(57)【要約】【課題】ヒータの異常時にエラー処理を早期に実行することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】制御部３２は、ヒータ温度が目標温度を上回っていないと判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）においても、時間Ｔ１経過するとヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替える（Ｓ９）。そして、制御部３２は、ヒータ電流が流れていると判断すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、エラー処理を実行する。これにより、ヒータ温度が目標温度を上回ったことに応じて、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替え、ヒータ電流が流れているかを判断する場合に比べて、ヒータの異常時にエラー処理を早期に実行することができる。【選択図】図３
2019117280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から電力を供給されるヒータと、
前記ヒータの温度に応じた温度信号を出力する温度センサと、
前記ヒータに流れる電流の値に応じた電流値信号を出力する電流センサと、
前記ヒータに流れる電流の経路に配設され、オン信号を受けて導通状態となり、オフ信号を受けて非導通状態となる切替素子と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ヒータの温度が目標温度を超えたときに、出力している前記オン信号を前記オフ信号に切替え、
前記ヒータの温度が前記目標温度以下であり、且つ、前記オン信号を出力している状態であるオン出力状態が第１時間継続したときに、前記オフ信号を第２時間継続して出力し、
前記オフ信号を前記第２時間継続して出力する期間において、前記電流値信号が示す電流値が閾値以上であることを検出したときに、エラー処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記オフ信号を前記第２時間継続して出力する期間中、前記電流値信号が示す電流値が前記閾値未満であることを継続して検出したときに、出力している前記オフ信号を前記オン信号に切替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】
前記交流電源から印加される交流電圧のゼロクロスタイミングに応じた信号を出力する検出回路を備え、
前記制御部は、
前記ヒータの温度が前記目標温度以下であり、且つ、前記オン出力状態が継続している間に前記ゼロクロスタイミングを検出した回数が所定回数を超えたときに、前記オフ信号を前記第２時間継続して出力する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】
タイマを備え、
前記制御部は、
前記オン出力状態が継続する時間を前記タイマに計時させ、
前記ヒータの温度が前記目標温度以下であり、且つ、前記タイマに計時させた時間が前記第１時間を超えたときに、前記オフ信号を前記第２時間継続して出力する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５】
前記制御部は、
前記温度センサによって出力される前記温度信号が示す温度が前記目標温度を超えたことを検出したときに、出力している前記オン信号を前記オフ信号に切替えることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
タイマを備え、
前記制御部は、
前記切替素子に出力する信号を前記オフ信号から前記オン信号に切替えてからの時間を前記タイマに計時させ、
前記タイマに計時させた時間が前記第１時間よりも長い第３時間を超えたときに、出力している前記オン信号を前記オフ信号に切替えることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記交流電源から印加される交流電圧のゼロクロスタイミングに応じた信号を出力する検出回路を備え、
前記制御部は、
前記ヒータの温度が前記目標温度以下であり、且つ、前記オン出力状態が前記第１時間継続したときに、前記ゼロクロスタイミングを検出してから次のゼロクロスタイミングを検出するまでの前記第２時間、前記オフ信号を継続して出力することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記交流電源から印加される交流電圧のゼロクロスタイミングに応じた信号を出力する検出回路を備え、
前記制御部は、
前記ヒータの温度が前記目標温度以下であり、且つ、前記オン出力状態が前記第１時間継続したときに、前記ゼロクロスタイミングを検出してから次のゼロクロスタイミングを検出するまでの時間よりも短い前記第２時間、前記オフ信号を継続して出力することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記温度センサが示す温度が高いほど、前記第１時間を短くすることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
交流電源から電力を供給されるヒータと、
前記ヒータの温度に応じた温度信号を出力する温度センサと、
前記ヒータに流れる電流の値に応じた電流値信号を出力する電流センサと、
前記ヒータに流れる電流の経路に配設され、オン信号を受けて導通状態となり、オフ信号を受けて非導通状態となる切替素子と、
前記交流電源から印加される交流電圧のゼロクロスタイミングに応じた信号を出力する検出回路と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ゼロクロスタイミングを検出してから次のゼロクロスタイミングを検出するまでの期間であるゼロクロス周期において前記オフ信号から前記オン信号へ切替えるタイミングを調整することにより、前記ゼロクロス周期における前記切替素子の前記導通状態の期間と前記非導通状態の期間との比率を調整し、
前記非導通状態の期間において、前記電流値信号が示す電流値が閾値以上であることを検出したときに、エラー処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記切替素子は前記交流電源と前記ヒータとの間に介在するトライアックであり、
前記制御部は、
前記オフ信号を出力している状態で前記ゼロクロスタイミングを検出した後から、該オフ信号から前記オン信号に切替えるまでの期間に前記電流値信号が示す電流値が閾値以上であることを検出したときに、前記エラー処理を実行することを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記交流電源と前記ヒータとを電気的に接続するか否かを切替えるリレーを備え、
前記制御部は、
前記エラー処理において、前記リレーに接続を解除させることを特徴とする請求項１から１１の何れか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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、トナーをシートへ熱定着させるためのヒータを備えている。従来より、制御部がヒータの通電を指示する信号を出力していないにもかかわらず、ヒータの通電電流が検出されることにより、異常が発生したことを検出し、ヒータへの通電をリレーにより遮断する技術がある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−２８７０７９号公報
【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、上記の構成では、制御部がヒータの通電を指示する信号を出力する状態が続く場合には、異常を検出する時期が遅くなり、ヒータへの通電を遮断するなどのエラー処理を実行するのが遅くなってしまうという課題があった。
【０００５】
本願は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、ヒータの異常時にエラー処理を早期に実行することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細は、交流電源から電力を供給されるヒータと、ヒータの温度に応じた温度信号を出力する温度センサと、ヒータに流れる電流の値に応じた電流値信号を出力する電流センサと、ヒータに流れる電流の経路に配設され、オン信号を受けて導通状態となり、オフ信号を受けて非導通状態となる切替素子と、制御部と、を備え、制御部は、ヒータの温度が目標温度を超えたときに、出力しているオン信号をオフ信号に切替え、ヒータの温度が目標温度以下であり、且つ、オン信号を出力している状態であるオン出力状態が第１時間継続したときに、オフ信号を第２時間継続して出力し、オフ信号を第２時間継続して出力する期間において、電流値信号が示す電流値が閾値以上であることを検出したときに、エラー処理を実行することを特徴とする画像形成装置を開示する。
【発明の効果】
【０００７】
本願に係る画像処理装置によれば、ヒータの温度が目標温度を超える前に電流値が閾値以上であることを検出したときにエラー処理は実行されるので、ヒータの異常時にエラー処理を早期に実行することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係るレーザプリンタの断面図である。
【図２】第１実施形態に係る加熱装置３０の回路図である。
【図３】第１実施形態に係る第１ヒータ制御処理のフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る第１ヒータ制御処理における目標温度に到達するまでの期間のヒータ制御信号とヒータ電流の関係を示すタイミングチャートである。
【図５】第１実施形態に係る第１ヒータ制御処理における目標温度に到達した後の期間のヒータ制御信号とヒータ電流の関係を示すタイミングチャートである。
【図６】第２実施形態に係る第１ヒータ制御処理における目標温度に到達するまでの期間のヒータ制御信号とヒータ電流の関係を示すタイミングチャートである。
【図７】第２実施形態に係る第１ヒータ制御処理における目標温度に到達した後の期間のヒータ制御信号とヒータ電流の関係を示すタイミングチャートである。
【図８】第３実施形態に係る第２ヒータ制御処理のフローチャートである。
【図９】第３実施形態に係るヒータ制御信号とヒータ電流の関係を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１実施形態
以下、本願の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本願に係る画像形成装置の実施形態であるモノクロレーザプリンタであるプリンタ１の断面図である。プリンタ１は、本体ケーシング２内の下部に配置されたトレイ４から供給されるシートに対し、画像形成部５にてトナー像を形成した後、定着器７にてそのトナー像を加熱して定着処理を行い、最後にシートを本体ケーシング２の上部に位置する排紙トレイ９に排紙する。なお、図１では、紙面右側を装置の前側と規定し、装置を前側から見た場合に左手に来る側（紙面手前側）を左側と規定して、前後、左右及び上下の各方向を定義する。
【００１０】
画像形成部５は、スキャナ部１１、現像カートリッジ１３、感光ドラム１７、帯電器１８、転写ローラ１９等を含む。スキャナ部１１は、本体ケーシング２内の前方に配置されており、レーザ発光部（不図示）から発射されたレーザ光を、ポリゴンミラー、反射鏡、レンズ等を介して感光ドラム１７の表面上に高速走査にて照射させる。
【００１１】
現像カートリッジ１３は、プリンタ１の本体に対して着脱可能に構成されており、その内部にはトナーを収容している。また、現像カートリッジ１３のトナー供給口には、現像ローラ２１及び供給ローラ２３が互いに対向した状態で設けられている。また、現像ローラ２１は、感光ドラム１７と対向した状態で配置されている。現像カートリッジ１３内のトナーは、供給ローラ２３の回転により現像ローラ２１に供給され、現像ローラ２１に担持される。
【００１２】
感光ドラム１７の前方側の上方には、帯電器１８が間隔を隔てて配置されている。また、感光ドラム１７の後方には、転写ローラ１９が感光ドラム１７に対向して配置されている。感光ドラム１７は、回転しつつ、帯電器１８によって表面が一様に、例えば、正極性に帯電される。次いで、スキャナ部１１からのレーザ光により感光ドラム１７の表面上に静電潜像が形成される。その後、感光ドラム１７と接触して回転する現像ローラ２１上に担持されているトナーが、感光ドラム１７の表面上の静電潜像に供給されて担持されることによって、感光ドラム１７の表面上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は、シートが感光ドラム１７と転写ローラ１９との間を通る間に、転写ローラ１９に印加される転写バイアスによって、シートに転写される。
【００１３】
定着器７は、画像形成部５に対してシートの搬送方向の下流側（プリンタ１内における上方側）に配置され、定着ローラ２７、定着ローラ２７を押圧する加圧ローラ２９、及び定着ローラ２７を加熱するハロゲンヒータ３１等を含む。定着ローラ２７は、図２に示す制御部３２によって制御される電動モータ（不図示）の駆動に応じて回転し、シートに転写されたトナーを加熱しつつ、シートに搬送力を付与する。一方、加圧ローラ２９は、シートを定着ローラ２７側に押圧しながら従動回転する。ハロゲンヒータ３１は、図２に示す加熱装置３０の制御部３２によって通電を制御される。
【００１４】
図２に示すように、加熱装置３０は、ハロゲンヒータ３１、制御部３２、ＡＣ／ＤＣコンバータ３３、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４、ゼロクロス検出回路３５、電流センサ３６、温度センサ３７、リレー４２、トライアック４３、フォトトライアックカプラ４６、抵抗４４，４５などを含む。制御部３２は、例えば、ＣＰＵ上で動作するプログラムを主体として構成してもよい。あるいは、制御部３２を、例えば、ＡＳＩＣなどの専用のハードウェアで構成してもよい。また、制御部３２は、例えばソフトウェアによる処理と、ハードウェアによる処理とを併用して動作する構成でもよい。また、制御部３２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリーなどの制御や処理に係わる情報を保存等するためのメモリ３２Ａを有する。メモリ３２Ａは、第１ヒータ制御処理などのプログラム、第１ヒータ制御処理にて使用する時間Ｔ１，Ｔ２などのデータを記憶している。また、制御部３２はタイマ３２Ｂを有する。また、プリンタ１は、本体ケーシング２の前面に表示部６１を備えている。
【００１５】
ハロゲンヒータ３１は、交流電源１０１の通電に応じて発熱する。また、ハロゲンヒータ３１の近傍に設けられた温度センサ３７は、例えばサーミスタを含み、検出したハロゲンヒータ３１の温度に応じた信号である温度信号Ｓｉｇ５を制御部３２へ出力する。ＡＣ／ＤＣコンバータ３３は、例えば１００Ｖの交流電圧を２４Ｖの直流電圧に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４へ出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、２４Ｖの直流電圧を３．３Ｖの直流電圧に変換し、制御部３２などへ供給する。温度センサ３７は交流電源１０１からハロゲンヒータ３１へ流れる電流の電流値に応じた信号である電流値信号Ｓｉｇ１を制御部３２へ出力する。尚、制御部３２などの消費電流に対してハロゲンヒータ３１の消費電流は十分大きいため、ここでは、温度センサ３７が検出する電流値をハロゲンヒータ３１へ流れる電流値とみなすものとする。以下の記載において、ハロゲンヒータ３１へ流れる電流をヒータ電流と記載する場合がある。また、温度信号Ｓｉｇ５が示す温度をヒータ温度と記載する場合がある。リレー４２は、制御部３２から出力されるリレー制御信号Ｓｉｇ２に応じて、交流電源１０１とハロゲンヒータ３１との電気的に接続するか否かを切替える。
【００１６】
ゼロクロス検出回路３５は、交流電源１０１のゼロクロスタイミングを検出すると、パルス信号であるゼロクロス信号Ｓｉｇ３を制御部３２へ出力する。詳しくは、ゼロクロス検出回路３５は、ダイオードブリッジ５１、フォトカプラ５２、抵抗５３，５４、およびＮＰＮ型バイポーラトランジスタであるトランジスタ５５などを含む。交流電源１０１の電力は、ダイオードブリッジ５１により全波整流され、フォトカプラ５２のＬＥＤに印加される。フォトカプラ５２のフォトトランジスタのコレクタ端子は、抵抗５３を介して２４Ｖ直流電源に接続され、エミッタ端子は接地される。トランジスタ５５のベース端子は抵抗５３とフォトカプラ５２のフォトトランジスタとの接続点に接続され、コレクタ端子は制御部３２に接続され、エミッタ端子は接地される。尚、トランジスタ５５のコレクタ端子と制御部３２とを接続する配線は、制御部３２内部にて電源電圧にプルアップされる。フォトカプラ５２のＬＥＤは印加電力に応じた発光量で発光する。このため、フォトカプラ５２のＬＥＤの印加電圧が小さくなると、フォトカプラ５２のフォトトランジスタのオン抵抗は大きくなり、トランジスタ５５のベース電圧は大きくなる。そして、トランジスタ５５のベース電圧が閾値を超えるとトランジスタ５５はオンし、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３はロウレベルとなる。従って、ゼロクロス検出回路３５が出力するゼロクロス信号Ｓｉｇ３は、例えば図４に示す様に、交流電源１０１のゼロクロスタイミング前後の所定時間だけロウレベルとなるパルス信号となる。制御部３２は、入力されるゼロクロス信号Ｓｉｇ３に基づき、交流電源１０１とゼロクロス検出回路３５との間で流れる交流電圧のゼロクロスタイミングを検出する。
【００１７】
トライアック４３は、Ｔ２端子が交流電源１０１の一方の極に、Ｔ１端子がハロゲンヒータ３１およびリレー４２を介して交流電源１０１の他方の極に接続される。トライアック４３のゲート端子とＴ１端子とは抵抗４５を介して接続される。また、トライアック４３のＴ２端子とゲート端子とは、フォトトライアックカプラ４６のトライアックおよび抵抗４４を介して接続される。フォトトライアックカプラ４６のＬＥＤのアノード端子には制御部３２から出力されるヒータ制御信号Ｓｉｇ４が入力され、カソード端子は接地される。
【００１８】
制御部３２は、例えば、プリンタ１の電源がオンされると、ハロゲンヒータ３１の温度が目標温度となるようにハロゲンヒータ３１の通電を開始させる。また、制御部３２は、例えば、印刷ジョブを受け付けたことに応じて、画像形成部５を制御してシートへ画像形成するための画像形成処理を実行する。
【００１９】
図３を用いて第１実施形態に係る第１ヒータ制御処理について説明する。
第１実施形態に係る第１ヒータ制御において、制御部３２は、トライアック４３をオンさせる場合には、交流電源１０１のゼロクロスタイミングでオンさせる波数制御を行う。
【００２０】
制御部３２は、例えば、プリンタ１の電源がオンされ、印刷ジョブを受け付けたことに応じて、第１ヒータ制御を開始する。尚、プリンタ１の電源がオンされることに応じて、制御部３２は、リレー制御信号Ｓｉｇ２のレベルをリレー４２の接点を閉じるレベルにする。
【００２１】
制御部３２は、第１ヒータ制御処理を開始すると、交流電源１０１のゼロクロスタイミングで、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルからハイレベルに切替える（Ｓ１）。これにより、トライアック４３が導通状態となり、ハロゲンヒータ３１には交流電源１０１の電力が供給されて発熱する。また、制御部３２は、ステップＳ１にて、タイマ３２Ｂに計時を開始させる。次に、制御部３２は、温度信号Ｓｉｇ５に基づき、ハロゲンヒータ３１の温度が目標温度を上回ったか否かを判断する（Ｓ３）。目標温度を上回っていないと判断することに応じて（Ｓ３：ＮＯ）、制御部３２は、第１ヒータ制御を終了するか否かを判断する（Ｓ５）。制御部３２は、例えば、画像形成処理を終了した場合に第１ヒータ制御を終了すると判断し、画像形成処理を終了していない場合に第１ヒータ制御を終了しないと判断する。第１ヒータ制御を終了すると判断することに応じて（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部３２は、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルからロウレベルに切替える（Ｓ１５）。これにより、フォトトライアックカプラ４６のフォトトライアックがオフ状態となり、交流電源１０１のゼロクロスタイミングで印加電圧の極性が逆転することに応じてトライアック４３は非導通状態となる。これにより、ハロゲンヒータ３１への導通が遮断される。ステップＳ１５に実行後、制御部３２は第１ヒータ制御処理を終了する。以下の説明において、トライアック４３が導通状態をオン状態、非導通状態をオフ状態と記載する場合がある。
【００２２】
一方、第１ヒータ制御を終了しないと判断することに応じて（Ｓ５：ＮＯ）、制御部３２は、タイマ３２Ｂが経時する時間に基づき、ステップＳ１を実行してから時間Ｔ１以上経過したか否かを判断する（Ｓ７）。時間Ｔ１以上経過していないと判断するに応じて（Ｓ７：ＮＯ）、制御部３２は、ステップＳ３へ戻る。一方、時間Ｔ１以上経過したと判断するに応じて（Ｓ７：ＹＥＳ）、異常検出のために、制御部３２はヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルからロウレベルに切替える（Ｓ９）。次に、制御部３２は、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３のパルスの立ち上がりに応じて、電流値信号Ｓｉｇ１に基づいて、ヒータ電流が閾値以上流れているか否かを判断する（Ｓ１１）。また、制御部３２はタイマ３２Ｂに計時を開始させる。ヒータ電流が流れていると判断することに応じて（Ｓ１１：ＹＥＳ）、トライアック４３をオフ状態に制御しているにもかかわらずヒータ電流が流れている異常状態であるため、リレー制御信号Ｓｉｇ２をリレー４２の接点を開くレベルに切替え、表示部６１にエラーメッセージを表示させてエラー報知する（Ｓ１３）。これにより、リレー４２の接点が開き、ハロゲンヒータ３１への通電が遮断される。ステップＳ１３実行後、制御部３２は、第１ヒータ制御処理を終了する。一方、ヒータ電流が流れていないと判断することに応じて（Ｓ１１：ＮＯ）、正常状態であるため、制御部３２は、タイマ３２Ｂが経時する時間に基づき、ステップＳ１１を実行してから時間Ｔ２経過したか否かを判断する（Ｓ１７）。時間Ｔ２経過していないと判断することに応じて（Ｓ１７：ＮＯ）、制御部３２は、ステップＳ１１へ戻り、時間Ｔ２経過するまでステップＳ１１，Ｓ１７を繰り返し実行する。時間Ｔ２経過し、時間Ｔ２経過したと判断することに応じて（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御部３２はステップＳ１へ戻る。
【００２３】
ここで、ステップＳ１〜Ｓ１７の処理について、図４を用いて説明する。
図４は、時刻ｔ１で、制御部３２がステップＳ７を実行し、ＹＥＳであると判断した場合の各波形を示している。制御部３２はステップＳ７でＹＥＳと判断することに応じて、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替える。トライアック４３は、フォトトライアックカプラ４６のフォトトライアックがオフ状態で、時刻ｔ２よりも直前のゼロクロスタイミングで印加電圧の極性が逆転することに応じて、オフ状態になる。ここで、正常の場合には、図４にて実線示すようにヒータ電流は流れないが、異常の場合には、図４にて破線示すようにヒータ電流は流れる。制御部３２は、ゼロクロスタイミングを過ぎたタイミングである、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３が立ち上がる時刻ｔ２で、ステップＳ１１を実行する。ここで、ステップＳ１１を実行するタイミングを時刻ｔ２とするのは、確実にトライアック４３がオフした状態でヒータ電流が流れているか否かを判断するためである。ヒータ電流が流れず、制御部３２がステップＳ１１でＮＯと判断する場合には、次のゼロクロスタイミングでトライアック４３をオンさせるため、時刻ｔ２から時間Ｔ２経過以後の時刻ｔ３で、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルからハイレベルに切替える。これにより、トライアック４３はオンし、ヒータ電流が流れることになる。一方、時刻ｔ２でヒータ電流が流れ、制御部３２がステップＳ１１でＹＥＳと判断する場合には、リレー４２の接点を開かせることにより、ハロゲンヒータ３１への通電を遮断させる。このように、制御部３２は、ハロゲンヒータ３１の温度と目標温度との差が大きく、ハロゲンヒータ３１の通電が継続される場合においても、ハロゲンヒータ３１の温度にかかわらず、ステップＳ１１を実行するため、異常検出を早期に実行することができる。
【００２４】
図３に戻り、ステップＳ３でＹＥＳと判断することに応じて、ハロゲンヒータ３１の温度が目標温度を超えたため、制御部３２は、ハロゲンヒータ３１をオフ状態とするために、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルからロウレベルに切替える（Ｓ１９）。次に、制御部３２は、温度信号Ｓｉｇ５に基づき、ハロゲンヒータ３１の温度が目標温度を下回ったか否かを判断する（Ｓ２１）。目標温度を下回ったと判断することに応じて（Ｓ２１：ＹＥＳ）、制御部３２は、ステップＳ１へ戻る。一方、目標温度を下回っていないと判断することに応じて（Ｓ２１：ＮＯ）、制御部３２は、ステップＳ５と同様に、第１ヒータ制御を終了するか否かを判断する（Ｓ２３）。第１ヒータ制御を終了しないと判断することに応じて（Ｓ２３：ＮＯ）、目標温度よりもハロゲンヒータ３１の温度が高い状態であるため、制御部３２は、ステップＳ２１へ戻る。一方、ヒータ制御を終了すると判断することに応じて（Ｓ２３：ＹＥＳ）、制御部３２は、第１ヒータ制御処理を終了する。
【００２５】
ここで、ステップＳ３でＹＥＳと判断される場合の処理について、図５を用いて説明する。尚、この場合とは、ハロゲンヒータ３１の温度と目標温度との差が小さく、短い周期で、ハロゲンヒータ３１への通電の切替えが行われる場合である。図５は、制御部３２が時刻ｔ１１でステップＳ３をＹＥＳと判断し、時刻ｔ１３でステップＳ２１をＹＥＳと判断した場合の各波形を示している。制御部３２は、時刻ｔ１１でステップＳ３をＹＥＳと判断すると、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替える。これに応じて、時刻ｔ１２のゼロクロスタイミングにて、トライアック４３はオフ状態となる。また、制御部３２が、時刻ｔ１３で、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルに切替えることに応じて、トライアック４３はオン状態となる。
【００２６】
ここで、プリンタ１は画像形成装置の一例であり、交流電源１０１は交流電源の一例であり、ハロゲンヒータ３１はヒータの一例であり、温度センサ３７は温度センサの一例であり、電流センサ３６は電流センサの一例であり、トライアック４３は切替素子の一例であり、制御部３２は制御部の一例である。また、ゼロクロス検出回路３５は検出回路の一例であり、リレー４２はリレーの一例である。また、タイマ３２Ｂはタイマの一例である。
また、ハイレベルのヒータ制御信号Ｓｉｇ４はオン信号の一例であり、ロウレベルのヒータ制御信号Ｓｉｇ４はオフ信号の一例である。時間Ｔ１は第１時間の一例であり、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間は第２時間の一例である。ステップＳ１３はエラー処理の一例である。ステップＳ７にてＹＥＳと判断する処理は、オン出力状態が第１時間継続したことを検出したときの一例である。ステップＳ９にてヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替えてから、ステップＳ１にてヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルに切替えるまで、ロウレベルのヒータ制御信号Ｓｉｇ４の出力を継続する処理は、オフ信号を第２時間継続して出力する一例である。
【００２７】
上記した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
制御部３２は、ステップＳ３でＮＯと判断し、タイマ３２Ｂに計時させた時間に基づき時間Ｔ１経過したと判断すると（Ｓ７：ＹＥＳ）、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替える（Ｓ９）。そして、時間Ｔ２経過し、ステップＳ１７にてＹＥＳと判断するまで、制御部３２は、次のゼロクロスタイミングまでの期間、ロウレベルのヒータ制御信号Ｓｉｇ４の出力を継続する。また、制御部３２は、ステップＳ１１にてＹＥＳと判断することに応じて、ステップＳ１３を実行する。このように、制御部３２は、ヒータ温度が目標温度を上回っていない場合であっても、ロウレベルのヒータ制御信号Ｓｉｇ４を出力してステップＳ１１を実行するため、ヒータ温度が目標温度を上回り、ロウレベルのヒータ制御信号Ｓｉｇ４の出力している間にヒータ電流が閾値以上であると判断した時にステップＳ１３を実行するのに比べて、ヒータの異常時のエラー処理を早期に実行することができる。
【００２８】
また、制御部３２は、ロウレベルのヒータ制御信号Ｓｉｇ４を出力している期間において、ステップＳ１１にてＮＯと判断し、ステップＳ１７にてＹＥＳと判断すると、ステップＳ１にて、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルに切替える。このように、時間Ｔ２の期間、継続してヒータ電流が閾値未満であると判断すると、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルに切替えることができる。
【００２９】
また、制御部３２は、ステップＳ３にて、温度信号Ｓｉｇ５に基づき、ハロゲンヒータ３１の温度が目標温度を超えたことを検出したときに、ステップＳ１９にて、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替える。これにより、制御部３２は、ハロゲンヒータ３１の温度が目標温度となるようにヒータ制御信号Ｓｉｇ４を切替えることができる。
【００３０】
また、制御部３２は、ゼロクロスタイミングを過ぎたタイミングである、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３が立ち上がる時刻ｔ２で、ステップＳ１１を実行する。これにより、確実にトライアック４３がオフした状態でヒータ電流が流れているか否かを判断することができる。
【００３１】
また、制御部３２は、ステップＳ１３において、リレー制御信号Ｓｉｇ２をリレー４２の接点を開くレベルに切替え、交流電源１０１とハロゲンヒータ３１との電気的な接続を解除させる。これにより、異常であるハロゲンヒータ３１への通電を確実に遮断することができる。
【００３２】
第１実施形態の別例
尚、ステップＳ１９の実行後、ステップＳ１１，Ｓ１３と同様の処理を実行する構成としても良い。具体的には、ステップＳ１９の実行後、例えば、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３の立ち上がりのタイミングで、電流値信号Ｓｉｇ１に基づいて、ヒータ電流が閾値以上流れているか否かを判断し、ヒータ電流が流れていると判断することに応じて、ステップＳ１３と同様の処理を実行する。一方、ヒータ電流が流れていないと判断することに応じて、ステップＳ２１へ進む構成としても良い。
【００３３】
第２実施形態
次に、第２実施形態に係る第１ヒータ制御処理について説明する。
第２実施形態に係る第１ヒータ制御において、制御部３２は、トライアック４３をオンさせる場合には、交流電源１０１の位相に応じたタイミングでオンさせる位相制御を行う。尚、トライアック４３をオンさせるタイミングにはゼロクロスタイミングも含まれる。第２実施形態に係るプリンタ１の構成は、第１実施形態と同様である。また、第２実施形態に係る制御部３２は、第１実施形態と同様に、第１ヒータ制御を実行する。ただし、ステップＳ１，Ｓ１７を実行するタイミングなどが異なる。図６，７を用いて説明する。
【００３４】
図６は、時刻ｔ２１で、制御部３２がステップＳ７を実行し、ＹＥＳであると判断した場合の各波形を示している。制御部３２はステップＳ７でＹＥＳと判断することに応じて、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルからロウレベルに切替える。トライアック４３は、フォトトライアックカプラ４６のフォトトライアックがオフの状態で、ゼロクロスタイミングで印加電圧の極性が逆転することに応じてオフ状態となる。ここで、正常の場合には、図６にて実線示すようにヒータ電流は流れないが、異常の場合には、図６にて破線示すようにヒータ電流は流れる。制御部３２は、ゼロクロスタイミングを過ぎたタイミングである、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３が立ち上がる時刻ｔ２２で、ステップＳ１１を実行する。ヒータ電流が閾値以上流れず、制御部３２がステップＳ１１でＮＯと判断する場合には、トライアック４３をオンさせるため、時刻ｔ２２から時間Ｔ２経過以後の時刻ｔ２３にて、交流電源１０１の位相に応じて、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルからハイレベルに切替える。これにより、トライアック４３はオンし、ヒータ電流が流れることになる。
【００３５】
第１実施形態と比較し、第２実施形態では、ハロゲンヒータ３１の通電が遮断される期間は短時間となる。このため、ハロゲンヒータ３１の温度と目標温度との差が大きく、ハロゲンヒータ３１の温度を早く上昇させたい場合においても、ハロゲンヒータ３１の温度上昇の阻害を低減することができる。
【００３６】
尚、第２実施形態では、図７に示すように、制御部３２はステップＳ３でＹＥＳと判断することに応じて、交流電源１０１の半周期におけるオン期間とオフ期間との比率を交流電源１０１の位相に応じて変更して調整する制御を行う。例えば、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３の立ち下がりのタイミングでステップＳ１９を実行する。これにより、交流電源１０１のゼロクロスタイミングである時刻ｔ３１でトライアック４３はオフし、ヒータ電流は流れない。その後、交流電源１０１の所定の位相角となる時刻ｔ３２にて、制御部３２はステップＳ１を実行する。これにより、トライアック４３はオンし、ヒータ電流は流れる。
【００３７】
上記した第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。
制御部３２は、ステップＳ３でＮＯと判断し、ステップＳ７でＹＥＳと判断すると、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替える（Ｓ９）。そして、時間Ｔ２経過し、ステップＳ１７にてＹＥＳと判断するまで、制御部３２は、次のゼロクロスタイミングまでの期間、ロウレベルのヒータ制御信号Ｓｉｇ４の出力を継続する。また、制御部３２は、ステップＳ１１にてＹＥＳと判断することに応じて、ステップＳ１３を実行する。このように、制御部３２は、ヒータ温度が目標温度を上回っていない場合であっても、ロウレベルのヒータ制御信号Ｓｉｇ４を出力してステップＳ１１を実行するため、ヒータの異常時のエラー処理を早期に実行することができる。また、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４のロウレベルの継続期間は、次のゼロクロスタイミングまでの時間よりも短い時間であるため、ハロゲンヒータ３１の非通電の時間を短時間として、温度上昇の阻害を低減することができる。
【００３８】
第３実施形態
次に、第３実施形態に係る第２ヒータ制御処理について図８，９を用いて説明する。
第３実施形態に係るプリンタ１の構成は、第１実施形態と同様である。
制御部３２は、例えば、プリンタ１の電源がオンされ、印刷ジョブを受け付けたことに応じて、第２ヒータ制御を開始する。制御部３２は、第２ヒータ制御処理を開始すると、例えば突入電流を制限するためなどに、交流電源１０１の所定の位相角でトライアック４３をオン状態にする位相制御を開始する（Ｓ３１）。尚、ここでの位相制御とは、ヒータ温度にかかわらず、ヒータ電流などを制限するために行われる制御であり、第２実施形態に係る第１ヒータ制御とは目的が異なる制御である。具体的には、図９に示すように、交流電源１０１の半周期毎に、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４のオン・オフが繰り返えされる。これにより、正常の場合、半周期の所定期間だけヒータ電流が流れることになる。
【００３９】
次に、制御部３２は、位相制御処理を終了するか否かを判断する（図８，Ｓ３３）。制御部３２は、ヒータ電流が所定電流値未満である場合にヒータ電流を制限する必要はないため位相制御処理を終了すると判断し、ヒータ電流が所定電流値以上である場合に位相制御処理を終了しないと判断する。位相制御処理を終了しないと判断することに応じて（Ｓ３３：ＮＯ）、制御部３２は、ステップＳ１１と同様に、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３の立ち上がりのタイミングで、ヒータ電流が閾値以上流れているか否かを判断する（Ｓ３７）。ヒータ電流が流れていると判断することに応じて（Ｓ３７：ＹＥＳ）、異常状態であるため、ステップＳ１３と同様に、リレー４２の接点を開けさせ、ハロゲンヒータ３１への通電を遮断し、エラー報知し（Ｓ３９）、第２制御処理を終了する。一方、ヒータ電流が流れていないと判断することに応じて（Ｓ３７：ＮＯ）、正常状態であるため、制御部３２は、ステップＳ３３へ戻る。一方、位相制御処理を終了すると判断することに応じて（Ｓ３３：ＹＥＳ）、制御部３２は、第１実施形態にて説明した第１ヒータ制御処理へ移行し（Ｓ３５）、第２制御処理を終了する。
【００４０】
例えば、図９の時刻ｔ４１にて、制御部３２がステップＳ３７を実行する場合、正常の場合には、図９にて実線示すようにヒータ電流は流れないが、異常の場合には、図９にて破線示すようにヒータ電流は流れる。制御部３２が、ヒータ電流が流れていると判断する場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、ステップＳ３９が実行される。一方、ヒータ電流が流れていないと判断される場合（Ｓ３７：ＮＯ）、位相処理が継続されるため、次の半周期における所定の位相角でヒータ制御信号Ｓｉｇ４がハイレベルに切替えられる。ここで、交流電源１０１の半周期は、ゼロクロス周期の一例である。
【００４１】
上記した第３実施形態によれば、以下の効果を奏する。
制御部３２は、ステップＳ３７にて、トライアック４３のオフ状態にて、ヒータ電流が閾値以上流れていると判断することに応じて、ステップＳ３９を実行する。このように、制御部３２は、トライアック４３がオフ状態であるときにヒータ電流が閾値以上流れているかを判断し、ヒータの異常時のエラー処理を早期に実行することができる。
【００４２】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記では、ステップＳ７において、時間Ｔ１が経過したと判断したことに応じて、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替えると説明したが、これに限定されない。制御部３２がステップＳ３でＮＯと判断してからゼロクロスタイミングを検出した回数が、所定回数を超えたことを検出したときに、ヒータ制御信号をロウレベルに切替える構成としても良い。
【００４３】
また、上記では、ステップＳ３にて、ハロゲンヒータ３１の温度が目標温度を上回ったと判断することに応じて、ステップＳ１９を実行すると説明したが、これに限定されない。例えば、タイマ３２Ｂが経時する第１ヒータ制御処理を開始してからの経過時間が時間Ｔ１よりも長い所定の時間（第３時間の一例）を超えたことに応じて、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替える構成としても良い。例えば、予め、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルに切替えてから目標温度近くとなるまでの時間は見積もることができる。そこで、ステップＳ３において、見積もられる時間との比較を行う構成としても良い。また、時間との比較ではなく、第１ヒータ制御処理を開始してからのゼロクロスタイミングを検出した回数と所定回数との比較を行う構成としても良い。
【００４４】
また、上記では、ステップＳ７にて、メモリ３２Ａに記憶された時間Ｔ１が用いられると説明した。時間Ｔ１は１つの値に限定されず、温度信号Ｓｉｇ５が示す温度が高いほど、時間Ｔ１を短くする構成としても良い。異常が発生してからハロゲンヒータ３１への通電が遮断されるまでの時間が長いほど、ヒータ温度はより上昇してしまう。そこで、ヒータ温度が高いほど、時間Ｔ１を短くすることにより、異常が発生した場合においても、ヒータ温度が目標温度を大きく超えてしまうことを抑制することができる。尚、ヒータ温度と時間Ｔ１との相関関係は、例えば、テーブル、数式としてメモリ３２Ａに記憶させる構成として、ステップＳ３にて温度信号Ｓｉｇ５が示す温度に応じて時間Ｔ１を決定し、ステップＳ７にて、決定した時間Ｔ１を用いる構成とすれば良い。
【００４５】
また、上記では、ステップＳ１１を実行するタイミングは、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３のパルスの立ち上がりのタイミングであると説明したが、これに限定されない。ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をロウレベルに切替えた後のゼロクロスタイミングを検出した後のタイミングであれば良い。また、上記では、ステップＳ１１を実行してから時間Ｔ２経過したタイミングでステップＳ１へ戻り、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルに切替えると説明したが、これに限定されない。例えば、ステップＳ１１を実行後の、ゼロクロスタイミングのタイミングでヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルに切替える構成としても良い。
【００４６】
また、第３実施形態において、ヒータ制御信号Ｓｉｇ４をハイレベルからロウレベルに切替えるタイミングは、ゼロクロス信号Ｓｉｇ３の立ち下りのタイミングであると説明したが、これに限定されない。
【００４７】
また、上記では、エラー処理の一例として、リレー制御信号Ｓｉｇ２をリレー４２の接点を開くレベルに切替え、表示部６１にエラーメッセージを表示させてエラー報知すると説明したが、これに限定されず、リレー４２の切替えとエラー報知との何れか一方だけ実行される構成としても良い。また、エラー報知は、表示部６１にエラーメッセージを表示させることに限定されず、例えば、メッセージではなく表示灯による表示、メモリ３２Ａにエラーをログとして記憶させる構成としても良い。
【００４８】
また、上記では、第１ヒータ制御処理および第２ヒータ制御処理の開始条件は、プリンタ１の電源がオンされ、印刷ジョブを受け付けたことであると説明したが、これに限定されない。例えば、プリンタ１の電源がオンされると、制御部３２は印刷ジョブの有無にかかわらずウォームアップ処理を開始する構成としても良い。この場合、第１ヒータ制御処理および第２ヒータ制御処理の開始条件を、プリンタ１の電源がオンされたこととしても良い。具体的には、制御部３２は、定着ローラ２７の温度が目標温度となるようにハロゲンヒータ３１の通電を開始させる。ここで、ウォームアップ処理における目標温度は、画像形成処理時の目標温度よりも低い温度である。ウォームアップ処理は、印刷ジョブを受け付けた場合に迅速に画像形成処理を実行可能とするために、予め定着ローラ２７を温めておくために実行される。また、この場合には、第１ヒータ制御処理のステップＳ５にて、ウォームアップ処理を終了すると判断する場合に第１ヒータ制御を終了すると判断し、ウォームアップ処理を終了しないと判断する場合に第１ヒータ制御を終了しないと判断する構成としても良い。
【００４９】
また、切替素子の一例としてトライアックを例示したが、これに限定されない。例えば、サイリスタなどの他の半導体素子を組み合わせて実現しても良く、電子素子ではなく機械素子などで実現しても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１  プリンタ
３１  ハロゲンヒータ
３２  制御部
３６  電流センサ
３７  温度センサ
４２  リレー
４３  トライアック
１０１  交流電源
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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