(57)【要約】【課題】動作モード毎のゼロクロス信号の変化に対応する技術を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、交流電源２１４からの交流を画像形成装置１００に供給する電源部２０７と、ヒーター２１３を内蔵する定着部１０８と、交流に基づくゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成部２０８と、ゼロクロス信号の立ち上がりに基づいて、トリガー信号を生成するトリガー信号生成部２０９と、トリガー信号の立ち上がりを遅延させる遅延制御部２１０と、制御部２０１とを備える。ゼロクロス信号生成部２０８は、画像形成装置１００の各動作モードにおいて、ゼロクロス信号を生成し、トリガー信号生成部２０９は、各動作モードのゼロクロス信号に基づいて、トリガー信号を生成し、遅延制御部２１０は、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりを遅延させ、制御部２０１は、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延に基づいて、定着部１０８に交流を供給する。【選択図】図１２
2020112742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
交流電源からの交流を前記画像形成装置に供給する電源部と、
ヒーターを内蔵し、用紙にトナーを定着させる定着部と、
前記交流に基づいて、ゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成部と、
前記ゼロクロス信号の立ち上がりに基づいて、トリガー信号を生成するトリガー信号生成部と、
前記トリガー信号の立ち上がりを遅延させる遅延制御部と、
前記画像形成装置を制御する制御部とを備え、
前記ゼロクロス信号生成部は、前記画像形成装置の各動作モードにおいて、前記ゼロクロス信号を生成し、
前記トリガー信号生成部は、前記各動作モードの前記ゼロクロス信号に基づいて、前記トリガー信号を生成し、
前記遅延制御部は、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりを遅延させ、
前記制御部は、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延に基づいて、前記定着部に前記交流を供給する、画像形成装置。
【請求項２】
前記定着部に供給する電流を計測する電流計測部をさらに備え、
前記トリガー信号を遅延させることは、
前記電流計測部が、前記定着部に供給される電流を計測することと、
前記制御部が、計測された前記電流に基づいて、前記定着部に前記交流の供給を開始してから前記交流の次のゼロクロス点の発生までの間に、前記定着部に供給された電力量を算出することと、
前記遅延制御部が、前記電力量に基づいて、前記トリガー信号を遅延させ、前記トリガー信号の立ち上がりを前記ゼロクロス点の発生タイミングに合わせることとを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記各動作モードのトリガー信号の遅延の設定を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を前記記憶部に保存する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、一定の周期で、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて前記記憶部に保存する、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、印刷処理毎に、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて前記記憶部に保存する、請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記画像形成装置の主電源投入毎に、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて前記記憶部に保存する、請求項３から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、スリープ復帰毎に、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて前記記憶部に保存する、請求項３から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、タイマー機能を備え、当該タイマー機能による一定カウント毎に、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて前記記憶部に保存する、請求項３から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記ヒーターの点灯開始直後と、前記ヒーターの点灯開始から所定の時間経過後とに、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて前記記憶部に保存する、請求項３から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記ヒーターを消灯してから所定の時間経過後に、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて前記記憶部に保存する、請求項３から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
外部の装置と通信する通信部をさらに備え、
前記制御部は、
前記通信部を介して、外部サーバーに前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を送信し、
前記通信部を介して、前記外部サーバーから前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を取得する、請求項３から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
第１の動作モードにおける前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を基準として前記記憶部に保存し、
他の動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を、前記基準との差分として前記記憶部に保存する、請求項３から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記記憶部から、前記画像形成装置の動作予定の状態に応じた前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を取得し、前記トリガー信号の立ち上がりの遅延制御に使用する、請求項３から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記動作予定の状態は、待機状態及び印刷状態を含む、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
画像形成装置を制御するための方法であって、
前記画像形成装置の各動作モードにおいて、交流電源から供給される交流に基づいて、ゼロクロス信号を生成するステップと、
前記各動作モードの前記ゼロクロス信号の立ち上がりに基づいて、トリガー信号を生成するステップと、
前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりを遅延させるステップと、
前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延に基づいて、ヒーターを内蔵する定着部に前記交流を供給するステップとを含む、方法。
【請求項１６】
前記トリガー信号を遅延させるステップは、
前記定着部に供給される電流を計測するステップと、
計測された前記電流に基づいて、前記定着部に前記交流の供給を開始してから前記交流の次のゼロクロス点の発生までの間に、前記定着部に供給された電力量を算出するステップと、
前記電力量に基づいて、前記トリガー信号を遅延させ、前記トリガー信号の立ち上がりを前記ゼロクロス点の発生タイミングに合わせるステップとを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を記憶するステップをさらに含む、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
一定の周期で、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶する、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
印刷処理毎に、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶する、請求項１５から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記画像形成装置の主電源投入毎に、前記各動作モードの前記トリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶する、請求項１５から１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、定着装置の制御に関し、より特定的には、トリガー信号のゼロクロス制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナーが、感光体ドラム等の転写像担持体上に画像を形成する。そして、チャージャーが、転写像担持体上のトナーを紙等の転写媒体に転写する。転写媒体へのトナーの転写後、発熱機構を備えるトナー定着部は、トナーが転写された転写媒体を加熱し、トナーを転写媒体に定着させる。
【０００３】
通常、トナー定着部はヒーター等を内蔵しており、ヒーターの加熱のために商用電源の交流が使用される。トナー定着部に供給される交流は位相制御され、さらには、位相制御のために、商用電源の電圧のゼロクロス点に対応するゼロクロス信号が用いられる。
【０００４】
ゼロクロス制御に関し、例えば、特開２０１４−１４９３８８号公報（特許文献１）は、「交流電源からの供給電圧を整流して得られる脈流が予め定められた閾値電圧より低い場合にＯＮ状態を示すパルス信号を生成し、そのパルス信号の立ち上がりに同期して負荷を駆動するためのトリガ信号を生成する。次に、供給電圧の半周期毎にトリガ信号を遅延させ、遅延トリガ信号により負荷を駆動するとともに、その駆動のタイミングで交流電源の電流値を検知し、その検知電流値を予め定められた閾値と比較する。その結果、検知電流値が予め定められた閾値未満なら、トリガ信号をさらに遅延させて、遅延の度合いが異なるトリガ信号を発生させ、さらに電流値を検知させ、該検知電流値と予め定められた閾値との比較を行わせるよう繰り返し制御する。一方、検知電流値が予め定められた閾値以上なら、当該電流値が検知されたタイミングをゼロクロス点と判定する」ゼロクロス点検知方法を開示している（［要約］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１４９３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された技術によると、異なる動作モード毎のゼロクロス信号の変化に対応ができない。したがって、動作モード毎のゼロクロス信号の変化に対応する技術が必要とされている。
【０００７】
本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、動作モード毎のゼロクロス信号の変化に対応する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある実施の形態に従う画像形成装置は、交流電源からの交流を画像形成装置に供給する電源部と、ヒーターを内蔵し、用紙にトナーを定着させる定着部と、交流に基づいて、ゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成部と、ゼロクロス信号の立ち上がりに基づいて、トリガー信号を生成するトリガー信号生成部と、トリガー信号の立ち上がりを遅延させる遅延制御部と、画像形成装置を制御する制御部とを備える。ゼロクロス信号生成部は、画像形成装置の各動作モードにおいて、ゼロクロス信号を生成し、トリガー信号生成部は、各動作モードのゼロクロス信号に基づいて、トリガー信号を生成し、遅延制御部は、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりを遅延させ、制御部は、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延に基づいて、定着部に交流を供給する。
【０００９】
ある局面において、画像形成装置は、定着部に供給する電流を計測する電流計測部をさらに備える。トリガー信号を遅延させることは、電流計測部が、定着部に供給される電流を計測することと、制御部が、計測された電流に基づいて、定着部に交流の供給を開始してから交流の次のゼロクロス点の発生までの間に、定着部に供給された電力量を算出することと、遅延制御部が、電力量に基づいて、トリガー信号を遅延させ、トリガー信号の立ち上がりをゼロクロス点の発生タイミングに合わせることとを含む。
【００１０】
ある局面において、画像形成装置は、各動作モードのトリガー信号の遅延の設定を記憶する記憶部をさらに備える。制御部は、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を記憶部に保存する。
【００１１】
ある局面において、制御部は、一定の周期で、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶部に保存する。
【００１２】
ある局面において、制御部は、印刷処理毎に、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶部に保存する。
【００１３】
ある局面において、制御部は、画像形成装置の主電源投入毎に、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶部に保存する。
【００１４】
ある局面において、制御部は、スリープ復帰毎に、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶部に保存する。
【００１５】
ある局面において、制御部は、タイマー機能を備え、当該タイマー機能による一定カウント毎に、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶部に保存する。
【００１６】
ある局面において、制御部は、ヒーターの点灯開始直後と、ヒーターの点灯開始から所定の時間経過後とに、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶部に保存する。
【００１７】
ある局面において、制御部は、ヒーターを消灯してから所定の時間経過後に、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶部に保存する。
【００１８】
ある局面において、画像形成装置は、外部の装置と通信する通信部をさらに備える。制御部は、通信部を介して、外部サーバーにトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を送信し、通信部を介して、外部サーバーからトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を取得する。
【００１９】
ある局面において、制御部は、第１の動作モードにおけるトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を基準として記憶部に保存し、他の動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を、基準との差分として記憶部に保存する。
【００２０】
ある局面において、制御部は、記憶部から、画像形成装置の動作予定の状態に応じたトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を取得し、トリガー信号の立ち上がりの遅延制御に使用する。
【００２１】
ある局面において、画像形成装置の動作予定の状態は、待機状態及び印刷状態を含む。
他の実施の形態に従うと、画像形成装置の制御方法が提供される。この制御方法は、画像形成装置の各動作モードにおいて、交流電源から供給される交流に基づいて、ゼロクロス信号を生成するステップと、各動作モードのゼロクロス信号の立ち上がりに基づいて、トリガー信号を生成するステップと、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりを遅延させるステップと、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延に基づいて、ヒーターを内蔵する定着部に交流を供給するステップとを含む。
【００２２】
ある局面において、トリガー信号の立ち上がりを遅延させるステップは、定着部に供給される電流を計測するステップと、計測された電流に基づいて、定着部に交流の供給を開始してから交流の次のゼロクロス点の発生までの間に、定着部に供給された電力量を算出するステップと、電力量に基づいて、トリガー信号の立ち上がりを遅延させ、トリガー信号の立ち上がりをゼロクロス点の発生タイミングに合わせるステップとを含む。
【００２３】
ある局面において、方法は、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を記憶するステップをさらに含む。
【００２４】
ある局面において、方法は、一定の周期で、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶する。
【００２５】
ある局面において、方法は、印刷処理毎に、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶する。
【００２６】
ある局面において、方法は、画像形成装置の主電源投入毎に、各動作モードのトリガー信号の立ち上がりの遅延の設定を求めて記憶する。
【発明の効果】
【００２７】
本技術によれば、複数の動作モードのゼロクロス点を検出することが可能である。
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ある実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。
【図２】ある実施の形態に従う画像形成装置１００の回路２００の一例を示す図である。
【図３】ある実施の形態に従う交流電源からの入力電圧の波形の第１の例を示す図である。
【図４】ある実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形の関係の第１の例を示す図である。
【図５】ある実施の形態に従う交流電源からの入力電圧の波形の第２の例を示す図である。
【図６】ある実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形の関係の第２の例を示す図である。
【図７】ある実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形の関係の第３の例を示す図である。
【図８】ある実施の形態に従う交流電源からの入力電圧の波形の第３の例を示す図である。
【図９】ある実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形の関係の第４の例を示す図である。
【図１０】ある実施の形態に従う交流電源からの入力電圧の波形の第４の例を示す図である。
【図１１】ある実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形の関係の第５の例を示す図である。
【図１２】ある実施の形態に従うトリガー信号の遅延時間の設定を求めるまでの処理の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３０】
＜Ａ．装置の概要＞
まず、本実施の形態に従う画像形成装置１００の構成について説明する。典型例として、複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）として実装される画像形成装置１００について説明する。画像形成装置１００は、例えばカラー画像形成装置であるが、本実施の形態に係る技術思想の適用対象は、カラー画像形成装置に限定されるわけではなく、当該技術思想は、モノクロ画像形成装置にも適用可能である。
【００３１】
図１は、本実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。図１を参照して、画像形成装置１００は、手差しトレー１０１と、給紙カセット１０２と、給紙ローラー１０３と、レジストローラー１０４と、イメージングユニット１０５と、中間転写ベルト１０６と、転写ローラー１０７と、定着部１０８と、排出トレー１０９と、制御部１１０とを含む。
【００３２】
イメージングユニット１０５は、感光体と、帯電部と、露光部と、現像部とを備える。イメージングユニット１０５は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、キー・プレート（Ｋ）のそれぞれのトナー像を生成するための複数のイメージングユニットを含む。
【００３３】
本実施の形態に従う画像形成装置１００は、一例として、それぞれのイメージングユニット１０５が生成したトナー像を、中間転写ベルト１０６を介して被転写部材に転写する構成を採用する。なお、本実施の形態では、トナー像を中間転写ベルト１０６に一旦転写した後、被転写部材に転写する構成を例示するが、感光体上のトナー像を被転写部材に直接転写する構成が採用されてもよい。
【００３４】
用紙は手差しトレー１０１もしくは給紙カセット１０２のいずれかに載置される。給紙ローラー１０３は、手差しトレー１０１もしくは給紙カセット１０２に載置された用紙を１枚ずつ、用紙搬送経路に搬送する。レジストローラー１０４は、給紙ローラー１０３によって搬送された用紙をさらに下流に搬送する。転写ローラー１０７は、搬送されてきた用紙に中間転写ベルト１０６上の転写像を転写する。定着部１０８は、用紙の表面に転写されたトナーを溶かして用紙にトナーを定着させる。定着処理まで完了した用紙は排出トレー１０９に排出される。制御部１１０は、画像形成装置１００の全体の動作を制御する。
【００３５】
図２は、本実施の形態に従う画像形成装置１００の回路２００の一例を示す図である。図２を参照して、回路２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１０と、記憶部２０２と、ユーザーインターフェイス（以下、ＵＩと表わす）２０３と、表示部２０４と、イメージングユニット１０５と、通信部２０５と、電源ユニット２０６と、ヒーター制御部２０７と、電流センサー２１１と、温度センサー２１２と、ヒーター２１３とを備える。ヒーター制御部２０７は、ゼロクロス信号生成部２０８と、トリガー信号生成部２０９と、遅延制御部２１０とを備える。回路２００は、画像形成装置１００に内蔵されており、主に、制御部１１０から定着部１０８を制御するために必要な構成を示す。なお、図２に示す回路２００は、一例であり、他の構成を含んでいても良い。
【００３６】
ＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００全体を制御する。ある局面において、マイクロコンピューターチップ、ＳｏＭ（System on Module）、ＳｏＣ（System-on-a-Chip）及びＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）がＣＰＵ２０１として使用されても良い。
【００３７】
記憶部２０２は、画像形成装置１００に関する各種設定や動作モードに関する情報を記憶する。ある局面において、ＳＳＤ（Solid State Drive）及びｅＭＭＣ（embedded Multi Media Card）が記憶部２０２として使用されても良い。
【００３８】
ＵＩ２０３は、画像形成装置１００の筐体に備え付けられており、ユーザーからの命令を受け付けて、取得した命令をＣＰＵ１１０に送る。ある局面において、押しボタンやタッチパネルがＵＩ２０３として使用されても良い。表示部２０４は、ユーザーに画像形成装置１００の設定や機能等の各種情報を表示する。ある局面において、液晶モニターが表示部２０４として使用されても良い。さらに別の局面において、表示部２０４は、画像形成装置１００の本体から着脱可能なタブレット端末等によって実現されてもよい。
【００３９】
通信部２０５は、外部の通信機器と通信する。通信部２０５は、外部の通信機器から印刷ジョブやファームウェアアップデート命令等を受信し、受信した情報をＣＰＵ２０１に送る。ある局面において、ＬＡＮ（Local Area Network）ポートや、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）の送受信装置等が、通信部２０５として使用されても良い。
【００４０】
電源ユニット２０６は、交流電源２１４からの電力を画像形成装置１００全体に供給する。電源ユニット２０６は、交流電源２１４から取得した一部の電力を直流に変換して、直流を制御部１１０等に供給する。また、電源ユニット２０６は、交流電源２１４から取得した交流をヒーター制御部２０７やヒーター２１３に供給する。
【００４１】
ヒーター制御部２０７は、ゼロクロス信号生成部２０８と、トリガー信号生成部２０９と、遅延制御部２１０とを用いて定着部１０８のヒーター２１３を制御する。ゼロクロス信号生成部２０８は、交流電源２１４の交流に基づいたゼロクロス信号を生成する。ゼロクロス信号は、電圧が０Ｖ付近になるタイミングに合わせて生成されるパルスである。
【００４２】
トリガー信号生成部２０９は、ヒーターをＯＮにするタイミングをＣＰＵ２０１に検知させるためのトリガー信号を発生させる。ＣＰＵ２０１は、トリガー信号を検知したタイミングで、ヒーター２１３に電力供給を開始し、または、ヒーター２１３に供給する電力を上げる。トリガー信号は、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジに合わせて生成される。
【００４３】
遅延制御部２１０は、トリガー信号の立ち上がりエッジを遅延させる。ゼロクロス信号生成部２０８によって生成されたゼロクロス信号の立ち上がりエッジは、交流のゼロクロス点からのずれが生じる。そのため、遅延制御部２１０は、トリガー信号の立ち上がりエッジを遅延させることにより、トリガー信号の立ち上がりエッジを交流のゼロクロス点に合わせる。
【００４４】
電流センサー２１１は、ヒーター２１３に供給される電力を計測して計測結果を制御部１１０に送る。温度センサー２１２は、ヒーター２１３の温度、または、定着部１０８の表面温度を計測して計測結果を制御部１１０に送る。ヒーター２１３は定着部１０８の表面を加熱してトナーを用紙に定着させる。
【００４５】
＜Ｂ．トリガー信号の遅延について＞
図３は、本実施の形態に従う交流電源からの入力電圧の波形の第１の例を示す図である。図３に示す例は、画像形成装置１００の動作モードが「待機時（定着ヒーターの消灯時）」の場合における、交流電源２１４から画像形成装置１００に供給される電力の入力電圧波形３０１である。ゼロクロス点Ａは、入力電圧波形３０１の電圧が０Ｖになる地点である。
【００４６】
図４は、本実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形の関係の第１の例を示す図である。整流電圧波形４０１は、入力電圧波形３０１を整流した波形である。基本パルス生成閾値Ｂは、ゼロクロス信号を発生させる閾値である。ゼロクロス信号生成部２０８は、整流電圧波形４０１の電圧が、基本パルス生成閾値Ｂを下回る間、ゼロクロス信号４０２を生成する。
【００４７】
トリガー信号生成部２０９は、ゼロクロス点Ａに合わせて、トリガー信号４０３を発生させる。通常、トリガー信号４０３の立ち上がりエッジ４０５は、ゼロクロス信号４０２の立ち上がりエッジ４０４と同じタイミングになる。図４に示す例では、遅延制御部２１０が、トリガー信号４０３の発生タイミングをゼロクロス信号４０２の発生タイミングから遅延時間ｔ１だけ遅延させることにより、トリガー信号４０３の発生タイミングをゼロクロス点Ａに合わせている。
【００４８】
トリガー信号４０３の立ち上がりエッジ４０５をゼロクロス点Ａと一致させることにより、ヒーター２１３に供給される電力は、電力４０７となる。電力４０７の電圧は、０Ｖから緩やかに上昇するため、定着部１０８周辺の回路への突入電流やノイズの影響を最小限に抑えることができる。
【００４９】
遅延時間ｔ１は次のように求められる。ＣＰＵ１１０は、立ち上がりエッジ４０５から次のゼロクロス点Ａの発生ポイントまでの間にヒーター２１３に供給された電力が、「ＡＣ出力電圧の半周期」となる遅延時間を遅延時間ｔ１として設定する。以下、具体的な手順について説明する。
【００５０】
最初に、ＣＰＵ１１０は、トリガー信号４０３をゼロクロス信号４０２の立ち上がりエッジ４０４に合わせて発生させる。この場合、遅延時間は０である。そして、ＣＰＵ１１０は、立ち上がりエッジ４０５から次のゼロクロス点Ａの発生ポイントまでの間にヒーター２１３に供給された電力を求める。この場合、立ち上がりエッジ４０５から次のゼロクロス点Ａの発生ポイントまでの間に、ヒーター２１３に供給される電力は電力４０６になる。電力４０６は、明らかに「ＡＣ入力電圧の半周期」より小さいため、「立ち上がりエッジ４０５」と「ゼロクロス点Ａ」とは、互いにずれていることがわかる。
【００５１】
次に、ＣＰＵ１１０は、少しずつ遅延時間を大きくしていき、繰り返し立ち上がりエッジ４０５から次のゼロクロス点Ａの発生ポイントまでの間に、ヒーター２１３に供給される電力を求める。そして、ＣＰＵ１１０は、ヒーター２１３に供給される電力が電力４０７となったタイミングの遅延時間を記憶部２０２に記憶し、次回以降のヒーターへの電力供給時の遅延時間ｔ１として使用する。なお、ＣＰＵ１１０は、ヒーター２１３に供給される電力が「ＡＣ入力電圧の半周期」より小さいか否かを判定するために、予め定められた閾値を用いても良い。
【００５２】
図４を用いて説明したように、ＣＰＵ１１０は、遅延制御部２１０を用いて、トリガー信号の立ち上がりエッジをゼロクロス点Ａに合わせることにより、突入電流や回路に発生するノイズを抑制する。しかし、画像形成装置１００の動作モードの変化により、ＡＣ入力電圧の振幅は変化する。ＡＣ入力電圧の振幅が変化した場合、一度求めたトリガー信号の遅延時間の設定が使用できなくなることがある。以下、図５及び図６の例を基に動作モードの変更時に発生する問題について説明する。
【００５３】
図５は、本実施の形態に従う交流電源からの入力電圧の波形の第２の例を示す図である。図５に示す例は、画像形成装置１００の動作モードが「プリント動作時（定着ヒーターの点灯時）」の場合における、交流電源２１４から画像形成装置１００に供給される電力の入力電圧波形５０１である。ゼロクロス点Ａは、入力電圧波形５０１の電圧が０Ｖになる地点である。入力電圧波形５０１は、画像形成装置１００の「待機時（定着ヒーターの消灯時）」の入力電圧波形３０１と比較して、周波数及びゼロクロス点Ａの位置に変化は無いが、振幅が大幅に小さくなっていることがわかる。
【００５４】
図６は、本実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形の関係の第２の例を示す図である。整流電圧波形６０１は、入力電圧波形５０１を整流した波形である。基本パルス生成閾値Ｂは、ゼロクロス信号を発生させる閾値である。ゼロクロス信号生成部２０８は、図４と同様に、整流電圧波形６０１の電圧が、基本パルス生成閾値Ｂを下回る間、ゼロクロス信号６０２を生成する。
【００５５】
整流電圧波形６０１の振幅は、入力電圧波形３０１を整流した整流電圧波形４０１の振幅よりも小さいため、明らかに基本パルス生成閾値Ｂを下回る時間が長くなる。そのため、整流電圧波形６０１を基にしたゼロクロス信号６０２は、ゼロクロス信号４０２よりも電圧がＨＩＧＨの時間が長くなる。このことは、立ち上がりエッジ６０４からゼロクロス点Ａまでの間隔が長くなることを意味する。
【００５６】
仮に、ＣＰＵ２０１が、図４で求めた遅延時間ｔ１を用いて、トリガー信号６０３を遅延させても、トリガー信号６０３の立ち上がりエッジ６０５は、ゼロクロス点Ａとは一致しないことがわかる。この場合、ヒーター２１３に供給される電力は、電力６０６のようになり、ヒーター２１３への電力供給開始時に突入電流や回路のノイズを発生させる可能性がある。よって、ＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００の動作モード毎にトリガー信号の立ち上がりエッジの適切な遅延時間を求めておく必要があることがわかる。
【００５７】
図７は、本実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形の関係の第３の例を示す図である。図７に示す例では、ＣＰＵ２０１は、「待機時（定着ヒーターの消灯時）」の遅延時間ｔ１を使用せずに、「プリント動作時（定着ヒーターの点灯時）」の遅延時間ｔ２を新たに求めて使用している。
【００５８】
ＣＰＵ２０１は、ゼロクロス信号６０２の立ち上がりエッジ６０４に合わせて、遅延時間ｔ２を求めているため、トリガー信号６０３の立ち上がりエッジ６０５は、ゼロクロス点Ａと一致する。また、ヒーター２１３に供給される電力は、電力７０４のようになる。なお、遅延時間ｔ２の求め方は、遅延時間ｔ１の求め方と同様である。このように、ＣＰＵ２０１は、動作モード毎に、トリガー信号の立ち上がりエッジの適切な遅延時間を求めておくことにより、いずれの動作モードにおいても、トリガー信号の立ち上がりエッジをゼロクロス点に合わせることができる。そうすることで、ヒーター２１３に供給される電力の電圧は、０Ｖから緩やかに上昇するため、定着部１０８周辺の回路への突入電流やノイズの影響を最小限に抑えることができる。
【００５９】
以下に、図８〜図１１を用いて、画像形成装置１００の各動作モードにおける交流電源からの入力電圧の波形の変化と、遅延時間の変化について説明する。
【００６０】
図８は、本実施の形態に従う交流電源からの入力電圧の波形の第３の例を示す図である。図８に示す例は、画像形成装置１００の動作モードが「プリント動作時（定着ヒーターの消灯時）」の場合における、交流電源２１４から画像形成装置１００に供給される電力の入力電圧波形８０１である。ゼロクロス点Ａは、入力電圧波形８０１の電圧が０Ｖになる地点である。入力電圧波形８０１は、画像形成装置１００の「待機時（定着ヒーターの消灯時）」の入力電圧波形３０１と比較して、周波数及びゼロクロス点Ａの位置に変化は無いが、振幅が少し小さくなっていることがわかる。
【００６１】
図９は、本実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形との関係の第４の例を示す図である。図９に示す例では、図７と同様に「プリント動作時（定着ヒーターの消灯時）」の遅延時間ｔ３を新たに求めて使用している。
【００６２】
整流電圧波形９０１は、入力電圧波形８０１を整流した波形である。ＣＰＵ２０１は、ゼロクロス信号９０２の立ち上がりエッジ９０４に合わせて、遅延時間ｔ３を求めているため、トリガー信号９０３の立ち上がりエッジ９０５は、ゼロクロス点Ａと一致する。また、ヒーター２１３に供給される電力は、電力９０６のようになる。なお、遅延時間ｔ３の求め方は、遅延時間ｔ１の求め方と同様である。
【００６３】
図１０は、本実施の形態に従う交流電源からの入力電圧の波形の第４の例を示す図である。図１０に示す例は、画像形成装置１００の動作モードが「待機時（定着ヒーターの点灯時）」の場合における、交流電源２１４から画像形成装置１００に供給される電力の入力電圧波形１００１である。ゼロクロス点Ａは、入力電圧波形１００１の電圧が０Ｖになる地点である。入力電圧波形１００１は、画像形成装置１００の「待機時（定着ヒーターの消灯時」の入力電圧波形３０１と比較して、周波数及びゼロクロス点Ａの位置に変化は無いが、振幅が大幅に小さくなっていることがわかる。
【００６４】
図１１は、本実施の形態に従うトリガー信号とヒーターへの出力電圧波形の関係の第５の例を示す図である。図１１に示す例では、図７と同様に「プリント動作時（定着ヒーターの消灯時）」の遅延時間ｔ４を新たに求めて使用している。
【００６５】
整流電圧波形１１０１は、入力電圧波形１００１を整流した波形である。ＣＰＵ２０１は、ゼロクロス信号１１０２の立ち上がりエッジ１１０４に合わせて、遅延時間ｔ４を求めているため、トリガー信号１１０３の立ち上がりエッジ１１０５は、ゼロクロス点Ａと一致する。また、ヒーター２１３に供給される電力は、電力１１０６のようになる。なお、遅延時間ｔ４の求め方は、遅延時間ｔ１の求め方と同様である。
【００６６】
＜Ｃ．トリガー信号の遅延設定のフローチャートについて＞
図１２は、本実施の形態に従うトリガー信号の遅延時間の設定を求めるまでの処理の一例である。図１２を参照して、トリガー信号の遅延時間の設定を求める処理が実行される手順について説明する。ある局面において、ＣＰＵ２０１は、図１２の処理を行うためのプログラムを記憶部２０２から読み出して実行しても良い。
【００６７】
ステップＳ１２１０において、ＣＰＵ２０１は、複数の動作モードを記憶部２０２から取得し、遅延時間を測定する動作モードを選択する。ここでの動作モードとは、例えば、前述した「待機時（定着ヒーターの消灯時）」、「待機時（定着ヒーターの点灯時）」、「プリント動作時（定着ヒーターの消灯時）」及び「プリント動作時（定着ヒーターの点灯時）」等である。
【００６８】
ステップＳ１２２０において、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１２１０で選択した動作モードで画像形成装置１００を動作させる。また、ＣＰＵ２０１は、ゼロクロス信号生成部２０８を用いて、ゼロクロス信号を生成する。そして、ＣＰＵ２０１は、トリガー信号生成部２０９を用いて、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジと同じタイミングで、トリガー信号（基本トリガー信号）を生成する。
【００６９】
ステップＳ１２３０において、ＣＰＵ２０１は、遅延制御部２１０を用いて、基本トリガー信号を所定の時間遅延させる。ここでの所定の時間とは、例えば、数ミリ秒や数マイクロ秒であるが、これらに限られない。
【００７０】
ステップＳ１２４０において、ＣＰＵ２０１は、電流センサー２１１を用いて、トリガー信号の立ち上がりエッジから次のゼロクロス点までに、ヒーター２１３に供給された電力を計測する。ＣＰＵ２０１は、計測した電力が所定の閾値を上回るか否かを判定する。ここでの計測した電力が所定の閾値を上回るか否かとは、図４の説明におけるトリガー信号の立ち上がりエッジがゼロクロス点と一致したか否かを意味する。
【００７１】
ＣＰＵ２０１は、計測した電力が所定の閾値を上回ると判定した場合（ステップＳ１２４０にて、ＹＥＳ）、制御をステップＳ１２５０に移す。そうでない場合（ステップＳ１２４０にて、ＮＯ）、ＣＰＵ２０１は、制御をステップＳ１２３０に移し、さらに遅延時間を大きくして、ステップＳ１２３０の処理を実行する。なお、ここでの所定の閾値は、電流センサー２１１により計測された電力が、あるゼロクロス点から次のゼロクロス点までの電力であることを判別できるものであれば良い。
【００７２】
ステップＳ１２５０において、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１２４０で求めた遅延時間を、現在の動作モードにおけるトリガー信号の立ち上がりエッジの遅延設定として記憶部２０２に保存する。ＣＰＵ２０１は、再度、現在の動作モードで画像形成装置１００を動作させる場合、記憶部２０２に保存したトリガー信号の立ち上がりエッジの遅延設定を読み出してヒーター制御部２０７としての制御に使用する。
【００７３】
ステップＳ１２６０において、ＣＰＵ２０１は、記憶部２０２に予め登録されている全ての動作モードにおいて、トリガー信号の遅延時間を測定したか否かを判定する。ＣＰＵ２０１は、記憶部２０２に予め登録されている全ての動作モードにおいて、トリガー信号の遅延時間を測定したと判定した場合（ステップＳ１２６０にて、ＹＥＳ）、処理を終了する。そうでない場合（ステップＳ１２６０にて、ＮＯ）、ＣＰＵ２０１は、制御をステップＳ１２１０に移して、画像形成装置１００の動作モードを別の動作モードに切り替えて、トリガー信号の遅延時間の測定を繰り返す。
【００７４】
なお、図１２の処理は任意のタイミングにおいてＣＰＵ２０１により実行されても良い。ある局面において、ＣＰＵ２０１は、ユーザーからＵＩ２０３を介して命令を取得したタイミングで図１２の全てまたは一部の処理を実行しても良いし、定期的に図１２の全てまたは一部の処理を実行しても良い。また、ＣＰＵ２０１は、内蔵するタイマー機能を使用して、設定された時間毎に図１２の全てまたは一部の処理を実行しても良い。
【００７５】
また、ある局面において、ＣＰＵ２０１は、プリント動作毎、主電源の投入毎、待機時間中及びスリープ復帰時毎に図１２の全てまたは一部の処理を実行しても良い。また、ある局面において、ＣＰＵ２０１は、ヒーター２１３の点灯開始直後と、ヒーター２１３の点灯開始から所定の時間経過後に、図１２の全てまたは一部の処理を行っても良い。また、ある局面において、ＣＰＵ２０１は、ヒーター２１３を消灯してから所定の時間経過後に、図１２の全てまたは一部の処理を行っても良い。
【００７６】
また、ある局面において、ＣＰＵ２０１は、通信部２０５を介して外部サーバーに、図１２で取得したトリガー信号の遅延設定を送信しても良い。また、ＣＰＵ２０１は、通信部２０５を介して必要に応じて外部サーバーから、トリガー信号の遅延設定を取得しても良い。
【００７７】
また、ある局面において、ＣＰＵ２０１は、第１の動作モードのトリガー信号の遅延設定を基準として記憶部２０２に保存しても良い。その場合、ＣＰＵ２０１は、他の動作モードのトリガー信号の遅延設定に関して、第１の動作モードの遅延の設定に対する差分情報を記憶部２０２に保存する。また、ＣＰＵ２０１は、上記の構成や処理を組み合わせて使用しても良い。
【００７８】
以上で説明したように、ＣＰＵ２０１は、動作モード毎にトリガー信号の適切な遅延時間を求めておくことにより（ゼロクロス信号を基にゼロクロス点の位置を検知しておくことで）、いずれの動作モードにおいても、トリガー信号の立ち上がりエッジをゼロクロス点に合わせることができる。
【００７９】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８０】
１００  画像形成装置、１０１  手差しトレー、１０２  給紙カセット、１０３  給紙ローラー、１０４  レジストローラー、１０５  イメージングユニット、１０６  中間転写ベルト、１０７  転写ローラー、１０８  定着部、１０９  排出トレー、１１０  制御部、２００  回路、２０１  ＣＰＵ、２０２  記憶部、２０３  ＵＩ、２０４  表示部、２０５  通信部、２０６  電源ユニット、２０７  ヒーター制御部、２０８  ゼロクロス信号生成部、２０９  トリガー信号生成部、２１０  遅延制御部、２１１  電流センサー、２１２  温度センサー、２１３  ヒーター、２１４  交流電源、３０１，５０１，８０１，１００１  入力電圧波形、４０１，６０１，９０１，１１０１  整流電圧波形、４０２，６０２，９０２，１１０２  ゼロクロス信号、４０３，６０３，９０３，１１０３  トリガー信号、４０４，４０５，６０４，６０５，９０４，９０５，１１０４，１１０５  立ち上がりエッジ、４０６，４０７，６０６，７０４，９０６，１１０６  電力。
【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】
2020112742.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020112742.tif 000011
【図１０】
2020112742.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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