(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給された交流電流の実効値を検知する検知装置であって、
前記交流電源から供給された交流電圧のゼロクロスポイントを検知し、当該ゼロクロスポイントを示す第１ゼロクロス信号を出力する検知手段と、
前記検知手段で検知された前記第１ゼロクロス信号に重畳されるノイズをフィルタリングして得られた第２ゼロクロス信号を出力するフィルタ手段と、
前記第１ゼロクロス信号が前記フィルタ手段を通過してフィルタリングされることで生じる、前記第１ゼロクロス信号のタイミングに対して生じる前記第２ゼロクロス信号の遅延時間に基づき、当該第２ゼロクロス信号のタイミングを補正して、前記フィルタ手段を通過する前の前記第１ゼロクロス信号のタイミングを復元する復元手段と、
前記復元手段により復元された前記第１ゼロクロス信号のタイミングを基準として前記交流電源から供給される交流電流の実効値を取得する取得手段と
を有することを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記フィルタ手段は、前記交流電圧の半周期よりも短い継続時間のノイズを低減するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記フィルタ手段は、当該フィルタ手段に入力された前記第１ゼロクロス信号の立ち上がりと立ち下がりを基準としてそれぞれカウントを実行するカウンタを有し、前記第１ゼロクロス信号の立ち上がりタイミングをトリガーとして前記カウンタのカウントを開始させ、前記カウンタのカウント値が所定値に達すると当該カウント値をリセットするとともに前記フィルタ手段から出力される前記第２ゼロクロス信号を立ち上げ、さらに前記フィルタ手段は、前記第１ゼロクロス信号の立ち下がりタイミングをトリガーとして前記カウンタのカウントを開始させ、前記カウンタのカウント値が前記所定値に達すると当該カウント値をリセットするとともに前記フィルタ手段から出力される前記第２ゼロクロス信号を立ち下げ、前記カウンタが前記所定値のカウントを完了する前に前記フィルタ手段に入力された前記第１ゼロクロス信号のレベルが変化したときは前記フィルタ手段から出力される前記第２ゼロクロス信号のレベルを維持しつつ、前記カウンタのカウント値をリセットすることを特徴とする請求項２に記載の検知装置。
【請求項４】
前記フィルタ手段は、
前記第１ゼロクロス信号として前記フィルタ手段に入力された信号の論理と前記第２ゼロクロス信号として前記フィルタ手段から出力される信号の論理とが異なっているかを判定する判定手段と、
前記フィルタ手段に入力された信号の論理と前記フィルタ手段から出力される信号の論理とが異なるようになると計時を開始する計時手段と、
前記計時手段の計時値が所定の閾値を超えたかどうかを判別する判別手段と
を有し、
前記フィルタ手段は、前記計時手段の計時値が所定の閾値を超えたことに応じて前記フィルタ手段から前記第２ゼロクロス信号として出力している信号のレベルを変化させることを特徴とする請求項２に記載の検知装置。
【請求項５】
前記復元手段は、前記フィルタ手段を通過する前の前記第１ゼロクロス信号のタイミングに同期したタイミング信号を生成して出力することで、前記フィルタ手段を通過する前の前記第１ゼロクロス信号のタイミングを復元するように構成されており、
前記取得手段は、前記タイミング信号を基準として前記交流電源から供給される交流電流の実効値を取得するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項６】
前記復元手段は、
前記フィルタ手段から出力される前記第２ゼロクロス信号のレベルが変化したタイミングから一周期または半周期が経過するタイミングよりも前記遅延時間だけ早めたタイミングに前記タイミング信号を出力することで、前記第２ゼロクロス信号のタイミングを補正することを特徴とする請求項５に記載の検知装置。
【請求項７】
前記復元手段は、
前記フィルタ手段から出力される前記第２ゼロクロス信号の周期を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された周期から半周期を求め、前記半周期から前記遅延時間だけ早いタイミングと前記周期から前記遅延時間だけ早いタイミングとのそれぞれに前記タイミング信号を生成して出力する生成手段と
を含むことを特徴とする請求項６に記載の検知装置。
【請求項８】
前記計測手段は、前記フィルタ手段から出力される前記第２ゼロクロス信号におけるｉ番目のレベル変化タイミングからｉ＋１番目のレベル変化タイミングまでの時間を前記周期として計測するように構成されており、
前記生成手段は、前記周期の半分から前記遅延時間を減算して得られる補正時間だけ前記ｉ＋１番目のレベル変化タイミングから経過したタイミングに前記タイミング信号を生成して出力するとともに、前記周期から前記遅延時間を減算して得られる補正時間だけ前記ｉ＋１番目のレベル変化タイミングから経過したタイミングに前記タイミング信号を生成して出力するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の検知装置。
【請求項９】
前記計測手段は、前記フィルタ手段から出力される前記第２ゼロクロス信号におけるｉ番目の立ち下がりタイミングからｉ＋１番目の立ち下がりタイミングまでの時間を前記周期として計測するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の検知装置。
【請求項１０】
前記計測手段により計測された前記周期を記憶する記憶手段と、
前記計測手段により計測された前記周期が所定の範囲内にあるかどうかを判断する判断手段と、
前記計測手段により計測された前記周期が前記所定の範囲内であれば前記記憶手段に記憶されている周期を更新し、前記計測手段により計測された前記周期が前記所定の範囲内でなければ前記記憶手段に記憶されている周期を更新しない更新手段と
をさらに有し、前記生成手段は、前記記憶手段に記憶されている周期を用いて前記タイミング信号を生成して出力するように構成されていることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項１１】
前記取得手段は、複数の前記交流電流の実効値を平均化して出力するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項１２】
前記取得手段は、前記交流電流の実効値が所定の範囲内にないときに当該所定の範囲内にない実効値を廃棄することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項１３】
交流電源から供給された交流電流により発熱してトナー画像を記録媒体に定着させる定着手段と、
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載された検知装置と、
前記検知装置により取得された前記交流電流の実効値に応じて前記定着手段に前記交流電源からの交流電流を供給するか否かを制御する制御手段と
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項１４】
トナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体から前記トナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる、請求項１３に記載された定着装置と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流の実効値を検知する検知装置、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着装置は未定着のトナー画像にヒーターから熱を加えて記録媒体に定着させる。ヒーターの温度はサーミスタにより検知され、記録媒体の厚み等に適した温度となるようにヒーターに通電される電力や電流が調節される。精度よく温度を調節するためには、精度よく電流が検知されなければならない。特許文献１によれば、商用交流電源から供給される交流電圧の周期または半周期毎に、定着装置に供給される交流電流の実効値を検知して、定着装置への供給電力を最大供給可能値以下に制限する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１２５０３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、特許文献１の発明についてさらに改良することが要求されている。たとえば、商用交流電源から定着装置に供給される交流電流の実効値の検知精度を向上できれば、さらに精度よくヒーターの温度を調節できるようになろう。ところで、交流電圧の周期を精度よく検知するためには、交流電圧のゼロクロスポイントを示す信号（以下、ゼロクロス信号と記す）のノイズ耐性が向上される必要がある。ノイズ耐性を向上させるためにはノイズフィルタを設ければよいが、ノイズフィルタを通過することで交流電圧の検知周期を示すゼロクロス信号が遅延してしまう。とりわけ、ゼロクロス信号を基準として交流電流の実効値を演算する場合、ゼロクロス信号のタイミング精度が交流電流の実効値の検知精度を左右する。そこで、本発明は、ゼロクロス信号の検知精度を向上させることで交流電流の実効値の検知精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、たとえば、
交流電源から供給された交流電流の実効値を検知する検知装置であって、
前記交流電源から供給された交流電圧のゼロクロスポイントを検知し、当該ゼロクロスポイントを示す第１ゼロクロス信号を出力する検知手段と、
前記検知手段で検知された前記第１ゼロクロス信号に重畳されるノイズをフィルタリングして得られた第２ゼロクロス信号を出力するフィルタ手段と、
前記第１ゼロクロス信号が前記フィルタ手段を通過してフィルタリングされることで生じる、前記第１ゼロクロス信号のタイミングに対して生じる前記第２ゼロクロス信号の遅延時間に基づき、当該第２ゼロクロス信号のタイミングを補正して、前記フィルタ手段を通過する前の前記第１ゼロクロス信号のタイミングを復元する復元手段と、
前記復元手段により復元された前記第１ゼロクロス信号のタイミングを基準として前記交流電源から供給される交流電流の実効値を取得する取得手段と
を有することを特徴とする検知装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、安価な構成により、商用交流電源から定着装置に供給される電流実効値を高精度に検知するとともに、ゼロクロス信号に重畳するノイズ耐量も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像形成装置の構成を示す図。
【図２】検知装置の構成概念を示す図。
【図３】ゼロクロス検知部の構成を示す図。
【図４】ゼロクロス検知部の動作を示す図。
【図５】ゼロクロスフィルタ部の構成を示す図。
【図６】ゼロクロスフィルタ部の動作を示す図。
【図７】復元部の構成を示す図。
【図８】復元部の動作を示す図。
【図９】一次検知部の構成を示す図。
【図１０】一次検知部の動作を示す図。
【図１１】実効値取得部の構成を示す図。
【図１２】実効値取得部の動作を示す図。
【図１３】電力制御部の構成を示す図。
【図１４】実効値評価部の構成を示す図。
【図１５】定着装置の位相制御の動作を示す図。
【図１６】ゼロクロス異常時の動作を示す図。
【図１７】検知装置の構成概念を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施例１］
＜画像形成装置＞
図１は実施例の基本的な特徴を具現化した画像形成装置１００を示す図である。帯電ローラ１０２は感光ドラム１０１の表面を一様に帯電させる帯電装置である。露光装置１０３は画像データに応じて感光ドラム１０１の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する光走査装置である。現像装置１０４はトナー（現像剤）により静電潜像を可視化して感光ドラム１０１上にトナー画像を形成する。給紙ローラ１０７は給紙カセット１０５に収容されている記録紙１０６を搬送路へ送り出し、転写ローラ１０８により構成される転写装置へ搬送する。転写ローラ１０８は感光ドラム１０１上のトナー画像を記録紙１０６上に転写する転写装置である。定着装置２は熱と圧力をトナー画像と記録紙１０６に加えることにより記録紙１０６上にトナー画像を定着させる。トナー画像が定着された記録紙１０６は搬送されて排出トレイ１１１に排出される。画像形成装置１００は外部電源である商用交流電源１に接続されている。ＣＰＵ１０９は画像形成装置１００の全体を統括的に制御する。また、検知装置１１０は商用交流電源１から供給され、定着装置２に流れる交流電流の実効値を検知する機能を有する。
【０００９】
＜検知装置＞
図２を用いて商用交流電源１から定着装置２に供給される交流電流を検知する検知装置１１０の構成例について説明する。定着装置２は電子写真プロセスの定着工程を担当している。定着装置２のヒーターの定着温度は記録紙１０６の紙種（サイズ、厚み、坪量、コートの有無、紙系素材化や樹脂系素材化など）に応じて調節される。たとえば、Ａ４サイズの記録紙１０６については定着装置２が備える複数のヒーターのうち一部のヒーターに電力が供給され、Ａ３サイズの記録紙１０６についてはすべてのヒーターに電力が供給される。また、定着装置２に供給される電力は目標定着温度とサーミスタにより検知されたヒーターの温度との差分に応じて制御される。この制御としては、たとえば、商用交流電源１から供給される交流のゼロクロスポイントに基づく位相制御や波数制御などが採用される。検知装置１１０の電力制御部６は、スイッチング部であるトライアック９をオン／オフすることにより、ヒーターに供給される電力を制御する。なお、電力制御部６の一部の機能はＣＰＵ１０９により実現されてもよい。なお、電力制御部６は検知装置１１０の外部に設けられていてもよい。また、定着装置２だけでなく、検知装置１１０を含めて定着装置や定着システムとよばれてもよい。
【００１０】
一次検知部４は商用交流電源１から供給される交流電流を検知し、検知した値を電流情報ＤＡＴＡとして実効値取得部５に出力する。商用交流電源１から供給される交流電流は一次交流電流と呼ばれてもよい。実効値取得部５は電流情報ＤＡＴＡに基づき実効値ＲＭＳを取得し、電力制御部６に出力する。実効値取得部５は、たとえば、商用交流電源１の交流電圧の半周期毎に実効値を取得するように構成されていてもよい。電力制御部６は、実効値ＲＭＳに基づいて定着装置２へ供給可能な最大電力を制限しうる。たとえば、電力制御部６は、実効値ＲＭＳに応じて、定着装置２に供給される交流電流の位相制御における最大位相角、または、波数制御における最大波数等を決定する。
【００１１】
上記の制御に加えて、特徴的な制御方法としては、復元部８から出力されるタイミング信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥに応じて実効値取得部５が演算タイミングを制御することにある。次に、タイミング信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥの生成過程について説明する。ゼロクロス検知部３は商用交流電源１から供給された交流電圧のゼロクロスポイントを検知し、ゼロクロスポイントを示すゼロクロス信号ＺＥＲＯＸをゼロクロスフィルタ７に出力する。ゼロクロスフィルタ７は、ノイズ低減手段であり、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸに含まれているノイズをフィルタリングして、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸを生成して復元部８に出力する。フィルタ出力信号は、フィルタ処理されたゼロクロス信号であり、フィルタ後ゼロクロス信号と呼ばれてもよい。復元部８は、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸを基に、フィルタ前のゼロクロス信号における立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングとを復元し、復元したタイミングを示すタイミング信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥを生成する。
【００１２】
＜ゼロクロス検知部＞
図３において、ゼロクロス検知部３は、抵抗１０、１１、１２、１３、１４、１５、コンデンサ１６、ダイオード１７、トランジスタ１８、及び、フォトカプラ１９を有している。商用交流電源１の両端Ｌｉｖｅ、Ｎｅｕｔｒａｌに接続されている。図３では、商用交流電源１のＬｉｖｅ端子にダイオード１７のアノード端子が接続されている。商用交流電源１のＮｅｕｔｒａｌ端子にはコンデンサ１６の一端、抵抗１２の一端、及び、トランジスタ１８のエミッタ端子が接続されている。ダイオード１７のカソード端子は抵抗１０の一端に接続されている。抵抗１０の他端は、コンデンサ１６の他端と、抵抗１１の一端に接続されている。抵抗１１の他端と抵抗１２の他端はともにトランジスタ１８のベース端子に接続されている。ＬｉｖｅとＮｅｕｔｒａｌは逆であってもよい。
【００１３】
商用交流電源１のＬｉｖｅ端子またはＮｅｕｔｒａｌ端子から供給された交流電圧は、ダイオード１７によって、半波整流される。また、電流制限用の抵抗１０、１１、１２によって定められる電流が、トランジスタ１８のベース端子に供給される。ここで、コンデンサ１６は、外部からのノイズ除去のために挿入されている。
【００１４】
一次側と二次側との間を絶縁するためにフォトカプラ１９が用いられている。また、不図示の一次側回路から生成される直流電源電圧Ｖｄｄが、電流制限用の抵抗１３を介して、フォトカプラ１９の発光ダイオードに供給されている。さらに、不図示の二次側回路から生成される直流電源電圧Ｖｃｃが電流制限用の抵抗１４を介して、フォトカプラ１９の受光トランジスタのコレクタ端子に供給されている。フォトカプラ１９の出力は、抵抗１５を介し、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸとしてゼロクロスフィルタ７に出力される。
【００１５】
図４はゼロクロス検知部３の動作を示す図である。Ｌｉｖｅ点の電圧がトランジスタ１８の閾値電圧よりも高くなると、トランジスタ１８及びフォトカプラ１９がオンし、ゼロクロス信号が“Ｌ（ロー）”レベルとなる。一方、Ｌｉｖｅ点の電圧がトランジスタ１８の閾値電圧よりも低くなると、ゼロクロス信号が“Ｈ（ハイ）”レベルとなる。従って、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸは“Ｈ”／“Ｌ”を繰り返すパルス信号となる。
【００１６】
＜ゼロクロスフィルタ＞
図５を用いてゼロクロスフィルタ７の構成について説明する。論理判定部２０はゼロクロス信号ＺＥＲＯＸの論理（ＨorＬ）とフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの論理が異なっているか否かを判定する。両者が異なっていれば判定結果としてＨ（ハイ）が出力される。両者が一致していれば判定結果としてＬ（ロー）が出力される。フィルタカウンタ２１は、時間カウンタであり、論理判定部２０からＨが出力されると、フィルタ時間ｆｌｔのカウントを開始する。フィルタ時間ｆｌｔは、ゼロクロスフィルタ７においてフィルタリングが完了するために必要となる処理時間であるため、完了時間と呼ばれてもよい。フィルタカウンタ２１は、入力信号のレベルがＬに変化するか、または、カウント値がフィルタ時間に達するまでカウントを継続する。カウント値ｆｌｔ＿ｃは完了判定部２２に出力される。完了判定部２２は、カウント値ｆｌｔ＿ｃとフィルタ時間ｆｌｔとを比較し、ゼロクロスフィルタ７によるフィルタリングが完了したかどうかを判定する。時間設定部２３はフィルタ時間を完了判定部２２に設定する。
【００１７】
図６はゼロクロスフィルタ７の動作を示す図である。論理判定部２０でゼロクロス信号ＺＥＲＯＸの論理とフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸとの論理が判定される。両者の論理が異なっていれば、フィルタカウンタ２１がカウントアップを開始する。これにより、ゼロクロスフィルタ７のフィルタ動作が開始される。完了判定部２２では、フィルタカウンタ２１のカウント値ｆｌｔ＿ｃが時間設定部２３で設定されたフィルタ時間ｆｌｔに到達すると、フル信号を立てる。フル信号は完了判定部２２の内部で生成されて利用される信号である。完了判定部２２はフル信号が立つと、フィルタ動作が完了したと判定する。また、完了判定部２２はフル信号が立つと、フィルタカウンタ２１のカウント値ｆｌｔ＿ｃをゼロにリセットする。完了判定部２２は、フィルタ動作が完了した時点からゼロクロス信号ＺＥＲＯＸをフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸとして取り込んで、出力する。
【００１８】
一方、図６が示すように、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸにノイズが重畳されると、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸの論理とフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの論理が異なる。よって、ノイズが発生している間はフィルタカウンタ２１がカウントアップを継続することになる。フィルタカウンタ２１のカウント値がフィルタ時間ｆｌｔまで到達する前にノイズが消失すると、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸの論理とフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの論理が同じになる。よって、論理判定部２０がフィルタカウンタ２１のカウント値を初期値にリセット（クリア）する。これより、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸにはノイズが影響しない。つまり、ゼロクロスフィルタ７におけるノイズ除去性能は、設定されるフィルタ時間ｆｌｔにより決定される。
【００１９】
＜ゼロクロス復元部＞
図７を用いて復元部８の構成について説明する。エッジ生成部２４は、入力されたフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち下がりエッジを検知し、エッジの位置を示すエッジ信号ｆｌｔ＿ｅｄｇｅを生成する。エッジ信号ｆｌｔ＿ｅｄｇｅは周期カウンタ２５と周期格納部２６に入力される。周期格納部２６はＲＡＭなどの記憶装置を有している。周期カウンタ２５はゼロクロス周期を計測するカウンタである。周期カウンタ２５のカウント値ＺＥＲＯＸ＿Ｃは周期格納部２６に入力される。周期格納部２６は周期カウンタ２５により直近に計測された、つまり、最新のゼロクロス周期ＺＥＲＯＸ＿ＰＲＤを格納する。エッジ復元部２７は、フィルタ処理される前のゼロクロス信号ＺＥＲＯＸの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングとを復元し、これらのタイミングを示すタイミング信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥを生成する。復元部８には時間設定部２３に設定されたフィルタ時間ｆｌｔが入力されている。
【００２０】
図８は復元部８の動作を示す図である。エッジ生成部２４は、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち下がりエッジを検知してエッジ信号ｆｌｔ＿ｅｄｇｅを生成する。周期カウンタ２５は、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち下がりエッジが発生したタイミング毎に、それまでのカウント値ＺＥＲＯＸ＿Ｃを周期格納部２６に格納する。つまり、エッジ信号ｆｌｔ＿ｅｄｇｅが入力されると、周期カウンタ２５は、最新のカウント値ＺＥＲＯＸ＿Ｃによって周期格納部２６に保持されているゼロクロス周期ＺＥＲＯＸ＿ＰＲＤを更新する。あるいは、エッジ信号ｆｌｔ＿ｅｄｇｅが入力されると、周期格納部２６は、周期カウンタ２５から最新のカウント値ＺＥＲＯＸ＿Ｃを読み出して、周期格納部２６が備える内部のメモリにゼロクロス周期ＺＥＲＯＸ＿ＰＲＤとして記憶させる。これと並行して、周期カウンタ２５はカウント値ＺＥＲＯＸ＿Ｃを初期値にリセットする。ゼロクロス周期ＺＥＲＯＸ＿ＰＲＤは、図８が示すように、前回のゼロクロス周期Ａｉと呼ばれてもよい（ｉは自然数）。たとえば、ｉ番目のエッジをトリガーとして周期カウンタ２５がカウントアップを開始してから、ｉ＋１番目のエッジが発生したタイミングまでのカウント値を前回のゼロクロス周期Ａｉとして周期格納部２６に格納する。このようにしてフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち下がりエッジが検知されるたびにゼロクロス周期が検知されて保持される。
【００２１】
ところで、ゼロクロス検知部３のフォトカプラ１９では、一般的に発光ダイオードが発光を開始して受光トランジスタがオンするまでの応答時間の方が、発光ダイオードが発光を停止して受光トランジスタがオフするまでの応答時間よりも短い。そのため、フォトカプラ１９がオンしてゼロクロス信号ＺＥＲＯＸが“Ｈ”から“Ｌ”に遷移する応答時間の方が、フォトカプラ１９がオフしてゼロクロス信号ＺＥＲＯＸが“Ｌ”から“Ｈ”に遷移する応答時間よりも短い。従って、ゼロクロス周期ＺＥＲＯＸ＿ＰＲＤを計測するにあたっては、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち下がりを計測開始のトリガーとすることで、ゼロクロス周期ＺＥＲＯＸ＿ＰＲＤの検知精度が向上する。つまり、エッジ生成部２４は、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち下がりを検知すると、エッジ信号ｆｌｔ＿ｅｄｇｅを生成して周期カウンタ２５に出力する。なお、ゼロクロス周期ＺＥＲＯＸ＿ＰＲＤの要求精度に余裕がある場合は、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち上がりが計測開始のトリガーとして採用されてもよい。
【００２２】
また、ところで、周期カウンタ２５により計測された周期が予め想定された範囲から逸脱していることがあるかもしれない。このような周期は演算結果を誤らせる要因になる。そこで、周期格納部２６は、周期カウンタ２５により計測された周期が所定の範囲内にあるかどうかを判断する判断部を有していてもよい。さらに、周期格納部２６は、周期カウンタ２５により計測された周期が所定の範囲内であればメモリに記憶されている周期を更新する更新部を有していてもよしてもよい。また、周期格納部２６は、周期カウンタ２５により計測された周期が所定の範囲内でなければメモリに記憶されている周期を更新しない更新部を有していてもよい。
【００２３】
ところで、図８に示す通り、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸは、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸに対して、フィルタ時間ｆｌｔだけ遅延した信号になっている。実効値取得部５の演算開始トリガーとして、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを出力すると、実効値の精度が低下してしまう。なぜなら、オリジナルのゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのエッジが生じるタイミングに対してフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸのエッジが生じるタイミングが遅延しているからである。そこで、本実施例では、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸの周期性と、フィルタ通過に要した遅延時間であるフィルタ時間ｆｌｔに着目し、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのタイミングを復元する。
【００２４】
以下ではフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジにおけるタイミングを復元する方法の一例について説明する。エッジ復元部２７は、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち下がりエッジが検知されたタイミングで取得されたゼロクロス周期Ａｉを１／２倍して半周期（Ａｉ／２）を決定する。さらに、エッジ復元部２７は、半周期からフィルタ時間ｆｌｔを減算して得られる値（Ａｉ／２−ｆｌｔ）を閾値（立ち上がり閾値）として記憶装置（例：周期格納部２６）に保持する。また、エッジ復元部２７は、ゼロクロス周期Ａｉからフィルタ時間ｆｌｔを減算して得られる値（Ａｉ−ｆｌｔ）を閾値（立ち下がり閾値）として記憶装置に保持している。エッジ復元部２７は、周期カウンタ２５のカウント値が立ち上がり閾値に到達したタイミングに、エッジ復元部２７はフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち上がりエッジを示すタイミング信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥを生成して出力する。同様に、周期カウンタ２５のカウント値が立ち下がり閾値に到達したタイミングに、エッジ復元部２７はフィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの立ち下がりエッジを示すタイミング信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥを生成して出力する。
【００２５】
図８に示した周期Ａ１に着目して、タイミング信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥのエッジの位置をフィルタ時間ｆｌｔに応じて補正する方法をより具体的に説明する。たとえば、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸにおける１番目の立ち下りエッジのタイミングで、１番目の立ち下りエッジから２番目の立ち下りエッジまでの周期Ａ１が計測される（ｉは自然数）。２番目のタイミングからＡ１  ／  ２  −  ｆｌｔだけ経過したタイミングは、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸにおける立ち上がりエッジタイミングとして採用される。同様に、２番目のタイミングからＡ１  −  ｆｌｔだけ経過したタイミングは、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸにおける立ち下がりエッジタイミングとして採用される。これにより、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸの立ち上がりエッジのタイミングと立ち下がりエッジのタイミングとが復元されることになる。ただし、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸから見ると、エッジ信号ｆｌｔ＿ｅｄｇｅのエッジは一周期だけ遅れたタイミングを基準として復元されているが、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸの周期性を考慮すれば、これは問題がないだろう。
【００２６】
このように、エッジ復元部２７は、順次、前回のゼロクロス周期Ａｉを基準にして遅延時間（フィルタ時間ｆｌｔ）を補正し、タイミング信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥを生成し、実効値取得部５に出力する。エッジ信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥは実効値取得部５においてタイミング信号として使用される。
【００２７】
なお、上記の説明では、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの両方を復元するものとして説明した。しかし、必ずしも両方のエッジを復元することは必須ではない。なぜなら、少なくとも立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジのいずれかが復元されていれば、ゼロクロスポイントの対称性を根拠として、一方のエッジから他方のエッジを復元できるからである。よって、エッジ信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥは実効値取得部５におけるタイミング信号としての機能を満足できる。
【００２８】
＜一次検知部＞
図９を用いて一次検知部４の構成について説明する。一次検知部４は、負荷である定着装置２に流れる一次側の交流電流を示す一次情報を二次側に伝達する回路である。図９によれば、カレントトランス２８はライブラインに設けられており、商用交流電源１から供給された交流電流を検知する。抵抗２９はカレントトランス２８の２次側に出力された交流電流を電圧情報に変換する変換回路である。ＡＤコンバータ３１はアナログの電圧情報をデジタルデータに変換する変換回路である。絶対値演算部３２は２つの入力値の絶対値を演算する回路である。
【００２９】
定着装置２に流れる一次交流電流は、カレントトランス２８を介して巻線数比に比例した二次電流に変換されて二次側に出力される。カレントトランス２８の二次側端子のうち一方の端子はＡＤコンバータ３１の第一入力端子に接続されている。カレントトランス２８の二次側端子のうち他方の端子は、ＡＤコンバータ３１の基準電圧ＲＥＦを生成する基準電圧源３０とＡＤコンバータ３１の第二入力端子に接続されている。ＡＤコンバータ３１の第一入力端子と第二入力端子との間には抵抗２９が接続されている。よって、ＡＤコンバータ３１は一次側の交流電流に比例した電圧Ｉｆｓｒと基準電圧ＲＥＦをデジタルデータに変換して絶対値演算部３２に出力する。
【００３０】
図１０は一次検知部４の動作を示す図である。定着装置２が公知の位相制御により制御された場合に流れる交流電流に比例した電圧Ｉｆｓｒの波形は、基準電圧ＲＥＦでバイアスされた波形となる。電圧Ｉｆｓｒと基準電圧ＲＥＦが絶対値演算部３２により絶対値Ｉａｂｓに変換されて、実効値取得部５に出力される。ここで、一次検知部４の出力であるＤＡＴＡ信号は絶対値Ｉａｂｓを伝達する信号である。
【００３１】
＜実効値取得部＞
図１１を用いて実効値取得部５について説明する。実効値取得部５は、乗算器３３、積分器３４及び除算器３５を備えたロジック回路である。乗算器３３は、一次検知部４の出力である絶対値Ｉａｂｓを自乗して、積分器３４に出力する。つまり、乗算器３３は自乗回路を形成している。積分器３４は、復元部８の出力であるエッジ信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジをトリガーにしてＮ番目の積分演算を開始する。
【００３２】
図１２を用いて実効値取得部５における積分演算について説明する。図１２は、上から順番に、絶対値Ｉａｂｓ、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸ、エッジ信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥを示している。積分器３４は、所定のサンプリングレートで乗算器３３の出力値を取り込み、それを累積して行き、累積値を保持することによって積分演算を実行する。そして、積分器３４は、次のエッジ信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥが発生すると、現在の積分演算であるＮ番目の積分演算を終了する。つまり、積分器３４はＴ０の期間にわたって実行した積分演算を終了する。それに続いて、積分器３４は、次の積分演算であるＮ＋１番目の積分演算を開始する。そして、除算器３５は、Ｎ番目の積分演算結果に対して、Ｎ番目のエッジ信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥからＮ＋１番目のエッジ信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＤＧＥまでの期間Ｔ０で除算を行って実効値ＲＭＳを算出して電力制御部６に出力する。実効値取得部５には期間Ｔ０を計測するカウンタなどの計時手段やこれを記憶するメモリなどの記憶手段が設けられていてもよい。なお、実効値取得部５は期間Ｔ０が所定範囲内になければ、これを廃棄し、記憶装置に記憶されている期間Ｔ−１を除算器３５に設定してもよい。実効値取得部５は期間Ｔ０が所定範囲内であれば、これを記憶装置に格納して、期間を更新してもよい。これにより期間Ｔ０が乱れたときには、その影響が実効値の演算に影響しないようにすることができる。
【００３３】
上述したように、一次検知部４は、定着装置２に供給される交流電流に比例した電圧Ｉｆｓｒを絶対値に変換している。そのため、定着装置２に流れる一次交流電流が正の場合と負の場合とのそれぞれについて、実効値取得部５が演算を実行できる。また、積分演算の期間は商用交流電源１が供給する交流電圧の周期かまたは半周期のどちらであっても良く、要求される演算精度に応じて適宜選択されうる。
【００３４】
＜電力制御部＞
図１３を用いて電力制御部６の構成について説明する。電力制御部６は、実効値取得部５から出力された実効値ＲＭＳを評価する実効値評価部３６と定着装置２へ供給可能な最大電力を決定する最大電力決定部３７を有している。実効値評価部３６は、たとえば、実効値ＲＭＳの平均値を算出し、実効値ＲＭＳの瞬時変動の影響を緩和する。実効値評価部３６と最大電力決定部３７の機能はＣＰＵ１０９により実現されてもよい。
【００３５】
公知の通り、電力制御部６は、トライアック９をオン／オフすることにより定着装置２に供給される電力を制御する。電力制御部６は、最大電力決定部３７が決定した最大電力を超えない範囲で定着装置２に供給される電力を制御する。なお、最大電力決定部３７は、商用交流電源１の半周期毎に実効値取得部５から出力される実効値ＲＭＳに基づいて定着装置２に供給可能な最大電力を決定する。たとえば、ヒーターの過昇温が生じないように用紙サイズ（例：Ａ４サイズ、Ａ３サイズ）ごとに予め決定された関数やテーブルに実効値ＲＭＳを入力することで最大電力決定部３７が最大電力を決定する。このように、最大電力決定部３７は実効値ＲＭＳを最大電力に変換する変換機能である。変換機能における変換アルゴリズムは公知のものだけでなく、未公知のものなど、実効値ＲＭＳを入力とするものであればどのようなものが採用されてもよい。なお、実効値評価部３６はオプションであり、必須ではない。実効値評価部３６の詳細は実施例２で説明する。
【００３６】
以上説明したように、商用交流電源１の交流電圧の一周期または半周期毎に、定着装置２に供給される交流電流の実効値が精度よく取得されるようになる。とりわけ、ゼロクロスフィルタ７を用いることで、ゼロクロス信号に重畳されたノイズを抑圧することが可能となる。ゼロクロスフィルタ７を用いると、フィルタ処理にともなう遅延時間が発生する。よって、ゼロクロス信号におけるエッジのタイミングをトリガーとする様々な処理の精度が低下しうる。本実施例では、復元部８において遅延を低減し、ゼロクロス信号におけるエッジのタイミングを復元している。これにより、ゼロクロス信号におけるエッジのタイミングをトリガーとする様々な処理の精度が向上する。このように、本実施例ではゼロクロス信号におけるノイズ耐量の向上と、実効値の精度の向上との両立を図ることが可能となる。上記の構成は比較的に安価で、かつ、サイズアップを伴うことなく実装可能であるといった利点ももたらす。たとえば、ゼロクロスフィルタ７はカウンタ回路によって構成可能であるため、比較的に安価かつ、小型化が可能である。
【００３７】
［実施例２］
図１４から図１５を用いて実施例２について説明する。なお、実施例２において実施例１と同一または類似の構成については同一の参照符号を付与することで説明の簡明化を図る。本実施例の特徴は、図１４に示すように、実効値評価部３６が、実効値取得部５から出力される実効値ＲＭＳを複数回分格納する実効値格納部３８と、その平均値ＲＭＳ＿ＡＶＥを演算する平均化部３９を備えていることである。
【００３８】
図１５は電力制御部６が実行する定着装置２に供給される電力の位相制御の一例を示す図である。電力制御部６は、半波毎に様々な通電パターンを用いて電力を制御する。このような場合に電力制御部６で毎半波毎に送られてくる実効値ＲＭＳを逐次評価すると、問題が生じることがある。たとえば、実効値ＲＭＳの変動幅が大きくなると、実効値ＲＭＳは電力制御に対しての有用な情報にならない。そこで、図１５に示すような複数の半波からなる所定期間を１つの制御サイクルとし、制御サイクル内における平均的な実効値を基に電力制御を行えば、実効値ＲＭＳは概ね有用な情報になる。図１５は１つの制御サイクルにおいて４つの半波を位相制御する例を示しているものの、１つの制御サイクルを構成する半波の数は４つ以外であってもよい。１つの制御サイクルをいくつの半波で構成するかは、実効値ＲＭＳに求められる演算精度に依拠する。
【００３９】
図１５に示した制御サイクルｉを一例とすると、制御サイクルｉにおける４つの半波の各実効値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが実効値格納部３８に格納される。制御サイクルｉが終了すると、平均化部３９は、実効値格納部３８から実効値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを読み出して、平均値を算出する。なお、平均化部３９は、実効値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは最大値と最小値を除外した残りの２つの実効値を用いて平均値を算出してもよい。電力制御部６は、実効値ＲＭＳの平均値を用いて次サイクルである制御サイクルｉｉにおいて供給可能な最大電力を決定し、電力制御を実行する。制御サイクルｉｉ以降もおいて制御サイクルｉと同様の処理が実行される。
【００４０】
以上説明したように、実効値評価部３６は実効値取得部５から出力される実効値ＲＭＳを平均化することで、実効値ＲＭＳの瞬時変動を低減する。これにより、瞬時変動の影響が緩和されるため、より精度よく、定着装置２を制御できるようになる。
【００４１】
［実施例３］
図１６から図１７を用いて実施例３について説明する。なお、実施例１または実施例２と同一または類似の機能については同一の参照符号を付与することで説明の簡明化を図る。本実施例はゼロクロス異常状態に関連している。ゼロクロス異常状態は、実効値取得のトリガーとなるゼロクロス信号が出力されなかったり、ゼロクロス信号の周期が想定される周期から外れた周期となったりした状態である。ゼロクロス異常状態では積分演算の周期が影響を受けるため、実効値ＲＭＳが誤った値となる。そこで、本実施例では、ゼロクロス異常状態が発生している期間に取得された実効値ＲＭＳを電力制御に反映させないことにする。
【００４２】
図１６はゼロクロス異常状態を説明する図である。たとえば、ゼロクロス検知部３の誤動作により、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸが“Ｌ”に固定されてしまうことがあるかもしれない。図１６ではＺＥＲＯＸ異常期間において、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸが“Ｌ”に固定されている。図１７が示すように、復元部８は、フィルタ出力信号Ｆ＿ＺＥＲＯＸの周期または周波数を監視し、それが所定範囲（例：４０Ｈｚ〜７０Ｈｚ）内であるかどうかを判定する監視部４０を有している。周期と周波数は相関しているため、どちらが監視されてもよい。ここでは周期のエラーを監視するために、周波数を監視するものとする。所定範囲は、商用交流電源１の公称周波数（例：５０Ｈｚや６０Ｈｚ）に依存して決定される。図１６が示すように、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸが“Ｌ”に固定されてしまうと、監視部４０は、ゼロクロス信号のエラーを示す報知信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＲＲＯＲを生成する。図１７が示すように、復元部８から電力制御部６に報知信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＲＲＯＲが出力される。復元部８は、商用交流電源１の周波数が許容範囲内か否かを判定する閾値を記憶する記憶部４１を有している。記憶部４１はＲＯＭなどのメモリであってもよい。許容範囲は、たとえば、上限閾値と下限閾値とによって定義されうる。監視部４０は記憶部４１に記憶されている２つの閾値と商用交流電源１の周波数とを比較することで、商用交流電源１の周波数が許容範囲内かどうかを判定する。
【００４３】
ゼロクロス異常が発生している場合、復元部８は正常なゼロクロスエッジを復元できなくなる。そのため、実効値取得部５から出力される実効値ＲＭＳもゼロクロス異常の影響を受ける。そこで、電力制御部６の実効値評価部３６は報知信号ＥＲＯＸ＿ＥＲＲＯＲが発生している期間においては実効値ＲＭＳを廃棄する。これにより、ゼロクロス異常が発生している期間に取得された実効値ＲＭＳが電力制御に反映されないようになり、電力制御の精度が向上する。たとえば、実効値評価部３６は、ゼロクロス異常が発生する前に取得された実効値ＲＭＳを継続して最大電力決定部３７に出力する。やがて、ゼロクロス異常が解消されると、監視部４０は報知信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＲＲＯＲの出力を停止する。報知信号ＺＥＲＯＸ＿ＥＲＲＯＲの出力が停止すると、実効値評価部３６は、ゼロクロス異常が解消したことを認識し、入力された実効値ＲＭＳを平均化して最大電力決定部３７に出力する。
【００４４】
以上説明したようにゼロクロス異常状態において取得された実効値ＲＭＳの影響を低減することで、電力制御を精度よく実行することが可能となる。たとえば、定着装置２の過昇温を低減したり、熱暴走を抑制したりすることが可能となる。
【００４５】
＜まとめ＞
本実施例によれば、外部の交流電源である商用交流電源１から供給された交流電流の実効値ＲＭＳを検知する検知装置１１０が提供される。ゼロクロス検知部３は交流電源から供給された交流電圧のゼロクロスポイントを検知し、当該ゼロクロスポイントを示すゼロクロス信号を出力する検知手段の一例である。ゼロクロスフィルタ７はゼロクロス信号に重畳されるノイズをフィルタリングして出力するフィルタ手段の一例である。復元部８はゼロクロス信号がゼロクロスフィルタ７を通過することで生じる遅延時間に基づき当該ゼロクロス信号のタイミングを補正して、ゼロクロスフィルタ７を通過する前のゼロクロス信号のタイミングを復元する復元手段の一例である。実効値取得部５は復元部８により復元されたゼロクロス信号のタイミングを基準として商用交流電源１から供給される交流電流の実効値を取得する取得手段の一例である。なお、商用交流電源１は一例であり、ソーラーパネルやコジェネレーションシステムなどの自家発電設備が交流電源として採用されてもよい。自家発電設備は商用交流電源１よりも交流電流の実効値が変動しやすいため、本実施例を適用するメリットが大きいだろう。
【００４６】
図６を用いて説明したように、ゼロクロスフィルタ７は、たとえば、交流電圧の半周期よりも短い継続時間のノイズを低減するように構成されていてもよい。これにより、瞬時的なノイズを低減することが可能となる。
【００４７】
図６を用いて説明したように、ゼロクロスフィルタ７は、当該ゼロクロスフィルタ７入力されたゼロクロス信号の立ち上がりと立ち下がりを基準としてそれぞれカウントを実行するフィルタカウンタ２１を有していてもよい。ゼロクロスフィルタ７は入力されたゼロクロス信号の立ち上がりタイミングをトリガーとしてフィルタカウンタ２１のカウントを開始させてもよい。ゼロクロスフィルタ７はフィルタカウンタ２１のカウント値が所定値に達すると当該カウント値をリセットするとともにゼロクロスフィルタ７から出力されるゼロクロス信号を立ち上げる。さらにゼロクロスフィルタ７は、入力されたゼロクロス信号の立ち下がりタイミングをトリガーとしてフィルタカウンタ２１のカウントを開始させてもよい。ゼロクロスフィルタ７はフィルタカウンタ２１のカウント値が所定値に達すると当該カウント値をリセットするとともにゼロクロスフィルタ７から出力されるゼロクロス信号を立ち下げてもよい。図６が示すように、フィルタカウンタ２１が所定値のカウントを完了する前にゼロクロスフィルタ７に入力された信号のレベルが変化することがある。これがまさに瞬時的なノイズである。この場合、ゼロクロスフィルタ７はゼロクロスフィルタ７から出力されるゼロクロス信号のレベルを維持しつつ、フィルタカウンタ２１のカウント値をリセットする。これにより、瞬時的なノイズを低減することができる。
【００４８】
論理判定部２０は、ゼロクロスフィルタ７に入力された信号の論理とゼロクロスフィルタ７から出力される信号の論理とが異なっているかを判定する判定手段の一例である。フィルタカウンタ２１は、ゼロクロスフィルタ７に入力された信号の論理とゼロクロスフィルタ７から出力される信号の論理とが異なるようになると計時を開始する計時手段の一例である。完了判定部２２はフィルタカウンタ２１の計時値が所定の閾値を超えたかどうかを判別する判別手段の一例である。ゼロクロスフィルタ７は、フィルタカウンタ２１の計時値が所定の閾値を超えたことに応じてゼロクロスフィルタ７からゼロクロス信号として出力している信号のレベルを変化させてもよい。
【００４９】
図８を用いて説明したように、復元部８は、ゼロクロスフィルタ７を通過する前のゼロクロス信号のタイミングに同期したタイミング信号を生成して出力する。これにより、ゼロクロスフィルタ７を通過する前のゼロクロス信号のタイミングが復元されてもよい。実効値取得部５は、タイミング信号を基準として商用交流電源１から供給される交流電流の実効値ＲＭＳを取得するように構成されていてもよい。
【００５０】
復元部８は、ゼロクロスフィルタ７から出力されるフィルタリングされたゼロクロス信号のレベルが変化したタイミングから一周期または半周期が経過するタイミングよりも遅延時間だけ早めたタイミングにタイミング信号を出力してもよい。これらのタイミングは、Ａｉ−ｆｌｔやＡｉ／２−ｆｌｔにより規定される。これにより、ゼロクロス信号のタイミングが補正される。
【００５１】
図７を用いて説明したように、周期カウンタ２５は、ゼロクロスフィルタ７から出力されるフィルタリングされたゼロクロス信号の周期を計測する計測手段の一例である。また、エッジ復元部２７はタイミング信号を生成して出力する生成手段の一例である。エッジ復元部２７は周期カウンタ２５により計測された周期から半周期を求める。エッジ復元部２７は、半周期から遅延時間だけ早いタイミング（Ａｉ／２−ｆｌｔ）と一周期から遅延時間だけ早いタイミング（Ａｉ−ｆｌｔ）とのそれぞれでタイミング信号を生成する。このように、ゼロクロス信号の周期性を利用することで、効率よく、ゼロクロス信号のタイミングを復元できるようになる。
【００５２】
図８を用いて説明したように、周期カウンタ２５は、ゼロクロスフィルタ７から出力されるフィルタリングされたゼロクロス信号におけるｉ番目のレベル変化タイミングからｉ＋１番目のレベル変化タイミングまでの時間を周期Ａｉとして計測してもよい。エッジ復元部２７は、ｉ＋１番目のレベル変化タイミングから補正時間が経過したタイミングにタイミング信号を生成して出力してもよい。この補正時間は、周期Ａｉの半分から遅延時間を減算して得られる。さらに、エッジ復元部２７は、ｉ＋１番目のレベル変化タイミングから補正時間が経過したタイミングにタイミング信号を生成して出力してもよい。この補正時間は、周期Ａｉから遅延時間を減算して得られる。これにより、ゼロクロス信号における立ち下がりタイミングと立ち上がりタイミングとを精度よく復元することが可能となる。
【００５３】
周期カウンタ２５は、とりわけ、ゼロクロスフィルタ７から出力されるフィルタリングされたゼロクロス信号におけるｉ番目の立ち下がりタイミングからｉ＋１番目の立ち下がりタイミングまでの時間を周期Ａｉとして計測してもよい。上述したように、フォトカプラ１９では、発光ダイオードが発光を開始して受光トランジスタがオンするまでの応答時間の方が、発光ダイオードが発光を停止して受光トランジスタがオフするまでの応答時間よりも短い。よって、立ち下がりタイミングを基準とした方が、精度よく、周期を計測できるようになる。
【００５４】
図７を用いて説明したように、周期格納部２６が備えるメモリは、周期カウンタ２５により計測された周期を記憶する記憶手段の一例である。周期格納部２６は、周期カウンタ２５により計測された周期が所定の範囲内にあるかどうかを判断する判断部を有していてもよい。さらに、周期格納部２６は、周期カウンタ２５により計測された周期が所定の範囲内であればメモリに記憶されている周期を更新する更新部を有していてもよしてもよい。また、周期格納部２６は、周期カウンタ２５により計測された周期が所定の範囲内でなければメモリに記憶されている周期を更新しない更新部を有していてもよい。エッジ復元部２７は、メモリに記憶されている周期を用いてタイミング信号を生成して出力するように構成されていてもよい。これにより、周期カウンタ２５により計測された周期にエラーが生じても、その影響を低減することが可能となる。
【００５５】
実施例２において説明したように、実効値取得部５は、複数の実効値を平均化して出力するように構成されていてもよい。これにより実効値の変動の影響を低減することが可能となる。また、実施例３において説明したように、実効値取得部５は、交流電流の実効値が所定の範囲内にないときに所定の範囲内にない実効値を廃棄してもよい。これにより、実効値の修司変動の影響を低減することが可能となる。
【００５６】
実効値取得部５は、復元部８により復元されたゼロクロス信号のタイミングを基準とした交流電流の正の半波の期間または負の半波の期間において交流電流の実効値を取得するように構成されていてもよい。
【００５７】
また、実施例１ないし３によれば、定着装置２が提供される。定着装置２は、交流電源から供給された交流電流により発熱してトナー画像を記録媒体に定着させる定着手段の一例である。定着装置２は、上述した検知装置１１０を備えていてもよい。電力制御部６は、検知装置１１０により取得された交流電流の実効値に応じて定着装置２に交流電源からの交流電流を供給するか否かを制御する制御手段の一例である。実効値の検知精度が向上するため、定着装置２の定着温度も精度よく調整されることになる。
【００５８】
図１を用いて説明したように、画像形成装置１００は、トナー画像を担持する像担持体である感光ドラム１０１と、感光ドラム１０１からトナー画像を記録媒体に転写する転写ローラ１０８と、トナー画像を記録媒体に定着させる定着装置２を有している。定着装置２に供給される電力を精度よく制御することが可能となるため、トナー画像の定着性能が向上し、トナー画像の品質が向上しよう。
【符号の説明】
【００５９】
１…商用交流電源、２…定着装置、３…ゼロクロス検知部、４…一次検知部、５…実効値取得部５…電力制御部、７…ゼロクロスフィルタ、８…復元部、９…スイッチング部、１００…画像形成装置、１１０…検知装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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