(57)【要約】【課題】電源の供給を受ける交流電源によらず、画像形成装置の電源ＯＮ直後から定着器への電源供給を開始することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】ゼロクロス信号の周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを作成する分周器３１と、作成された内部クロック数をカウントし、一定のカウント数をカウントするとヒータ２１への電源供給を開始させる信号を出力する通電率コンパレータ３８を具備する。ゼロクロス信号の周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを修正するため、一つのパラメータでヒータ２１への通電率を一定に保つタイミングを認識することができる。このため、従来のように交流電流の周波数を判定してからカウンタのパラメータを設定する必要がなくなる。従って、画像形成装置の電源ＯＮ直後からヒータ２１への電源供給を開始することができる。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される交流電圧の電圧ゼロクロス点に同期して、内部で作成される内部クロックのカウント動作を開始し、該内部クロックのカウント数が所定数となった時に定着器の具備するヒータへの電源供給を開始する定着器温度制御装置であって、
電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と前記内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように前記内部クロックを作成する内部クロック作成手段と、
前記内部クロック作成手段により作成された内部クロック数をカウントし、前記電源の供給を受ける交流電源の交流周波数によらず常に一定のカウント数をカウントすると前記ヒータへの電源供給を開始させる信号を出力する内部クロック計数手段と、
を有することを特徴とする定着温度制御装置。
【請求項２】
前記交流電源の交流周波数を判定するための判定しきい値を記憶した判定しきい値記憶手段と、
前記電圧ゼロクロス点間にカウントされる前記内部クロックのカウント数と前記判定しきい値とを比較し、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載の定着温度制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の定着温度制御装置を具備する画像形成装置であって、
前記交流周波数の判定結果の変動が、単位時間内に所定回数以上発生した場合に、画像形成の動作を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記交流電源から供給される交流電圧の電圧ゼロクロス点に同期して、内部で作成される内部クロックのカウント動作を開始し、該内部クロックのカウント数が所定数となった時に定着器の具備するヒータへの電源供給を開始する定着器温度制御方法であって、
電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と前記内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように作成された内部クロックをカウントし、前記電源の供給を受ける交流電源の交流周波数によらず常に一定のカウント数をカウントすると前記ヒータへの電源供給を開始させる段階と、
前記交流電源の交流周波数を判定するための判定しきい値を有し、前記電圧ゼロクロス点間にカウントされる前記内部クロックのクロック数を前記判定しきい値と比較し、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数を判定する段階と、
判定された交流周波数に応じて内部クロックの周波数を変更する段階と、
を有することを特徴とする定着器温度制御方法。
【請求項５】
前記交流電源から供給される交流電圧の電圧ゼロクロス点に同期して、内部で作成される内部クロックのカウント動作を開始し、該内部クロックのカウント数が所定数となった時に定着器の具備するヒータへの電源供給を開始する定着器温度制御プログラムであって、
電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と前記内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように作成された内部クロックをカウントし、前記電源の供給を受ける交流電源の交流周波数によらず常に一定のカウント数をカウントすると前記ヒータへの電源供給を開始させる処理と、
前記交流電源の交流周波数を判定するための判定しきい値を有し、前記電圧ゼロクロス点間にカウントされる前記内部クロックのクロック数を前記判定しきい値と比較し、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数を判定する処理と、
判定された交流周波数に応じて内部クロックの周波数を変更する処理と、
を実行することを特徴とする定着器温度制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に印刷紙に転写したトナー像を印刷紙に定着させる定着器の温度制御を高精度に行う定着器温度制御装置、定着器温度制御方法、および定着器温度制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷紙に転写したトナー像を定着させる定着器には、比較的消費電流の大きいハロゲンランプが一般的に使用されており、そのＯＮ時には非常に大きな突入電流の発生がある。特に、ハロゲンヒータの特性上、ハロゲンヒータ自身の温度が高い時にはその抵抗値が大きく、低い時には抵抗値が小さくなる。通常、ヒータ温度が予め定められた温度より低くなった場合にハロゲンヒータを点灯するので、点灯直後には大きな直流電流が流れることになる。
【０００３】
このようなハロゲンヒータＯＮ時の急峻な電流の変化が、供給電源そのものの電圧変動を生じさせ、同一電源に接続されている照明等のチラツキ（フリッカー）などの弊害を引き起こしている。
【０００４】
このような弊害に対処するため、交流電源のゼロクロス点を検出する回路を設け、この回路から出力されるゼロクロス信号に基づいてヒータへ印加する交流電圧を位相制御する方法が取られている。なお、ゼロクロス信号とは、交流電源が＋成分、−成分へそれぞれ移行する際に電圧０Ｖ（ゼロクロス点）を通過するタイミングを示す信号である。
【０００５】
図１０を照しながらこの位相制御方法について説明する。図１０には、ゼロクロス点を検出する回路からのゼロクロス信号と、このゼロクロス信号によってヒータをＯＮ／ＯＦＦする信号（図１０に示すヒータＯＮ信号）と、ヒータに供給される交流電流とが示されている。ゼロクロス点からヒータＯＮまでの時間を長く設定すると、ヒータへの通電時間が短くなる。これにより画像形成装置のスイッチＯＮ直後などには印加電圧を小さくし、突入電流を抑えるようにしている。逆にゼロクロス点からヒータＯＮまでの時間が短いと、ヒータへの通電時間が長くなる。
【０００６】
このようにゼロクロス信号を基にした位相制御方法では、ゼロクロス信号の入力からヒータＯＮ信号の出力までのタイミングを所定のパラメータを用いて制御している。しかしながら、日本国内においては、地域により交流電源が５０Ｈｚと６０Ｈｚに分かれている。５０Ｈｚと６０Ｈｚとで同じパラメータを用いてヒータへの通電時間を制御した場合、通電時間が変わってしまい、ヒータに流れる電流が異なってしまうという問題がある。図１１には、ヒータをＯＮさせるタイミングを５０Ｈｚと６０Ｈｚとで同一にした場合の通電時間が示されている。図１１に示されるように、５０Ｈｚと６０Ｈｚとでは周波数が異なるため、ゼロクロス信号の間隔も異なってしまう。従って、５０Ｈｚ用に作成されたパラメータを用いて６０Ｈｚの交流電源から電源の供給を受けた場合、６０Ｈｚの時の通電時間は非常に短くなってしまう。
【０００７】
このような問題に対処するために、画像形成装置の電源ＯＮ時に５００ｍｓｅｃ間ゼロクロス点をカウントすることで交流周波数を測定し、交流周波数に応じた位相制御を行うという技術が知られている（以下に示す特許文献１参照）。
【０００８】
また、複写機の電源がＯＮすると、電源の周波数をモニタし、モニタ結果に応じてヒータへの電源供給を制御するパラメータを変更する技術が、以下に示す特許文献２に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２２１８３３号公報
【特許文献２】
特公平２−１０９５０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特許文献１、および２に開示された発明は、まず、供給を受ける電源の周波数をモニタして、周波数を判定してからヒータへの電源供給を開始させている。このため、特に特許文献１に開示された発明では電源ＯＮから５００ｍｓもの間ヒータへ電源を供給することができないという問題がある。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電源の供給を受ける交流電源によらず、画像形成装置の電源ＯＮ直後から定着器への電源供給を開始することができる定着器温度制御装置、画像形成装置、定着器温度制御方法、および定着器温度制御プログラムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するために請求項１記載の発明は、交流電源から供給される交流電圧の電圧ゼロクロス点に同期して、内部で作成される内部クロックのカウント動作を開始し、該内部クロックのカウント数が所定数となった時に定着器の具備するヒータへの電源供給を開始する定着器温度制御装置であって、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と前記内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように前記内部クロックを作成する内部クロック作成手段と、前記内部クロック作成手段により作成された内部クロック数をカウントし、前記電源の供給を受ける交流電源の交流周波数によらず常に一定のカウント数をカウントすると前記ヒータへの電源供給を開始させる信号を出力する内部クロック計数手段と、を有することを特徴としている。
【００１３】
電源の供給を受ける交流電源の交流周波数によらず定着器に流れる電流を一定にするためには、電圧ゼロクロス点を検出してから次の電圧ゼロクロス点を検出するまでの時間内に占める定着器への通電時間の比率（以下、通電率と呼ぶ）を交流周波数によらず同じにすればよい。請求項１記載の発明は、周波数が異なる交流電源からの電源供給に対応して定着器の温度制御を行うために、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを作成する。例えば、電源の供給を受ける交流電源の周波数が第１と第２の２種類あった場合を考える。この交流電源の第１の周波数と第２の周波数の比は、交流電源が第１の周波数であるとして作成された内部クロックの周波数と第２の周波数であるとして作成された内部クロックの周波数との比に等しくなる。従って、この内部クロックを一定値カウントすることで計時される通電時間も、第１の周波数と第２の周波数の比に等しくなる。これにより、周波数の異なる交流電源からの電源供給を受けても定着器への通電率を常に一定にすることが可能となる。
【００１４】
また、定着器への電源供給を常に一定数の内部クロックのカウントにより開始するようにしている。電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを修正するため、一つのパラメータで定着器への通電率を一定に保つタイミングを認識することができる。このため、従来のように交流電流の周波数を判定してからカウンタのパラメータを設定する必要がなくなる。従って、例えば、画像形成装置の電源ＯＮ直後から定着器への電源供給を開始することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記交流電源の交流周波数を判定するための判定しきい値を記憶した判定しきい値記憶手段と、前記電圧ゼロクロス点間にカウントされる前記内部クロックのカウント数と前記判定しきい値とを比較し、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数を判定する判定手段と、を有することを特徴としている。
【００１６】
電源の供給を受ける交流電源の交流周波数との比率が常に一定となるように作成された内部クロックを用いて、電圧ゼロクロス点間の内部クロックをカウントし、カウントしたカウント数を判定しきい値と比較することで、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数を高精度に判定することができる。
【００１７】
また、電源の供給を受ける交流電源の周波数との比率が常に一定となるように作成された内部クロックを用いて、電圧ゼロクロス点間の内部クロックをカウントし、カウントしたカウント数を判定しきい値と比較することで、電源の供給を受ける交流電源の周波数を高精度に判定することができる。
【００１８】
また、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数を判定し、判定結果に応じて内部クロックの周波数を変更することにより、交流電源からの電源を定着器に供給しながら、供給を受ける交流電源の交流周波数を判定して、交流電源に応じた通電率に修正することができる。
【００１９】
また、内部クロックのクロック周波数が交流電源の周波数に合わないものであった場合に、一時的に定着器への誤った電源供給が行われるが、この判定動作により交流電源の周波数を判定し、短時間で定着器への通電率を一定に保つ制御を行うことができる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の定着温度制御装置を具備する画像形成装置であって、前記交流周波数の判定結果の変動が、単位時間内に所定回数以上発生した場合に、画像形成の動作を停止することを特徴としている。
【００２１】
ノイズ等が連続して発生し定着器温度制御装置が誤動作した場合に、画像形成装置の動作を停止させることで、定着器への誤った制御による電源供給を防止することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、前記交流電源から供給される交流電圧の電圧ゼロクロス点に同期して、内部で作成される内部クロックのカウント動作を開始し、該内部クロックのカウント数が所定数となった時に定着器の具備するヒータへの電源供給を開始する定着器温度制御方法であって、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と前記内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように作成された内部クロックをカウントし、前記電源の供給を受ける交流電源の交流周波数によらず常に一定のカウント数をカウントすると前記ヒータへの電源供給を開始させる段階と、前記交流電源の交流周波数を判定するための判定しきい値を有し、前記電圧ゼロクロス点間にカウントされる前記内部クロックのクロック数を前記判定しきい値と比較し、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数を判定する段階と、判定された交流周波数に応じて内部クロックの周波数を変更する段階と、を有することを特徴としている。
【００２３】
請求項４記載の発明は、定着器への電源供給を常に一定数の内部クロックのカウントにより開始するようにしている。電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを修正するため、一つのパラメータで定着器への通電率を一定に保つタイミングを認識することができる。このため、従来のように交流電流の周波数を判定してからカウンタのパラメータを設定する必要がなくなる。従って、例えば、画像形成装置の電源ＯＮ直後から定着器への電源供給を開始することができる。
【００２４】
また、内部クロックのクロック周波数が交流電源の周波数に合わないものであった場合に、一時的に定着器への誤った電源供給が行われるが、判定動作により交流電源の周波数を判定し、短時間で定着器への通電率を一定に保つ制御を行うことができる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、前記交流電源から供給される交流電圧の電圧ゼロクロス点に同期して、内部で作成される内部クロックのカウント動作を開始し、該内部クロックのカウント数が所定数となった時に定着器の具備するヒータへの電源供給を開始する定着器温度制御プログラムであって、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と前記内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように作成された内部クロックをカウントし、前記電源の供給を受ける交流電源の交流周波数によらず常に一定のカウント数をカウントすると前記ヒータへの電源供給を開始させる処理と、前記交流電源の交流周波数を判定するための判定しきい値を有し、前記電圧ゼロクロス点間にカウントされる前記内部クロックのクロック数を前記判定しきい値と比較し、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数を判定する処理と、判定された交流周波数に応じて内部クロックの周波数を変更する処理と、を実行することを特徴としている。
【００２６】
請求項５記載の発明は、定着器への電源供給を常に一定数の内部クロックのカウントにより開始するようにしている。電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを修正するため、一つのパラメータで定着器への通電率を一定に保つタイミングを認識することができる。このため、従来のように交流電流の周波数を判定してからカウンタのパラメータを設定する必要がなくなる。従って、例えば、画像形成装置の電源ＯＮ直後から定着器への電源供給を開始することができる。
【００２７】
また、内部クロックのクロック周波数が交流電源の周波数に合わないものであった場合に、一時的に定着器への誤った電源供給が行われるが、判定動作により交流電源の周波数を判定し、短時間で定着器への通電率を一定に保つ制御を行うことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
まず、図１を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。図１にには、電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置の構成が示されている。図１に示されるように本実施形態の画像形成装置は、感光体１上に静電潜像を形成するための帯電器２、露光装置３、感光体１上に形成された静電潜像を現像するための現像器４、現像されたトナー像を中間転写ベルト６上に転写する一次転写装置５、中間転写ベルト６上のトナー像を用紙上に転写する二次転写装置７、用紙トレイ８から用紙を転写位置に転送する用紙搬送ロール９、用紙上に転写されたトナー像を定着させる定着器１０、感光体１の表面からトナー像を回収するクリーニング装置１１を主要な構成として有している。
【００３０】
図１に示された矢印の方向に回転する感光体１は、帯電器２により表面を一様に帯電される。帯電された感光体１の表面は、露光装置３により画像部、あるいは背景部が選択的に露光され、静電潜像が形成される。そして、トナーを用い現像装置４によって静電潜像は可視像化され、感光体１上のトナー像は一次転写装置５によって中間転写ベルト６上に転写される。
【００３１】
中間転写ベルト６上のトナー像は、二次転写装置７により、用紙トレイ８から用紙搬送ロール９等により搬送された用紙上に転写され、定着器１０に内蔵されたヒータによって加熱され、トナー像が用紙上に溶融定着される。
【００３２】
一時転写後に感光体１上に残ったトナーは、クリーニング装置１１によって感光体１の表面から回収される。
【００３３】
カラー画像を形成する場合には、上述した帯電、露光、現像、一次転写の各サイクルが４回（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ分）繰り返されることによってフルカラー画像が形成される。図１に示す画像形成装置では、各サイクル毎に現像装置４が９０度回転することによって、現像するトナーを切り替える。
【００３４】
また、４色のトナー像は中間転写ベルト６上に重ね合わせられていくため、二次転写装置７と搬送ベルトとの当接位置には、４色の画像形成が終了するまで用紙は搬送されないようになっている。また、二次転写装置７は用紙が搬送されるまで中間転写ベルト６に触れないように設定されている。
【００３５】
次に、図２を参照しながら定着器１０に内蔵されるヒータとこの制御回路の構成を説明する。
図２に示されるように定着器１０内には、図示しない定着ローラに熱を供給するヒータ２１と、交流電源２０の電圧ゼロクロス点を検出し、このゼロクロス点に同期したゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出部２２と、ゼロクロス検出部２２からのゼロクロス信号を基に、ＯＮ／ＯＦＦ切替部２４のＯＮ／ＯＦＦを切り替える制御信号を出力する演算／制御部２３と、演算／制御部２３からの制御信号を受け、ヒータ２１への電源供給を制御するＯＮ／ＯＦＦ切替部２４とが設けられている。一般的にＯＮ／ＯＦＦ切替部２４としてはトライアックなどが用いられる。
【００３６】
演算／制御部２３は、ゼロクロス信号の立ち上がり（ゼロクロス点）から所定の時間遅らせてヒータＯＮ信号をＯＮ／ＯＦＦ切替部２４に出力する。
【００３７】
ＯＮ／ＯＦＦ切替部２４は、ヒータＯＮ信号を受けてから、次のゼロクロス点までの間、交流電流をヒータ２１に供給する。
【００３８】
図１０に示すようにゼロクロス点からヒータＯＮまでの時間が長いと、ヒータへの通電時間が短くなり、逆にゼロクロス点からヒータＯＮまでの時間が短いと、ヒータへの通電時間が長くなる。
【００３９】
一般的には、ヒータ２１の温度が低い時には、ヒータＯＮのタイミングを遅くして通電時間を短くする。また、ヒータ２１に流れる電流によりヒータ２１の温度が上昇した場合には、ヒータＯＮ時間を早くして通電時間を長くする。
【００４０】
次に、図３を参照しながら演算／制御部２３の構成、および動作を説明する。
図３に示されるように演算／制御部２３は、制御部３０と、分周器３１と、カウンタ３２と、第１周波数判定用レジスタ３３と、第２周波数判定用レジスタ３４と、周波数コンパレータ３５と、ヒータＯＮレジスタ３６と、通電率設定レジスタ３７と、通電率コンパレータ３８と、を有している。
【００４１】
制御部３０は、ゼロクロス検出部２２からのゼロクロス信号によりカウンタ３１のカウント値をリセットする。
【００４２】
分周器３１は、３００ＫＨｚの外部クロックを分周して、内部クロックを出力する。周波数コンパレータ３５により動作モードが５０Ｈｚ動作モードに設定されている時には、３００ＫＨｚを６分周して５ＫＨｚの内部クロックを、６０Ｈｚ動作モードに設定されている時には、３００ＫＨｚを５分周して６ＫＨｚの内部クロックを生成する。作成される内部クロックは、交流電源の周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように作成される。
【００４３】
カウンタ３２は、分周器３１からの内部クロックをカウントし、カウント値を周波数コンパレータ３５と通電率コンパレータ３８に出力する。なお、このカウント値はゼロクロス信号の入力時に、制御部３０によりリセットされる。
【００４４】
第１周波数判定用レジスタ３３、および第２周波数判定用レジスタ３４は、供給される交流電源の周波数が５０Ｈｚなのか、６０Ｈｚなのかを判定するための判定しきい値（第１周波数判定用レジスタ３３に記録された値を第１判定値と呼び、第２周波数判定用レジスタ３４に記録された値を第２判定値と呼ぶ）が記録されている。第１周波数判定用動作モードが５０Ｈｚ動作モードに設定されている時の周波数判定用として用いられ、第２周波数判定用レジスタ３４は動作モードが６０Ｈｚ動作モードに設定されている時の周波数判定用として用いられる。これらのレジスタの設定値は、第１判定値と第２判定値との比が５０対６０となるように設定されている。
【００４５】
周波数コンパレータ３５は、カウンタ３２からのカウント値と、第１、第２周波数判定レジスタ３３、３４からの第１、第２判定値とを比較する。５０Ｈｚ動作モードに設定されている時は、内部クロックのカウント値が、第１判定値よりも大きい場合には、交流電源は５０Ｈｚであると判定し、小さい場合は６０Ｈｚであると判定する。また、６０Ｈｚ動作モードに設定されている時は、内部クロックのカウント値が、第２判定値よりも大きい場合には、交流電源は５０Ｈｚであると判定し、小さい場合は６０Ｈｚであると判定する。
【００４６】
図４を参照しながら周波数コンパレータ３５の動作手順を説明する。
周波数コンパレータ３５は、カウンタ３２からカウント値を入力すると（ステップＳ１）、第１の周波数判定用レジスタ３３からの第１判定値とカウント値とを比較する（ステップＳ２）。カウント値が第１の判定値よりも大きくなると（ステップＳ３／ＹＥＳ）、電源を供給している交流電源の周波数は５０Ｈｚであるとの判定信号を分周器３１に出力する（ステップＳ４）。また、カウント値が第１の判定値よりも小さい場合（ステップＳ３／ＮＯ）、電源を供給している交流電源の周波数は６０Ｈｚであるとの判定信号を分周器３１に出力する（ステップＳ５）。
【００４７】
６０Ｈｚ動作モードであると判定した場合、周波数コンパレータ３５は第２周波数判定用レジスタ３４に記録された第２判定値とカウント値とを比較して周波数の判定を行う（ステップＳ７）。カウント値が第２判定値よりも小さかった場合には（ステップＳ８／ＮＯ）、そのまま６０Ｈｚモードであるとの判定信号を分周器３１に出力する。また、カウント値が第２判定値よりも大きかった場合には（ステップＳ８／ＹＥＳ）、電源を供給している交流電源の周波数は５０Ｈｚであるとの判定信号を分周器３１に出力する（ステップＳ４）。
【００４８】
ヒータＯＮレジスタ３６は、通電率コンパレータ３８のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるためのレジスタである。
【００４９】
通電率設定レジスタ３７は、ヒータ２１に交流電源を供給する通電率の設定値を保持するレジスタである。
【００５０】
通電率コンパレータ３８は、カウンタ３２のカウント値と通電率設定レジスタ３７の通電率設定値とを比較し、カウント値が通電設定値を超えた場合にヒータ２１をＯＮさせるヒータＯＮ信号をＯＮ／ＯＦＦ切替部２４に出力する。
【００５１】
ここで、図５を参照しながら通電率コンパレータ３８の動作手順を説明する。
ヒータＯＮレジスタ３６からの信号により通電率コンパレータ３８は起動すると（ステップＳ１０）、カウンタ３２からのカウント値と、通電率設定レジスタ３７の通電設定値とを比較する（ステップＳ１１）。そして、カウント値が通電率設定値を超えた場合に（ステップＳ１２／ＹＥＳ）、ヒータへの電源供給を開始させるヒータＯＮ信号をＯＮ／ＯＦＦ切替部２４に出力する（ステップＳ１３）。
【００５２】
次に、図６〜図９を参照しながら本実施形態の動作手順を説明する。
まず、図６を参照しながら交流電源が５０Ｈｚである場合の動作を説明する。
画像形成装置の電源がＯＮすると、分周器３１から内部クロックがカウンタ３２に出力される（図６に示すＡ点）。ここでは、初期モードで５０Ｈｚに設定されているものとする。従って、分周器３１からは５ＫＨｚの内部クロックが出力される。
【００５３】
また、初期モードが５０Ｈｚに設定されているため、周波数コンパレータ３５の参照する判定値も第１周波数判定用レジスタ３３からの第１判定値となる。
ゼロクロス信号が制御部３０に入力されるとカウンタ３２のカウント値がリセットされ、内部クロックのカウントが開始される（図６に示すＢ点）。
【００５４】
カウンタ３２は、分周器３１からの内部クロックをカウントし、次のゼロクロス信号が入力された時（図６に示すＣ点）のカウント値を周波数コンパレータ３５に出力する。周波数コンパレータ３５は、カウンタ３２から出力されたカウント値と第１周波数判定用レジスタ３３からの第１判定値とを比較し、交流電源の周波数判定を行う。
【００５５】
本装置が５０Ｈｚモードで動作し、実際に電源を供給する交流電源の周波数が５０Ｈｚであった場合、カウンタ３２のカウント値は第１周波数判定用レジスタ３３の第１判定値よりも大きくなる（図６に示すＤ点）。周波数コンパレータ３５は、カウント値が第１の判定値よりも大きいことを判定すると、分周器３１に対して５０Ｈｚの判定信号を出力する。
【００５６】
また、ヒータＯＮレジスタ３６によりＯＮに設定された通電率コンパレータ３８は動作を開始する。通電率コンパレータ３８は、カウンタ３２のカウント値と通電率設定レジスタ３７の保持する通電率設定値とを比較する。そして、カウント値が通電率設定値を超えた場合に（図６のＥ点）、ヒータＯＮ信号（図６に示すＦ）を出力する。通電率コンパレータ３８からのヒータＯＮ信号を受けてＯＮ／ＯＦＦ切替部２４は、ヒータ２１への電源供給をＯＮにする。
【００５７】
また、ＯＮ／ＯＦＦ切替部２４は、交流電源２０から供給される交流電流が０になると、ヒータ２１への通電を停止する（図６に示すＧ点）。
【００５８】
次に、交流電源２０の周波数が６０Ｈｚの時の動作について図７を参照しながら説明する。
カウンタ３２は、分周器３１からの内部クロックをカウントし、次のゼロクロス信号が入力された時のカウント値を周波数コンパレータ３５に出力する。初期モードとして５０Ｈｚモードが設定されているため、分周器３１から出力される内部クロックの周波数は５ＫＨｚとなる。また、周波数コンパレータ３５は、カウンタ３２から出力されたカウント値と第１周波数判定用レジスタ３３からの第１判定値とを比較し、交流電源の周波数判定を行う。
【００５９】
本装置が５０Ｈｚモードで動作し、実際に電源を供給する交流電源の周波数が６０Ｈｚであった場合、カウンタ３２のカウント値は第１周波数判定用レジスタ３３の第１判定値よりも小さくなる（図７に示すＢ）。これは、交流電源２０の供給する交流電流の周波数が５０Ｈｚから６０Ｈｚになると、交流電流の１周期が短くなるので、ゼロクロス信号の間隔が短くなる。従って、内部クロックの周波数が変更されないまま、カウントする間隔が短くなるのでカウント値が小さくなる。周波数コンパレータ３５は、カウント値が第１判定値よりも小さいことを判定すると、分周器３１に対して６０Ｈｚの判定信号を出力する。
【００６０】
周波数コンパレータ３５からの判定信号が６０Ｈｚとなったため、分周器３１は、内部クロックの周波数を５ＫＨｚから６ＫＨｚに切り替える。また、周波数コンパレータ３５は、周波数を判定する判定値として第２周波数判定用レジスタ３４の第２判定値を使用する。
【００６１】
この後も、周波数の判定動作は継続される。内部クロック周波数が６ＫＨｚとなったため、ゼロクロス入力までの期間（電源の交流周期の半周期）のカウント値は５０Ｈｚ動作モード時に比べて大きくなる。よって、第１判定値＜カウント値＜第２判定値となる。
【００６２】
通電率コンパレータ３８は、カウンタ３２のカウント値と通電率設定レジスタ３７の保持する通電率設定値とを比較する。そして、通電率設定値がカウント値を超えた場合にヒータＯＮ信号を出力する。６０Ｈｚモード動作時には、第２周波数判定用レジスタ３４の第２判定値を使用しているため、ノイズなどの外乱がない限り、引き続き６０Ｈｚと判定される。
【００６３】
ここで、図８を参照しながら５０Ｈｚと６０Ｈｚ時の通電率について説明する。
通電率設定レジスタ３７の保持する通電率設定値は、５０Ｈｚ動作モード時と６０Ｈｚ動作モード時とで共通の値を使用しているため、６０Ｈｚ動作モード時の通電時間は、５０Ｈｚ動作モード時よりも短くなる（図８参照）。
【００６４】
しかしながら、本実施形態では交流電源の周波数、すなわちゼロクロス信号の周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを作成している。つまり、５０Ｈｚ動作モード時と６０Ｈｚ動作モード時のゼロクロス信号の周期の比は、５０Ｈｚ動作モード時と６０Ｈｚ動作モード時の内部クロック信号の周期の比に等しい。従って、内部クロックを一定値カウントすることで開始される通電時間も、５０Ｈｚ動作モード時と６０Ｈｚ動作モード時との比が、５０Ｈｚ動作モード時と６０Ｈｚ動作モード時とのゼロクロス信号の周期の比に等しくなる。
【００６５】
電源の供給を受ける交流電源の交流周波数によらず定着器に流れる電流を一定にするためには、ゼロクロス信号を入力してから次のゼロクロス信号を入力するまでの時間内に占めるヒータへの通電時間（以下、通電率と呼ぶ）を交流周波数によらず同じにすればよい。上述したように本実施形態では、５０Ｈｚ動作モード時と６０Ｈｚ動作モード時との通電時間の比が、５０Ｈｚ動作モード時と６０Ｈｚ動作モード時とのゼロクロス信号の周期の比に等しくなる。従って、通電時間をゼロクロス周期で割った通電率は、５０Ｈｚ動作モード時と６０Ｈｚ動作モード時とで同じになる（図８参照）。
【００６６】
このようにして、周波数の異なる交流電源からの電源供給を受けてもヒータへの通電率を常に一定にすることが可能となる。
【００６７】
また、本実施形態は、ヒータ２１への電源供給を常に一定数の内部クロックのカウントにより開始するようにしている。ゼロクロス信号の周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを修正するため、一つのパラメータでヒータ２１への通電率を一定に保つタイミングを認識することができる。このため、従来のように交流電流の周波数を判定してからカウンタのパラメータを設定する必要がなくなる。従って、画像形成装置の電源ＯＮ直後からヒータ２１への電源供給を開始することができる。
【００６８】
次に、図９を参照しながら５０Ｈｚモードで動作時に、ノイズによる誤判定が発生した場合の動作について説明する。
カウンタ３２によるカウント値が、第１周波数判定用レジスタ３３の第１判定値よりも小さい時に、ゼロクロス信号にノイズがのってしまった場合（図９のＡ点）、誤って交流電源を６０Ｈｚと判定してしまう。これは、ノイズにより通常のゼロクロス周期よりも短い時間にカウント値がリセットされてしまうために発生する。
【００６９】
その後、図９のＢ点に示すように正規のゼロクロス信号が入力されても、カウンタ値は、第２周波数判定用レジスタ３４の第２判定値よりも小さいままなので引き続き６０Ｈｚモードとなる（図９のＢ点）。５０Ｈｚ動作モード時に、誤判定により６０Ｈｚ動作モードとなってしまった場合、ノイズのゼロクロス信号検出によってヒータＯＮ信号が出力されるため、正規のゼロクロス信号検出によるヒータＯＮよりも先に出力される。従って、通電時間、通電率ともに本来の値よりも長くなってしまう。
【００７０】
しかしその後のゼロクロス信号入力までの間にノイズがさらにのらなければ、カウント値は第２判定値よりも大きくなる（５０Ｈｚのゼロクロス信号入力間隔に、６０ＫＨｚの内部クロックをカウントするため）（図９のＤ点）。これにより５０Ｈｚと判定され、ノイズが発生しなければそのまま５０Ｈｚと判定される。
【００７１】
このように本実施形態は、ノイズ等により内部クロックのクロック周波数が交流電源の周波数に合わないものであった場合に、一時的にヒータ２１への誤った電源供給が行われるが、この判定動作により交流電源の周波数を判定し、短時間でヒータ２１への通電率を一定に保つ制御を行うことができる。例えば、ノイズによる誤判定が発生しても、その影響はゼロクロス信号の２周期分で収束することになる。
【００７２】
次に、本発明の定着器温度制御プログラムに係る実施形態について説明する。本実施形態は、図２に示す演算／制御部２３の演算動作をハードウェア回路とハードウェア回路のレジスタにデータをセットするプログラムが記録されたコンピュータにより行うものである。このハードウェア回路に、電源２０の供給を受ける交流電源の周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように作成した内部クロックをカウントし、電源の供給を受ける交流電源２０の周波数によらず常に一定のカウント数をカウントするとヒータ２１への電源供給を開始させる処理と、交流電源２０の周波数を判定するための判定しきい値と、電圧ゼロクロス点間にカウントされる内部クロックのクロック数とを比較し、電源の供給を受ける交流電源２０の周波数を判定する処理と、判定された周波数に応じて内部クロックの周波数を変更する処理と、を実行させる。
【００７３】
上述した処理を実行することで、ゼロクロス信号の周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを修正し、一つのパラメータでヒータ２１への通電率を一定に保つタイミングを認識することができる。このため、従来のように交流電流の周波数を判定してからカウンタのパラメータを設定する必要がなくなる。従って、画像形成装置の電源ＯＮ直後からヒータ２１への電源供給を開始することができる。
【００７４】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明は、請求項１記載の発明は、周波数が異なる交流電源からの電源供給に対応して定着器の温度制御を行うために、電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを作成する。電源の供給を受ける交流電源の交流周波数によらず定着器に流れる電流を一定にするためには、電圧ゼロクロス点を検出してから次の電圧ゼロクロス点を検出するまでの時間内に占める定着器への通電時間（以下、通電率と呼ぶ）を交流周波数によらず同じにすればよい。例えば、電源の供給を受ける交流電源の周波数が第１と第２の２種類あった場合を考える。この交流電源の第１の周波数と第２の周波数の比は、交流電源が第１の周波数であるとして作成された内部クロックの周波数と第２の周波数であるとして作成された内部クロックの周波数との比に等しくなる。これにより、この内部クロックを一定値カウントすることで計時される通電時間も、第１の周波数と第２の周波数の比に等しくなる。従って、周波数の異なる交流電源からの電源供給を受けても定着器への通電率を常に一定にすることが可能となる。
【００７６】
また、定着器への電源供給を常に一定数の内部クロックのカウントにより開始するようにしている。電源の供給を受ける交流電源の交流周波数と内部クロックの周波数との比率が常に一定となるように内部クロックを修正するため、一つのパラメータで定着器への通電率を一定に保つタイミングを認識することができる。このため、従来のように交流電流の周波数を判定してからカウンタのパラメータを設定する必要がなくなる。従って、例えば、画像形成装置の電源ＯＮ直後から定着器への電源供給を開始することができる。
【００７７】
また、内部クロックのクロック周波数が交流電源の周波数に合わないものであった場合に、一時的に定着器への誤った電源供給が行われるが、この判定動作により交流電源の周波数を判定し、短時間で定着器への通電率を一定に保つ制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を表す図である。
【図２】定着器１０の構成を表す図である。
【図３】演算／制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】周波数コンパレータ３５の動作手順を示すフローチャートである。
【図５】通電率コンパレータ３８の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】５０Ｈｚの交流電源から電源の供給を受けて動作する場合の動作タイミングを示すタインミングチャートである。
【図７】６０Ｈｚの交流電源から電源の供給を受けて動作する場合の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図８】５０Ｈｚ動作モード時と６０Ｈｚ動作モード時の通電時間と、ゼロクロス周期と、通電率の関係を示す図である。
【図９】ノイズによる誤判定が発生した場合の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】従来の定着器温度制御方法を説明するための図である。
【図１１】従来の定着器温度制御方法の問題点を示す図である。
【符号の説明】
２０  交流電源                    ２１  ヒータ
２２  ゼロクロス検出部            ２３  演算／制御部
２４  ＯＮ／ＯＦＦ切替部          ３０  制御部
３１  分周器                      ３２  カウンタ
３３  第１周波数判定用レジスタ    ３４  第２周波数判定用レジスタ
３５  周波数コンパレータ          ３６  ヒータＯＮレジスタ
３７  通電率設定レジスタ          ３８  通電率コンパレータ
【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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