(57)【要約】【課題】スタンバイ時に波数制御により発熱体への電力供給を行う構成において、フリッカの発生を抑制する。【解決手段】記録紙Ｐに未定着トナー像を形成する画像形成部と、商用交流電源からチョークコイル３２０を介して供給される電力により発熱する発熱抵抗２０４を有し、未定着トナーを加熱して記録紙Ｐに定着させる定着装置１１５と、商用交流電源から発熱抵抗２０４への電力供給を制御するＣＰＵ３０６と、定着装置１１５の温度を検出する検出部とを備え、プリント指示を待つスタンバイ時、ＣＰＵ３０６は、検出温度が目標温度になるように、交流の所定数の半波を１制御周期とする波数制御で発熱抵抗２０４への電力供給を制御する画像形成装置であって、スタンバイ時、検出温度が目標温度より低く、且つ１制御周期の電力供給が上限回数行われていた場合、電力供給を行わない。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、
商用交流電源からチョークコイルを介して供給される電力により発熱する発熱体を有し、前記画像形成部によって形成された未定着トナー像を加熱して記録材に定着させる定着部と、
商用交流電源から前記発熱体への電力供給を制御する制御部と、
前記定着部の温度を検出する検出部と、
を備え、
プリント指示を待つスタンバイ時、前記制御部は、前記検出部の検出温度が目標温度になるように、交流の所定数の半波を１制御周期とする波数制御で前記発熱体への電力供給を制御する画像形成装置であって、
前記スタンバイ時、前記検出温度が前記目標温度より低く、且つ前記１制御周期の電力供給が上限回数行われていた場合、電力供給を行わないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記スタンバイ時、前記検出温度が前記目標温度より低く、且つ前記１制御周期の電力供給が前記上限回数行われていた場合、前記１制御周期と同じ期間、電力供給を行わない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】
前記上限回数は、商用交流電圧と商用交流周波数に基づいて決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記スタンバイ時の波数制御の１制御周期の半波数は、前記画像形成部による画像形成動作を行うプリント時の１制御周期の半波数よりも多いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記波数制御によって前記発熱体に流れる電流波形は、特定の波形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記スタンバイ時の波数制御の１制御周期の半波数が３４半波以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記スタンバイ時の波数制御において電力供給をＯＮとする半波の隣り合う間隔が２半波以上であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記スタンバイ時の波数制御において電力供給をＯＮとする半波の隣り合う間隔が４半波であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記画像形成部による画像形成動作を行うプリント時の電力供給の制御として、位相制御、又は位相制御と波数制御を組み合わせた制御を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記定着部のうち前記発熱体を備える加熱体の温度を前記検出温度として検出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記定着部は、筒状の定着フィルムを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項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】
電子写真記録技術を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置には、記録紙に形成された未定着トナー像を加熱して記録紙に定着させる定着装置（定着部）が搭載されている。一般に、定着部のヒータは、商用交流電源から電力を供給されて発熱する。
【０００３】
トナー像の定着性を満足するためには、定着処理中、定着部の温度を安定させる必要がある。そのため、特に高速の画像形成装置では、交流波形の半波内の導通角を制御することでヒータへの電力を制御する位相制御、或いは、位相制御と波数制御を組み合わせた制御（以降、ハイブリッド制御と称する）が採用されている（特許文献１）。これらの制御は波数制御に比べて制御の更新周期が短いので、定着部の温度に応じた電力制御周期を短くでき、定着部の温度の安定化に有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０１８０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プリント指示を入力してから一枚目の記録紙を出力するまでの時間（ファーストプリントアウトタイム）を短くすることが望まれている。その対処方法の一つとして、プリント指示を待つスタンバイ中にもヒータに電力を供給し定着器を暖めておく手法がある。上述のように、プリント中（定着処理中）に位相制御波形を含む波形でヒータに電力供給する装置では、スタンバイ中も位相制御波形を含む波形で電力供給することが考えられる。
【０００６】
定着装置のヒータ駆動回路には、一般的にヒータへの電力供給時のノイズ発生を抑制するためにチョークコイルが挿入されている。しかしながら、ヒータ制御として位相制御又はハイブリッド制御を採用すると、ヒータ駆動回路のコイルにうなり音が発生してしまう。位相制御波形を含む波形で電力供給するとうなり音は発生するので、プリント中も、位相制御又はハイブリッド制御を採用した場合うなり音が発生する。プリント中はモータ等が稼働しており、これらの稼働物の音があるのでうなり音は目立たないが、スタンバイ中は音を発する稼働物は停止しており、コイルのうなり音は目立ってしまう。
【０００７】
ここで、スタンバイ時の定着部を所定の温度に維持する際に波数制御を実施することで、コイルのうなり音を抑制できることが分かっているが、フリッカが悪化するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、スタンバイ時に波数制御により発熱体への電力供給を行う構成において、フリッカの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明に係る画像形成装置は、
記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、
商用交流電源からチョークコイルを介して供給される電力により発熱する発熱体を有し
、前記画像形成部によって形成された未定着トナー像を加熱して記録材に定着させる定着部と、
商用交流電源から前記発熱体への電力供給を制御する制御部と、
前記定着部の温度を検出する検出部と、
を備え、
プリント指示を待つスタンバイ時、前記制御部は、前記検出部の検出温度が目標温度になるように、交流の所定数の半波を１制御周期とする波数制御で前記発熱体への電力供給を制御する画像形成装置であって、
前記スタンバイ時、前記検出温度が前記目標温度より低く、且つ前記１制御周期の電力供給が上限回数行われていた場合、電力供給を行わないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スタンバイ時に波数制御により発熱体への電力供給を行う構成において、フリッカの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施例に係る画像形成装置の概略構成断面図
【図２】本実施例における定着装置の概略構成断面図
【図３】実施例１におけるセラミックヒータ駆動回路を示す回路図
【図４】画像形成装置の画像形成動作、ヒータ制御、ヒータ温度のタイミング図
【図５】実施例１におけるヒータ制御の説明図
【図６】実施例１のスタンバイ時の温調制御のフローチャート
【図７】実施例１におけるスタンバイ時の温調制御とヒータ温度の関係図
【図８】実施例２におけるセラミックヒータ駆動回路を示す回路図
【図９】実施例２のスタンバイ時の温調制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１３】
（実施例１）
図１に本発明の実施例に係る画像形成装置１００の構成の概要を示す。給紙カセット１０１に積載された記録材（以降、記録紙Ｐ）は、ピックアップローラ１０２、給紙ローラ１０３、レジストローラ１０４を介して、所定のタイミングでプロセスカートリッジ１０５へ搬送される。プロセスカートリッジ１０５は、帯電手段１０６、現像手段１０７、クリーニング手段１０８、及び感光体ドラム１０９で一体的に構成されている。プロセスカートリッジ１０５では、像露光手段１１１から出射されるレーザ光により、公知技術である電子写真プロセスの一連の処理が行われ、感光体ドラム１０９上に未定着トナー像が形成される。転写手段１１０により、感光体ドラム１０９上の未定着トナー像が記録紙Ｐに転写されると、記録紙Ｐは定着部としての定着装置（像加熱装置）１１５において加熱加圧処理され、未定着トナー像が記録紙Ｐに定着される。その後、中間排紙ローラ１１６、排紙ローラ１１７を介して画像形成装置１００の本体外に排出され、一連のプリント動作（画像形成動作）を終える。モータ１１８は、定着装置１１５を含む各ユニットに駆動力を与えている。また、定着装置１１５は、セラミックヒータ駆動回路３００とＣＰＵ３０６により駆動及び制御が行われる。上記構成において、記録紙Ｐへの未定着トナー像の形成にかかわる構成が、本発明における画像形成部となる。
【００１４】
図２に本発明の実施例における定着装置１１５の構成の概要を示す。定着装置１１５は、定着フィルムユニット２００と、加圧ローラ（加圧部材）２０１とを有する。定着フィルムユニット２００では、セラミックヒータ（加熱体）２０３が、不図示のバネによって、剛性部材であるステー２０９及びフィルムガイド２０６を介して、加圧ローラ２０１に対して押し付けられている。定着装置１１５は、フィルムガイド２０６の周りを回転する無端状（筒状）の定着フィルム２０２を介してセラミックヒータ２０３と加圧ローラ２０１との間に形成されたニップ部Ｎで、記録紙Ｐを挟持搬送する。記録紙Ｐの搬送方向は図２中の矢印ａ方向である。電力供給により発熱するセラミックヒータ２０３の熱を、定着フィルム２０２を介して記録紙Ｐに与えることで、記録紙Ｐ上のトナー像を溶融させ、ニップ部Ｎで加圧することで、記録紙Ｐに溶融トナーを定着させている。また、ヒータが過剰昇温した際にヒータを保護するための保護素子ユニット（２１１、２１３ａ、２１３ｂ、２１４）を備える。保護素子２１４の両端子は、後述する直流電源３０２に電線２１３ａと電線２１３ｂとによって接続される。また、保護素子２１４は保護素子ホルダ２１１に挿設される。加圧ローラ２０１はモータ１１８とギヤで繋がっており、モータ１１８を駆動することで、加圧ローラ２０１と定着フィルム２０２が図２の矢印方向に回転する。なお、ここで説明する定着装置の構成はあくまで一例であり、他の構成、例えば、定着ローラを用いた構成でもよい。
【００１５】
図３に実施例１におけるセラミックヒータ駆動回路３００を示す。同図中、画像形成装置１００は、商用交流電源３０１からの入力電圧をセラミックヒータ２０３へリレー３０３を介して供給することにより、セラミックヒータ２０３のヒータ基板２０５に形成された発熱抵抗（発熱体）２０４を発熱させる。セラミックヒータ駆動回路３００は、セラミックヒータ２０３に供給する電力を独立に制御するため設けられている。抵抗３０４を介してＣＰＵ（制御部）３０６からのリレー駆動信号をＯＮにし、トランジスタ３０５をＯＮにすることで、リレー３０３の駆動巻線に直流電源３０２が供給され、リレー３０３が通電状態となる。
【００１６】
ゼロクロス検出回路３１６では、商用交流電源３０１からの入力電圧がある閾値以下の電圧になったことをＣＰＵ３０６に対してパルス信号（以下、ＺＥＲＯＸ信号）として送出する。ＣＰＵ３０６は、ＺＥＲＯＸ信号のパルスのエッジを検知し、エッジに同期してトライアック３０７の通電／遮断を行う。これにより、発熱抵抗２０４への電力供給（以降、ヒータ電力供給）が実行される。
【００１７】
抵抗３０８、３０９は、それぞれトライアック３０７のためのバイアス抵抗で、フォトトライアックカプラ３１０は、画像形成装置１００の回路構成における一次・二次間の絶縁を確保するためのデバイスである。そして、フォトトライアックカプラ３１０の発光ダイオード３１０ｂに通電することによりトライアック３１０ａ、３０７をＯＮさせる。抵抗３１１は、発光ダイオード３１０ｂの電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ３１２によりフォトトライアックカプラ３１０をＯＮ／ＯＦＦする。トランジスタ３１２は、抵抗３１３を介してＣＰＵ３０６からのヒータ駆動信号に従って動作する。温度検出部としてのサーミスタ３１４によって検出される温度は、温度変化に応じたサーミスタ３１４の抵抗値変化を抵抗３１５との分圧として検出され、Ａ／Ｄ変換によりデジタル値としてＣＰＵ３０６に入力される。なお、サーミスタ３１４はヒータ２０３の温度を検出している。
【００１８】
セラミックヒータ２０３が既定温度を超える過昇温状態を防止する一手段として、保護素子２１４がセラミックヒータ２０３上に配置されている。保護素子２１４は、例えばサーモスイッチや温度ヒューズである。セラミックヒータ２０３と商用交流電源３０１のライン上には、ヒータ電力供給時のノイズ発生を抑制するためにチョークコイル３２０が直列に挿入（接続）される。チョークコイル３２０は、一般的にリングコアや割コアに巻線
を巻き付けた構造である。コアには安価な鉄粉コアが用いられることが多く、ヒータ電力供給などの急峻な電流変動によりコアが振動することでうなり音が発生する場合がある。
【００１９】
本実施例のヒータ制御について説明する前に、一般的なヒータ制御について説明する。ヒータ制御の方式には、波数制御、位相制御、又は波数制御と位相制御を組み合わせたハイブリッド制御がある。位相制御は、商用交流電源の１半波内の任意の位相角でヒータに備わる発熱体へ電力供給する方式であり、制御周期が短く（１制御周期は１半波）、応答性を良くするのに適している。一方、波数制御は、複数半波を１制御周期とし、ヒータに備わる発熱体のオン／オフを商用交流電源の半波単位で行う方式であり、高調波電流歪みやスイッチングノイズの抑制に適している。また、ハイブリッド制御は、複数半波を１制御周期とするうちの一部の半波を位相制御し、残りを波数制御する制御方式である。ハイブリッド制御によれば、位相制御だけの場合に比較して高調波電流やスイッチングノイズの発生を抑えることができ、さらに、波数制御だけの場合に比較して制御周期を短くすることができる。
商用交流電源の電圧やフリッカの発生状況に応じて、上記３つの何れかの制御方式に固定されることが一般的である。これに対して、本例の画像形成装置は、後述するように、プリント中は位相制御又はハイブリッド制御を用いてヒータへ電力供給し、スタンバイ中は、波数制御を用いてヒータへ電力供給する。
【００２０】
図４は、プリント動作とスタンバイ動作を繰り返す際の画像形成装置１００の画像形成動作、セラミックヒータ２０３の制御、セラミックヒータ２０３の温度（以降、ヒータ温度）の関係について説明したタイミング図である。ここでは、ｎ枚の連続プリント動作の後、スタンバイ動作を経て、再びプリント動作を実行する場合について説明する。なお、本実施例において、プリント動作中（プリント時）とは、上述した画像形成部による画像形成動作を行う時をいう。また、スタンバイ時とは、プリント指示を待つ時をいう。
【００２１】
プリント動作中は、制御の応答性が有利である位相制御又はハイブリッド制御を用いて、ヒータ温度がＴｐ（例えば２４０℃）になるようにヒータ制御を行う。本例における、プリント動作中の１制御周期は８半波であり、ハイブリッド制御を用いている。プリント動作中、ＣＰＵ３０６は、ヒータ温度が２４０℃を維持するように、８半波毎にサーミスタ３１４の検出温度に応じた電力（検出温度に応じた波形の電流）を発熱抵抗２０４へ供給する。更に詳述すると、プリント動作中にセラミックヒータ２０３に供給する電力は、サーミスタ３１４の検出温度を元にしてＰＩ制御（Proportional  and  Integral  control）やＰＩＤ制御（Proportional  Integral  and  Derivative  control）を用いて決定される。本例の装置はＰＩ制御を用いて供給電力を決定している（正確には、１制御周期中にオンする波形の割合であるデューティ比を決定している）。ＰＩ制御やＰＩＤ制御を用いてデューティ比を決定すると、決定されるデューティ比は検出温度に応じて異なる値となる。
このように、プリント動作中、ＣＰＵ３０６は、サーミスタ３１４の検出温度を元にしてＰＩ制御によってデューティ比を決定し、決定したデューティ比に対応するハイブリッド制御波形の電流がヒータに流れるようにトライアック３０７を駆動する。
プリント動作が終わると同時または後回転動作中のタイミングｔ１１を起点にヒータ制御を波数制御に切換える。同時に、検出温度に応じてデューティ比を決定するＰＩ制御を中止し、デューティ比固定の電力供給に切換える。具体的には、検出温度が目標温度（本例では後述する１２０℃）より高いと電力を供給せず、検出温度が目標温度より低いとデューティ比固定の電力を供給する制御に切換える。
このように、後回転が終わりスタンバイ動作に切り替わると、波数制御によりヒータ温度がＴｓ（例えば１２０℃）になるようなヒータ制御を行う。スタンバイ時に定着器を暖めておくことで、プリント指示が入ってからセラミックヒータ２０３が定着可能な温度に昇温するまでの時間を短縮できる。これにより、プリント指示を行ってから一枚目の記録
材を出力するまでに要する時間であるＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｏｕｔ  Ｔｉｍｅ）を短くできる。タイミングｔ１２においてプリント指示が入り、タイミングｔ１２を起点に前回転を経て新しいプリント動作が始まると、再びＰＩ制御によりデューティ比を決定し、且つセラミックヒータ２０３に流す電流の波形をハイブリッド制御波形とする。それによりヒータ温度がＴｐになるようにヒータ制御を開始する。なお、スタンバイ時は、消費電力を低減するために、加圧ローラ２０１の駆動は停止する。
【００２２】
このように、本実施例においては、ＣＰＵ（制御部）は、プリント時において、位相制御を含む制御によりセラミックヒータ２０３に電力供給を行い、プリント指示を待つスタンバイ時において、波数制御によりセラミックヒータ２０３に電力供給する。波数制御は、チョークコイルによるうなり音を低減させることができる。よって、プリント時のヒータ制御の応答性を確保ししつつ、スタンバイ時において、コイルのうなり音の発生を抑制可能となる。
【００２３】
続いて、スタンバイ時における波数制御を用いたヒータ制御について説明する。スタンバイ時にセラミックヒータ２０３に対して交流の所定数の半波を１制御周期とする波数制御で温調制御を行う際、１制御周期を３４半波以上とすることが望ましい。本実施例では、１制御周期を商用交流電源３０１から入力される交流の４０半波とする。そして、４０半波における特定の位相（図５に示す半波の番号）の２半波を１００％電力供給（後述する）することで、発熱抵抗２０４への投入電力比率を５％（＝２／４０）とした場合の制御例を示す。本例では、スタンバイ時の１制御周期の半波数は、プリント時の１制御周期の半波数よりも多い。具体的には、スタンバイ時の１制御周期（４０半波）は、プリント時の１制御周期（８半波）の５倍の長さになっている。なお、スタンバイ中も、プリント中と同様、サーミスタ３１４の検出温度が目標温度Ｔｓ（１２０℃）を維持するようにセラミックヒータ２０３へ電力供給するが、電力のデューティ比は検出温度に拘らず一定である。即ち、スタンバイ中に使用するデューティ比は、ＰＩ制御やＰＩＤ制御を用いて決定されたデューティ比（検出温度に応じたデューティ比）ではなく、検出温度が目標温度Ｔｓ（１２０℃）よりも低い時にヒータに供給する電力のデューティ比は固定されている。本例では５％に固定されている。更に、スタンバイ中にセラミックヒータ２０３に流れる電流の波形は波数制御波形であるが、セラミックヒータ２０３に流す電流の波形は一種類（１制御周期中の特定の位相（図５（ａ）のＮｏ.１半波とＮｏ.６半波）でオンする波形）である。
【００２４】
図５（ａ）に商用交流電源３０１の電源波形、ＺＥＲＯＸ信号、及びヒータ制御の１制御周期における各半波に番号を付した半波番号（以下、半波Ｎｏ．とする）を示す。また、図５（ｂ）にはヒータ駆動信号の波形と、それに応じて発熱抵抗２０４に供給される電流（以降、ヒータ電流と記述する）を示す。
【００２５】
図５（ｂ）において、波数制御では商用交流電源３０１の半波単位でオン／オフ制御を行う。発熱抵抗２０４に電力供給する場合には、ＺＥＲＯＸ信号のエッジ（以下、ゼロクロスポイントという）とともにヒータ駆動信号（ＯＮ信号）をオンし、図５（ｂ）の斜線で示した部分でヒータ電流が流れ、発熱抵抗２０４に電力が供給される。この半波は１００％供給となる（例えば、半波Ｎｏ．１）。一方、セラミックヒータ２０３に電力供給しない場合には、ヒータ駆動信号をオフしたままとし、この半波区間の電力供給は０％となる（例えば、半波Ｎｏ．２）。この波数制御の例としては、１制御周期である４０半波において、半波ごとに１００％、０％、０％、０％、０％、１００％、・・・・、０％、０％と電力供給することで、平均すると投入電力比率は５％となる。また、１制御周期内で正極性のオンする半波の数と負極性のオンする半波の数を同じにすることで、正負の対称性を確保している。このように、スタンバイ中にセラミックヒータ２０３に流れる電流波形は波数制御波形であるが、その波形は図５（ｂ）に示す特定の波形（オンする半波の位
相が決まっている波形）である。
【００２６】
下記の表１は、図５（ｂ）の波形で電力供給する場合の、ヒータ点灯の連続回数と長期間のフリッカを定量的に表している数値であるＰｌｔ値の関係を示した一例である。例えば、ヒータ点灯連続回数が２回の場合、図５（ｂ）の波形を２制御周期連続して供給するとＰｌｔ値が０．４２９であったことを示している。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
Ｐｌｔ値は、セラミックヒータ２０３への投入電力比率、発熱抵抗２０４の抵抗値、商用交流電圧、商用交流周波数などの条件によって異なり、値が小さいほど良い状態である。一般的には、商用交流電圧値と商用交流周波数が高いか、セラミックヒータ２０３への投入電力比率（デューティ比）が大きいか、又は発熱抵抗２０４の抵抗値が小さいほど、単位時間当たりの電圧変動が多く生じるので、Ｐｌｔ値は悪化する傾向にある。
【００２９】
本実施例では、発熱抵抗２０４への投入電力比率が５％、商用交流電圧が２３０Ｖ、商用交流周波数が５０Ｈｚの場合を例とした。ここで、ヒータ点灯の連続回数の減少に比例してＰｌｔ値も減少していることがわかる。上述のように、ヒータ点灯の連続回数が少ないほど、フリッカを改善することができるものの、ヒータ点灯が少なすぎる場合には、発熱抵抗２０４への投入電力が少なくなり、ヒータ温度を目標温度Ｔｓに保つことが困難となる。そのため、商用交流電源やヒータ駆動回路の構成に応じて適正な連続回数で制御すると良い。本実施例では、ヒータ点灯の連続実行制限回数（上限回数）は予め２回と設定した。図５（ｂ）に示した波形は、波数制御波形でありながらフリッカの抑制に効果的な波形である。しかしながら、この波形を用いても連続して供給するとフリッカ抑制効果は低減する。そこで、連続ヒータ点灯回数を連続２制御周期に制限することで、フリッカの悪化を抑制している。連続ヒータ点灯回数を連続２制御周期に制限しているので、セラミックヒータ２０３の温度が目標温度Ｔｓ（１２０℃）に達しないケースもあるが、セラミックヒータ２０３を目標温度に維持させることよりもフリッカの抑制を優先した制御となっている。スタンバイ中は定着処理を行っているわけではなく、定着器がある程度暖まっていれば良いので、セラミックヒータ２０３が正確に目標温度を維持している必要はない。
【００３０】
続いて、本実施例におけるスタンバイ時の温調制御について、図６のフローチャートを使って説明する。本実施例におけるスタンバイ時の温調制御は、検出部としてのサーミスタ３１４による検出温度が所定の目標温度に達していない場合であっても、ヒータ点灯制御を所定の回数連続して行った後は、強制的にヒータ消灯制御を行うことを特徴とする。
【００３１】
まず、温調制御を開始すると、ＣＰＵ３０６は、ヒータ点灯の実施回数である点灯回数Ｋをクリアする（Ｓ６０１）。そして、ＣＰＵ３０６は、サーミスタ３１４の検出温度が目標温度Ｔｓを下回るか否かを判断する（Ｓ６０２）。検出温度が目標温度Ｔｓを上回る場合には（Ｓ６０２のＮｏ）、ＣＰＵ３０６は、ヒータ消灯制御を行い（Ｓ６０３）、点灯回数Ｋをクリアする（Ｓ６０４）。
【００３２】
一方、検出温度が目標温度Ｔｓを下回る場合には（Ｓ６０２のＹｅｓ）、続いて、点灯回数Ｋが連続実行制限回数Ｍａｘ（本実施例では２回）未満であるか否かを判断する（Ｓ
６０５）。点灯回数Ｋが連続実行制限回数Ｍａｘ未満である場合には（Ｓ６０５のＹｅｓ）、ＣＰＵ３０６は、ヒータ点灯制御を行い（Ｓ６０６）、点灯回数Ｋを１増加させる（Ｓ６０７）。点灯回数Ｋが連続実行制限回数Ｍａｘ以上であると判断した場合には（Ｓ６０５のＮｏ）、ＣＰＵ３０６は、ヒータ消灯制御を行い（Ｓ６０３）、点灯回数Ｋをクリアする（Ｓ６０４）。
【００３３】
その後、ＣＰＵ３０６は、温調停止の命令を受けているか否かを判断する（Ｓ６０８）。温調停止命令を受けていない場合は（Ｓ６０８のＮｏ）、Ｓ６０２へ戻り、スタンバイ温調制御を継続する。温調停止命令を受けている場合には（Ｓ６０８のＹｅｓ）、ＣＰＵ３０６は、スタンバイ温調制御を終了する。
【００３４】
図７に、図６で説明したスタンバイ時の温調制御における、目標温度Ｔｓ、検出部としてのサーミスタ３１４で検出された検出温度、ヒータ制御の関係の一例を示す。図７のヒータ点灯７０１では、図５（ｂ）で示した、１制御周期４０半波、投入電力比率５％とするヒータ制御を行う。すなわち、ヒータ点灯７０１では、商用交流電源から発熱抵抗２０４への電力供給をＯＮとする半波を特定の位相に含む波形の波数制御を行う。ヒータ消灯７０２では、１制御周期である４０半波において、ヒータ駆動信号をオフしたままとし、投入電力比率を０％としている。すなわち、ヒータ消灯７０２では、ヒータ点灯７０１の１制御周期（４０半波）と同じ期間、商用交流電源から発熱抵抗２０４への電力供給をＯＦＦとする。
【００３５】
スタンバイ時の温調制御では、サーミスタ３１４で検出された検出温度が目標温度Ｔｓに達している場合には、ヒータ消灯を行う（Ｐ７０７、Ｐ７０８）。一方、サーミスタ３１４で検出された検出温度が目標温度Ｔｓに達していない場合にはヒータ点灯７０１を行う（Ｐ７０３、Ｐ７０４、Ｐ７０６）。但し、本実施例においては、サーミスタ３１４で検出された温度が目標温度Ｔｓに達していない場合であっても、３回連続でヒータ点灯は実施せず、ヒータ消灯を行うこととする（Ｐ７０５）。
【００３６】
本実施例による制御によれば、チョークコイルのうなり音を抑えつつ、スタンバイ時のフリッカを改善する効果がある。尚、本実施例の説明では一例として、ヒータ点灯を２回連続までとした場合の制御について説明したものの、商用交流電圧や商用交流周波数の構成などの条件に応じてヒータ点灯の連続実行制限回数（上限回数）の制限数（上限）は変更可能であり、２回に限定されるものではない。
【００３７】
なお、実施例１においては、図５（ｂ）に示すように、１制御周期を４０半波且つ電力供給をＯＮとする隣り合う半波の間隔を４半波として、発熱抵抗２０４への投入電力比率５％とした場合の制御について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、電力供給をＯＮとする隣り合う半波の間隔を２半波以上空けていれば波数制御を用いた際のフリッカは発生しにくい。フリッカを定量的に測定する際、ＩＥＣに準拠した測定時間幅における実効電圧を連続測定し、その実効電圧の変動を数値化するため、電力供給をＯＮとする隣り合う半波が連続すると実効電圧が変動する時間幅が長くなってしまう。従って、フリッカを改善するためには、１制御周期を３４半波以上とし且つヒータ電力供給する隣り合う半波の間隔は、２半波以上空けると良い。
【００３８】
なお、実施例１において、ヒータ点灯の連続実行制限回数とは、１制御周期の電力供給（ヒータ点灯）が行われる回数である。実施例１においては、ヒータ点灯の連続実行制限回数を２回としたので、ヒータ点灯を２制御周期の期間（１制御周期の２回分の期間）行った後、目標温度に達していなくても１制御周期と同じ期間のヒータ消灯が行われる。なお、ヒータ点灯の連続実行制限回数は２回に限定されるものではない。
【００３９】
（実施例２）
実施例１で述べたように、商用交流電圧値と商用交流周波数が高いか、ヒータへの投入電力比率が大きいか、又は発熱抵抗２０４の抵抗値が小さいほど、Ｐｌｔ値は悪化する。そのため、最適なヒータ点灯の連続実行制限回数は、商用交流電源の条件によって異なる。そこで、本実施例では、商用交流電圧、及び、商用交流周波数を検知し、検知した電圧、周波数に応じてヒータ点灯の連続回数制限回数を切り替えることにより、商用交流電源の条件に応じた最適なヒータ制御を行う方法について説明する。なお、実施例１と同様の構成については同じ符号を用いてその説明は省略する。
【００４０】
図８は、実施例２におけるセラミックヒータ駆動回路を示す回路図である。交流電圧検出回路８０１では、商用交流電源３０１からの入力電圧をＡ／Ｄ変換によりデジタル値（以下、ＰＳＡＣＶ信号）としてＣＰＵ３０６に入力する。ＣＰＵ３０６は、ＰＳＡＣＶ信号を検知し商用交流電圧を判断する。
【００４１】
まず、画像形成装置１００の電源投入後、ＣＰＵ３０６は、ＰＳＡＣＶ信号を１０ｍｓｅｃ間隔で１０回測定し、最大値と最小値を除いた８点の平均値を算出する。そして、平均値が所定の閾値を下回る場合には、商用交流電圧が１００Ｖであると判断し、閾値を上回る場合には２００Ｖであると判断する。続いて、ＣＰＵ３０６は、ゼロクロス検出回路３１６から入力される５全波のＺＥＲＯＸ信号の周期をサンプリングし、最大値と最小値を除いた３点の平均値を算出し、その逆数を商用交流周波数とする。そして、ＣＰＵ３０６は、上述の商用交流電圧と商用交流周波数との組み合わせに応じて、ヒータ点灯制御の連続実行制限回数（上限回数）を決定する。
【００４２】
以下の表２は、検出した商用交流電圧と商用交流周波数と、ヒータ点灯制御の連続実行制限回数の関係を表したものである。実施例２では、フリッカが発生する条件として、最も厳しい条件である商用交流電圧が２００Ｖ、且つ、商用交流周波数が６０Ｈｚ以上の場合には、ヒータ点灯制御の連続実行制限回数は１回とする。また、商用交流電圧が１００Ｖ、且つ、商用交流周波数が６０Ｈｚ未満の場合には、ヒータ点灯の連続実行回数の制限を設けず、目標温度に応じたヒータ点灯制御を行う。その他の２つの場合については、ヒータ点灯の連続実行制限回数は２回とする。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
続いて、図９を参照して、実施例２における連続実行制限回数Ｍａｘの決定方法と、スタンバイ時の温調制御について説明する。図９は、実施例２の温調制御のフローチャートである。
【００４５】
画像形成装置１００の電源投入後、ＣＰＵ３０６は、電源電圧検知（Ｓ９０１）、電源周波数検知を行う（Ｓ９０２）。その後、ＣＰＵ３０６は、Ｓ９０１の電源電圧検知結果と、Ｓ９０２の電源周波数検知結果から連続実行制限回数Ｍａｘを決定する。
【００４６】
まず、Ｓ９０１の電源電圧検知結果が２００Ｖと判断した場合には（Ｓ９０３のＹｅｓ）、ＣＰＵ３０６は、Ｓ９０２の電源周波数検知結果を判断する（Ｓ９０４）。周波数が６０Ｈｚ以上である場合には（Ｓ９０４のＹｅｓ）、ＣＰＵ３０６は、連続実行制限回数Ｍａｘを１回に設定する（Ｓ９０５）。周波数が６０Ｈｚ未満である場合には（Ｓ９０４
のＮｏ）、ＣＰＵ３０６は、連続実行制限回数Ｍａｘを２回に設定する（Ｓ９０６）。
【００４７】
一方、Ｓ９０１の電源電圧検知結果が１００Ｖと判断した場合には（Ｓ９０３のＮｏ）、ＣＰＵ３０６は、Ｓ９０２の電源周波数検知結果を判断する（Ｓ９０７）。周波数が６０Ｈｚ以上である場合には（Ｓ９０７のＹｅｓ）、ＣＰＵ３０６は、連続実行制限回数Ｍａｘを２回に設定する（Ｓ９０８）。周波数が６０Ｈｚ未満である場合には（Ｓ９０７のＮｏ）、ＣＰＵ３０６は、連続実行制限回数Ｍａｘを制限なしに設定する（Ｓ９０９）。
【００４８】
そして、ＣＰＵ３０６は、スタンバイ温調制御の命令を受信するまで待機する（Ｓ９１０）。但し、Ｓ９１０での待機中において、ＣＰＵ３０６は他の制御を実行可能である。例えば、プリント時の温調制御の命令を受信した場合には、ＣＰＵ３０６は、本フローチャートの待機処理と並行して、プリント時の温調制御を行うことができる。
【００４９】
スタンバイ温調制御の命令を受信した場合には（Ｓ９１０のＹｅｓ）、Ｓ９０５，Ｓ９０６，Ｓ９０８，Ｓ９０９で選択した、何れかの連続実行制限回数Ｍａｘに応じて、スタンバイ温調制御を行う。フローチャート上のＳ６０１〜Ｓ６０７のスタンバイ温調制御は、実施例１の図６のフローチャートで説明したものと同様であるため説明を省略する。その後、スタンバイ温調の停止命令を受信した場合には（Ｓ９１１のＮｏ）、Ｓ９１０へ戻り、停止命令を受信していない場合には（Ｓ９１１のＹｅｓ）、スタンバイ温調制御を継続する。
【００５０】
実施例２によれば、検出した商用交流電圧と商用交流周波数に応じて、ヒータ点灯の連続実行制限回数を決定するため、画像形成装置の動作環境に対して適切なフリッカ改善を行うことができる。尚、実施例２の説明では一例として、交流電圧検出回路が２００Ｖと１００Ｖの２段階で判別する場合の制御について説明したものの、交流電圧検出回路の構成により検出可能な商用交流電圧値や判別する段階数は変更可能である。また、商用交流周波数についても、６０Ｈｚ以上と６０Ｈｚ未満の２段階で判別する場合の制御について説明したものの、検出周波数や判別する段階数は変更可能である。そして、検出電圧値や検出周波数に対するヒータ点灯の連続実行制限回数は変更可能であり、本実施例の制限回数に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５１】
Ｐ…記録紙（記録材）、１００…画像形成装置、１１５…定着装置（定着部）、２０３…セラミックヒータ（加熱体）、２０４…発熱抵抗（発熱体）、３０１…商用交流電源、３０６…ＣＰＵ（制御部）、３２０…チョークコイル
【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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