(57)【要約】【課題】画像形成装置の初期コストを安価に保ちながらも、電源事情に応じて加熱体に対する制御方式を適切且つ容易に切替可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】電源基板を、直流電源回路を含む第一回路基板と給電リレーを含む第二回路基板に分割してコネクタで接続するように構成し、第二回路基板を第二給電線の分岐部より直流電源回路側の第一給電線に接続されたノイズフィルタを備えた波数制御用回路基板と第二給電線の分岐部より商用電源側の第一給電線に接続されたノイズフィルタを備えた位相制御用回路基板で構成し、少なくとも何れか一方に回路基板を識別する識別回路を備え、制御部は識別回路からの識別信号に基づいて第一回路基板に波数制御用回路基板が接続されていると判別すると波数制御を、位相制御用回路基板が接続されていると判別すると位相制御を実行する制御モードに切り替える画像形成装置。【選択図】図４
2011013586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源と接続される第一の給電線を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、商用電源と直流電源回路の中間位置で第一の給電線から分岐接続され、定着装置の加熱体に給電する第二の給電線に介挿された給電リレーを備えた電源回路と、直流電源回路から給電され、ゼロクロスタイミングで給電リレーを駆動する波数制御を実行して定着装置を目標温度に制御する制御部とを備えている画像形成装置であって、
電源基板を、直流電源回路を含む第一回路基板と給電リレーを含む第二回路基板に分割してコネクタで接続するように構成し、
第二回路基板を、第二給電線の分岐部より直流電源回路側の第一給電線に接続されたノイズフィルタを備えた波数制御用回路基板と、第二給電線の分岐部より商用電源側の第一給電線に接続されたノイズフィルタを備えた位相制御用回路基板の二種類の回路基板で構成するとともに、波数制御用回路基板と位相制御用回路基板の少なくとも何れか一方に何れの回路基板であるかを識別する識別回路を備え、
制御部は、識別回路からの識別信号に基づいて、波数制御用回路基板が第一回路基板に接続されていると判別すると加熱体に対して波数制御を実行し、位相制御用回路基板が第一回路基板に接続されていると判別すると加熱体に対して位相制御を実行するように制御モードを切り替える画像形成装置。
【請求項２】
波数制御用回路基板に搭載される電源回路は、ゼロクロス回路内蔵の給電リレー回路であり、位相制御用回路基板に搭載される給電リレー回路は、ゼロクロス回路を備えていない給電リレー回路である請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
第一回路基板または位相制御用回路基板の何れかにゼロクロス検知回路を備え、制御部は当該ゼロクロス検知回路の出力に基づいて加熱体を位相制御する請求項１または２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、商用電源と接続される第一の給電線を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、商用電源と直流電源回路の中間位置で第一の給電線から分岐接続され、定着装置の加熱体に給電する第二の給電線に介挿された給電リレーを備えた電源回路と、直流電源回路から給電され、ゼロクロスタイミングで給電リレーを駆動する波数制御を実行して定着装置を目標温度に制御する制御部とを備えている画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、複写機能やファクシミリ機能等の複数の機能を備えた複合機等、電子写真方式を採用する画像形成装置では、記録材に担持されたトナー像を記録材に定着するために、加熱体が収容された定着ローラと加圧ローラを圧接配置した定着装置が組み込まれている。
【０００３】
このような画像形成装置には、商用電源と接続される第一の給電線を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、商用電源と直流電源回路の中間位置で第一の給電線から分岐接続され、定着装置の加熱体に給電する第二の給電線に介挿された給電リレーを備えた電源回路が設けられている。
【０００４】
第二の給電線に介挿された給電リレーが制御部により制御され、定着ローラの表面温度が所定の目標温度に維持される。
【０００５】
定着装置の加熱体として多用されているハロゲンヒータは消費電力が大きく、ヒータ点灯時に流れる突入電流が大きいため、商用電源ラインの電圧降下を引き起こし、この電源ラインに接続されている他の機器、例えば蛍光灯等がちらつく所謂フリッカノイズが発生する場合がある。
【０００６】
また、近年、ファーストプリント時間を短縮するため熱容量の小さな定着ローラを使用する傾向があり、そのような定着ローラの温度制御に採用する制御方式として、交流波形のゼロクロス点でハロゲンヒータを単に点灯または消灯制御する所謂ＯＮ／ＯＦＦ制御方式ではなく、よりきめ細かに制御できる多段階電力制御方式が採用されている。
【０００７】
特許文献１に記載されているように、多段階電力制御方式には、ゼロクロス波数制御方式と位相制御方式との二つの方式がある。ゼロクロス波数制御方式は、交流の複数波を１ユニットとしてその１ユニット内で通電する半波の数を変えることにより供給電力を制御する方式であり、位相制御方式は、交流の１半波内での通電割合を変えることにより供給電力を制御する方式である。
【０００８】
フリッカノイズは、ゼロクロス波数制御方式で発生し易く、ハロゲンヒータに対する１回のＯＮ／ＯＦＦによる電流変動の少ない位相制御方式では発生し難い傾向がある。一方、位相制御方式では、交流半波内の途中でスイッチングする際に大きなスイッチングノイズが発生し、同一給電網に接続された他の電子機器に誤動作を誘発する虞があるため、ハロゲンヒータへの給電回路に高価なノイズフィルタを設ける必要があるが、ゼロクロス波数制御方式では、このような大きなスイッチングノイズが発生することが無い。
【０００９】
一般的なオフィスビル等のように電源系統が分割された場所では、フリッカノイズも発生しないため、従来は、ノイズフィルタを設ける必要の無い、ゼロクロスタイミングで給電リレーを駆動する波数制御方式を採用することにより、装置のコストダウンを図りながら、ファーストプリント時間の短縮を実現していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２０７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、電源事情の悪い環境下に画像形成装置が設置された場合には、波数制御方式によりフリッカノイズが発生するため、市場で波数制御方式から位相制御方式に変更する必要があった。
【００１２】
このような場合、ハロゲンヒータへの給電回路にノイズフィルタを追加する作業や、波数制御方式から位相制御方式に切り替えるための制御部のファームウェアの変更作業等の煩雑な作業が要求されるという問題があり、作業者がノイズフィルタの装着を失念する場合には、スイッチッグノイズにより他の電子機器の誤動作を招くという問題があった。
【００１３】
そこで、予め、位相制御に対応すべく電源基板にノイズフィルタを組み込むとともに、波数制御方式と位相制御方式の双方を実現するファームウェアを制御部に組み込むと、大幅なコストの上昇を来たすという問題もあった。
【００１４】
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、画像形成装置の初期コストを安価に保ちながらも、電源事情に応じて加熱体に対する制御方式を適切且つ容易に切替可能な画像形成装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、商用電源と接続される第一の給電線を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、商用電源と直流電源回路の中間位置で第一の給電線から分岐接続され、定着装置の加熱体に給電する第二の給電線に介挿された給電リレーを備えた電源回路と、直流電源回路から給電され、ゼロクロスタイミングで給電リレーを駆動する波数制御を実行して定着装置を目標温度に制御する制御部とを備えている画像形成装置であって、電源基板を、直流電源回路を含む第一回路基板と給電リレーを含む第二回路基板に分割してコネクタで接続するように構成し、第二回路基板を、第二給電線の分岐部より直流電源回路側の第一給電線に接続されたノイズフィルタを備えた波数制御用回路基板と、第二給電線の分岐部より商用電源側の第一給電線に接続されたノイズフィルタを備えた位相制御用回路基板の二種類の回路基板で構成するとともに、波数制御用回路基板と位相制御用回路基板の少なくとも何れか一方に何れの回路基板であるかを識別する識別回路を備え、制御部は、識別回路からの識別信号に基づいて、波数制御用回路基板が第一回路基板に接続されていると判別すると加熱体に対して波数制御を実行し、位相制御用回路基板が第一回路基板に接続されていると判別すると加熱体に対して位相制御を実行するように制御モードを切り替える点にある。
【００１６】
上述の構成によれば、電源基板が直流電源回路を含む第一回路基板と給電リレーを含む第二回路基板に分割構成され、第一回路基板に接続される第二回路基板が、用途に応じて波数制御用回路基板と位相制御用回路基板の何れかが選択可能になるので、制御方式を切り替える場合であっても、電源基板の全てを交換する必要が無く、第二回路基板のみを交換するという極めて容易な作業で対応できるようになり、第一回路基板を共用することにより部品コストの低減を図ることも可能となる。
【００１７】
また、波数制御用回路基板と位相制御用回路基板の何れが第一回路基板に接続されているかが、識別回路からの識別信号に基づいて制御部により適切に検知されるので、第二回路基板の種類と制御方式の不整合が生じる虞も無くなるのである。
【００１８】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、波数制御用回路基板に搭載される電源回路は、ゼロクロス回路内蔵の給電リレー回路であり、位相制御用回路基板に搭載される給電リレー回路は、ゼロクロス回路を備えていない給電リレー回路である点にある。
【００１９】
上述の構成によれば、第一回路基板に波数制御用回路基板が接続されると、制御部により波数制御される際にゼロクロス回路内蔵の給電リレー回路により、正確な交流波形のゼロクロスタイミングで波数制御でき、スイッチングノイズの発生を極めて低減できるようになり、また、安価なノイズフィルタを備えた給電リレー回路を搭載することができる。
【００２０】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、第一回路基板または位相制御用回路基板の何れかにゼロクロス検知回路を備え、制御部は当該ゼロクロス検知回路の出力に基づいて加熱体を位相制御する点にある。
【００２１】
上述の構成によれば、第一回路基板に位相制御用回路基板が接続された場合に、制御部は、第一回路基板または位相制御用回路基板の何れかに備えられたゼロクロス検知回路の出力に基づいて加熱体を適切に位相制御することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明した通り、本発明によれば、画像形成装置の初期コストを安価に保ちながらも、電源事情に応じて加熱体に対する制御方式を適切且つ容易に切替可能な画像形成装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】画像形成装置（プリンタ）の構成図
【図２】電源基板の構成図
【図３】制御部の構成図
【図４】電源基板の詳細構成図
【図５】（ａ）は波数制御の説明図、（ｂ）は位相制御の説明図
【図６】制御部による波数制御と位相制御の切替動作を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明による画像形成装置がプリンタに適用される場合について説明する。
【００２５】
図１、図２に示すように、プリンタ１は、液晶画面やプリント条件等を入力する操作キー等が配置された操作部２と、電子写真方式により用紙にトナー像を形成する画像形成部５と、画像形成部５に用紙を供給する給紙部８と、画像形成部５で用紙に転写されたトナー像を定着する定着装置としての定着部７と、定着された用紙を機外に排出する排紙部１０の各機能ブロックと、商用電源から供給される電力を各部に供給する給電部としての電源基板４と、各機能ブロックを制御する制御部３を備えている。
【００２６】
操作部２は、ハードキーやタッチパネル等の入出力操作キーを備えている。タッチパネルには、用紙種類やプリント枚数等のプリント設定や、後述する波数制御及び位相制御の選択設定や、紙詰まり等の各種の警告表示等、各種の操作画面が表示され、ハードキー或いはタッチパネルにより当該操作画面の各種の入力が可能に構成されている。
【００２７】
画像形成部５は、感光体ユニット５ａと、感光体ユニット５ａに向けて用紙を搬送する用紙搬送ベルト１１を備えている。感光体ユニット５ａには、感光体が収容され、感光体の周囲に感光体の回転方向に沿って帯電部５ｂ、露光部５ｃ、現像部５ｄ、転写部５ｅ、クリーナ部５ｆ、除電部５ｇがそれぞれ配置されている。
【００２８】
露光部５ｃには、レーザ光源と、画像データに基づいてレーザ光を変調しながら駆動するレーザ駆動回路と、変調されたレーザ光を感光体に向けて走査する回転多面鏡等を備えている。
【００２９】
帯電部５ｂにより一様帯電された感光体の表面が、露光部５ｃにより露光され、感光体表面に形成された静電潜像に現像部５ｄでトナーが付着されて顕像化され、転写部５ｅで用紙に転写される。
【００３０】
転写後、感光体表面の残留トナーがクリーナ部５ｆで除去され、感光体の残留電荷が除電部５ｇで除電され、次の画像形成に備えて再度帯電部５ｂにより一様帯電される。
【００３１】
給紙部８は、種類やサイズが異なる用紙が収容された複数段の給紙カセット９と、給紙カセット９から用紙を一枚ずつピックアップする給紙ローラ８ａと、中間搬送ローラ８ｂと、レジストローラ８ｃを備えている。給紙カセット９からピックアップされた用紙は、停止しているレジストローラ８ｃで先端矯正され、その後、感光体に形成された画像先端と同期するように所定のタイミングで駆動されるレジストローラ８ｃにより転写部５ｅに搬送される。
【００３２】
転写部５ｅでトナーが転写された用紙は、搬送ベルト１１により定着部７に搬送され、加熱定着された後に排紙部１０により機外に排出される。
【００３３】
定着部７は、図１、図２及び図４に示すように、加熱体としてのヒータ７ｄが収容された定着ローラ７ｂと、定着ローラ７ｂに圧接された加圧ローラ７ａと、定着ローラ７ｂの温度を検知する温度センサ７ｃと、加圧ローラ７ａによる定着ローラ７ｂへの圧接力を調整する圧力調整機構７ｅ等を備えている。
【００３４】
制御部３は、図３に示すように、ＣＰＵ３ａと、ＣＰＵ３ａにより実行される各種制御用プログラムが格納されたＲＯＭ３ｂと、ワーキング領域として利用されるＲＡＭ３ｃと、プリンタ１内の各部との入出力処理を行う入出力インタフェース３ｄと、プリンタ外部のパーソナルコンピュータＰＣ等の電子機器と通信する通信インタフェース３ｅと、が内部バス３ｆで接続されたマイクロコンピュータを備えている。
【００３５】
制御部３は、ＣＰＵ３ａによりＲＯＭ３ｂに格納された各種制御用プログラムを実行することにより、各機能ブロックを制御するように構成されている。
【００３６】
制御部３は、通信インタフェース３ｅを介して外部接続されたパーソナルコンピュータＰＣからプリント要求を受信すると、給紙部８を制御して用紙をピックアップするとともに、パーソナルコンピュータＰＣから送信された画像データに基づいて露光部５ｃを制御し、画像形成部５でトナー像を形成する。さらに、トナー像を用紙に転写した後、定着部７で熱定着した用紙を、排紙部１０を介して機外に排出制御する。
【００３７】
制御部３は、定着ローラ７ｂの表面に接触配置されたサーミスタ素子等の温度センサ７ｃによって検知された定着ローラ７ｂの表面温度をモニタし、当該表面温度とトナー像を用紙に加熱定着するために必要な所定の目標温度との差分に基づいて、給電線に介挿された給電リレーの駆動を制御してヒータ７ｄへの通電を制御し、定着ローラ７ｂの温度を目標温度に調整する。つまり、表面温度を目標温度に近づけるために、表面温度を上昇させる場合にはヒータ７ｄへ通電し、下降させる場合にはヒータ７ｄへの通電を停止する。
【００３８】
制御部３は、装置に電源が投入されると、上述の定着ローラ７ｂの温度を目標温度に加熱するウォームアップ処理を実行し、ウォームアップ処理が終了するとプリント動作を許容する待機状態に移行する。
【００３９】
制御部３は、待機状態でプリント要求が無い状態が、予め設定された第一設定時間継続すると、目標温度を所定の省電力温度に低下して第一の省電力状態に移行し、その状態が予め設定された第二設定時間継続すると、ヒータ７ｄへの通電を停止して第二の省電力状態に移行する。
【００４０】
制御部３は、何れかの省電力状態に移行した後に、外部に接続されたパーソナルコンピュータＰＣからプリント要求を受信すると、定着ローラ７ｂの温度を再度目標温度に立ち上げるべく、ウォームアップ処理を起動し、プリント要求に基づいて所定枚数のプリント処理を実行する。
【００４１】
以下、制御部３によるヒータ７ｄの通電制御について詳述する。
図２及び図４に示すように、電源基板４は、直流電源回路４１ｄを含む第一回路基板４１と給電リレー４２ｃを含む第二回路基板４２に分割して、第一回路基板４１に設けられたコネクタ４１ｈ，４１ｉと第二回路基板４２に設けられたコネクタ４２ｈ，４２ｉで接続するように構成されている。
【００４２】
或いは、電源基板４は、第一回路基板４１と給電リレー４３ｃを含む第二回路基板４３に分割して、コネクタ４１ｈ，４１ｉと第二回路基板４３に設けられたコネクタ４３ｈ，４３ｉで接続するように構成されている。
【００４３】
つまり、電源基板４は、第一回路基板４１に二種類の第二回路基板４２，４３の何れかが接続されるように構成されている。
【００４４】
第一回路基板４１は、商用電源ＡＣと接続される第一の給電線（以下、「第一給電線」と記す。）４４ａ，４４ｂを介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路４１ｄと、コモンモードノイズフィルタ４１ａと、プルダウン抵抗４１ｂと、ゼロクロス検知回路４１ｇと、を備えている。
【００４５】
コモンモードノイズフィルタ４１ａは、コネクタ４１ｈ，４１ｉに接続された第二回路基板４２，４３の第一給電線４４ａ，４４ｂと接続された給電線のラインノイズ及び第一基板回路４１で発生する配線パターン等からのコモンモードノイズを除去するように構成されている。
【００４６】
プルダウン抵抗４１ｂは、制御部３とコネクタ４１ｈを接続する制御線４１ｎに介挿されている。
【００４７】
ゼロクロス検知回路４１ｇは、コモンモードノイズフィルタ４１ａによりノイズ除去された交流電圧の電圧レベルがゼロとなるゼロクロスタイミングを検知して、ゼロクロス信号を制御部３に出力するように構成されている。
【００４８】
第二回路基板４２，４３は、第二の給電線（以下、「第二給電線」と記す。）４５ａの分岐部より直流電源回路４１ｄ側の第一給電線４４ａに接続されたノイズフィルタ４２ａを備えた波数制御用回路基板４２と、第二給電線４５ｂの分岐部より商用電源ＡＣ側の第一給電線４４ｂに接続されたノイズフィルタ４３ａを備えた位相制御用回路基板４３の二種類の回路基板で構成されている。
【００４９】
波数制御用回路基板４２は、商用電源ＡＣと直流電源回路４１ｄの中間位置で第一給電線４４ａから分岐接続され、定着部７のヒータ７ｄに給電する第二給電線４５ａに介挿された給電リレー４２ｃを備えた電源回路としての給電リレー回路４２ｄと、電源リレーＲＹに接続される給電線の接続端子４２ｍと、ヒータ７ｄに接続される給電線と第二給電線４５ａとを接続する接続端子４２ｋと、第一回路基板４１のコネクタ４１ｈ，４１ｉと接続されるコネクタ４２ｈ，４２ｉを備えている。
【００５０】
コネクタ４２ｈには、制御部３により駆動される給電リレー回路４２ｄの入出力端子が設けられ、さらに、給電リレー回路４２ｄの制御線４２ｐに分岐接続された制御線４２ｎの出力端子が設けられ、コネクタ４２ｉには、第一給電線４４ａの出力端子が設けられている。
【００５１】
波数制御用回路基板４２に搭載される給電リレー回路４２ｄは、ゼロクロス回路４２ｇ内蔵の給電リレー回路であり、給電リレー４２ｃと、制御部３から出力されたリレー駆動信号をゼロクロス回路４２ｇに入力するフォトトライアックカプラ４２ｅと、フォトトライアックカプラ４２ｅを介してリレー駆動信号が入力されると、第二給電線４５ａを介して供給される交流電圧のゼロクロスタイミングで動作を開始するゼロクロス回路４２ｇと、ゼロクロス回路４２ｇの動作時に給電リレー４２ｃを駆動するトリガ信号を出力するトリガ回路４２ｆと、を備えて構成されている。
【００５２】
波数制御用回路基板４２は、さらに、第二給電線４５ａのノーマルモードノイズを除去するノーマルモードチョークコイル４２ｂと、第一給電線４４ａのラインノイズ及び波数制御用回路基板４２で発生するコモンモードノイズを除去するコモンモードノイズフィルタ４２ａと、を備えている。尚、図中に示すように、波数制御用回路基板４２は、第一給電線４４ａのラインノイズの除去を強化すべく、コンデンサ等で構成されたその他のノイズフィルタを備えていても構わない。
【００５３】
位相制御用回路基板４３は、商用電源ＡＣと直流電源回路４１ｄの中間位置で第一給電線４４ｂから分岐接続され、定着部７のヒータ７ｄに給電する第二給電線４５ｂに介挿された給電リレー４３ｃを備えた電源回路としての給電リレー回路４３ｄと、電源リレーＲＹに接続される給電線の接続端子４３ｍと、ヒータ７ｄに接続される給電線と第二給電線４５ｂとを接続する接続端子４３ｋと、第一回路基板４１のコネクタ４１ｈ，４１ｉと接続されるコネクタ４３ｈ，４３ｉを備えている。
【００５４】
コネクタ４３ｈには、制御部３により駆動される給電リレー回路４３ｄの入出力端子が設けられ、コネクタ４３ｉには、第一給電線４４ｂの出力端子が設けられている。
【００５５】
位相制御用回路基板４３に搭載される給電リレー回路４３ｄは、給電リレー４３ｃと、制御部３から出力されたリレー駆動信号をトリガ回路４３ｆに入力するフォトトライアックカプラ４３ｅと、フォトトライアックカプラ４３ｅを介してリレー駆動信号が入力されると、給電リレー４３ｃを駆動するトリガ信号を出力するトリガ回路４３ｆと、を備えて構成されている。このように、給電リレー回路４３ｄは、ゼロクロス回路を備えずに構成することができるため、安価に構成することができる。
【００５６】
位相制御用回路基板４３は、さらに、第一給電線４４ｂのラインノイズ及び位相制御用回路基板４３で発生するコモンモードノイズを除去するコモンモードノイズフィルタ４３ａと、第二給電線４５ｂのノーマルモードノイズを除去するノーマルモードチョークコイル４３ｂと、を備えている。尚、図中に示すように、位相制御用回路基板４３は、第一給電線４４ｂのラインノイズの除去を強化すべく、コンデンサ等で構成されたその他のノイズフィルタを備えていても構わない。
【００５７】
制御部３は、制御線４１ｎの電圧レベルを監視するように構成され、波数制御用回路基板４２が第一回路基板４１に接続された場合に、コネクタ４２ｈを介して制御線４２ｎと制御線４１ｎとが接続され、制御線４１ｎの電圧レベルがプルダウン抵抗４１ｂで分圧された所定の電圧レベルになることを検知することにより、第一回路基板４１に波数制御用回路基板４２が接続されたことを検知するように構成されている。
【００５８】
一方、制御部３は、位相制御用回路基板４３が第一回路基板４１に接続された場合に、制御線４１ｎが短絡され、制御線４１ｎの電圧レベルがゼロであることを検知することにより、第一回路基板４１に位相制御用回路基板４３が接続されたことを検知するように構成されている。
【００５９】
即ち、波数制御用回路基板４２に備えられた給電リレー回路４２ｄの制御線４２ｐと、制御線４２ｐに分岐接続された制御線４２ｎにより、波数制御用回路基板４２であることを識別する識別回路が構成されている。
【００６０】
尚、これとは反対に、給電リレー回路４３ｄの制御線４３ｐと分岐接続される制御線を設け、当該制御線と制御線４３ｐからなる識別回路を構成して、波数制御用回路基板４２から制御線４２ｎを削除するように構成してもよい。この場合、制御部３は、制御線４１ｎの電圧レベルが所定の電圧レベルであることを検知した場合に、位相制御用回路基板４３が第一回路基板４１に接続されたことを検知することができる。
【００６１】
即ち、波数制御用回路基板４２と位相制御用回路基板４３の少なくとも何れか一方に何れの回路基板であるかを識別する識別回路が構成されている。
【００６２】
プリンタ１は、初期に、波数制御用回路基板４２と第一回路基板４１とが接続されて構成された電源基板４を備えて出荷される。
【００６３】
制御部３は、直流電源回路４１ｄから給電され、ゼロクロスタイミングで給電リレー４２ｃを駆動する波数制御を実行して定着ローラ７ｂを目標温度に制御するように構成されている。
【００６４】
図５（ａ）に示すように、波数制御とは、交流電圧がゼロとなるゼロクロスタイミングを基準にして、交流電圧の周波のうち複数の半波を１制御周期として、1制御周期内で通電及び停止する半波の数を変更して、通電を示すリレー駆動信号を出力するタイミングを調整し、供給する電力を調整する制御である。
【００６５】
波数制御では、ゼロクロスタイミングを基準とする交流波形の半波単位で通電するか停止するかが制御されるため、通電開始時には電圧レベルが０となり、大きなスイッチングノイズが発生することは無いが、半波毎に半波で供給可能な全電力の通電及び停止が制御されるため、電流変動が大きくなり、同一電源ラインに接続された照明装置がちらつくフリッカノイズが発生し易くなる。
【００６６】
制御部３は、識別回路４２ｎ，４２ｐからの識別信号、即ち、制御線４１ｎの電圧レベルに基づいて、波数制御用回路基板４２が接続されたことを検知すると、ゼロクロス検知回路４１ｇから入力されるゼロクロス信号に基づいて、波数制御による所定のタイミングでリレー駆動信号を出力する。
【００６７】
制御部３から出力されたリレー駆動信号は、フォトトライアックカプラ４２ｅを介して、給電リレー回路４２ｄに内蔵されたゼロクロス回路４２ｇに入力される。
【００６８】
ゼロクロス回路４２ｇは、リレー駆動信号が入力されると、第二給電線４５ａを介して供給される交流電圧のゼロクロスタイミングで動作を開始し、トリガ回路４２ｆは、ゼロクロス回路４２ｇの動作時が示す当該ゼロクロスタイミングに同期して、給電リレー４２ｃを駆動するトリガ信号を出力する。
【００６９】
したがって、波数制御用回路基板４２と第一回路基板４１とで電源基板４を構成することにより、給電リレー回路４２ｄに内蔵されたゼロクロス回路４２ｇにより、第二給電線４５ａを介して供給される交流波形の正確なゼロクロスタイミングで波数制御を実行することができ、スイッチングノイズの発生を極めて低減できるようになる。
【００７０】
また、波数制御用回路基板４２では、商用電源ＡＣの電力の一部が第二給電線４５ａを介してヒータ７ｄへ供給されるため、コモンモードノイズフィルタ４２ａを通過する電流が少量となるため、コモンモードノイズフィルタ４２ａを電流容量の小さい安価なノイズフィルタで構成することができる。つまり、波数制御用回路基板４２と第一回路基板４１とを接続して電源基板４を構成することにより、初期出荷時のプリンタ１を安価に構成することができる。
【００７１】
しかし、電源事情の悪い環境下に当該プリンタ１が設置された場合は、波数制御を実行することに起因してフリッカノイズが頻繁に発生するときがある。このようなときは、初期出荷時に第一回路基板４１に接続されていた波数制御用回路基板４２を離脱して、位相制御用回路基板４３を第一回路基板４１に接続することにより、フリッカノイズの発生を抑制する位相制御によりヒータ７ｄの通電制御が可能な電源基板４に交換することができる。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、位相制御とは、ゼロクロスタイミングの間隔である交流電圧の半波分を１制御周期として、1制御周期内即ち各半波内で通電を開始する位相角を調整し、通電を示すリレー駆動信号を出力するタイミングを調整して、供給する電力を調整する制御である。
【００７３】
位相制御では、半波内で通電を開始する位相角が制御されるため、１制御周期での電流変動が波数制御よりも小さくなり、フリッカノイズの発生を抑制することができる。しかし、位相制御では、ゼロクロスタイミングで通電が開始されるとは限らず、電圧レベルが０ではない位相角で通電が開始された場合に急激な出力変動が生じ、大きなスイッチングノイズが発生して、同一電源ラインに接続された他の電子機器に誤動作を誘発する虞がある。
【００７４】
したがって、上述の位相制御用回路基板４３では、給電リレー４３ｃの駆動制御により発生するスイッチングノイズを除去するために、コモンモードノイズフィルタ４３ａが、第一給電線４４ｂと第二給電線４５ｂの分岐点よりも電源側に介挿されている。
【００７５】
コモンノードノイズフィルタ４３ａは、第一給電線４４ｂと第二給電線４５ｂの分岐点よりも電源側に介挿されることにより、波数制御用回路基板４２よりも多くの電流量が通過するため、また、位相制御を実行することにより発生するスイッチングノイズを除去するため、電流容量の大きい高価なノイズフィルタで構成されている。
【００７６】
また、制御部３は、識別回路４２ｎ，４２ｐからの識別信号、即ち、制御線４１ｎの電圧レベルがゼロであることにより、位相制御用回路基板４３が第一回路基板４１に接続されていると判別すると、ＲＯＭ３ｂに予め格納された位相制御用のプログラムの実行を開始して、ヒータ７ｄに対して位相制御を実行するように制御モードを切り替え、ゼロクロス検知回路４１ｇから入力されるゼロクロス信号に基づいて、位相制御による所定のタイミングでリレー駆動信号を出力する。
【００７７】
即ち、図６に示すように、制御部３は、二種類の第二回路基板４２，４３のうちの何れかが第一回路基板４１に接続され（Ｓ１）、識別回路４２ｎ，４２ｐからの識別信号、即ち、制御線４１ｎの電圧レベルに基づいて、波数制御用回路基板４２が第一回路基板４１に接続されていると判別すると（Ｓ２；Ｎ）、ヒータ７ｄに対して波数制御を実行し（Ｓ４）、位相制御用回路基板４３が第一回路基板４１に接続されていると判別すると（Ｓ２；Ｙ）、ヒータ７ｄに対して位相制御を実行する（Ｓ３）ように制御モードを切り替えるように構成されている。
【００７８】
上述の構成によれば、制御部３は、位相制御用回路基板４３が第一回路基板４１に接続されたことを検知した場合に限り、位相制御を実行することができ、波数制御用回路基板４２が接続されている場合に、位相制御を実行することを回避することができる。つまり、波数制御用回路基板４２と位相制御用回路基板４３の何れが第一回路基板４１に接続されているかが、識別回路４２ｎ，４２ｐからの識別信号に基づいて制御部３により適切に検知されるので、第二回路基板４２，４３の種類と制御方式の不整合が生じる虞が無くなるのである。
【００７９】
また、電源基板４が第一回路基板４１と第二回路基板４２，４３に分割構成され、第一回路基板４１に接続される第二回路基板４２，４３が、用途に応じて波数制御用回路基板４２と位相制御用回路基板４３の何れかが選択可能になるので、プリンタ１の設置場所を変更する等のプリンタ１の電源事情を変更することにより、フリッカノイズが頻繁に発生するようになった場合等、制御方式を切り替える場合であっても、電源基板４の全てを交換する必要が無く、第二回路基板４２，４３のみを交換するという極めて容易な作業で対応できるようになり、第一回路基板４１を共用することにより部品コストの低減を図ることも可能となる。
【００８０】
尚、上述した実施形態では、第一回路基板４１にゼロクロス検知回路４１ｇを備えていたが、これに代えて、位相制御用回路基板４３にゼロクロス検知回路を備え、制御部３は当該ゼロクロス検知回路の出力に基づいてヒータ７ｄを位相制御するように構成してもよい。
【００８１】
具体的には、位相制御回路基板４３の第二給電線４５ｂのゼロクロスタイミングを検出してゼロクロス信号を出力するゼロクロス検知回路を介挿し、当該ゼロクロス検知回路から出力されるゼロクロス信号を制御部３に入力するための制御線と、当該制御線の出力端子をコネクタ４３ｈに設け、第一回路基板４１のコネクタ４１ｈに、コネクタ４３ｈに新たに設けられた出力端子と接続される入力端子を設け、当該入力端子と接続される制御線を制御部３に接続することにより構成することができる。
【００８２】
即ち、プリンタ１は、第一回路基板４１または位相制御用回路基板４３の何れかにゼロクロス検知回路を備え、制御部３は当該ゼロクロス検知回路の出力に基づいてヒータ７ｄを位相制御するように構成されている。
【００８３】
当該構成によれば、第一回路基板４１に位相制御用回路基板４３が接続された場合に、制御部３は、第一回路基板４１または位相制御用回路基板４３の何れかに備えられたゼロクロス検知回路の出力に基づいてヒータ７ｄを適切に位相制御することができる。
【００８４】
また、位相制御用回路基板４３にゼロクロス検知回路を備えた場合は、共用される第一回路基板４１を構成するコストを削減することができるため、プリンタ１の初期出荷時のコストを削減できるようになる。
【００８５】
一方、上述の実施形態と同様に、第一回路基板４１にゼロクロス検知回路４１ｇを備えた場合は、波数制御用回路基板４２の給電リレー回路４２ｄを、ゼロクロス回路４２ｇを内蔵していない給電リレー回路で構成することができるようになる。
【００８６】
具体的には、波数制御用回路基板４２は、上述した給電リレー回路４２ｄに代えて、位相制御用回路基板４３の給電リレー回路４３ｄと同構成の給電リレー回路で構成することができる。
【００８７】
この場合、制御部３から第一回路基板４１に供給される交流電圧のゼロクロスタイミングでリレー駆動信号が出力され、当該リレー駆動信号が給電リレー回路に内蔵されたトリガ回路に入力されると、トリガ回路から出力されるトリガ信号により、給電リレー４２ｃが駆動される。
【００８８】
即ち、制御部３は、波数制御用回路基板４２の第二給電線４５ａに供給される交流電圧のゼロクロスタイミングとの誤差は生じるが、第一回路基板４１に供給される交流電圧のゼロクロスタイミングでリレー駆動信号を出力して、簡易的に波数制御を実行することができるようになる。したがって、ゼロクロス回路を内蔵しない給電リレー回路により、安価に波数制御用回路基板４２を構成することができる。
【００８９】
また、上述の実施形態では、第一回路基板４１にゼロクロス検知回路４１ｇが備えられ、制御部３は、位相制御用回路基板４３が第一回路基板４１に接続された場合に、位相制御を実行するように制御モードを切り替えていたが、位相制御用回路基板４３が第一回路基板４１に接続された場合であっても、波数制御を実行するように構成してもよい。
【００９０】
ただし、この場合、操作部２により、波数制御及び位相制御の何れを実行するかが選択可能に構成され、選択された制御モードが制御部３のＲＡＭ３ｃに設定されるように構成されている。
【００９１】
また、制御部３は、位相制御回路基板４３が第一回路基板４２に接続されたことを検知した場合に、ＲＡＭ３ｃに設定された制御モードが波数制御を示すときは、ＲＯＭ３ｂに予め格納された波数制御用のプログラムの実行を開始して、ゼロクロス検知回路４１ｇで検知されるゼロクロスタイミングでリレー駆動信号を出力するように構成されている。
【００９２】
即ち、制御部３からリレー駆動信号が出力されると、当該リレー駆動信号がトリガ回路４３ｆに入力され、当該リレー駆動信号が示すタイミングで給電リレー４３ｃが駆動されるため、第二給電線４５ｂのゼロクロスタイミングとの誤差はあるが、ゼロクロス検知回路４１ｇで検知されたゼロクロスタイミングで給電リレー４３ｃを駆動制御して、簡易的に波数制御を実施することができる。
【００９３】
したがって、操作部２の操作により、容易に制御モードを切り替えることができるため、例えば、プリンタ１と同じ電源ラインに他の電子機器が接続される、或いは、プリンタ１の設置個所を移動する等、電源事情が変更された場合でも、適宜制御モードを切り替えて、電源事情に適切な制御モードを選択することができるようになる。
【００９４】
また、上述の実施形態における給電リレー回路４２ｄ，４３ｄの構成は、例示にすぎず、これに限るものではない。
【００９５】
上述の実施形態では、本発明をプリンタ１に適用する場合について説明したが、本発明は、定着装置への給電制御を実行する画像形成装置全般に適用することができる。つまり、プリンタ機能、ファクシミリ機能、複写機能などの複数の機能を備えた所謂複合機や、単一の機能を備えた複写機などの、定着装置への給電制御を実行する任意の画像形成装置に対して本発明を採用することができる。
【００９６】
尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９７】
３：制御部
４：電源基板（給電部）
７：定着装置（定着部）
７ｄ：加熱体（ヒータ）
４１：第一回路基板
４１ｂ：プルダウン抵抗
４１ｄ：直流電源回路
４１ｇ：ゼロクロス検知回路
４１ｈ,４１ｉ：コネクタ（第一回路基板）
４２：波数制御用回路基板（第二回路基板）
４２ａ：ノイズフィルタ（波数制御用回路基板）
４２ｃ：給電リレー（波数制御用回路基板）
４２ｄ：電源回路（給電リレー回路，波数制御用回路基板）
４２ｇ：ゼロクロス回路（給電リレー回路，波数制御用回路基板）
４２ｈ,４２ｉ：コネクタ（波数制御用回路基板）
４２ｎ：識別回路（制御線）
４２ｐ：識別回路（給電リレー回路の制御線）
４３：位相制御用回路基板（第二回路基板）
４３ａ：ノイズフィルタ（位相制御用回路基板）
４３ｃ：給電リレー（位相制御用回路基板）
４３ｄ：電源回路（給電リレー回路，位相制御用回路基板）
４３ｈ,４３ｉ：コネクタ（位相制御用回路基板）
４４ａ，４４ｂ：第一の給電線（第一給電線）
４５ａ，４５ｂ：第二の給電線（第二給電線）
ＡＣ：商用電源
【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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