(57)【要約】【課題】交流電源の電圧変動に起因するヒータ通電タイミングの誤差を抑える。【解決手段】ヒータ６０を交流電源１０１に接続する通電路に設けられ制御信号の入力により導通するトライアック６５と、前記交流電源１０１の出力電圧Ｖのゼロクロスポイントに対応してゼロクロスパルス信号Ｓｒを出力するゼロクロス検出回路６７と、前記トライアック６５が非導通状態にある時の、前記ゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅のデータを記憶する記憶部５２と、前記ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり時又は立ち下がり時を基準とし、前記記憶部５２に記録されたパルス幅の１／２の時間に対応したタイミングで前記トライアック６５に対して前記制御信号を出力することにより、前記ヒータの通電時間を制御する制御部５０と備える。【選択図】図７
2012208450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続された加熱体と、
前記加熱体を前記交流電源に接続する通電路に設けられ、制御信号の入力により導通する交流スイッチと、
前記交流電源の出力電圧のゼロクロスポイントに対応してゼロクロスパルス信号を出力するゼロクロス検出回路と、
前記交流スイッチが非導通状態にある時の、前記ゼロクロスパルス信号のパルス幅のデータを記憶する記憶部と、
前記ゼロクロスパルス信号の立ち上がり時又は立ち下がり時を基準とし、前記記憶部に記録されたパルス幅の１／２の時間に対応したタイミングで前記交流スイッチに対して前記制御信号を出力することにより、前記加熱体の通電時間を制御する制御部と備える加熱装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記加熱体の通電時間を波数制御し、
前記制御部は、前記ゼロクロスパルス信号の前側の立ち下がり時又は前側の立ち上がり時から前記パルス幅の１／２の時間が経過したタイミングで、前記交流スイッチに前記制御信号を出力する請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記加熱体の通電時間を位相制御し、
前記制御部は、前記ゼロクロスパルス信号の後側の立ち上がり時又は後側の立ち下がり時を基準とし、位相制御時間から前記パルス幅の１／２の時間を差し引いたタイミングで、前記交流スイッチに前記制御信号を出力する請求項１又は請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記加熱体を最初に通電する時は前記加熱体の通電時間を位相制御し、通電開始後は波数制御し、
前記制御部は、前記位相制御において、前記交流スイッチに対する制御信号を、前記ゼロクロスパルス信号の後側の立ち上がり時又は立ち下がり時を基準とし、位相制御時間から前記パルス幅の１／２の時間を差し引いたタイミングで出力し、
前記制御部は、前記波数制御において、前記交流スイッチに対する制御信号を、前記ゼロクロスパルス信号の前側の立ち下がり時又は前側の立ち上がり時から前記パルス幅の１／２の時間が経過したタイミングで出力する請求項１に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記ゼロクロス検出回路の出力するゼロクロスパルス信号のパルス幅のデータを計時する計時部と、
前記加熱体が非通電である場合に、前記記憶部に記憶した前記ゼロクロスパルス信号のパルス幅のデータを、前記計時部の計数値に基づいて更新する更新部とを備える請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項６】
被記録媒体上にトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー像を前記被記録媒体上に定着させる請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の加熱装置とを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ゼロクロスポイントをゼロクロスパルス信号のパルス幅の中間点と推定し、推定したゼロクロスポイントを基準としてヒータを通電する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０８３７７４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、交流電源の出力電圧が変動してゼロクロスパルス信号のパルス幅が変動すると、推定したゼロクロスポイントがずれることから、ヒータの通電タイミングに誤差が生じる恐れがあった。
本発明は、交流電源の電圧変動に起因する、ヒータの通電タイミングの誤差を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書によって開示される加熱装置は、交流電源に接続された加熱体と、前記加熱体を前記交流電源に接続する通電路に設けられ、制御信号の入力により導通する交流スイッチと、前記交流電源の出力電圧のゼロクロスポイントに対応してゼロクロスパルス信号を出力するゼロクロス検出回路と、前記交流スイッチが非導通状態にある時の、前記ゼロクロスパルス信号のパルス幅のデータを記憶する記憶部と、前記ゼロクロスパルス信号の立ち上がり時又は立ち下がり時を基準とし、前記記憶部に記録されたパルス幅の１／２の時間に対応したタイミングで前記交流スイッチに対して前記制御信号を出力することにより、前記加熱体の通電時間を制御する制御部と備える。尚、「パルス幅」のデータには、パルス幅の値そのものに加えて、パルス幅の１／２の値など、パルス幅を加工したデータが含まれる。
【０００６】
この構成では、非導通状態にある時のゼロクロスパルス信号のパルス幅を用いて、制御信号の出力タイミングを決めている。そのため、交流スイッチを交流電源の電圧変動に関係なく、所定タイミングにて導通できる。よって加熱体の通電時間を高精度に制御できる。
【０００７】
また、上記加熱装置において、前記制御部は、前記加熱体の通電時間を波数制御し、前記制御部は、前記ゼロクロスパルス信号の前側の立ち下がり時又は前側の立ち上がり時から前記パルス幅の１／２の時間が経過したタイミングで、前記交流スイッチに前記制御信号を出力するようにしてもよい。
【０００８】
また、上記加熱装置において、前記制御部は、前記加熱体の通電時間を位相制御し、前記制御部は、前記ゼロクロスパルス信号の後側の立ち上がり時又は後側の立ち下がり時を基準とし、位相制御時間から前記パルス幅の１／２の時間を差し引いたタイミングで、前記交流スイッチに前記制御信号を出力するようにしてもよい。
【０００９】
また、上記加熱装置において、前記制御部は、前記加熱体を最初に通電する時は前記加熱体の通電時間を位相制御し、通電開始後は波数制御し、前記制御部は、前記位相制御において、前記交流スイッチに対する制御信号を、前記ゼロクロスパルス信号の後側の立ち上がり時又は立ち下がり時を基準とし、位相制御時間から前記パルス幅の１／２の時間を差し引いたタイミングで出力し、前記制御部は、前記波数制御において、前記交流スイッチに対する制御信号を、前記ゼロクロスパルス信号の前側の立ち下がり時又は前側の立ち上がり時から前記パルス幅の１／２の時間が経過したタイミングで出力するようにしてもよい。
【００１０】
また、上記加熱装置において、前記ゼロクロス検出回路の出力するゼロクロスパルス信号のパルス幅のデータを計時する計時部と、前記加熱体が非通電である場合に、前記記憶部に記憶した前記ゼロクロスパルス信号のパルス幅のデータを、前記計時部の計数値に基づいて更新する更新部とを備えるようにしてもよい。
【００１１】
本明細書によって開示される画像形成装置は、被記録媒体上にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成されたトナー像を前記被記録媒体上に定着させる本発明の加熱装置とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、交流電源の電圧変動に起因する、ヒータの通電タイミングの誤差を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る画像形成装置の要部側断面図
【図２】画像形成装置のブロック図
【図３】加熱装置のブロック図
【図４】ゼロクロス検出回路の回路図
【図５】交流電源の出力電圧の波形とゼロクロスパルス信号の波形を示す図
【図６】ゼロクロスパルス信号、ヒータ制御信号、トライアック出力のタイミングチャート図（実施形態）
【図７】ゼロクロスパルス信号、ヒータ制御信号、トライアック出力のタイミングチャート図（比較例）
【図８】パルス幅計測シーケンスのフローチャート図
【図９】温度制御シーケンスのフローチャート図
【図１０】実施形態２において位相制御の説明図
【図１１】ゼロクロスパルス信号、ヒータ制御信号、トライアック出力のタイミングチャート図（実施形態）
【図１２】ゼロクロスパルス信号、ヒータ制御信号、トライアック出力のタイミングチャート図（比較例）
【図１３】温度制御シーケンスのフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。
（１−１）プリンタの構成
図１は、レーザプリンタ１（画像形成装置の一例）の要部側断面図である。レーザプリンタ１（以下「プリンタ」という）は、本体フレーム２、給紙部４、画像形成部５、定着部１８などを備えている。
【００１５】
給紙部４は、印刷用紙３（被記録媒体の一例）が積載される給紙トレイ６、押圧板７、および給紙ローラ８を備えている。押圧板７は、その後端部を中心に回転可能とされており、押圧板７上の印刷用紙３が給紙ローラ８に向かって押圧されている。給紙ローラ８が回転することにより印刷用紙３が１枚ずつ搬送路に送り出される。
【００１６】
給紙された印刷用紙３は、レジストレーションローラ１２によってレジストされた後に転写位置Ｘに送られる。転写位置Ｘは、印刷用紙３に感光体ドラム２７上のトナー像を転写する位置であって、感光体ドラム２７と転写ローラ３０との接触位置とされる。
【００１７】
画像形成部５は印刷用紙３にトナー像を形成するものであり、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７などを備えている。スキャナ部１６は、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー１９などを備えている。レーザ発光部から発光されたレーザ光（図中の一点鎖線）は、ポリゴンミラー１９によって偏向されつつ感光体ドラム２７の表面上に照射される。
【００１８】
プロセスカートリッジ１７は、現像ローラ３１、感光体ドラム２７、及びスコロトロン型の帯電器２９を備えている。帯電器２９は、感光体ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させる。正極性に帯電した感光体ドラム２７の表面はスキャナ部１６から発光されたレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の表面上に担持されるトナーが感光体ドラム２７上に形成された静電潜像に供給され現像される。
【００１９】
定着部１８は、加熱ローラ４１、押圧ローラ４２、加熱装置４３（図３参照）などを備えている。定着部１８は、印刷用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間にトナー像を印刷用紙３に熱定着させる。トナーが熱定着された印刷用紙３は排紙パス４４を介して排紙トレイ４６上に排紙される。
【００２０】
（１−２）プリンタの電気的構成
図２は、プリンタ１の電気的構成を示すブロック図である。
プリンタ１は、ＣＰＵ（本発明の「制御部」、「更新部」の一例）５０、ＲＯＭ５１、ＲＡＭ（本発明の「記憶部」の一例）５２、ＥＥＰＲＯＭ５３、給紙部４、画像形成部５、、定着部１８、表示部５４、操作部５５、情報端末装置との間でデータを通信する通信部５６などを備えている。
【００２１】
ＣＰＵ５０はＲＯＭ５１に記憶されている各種のプログラムを実行することによりプリンタ１の各部を制御する。ＲＯＭ５１はＣＰＵ５０により実行される各種のプログラムやＣＰＵ５０が各種の処理で参照する表などを記憶している。ＲＡＭ５２はＣＰＵ５０が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。ＥＥＰＲＯＭ５３は通電が停止されても情報を記憶可能な不揮発性メモリであり、各種の設定情報などを記憶する。
【００２２】
表示部５４は各種ランプや液晶パネルなどで構成されている。操作部５５は入力パネルなどで構成されており、利用者は表示部５４を参照しながら操作部５５を操作して印刷の指示などを行うことができる。
【００２３】
この他、プリンタ１には外部機器と接続するための図示しないネットワークインタフェースなども設けられており、利用者は外部機器からネットワークインタフェースを介して印刷を指示することもできる。
【００２４】
（１−３）加熱装置の構成
図３は、加熱装置４３の構成を示すブロック図である。加熱装置４３は、ヒータ（本発明の「加熱体」の一例）６０、温度センサ６１、トライアック（本発明の「交流スイッチ」の一例）６５、ゼロクロス検出回路６７、ＣＰＵ５０、カウンタ７３、７５、タイマ７７などを備えている。カウンタ７３は、後述するゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅を計測するものであり、カウンタ７５は、実施形態２にて述べるゼロクロス周期Ｔｐを計測するものである。
【００２５】
ヒータ６０はハロゲンランプであって、加熱ローラ４１の中心軸方向に延びる姿勢で加熱ローラ４１の内部に収容されており、通電に応じて発熱する。
【００２６】
温度センサ６１は、図示しない抵抗器やサーミスタなどで構成されている。サーミスタは温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体であり、ヒータ６０の近傍に配置されている。サーミスタは一端が抵抗器を介して接地されており、他端が５Ｖの電源ラインに接続されている。温度センサ６１はサーミスタによりヒータ温に応じた温度検出信号ＳａをＣＰＵ５０に出力する。
【００２７】
トライアック６５は、交流電源１０１とヒータ６０とを接続する電力供給線（本発明の「通電路」の一例）上に配置されている。トライアック６５は、ＣＰＵ５０より出力されるヒータ制御信号Ｓｂに応答してターンオンし、逆電圧がかかる又は電流がゼロになるとターンオフする。このトライアック６５はヒータ６０への通電を制御するものである。
【００２８】
ゼロクロス検出回路６７は、図４に示すように、抵抗Ｒ１、交流電源１０１の出力電圧Ｖを全波整流する全波整流ブリッジ回路Ｄ１、全波整流ブリッジＤ１に接続された発光ダイオードＤ２、発光ダイオードＤ２と共にフォトカプラＰＣ１を構成するフォトトランジスタＴＲ、抵抗Ｒ２、インバータＩＣ１から構成されている。フォトトランジスタＴＲはエミッタをグランドに接続し、コレクタを抵抗Ｒ２を介して直流電源ラインＶｃｃに接続されている。そして、インバータＩＣ１はフォトカプラＰＣ１のコレクタに接続されて、コレクタの電圧レベル（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ）を反転させて出力する。
【００２９】
そして、交流電源１０１の出力電圧Ｖが小さくなると、発光ダイオードＤ２の発光量も小さくなり、フォトトランジスタＴＲに流れる電流Ｉｃも小さくなり、ＩＣ１の入力電圧Ｖｉｎが大きくなる。ここで、交流電源１０１の出力電圧Ｖが閾値Ｖｔを下回ると、ＩＣ１の出力がローレベルになる。そして、交流電源１０１の出力電圧Ｖが大きくなると、発光ダイオードＤ２の発光量が大きくなり、フォトトランジスタＴＲに流れる電流Ｉｃも大きくなり、ＩＣ１の入力電圧Ｖｉｎが小さくなる。ここで、交流電源１０１の出力電圧Ｖが閾値Ｖｔを超えると、ＩＣ１の出力がハイレベルになる。従って、ゼロクロス検出回路６７は、図５に示すように、交流電源１０１の出力電圧Ｖが、正負のＶｔにより規定されるゼロクロス検出範囲Ｕにある間、パルスが持続するゼロクロスパルス信号Ｓｒを出力する。
【００３０】
尚、ゼロクロス検出回路６７の出力ラインＬｏは、ＣＰＵ５０の入力ポートＰに接続されていることから、ＣＰＵ５０にて入力ポートＰの電圧レベルを監視することで、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり、立ち下がりを検出できるようになっている。また、ゼロクロスパルス信号がアクティブ・ロータイプになっているのは、インバータＩＣ１により出力を反転しているからである。
【００３１】
（１−４）温度制御の概要
加熱装置４３は、温度センサ６１から出力される温度検出信号Ｓａに基づいてヒータ６０を温度制御するものであり、この実施形態では、ヒータ６０に対する通電を波数単位でオンオフする波数制御を行う。
【００３２】
ここで、ヒータ６０の温度制御の精度を高めるには、ヒータ６０の通電開始タイミングをゼロクロスポイントに一致させることが好ましく、それを果たすには、トライアック６５をゼロクロスポイントに一致したタイミングでオンさせる必要がある。
【００３３】
本実施形態では、トライアック６５が非導通状態にある時の、ゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗ０のデータをＲＡＭ５２に記憶しておき、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時（図６の時刻ｔ１、ｔ３など）からパルス幅Ｔｗ０の１／２の時間が経過した時点で、ＣＰＵ５０がヒータ制御信号Ｓｂを出力する。このようにすることで、電圧変動に関係なく、トライアック６５をゼロクロスポイントに一致したタイミングでオンさせることが可能となる。
【００３４】
ここで仮に、ヒータ制御信号Ｓｂの出力タイミングを計るのに、トライアック６５が導通状態にある時の、ゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗ２やＴｗ４のデータを用いると、図７に示すＤ部のように、トライアック６５がゼロクロスポイントから遅れてオンすることになるので、ヒータ６０への通電量が少なくなる。そのため、ヒータ６０の温度制御の精度が悪くなるが、本実施形態では、このような遅れがないので、ヒータ６０の温度制御の精度を高めることが可能となる。
【００３５】
尚、ヒータ制御信号Ｓｂをオンするタイミングを計るのに、トライアック６５が導通状態にある時のパルス幅Ｔｗ２やＴｗ４を用いると、トライアック６５がゼロクロスポイントから遅れてオンするのは、交流電源１０１は出力インピーダンスを持っており、出力電流が増えると出力電圧Ｖが小さくなるので、トライアック６５をオンしてヒータ６０に通電している時は、非通電時に比べて、出力電圧Ｖが小さくなる。すると、図５に示すように、通電時のパルス幅Ｔｗが、非通電時に比べて広くなって、ヒータ制御信号Ｓｂのオンタイミングが、後側にずれるからである。
【００３６】
以下、上記したパルス幅Ｔｗ０を計時してそのデータをＲＡＭ５２に記憶させるパルス幅計測シーケンス（図８）と、上記温度制御を実行するための温度制御シーケンス（図９）について説明を行う。尚、これら両シーケンスはいずれもＣＰＵ５０により実行される。
【００３７】
＜パルス幅計測シーケンス＞
パルス幅計測シーケンスは電源投入によりスタートし、ＣＰＵ５０はスタート後、ゼロクロス検出回路６７の出力、すなわち入力ポートＰの電圧レベルを監視する状態となる。そして、Ｓ１ではゼロクロスパルス信号Ｓｒが立ち下ったか判定する処理が行われる。交流電源１０１の出力電圧Ｖの絶対値が閾値Ｖｔより大きい間（例えば、図５のＡ区間）は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒは出力されないので、入力ポートＰの電圧レベルはハイレベルが続く状態となり、Ｓ１ではＮＯ判定が続くことになる。
【００３８】
そして、交流電源１０１の出力電圧Ｖの絶対値が閾値Ｖｔを下回る状態になると、ゼロクロス検出回路６７からゼロクロスパルス信号Ｓｒが出力される。これにより、ＣＰＵ５０にて、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりが検出されるので、Ｓ１でＹＥＳ判定され、Ｓ２に処理が移る。
【００３９】
Ｓ２では、パルス幅Ｔｗを計測するカウンタ７３のカウント値がクリアされ、カウンタ７３はカウントを開始する。次に、処理はＳ３に移行する。Ｓ３では、ＣＰＵ５０により、ゼロクロスパルス信号Ｓｒが立ち上がったか判定される。
【００４０】
交流電源１０１の出力電圧Ｖがゼロクロス検出範囲Ｕ内にある間は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒは持続することから、Ｓ３ではＮＯ判定される。
【００４１】
そして、交流電源１０１の出力電圧Ｖの絶対値が閾値Ｖｔより大きくなると、ゼロクロス検出回路６７はゼロクロスパルス信号Ｓｒの出力を停止することから、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がりが検出される。そのため、Ｓ３でＹＥＳ判定され、Ｓ４に処理が移る。
【００４２】
Ｓ４では、カウンタ７３、７５のカウント中、ヒータ制御信号Ｓｂをオンしていたか、どうか判定される。ヒータ制御信号Ｓｂをオフしていた場合、すなわちトライアック６５をオフしていた場合、Ｓ４ではＮＯ判定され、次に処理はＳ５に移る。一方、ヒータ制御信号Ｓｂをオンしていた場合、すなわちトライアック６５をオンしていた場合はＳ５をスキップして、処理はＳ６に移る
【００４３】
Ｓ５では、各カウンタ７３、７５のカウント値をＲＡＭ５２に書き込む処理がＣＰＵ５０により実行される。すなわち、カウンタ７３のカウント値がＲＡＭ５２のデータ格納部「Ｄ１」に書き込まれる。また、カウンタ７５のカウント値がＲＡＭ５２のデータ格納部「Ｄ２」に書き込まれる。
【００４４】
そして、Ｓ５にてカウント値を書き込むと、次にＳ６に処理は移る。Ｓ６ではカウンタ７５のカウント値をクリアし、カウンタ７５はカウントを開始する。その後、処理はＳ１に戻り、Ｓ１〜Ｓ６の処理が実行される。
【００４５】
このように本実施形態では、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりから立ち上がりまでの時間、すなわちゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗをカウンタ７３でカウントする。また、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がりから次の立ち上がりまでの時間、すなわち交流電源１０１の出力電圧Ｖのゼロクロス周期Ｔｐをカウンタ７５でカウントする。
【００４６】
そして、これら両カウンタ７３、７５のカウント値は、Ｓ４でＮＯ判定される場合、すなわちヒータ制御信号Ｓｂの出力がなくトライアック６５がオフしている場合に限り、ＲＡＭ５２へ書き込まれる。
【００４７】
そのため、ＲＡＭ５２のデータ格納部「Ｄ１」には、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの非通電時のパルス幅Ｔｗ０のデータが書き込まれ、ＲＡＭ５２のデータ格納部「Ｄ２」には、同じく非通電時のゼロクロス周期Ｔｐ０のデータが書き込まれることになる。
【００４８】
そして、これら両データ格納部「Ｄ１」、「Ｄ２」には、Ｓ１〜Ｓ６の処理を１回繰り返す度に、Ｓ５にて両カウンタ７３、７５のカウント値が上書きされることから、ＲＡＭ５２のデータ格納部「Ｄ１」に記憶される非通電時のパルス幅Ｔｗ０のデータは、最新のデータに更新され、またデータ格納部「Ｄ２」に記憶される非通電時のゼロクロス周期Ｔｐ０のデータは、最新のデータに更新される。尚、ＣＰＵ５０により実行される図８のパルス幅計測シーケンスにより、本発明の「更新部」の機能が実現されている。
【００４９】
＜温度制御シーケンス＞
次に、温度制御シーケンスを、デューティー比が５０％で、半波ごとにオンオフを順に繰り返す場合を例にとって説明する。
【００５０】
温度制御シーケンスは、通信部５６が情報端末装置から印刷指示を受けて印刷データを受信するとスタートする。スタート後、まず、ＣＰＵ５０は、ゼロクロス検出回路６７の出力、すなわち入力ポートＰの電圧レベルを監視する状態となる。そして、Ｓ１０ではゼロクロスパルス信号Ｓｒが立ち下ったか判定する処理が行われる。交流電源１０１の出力電圧Ｖの絶対値が閾値Ｖｔより大きい間（例えば、図５のＡ区間）は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒは出力されないので、入力ポートＰの電圧レベルはハイレベルが続く状態となり、Ｓ１０ではＮＯ判定が続くことになる。
【００５１】
そして、交流電源１０１の出力電圧Ｖの絶対値が閾値Ｖｔを下回る状態になると、ゼロクロス検出回路６７からゼロクロスパルス信号Ｓｒが出力されて、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりが検出され、Ｓ２０に処理が移る。ここでは、図６に示す時刻ｔ０にて印刷指令を受けた後、１回目のゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時である時刻ｔ１にて、処理がＳ２０に移る。
【００５２】
Ｓ２０では、温度検出信号Ｓａに基づいてヒータ通電時間のデューティー比がＣＰＵ５０にて決定される。具体的には、まず、温度検出信号ＳａをＡＤ変換してヒータ６０の温度データを求める。次に、求めた温度データから目標温度に対する温度差ΔＴを算出する。次に、求めた温度差ΔＴからヒータ通電時間のデューティー比を算出する。そして、算出したデューティー比からオンオフする波数がＣＰＵ５０にて決定される。その後、処理はＳ３０に移行する。
【００５３】
Ｓ３０では、Ｓ１０にてゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりを検出した時点から、非通電時のパルス幅Ｔｗ０の１／２時間、ウエイトする処理が実行される。具体的には、ＣＰＵ５０は、ＲＡＭ５２から非通電時のパルス幅Ｔｗ０のデータを読み出して、ヒータ制御用タイマ７７に、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時点から非通電時のパルス幅Ｔｗ０の１／２時間カウントさせる。
【００５４】
そして、ヒータ制御用タイマ７７にてカウントし終わると、次にＳ４０に移行する。Ｓ４０では、Ｓ２０にて決定したオンオフする波数に基づいてヒータ制御信号Ｓｂをオン又はＯＦＦする処理が実行される。これにより、たとえば、印刷指令後、１回目のゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時刻ｔ１から非通電時のパルス幅Ｔｗ０の１／２時間が経過した時に、ＣＰＵ５０はヒータ制御信号Ｓｂをオンする。これにて、トライアック６５が非導通状態から導通状態に切り換り、ヒータ６０は通電開始される。
【００５５】
次に、Ｓ５０では、印刷処理が終了したか判定される。Ｓ５０でＮＯ判定されると処理はＳ１０に戻る。そしてＳ１０では、ゼロクロスパルス信号Ｓｒが立ち下ったか判定する処理が行われる。従って、ここでは、印刷指令後、２回目のゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりを検出した時にＹＥＳ判定される。
【００５６】
その後、Ｓ２０、Ｓ３０の処理が順に行われ、Ｓ３０にて、２回目のゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時、すなわち、図６の時刻ｔ２から非通電時のパルス幅Ｔｗ０の１／２時間、ウエイトする処理が実行される。
【００５７】
次に、Ｓ４０では、Ｓ２０にて決定したオンオフする波数に基づいてヒータ制御信号Ｓｂをオン又はＯＦＦする処理が実行される。ここでは、デューティー比が５０％で半波ごとにオンオフを順に繰り返す波数制御を行うので、２回目のゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時、すなわち、図６の時刻ｔ２から非通電時のパルス幅Ｔｗ０の１／２時間が経過した時に、ＣＰＵ５０はヒータ制御信号Ｓｂをオフする。これにて、トライアック６５はゲートの電圧がロウレベルになることから、交流電源１０１の出力電圧Ｖがゼロクロスした時に、導通状態から非導通状態に切り換り、ヒータ６０は非通電状態に移行する。
【００５８】
その後、処理はＳ５０に移行し、印刷処理が終了していなければ、処理はＳ１０に再び戻る。このような処理が繰り返されることで、ヒータ６０に対する通電時間がコントロールされ、ヒータ６０は目標温度に制御される。そして、印刷処理が終了すると、Ｓ５０にてＹＥＳ判定され、処理はＳ６０に移行する。Ｓ６０では、ＣＰＵ５０にてヒータ制御信号Ｓｂをオフする処理が実行される。これにて、トライアック６５はゲートの電圧がロウレベルになることから、交流電源１０１の出力電圧Ｖがゼロクロスした時に導通状態から非導通状態に切り換り、ヒータ６０は非通電状態に移行する。かくして、一連の温度制御シーケンスは完了する。
【００５９】
以上説明したように、実施形態１では、トライアック６５が非導通状態にある時のゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗ０のデータをＲＡＭ５２に記憶しておき、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時点からパルス幅Ｔｗ０の１／２の時間が経過した時点で、ＣＰＵ５０がヒータ制御信号Ｓｂをオンする。そのため、ヒータ６０の通電開始タイミングをゼロクロスポイントに一致させることが可能となり、ヒータ６０の通電時間を正確に制御できる。そのため、ヒータ６０の温度制御の精度が高まる。
【００６０】
また、本実施形態１では、ゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗ０をカウンタ７３で常に計測し、非通電時であれば、ＲＡＭ５２に更新記憶する。仮にパルス幅Ｔｗ０を更新しないとすると、通電量の増減以外の要因で電源の出力電圧Ｖが変動した場合に、やはりパルス幅が変動するから、ゼロクロスタイミングに対してヒータ制御信号Ｓｂの出力タイミングがずれる可能性があるが、本実施形態ではパルス幅Ｔｗ０を更新するので、パルス幅に変動があっても、更新しない場合に比べて、その影響は小さい。従って、パルス幅Ｔｗ０を更新しない場合に比べて、ゼロクロスポイントにより近いタイミングでヒータ制御信号Ｓｂを出力できるので、ヒータ６０の通電時間を正確に制御できる。
【００６１】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１０ないし図１３によって説明する。
実施形態１では、ヒータ６０の通電時間の制御方法として波数制御を説明した。実施形態２では、ヒータ６０の通電時間を位相制御する。位相制御とはヒータ６０の通電時間を導通位相角（別名、点弧角）αにて制御するものである。導通位相角αとはトライアック６５の導通開始する位相である。また、位相制御時間Ｔｆとは導通位相角αを時間に換算したものであり、ゼロクロスポイントからトライアック６５を導通開始させるまでの時間（図１０参照）である。また、ゼロクロス周期Ｔｐとは、ゼロクロスポイントから次のゼロクロスポイントまでの時間である（図１０参照）。尚、位相制御時間Ｔｆは、次の（１）式にて表すことができる。
【００６２】
Ｔｆ＝Ｔｐ×α／π・・・（１）
Ｔｆ・・・位相制御時間
Ｔｐ・・・ゼロクロス周期
α・・・導通位相角
【００６３】
位相制御を行う場合、ヒータ６０の温度制御の精度を高めるには、トライアック６５を、導通位相角αにて正確にオンさせて、ヒータを通電開始させることが好ましい。
【００６４】
本実施形態では、トライアック６５が非導通状態にある時のゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗ０のデータをＲＡＭ５２に記憶しておき、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり時（図１１のｔ１２、ｔ２２、ｔ３２・・）から設定時間、具体的には位相制御時間Ｔｆからパルス幅Ｔｗ０の１／２の時間を差し引いた時間が経過したタイミングで、ＣＰＵ５０がヒータ制御信号Ｓｂを出力する。このようにすることで、交流電源１０１の電圧変動に関係なく、トライアック６５を、導通位相角αにて正確にオンさせて、ヒータ６０を通電開始させることが可能となる。
【００６５】
ここで仮に、ヒータ制御信号Ｓｂをオンするタイミングを計るのに、トライアック６５が導通状態にある時の、ゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗ２やパルス幅Ｔｗ３のデータを用いると、予定する導通位相角αより早いタイミングでヒータ６０が通電されてしまうことから、図１２に示すＥ部のように、ヒータ６０への通電量が多くなる。そのため、ヒータ６０の温度制御の精度が悪くなるが、本実施形態では、このようなタイミングのズレを抑えることが出来るので、ヒータ６０の温度制御の精度を高めることが可能となる。
【００６６】
尚、トライアック６５が導通状態にある時のパルス幅Ｔｗ２やパルス幅Ｔｗ３を用いると、導通位相角αより早いタイミングでヒータ６０が通電されてしまうのは、通電時は、交流電源１０１の出力電圧Ｖの振幅が小さくなるので、ゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗが非通電時に比べて広くなる。そのため、ヒータ制御信号Ｓｂの立ち上がりが前にずれてしまうからである。
【００６７】
以下、上述した温度制御を実行するための温度制御シーケンス（図１３）について説明を行う。尚、実施形態２の場合も、温度制御シーケンスと並行して図８に示すパルス幅計測シーケンスを実行する点は、実施形態１と同じである。
【００６８】
＜温度制御シーケンス＞
温度制御シーケンスは、通信部５６が情報端末装置から印刷指示を受けて印刷データを受信するとスタートする。スタート後、まず、ＣＰＵ５０は、ゼロクロス検出回路６７の出力、すなわち入力ポートＰの電圧レベルを監視する状態となる。そして、Ｓ１００ではゼロクロスパルス信号Ｓｒが立ち上がったか判定する処理が行われる。
【００６９】
このＳ１００の処理は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がりが検出されるまで繰り返し行われる。そして、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がりが検出されると、次にＳ１１０に移行する。従って、ここでは、図１１に示す時刻ｔ０にて印刷指令を受けた後、１回目のゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり時である時刻ｔ１２にて処理がＳ１１０に移ることになる。
【００７０】
Ｓ１１０では、温度検出信号Ｓａに基づいてヒータ通電時間のデューティー比がＣＰＵ５０にて決定される。具体的には、まず、温度検出信号ＳａをＡＤ変換してヒータ６０の温度データを求める。次に、求めた温度データから目標温度に対する温度差ΔＴを算出する。次に、求めた温度差ΔＴからヒータ通電時間のデューティー比を算出する。そして、算出したデューティー比から導通位相角αが決定され、更に導通位相角αとゼロクロス周期Ｔｐから位相制御時間Ｔｆが決定される。
【００７１】
次に、Ｓ１２０では、Ｓ１００にてゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりを検出した時点から設定時間、具体的には位相制御時間Ｔｆからパルス幅Ｔｗ０の１／２の時間を差し引いた時間、ウエイトする処理が実行される。具体的には、ＣＰＵは、ヒータ制御用タイマ７７に、Ｓ１００にてゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がりを検出した時点から設定時間（Ｔｆ−Ｔｗ０／２）カウントさせる。
【００７２】
そして、ヒータ制御用タイマ７７がカウントし終わると、次にＳ１３０に移行し、ＣＰＵ５０がヒータ制御信号Ｓｂをオンする。これにより、印刷指令後、１回目のゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり時点である時刻Ｔ１２から設定時間（Ｔｆ−Ｔｗ０／２）が経過したタイミングｔａで、トライアック６５が非導通状態から導通状態に切り換り、ヒータ６０は通電開始される。
【００７３】
その後、処理はＳ１４０に移行する。Ｓ１４０では、ＣＰＵ５０により、ゼロクロスパルス信号Ｓｒは立ち下がったか判定される。このＳ１４０の処理は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりが検出されるまで繰り返し行われる。そして、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりが検出されると、次に、Ｓ１５０に移行する。従って、ここでは、印刷指令後、２回目のゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時点、すなわち図１１の時刻ｔ２１にてＳ１４０からＳ１５０に処理が移ることになる。
【００７４】
続くＳ１５０では、Ｓ１４０にてゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりを検出した時点から、非通電時のパルス幅Ｔｗ０の１／２時間、ウエイトする処理が実行される。具体的には、ＣＰＵは、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時刻ｔ２１から、ヒータ制御用タイマ７７に、非通電時のパルス幅Ｔｗ０の１／２時間をカウントさせる。
【００７５】
そして、ヒータ制御用タイマ７７がカウントし終わると、次にＳ１６０に移行し、ＣＰＵ５０はヒータ制御信号Ｓｂをオフする。これにより、図１１の時刻ｔｂで、トライアック６５はゲートの電圧がロウレベルになることから、交流電源１０１の出力電圧がゼロクロスした時に、導通状態から非導通状態に切り換り、ヒータ６０は非通電状態に移行する。
【００７６】
その後、処理はＳ１７０に移行し、印刷処理が終了していなければ、処理はＳ１００に戻る。このような処理が繰り返されることで、ヒータ６０に対する通電時間がコントロールされ、ヒータ６０は目標温度に制御される。そして、印刷処理が終了すると、Ｓ１７０にてＹＥＳ判定され、一連の温度制御シーケンスは完了する。
【００７７】
以上説明したように、実施形態２では、トライアック６５が非導通状態にある時のゼロクロスパルス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗ０のデータをＲＡＭ５２に記憶しておき、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり時から設定時間、具体的には位相制御時間Ｔｆからパルス幅Ｔｗ０の１／２の時間が経過した時点で、ＣＰＵ５０がヒータ制御信号Ｓｂをオンする。そのため、トライアック６５を、導通位相角αにて正確にオンさせることが可能になるので、ヒータ６０の温度制御の精度が高まる。
【００７８】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を説明する。実施形態３は、実施形態２の位相制御と実施形態１の波数制御を組み合わせたものである。具体的には、加熱体であるヒータ６０を最初に通電する時、例えば印刷指令を受けた直後、まず、実施形態２の位相制御を実行する。そして、実施形態２の位相制御を設定回数（例えば、１回）実行し、それ以降は実施形態１の波数制御を行ってヒータ６０の通電時間を制御する。
【００７９】
そして、ＣＰＵ５０は、位相制御では、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり時から設定時間、具体的には位相制御時間Ｔｆからパルス幅Ｔｗ０の１／２の時間が経過した時点でヒータ制御信号Ｓｂをオンする。そのようにすれば、実施形態２と同様に、トライアック６５を導通位相角αにて正確にオンさせることが可能になる。また、ＣＰＵ５０は、波数制御では、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時からパルス幅Ｔｗ０の１／２の時間が経過した時点で、ヒータ制御信号Ｓｂをオンする。そのようにすれば、実施形態１と同様に、ヒータ６０の通電開始タイミングをゼロクロスポイントに一致させることが可能となる。
【００８０】
一般的に、非通電状態のヒータ６０は、温度が低く抵抗値が小さいことから、最初に通電する時、大電流が流れ易い。この点、この構成では、最初に通電する時、位相制御を行うので、導通位相角αを大きくして、ヒータ６０の導通時間を短くすることが可能である。そのため、ヒータ６０に大電流が長時間、流れることを抑制できる。
【００８１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８２】
（１）実施形態１、２では、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの一例として、アクティブ・ロータイプの信号を例示した。ゼロクロスパルス信号Ｓｒは、交流電源１０１の出力電圧Ｖのゼロクロスに対応したパルス状の信号であればよく、アクティブ・ハイタイプイプの信号であってもよい。
【００８３】
尚、ゼロクロスパルス信号Ｓｒをアクティブ・ハイの信号とする場合、波数制御では、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり時点からパルス幅Ｔｗ０の１／２の時間が経過した時点で、ヒータ制御信号Ｓｂをオンする。そのようにすれば、実施形態１と同様に、ヒータ６０の通電開始タイミングをゼロクロスポイントに一致させることが可能となり、ヒータ６０の通電時間を正確に制御できる。
【００８４】
また、ゼロクロスパルス信号Ｓｒをアクティブ・ハイの信号とする場合、位相制御では、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がり時から設定時間、具体的には位相制御時間Ｔｆからパルス幅Ｔｗ０の１／２の時間が経過した時点でヒータ制御信号Ｓｂをオンする。そのようにすれば、実施形態２と同様に、トライアック６５を導通位相角αにて正確にオンさせることが可能になるので、ヒータ６０の温度制御の精度が高まる。
【００８５】
（２）実施形態３では、位相制御と波数制御を組み合わせた制御例として、位相制御の実行後に波数制御を行うパターンを示した。位相制御と位相制御と波数制御を組み合わせは、実施形態３の組み合わせ以外にも、例えば、波数制御の実行後に位相制御を行う組み合わせでもよい。
【００８６】
（３）実施形態１〜３では、ＲＡＭ５２に対してパルス幅Ｔｗ０を記憶させる例を示した。ＲＡＭ５２に記憶させるデータは、実施形態で開示したパルス幅Ｔｗ０そのものの値だけでなく、例えば、パルス幅Ｔｗ０の１／２を記憶させてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
４３…加熱装置
５０…ＣＰＵ（本発明の「制御部」、「更新部」の一例）
５２…ＲＡＭ（本発明の「記憶部」の一例）
６０…ヒータ（本発明の「加熱体」の一例）
６５…トライアック（本発明の「交流スイッチ」の一例）
６７…ゼロクロス検出回路
７３…カウンタ（本発明の「計時部」の一例）
Ｓｂ…ヒータ制御信号（本発明の「制御信号」の一例）
【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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