｔ１３で電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが最大値Ｖｍａｘとなる。このときの最大値Ｖｍａｘがメモリ１０６に保持される。交流周波数ｆは６０［Ｈｚ］であるため、時刻Ｔ１１から８．７［ｍｓ］が経過した時刻Ｔ１４に次のゼロクロスが発生する。
・時刻Ｔ１５は時刻Ｔ１０から閾値時間である１３［ｍｓ］が経過した時刻である。Ｓ５０９でマスクが解除される。Ｓ５１０で最大値Ｖｍａｘが所定範囲（２．４５［Ｖ］から２．５５［Ｖ］まで）に入っているかが判定される。図９から明らかなように、ノイズに起因してゼロクロス信号１３１が生成されているため、最大値Ｖｍａｘは０．２４［Ｖ］である。最大値Ｖｍａｘは所定範囲外と判定される。Ｓ６０１でゼロクロス信号１３１が誤っていると判別される。変数ｍはまだ初期値の０である。よって、Ｓ６０３で５０Ｈｚテーブルが参照され、最大値Ｖｍａｘに対応する補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔが取得される。図７に示されたテーブルによれば、最大値Ｖｍａｘである０．２４［Ｖ］に対応する補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔは１９［ｍｓ］である。Ｓ６０４で変数ｍに１が加算される。Ｓ６０５でマスク時間Ｔｍａｓｋ算出され、Ｓ６０６でマスク時間Ｔｍａｓｋにわたりゼロクロス信号１３１がマスクされる。マスク時間Ｔｍａｓｋは１８．５［ｍｓ］である。よって、時刻Ｔ１５にマスクが開始され、１８．５［ｍｓ］が経過した時刻Ｔ１６までゼロクロス信号１３１がマスクされる。Ｓ６０６で最大値Ｖｍａｘは初期化される。Ｓ６０７で時間Ｔｎの計時が終了する。
【００５４】
時刻Ｔ１７でノイズに起因してゼロクロス信号１３１の立下りエッジが発生する。再びＳ５０１で立下りエッジが検知され、Ｓ５０２で時間Ｔｎの計時が開始される。Ｓ５０３でゼロクロス信号１３１がマスクされ、Ｓ５０４で半導体ＳＷ１１０がＯＮになる。
・時刻Ｔ１８で本来のゼロクロスが発生するため、半導体ＳＷ１１０がオフとなり、負荷に駆動電流が流れなくなる。時刻Ｔ１９は時刻Ｔ１７から遅延時間Ｔｉｄが経過した時刻である。時刻Ｔ１９に検知電圧Ｖｓｎｓが上昇し始める。Ｓ５０５ないしＳ５０８で電流検知電圧Ｖｓｎｓｉの最大値Ｖｍａｘが随時更新される。
・時刻Ｔ２０は時刻Ｔ１８から遅延時間Ｔｉｄが経過した時刻である。時刻Ｔ２０に検知電圧Ｖｓｎｓが最大値Ｖｍａｘとなる。メモリ１０６には最大値Ｖｍａｘが保持される。時刻Ｔ２１は時刻Ｔ１７から閾値時間（測定期間）が経過した時刻である。時刻Ｔ２１にＳ５０９が実行され、ゼロクロス信号１３１のマスクが解除される。Ｓ５１０で最大値Ｖｍａｘが所定範囲外であることが判明する。これは時刻Ｔ１７で検知されたゼロクロス信号１３１の立下りがノイズに起因したものだからである。この時に最大値Ｖｍａｘは０．３９［Ｖ］であった。このため、Ｓ６０１でゼロクロス信号が誤っていると判別される。Ｓ６０３で、変数ｍが１であるため、６０Ｈｚテーブルが参照され、メモリ１０６に保持されている最大値Ｖｍａｘに対応する補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔが取得される。図７によれば、０．３９［Ｖ］に対応する補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔは１４．０９［ｍｓ］である。Ｓ６０４でｍに１が加算される。Ｓ６０５でマスク時間Ｔｍａｓｋが１３．６［ｍｓ］に決定される。時刻Ｔ２１にＳ６０６が実行され、ゼロクロス信号１３１がマスクされる。時刻Ｔ２１から１３．６［ｍｓ］が経過した時刻Ｔ２２にマスクが解除される。時刻Ｔ２３は時刻Ｔ２２から５００［ｕｓ］が経過した時刻である。時刻Ｔ２３に正しいゼロクロスが発生する。Ｓ５０１でこのゼロクロスが検知される。その後の処理は図８を用いて説明した通りである。つまり、ＣＰＵ１０５は時刻Ｔ２３に発生したゼロクロス信号の立下りエッジを基準として負荷に対する電力を位相制御する。
【００５５】
＜実施例２＞
実施例１では交流電源１５０から供給される交番電圧Ｖｉｎの値は公称値Ｖｉｎ_ｉ（例：２００Ｖ）であることが前提とされている。しかし、交流電源１５０から供給される交番電圧Ｖｉｎが公称値Ｖｉｎ_ｉと一致しない地域も存在する。交番電流Ｉｉｎの理想値Ｉｉｄｅａｌは交番電圧Ｖｉｎ×Ｓｉｎ（ｗｔ）を負荷の抵抗値Ｒで除算することで求めされる。したがって、交番電圧Ｖｉｎが変動すると、理想値Ｉｉｄｅａｌも変動する。電流検知電圧Ｖｓｎｓｉの理想値Ｖｉｄｅａｌは理想値Ｉｉｄｅａｌと比例しているため、理想値Ｖｉｄｅａｌも変動してしまう。したがって、交番電圧Ｖｉｎに応じて理想値Ｖｉｄｅａｌ自体または理想値Ｖｉｄｅａｌから導出されるパラメータは補正される必要がある。実際の交番電圧ＶｉｎはＶｉｎ_ｒと表記される。
【００５６】
電圧検知回路１２７は、電流検知回路１２５における電流検知トランス１４０を電圧変換トランスに置換したものとなる。電圧検知回路１２７は、交番電圧Ｖｉｎ_ｒを示す電圧検知信号１２８をコントローラ１０１に出力する。電圧検知信号１２８の電圧は電圧検知電圧Ｖｓｎｓｖと表記される。ＣＰＵ１０５は、数式またはテーブルを用いて電圧検知電圧Ｖｓｎｓｖから交番電圧Ｖｉｎ_ｒを求める。公称値Ｖｉｎ_ｉはメモリ１０６に記憶されている。
【００５７】
ＣＰＵ１０５は、公称値Ｖｉｎ_ｉと、電圧検知回路１２７により測定された実際の交番電圧Ｖｉｎ_ｒとから補正係数Ｃｖを演算する。
Ｃｖ＝Ｖｉｎ_ｉ／Ｖｉｎ_ｒ    ・・・（４）
ＣＰＵ１０５はテーブルにおける理想値Ｖｉｄｅａｌに補正係数Ｃｖを乗算することで、図７に示されてテーブルにおける理想値Ｖｉｄｅａｌを補正する。とりわけ、図７に示されてテーブルにおいては、補正された理想値Ｖｉｄｅａｌに基づき、所定範囲を定義する下限値ｍｉｎと上限値ｍａｘとが再計される。
【００５８】
なお、交番電圧Ｖｉｎ_ｒの検知、補正係数Ｃｖの取得およびテーブルの補正は、Ｓ５０１の前に実行される。ＣＰＵ１０５は補正されたテーブルを用いてＳ５０１以降の処理を実行する。
【００５９】
なお、交番電圧Ｖｉｎが非常に不安定な地域では、交番電圧Ｖｉｎ_ｒの検知、補正係数Ｃｖの取得およびテーブルの補正は、負荷への電力の供給が開始される際には毎回実行されてもよい。これにより、交番電圧Ｖｉｎが非常に不安定な地域でも正確にゼロクロス信号が正しいかどうかが判別可能となる。
【００６０】
＜実施例３＞
図１０は電源回路１００を搭載した画像形成装置１０００を示す。画像形成装置１０００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いてそれぞれトナー画像を形成する四つの像形成ステーションを有している。参照番号の末尾に付与されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの文字はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを意味している。この色を示す文字は、四つのステーションに共通する事項が説明される際には、省略される。感光体ドラム１は静電潜像やトナー画像を担持する像担持体（感光体）である。プロセスカートリッジ５は感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる帯電器２と、トナーを静電潜像に付着させて現像してトナー画像を生成する現像器４とを有している。トナー補給装置１６はトナー容器に保持されているトナーをプロセスカートリッジ５に補給する。露光装置３は、一様に帯電した感光体ドラム１の表面に光Ｅを照射して静電潜像を形成する。一次転写器６は、感光体ドラム１に担持されているトナー画像を中間転写体７に転写する。中間転写体７は無端状のベルトであり、駆動ローラ８によって駆動されて回転する。中間転写体７上にはそれぞれ異なる色のトナー画像が重畳的に転写され、カラー画像が形成される。中間転写体７はトナー画像を二次転写部に搬送する。
【００６１】
給紙カセット１０はシートＰを収容する収容庫である。ピックアップローラ１１はシートＰをピックアップして搬送路へ送り出す。搬送ローラ１２はシートＰを搬送路においてさらに下流側に搬送する。レジストローラ１３は、トナー画像が二次転写部に到着するタイミングと、シートＰが二次転写部に到着するタイミングとが一致するようにシートＰを二次転写部に供給する。
【００６２】
二次転写部は、中間転写体７と二次転写ローラ９とによって構成されている。二次転写ローラ９は、中間転写体７とともにシートＰを挟持しながら搬送することで、中間転写体７が担持しているトナー画像をシートＰに転写する。定着装置１４は、トナー画像とシートＰとに熱と圧力を加え、トナー画像をシートＰ上に定着させる。定着装置１４は、シートに担持されているトナー画像に熱源（例：ヒーター１０２）から熱を加えてトナー画像をシートに定着させる定着手段の一例である。排出ローラ１５は、シートＰを排出トレイ上に排出する。
【００６３】
図１１はＣＰＵ１０５が制御プログラムを実行することで実現する機能を示している。これらの機能のすべてまたは一部はＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのハードウエア回路によって実現されてもよい。ＡＳＩＣは特定用途集積回路の略称である。ＦＰＧＡはフィールドプログラマブルゲートアレイの略称である。
【００６４】
ゼロクロス検知回路１３０は交流電源１５０から供給される交番電流のゼロクロスを検知する検知手段の一例である。ＳＷ制御部１１０７はゼロクロスが検知されたタイミングに基づき負荷（例：ヒーター１０２）に対する交番電流の供給を制御する制御手段の一例である。電流検知回路１２５はゼロクロス検知回路１３０により第一ゼロクロスが検知された第一タイミングを起点とした所定の測定期間（例：閾値Ｔｔｈ）において負荷に供給される交番電流の合計値を取得する取得手段の一例である。判別部１１１３は交番電流の合計値が所定範囲内にあるかどうかに基づき、第一ゼロクロスが正しいゼロクロスかどうかを判別する判別手段の一例である。このように、本発明によれば、検知されたゼロクロスが正しいかどうかを判別する技術が提供される。
【００６５】
図４（Ａ）が示すように、電流検知回路１２５は、負荷に供給される交番電流を積分することで合計値を取得する積分手段を有していてもよい。電流検知トランス１４０は交流電源１５０から一次側に供給される電流を変換して二次側に出力するトランスの一例である。整流ダイオード１４１〜１４４はトランスの二次側に接続され、二次側に出力された電流を整流する整流回路の一例である。抵抗１４５とコンデンサ１４６とはＲＣ回路である。このＲＣ回路は、整流回路から出力される電流を積分することで負荷に供給される交番電流の積分値を示す電流検知信号を生成し、判別手段に供給する積分回路の一例である。電流検知信号１２６により電流検知電圧Ｖｓｎｓｉが判別部１１１３に供給される。上述したように、測定期間においてサンプル部１１１１は電流検知電圧Ｖｓｎｓｉをサンプルし、更新部１１１２が電流検知電圧Ｖｓｎｓｉとメモリ１０６に保持されている最大値Ｖｍａｘとを比較することで、最大値Ｖｍａｘを更新してもよい。判別部１１１３は、電流検知電圧Ｖｓｎｓｉに基づき決定され、メモリ１０６に保持されている最大値Ｖｍａｘを用いて正しいゼロクロスを判別してもよい。
【００６６】
交番電流の測定期間である時間Ｔｎは、半導体ＳＷ１１０の動作時間と、電流検知回路１２５における遅延時間Ｔｉｄと、予め定められたマージンとの和であってもよい。電流検知電圧Ｖｓｎｓｉは、測定期間における交流電流の合計値に比例している。このように、電流検知回路１２５は、合計値を示す電流検知電圧Ｖｓｎｓｉを判別部１１１３に供給することで合計値を通知する。範囲設定部１１０３は、交流電源の公称交番電圧が入力されているときに求められる電流検知電圧（例：Ｖｉｄｅａｌ）と予め想定された誤差（例：ｅ）とから所定範囲を決定してもよい。
【００６７】
マスク部１１０４は、マスク決定部１１０５により予め定められたマスク時間（例：Ｔｎ−５００［ｕｓ］やＴｍａｓｋなど）にわたり電流検知回路１２５によるゼロクロスの検知結果をマスクしてもよい。エッジ検知部１１０６はゼロクロス信号１３１の立下りエッジを検知する。ゼロクロス信号１３１の立下りエッジはゼロクロスが発生したタイミングを示している。ＳＷ制御部１１０７はゼロクロスが発生したタイミングを基準として負荷に対する交流電流の供給量を制御する。ＳＷ制御部１１０７は、マスク時間が経過した後に検知手段により検知された第二ゼロクロスに対応する第二タイミング（例：時刻Ｔ８、Ｔ２３）を基準として負荷に対する交番電流の供給を制御してもよい。
【００６８】
制御手段は、交流電源１５０と負荷であるヒーター１０２との間に接続されたスイッチ（例：半導体ＳＷ１１０）と、当該スイッチに制御信号を供給するコントローラ１０１）とを有していてもよい。初期のマスク時間は、測定された交番電流の一周期（例：Ｔｎ）からゼロクロスタイミングの誤差時間（例：５００［ｕｓ］）を減算することで求められる時間である。タイマー１１０８は時間Ｔｎなどを計時するために使用されうる。つまり、正しいゼロクロス信号の立下りから次のゼロクロス信号の立下りまでの時間は一周期に相当するため、タイマー１１０８により計測可能である。
【００６９】
補正値決定部１１２１は、第一ゼロクロスが正しいゼロクロスではないと判別されると、交番電流の合計値に基づきマスク時間を補正する補正手段の一例である。補正値決定部１１２１は、メモリ１０６に保持されているテーブル１１２２を参照し、最大値Ｖｍａｘに対応する補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔを決定し、マスク決定部１１０５に出力してもよい。テーブル１１２２は、図３に示されたテーブルや図７に示されたテーブルであってもよい。マスク決定部１１０５は、補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔに基づきマスク時間Ｔｍａｓｋを決定し、マスク部１１０４に設定する。マスク部１１０４は、タイマー１１０８を用いてマスク時間Ｔｍａｓｋを監視し、マスク時間Ｔｍａｓｋにわたりゼロクロス信号１３１をマスクする。
【００７０】
カウンタ１１２３は、変数ｍをカウントする計数手段である。回数判定部１１２４は、変数ｍが規定回数ｔｈｍ以下であるかどうかを判定する判定手段の一例である。変数ｍが規定回数ｔｈｍを超えると、エラー通知部１１２５は表示装置１０７にエラーメッセージを出力してもよい。これによりユーザーは交流電源１５０にエラーがあることを認識できるであろう。
【００７１】
補正値決定部１１２１は、変数ｍに基づきテーブル１１２２を選択し、テーブル１１２２を参照して最大値Ｖｍａｘに対応する補正値Ｔｃｏｒｒｅｃｔを決定してもよい。たとえば、変数ｍが偶数であれば５０Ｈｚテーブルが選択され、変数ｍが奇数であれば６０Ｈｚテーブルが選択されてもよい。
【００７２】
実施例２で説明されたように、電圧検知回路１２７は交流電源１５０から供給される交番電圧を検出する検出手段の一例である。テーブル補正部１１３０は、検出手段により検出された交番電圧に基づき所定範囲を修正する修正手段の一例である。テーブル補正部１１３０は検出された交番電圧に基づき、理想値Ｖｉｄｅａｌを補正する。さらに、テーブル補正部１１３０は、補正された理想値Ｖｉｄｅａｌを用いて所定範囲の下限値ｍｉｎと上限値ｍａｘとを補正してもよい。このように、交番電圧に基づき所定範囲を修正することで、交番電圧が公称値と異なる地域においても正確にゼロクロスを判別可能となる。ゼロクロスの判別が正確になるため、負荷に対する電力供給制御も正確となる。たとえば、電力供給過多によるヒーター１０２の過昇温は発生しにくくなる。また、ヒーター１０２への電力供給不足が発生すると、目標温度への到達時間が長くなる。本実施例を適用することで、ヒーター１０２への電力供給不足が発生しにくくなるため、より迅速に定着装置１４が使用可能となる。
【００７３】
ＣＰＵ１０５は、第一ゼロクロスが正しいゼロクロスである場合、第一ゼロクロスを基準として負荷に対する交番電流の供給を制御する。一方、ＣＰＵ１０５は、第一ゼロクロスが正しいゼロクロスでない場合、第一ゼロクロスを基準として負荷に対する交番電流の供給を制御しない。さらに、ＣＰＵ１０５は、第一ゼロクロスが正しいゼロクロスでない場合、さらに第一ゼロクロスよりも後に発生する正しいゼロクロスを判別部１１１３に探索させてもよい。これにより、より正確なゼロクロスが見つかるであろう。
【００７４】
温度センサ１０３は熱源の温度を測定する測定手段の一例である。ＳＷ制御部１１０７は、熱源の温度が目標温度となるように熱源に対する交番電流の供給を制御する。
【００７５】
判別部１１１３は、画像形成装置１０００が起動したとき、または、画像形成の実行を待ち受けるスタンバイモードにおいて画像形成を指示されたときに、第一ゼロクロスが正しいゼロクロスかどうかを判別してもよい。これにより、より正確なゼロクロスが判別されるため、ヒーター１０２の温度をより正確に制御することが可能となる。
【符号の説明】
【００７６】
１３０...ゼロクロス検知回路、１０１...コントローラ、１２５...電流検知回路、１０５...ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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