(57)【要約】【課題】電源異常の場合にもヒータの通電時間の制御を継続可能としつつ省電力化が図れる加熱装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】加熱装置３０は、交流電源１０１の入力電圧Ｖの波形を鈍らせる遅延回路４１が設けられている。制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を制御して、ゼロクロス生成回路３７の入力側に遅延回路４１を接続する。制御部３３は、ゼロクロス生成回路３７が出力するゼロクロスパルス信号Ｓｒに基づいて、交流電源１０１からハロゲンヒータ３１への通電時間を調整する。これに対し、制御部３３は、ゼロクロスタイミングにおける入力電圧Ｖの電圧変化率（ｄｖ／ｄｔ）が許容値以上か否かを判定する。制御部３３は、電圧変化率が許容値以上である場合に、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を制御して、ゼロクロス生成回路３７の入力側に遅延回路４１を接続する。【選択図】図２
2016046128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と接続されるヒータと、
前記交流電源と前記ヒータとの間に設けられる通電時間調整素子と、
前記交流電源からの交流電圧のゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成回路と、
前記交流電源と前記ゼロクロス信号生成回路との間に設けられ、前記交流電圧の波形を鈍らせる遅延回路と、
前記交流電源と前記遅延回路との間に設けられる第１切替スイッチと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記ゼロクロス信号を基準として、前記通電時間調整素子のオン期間を調整することにより、前記交流電源から前記ヒータへの通電時間を調整する調整処理と、
前記ゼロクロスタイミングにおける前記交流電圧の電圧変化率が許容値以上か否かを判定する判定処理と、
前記判定処理において前記電圧変化率が許容値以上であると判定した場合に、前記第１切替スイッチを制御して、前記交流電源と前記ゼロクロス信号生成回路との間に前記遅延回路を接続する第１切替処理と、を実行することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記遅延回路は、前記交流電源と前記ヒータとの間に設けられ、
前記制御装置は、前記第１切替処理において、前記第１切替スイッチを制御して、前記ゼロクロス信号生成回路に加えて、前記交流電源と前記ヒータとの間にも前記遅延回路を接続することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記遅延回路と前記ヒータとの間に設けられる第２切替スイッチを備え、
前記制御装置は、前記判定処理において前記電圧変化率が許容値以上であると判定した場合に、前記第２切替スイッチを制御して、前記遅延回路と前記ヒータとの接続を切り替える第２切替処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第２切替処理を実行した後に、前記第１切替処理を実行することを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第１及び第２切替処理を実行した後、前記判定処理において前記電圧変化率が許容値未満であると判定した場合に、前記第１及び第２切替スイッチを制御して、前記交流電源及び前記ヒータから前記遅延回路を切断する切断処理を実行することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記切断処理において、前記第１切替スイッチを制御して、前記交流電源と前記遅延回路との間の接続を切断した後に、前記第２切替スイッチを制御して、前記遅延回路と前記ヒータとの間の接続を切断することを特徴とする請求項５に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記遅延回路は、前記交流電源と前記制御装置との間に設けられ、
前記制御装置は、前記第１切替処理において、前記第１切替スイッチを制御して、前記ゼロクロス信号生成回路に加えて、前記交流電源と当該制御装置との間にも前記遅延回路を接続することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記第１切替スイッチが接続された接続ラインとは別系統の接続ラインにより前記交流電源と接続され、前記電圧変化率が許容値以上であるか否かに拘わらず、前記遅延回路を介さずに前記交流電源と接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項９】
前記ゼロクロス信号生成回路は、前記交流電圧の電圧値と閾値との比較に基づいた信号幅を有する前記ゼロクロス信号を生成し、
前記制御装置は、前記判定処理において、前記交流電圧の前記電圧変化率が前記許容値以上か否かの判定を、前記ゼロクロス信号の前記信号幅が所定時間以下であるか否かによって判定することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記通電時間調整素子は、トライアックであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の加熱装置と、
画像データに基づいて被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
を備え、
前記加熱装置は、前記被記録媒体に前記画像形成部によって形成された画像を定着させる処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記判定処理において前記電圧変化率が許容値以上であると判定した場合に、前記被記録媒体に対する印字処理が終了するまでの間は、前記第１切替手段の切替動作を禁止する禁止処理を実行することを特徴とする請求項１１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、加熱装置及び当該加熱装置を備えた画像形成装置に関し、特に加熱装置の電源異常に対処する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流電源のゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号を生成し、生成したゼロクロス信号に基づいてヒータの通電時間を制御する加熱装置を備えた画像形成装置がある（特許文献１など）。この画像形成装置では、電源異常の場合、例えば、正弦波の交流電圧ではなく矩形波の交流電圧が加熱装置に入力された場合に、ヒータに対する通電を遮断するようにしている。一方、従来の交流電源装置には、ゼロクロスタイミングを検出する検出回路の前段にローパスフィルタを設けて入力される交流電圧の波形を鈍らせて、矩形波の交流電圧が入力された場合にもゼロクロスタイミングを検出できるようにしたものがある（特許文献２など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１３８０７号公報
【特許文献２】特開２００８−１２５２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、画像形成装置等に搭載される加熱装置において、ゼロクロスタイミングを検出する検出回路の前段にローパスフィルタを設けて、矩形波の交流電圧が入力されてもヒータの通電時間の制御を継続する構成が考えられる。しかしながら、入力部分にローパスフィルタを接続した場合には、常にローパスフィルタによる消費電力が生じ、省電力化を図ることが困難となることが問題となる。
【０００５】
本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものである。電源異常の場合にもヒータの通電時間の制御を継続可能としつつ省電力化が図れる加熱装置及び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】
上記課題を解決するために、本発明の加熱装置は、交流電源と接続されるヒータと、交流電源とヒータとの間に設けられる通電時間調整素子と、交流電源からの交流電圧のゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成回路と、交流電源とゼロクロス信号生成回路との間に設けられ、交流電圧の波形を鈍らせる遅延回路と、交流電源と遅延回路との間に設けられる第１切替スイッチと、制御装置と、を備え、制御装置は、ゼロクロス信号を基準として、通電時間調整素子のオン期間を調整することにより、交流電源からヒータへの通電時間を調整する調整処理と、ゼロクロスタイミングにおける交流電圧の電圧変化率が許容値以上か否かを判定する判定処理と、判定処理において電圧変化率が許容値以上であると判定した場合に、第１切替スイッチを制御して、交流電源とゼロクロス信号生成回路との間に遅延回路を接続する第１切替処理と、を実行することを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の加熱装置と、画像データに基づいて被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、を備え、加熱装置は、発熱手段の熱を供給して被記録媒体に画像を定着させる処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に記載の画像形成装置等では、電源異常の場合にもヒータの通電時間の制御を継続可能としつつ省電力化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザプリンタの要部側断面図である。
【図２】加熱装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図３】通電制御に係る信号のタイムチャートである。
【図４】入力電圧が正常な場合と、異常な場合におけるゼロクロスパルス信号の状態を示す図である。
【図５】制御部によるハロゲンヒータの通電制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】制御部によるハロゲンヒータの通電制御を説明するためのフローチャートである。
【図７】制御部によるハロゲンヒータの通電制御を説明するためのフローチャートである。
【図８】第２実施形態の加熱装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（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第１実施形態であるモノクロレーザプリンタ１の断面図である。モノクロレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）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（用紙やＯＨＰシート等）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。
【００１１】
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内の上部に配置されており、レーザ発光部（図示略）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。
【００１２】
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が収容されている。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が前後方向で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と前後方向で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。
【００１３】
感光ドラム１７の後方側の上方には、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の下方には、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。
【００１４】
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内における後方側）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。ハロゲンヒータ３１は、図２に示す加熱装置３０の制御部３３によって通電制御される。
【００１５】
図２は、加熱装置３０の概略的な構成を示すブロック図である。加熱装置３０は、ハロゲンヒータ３１、制御部３３、低圧電源回路（ＡＣ−ＤＣコンバータ）３５、ゼロクロス生成回路３７、トライアック３９、遅延回路４１、及び第１及び第２切替スイッチ４３，４５等を含む。第１実施形態では、図２に示すように、低圧電源回路３５は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が接続される接続ラインＬ１とは別系統の接続ラインＬ２を介して交流電源１０１に接続されている。
【００１６】
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３１Ａは、検出したハロゲンヒータ３１の温度を、温度検出信号Ｓａとして制御部３３に出力する。低圧電源回路３５は、例えば、１００Ｖの交流電圧を２４Ｖ及び３．３Ｖの直流電圧に変換し、制御部３３を含む各部に直流電圧を供給する。
【００１７】
ゼロクロス生成回路３７は、抵抗Ｒ１、交流電源１０１から供給される入力電圧Ｖを全波整流する全波整流ブリッジ回路５１、全波整流ブリッジ回路５１に接続された発光ダイオード５３、発光ダイオード５３と共にフォトカプラ５５を構成するフォトトランジスタ５７、抵抗Ｒ２、インバータ５９等を有している。全波整流ブリッジ回路５１には、交流電源１０１の入力電圧Ｖが抵抗Ｒ１を介して入力される。発光ダイオード５３には、全波整流ブリッジ回路５１によって全波整流された電圧が印加される。
【００１８】
フォトトランジスタ５７は、エミッタがグランドに接続され、コレクタが抵抗Ｒ２を介して直流電源ラインＶｃｃに接続されている。インバータ５９は、フォトトランジスタ５７のコレクタに接続され、コレクタの電圧レベル（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ）を反転させて出力する。このような構成のゼロクロス生成回路３７では、交流電源１０１の入力電圧Ｖが小さくなると、発光ダイオード５３の発光量が小さくなり、フォトトランジスタ５７に流れる電流Ｉｃが小さくなる。インバータ５９の入力電圧Ｖｉｎは、電流Ｉｃの減少にともなって増大する。従って、例えば、図３に示すように、交流電源１０１の入力電圧Ｖの絶対値が閾値Ｖｔを下回ると、入力電圧Ｖｉｎはハイレベルとなり、インバータ５９の出力信号であるゼロクロスパルス信号Ｓｒがローレベルとなる。
【００１９】
一方で、交流電源１０１の入力電圧Ｖが大きくなると、発光ダイオード５３の発光量が大きくなり、フォトトランジスタ５７に流れる電流Ｉｃも大きくなる。インバータ５９の入力電圧Ｖｉｎは、電流Ｉｃの増大にともなって減少する。従って、例えば、図３に示すように、交流電源１０１の入力電圧Ｖの絶対値が閾値Ｖｔを超えると、入力電圧Ｖｉｎはローレベルとなり、ゼロクロスパルス信号Ｓｒがハイレベルとなる。従って、ゼロクロス生成回路３７は、交流電源１０１の入力電圧Ｖが、正負のＶｔにより規定されるゼロクロス検出範囲Ｕにある期間Ｔｗ１の間だけ、ローレベルが持続するゼロクロスパルス信号Ｓｒを出力する。なお、本実施形態において、ゼロクロスパルス信号Ｓｒのローレベルの期間Ｔｗ１が、「信号幅」に相当する。
【００２０】
また、図２に示すように、ゼロクロス生成回路３７が出力するゼロクロスパルス信号Ｓｒは、制御部３３に入力されている。このため、制御部３３は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの電圧レベルを判定することで、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり、立ち下がりを検出することが可能となる。なお、制御部３３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３３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３３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。
【００２１】
制御部３３は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒを基準として、入力電圧Ｖのハロゲンヒータ３１への通電時間を調整する。詳しくは、制御部３３は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりのタイミングを基準としたトリガパルス信号Ｓｂを生成し（図３参照）、トライアック３９に出力する。トライアック３９は、交流電源１０１とハロゲンヒータ３１との間に接続されている。トライアック３９は、制御部３３が出力するトリガパルス信号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。この動作にともなってトライアック３９は、入力電圧Ｖのハロゲンヒータ３１への通電時間を制御する。この通電時間は、図３に示すヒータ電圧の波形のように、トリガパルス信号Ｓｂの立ち上がりのタイミングから入力電圧Ｖのゼロクロスタイミングまでとなる。制御部３３は、例えば、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりのタイミングからトリガパルス信号Ｓｂの立ち上がりのタイミングまでの期間である期間Ｔｗ２を変更することで、ハロゲンヒータ３１による定着器７の温度制御を実施することが可能となる。
【００２２】
制御部３３は、ハロゲンヒータ３１に設けられた温度センサ３１Ａから出力される温度検出信号Ｓａに基づいて温度を判定し、例えば、ハロゲンヒータ３１に対する通電時間を位相に基づいて制御することによって温度を調整する。この位相に基づいた制御とは、ハロゲンヒータ３１の通電時間を波数で管理するのではなく、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３９の導通を開始する位相である。なお、ハロゲンヒータ３１の通電時間の制御方法は、位相による制御に限らず、入力電圧Ｖの波数単位で管理する波数制御を実施してもよい。
【００２３】
また、本実施形態の加熱装置３０では、ハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７に対して交流電源１０１側（入力側）となる位置に遅延回路４１が接続可能に構成されている。この遅延回路４１は、交流電源１０１から供給される入力電圧Ｖの単位時間当たりの変化率（電圧変化率（ｄｖ／ｄｔ））を下げる（鈍らせる）ための回路である。遅延回路４１は、コイル６１とコンデンサ６３を有し、ローパスフィルタを構成している。第１切替スイッチ４３は、入力側の端子が交流電源１０１に接続され、出力側の端子が遅延回路４１又は第３切替スイッチ４７（接続ラインＬ１）に接続され、交流電源１０１と遅延回路４１との接続をオンオフする。また、第２切替スイッチ４５は、入力側の端子が遅延回路４１に接続され、出力側の端子が第３切替スイッチ４７（接続ラインＬ１）に接続されている。第３切替スイッチ４７は、入力側の端子が第１切替スイッチ４３及び第２切替スイッチ４５に接続され、出力側の端子がハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７に接続されている。従って、第２切替スイッチ４５は、遅延回路４１と、ハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７との接続をオンオフする。なお、第１〜第３切替スイッチ４３，４５，４７は、例えば、トランジスタ等の半導体スイッチやリレー等の機械スイッチである。
【００２４】
制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５のオンオフを切り替えることによって、交流電源１０１と、ハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７との間、換言すれば、ハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７の入力側に遅延回路４１を接続する。そして、遅延回路４１は、接続されることによって、矩形波のような変化率が急峻な入力電圧Ｖの波形を鈍らせて、ハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７へ出力する。なお、遅延回路４１の構成は、上記した構成（ＬＣローパスフィルタ）に限定されず、コイル６１と抵抗素子等を組み合わせて構成してもよい。
【００２５】
ここで、図４に示すように、異常な入力電圧Ｖ、例えば、矩形波の入力電圧Ｖが入力された場合には、ゼロクロス生成回路３７は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの期間Ｔｗ１が極めて短くなる、あるいはゼロとなる。このため、制御部３３は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒに基づいて、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりのタイミングを精度よく検出できない。あるいは、制御部３３は、期間Ｔｗ１が極めて短いゼロクロスパルス信号Ｓｒをノイズと判定して破棄等する虞がある。これに対し、図４に破線で示す波形のように、遅延回路４１が接続され矩形波の入力電圧Ｖの波形を鈍らせることによって、制御部３３は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりを精度良く検出でき、ゼロクロスポイントＺＣ（図３参照）に応じた適切なトリガパルス信号Ｓｂを生成することが可能となる。なお、ゼロクロス生成回路３７が正常なゼロクロスパルス信号Ｓｒを生成できない状態となる異常な入力電圧Ｖとは、矩形波に限らず、他の変化率が急峻な波形が含まれる。
【００２６】
また、制御部３３は、矩形波等の異常な入力電圧Ｖが入力されたか否かを、入力電圧Ｖの電圧変化率（ｄｖ／ｄｔ）により判定する。制御部３３は、例えば、ゼロクロスタイミングにおける電圧変化率が許容値以上か否かの判定を、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの信号幅、即ち、期間Ｔｗ１が所定時間以下であるか否かによって検出することができる。制御部３３は、ゼロクロスタイミングにおける入力電圧Ｖの電圧変化率が許容値以上か否かを判定し、電圧変化率が許容値以上、即ち、期間Ｔｗ１が所定時間以下である場合に、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を制御して、ハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７の入力側に遅延回路４１を接続する。なお、制御部３３における入力電圧Ｖの異常の判定方法は、信号幅に限らず、他の方法、例えば、ゼロクロスポイントＺＣの近傍の入力電圧Ｖをサンプリングした波形の形状から判定してもよい。
【００２７】
次に、制御部３３によるハロゲンヒータ３１の通電制御について図５〜図７を参照して説明する。なお、以下の説明では、入力電圧Ｖの異常の一例として、矩形波の入力電圧Ｖが入力された場合について説明する。また、第１切替スイッチ４３は、出力側の端子が遅延回路４１に接続される状態を「オン」、第３切替スイッチ４７に接続される状態を「オフ」として説明する。
【００２８】
まず、図５のステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１に示すように、制御部３３は、例えば、使用者によってプリンタ１の電源がオンされた場合、あるいは使用者からの図示しない操作部の操作や印字データの受信を待つスリープモードから復帰した場合等に、所定のプログラムに従ってハロゲンヒータ３１の通電制御を開始する。このため、制御部３３は、電源がオン等されるまでの間は、通電制御を実施しない（Ｓ１１：ＮＯ）。尚、プリンタ１が、電源オフ状態又はスリープモード等、ハロゲンヒータ３１の通電制御を実施していない状態であるときは、第１切替スイッチ４３、第２切替スイッチ４５、及び第３切替スイッチ４７はオフとなっている。
【００２９】
一方、制御部３３は、通電制御を開始すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、矩形波を検出するためのカウンタをリセットする処理を行う（Ｓ１２）。この矩形波検出用カウンタは、第１及び第２切替スイッチ４３，４５のオン期間中に矩形波を何回検出したかを判定するためのものである。次いで、制御部３３は、第３切替スイッチ４７をオンする（Ｓ１３）。これにより、交流電源１０１から接続ラインＬ１を介してゼロクロス生成回路３７までの電流経路が形成され、ゼロクロス生成回路３７は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒを制御部３３に出力する処理を開始する。次に、制御部３３は、ゼロクロス検出の処理を開始するのに先立ち、使用者によって電源をオフするための操作がなされたか否か、あるいは、印字処理を完了してから使用者による操作や印字データのない状態が所定時間経過したことや、使用者によるスリープモードへの移行を指示する操作を受付けたことなど、スリープモードへ移行するタイミングが到来したか否かを判定する（Ｓ１５）。即ち、制御部３３は、ハロゲンヒータ３１への通電を必要としない状態へ移行するタイミングが到来したか否かを判定する。制御部３３は、電源がオフ等されていないと判定すると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの電圧レベルに基づいて、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを検出する（Ｓ１７）。制御部３３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のタイミングまでの期間を期間Ｔｗ１として算出する。
【００３０】
制御部３３は、算出したゼロクロスパルス信号Ｓｒの期間Ｔｗ１（信号幅）に基づいて、入力電圧Ｖが矩形波（異常な波形）であるか否かを判定する（Ｓ１９）。制御部３３は、期間Ｔｗ１が所定時間未満であり、入力電圧Ｖが矩形波であると判定した場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、遅延回路４１の接続を実施するために、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が共にオフしているか共にオンしているかを判定する（Ｓ２１）。制御部３３は、Ｓ２１において、第１及び第２切替スイッチ４３，４５がオン、即ち、既に遅延回路４１が接続されている場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、矩形波検出用カウンタを１つ加算する処理を行う（図６のＳ３１）。
【００３１】
次に、制御部３３は、図６に示すように、矩形波検出用カウンタのカウント値が所定値以上となったか否かを判定する（Ｓ３３）。制御部３３は、カウント値が所定値以下、即ち、矩形波を検出した回数が所定の回数まで到達していない場合には（Ｓ３３：ＮＯ）、図５のＳ１５からの処理を再度実施する。一方で、制御部３３は、カウント値が所定値よりも大きくなった場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、第３切替スイッチ４７をオフする（Ｓ３５）。これにより、第１及び第２切替スイッチ４３，４５をＯＮし遅延回路４１を接続しているにも係わらず、矩形波が何回も検出されるような異常状態（交流電源１０１の異常など）の場合には、第３切替スイッチ４７をオフして、第３切替スイッチ４７の後段に接続されたハロゲンヒータ３１等の回路素子を保護することが可能となる。
【００３２】
また、制御部３３は、例えば、プリンタ１の図示しない表示部に「ＡＣ入力異常」である旨を表示する（Ｓ３７）。これにより、上記した異常状態を報知することで、使用者等は、プリンタ１の電源ケーブルをコンセントから外すなどの適切な対処を行うことが可能となる。
【００３３】
一方で、制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５がオフ（Ｓ２１：ＹＥＳ）の場合には、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を制御して、交流電源１０１と、ハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７との間に遅延回路４１を接続する。この際に、制御部３３は、第２切替スイッチ４５を先にオンして遅延回路４１をハロゲンヒータ３１等に接続した後に、第１切替スイッチ４３をオンして遅延回路４１の入力側を交流電源１０１に接続する（Ｓ２３）。これにより、ハロゲンヒータ３１は、第１切替スイッチ４３の切替動作にともなって交流電源１０１との接続が瞬断されたとしても、第２切替スイッチ４５が先にオンされた状態となることによって、遅延回路４１のコンデンサ６３に溜まった電荷がハロゲンヒータ３１に供給されることとなる。このため、ハロゲンヒータ３１は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５の切替動作にともなって電圧の入力が切断される期間が抑制される。制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を切り替えた後に、Ｓ１５からの処理を再度実施する。
【００３４】
また、Ｓ１９において、矩形波の入力電圧Ｖを検出しない場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、制御部３３は、画像形成部５（図１参照）等によるシートに対する印字処理が行われていないか否かを判定する（Ｓ２５）。制御部３３は、印字処理を実行中であると判定した場合には（Ｓ２５：ＮＯ）、Ｓ１５からの処理を再度実施する。
【００３５】
また、制御部３３は、印字処理を実行中でないと判定した場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が共にオンしているか共にオフしているかを判定した上で（Ｓ２７）、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が共にオンしている場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ）、第１及び第２切替スイッチ４３，４５をオフし（Ｓ２９）し、ハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７から遅延回路４１を切断する。この際に、制御部３３は、上記したＳ２３の順番とは逆に、第１切替スイッチ４３を先にオフした後に、第２切替スイッチ４５をオフする。これにより、ハロゲンヒータ３１は、第１切替スイッチ４３の切替動作にともなって交流電源１０１との接続が瞬断されたとしても、第２切替スイッチ４５が後からオフされた状態となることによって、遅延回路４１のコンデンサ６３に溜まった電荷がハロゲンヒータ３１に供給される。このため、ハロゲンヒータ３１は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５の切替動作にともなって電圧の入力が切断される期間が抑制される。制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を切り替えた後に、Ｓ１５からの処理を再度実施する。このように、印字処理を実行中でないときに遅延回路４１の接続の切替を実施するのは、ハロゲンヒータ３１の交流電源１０１との接続を印字中に切り替えることによって、定着ローラ２７の加熱処理等に影響が生じ印字精度が低下するのを抑制するためである。
【００３６】
また、Ｓ１５において、制御部３３は、電源がオフ等されたことを検出すると（Ｓ１５：ＮＯ）、第１及び第２切替スイッチ４３，４５をオフした後に電源オフ等の処理を実施する。図６に示すように、制御部３３は、まず、第３切替スイッチ４７をオフし（Ｓ４１）、ハロゲンヒータ３１及びゼロクロス生成回路３７と、交流電源１０１との接続を切断する。次に、制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が共にオンしているか共にオフしているかを判定する（Ｓ４３）。制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が共にオンされた状態であれば（Ｓ４３：ＹＥＳ）、共にオフした後に（Ｓ４５）電源オフ又はスリープモードに移行する処理を実施する（Ｓ４７）。また、制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が共にオフされた状態であれば（Ｓ４３：ＮＯ）、第１及び第２切替スイッチ４３，４５に対する制御を実施せずに電源オフ又はスリープモードに移行する処理を実施する（Ｓ４７）。
【００３７】
因みに、ハロゲンヒータ３１は、ヒータの一例である。制御部３３及び低圧電源回路３５は、制御装置の一例である。トライアック３９は、通電時間調整素子の一例である。ゼロクロスパルス信号Ｓｒは、ゼロクロス信号の一例である。入力電圧Ｖは、交流電圧の一例である。期間Ｔｗ１は、信号幅の一例である。Ｓ１９の処理は、判定処理の一例である。Ｓ２３の処理は、第１及び第２切替処理の一例である。Ｓ２９の処理は、切断処理の一例である。Ｓ２５の処理は、禁止処理の一例である。
【００３８】
以上、上記した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
＜効果１＞本実施形態の加熱装置３０は、交流電源１０１からの入力電圧Ｖの波形を鈍らせるための遅延回路４１が設けられている。加熱装置３０の制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を制御して、ゼロクロス生成回路３７の入力側に遅延回路４１を接続する。制御部３３は、ゼロクロス生成回路３７が出力するゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりのタイミングを基準としたトリガパルス信号Ｓｂをトライアック３９に出力する。トライアック３９は、トリガパルス信号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。この動作にともなってトライアック３９は、入力電圧Ｖのハロゲンヒータ３１への通電時間を制御する（調整処理の一例）。これに対し、制御部３３は、ゼロクロスタイミングにおける入力電圧Ｖの電圧変化率（ｄｖ／ｄｔ）が許容値以上か否かを判定する（図５のＳ１９）。制御部３３は、電圧変化率が許容値以上である場合に、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を制御して、ゼロクロス生成回路３７の入力側に遅延回路４１を接続する。これにより、異常な入力電圧Ｖ（矩形波の電圧等）の波形を遅延回路４１によって鈍らせることによって、制御部３３は、期間Ｔｗ２を設定するためのゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりを精度良く検出でき、ゼロクロスポイントＺＣに応じた適切なタイミングのトリガパルス信号Ｓｂを生成することが可能となる。さらに、制御部３３は、入力電圧Ｖに異常がない場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、遅延回路４１を回路から切断する処理を実施するため、入力電圧Ｖに異常がないにもかかわらず遅延回路４１を接続する場合に比べて、遅延回路４１による消費電力を可能な限り抑えて省電力化を図ることが可能となる。
【００３９】
＜効果２＞第２切替スイッチ４５の出力側は、ハロゲンヒータ３１にも接続されている。従って、遅延回路４１は、交流電源１０１とハロゲンヒータ３１との間に設けられている。また、第１及び第２切替スイッチ４３，４５は、交流電源１０１とハロゲンヒータ３１との間に遅延回路４１を挿入する接続が切り替え可能に構成されている。制御部３３は、電圧変化率が許容値以上である場合に、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を制御して、ゼロクロス生成回路３７に加えて、ハロゲンヒータ３１にも遅延回路４１を接続する。ここで、上記実施形態では、ハロゲンヒータ３１の通電制御手段として、トライアック３９が用いられている。トライアック３９は、例えば、一度ターンオンした後に、入力電圧ＶがゼロクロスポイントＺＣ（電流がゼロ）でターンオフする。しかしながら、トライアック３９は、デバイスの特性上、入力電圧Ｖの電圧変化率が許容値以上に大きい場合には、一度ターンオンした後にゼロクロスポイントＺＣでターンオフできない状態へと陥ることがあり、その結果、加熱装置３０に故障等が生じる虞がある。これに対し、本実施形態の加熱装置３０では、電圧変化率が大きい場合に、ハロゲンヒータ３１の入力側に遅延回路４１を接続することにより、矩形波等の入力電圧Ｖがトライアック３９へ入力されるのを防止して故障の発生を抑制することができる。
【００４０】
＜効果３＞制御部３３は、第１切替スイッチ４３の動作に合わせて第２切替スイッチ４５のオンオフを切り替えている。これにより、加熱装置３０は、遅延回路４１を使用しない場合には、第２切替スイッチ４５をオフし、遅延回路４１の入力側に加えて出力側（ハロゲンヒータ３１側）も交流電源１０１（接続ラインＬ１）と切断することで、遅延回路４１による消費電力を可能な限り抑えて省電力化を図ることが可能となる。
【００４１】
＜効果４＞制御部３３は、遅延回路４１をハロゲンヒータ３１等に接続する場合に、第２切替スイッチ４５を先にオンした後に、第１切替スイッチ４３をオンする（Ｓ２３）。これにより、ハロゲンヒータ３１は、第２切替スイッチ４５が先にオンされた状態となることによって、遅延回路４１のコンデンサ６３に溜まった電荷がハロゲンヒータ３１に供給されることとなる。このため、ハロゲンヒータ３１は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５の切替動作にともなって電圧の入力が切断される期間が抑制される。
【００４２】
＜効果５＞制御部３３は、電圧変化率が許容値以上である場合に（Ｓ１９：ＹＥＳ）、第１及び第２切替スイッチ４３，４５をオン（Ｓ２３）して遅延回路４１を接続した後に、再度、電圧変化率を判定し許容値未満となると（Ｓ１９：ＮＯ）、第１及び第２切替スイッチ４３，４５をオフ（Ｓ９）して遅延回路４１を切断するため、省電力化を図ることが可能となっている。
【００４３】
＜効果６＞制御部３３は、遅延回路４１をハロゲンヒータ３１等から切断する場合に、第１切替スイッチ４３を先にオフした後に、第２切替スイッチ４５をオフする。これにより、ハロゲンヒータ３１は、第２切替スイッチ４５が後からオフされることによって、コンデンサ６３に溜まった電荷が供給され、電圧の入力が切断される期間が抑制される。
【００４４】
＜効果７＞低圧電源回路３５は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が接続される接続ラインＬ１とは別系統の接続ラインＬ２を介して交流電源１０１に接続されている。従って、低圧電源回路３５は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５のオンオフに無関係、即ち、電圧変化率が許容値以上であるか否かに拘わらず、遅延回路４１を介さずに交流電源１０１と接続される。このような構成では、第１及び第２切替スイッチ４３，４５のオンオフにともなう入力電圧Ｖの瞬断が制御部３３に与える影響を、抑制することが可能となる。
【００４５】
＜効果８＞ゼロクロス生成回路３７は、入力電圧Ｖの絶対値と閾値Ｖｔ（図３参照）との比較に基づいた期間Ｔｗ１（信号幅）を有するゼロクロスパルス信号Ｓｒを生成する。制御部３３は、入力電圧Ｖの電圧変化率が許容値以上か否かの判定を、期間Ｔｗ１が所定時間以下であるか否かによって判定する。このような構成では、入力電圧Ｖの電圧変化率が許容値以上であるか否かの判定が容易となり、制御部３３の処理負荷を低減できる。
【００４６】
＜効果９＞上記実施例では、ハロゲンヒータ３１の通電制御手段として、矩形波等の入力電圧Ｖの影響を受け易いトライアック３９が用いられているため、入力電圧Ｖの波形に応じてトライアック３９に対して遅延回路４１を接続することは特に有効である。
【００４７】
＜効果１０＞制御部３３は、遅延回路４１の切断に先立って、画像形成部５等によるシートに対する印字処理が行われているか否かを判定する（Ｓ２５）。これにより、制御部３３は、ハロゲンヒータ３１の交流電源１０１との接続を印字中に切り替えることによって、定着ローラ２７の加熱処理等に影響が生じるのを防止して、所望の印字精度を維持することが可能となる。
【００４８】
＜効果１１＞制御部３３は、電源がオフ等されたことを検出すると（Ｓ１５：ＮＯ）、第１及び第２切替スイッチ４３，４５をオフした後に電源オフ等の処理を実施する。制御部３３は、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が共にオンされた状態であれば（Ｓ４３：ＹＥＳ）、共にオフした後に（Ｓ４５）電源オフ等の処理を実施する（Ｓ４７）。このような構成では、遅延回路４１が交流電源１０１と切断されることによって、プリンタ１の電源のオフ中、あるいは印字データの受信等を待つスリープモード中の遅延回路４１における消費電力が低減され省電力化を図ることが可能となる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図７を参照して説明する。上記第１実施形態では、図２に示すように、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が接続される接続ラインＬ１とは別系統の接続ラインＬ２を介して低圧電源回路３５が交流電源１０１に接続されている場合を例に説明した。第２実施形態では、低圧電源回路３５が接続ラインＬ１に接続されている場合について説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００５０】
図７に示す加熱装置３０Ａでは、低圧電源回路３５の入力側の端子が接続ラインＬ１に接続されている。このため、第１及び第２切替スイッチ４３，４５は、交流電源１０１と制御部３３との間に遅延回路４１を挿入する接続が切り替え可能に構成されている。制御部３３は、矩形波等の異常な入力電圧Ｖが入力され、電圧変化率が許容値以上となった場合に、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を制御して、ゼロクロス生成回路３７、ハロゲンヒータ３１に加えて、低圧電源回路３５にも遅延回路４１を接続する。
【００５１】
以上、上記した第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。
＜効果１＞加熱装置３０Ａでは、第１及び第２切替スイッチ４３，４５が接続される接続ラインＬ１を用いて低圧電源回路３５を交流電源１０１に接続するため、電源供給ラインを共有して本数の削減を図ることが可能となる。また、加熱装置３０Ａは、ゼロクロス生成回路３７、ハロゲンヒータ３１及び制御部３３の３つの回路に遅延回路４１を同時に接続又は切断する構成であるため、遅延回路４１を接続することで入力電圧Ｖの位相にずれが生じたとしても、３つの回路に対して入力する入力電圧Ｖの位相を同期させることができる。また、低圧電源回路３５は、前段にローパスフィルタである遅延回路４１が接続されることによって、入力電圧Ｖのノイズが低減される。
【００５２】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
例えば、上記各実施形態において、遅延回路４１を、ハロゲンヒータ３１や低圧電源回路３５にも接続する構成としたが、ゼロクロス生成回路３７のみに接続する構成としてもよい。
また、上記各実施形態において、加熱装置３０，３０Ａを、第２切替スイッチ４５が省略され、遅延回路４１の出力側が第２切替スイッチ４５を介さずに接続ラインＬ１に接続された回路構成としてもよい。
また、上記第１実施形態では、制御部３３は、第２切替スイッチ４５を先にオンした後に、第１切替スイッチ４３をオンする処理（Ｓ２３）を実施したが、第１及び第２切替スイッチ４３，４５を同時にオンする処理を実施してもよい。
また、上記各実施形態では、制御部３３は、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち下がりを期間Ｔｗ２の開始の基準としたが、他のタイミング、例えば、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの立ち上がり、あるいは立ち上がりと立ち下がりの中間のタイミング等を基準としてもよい。
【００５３】
また、上記各実施形態では、制御部３３は、電圧変化率が許容値以上か否かの判定を、期間Ｔｗ１が所定時間以下であるか否かによって検出している。この場合に、制御部３３は、例えば、電圧変化率が許容値以上であることが一定期間内に所定回数以上検出された場合を、電圧変化率が許容値以上であると判定してもよい。
また、上記第１実施形態では、矩形波検出用カウンタを一度リセットした後（図５のＳ１２）、異常状態の報知（図６のＳ３７）又は電源オフ等する（Ｓ４７）まで、即ち、図５〜図７に示す通電制御が終了するまでカウンタをリセットしなかったが、矩形波の検出回数を計測する方法はこれに限定されない。例えば、矩形波を検出せず（Ｓ１９：ＮＯ）、第１及び第２切替スイッチ４３，４５をオフ（Ｓ２９）する、即ち、遅延回路４１を回路から切断する毎に矩形波検出用カウンタをリセットする処理を行ってもよい。
【００５４】
また、上記各実施形態では、ゼロクロスパルス信号Ｓｒの一例として、ゼロクロス検出範囲Ｕでアクティブ・ローとなる信号を例示した。しかしながら、ゼロクロスパルス信号Ｓｒは、入力電圧Ｖのゼロクロスタイミングに同期した信号であればよく、例えば、アクティブ・ハイとなる信号であってもよい。
また、上記各実施形態では、発熱手段としてハロゲンヒータ３１を用いたが、本願における発熱手段はハロゲンヒータ３１に限らず、ゼロクロスパルス信号Ｓｒに基づく通電制御によって発熱する素子、装置等でもよい。
【００５５】
また、上記各実施形態では、本願の画像形成装置としてモノクロレーザプリンタ１を例に説明したが、これに限定されない。例えば、画像形成装置は、カラー印刷が可能なカラーレーザプリンタ、カラーＬＥＤプリンタや画像形成機能の他にＦＡＸ機能などを備えた複合機でもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１  モノクロレーザプリンタ（画像形成装置）、５  画像形成部、３１  ハロゲンヒータ（ヒータ）、３３  制御部（制御装置）、３７  ゼロクロス生成回路、３９  トライアック（通電時間調整素子）、４１  遅延回路、４３  第１切替スイッチ、４５  第２切替スイッチ、１０１  交流電源、Ｓｒ  ゼロクロスパルス信号（ゼロクロス信号）Ｖ  入力電圧（交流電圧）、Ｔｗ１  期間（信号幅）。
【図１】
2016046128.tif 000003
【図２】
2016046128.tif 000004
【図３】
2016046128.tif 000005
【図４】
2016046128.tif 000006
【図５】
2016046128.tif 000007
【図６】
2016046128.tif 000008
【図７】
2016046128.tif 000009
【図８】
2016046128.tif 000010