(57)【要約】【課題】  加熱制御手段より算出される最大供給可能電力比の電力が投入された際、ヒータに通電される最大供給可能電流値の精度を向上する加熱制御方法と加熱装置、及び該加熱装置を具備する画像形成装置を提供する。【解決手段】  発熱体の温度を検知して、該発熱体に供給する電力を、交流電源のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相で制御することによって、該発熱体の加熱を制御する場合に、前記発熱体から検出した温度と前記発熱体の目標温度とから、電源電圧を全て供給した場合の電力に対する前記発熱体に供給すべき電力の比である電力比を算出し、前記電力比と、検出した前記発熱体を流れる電流値と予め設定されている前記発熱体に供給可能な最大供給可能電流値との比較とに基づいて、前記発熱体に供給が可能な最大供給可能電力比を算出し、前記最大供給可能電力比に対応して、前記交流電源のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相を補正する。【選択図】    図７
2009181059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力が供給されると発熱する発熱体の温度を検出して、該発熱体に供給する電力を、交流電源から検出したゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相で制御することによって、該発熱体の加熱を制御する加熱装置であって、
前記発熱体の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した温度と前記発熱体の目標温度とから、電源電圧を全て供給した場合の電力に対する前記発熱体に供給すべき電力の比である電力比を算出する第１の算出手段と、
前記発熱体を流れる電流値を検出する電流検出手段と、
前記第１の算出手段が算出した電力比と、前記電流検出手段が検出した前記発熱体を流れる電流値と予め設定されている前記発熱体に供給可能な最大供給可能電流値との比とに基づいて、前記発熱体に供給が可能な最大供給可能電力比を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段が算出した最大供給可能電力比に対応して、前記交流電源のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相を補正する補正手段とを有することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記第２の算出手段が算出した最大供給可能電力比に対応して、前記交流電源のゼロクロスのタイミングから前記最大供給可能電力比に対応するタイミングまでの位相を更に補正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】
前記補正手段は、前記最大供給可能電力比に対応して補正量を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記最大供給可能電力比を複数の電力比の範囲に分割して、各範囲に対応して補正量を記憶し、
前記補正手段は、前記最大供給可能電力比がいずれの範囲にあるかによって、前記交流電源のゼロクロスのタイミングからの位相を補正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】
前記位相は、電源電圧のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの時間に基づいて制御され、
前記補正手段は、位相を時間により補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記加熱装置は、前記第１の算出手段の算出した電力比が前記第２の算出手段が算出した前記最大供給可能電力比を越えた場合は、前記発熱体の加熱を前記最大供給可能電力比に基づいて制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項７】
電力が供給されると発熱する発熱体の温度を検出して、該発熱体に供給する電力を、交流電源から検出したゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相で制御することによって、該発熱体の加熱を制御する加熱装置を具備する画像形成装置であって、
前記加熱装置は、
前記発熱体の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した温度と前記発熱体の目標温度とから、電源電圧を全て供給した場合の電力に対する前記発熱体に供給すべき電力の比である電力比を算出する第１の算出手段と、
前記発熱体を流れる電流値を検出する電流検出手段と、
前記第１の算出手段が算出した電力比と、前記電流検出手段が検出した前記発熱体を流れる電流値と予め設定されている前記発熱体に供給可能な最大供給可能電流値との比とに基づいて、前記発熱体に供給が可能な最大供給可能電力比を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段が算出した最大供給可能電力比に対応して、前記交流電源のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相を補正する補正手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記加熱装置により制御される発熱体を内部に有する定着フィルムと、
前記定着フィルムとの間に挟まれた熱定着を必要とする画像形成された媒体に圧力を加える加圧ローラとを有する定着装置を具備す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】
電力が供給されると発熱する発熱体の温度を検出して、該発熱体に供給する電力を、交流電源から検出したゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相で制御することによって、該発熱体の加熱を制御する加熱制御方法であって、
前記発熱体の温度を検出する温度検出工程と、
前記温度検出工程で検出した温度と前記発熱体の目標温度とから、電源電圧を全て供給した場合の電力に対する前記発熱体に供給すべき電力の比である電力比を算出する第１の算出工程と、
前記発熱体を流れる電流値を検出する電流検出工程と、
前記第１の算出工程で算出した電力比と、前記電流検出工程で検出した前記発熱体を流れる電流値と予め設定されている前記発熱体に供給可能な最大供給可能電流値との比とに基づいて、前記発熱体に供給が可能な最大供給可能電力比を算出する第２の算出工程と、
前記第２の算出工程で算出した最大供給可能電力比に対応して、前記交流電源のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相を補正する補正工程とを有することを特徴とする加熱制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の加熱制御方法の工程をコンピュータに実行させるプログラムを記憶したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱材の加熱制御方法と加熱装置、及び該加熱装置を画像定着手段として具備した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、一般に被加熱材の加熱制御方法と加熱装置に関するが、以下好適な適用例として、電子写真複写機やプリンタなどの画像形成装置に装備される未定着画像を熱定着させる加熱装置としての熱定着装置（像加熱装置）を例に説明する。
【０００３】
画像形成装置の熱定着装置は、電子写真プロセスなどの画像形成手段により転写紙上に形成された未定着画像（トナ−像）を転写紙上に定着させるものである。かかる列定着装置としては、ハロゲンヒ−タを熱源とする熱ロ−ラ式の熱定着装置やセラミック面発ヒ−タを熱源とするフィルム加熱式の熱定着装置がある。例えば、特許文献１〜１６に熱定着装置の例が開示されている。
【０００４】
一般的に、ヒータは、トライアック等のスイッチング素子を介して交流電源に接続されており、この交流電源により電力が供給される。ヒータを熱源とする定着装置には、温度検出素子、例えばサーミスタ感温素子が設けられている。この温度検出素子により定着装置の温度が検出する。そして、その検出温度情報を基に、シーケンスコントローラがスイッチング素子をオン／オフ制御することにより定着装置の熱源であるヒータへの電力供給をオン／オフし、定着装置の温度が目標の温度になるように温度制御される。セラミック面発ヒータへのオン／オフ制御は、通常入力商用電源の位相制御または波数制御によりおこなわれる。
【０００５】
定着装置の温度を温調制御する際に、シーケンスコントローラは、温度検出素子から検出される温度と、予め設定されている目標温度とを比較する。その比較結果に基づいてヒータに供給する電力比を算出して、それに相当する位相角または波数を決定し、その位相条件または波数条件でスイッチング素子をオン／オフ制御する。電力比とは、商用電源の半サイクルまたは１サイクルを全て通電した場合の電力に対し、位相制御または波数制御を行ってフル通電しなかった場合の電力との比である。これは例えば、特許文献１７にも用いられている。
【０００６】
また、位相制御の場合、その位相角は次のように制御される。入力電圧が一定値以上または以下となる事を検出して周期的にタイミングを得るゼロクロス検出回路から立ち上がりまたは立ち下がりのエッジを出力する。かかる立ち上がりまたは立ち下がりのエッジより温度検出素子の温度検出情報に基づいて算出された電力比に応じた所定の時間後、スイッチング素子をオンさせる。
【０００７】
ゼロクロス検出回路は、構成上、検出したゼロクロスと商用電源電圧の真のゼロクロスとの間に時間的な差異が発生してしまう。そのため、その差異を交流電圧を推定することにより、スイッチング素子をオンさせるタイミングを補正する画像形成装置が、例えは特許文献１８にも用いられている。
【０００８】
ヒータに電力供給される交流電源は、例えば８５Ｖ〜１４０Ｖまたは１８７Ｖ〜２６４Ｖと電源電圧範囲が広い。そのため、全点灯でヒータに通電された場合、電源電圧範囲が８５Ｖ〜１４０Ｖの場合で約２．７倍の電力差、１８７Ｖ〜２６４Ｖの場合で約２倍の電力差が生じることになる。また、シーケンスコントローラが所定の温度になるようにヒータへの通電電流を制御しているため、定着装置に厚紙などの紙が通紙されると、普通紙の場合と比べて多めの電力、つまり電流が供給される。所定の温度に維持されるように制御するために、紙種によって必要以上に電力を供給してしまう場合があるため、ヒータ通電電流を常時検知して最大供給可能電流値以下で供給電力を制御する必要がある。ここで、最大供給可能電流値とは、屋内配線された壁のコンセントから画像形成装置に最大限供給できる電流値である。
【０００９】
しかし、電力が供給されて発熱する発熱体を２つ以上包含する加熱手段を持つ場合には、次のような問題が発生する。すなわち、全ての発熱体が点灯していない状態において加熱手段に供給している電流を検出して最大供給可能電流値を決定してしまうと、最大供給可能電流値が高めに設定されてしまう。その後、全ての発熱体が点灯した状態においては必要以上の電流を供給してしまう。
【００１０】
そのため、必要以上の電流を定着装置を構成するヒータに供給しないように、加熱手段が動作した場合、予め設定されている電力比以上の場合のみヒータ通電電流を常時検知して、供給電力を後述する最大供給可能電力比以下で制御している。
【特許文献１】特開昭63-313182号公報
【特許文献２】特開平2-157878号公報
【特許文献３】特開平4-44075号公報
【特許文献４】特開平4-44076号公報
【特許文献５】特開平4-44077号公報
【特許文献６】特開平4-44078号公報
【特許文献７】特開平4-44079号公報
【特許文献８】特開平4-44080号公報
【特許文献９】特開平4-44081号公報
【特許文献１０】特開平4-44082号公報
【特許文献１１】特開平4-44083号公報
【特許文献１２】特開平4-204980号公報
【特許文献１３】特開平4-204981号公報
【特許文献１４】特開平4-204982号公報
【特許文献１５】特開平4-204983号公報
【特許文献１６】特開平4-204984号公報
【特許文献１７】特開2004-226557公報
【特許文献１８】特開平8-6434号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、従来の構成では、シーケンスコントローラがヒータへの通電をオン／オフする際は、ゼロクロス検出回路の出力であるゼロクロス信号の立ち上がりまたは立ち下がりのエッジを基準にする。そして、温度検出素子により検出された温度と目標温度の差分より算出された投入されるべき電力比に応じた時間で、オン／オフ信号を出力していた。そのため、前記最大供給可能電流値に基づいた最大供給可能電力比を算出した際に、次のような問題が発生する。すなわち、その最大供給可能電力比が実際に投入された場合においてヒータに流れる電流値が、回路構成上生じてしまう真のゼロクロスのエッジとゼロクロス検出回路部が検出するエッジとの時間差の分、大きめになるという問題があった。
【００１２】
本発明は、加熱制御手段より算出される最大供給可能電力比の電力が投入された際、ヒータに通電される最大供給可能電流値の精度を向上する加熱制御方法と加熱装置、及び該加熱装置を具備する画像形成装置を提供する。
【００１３】
これにより、壁のコンセントから供給できる電流の制限一杯に効率よく負荷に電力を供給する加熱制御方法と加熱装置、及び該加熱装置を具備する画像形成装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の加熱装置は、電力が供給されると発熱する発熱体の温度を検出して、該発熱体に供給する電力を、交流電源から検出したゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相で制御することによって、該発熱体の加熱を制御する加熱装置であって、前記発熱体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した温度と前記発熱体の目標温度とから、電源電圧を全て供給した場合の電力に対する前記発熱体に供給すべき電力の比である電力比を算出する第１の算出手段と、前記発熱体を流れる電流値を検出する電流検出手段と、前記第１の算出手段が算出した電力比と、前記電流検出手段が検出した前記発熱体を流れる電流値と予め設定されている前記発熱体に供給可能な最大供給可能電流値との比とに基づいて、前記発熱体に供給が可能な最大供給可能電力比を算出する第２の算出手段と、前記第２の算出手段が算出した最大供給可能電力比に対応して、前記交流電源のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記補正手段は、前記第２の算出手段が算出した最大供給可能電力比に対応して、前記交流電源のゼロクロスのタイミングから前記最大供給可能電力比に対応するタイミングまでの位相を更に補正する。また、前記補正手段は、前記最大供給可能電力比に対応して補正量を記憶する記憶手段を有する。また、前記記憶手段は、前記最大供給可能電力比を複数の電力比の範囲に分割して、各範囲に対応して補正量を記憶し、前記補正手段は、前記最大供給可能電力比がいずれの範囲にあるかによって、前記交流電源のゼロクロスのタイミングからの位相を補正する。また、前記位相は、電源電圧のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの時間に基づいて制御され、前記補正手段は、位相を時間により補正する。また、前記加熱装置は、前記第１の算出手段の算出した電力比が前記第２の算出手段が算出した前記最大供給可能電力比を越えた場合は、前記発熱体の加熱を前記最大供給可能電力比に基づいて制御する。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、電力が供給されると発熱する発熱体の温度を検出して、該発熱体に供給する電力を、交流電源から検出したゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相で制御することによって、該発熱体の加熱を制御する加熱装置を具備する画像形成装置であって、前記加熱装置は、前記発熱体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した温度と前記発熱体の目標温度とから、電源電圧を全て供給した場合の電力に対する前記発熱体に供給すべき電力の比である電力比を算出する第１の算出手段と、前記発熱体を流れる電流値を検出する電流検出手段と、前記第１の算出手段が算出した電力比と、前記電流検出手段が検出した前記発熱体を流れる電流値と予め設定されている前記発熱体に供給可能な最大供給可能電流値との比とに基づいて、前記発熱体に供給が可能な最大供給可能電力比を算出する第２の算出手段と、前記第２の算出手段が算出した最大供給可能電力比に対応して、前記交流電源のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相を補正する補正手段とを有することを特徴とする。ここで、前記加熱装置により制御される発熱体を内部に有する定着フィルムと、前記定着フィルムとの間に挟まれた熱定着を必要とする画像形成された媒体に圧力を加える加圧ローラとを有する定着装置を具備する。
【００１７】
また、本発明の加熱制御方法は、電力が供給されると発熱する発熱体の温度を検出して、該発熱体に供給する電力を、交流電源から検出したゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相で制御することによって、該発熱体の加熱を制御する加熱制御方法であって、前記発熱体の温度を検出する温度検出工程と、前記温度検出工程で検出した温度と前記発熱体の目標温度とから、電源電圧を全て供給した場合の電力に対する前記発熱体に供給すべき電力の比である電力比を算出する第１の算出工程と、前記発熱体を流れる電流値を検出する電流検出工程と、前記第１の算出工程で算出した電力比と、前記電流検出工程で検出した前記発熱体を流れる電流値と予め設定されている前記発熱体に供給可能な最大供給可能電流値との比とに基づいて、前記発熱体に供給が可能な最大供給可能電力比を算出する第２の算出工程と、前記第２の算出工程で算出した最大供給可能電力比に対応して、前記交流電源のゼロクロスのタイミングから電力の供給を開始するタイミングまでの位相を補正する補正工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
更に、上記加熱制御方法の工程をコンピュータに実行させるプログラムを記憶したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明により、加熱制御手段より算出される最大供給可能電力比の電力が投入された際、ヒータに通電される最大供給可能電流値の精度を向上することができる。
【００２０】
これは、コンセントから供給できる電流の制限一杯に効率よく負荷に電力を供給する場合に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態では、本発明を適用する装置として、電子写真プロセスを用いた画像形成装置における定着装置のヒータへの電力制御方法を説明するが、これに限定されるものではない。本発明は、コンセントから供給できる電流制限のように最大供給可能電流値が設定されている場合に、負荷への電力供給を効率よく（制限一杯に）行なうための技術一般に適用が可能であり、これらも本発明に含まれる。
【００２２】
＜本実施形態の画像形成装置の構成例＞
図１は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略構成図であり、例えばレ−ザプリンタの場合を示している。
【００２３】
レーザプリンタ本体１０１（以下、本体１０１）は、記録紙Ｓを収納するカセット１０２を有する。そして、カセット１０２の記録紙Ｓの有無を検知するカセット有無センサ１０３、カセット１０２の記録紙Ｓのサイズを検知するカセットサイズセンサ１０４（復数個のマイクロスイッチで構成される）を有する。また、カセット１０２から記録紙Ｓを繰り出す給紙ローラ１０５等が設けられている。また、給紙ローラ１０５の下流には、記録紙Ｓを同期搬送するレジストローラ対１０６が設けられている。
【００２４】
レジストローラ対１０６の下流には、レーザスキャナ部１０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上にトナー像を形成する画像形成部１０８が設けられている。さらに、画像形成部１０８の下流には記録紙Ｓ上に形成されたトナー像を熱定着する本例の定着装置である定着器１０９が設けられている。
【００２５】
定着器１０９の下流には、排紙部の搬送状態を検知する排紙センサ１１０、記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ１１１、記録の完了した記録紙Ｓを積載する積載トレイ１１２が設けられている。この記録紙Ｓの搬送基準は、記録紙Ｓの画像形成装置の搬送方向に直交する方向の長さ、つまり記録紙Ｓの幅に対して中央になるように設定されている。
【００２６】
前記レーザスキャナ部１０７は、後述する外部装置１３１から送出される画像信号（画像信号ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット１１３を有する。また、このレーザユニット１１３からのレーザ光を後述する感光ドラム１１７上に走査するためのポリゴンモータ１１４、結像レンズ１１５、折り返しミラー１１６等により構成されている。
【００２７】
また、前記画像形成部１０８は、公知の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、1次帯電ローラ１１９、現像器１２０、転写帯電ローラ１２１、クリーナ１２２等から構成されている。
【００２８】
また、前記定着器１０９は、定着フィルム１０９ａ、加圧ローラ１０９ｂ、定着フィルム内部に設けられたセラミックヒータ１０９ｃ、セラミックヒータの表面温度を検出する温度検出素子（サーミスタ）１０９ｄから構成されている。
【００２９】
また、本例では、メインモータ１２３が、給紙ローラ１０５には給紙ローラクラッチ１２４を介して、レジストローラ対１０６にはレジストローラ１２５を介して駆動力を与えている。更に、メインモータ１２３は、感光ドラム１１７を含む画像形成部１０８の各ユニット、定着器１０９、排紙ローラ１１１にも駆動力を与えている。
【００３０】
１２６はエンジンコントローラであり、レーザスキャナ部１０７、画像形成部１０８、定着器１０９による電子写真プロセスの制御、前記本体１０１内の記録紙の搬送制御を行なっている。
【００３１】
１２７はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１と汎用のインタフェース（セントロニクス、RS232C等）１３０で接続されている。ビデオコントローラ１２７は、汎用インタフェース１３０から送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビットデータを内部インタフェース１２８を介してＶＤＯ信号として、エンジンコントローラ１２６へ送出している。なお、内部インタフェース１２８はバス・インタフェースであってもパラレルあるいはシリアルの通信インタフェースであっても良い。
【００３２】
なお、ビデオコントローラ１２７及びエンジンコントローラ１２６は、本例ではそれぞれ独立にＣＰＵを有して制御を行なうが、これらを一体に１つのＣＰＵで制御することも可能である。
【００３３】
１２９は空冷および本体１０１内部を外部より高圧に保持するための空冷ファンである。
【００３４】
（セラミックヒータ１０９ｃの構成例）
本実施形態におけるセラミックヒータ１０９ｃの概略について、図２に示す。
【００３５】
図２の（ａ）はセラミック面発ヒータの断面図であり、（ｂ）は発熱体３２、３３が形成されている面を示しており、（ｃ）は（ｂ）の示している面と相対する面を示している。
【００３６】
セラミック面発ヒータ１０９ｃは、ＳiＣ、ＡlＮ、Ａl2Ｏ3等のセラミックス系の絶縁基板３１と、絶縁基板３１面上にペースト印刷等で形成されている発熱体３２、３３とを有する。また、２本の発熱体を保護しているガラス等の保護層３４を有する。保護層３４の上に、セラミック面発ヒータ２４の温度を検出する温度検出素子１０９ｄと過昇温防止手段と２３が、配設されている。その位置は、記録紙の搬送基準、つまり発熱部３２ａ、３３ａの長さ方向の中心に対して左右対称な位置であり、かつ通紙可能な最小の記録紙幅よりも内側の位置である。
【００３７】
発熱体３２は、電力が供給されると発熱する部分３２ａと、コネクタを介して電力が供給される電極部３２ｃ、３２ｄと、該電極部３２ｃ、３２ｄと発熱する部分３２ａとを接続する導電部３２ｂから構成されている。発熱体３３は、電力が供給されると発熱する部分３３ａと、コネクタを介して電力が供給される電極部３２ｃ、３３ｄと、該電極部３２ｃ、３３ｄと発熱する部分３３ａとを接続する導電部３３ｂとから構成されている。電極部３２ｃは、発熱体３２と３３の２本の発熱体に接続されており、発熱体３２、３３の共通の電極となっている。また、発熱体３２、３３が印刷されている絶縁基板３１の対向面側に摺動性を向上させるためにガラス層が形成される場合もある。
【００３８】
共通の電極３２ｃには、交流電源のHOT側端子から過昇温防止手段２３を介して電源が接続される。電極部３２ｄは、発熱体３２を制御するトライアックに接続され、交流電源のNeutral端子に接続される。電極部３３ｄは、発熱体３３を制御するトライアックに電気的に接続され、交流電源のNeutral端子に接続される。
【００３９】
（定着部１０９の構成例）
図３を参照して、上記セラミックヒータ１０９ｃを含む定着部１０９の構成例を説明する。
【００４０】
セラミックヒータ１０９ｃは、図３に示すように、フィルムガイド６２によって支持されている。円筒状の耐熱材製の定着フィルム１０９ａが、セラミックヒータ１０９ｃを下面側に支持させたフィルムガイド６２に外嵌させてある。そして、フィルムガイド６２の下面のセラミックヒータ１０９ｃと加圧部材としての弾性加圧ローラ１０９ｂとを、定着フィルム１０９ａを挟ませて、弾性加圧ローラ６３の弾性に抗して所定の加圧力をもって圧接させている。この圧接部分が、加熱部としての所定幅の定着ニップ部を形成している。
【００４１】
また、過昇温防止手段２３である、例えばサーモスタットが、セラミックヒータ１０９ｃの絶縁基板３１面上または、保護層３４面上に当接されている。サーモスタット２３はフィルムガイド６２に位置を矯正され、サーモスタット２３の感熱面がセラミックヒータ１０９ｃの面上に当接されている。図示はしていないが、温度検出素子１０９ｄも同様にセラミックヒータ１０９ｃの面上に当接されている。ここで、図３のように、セラミックヒータ１０９ｃは、発熱体３２、３３がニップ部と反対側にあっても、発熱体がニップ部側にあってもかまわない。また、定着フィルム１０９ａの摺動性を上げるために、定着フィルム１０９ａとセラミックヒータ１０９ｃとの界面に摺動性のグリースを塗布してもかまわない。
【００４２】
（セラミックヒ−タ１０９ｃの駆動及び制御回路例）
図４に、本実施形態におけるセラミックヒ−タの駆動及び制御回路を示す。
【００４３】
１は、本例の画像形成装置を接続する交流電源である。本例の画像形成装置は、交流電源１をＡＣフィルタ２、リレー４１を介してセラミックヒ−タ１０９ｃの発熱体３２、発熱体３３へ供給することにより、セラミックヒ−タ１０９ｃを構成する発熱体３，発熱体２０を発熱させる。また、２８は、本例の画像形成装置を動作させるために必要なＤＣ電圧を、入力されたＡＣ電圧より生成している低圧電源回路部である。ここで作られたＤＣ電圧は、メインモータ１２３、冷却ファン１２９、エンジンコントロ−ラ１２６などのＣＰＵ電源等様々な個所に供給され、それぞれを駆動させる。
【００４４】
発熱体３２への電力の供給は、トライアック４の通電、遮断により制御をおこなう。抵抗５、６はトライアック４のためのバイアス抵抗であり、フォトトライアックカプラ７は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ７の発光ダイオードに通電することにより、トライアック４をオンする。抵抗８は、フォトトライアックカプラ７の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ９によりフォトトライアックカプラ７をオン/オフする。トランジスタ９は、抵抗１０を介してエンジンコントロ−ラ１２６からのＯＮ1信号にしたがって動作する。
【００４５】
発熱体３３への電力の供給は、トライアック１３の通電、遮断により制御をおこなう。抵抗１４、１５はトライアック１３のためのバイアス抵抗であり、フォトトライアックカプラ１６は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ１６の発光ダイオードに通電することにより、トライアック１３をオンする。抵抗１７は、フォトトライアックカプラ１６の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ１８によりフォトトライアックカプラ１６をオン/オフする。トランジスタ１８は、抵抗１９を介してエンジンコントロ−ラ１２６からのＯＮ2信号にしたがって動作する。
【００４６】
また、交流電源１は、ＡＣフィルタ２を介して、ゼロクロス検出回路１２に入力される。ゼロクロス検出回路１２では、エンジンコントロ−ラ１２６に対して、商用電源電圧がある閾値以下の電圧になっていることをパルス信号として報知する。
【００４７】
４７から５０の４つのダイオードは、ＡＣ交流電圧を低圧電源回路部２８が必要とするＤＣ電圧へと変換するブリッジを構成している。５１は、整流ダイオードであり、商用電源電圧がある閾値以下の電圧の場合にオンする。５４は、５１がオンされたときにオンするように構成されているトランジスタである。５２および５３の抵抗は、５４のトランジスタの電圧定格を超えないように構成されている分圧抵抗である。また、５７は、一次側と二次側を絶縁するためのフォトインタラプタである。トランジスタ５４がオンされている場合はフォトインタラプタ５７はオフとなり、エンジンコントローラ１２６にＨｉｇｈ信号を出力する。一方、トランジスタ５４がオフされている場合はフォトインタラプタ５７はオンとなって、エンジンコントローラ１２６にＬｏｗ信号を出力する。５５および５６は、フォトインタラプタ５７に流れる電流が定格を超えないよう設置されている抵抗である。
【００４８】
上記のような回路構成とすることにより、商用電源電圧のNeutral側が正の場合においては、ゼロクロス検出回路２８はエンジンコントローラ１２６にＨｉｇｈ信号を出力する。一方、商用電源電圧のNeutral側が負の場合においては、ゼロクロス検出回路２８はエンジンコントローラ１２６にＬｏｗ信号を出力する。以下、エンジンコントロ−ラ１２６に送出されるこの信号をZEROX信号と呼ぶ。
【００４９】
エンジンコントロ−ラ１２６は、ZEROX信号のパルスのエッジを検知し、位相制御または波数制御によりトライアック４または１３をＯＮ／ＯＦＦする。トライアック４及び１３に制御されて発熱体３２及び３３に通電されるヒータ電流は、カレントトランス２５によって電圧変換され、ブリューダ抵抗２６を介して電流検出回路部２７に入力される。電流検出回路部２７では、電圧変換されたヒータ電流波形を実効値に変換し、HCRRT信号としてエンジンコントローラ１２６のA/D変換ポートに入力される。
【００５０】
また、発熱体３２、３３が形成されているセラミックヒ−タ１０９ｃの温度を検知するための温度検出素子１０９ｄは、例えば、サ−ミスタ感温素子である。かかる温度検出素子１０９ｄは、セラミックヒータ１０９ｃ上に発熱体３２、３３に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置されている。この温度検出素子１０９ｄによって検出される温度は、抵抗２２と温度検出素子１０９ｄとの分圧として検出され、エンジンコントロ−ラ１２６にTH信号としてA/D入力される。セラミックヒ−タ１０９ｃの温度は、TH信号としてエンジンコントロ−ラ１２６において監視される。かかる検出温度を、エンジンコントロ−ラ１１の内部で設定されているセラミックヒ−タ１０９ｃの目標温度と比較することによって、セラミックヒ−タ１０９ｃを構成する発熱体３２、３３に供給するべき電力比を算出する。そして、その供給する電力比に対応した位相角（位相制御）または波数（波数制御）に換算し、その制御条件によりエンジンコントロ−ラ１２６がトランジスタ９にＯＮ1信号、あるいはトランジスタ１８にＯＮ2信号を送出する。
【００５１】
＜実施形態１の加熱装置の加熱制御方法の例＞
（位相制御の例）
例えば、位相制御の場合、下記のような表１をエンジンコントローラ１２６内に有しており、この表に基づき制御をおこなう。
【００５２】
【表１】
2009181059.tif 000003
【００５３】
以下、上記に記載した制御を具体的に説明する。
【００５４】
定着装置に与えられる熱量は、温調目標温度と温度検出素子１０９ｄの検出温度とを基に、ゼロクロス周期毎に算出される。本実施形態ではフィードバック系制御の一種であるＰＩ制御を用いて説明する。ＰＩ制御は、比例（Proportional)＋積分(Integral)制御で表わされ、ヒータを点灯するデューティを決定し、そのデューティに応じてエンジンコントローラ１２６がスイッチング素子であるトライアック４または１３を位相制御によりオンオフすることにより、より精細な温度調整する。
【００５５】
本実施形態におけるＰＩ制御を用いた供給電力の算出は、以下の式（１）で決定される。かかる算出を、第１の算出手段（算出工程）として参照する。
【００５６】
供給電力比Ｄ＝Ｐ制御値＋Ｉ制御値      ...（１）
供給電力比Ｄは、ゼロクロス半波を８０分割し、１．２５％刻みで制御されている。
【００５７】
上記式（１）におけるＰ制御値は、比例制御の制御値であり、本実施形態では以下式（２）によって与えられる。
【００５８】
Ｐ制御値＝Ｋｐ×ΔＴ              ...（２）
ここで、Ｋｐは比例ゲインであり、温度オーバーシュート等および温度安定性を考慮し、適切な値に設定されている。また、ΔＴは、目標温度と検出温度との差分であり目標温度から現在の検出温度を引いて算出される。
【００５９】
上記式（１）におけるＩ制御値は、積分制御の制御値であり、一定期間にわたるΔＴの積分値すなわち目標値からのドリフトを補正するもので、Ｐ制御における供給電力比にオフセットとして付与する。本実施形態では、エンジンコントローラ１２６内に、目標温度と検出温度との大小関係の履歴を積分するカウンタを保持している。１００ｍｓ毎に目標温度と検出温度との大小関係を判断し、正負の結果それぞれの場合に、カウンタをインクリメントまたはデクリメントする。その結果として、カウンタが６以上になるとＩ制御値をインクリメント、−６以下となるとデクリメントし、カウンタをリセットする。
【００６０】
また、発熱体３２、３３に供給する電力比を算出する際に、電流検出回路部２７から報知されるHCRRT信号を基に上限の電力比を算出して、その上限の電力比(最大供給可能電力比)以下の電力が通電されるように制御する。最大供給可能電力比（Ｄmax）は、電流検出回路部２７の出力値HCRRT（Ｉrms）と、サーミスタ１０９ｄの検知結果に基づいた現在投入されている電力比デューティ（Ｄ）と、最大供給可能電流値（Ｉlimit）とを用い、以下の式（３）で与えられる。かかる算出を、第２の算出手段（算出工程）として参照する。
【００６１】
Ｄmax＝(Ｉlimit／Ｉrms)2×Ｄ        ...（３）
なお、上記最大供給可能電流値（Ｉlimit）は、接続される商用電源の定格電流に対して、低圧電源部２８に供給される電流最大値を差し引いた、ヒータに供給可能な許容電流値を設定している。また、一般的にＩｒｍｓ＝Ｖ／Ｒ＊√Ｄの関係が成り立つ。この式で、ＩrmsをIlimit、ＤをDmaxに置き換えると、Ilimit=Ｖ／Ｒ＊√Dmaxとなる。Ｒは固有のヒータの抵抗値である。従って、Ｄmaxから電源電圧Ｖが求められる。
【００６２】
本実施形態では、発熱体３２および発熱体３３へ通電される電力比は常に同じであるものとして説明する。
【００６３】
上記最大供給可能電流値（Ｉlimit）は、例えば、本実施形態では１００Ｖ系においては、商用電源定格電流１５Ａから低圧電源部２８への電流最大値３．５Ａを差し引いた１１．５Ａに設定されている。以下、１００Ｖ系の画像形成装置の場合を例として説明する。
【００６４】
サーミスタ１０９ｄが検知した温度に基づいて制御される電力比デューティ（Ｄ）が、上記最大供給可能電力比（Ｄmax）以上となった場合においては、最大供給可能電力比を優先させ、最大供給可能電力比を上限としてセラミックヒータ１０９ｃの制御を行う。
【００６５】
さらに、発熱体３２、３３に電力を供給している間に電力供給を制御する電力供給制御手段が故障し、発熱体３２、３３が熱暴走に至った場合、過昇温を防止する一手段として、過昇温防止手段２３がセラミックヒータ１０９ｃ上に配置されている。過昇温防止手段２３は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチである。発熱体３２、３３が熱暴走に至って過昇温防止手段２３が所定の温度以上になると、過昇温防止手段２３がオープンになり、発熱体３２および３３への通電が断たれる。
【００６６】
また、リレー４１の駆動回路部が、抵抗４４および４５、トランジスタ４３および４６であり、４２は逆起電力による素子破壊を防止するためのダイオードである。エンジンコントローラ１２６よりRLDポート(/RLD)にＬＯＷ信号が出力されると、トランジスタ４６はオフとなる。すると、トランジスタ４３がオンすることによりリレー４１はオンとなり、セラミックヒータ１０９ｃへの通電が可能となる。また、電流検出回路部２７のカレントリミット信号（CURLIM）がＬＯＷとなることによって、トランジスタ４３がオフし、強制的にリレー４１をオフして、セラミックヒータ２４への通電を遮断することができる。カレントリミット信号（CURLIM）がＬＯＷ信号を発信する条件は、電流検出回路部２７が、予め設定されている最大供給可能電流値よりも大きいヒータ通電電流の実効値を検出した場合である。検出電流値HCRRT（Ｉrms）が最大供給可能電流値（Ｉlimit）よりも低い値を検出している場合は、ＨＩＧＨ信号が出力される。この判定は、電流検知回路部２７内のコンパレータ（図示しない）によって、予め設定されている基準電圧と比較された結果として出力される。
【００６７】
本実施形態における位相制御の様子を図５に示す。
【００６８】
図５における一段目の波形(a)は、セラミックヒータ１０９ｃの発熱体３２および３３に供給される電流波形である。なお、本実施形態では発熱体３２および３３への通電供給比率は、常に同じ比率で制御されているものとする。二段目の波形(b)は、エンジンコントローラ１２６よりトランジスタ９および１８に入力される駆動信号（ＯＮ1、ＯＮ2）である。トランジスタ９および１８がオンされることによって、トライアック４および１３がオンされ発熱体３２および３３への通電が開始される。
【００６９】
四段目の波形(d)は、ゼロクロス検出回路１２から出力されエンジンコントローラ１２６が受け取るゼロクロス波形である。本実施形態ではこれをＨＷ（ハードウエア）ゼロクロス信号と呼ぶことにする。ＨＷゼロクロス信号は、ゼロクロス検出回路１２の構成上、三段目の波形(c)に示されている理論上の真のゼロクロス波形と比較し、その立ち上がりおよび立ち下がりのエッジに時間的なずれが生じてしまう。また、Ｈｉｇｈの時間とＬｏｗの時間とに差が生じてしまっている。エンジンコントローラ１２６内では、実際はＨＷゼロクロス波形の立ち下がりのエッジのみを検出し、立ち下がりエッジ間の時間を１サイクルとして測定し、測定した時間のちょうど半分の時間に立ち上がりエッジを生成している。
【００７０】
これを図５の五段目の波形(e)に示し、ＦＷ（ファームウエア）ゼロクロス信号と呼ぶことにする。これにより、Ｈｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の間の時間差を解消している。
【００７１】
今ここに、サーミスタ１０９ｄによって検出される温度(TH)に基づいて、セラミックヒ−タ１０９ｃを構成する発熱体３２、３３に供給するべき電力比デューティ（Ｄ）を式（１）に基づいて算出する。算出された供給する電力比デューティ（Ｄ）を上出の表で対応した位相角に換算する。そして、ＦＷゼロクロス信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジを同期タイミングとして、その制御条件によりエンジンコントロ−ラ１２６がＯＮ1およびＯＮ2信号を送出する。この位相角をαDとする。
【００７２】
エンジンコントローラ１２６は、上出の式（３）により最大供給可能電力比（Ｄmax）を算出する。算出には、以下のパラメータが使用される。電流検出回路部２７から報知される現状の発熱体３２および３３に流れている電流実効値の合計値をHCRRT信号として電圧換算された出力値（Ｉrms）が使用される。予め設定されている最大供給可能電流値（Ｉlimit）が使用される。上記電力比デューティ（Ｄ）が使用される。最大供給可能電力比（Ｄmax）に対応する位相角をαDmaxとする。本実施形態の位相制御では、このαDmaxを超えた制御位相角αDの投入を禁止する。よって、位相制御範囲は、図５のように、電力比デューティで０％からＤmax％まで、位相角では１８０度からαDmaxまでの範囲となる。
【００７３】
現状の投入電力比Ｄおよび最大供給可能電力比Ｄmaxは、すべてＦＷゼロクロス信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジを基点に、算出された位相角に応じて、以下の表２に基づいた時間で制御されている。なお、この表は、商用電源電圧が５０Ｈｚである場合であり、その周波数が変動した場合はその変動量に基づき補正がかけられる。
【００７４】
【表２】
2009181059.tif 000004
【００７５】
（ＦＷゼロクロスを基点とする問題点）
ＦＷゼロクロスの立ち上がりまたは立ち下がりエッジからの投入されるべき電力比に応じた時間で、トライアック４および１３を駆動するＯＮ1およびＯＮ2信号をエンジンコントローラ１２６が出力している構成においては、次の問題が発生る。すなわち、式（３）に従って算出されたＤmaxに対応する位相角αDmaxは、ＦＷゼロクロスと真のゼロクロスとのずれ分の時間だけ、大きい位相角となってしまう。よって、ヒータに供給可能な最大供給可能電流値（Ｉlimit）の値が本来狙うべき値よりも大きいものとなってしまう。また、式（１）に従って算出されたＤに対応する位相角αDも同様に、大きい位相角となってしまう。そのため真のゼロクロスとＦＷゼロクロスとのずれ分の時間ａを補正量し、ＦＷゼロクロス信号を真のゼロクロスと一致させる必要がある。この時間的なずれ分を補正量とし、入力電圧値に応じて可変とする方法が本実施形態の特徴とするところである。
【００７６】
（実施形態１における補正量の決定例）
１００Ｖ系の画像形成装置は定格電圧範囲が８５〜１４０Ｖと広く、補正量ａの値は現在投入されている商用電源電圧の値によって様々な値をとる。この様子を図６に示す。ゼロクロス検出回路１２の構成上、ゼロクロスを検出する閾値がＨＷゼロクロスでは真のゼロクロスポイントと比較して時間的に前に位置する。入力されている商用電源電圧の値が異なる場合そのピーク値も異なるため、波形の曲率も異なってくる。具体的には、電源電圧が大きいほうがＨＷゼロクロスを検出してから真のゼロクロスの閾値に達するまでの時間が短くなる。よって、エンジンコントローラ１２６により算出された最大供給可能電力比Ｄmaxの値から現在投入されている電源電圧値を推定し、この補正量ａの値を可変とすることが本実施形態の最大の特徴である。
【００７７】
この様子を図７を使って説明する。図７の波形(a)〜(e)は図５と同様である。本実施形態では、図７の波形(f)及び(g)の補正を行なう。
【００７８】
算出されたＤmaxの値より、予めエンジンコントローラ１２６内に有している以下に示す表３に基づいて補正量ａの値を決定する。そして、かかる補正量ａを、ＯＮ1およびＯＮ2信号の出力までのＦＷゼロクロスのエッジからの時間ｔに足して、ＯＮ1およびＯＮ2信号の出力を行う。補正した後のＦＷゼロクロスのエッジからの時間をｔra（＝ｔ＋ａ）とし、算出された時間ｔraに対応する位相角で位相制御を行う。
【００７９】
【表３】
2009181059.tif 000005
【００８０】
最大供給可能電力比Ｄmaxにも、同じく算出されたＤmaxに値するＦＷゼロクロスのエッジからの時間Ｔにａを足して補正する。補正した後のＦＷゼロクロスのエッジからの時間をＴra（＝Ｔ＋ａ）とし、算出された最大供給可能電力比Ｄmaxに対してはＴraを用い制御を行う。また、算出された最大供給可能電力比Ｄmaxが１００％であった場合は、補正は行わない。上記のような制御とすることにより、回路構成上から発生してしまう真のゼロクロスとＦＷゼロクロスとのエッジの時間的なずれを時間の補正量ａを足すことにより補償することができる。また、補正量ａは入力されている商用電源電圧の値により可変とすることにより、より精度の良い補正量とすることができる。
【００８１】
＜実施形態１の画像形成装置の加熱制御方法の手順例＞
本実施形態１における加熱制御方法の手順例を、図８のフローチャートに示す。かかるフローチャートは、ビデオコントローラ１２７及びエンジンコントローラ１２６の処理を含んでいる。
【００８２】
画像形成装置の電源がオンされるとスタンバイ状態へと遷移する（Ｓ１）。その後、ユーザからのプリントコマンド受信を待つ（Ｓ２）。プリントコマンド要求が入るとプリント動作を開始する（Ｓ３）。ここまでは、主に、ビデオコントローラ１２７の制御である。
【００８３】
以降は、主に、エンジンコントローラ１２６の制御である。セラミックヒータ１０９ｃへの通電が開始される（Ｓ４）。サーミスタ１０９ｄの検知温度結果に基づいた温調制御を位相制御にて開始する（Ｓ５）。温調制御中のエンジンコントローラ１２６は、式（３）より最大供給可能電力比Dmaxを算出する（Ｓ６）。電流検出回路部２７から報知される現状の発熱体３２および３３に流れている電流実効値の合計値を電圧換算された出力値と、予め設定されている電流リミット最大供給可能電流値と、現在投入されている電力比とを基に、算出する。算出されたＤmaxより、エンジンコントローラ１２６は本実施形態の表３に基づき補正量ａを算出し（Ｓ７）する。次に、算出した補正量ａを、サーミスタ１０９ｄの検知温度に基づいて算出された投入されるべき電力比に応じたトライアック４または１９をオンさせるＯＮ1およびＯＮ2信号を出力するまでの時間ｔに加える（Ｓ８）。ここまでが、主に、エンジンコントローラ１２６の制御である。
【００８４】
以降の処理は、ビデオコントローラ１２７の指示でエンジンコントローラ１２６が行なう。プリントジョブが終了するかどうかを判断し（Ｓ９）、プリントジョブが終了しない場合は、ステップＳ５からの動作を繰り返す。プリントジョブが終了の場合は、セラミックヒータ２１０９ｃへの通電を終了する（Ｓ１０）。プリント動作を終了する（Ｓ１１）。
【００８５】
上記のように制御することにより、ゼロクロス検出回路の構成上から生じてしまう、真のゼロクロス信号と回路が検出するゼロクロス信号との立ち上がりおよび立ち下がりエッジの時間的差分を補正する。すなわち、算出された最大供給可能電力比から現在投入されている商用電源電圧の電圧値を推測する。そして、その推測値に基づいた補正量を現在投入されるべき電力比に基づいたヒータ制御素子のオン時間に加えることにより、セラミックヒータに通電される最大供給可能電流値の精度を向上することができる。
【００８６】
＜実施形態２の加熱装置の加熱制御方法の例＞
以下に、実施形態２の加熱装置の加熱制御方法を説明する。なお、実施形態１と重複する点は省略する。
【００８７】
実施形態１においては、真のゼロクロスとゼロクロス検出回路の出力を基としたＦＷゼロクロスのエッジに生じる時間的な差分を補正するために、以下の手順を行なっている。まず、算出された最大供給可能電力比から現在投入されている商用電源電圧を推定する。そして、その電圧値に応じた補正量をトライアック４および１３をオンする時間に加えることにより、最大供給可能電流値の精度を向上させる。
【００８８】
本実施形態２においては、製造工程上発生してしまうセラミックヒータ１０９ｃの抵抗値ばらつきや、電流検出回路部２７の精度ばらつきを考慮する。そのため、各商用電源電圧の値およびセラミックヒータ１０９ｃの抵抗値ばらつきより最大供給可能電力比の理論値を導き出し、電源電圧の電圧範囲で予め分割しておく。そして、導き出された最大供給可能電力比がどの範囲に入っているかを判定して、その範囲に応じた補正量をＯＮ1およびＯＮ2信号の出力までの時間ｔに足して、各信号、特にＯＮ1およびＯＮ2信号の出力を行うことを最大の特徴とする。
【００８９】
上記のように構成することにより、実施形態１に比べ、よりエンジンコントローラ１２６への負荷やメモリ容量等を軽減することができる。
【００９０】
本実施形態２においては、算出されたＤmaxの値より、予めエンジンコントローラ１２６内に有している以下の表４に基づいて、補正量ａの値を決定する。そして、補正量ａをＯＮ1およびＯＮ2信号の出力までの時間ｔに足して、信号の出力を行う。
【００９１】
【表４】
2009181059.tif 000006
【００９２】
本実施形態２で使用する上記表４による最大供給可能電力比Ｄmaxの補正を、図９により説明する。
【００９３】
最大供給可能電力比ＤmaxにもＯＮ1およびＯＮ2信号と同じく、算出されたＤmaxのＦＷゼロクロスのエッジからの時間Ｔにａを足して、補正する。算出された最大供給可能電力比Ｄmaxが上記表４の範囲であった場合は、それに応じた補正量ａで決定される。また、算出された最大供給可能電力比Ｄmaxが１００％以上であった場合、あるいは５４％以下の場合は、補正は行わない。
【００９４】
上記のような制御とすることにより、回路構成上で発生してしまう真のゼロクロスとＦＷゼロクロスのエッジの時間的なずれを、補正量ａを足すことにより補償することができる。また、制御テーブル（表４）を、実施形態１の制御テーブル（表３）と比較して簡単なものとすることにより、エンジンコントローラ１２６の負担やメモリ容量等を軽減することができる。
【００９５】
＜実施形態２の画像形成装置の加熱制御方法の手順例＞
本実施形態２における加熱制御方法の手順例を図１０のフローチャートに示す。なお、図１０のフローチャートは、図８と同様に、ビデオコントローラ１２７及びエンジンコントローラ１２６の処理を含んでいる。
【００９６】
画像形成装置の電源がオンされるとスタンバイ状態へと遷移する（Ｓ２１）。その後、ユーザからのプリントコマンド受信を待つ（Ｓ２２）。プリントコマンド要求が入るとプリント動作を開始する（Ｓ２３）。
【００９７】
セラミックヒータ１０９ｃへの通電が開始され（Ｓ２４）、サーミスタ１０９ｄの検知温度結果に基づいた温調制御を位相制御に開始する（Ｓ２５）。温調制御中に、エンジンコントローラ１２６は式（３）により最大供給可能電力比Dmaxを算出する（Ｓ２６）。電流検出回路部２７から報知される現状発熱体３２および３３に流れている電流実効値の合計値をHCRRT信号として電圧換算された出力値と、予め設定されている最大供給可能電流値と、現在投入されている電力比とを基に、算出する。算出されたＤmaxより、エンジンコントローラ１２６は本実施形態２の表４に基づき、現在投入されている電源電圧値を推測して補正量ａを算出する（Ｓ２７）。算出した補正量ａをサーミスタ１０９ｄの検知温度に基づいて算出された投入されるべき電力比に応じたトライアック４または１９をオンさせるＯＮ１およびＯＮ２信号を出力するまでの時間ｔに加える（Ｓ２８）。
【００９８】
次に、プリントジョブが終了するかどうかを判断し（Ｓ２９）、プリントジョブが終了しない場合は、ステップＳ２５からの動作を繰り返す。プリントジョブが終了の場合は、セラミックヒータ１０９ｃへの通電を終了し（Ｓ３０）、プリント動作を終了する（Ｓ３１）。
【００９９】
上記のように制御することにより、ゼロクロス検出回路の構成上から生じてしまう、真のゼロクロス信号と回路が検出するゼロクロス信号の立ち上がりおよび立ち下がりエッジの時間的差分を補正する。エンジンコントローラより算出された最大供給可能電力比から現在投入されている商用電源電圧の電圧値を推測する。その推測値に基づいた補正量を現在投入されるべき電力比に基づいたヒータ制御素子のオン時間に加えることにより、セラミックヒータに通電される最大供給可能電流値の精度を向上することができる。更に、エンジンコントローラ１２６の負担やメモリ容量等を軽減することができる。
【０１００】
なお、本実施形態では、本発明を適用する装置として、電子写真プロセスを用いた画像形成装置における定着装置のヒータへの電力制御方法を説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、壁のコンセントから供給できる電流制限のように最大供給可能電流値が設定されている場合に、負荷への電力供給を効率よく（制限一杯に）行なうための技術一般に適用が可能であり、これらも本発明に含まれるものである。
【０１０１】
又、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、プリンタなど）から構成されるシステムあるいは統合装置に適用しても、ひとつの機器からなる装置に適用してもよい。
【０１０２】
又、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０１０３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１０４】
又、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではない。そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（OS）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１０５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行う。このような処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１０６】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成例を示した図である。
【図２】本実施形態の加熱手段であるセラミックヒータの概略を示した図である。
【図３】本実施形態の定着装置の概略構成例を示した図である。
【図４】本実施形態の定着装置の制御及び駆動回路例を示した図である。
【図５】本実施形態の定着装置の位相制御の様子を説明する図である。
【図６】本実施形態の位相制御のゼロクロスエッジの補正を説明する図である。
【図７】実施形態１における定着装置の位相制御の様子を説明する図である。
【図８】実施形態１における定着装置の制御手順例を示すフローチャートである。
【図９】実施形態２における定着装置の補正量を説明する図である。
【図１０】実施形態２における定着装置の制御手順例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１          交流電源
１２        ゼロクロス検知回路
４，１３    トライアック
２５        カーレントトランス
２７        電流検出回路
２８        低圧電源部
３２，３３  発熱体
１０１      レーザビームプリンタ本体
１０２      給紙カセット
１０５      給紙ローラ
１０７      レーザスキャナ部
１０９      定着器
１０９ａ    定着フィルム
１０９ｂ    加圧ローラ
１０９ｃ    セラミックヒータ
１０９ｄ    サーミスタ
１１１      排紙ローラ
１１２      排紙トレイ
１１７      感光ドラム
１１９      一次帯電ローラ
１２０      現像器
１２１      転写帯電ローラ
１２３      メインモータ
１２６      エンジンコントローラ
１２７      ビデオコントローラ
１３１      外部装置
【図１】
2009181059.tif 000007
【図２】
2009181059.tif 000008
【図３】
2009181059.tif 000009
【図４】
2009181059.tif 000010
【図５】
2009181059.tif 000011
【図６】
2009181059.tif 000012
【図７】
2009181059.tif 000013
【図８】
2009181059.tif 000014
【図９】
2009181059.tif 000015
【図１０】
2009181059.tif 000016