(57)【要約】【課題】定着ヒータのオン／オフ制御において、より精度の高い定着ヒータ制御を実行する。【解決手段】ヒータを入力電源電圧波形の位相角毎に点灯させた場合の基準の電力量を記憶しておく電力面積比テーブル２５１と、ヒータを所定の位相角で点灯した場合に検出した電力から電力量を算出する第１算出部１１と、第１算出部１１で算出した所定の位相角における電力量を、当該位相角に対応する前記基準の電力量と照合し、位相のズレ量を算出する第２算出部１２と、第２算出部１２で算出した位相のズレ量を基準の位相に補正する補正部１３と、補正部１３で補正された位相に基づいてヒータの点灯を制御する点灯制御部１４と、を備える。【選択図】図３
2018072668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを入力電源電圧波形の位相角毎に点灯させた場合の基準の電力量を記憶しておく基準値記憶部と、
前記ヒータを所定の位相角で点灯した場合に検出した電力から電力量を算出する第１算出部と、
前記第１算出部で算出した所定の位相角における電力量を、当該位相角に対応する前記基準の電力量と照合し、位相のズレ量を算出する第２算出部と、
前記第２算出部で算出した位相のズレ量を補正する補正部と、
前記補正部で補正された前記位相に基づいて前記ヒータの点灯を制御する点灯制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記位相のズレ量および位相のズレ量に対する補正情報を記憶する情報記憶部を備え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】
前記第１算出部、前記第２算出部、前記補正部を含む補正制御部を有し、前記補正制御部は、前記画像形成装置への電源投入時に前記位相のズレ量の算出および補正を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
使用者の操作を受け付ける操作入力部を有し、
前記補正制御部は、前記操作入力部からの使用者の入力を受け付け、前記位相のズレ量の算出および補正を行う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】
外部機器と通信を接続する通信手段を有し、
前記補正制御部は、前記外部機器からの指示に基づいて前記位相のズレ量の算出および補正を行う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６】
前記ヒータに供給する電源は、無停電電源であることを特徴とする請求項１〜５何れか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
ヒータを入力電源電圧波形の位相角毎に点灯させた場合の基準の電力量を記憶しておく基準値記憶部を有する画像形成装置の画像形成方法であって、
前記ヒータを所定の位相角で点灯した場合に検出した電力から電力量を算出する第１算出工程と、
前記第１算出工程で算出した所定の位相角における電力量を、当該位相角に対応する前記基準の電力量と照合し、位相のズレ量を算出する第２算出工程と、
前記第２算出工程で算出した位相のズレ量を補正する補正工程と、
前記補正工程で補正された前記位相に基づいて前記ヒータの点灯を制御する点灯制御工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
ヒータを入力電源電圧波形の位相角毎に点灯させた場合の基準の電力量を記憶しておく基準値記憶部を有するコンピュータに、
前記ヒータを所定の位相角で点灯した場合に検出した電力から電力量を算出する第１算出ステップと、
前記第１算出ステップで算出した所定の位相角における電力量を、当該位相角に対応する前記基準の電力量と照合し、位相のズレ量を算出する第２算出ステップと、
前記第２算出ステップで算出した位相のズレ量を補正する補正ステップと、
前記補正ステップで補正された前記位相に基づいて前記ヒータの点灯を制御する点灯制御ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着ヒータ（ハロゲンヒータ）の点灯制御において、商用電源から供給される電圧波形のゼロクロス点に対応するパルス信号であるゼロクロス信号を使って、定着ヒータへの通電をオン／オフする技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、加熱制御手段より算出される最大供給が可能な電力比の電力が投入された際、ヒータに通電される最大供給が可能な電流値の精度を向上させる技術が開示されている。特許文献１では、電源電圧を全て供給した場合の電力に対する定着ヒータに供給すべき電力比と、定着ヒータに流れる電流値により、予め設定されている定着ヒータに供給可能な最大供給が可能な電流値との比に基づいて、交流電源のゼロクロスのタイミングから電力供給を開始するタイミングまでの位相を補正している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記に示される従来の技術にあっては、定着ヒータへの通電オン／オフ信号を真のゼロクロス信号とほぼ同一に制御できたとしても、ヒータ容量などの誤差を考慮できていないために、狙いの電力量を精度よくヒータに供給できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、定着ヒータのオン／オフ制御において、より精度の高い定着ヒータの制御を実行することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ヒータを入力電源電圧波形の位相角毎に点灯させた場合の基準の電力量を記憶しておく基準値記憶部と、前記ヒータを所定の位相角で点灯した場合に検出した電力から電力量を算出する第１算出部と、前記第１算出部で算出した所定の位相角における電力量を、当該位相角に対応する前記基準の電力量と照合し、位相のズレ量を算出する第２算出部と、前記第２算出部で算出した前記位相のズレ量を補正する補正部と、前記補正部で補正された位相に基づいて前記ヒータの点灯を制御する点灯制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、定着ヒータのオン／オフ制御において、より精度の高い定着ヒータ制御を実行することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図２は、画像形成装置の定着ヒータを含む定着ユニットとその制御回路にかかるハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態にかかる定着ヒータの制御系の機能構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、定着ヒータの駆動時におけるＡＣ電源の出力波形および制御例を示す説明図である。
【図５】図５は、実施の形態にかかるゼロクロス信号のズレ量を検出する例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、ゼロクロス信号のズレ量の有無に基づく定着ヒータの制御例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、ゼロクロス信号のズレ量の検出における再確認動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、画像形成方法、およびプログラムの一実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる画像形成装置１００の概略構成図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、大きくは、スキャナ１１０と、プロッタ１２０を備える。スキャナ１１０は、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ：自動原稿搬送装置）１１０Ａ、画像読取部１１０Ｂを有する。プロッタ１２０は、給紙部１０３と、画像形成部１０５と、を備える。
【００１１】
ＡＤＦ１１０Ａは、原稿トレイ１２５と、原稿給紙ローラ１２１と、原稿搬送ベルト１２２と、原稿排紙ローラ１２３と、原稿排紙トレイ１２４とを含んで構成されている。ＡＤＦ１１０Ａは、画像読取部１１０Ｂに対し、ヒンジなどの開閉機構（図示せず）を介して開閉自在に取り付けられている。
【００１２】
原稿給紙ローラ１２１は、原稿トレイ１２５に載置された原稿（図示せず）束から原稿を１枚ずつ分離して、画像読取部１１０Ｂに向かって搬送する。原稿搬送ベルト１２２は、原稿給紙ローラ１２１によって分離された原稿を画像読取部１１０Ｂに搬送する。原稿排紙ローラ１２３は、原稿搬送ベルト１２２によって画像読取部１１０Ｂから排紙される原稿を、原稿トレイ１２５の下方の原稿排紙トレイ１２４に排紙する。
【００１３】
画像読取部１１０Ｂは、筐体１４０と、走査光学ユニット１４１と、コンタクトガラス１４２と、駆動手段（図示せず）とを含んで構成されている。走査光学ユニット１４１は、筐体１４０の内部に設けられるとともに、ＬＥＤユニットを備えている。走査光学ユニット１４１は、ＬＥＤユニットから主走査方向に光を照射するとともに、駆動手段によって全照射領域内において副走査方向に走査される。これにより、走査光学ユニット１４１は、原稿の２次元カラー画像を読み取るようになっている。
【００１４】
コンタクトガラス１４２は、画像読取部１１０Ｂの筐体１４０の上部に設けられ、筐体１４０の上面部を構成している。駆動手段は、走査光学ユニット１４１に固定された不図示のワイヤと、このワイヤに橋架される複数の従動プーリ（図示せず）および駆動プーリ（図示せず）と、駆動プーリを回転させるモータとを備えている。
【００１５】
給紙部１０３は、給紙カセット１３０と、給紙手段１３１とを備えている。給紙カセット１３０は用紙サイズの異なる記録媒体としての用紙（図示せず）を収容する。給紙手段１３１は、給紙カセット１３０に収納された用紙を画像形成部１０５の主搬送路１７０まで搬送する。
【００１６】
また、画像形成部１０５の側面には、手差しトレイ１３２が画像形成部１０５に対して開閉可能に配設されており、画像形成部１０５に対して開いた状態でトレイ上面に紙束が手差しされる。手差しされた紙束における一番上の用紙は、手差しトレイ１３２の送出ローラによって主搬送路１７０に向けて送り出される。
【００１７】
主搬送路１７０には、レジストローラ対１７０ａが配設されている。レジストローラ対１７０ａは、主搬送路１７０内を搬送されてくる用紙をローラ間に挟み込んだ後、所定のタイミングで２次転写ニップに向けて送り込む。
【００１８】
画像形成部１０５は、露光ユニット１５１、タンデム作像ユニット１５０、中間転写ベルト１５４、中間転写ローラ１５５、２次転写装置１５２、定着ユニット１５３などを有している。また、画像形成部１０５は、主搬送路１７０、反転搬送路１７３、排紙路１６０などを有している。
【００１９】
図１に示すように、露光ユニット１５１は、タンデム作像ユニット１５０に隣接して配置されている。露光ユニット１５１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応して設けられた感光体ドラム１７４に露光を行うようになっている。
【００２０】
タンデム作像ユニット１５０は、中間転写ベルト１５４の上であって、中間転写ベルト１５４の回転方向に沿って配置されたイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの作像ユニット１７５から構成されている。個々の作像ユニット１７５は、詳細な図示を省略するが、上記各色に対応して設けられた感光体ドラム１７４の周りに帯電装置、現像装置、感光体クリーニング装置、除電装置などを備えている。そして、各感光体ドラム１７４とその周りに設けられる上記各装置がユニット化されて１つのプロセスカートリッジを構成している。
【００２１】
タンデム作像ユニット１５０は、画像読取部１１０Ｂによって読み取られて色別分解された画像情報に基づいて、各感光体ドラム１７４に色分けしてトナーにより形成された可視画像（トナー画像）を形成するようになっている。また、各感光体ドラム１７４に形成された可視画像は、各感光体ドラム１７４と中間転写ローラ１５５との間で中間転写ベルト１５４に転写されるようになっている。
【００２２】
一方、中間転写ベルト１５４を挟んでタンデム作像ユニット１５０の反対側には、２次転写装置１５２が設けられている。２次転写装置１５２は、転写部材としての２次転写ローラ５２１を有している。この２次転写ローラ５２１を中間転写ベルト１５４に押し当てることにより、２次転写ニップを形成している。この２次転写ニップには、中間転写ベルト１５４に形成されたトナー画像が、給紙部１０３から主搬送路１７０を介して搬送された用紙に転写されるように構成されている。
【００２３】
２次転写ニップでトナー画像が転写された用紙は、２つの支持ローラ１５７に張架された用紙搬送ベルト１５６により定着ユニット１５３へ送り込まれる。
【００２４】
定着ユニット１５３は、無端ベルトである定着ベルト１５８に加圧ローラ１５９を押し当てて構成している。そして、定着ユニット１５３は、加圧ローラ１５９により用紙に熱と圧力を加えることにより、用紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、用紙にカラー画像として定着するようになっている。
【００２５】
このようにしてカラー画像が定着された用紙は、排紙搬送路としての排紙路１６０を経由して機外の排紙トレイ１６１上にスタックされる。
【００２６】
また、図１に示すように、反転搬送路１７３が、２次転写装置１５２および定着ユニット１５３の下側に設けられている。反転搬送路１７３は、用紙の両面に画像を形成するために、定着ユニット１５３から排出された用紙の表裏を反転させて再度、主搬送路１７０を介して２次転写装置１５２に供給するためのものである。
【００２７】
また、主搬送路１７０や反転搬送路１７３には、搬送経路に沿って複数の紙詰まり検知手段としての用紙検知センサー（図示せず）が配置されている。なお、用紙検知センサーの数や配置箇所は適宜設定される。各用紙検知センサーが、それぞれ予め決められた時間内に用紙の通過を検知しないとき、用紙ジャムが発生したことを把握し、画像形成装置１００の表示部（図示せず）などに用紙ジャムが発生したことを通知する。
【００２８】
図２は、画像形成装置１００の定着ヒータを含む定着ユニット１５３とその制御回路にかかるハードウェア構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、定着ユニット１５３、ＡＣ電源２００、配電部インピーダンス２０１、電磁リレー２０２，２０３、ゼロクロス検出回路２０４、電力検出回路２０５、トライアック（ＴＲＣ）２０６、ＣＰＵ２０７、ＲＯＭ２０８、ＲＡＭ２０９、メモリ２１０などを有する。
【００２９】
また、ＣＰＵ２０７には、オペレーションパネル２１２、外部Ｉ／Ｆ（インタフェース）２１３が接続されている。なお、ＣＰＵは、Central  Processing  Unit、ＲＯＭは、Read  Only  Memory、ＲＡＭは、Random  Access  Memoryの略称である。なお、メモリ２１０としては、データの書込みおよび読み出しが可能な不揮発性メモリを用いる。
【００３０】
ＣＰＵ２０７は制御部として機能し、ＲＯＭ２０８に格納されているプログラムにしたがって所定の制御を実行する。ＲＯＭ２０８には、制御プログラム等が格納されている。ＲＡＭ２０９は、ＣＰＵ２０７の制御実行時におけるワーキングメモリとして使用される。
【００３１】
オペレーションパネル２１２は、画像形成装置１００の操作入力、装置の設定状態、装置の稼働状態などを表示するため、各種の入力キーおよびタッチ機能付きの表示パネルなどを備えている。
【００３２】
外部Ｉ／Ｆ２１３には、通信手段であるインターネット２１４を介してＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの外部機器２１５が接続される。
【００３３】
図２に示すように、画像形成装置１００の定着ユニット１５３は、定着ヒータ２１１が定着ベルト１５８を巻きつけて駆動する定着ローラ内に有する。定着ヒータ２１１へ電力を供給する電源は、商用電源であるＡＣ電源２００を用いることができる。ＡＣ電源２００からの電源は、定着ユニット１５３とゼロクロス検出回路２０４に供給する。
【００３４】
定着ユニット１５３の定着ヒータ２１１への電源ラインには、電磁リレー２０２，２０３とトライアック（ＴＲＣ）２０６と電力検出回路２０５を設ける。トライアック２０６は、ＡＣ電源２００から供給される電源をＣＰＵ２０７からの制御信号によってオン／オフし、定着ヒータ２１１を点灯する電力を制御する。
【００３５】
なお、電磁リレー２０２，２０３は、画像形成装置１００の筐体に設けたドアの開閉に応動するインターロックスイッチ機構によって定着ヒータ２１１への電源ラインを遮断する、すなわち、画像形成装置１００のドアを開くと定着ヒータへ２１１の電源供給を遮断する動作を行う。
【００３６】
また、画像形成装置１００の消費電力を検出するための電力検出回路２０５を有する。電力検出回路２０５は、配電部インピーダンス２０１によって降下した後の電力を検出する。電力検出回路２０５による検出結果はＣＰＵ２０７を介してメモリ２１０に格納される。なお、電力検出回路２０５の構成は、公知の例えば特開２０１３−２１７８４３号公報などに開示されている技術を用いる。
【００３７】
予めメモリ２１０に格納されている位相角に対する電力面積比のテーブルと上記検出結果から算出した電力面積比とを比較することでゼロクロス信号および定着ヒータ２１１の点灯を制御する信号のズレ量を算出する。算出されたズレ量の計算結果はメモリ２１０に格納される。
【００３８】
なお、定着ヒータ２１１に供給する電源は、無停電電源とする。無停電電源は、例えば、商用電源（ＡＣ電源２００）が無停電電源に電力を供給しているときは、商用電源から供給される電力を画像形成装置１００に供給する。一方、停電の発生などにより商用電源から無停電電源に対する電力供給が停止したときは、内部の蓄電池などに蓄積されている貯蔵電力を画像形成装置１００に供給する。
【００３９】
図３は、実施の形態にかかる定着ヒータ２１１の制御系の機能構成例を示すブロック図である。補正制御部１０は、第１算出部１１、第２算出部１２、補正部１３、点灯制御部１４を有する。メモリ２１０には、少なくとも、電力検出値記憶部２５０、電力面積比テーブル（基準値記憶部）２５１、ズレ量記憶部２５２、ヒータ制御テーブル２５３を設ける。
【００４０】
電力面積比テーブル２５１には、定着ヒータ２１１を位相角毎に点灯させた場合の基準の電力量（電力面積比）を記憶しておく（表１参照）。第１算出部１１は、定着ヒータ２１１を所定の位相角で点灯した場合に検出した電力から電力量を算出する。第２算出部１２は、第１算出部１１で算出した所定の位相角における電力量を、当該位相角に対応する前記基準の電力量と照合し、位相のズレ量を算出する。補正部１３は、第２算出部１２で算出した位相のズレ量を基準の位相に補正する。点灯制御部１４は、補正部１３で補正された位相に基づいて定着ヒータ２１１の点灯を制御する。
【００４１】
また、ズレ量記憶部２５２には、後述するように検出した上記位相のズレ量および位相のズレ量に対する補正情報を記憶する。
【００４２】
また、ヒータ制御テーブル２５３には、後述するように定着ヒータ２１１を点灯制御するためのテーブルが記憶される。
【００４３】
また、補正制御部１０による動作は、オペレーションパネル（操作入力部）２１２から、例えば使用者による予め用意されたキーの押下により実行され、位相のズレ量の算出および補正を行こともできる。また、補正制御部１０による動作は、外部機器２１５からの指示に基づいて行うこともできる。
【００４４】
なお、上述した図３の構成の一部または全部をソフトウェアまたはハードウェアで実現してもよい。
【００４５】
表１に、位相角に対する電力面積比のテーブル例を示す。表１では、各位相角において定着ヒータ２１１を点灯させた場合の電力の面積比をデータとしてメモリ２１０の電力面積比テーブル２５１として格納している。この電力面積比テーブル２５１を基準として後述する定着ヒータ２１１の点灯デューティ時における実測した電力から電力面積比を求めて、基準値と実測値での電力面積比を比較することで、位相のズレ量を算出する。
【００４６】
【表１】
2018072668.tif 000003
【００４７】
図４は、定着ヒータ２１１の駆動時におけるＡＣ電源２００の出力波形および制御例を示す説明図である。図４における（Ａ）はＡＣ電源２００の出力波形、（Ｂ）はゼロクロス信号、（Ｃ）は実際の５０％デューティ制御時の出力波形、（Ｄ）は補正後５０％デューティ制御時の出力波形、それぞれについて示している。なお、図４（Ｃ）および図４（Ｄ）では、５０％デューティ制御時の電力量についてハッチングで図示してある。
【００４８】
一般的な商用電源における、ＡＣ電源２００の出力波形Ｉｓ（（Ａ）の実線）は、理想の正弦波であることは殆どなく、配電部インピーダンス２０１や、ＡＣ電源２００に接続されている他の機器の影響によりＡＣ電源２００の出力波形が歪む場合がある（（Ａ）の破線）。すなわち、ＡＣ電源２００の出力は、画像形成装置１００が設置される電源環境により変動する。
【００４９】
ＡＣ電源２００の出力波形Ｉｔｒが歪むことにより、ＡＣ電源２００から生成されるゼロクロス信号のタイミングにズレ量Δｔが発生することになる。すなわち、出力波形Ｉｔｒの歪みにより、ゼロクロス信号を生成する閾値が変わってしまう。このことから、そのゼロクロス信号を元に制御を実施している画像形成装置１００の定着ヒータ２１１の駆動制御などは、設置環境により設計値通りの定着ヒータ２１１の点灯制御ができていない不具合が発生していた。
【００５０】
この不具合について、一例をあげて説明する。図４（Ｄ）の「補正後の５０％デューティ制御」のような制御を見込んで制御を実施しているが、画像形成装置１００の設置環境により、図４（Ｃ）の「実際の５０％デューティ制御」のように、５０％デューティ以上の定着ヒータ２１１の点灯期間となる動きをしてしまうケースがある。
【００５１】
そこで、本実施の形態は、このゼロクロス信号のズレ量を算出し、算出結果から、定着ヒータ２１１の点灯制御に補正を施すことで、仕様（設計）通りの定着ヒータ２１１の点灯制御を実現している。
【００５２】
具体的には、定着ヒータ２１１を、例えば、デューティ５０％で点灯させた場合に電力検出回路２０５で検出した電力と、デューティ１００％で点灯させた場合に電力検出回路２０５で検出した電力との比を算出し、算出した比と、予め記憶しておいた電力面積比テーブル２５１（表１参照）と比較することで、位相制御の位相ずれを算出し、該ずれ量を補正する。
【００５３】
図５は、実施の形態にかかるゼロクロス信号のズレ量を検出する例を示すフローチャートである。本制御はＣＰＵ２０７によって実行される。ＣＰＵ２０７はトライアック２０６に対して点灯比がデューティ１００％となるようにＴＲＣ制御信号を出力して定着ヒータ２１１をデューティ１００％で点灯させる（ステップＳ１０１）。続いて、電力検出回路２０５により上記デューティ１００％で定着ヒータ２１１を点灯したときの電力を検出し（ステップＳ１０２）、検出結果をメモリ２１０の電力検出値記憶部２５０に一時保存する（ステップＳ１０３）。
【００５４】
続いて、ＣＰＵ２０７はトライアック２０６に対して点灯比がデューティ５０％となるようにＴＲＣ制御信号を出力して定着ヒータ２１１をデューティ５０％で点灯させる（ステップＳ１０４）。ここで上述と同様に、電力検出回路２０５により上記デューティ５０％で定着ヒータ２１１を点灯したときの電力を検出し（ステップＳ１０５）、検出結果をメモリ２１０の電力検出値記憶部２５０に一時保存する（ステップＳ１０６）。
【００５５】
すなわち、上記動作では定着ヒータ２１１のデューティ１００％とデューティ５０％で点灯させ、異なるデューティ比における定着ヒータ２１１点灯時の電力を電力検出回路２０５によって計測する。
【００５６】
続いて、ＣＰＵ２０７（第１算出部１１）は、上記検出されたデューティ１００％の定着ヒータ２１１点灯時の電力量とデューティ５０％の定着ヒータ２１１点灯時の電力量との比率を算出し、算出結果をメモリ２１０に一時的に保存する（ステップＳ１０７）。続いて、ＣＰＵ２０７（第２算出部１２）は、表１に示す電力面積比テーブル２５１を参照し、上記ステップＳ１０４において点灯し、算出した比率に対応する位相角（ここでは５０）との差からゼロクロス信号のズレ量を算出する（ステップＳ１０８）。これによって、上記の場合においては、デューティ５０％時のゼロクロス信号のズレ量が算出される。
【００５７】
さらに、上記２つのデューティ点灯時にゼロクロス信号のズレ量がある場合、算出したゼロクロス信号のズレ量をメモリ２１０のズレ量記憶部２５２に一時的に保存し（ステップＳ１０９）、ゼロクロス信号ズレ有りを示すビットをオンにする（ステップＳ１１０）。次回、画像形成装置１００が定着ヒータ２１１を点灯制御する場合には、このゼロクロス信号ズレ有りを示すビットを確認することにより、ズレ量の補正の要否を判断する。
【００５８】
続いて、上記算出したズレ量に基づいて、ヒータ制御テーブル２５３を補正する（ステップＳ１１１）。なお、メモリ２１０には、複数のヒータ制御テーブル２５３が予め記憶されており、画像形成装置１００はヒータ制御テーブル２５３に基づいて所定のタイミングで所定の位相角で定着ヒータ２１１の制御を行う。以下に示す補正前のヒータ制御テーブル２５３とは、基準となるヒータ制御テーブル、または前回（図７で後述するが、ゼロクロス信号のズレ量の算出はメインＳＷがオンされる度に行われるため、今回メインＳＷがオンされるより以前に）求めた補正後のヒータ制御テーブルである。
【００５９】
表２に、ヒータ制御テーブル２５３の一例を示す。
【００６０】
【表２】
2018072668.tif 000004
【００６１】
表２において、経過時間は画像形成装置１００の立ち上げからの経過時間である。また、補正前のヒータ制御テーブル２５３は、補正を行う前の定着ヒータ２１１を制御した場合の経過時間毎の位相角である。また、実際の位相角は、補正前のヒータ制御テーブル２５３を用いて定着ヒータ２１１の点灯を制御した場合において実際に点灯される位相角である。また、ゼロクロス信号のズレ量は、補正前のヒータ制御テーブル２５３の位相角と実際の位相角との間のズレ量である。また、補正後のヒータ制御テーブル２５３は、ゼロクロス信号のズレ量に基づいて補正前のヒータ制御テーブル２５３を補正した結果である。
【００６２】
画像形成装置１００は、表２に示す補正前のヒータ制御テーブル２５３を用いて定着ヒータ２１１を点灯する場合、画像形成装置１００の立上げから５０ｍｓ経過したタイミングでは位相角を５０％として定着ヒータ２１１を点灯する必要がある。しかし、ゼロクロス信号のズレ量によって、実際には位相角が＋５％ずれて、位相角５５％で定着ヒータ２１１が点灯される場合がある。
【００６３】
そこで、本実施の形態では、ステップＳ１０８においてゼロクロス信号のズレ量を算出し、該ズレ量によって補正前のヒータ制御テーブル２５３を補正する。例えば、位相角５０％で点灯するべきタイミングでは、位相角４５％で点灯することによって、実際の位相角は５０％になり、狙いの位相角で定着ヒータ２１１を点灯することができる。
【００６４】
なお、ステップＳ１０８で算出したズレ量は、デューティ５０％時のズレ量であり、位相角が変化すればズレ量も変化する。表２に示すように、ズレ量はデューティ５０％時が最大であり、デューティ５０％より位相角が大きくなるほどズレ量は小さくなり、デューティ５０％より位相角が小さくなるほどズレ量は小さくなる。位相角毎のズレ量は、デューティ５０％時のズレ量に基づいて算出することができる。
【００６５】
例えば、下記表３を用いて位相角毎にズレ量を補正することができる。例えば、位相角が８０％の場合、対応する補正値０．４と、図５のステップＳ１０８で算出したデューティ５０％時のズレとを乗算した値をズレ量として算出することができる。下記表３は一例であり、補正値は任意の値に設定することができる。
【００６６】
【表３】
2018072668.tif 000005
【００６７】
このようにゼロクロス信号のズレ量を求めることで、次回、画像形成装置１００が定着ヒータ２１１を点灯制御する場合にズレ分の補正が必要かを判断する。ここでは、ズレ量を検出するのに電力的に差が出やすく面積比として比較しやすい５０％デューティで点灯させたときの電力として例にあげている。
【００６８】
すなわち、上述した図５では、例えば、ステップＳ１０７で算出した比（デューティ５０％時に検出した電力÷デューティ１００％時に検出した電力）が５８．６であった場合、表１に示す電力面積比テーブル２５１を参照すると、最も近い位相角は５５％となる。この場合、デューティ５０％で制御しているにも関わらず、実際にはデューティ５５％となっていることが分かる。そこで、ステップＳ１０８では、ゼロクロス信号のズレ量は５５−５０＝５でデューティ５％分のズレ量であると算出することができる。
【００６９】
また、定着ヒータ２１１の点灯時における電力検出において、電力検出回路２０５の誤差、定着ヒータ２１１の容量の違いなどのヒータ誤差によるズレ量については、それらを含んだ形で電力量の面積比として比較するため、電力検出に関する絶対値での精度を必要としない。すなわち、定着ヒータ２１１を点灯したときの電力に基づいた値を用いて、位相のズレ量を検出しているので、定着ヒータ２１１の容量による誤差を考慮した検出動作を行うことができる。
【００７０】
図５では、画像形成装置１００の設置環境における定着ヒータ２１１へ供給する電源のゼロクロス信号のズレ量の有無を判断した。次に、その結果に基づいて制御を行う例について説明する。図６は、ゼロクロス信号のズレ量の有無に基づく定着ヒータ２１１の制御例を示すフローチャートである。ＣＰＵ２０７（補正制御部１０）は、まず、画像形成装置１００が定着ヒータ２１１を点灯させる制御を行う前に、ゼロクロス信号にズレ量があるか否かをビットの有無により判断する（ステップＳ２０１）。
【００７１】
ステップＳ２０１でゼロクロス信号にズレ量があると判断した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、メモリ２１０に保存されている補正後のヒータ制御テーブル２５３を読み込み（ステップＳ２０２）、読み込んだ補正後のヒータ制御テーブル２５３の値にしたがって定着ヒータ２１１の制御を行う（ステップＳ２０４）。一方、ステップＳ２０１においてゼロクロス信号のズレ量が検出されなかった場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、補正前のヒータ制御テーブル２５３を読み込み（ステップＳ２０３）、読み込んだ補正前のヒータ制御テーブル２５３の値にしたがって定着ヒータ２１１の制御を行う（ステップＳ２０４）。
【００７２】
画像形成装置１００の設置環境における定着ヒータ２１１へ供給する電源のゼロクロス信号のズレ量の検出については、基本的には画像形成装置１００の設置環境の変化によるタイミングを想定している。ここで同一機器によるゼロクロス信号のズレ量の検出について説明する。
【００７３】
図７は、ゼロクロス信号のズレ量の検出における再確認動作例を示すフローチャートである。本動作が開始されると、ＣＰＵ２０７は、まず、画像形成装置１００のメインＳＷ（不図示）がオン（電源投入動作）による起動であるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。ここでメインＳＷのオンによる起動であれば（判断、Ｙｅｓ）、ゼロクロス信号の補正制御部１０の動作であるゼロクロス信号補正値検出プログラム（図５参照）を動作させて（ステップＳ３０２）、メモリ２１０のヒータ制御テーブル２５３の補正値を算出する（ステップＳ３０３）。続いて、算出した上記補正値の結果から、ゼロクロス信号のズレ量を検出し補正が必要であるか否かを判断する（ステップＳ３０４）。ここでゼロクロス信号のズレ量を検出し補正が必要であると判断した場合（判断、Ｙｅｓ）、さらに、メモリ２１０に記憶してある以前の補正値とズレ量（補正値）が同一であるかの確認を行う（ステップＳ３０５）。
【００７４】
すなわち、メモリ２１０の前回補正してヒータ制御テーブル２５３に一時保存してある補正値と今回算出した補正値とを比較する。ここで補正値が異なれば（判断、Ｙｅｓ）、ゼロクロス信号のヒータ制御テーブル２５３の補正値を更新する（ステップＳ３０６）。一方、ステップＳ３０５においてゼロクロス信号のズレ量（補正値）が以前の結果と同じ場合は（判断、Ｎｏ）、ヒータ制御テーブル２５３の補正値の更新を行わず、以前のズレ量（補正値）のデータ（補正前のヒータ制御テーブル２５３）を使って定着ヒータ２１１の点灯制御を行う。また、ゼロクロス信号にズレ量がないと判断された場合は、補正前のヒータ制御テーブル２５３にしたがって定着ヒータ２１１の点灯制御を実施する。
【００７５】
なお、上記図７で説明した動作以外に、例えば、補正制御部１０（図３参照）の動作をプログラム化し、オペレーションパネル２１２に上記ズレ量の検出を行う入力キー等を設け、使用者によりゼロクロス信号の検出を定期的に実施するように設定してもよい。また、自己診断のリモート機能を利用し、上記プログラム化した検出動作を、外部機器２１５からの指示により実施してもよい。
【００７６】
また、上述した画像形成装置１００の定着ユニット１５３では、定着ベルトを巻き付けて回転する定着ローラ内に定着ヒータ２１１を内蔵させた定着機構を例にとって説明してきたがこれに限るものではない。例えば、定着ローラと加圧ローラとを対向させて定着ローラ内に定着ヒータ２１１を設けた方式、または発熱体としてハロゲンヒータの代わりに面状発熱体といった発熱手段を用いた方式など何れであってもよい。
【００７７】
以上説明してきた実施の形態によれば、画像形成装置１００（ＡＣ電源２００）の環境下で、定着ヒータ２１１の点灯時の電力量である電力面積比を、基準値と実測値とを参照して定着ヒータ２１１の点灯デューティを補正する。これにより定着ヒータ２１１の容量などの誤差の影響を受けることなく定着ヒータ２１１のより細かな制御が可能となる。
【００７８】
このため、画像形成装置１００に搭載の定着ヒータ２１１の容量の誤差の影響を受けることなく、今まで以上に精度のよい定着ヒータ２１１のオン／オフ制御ができる。また、より細かな定着ヒータ２１１の点灯制御が可能となるため突入電流を抑制できる制御を行うことができる。
【００７９】
また、本実施の形態によれば、上記効果に加え、画像形成装置１００が設置されている電源環境において、メインＳＷのオンの後に定着ヒータ２１１を点灯させた場合に電力データを用いて上記ズレ量の検出動作を行っているので、設置環境の電源変動をも考慮した制御が実現する。
【００８０】
ところで、本実施の形態のコンピュータで実行されるプログラムは、ＲＯＭ２０８等に予め組み込まれて提供される。また、上記プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
【００８１】
さらに、本実施の形態で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【００８２】
本実施の形態で実行されるプログラムは、上述した各部を含むモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）２０７がＲＯＭ２０８からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００８３】
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明したが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【００８４】
なお、上述してきた実施の形態は本発明を実現するための一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しない。これらの新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１０  補正制御部
１１  第１算出部
１２  第２算出部
１３  補正部
１４  点灯制御部
１００  画像形成装置
１５３  定着ユニット
２００  ＡＣ電源
２０４  ゼロクロス検出回路
２０５  電力検出回路
２０６  トライアック（ＴＲＣ）
２０７  ＣＰＵ
２０８  ＲＯＭ
２０９  ＲＡＭ
２１０  メモリ
２１１  定着ヒータ
２１２  オペレーションパネル
２１５  外部機器
２５０  電力検出値記憶部
２５１  電力面積比テーブル
２５２  ズレ量記憶部
２５３  ヒータ制御テーブル
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８６】
【特許文献１】特開２００９−１８１０５９号公報
【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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