JP5018799B2 - 定着ヒータ制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着ヒータ制御装置及び画像形成装置に関し、特に、定着ヒータに通電する電流量を電源周波数の変動に応じて制御する技術に関する。

ヒータランプを用いて熱定着を行う画像形成装置においては、ヒータランプの点灯時に発生する突入電流によって、蛍光灯のちらつき等、同一電源系統の他負荷へ影響を与えたり、ヒータランプ駆動用のトランジスタやトライアックなどのスイッチング素子が破壊されたりするのを防止するために、通電開始時に電流量を漸増させるスルーアップ制御や、通電終了時に電流量を漸減させるスルーダウン制御が行われる。

図１１は、画像形成装置が受電する電源電圧、ゼロクロス信号、ヒータ点灯信号及びヒータ電流の関係を示した波形図である。なお、ゼロクロス信号は、電源電圧がゼロレベルに達したことが検出されるとＬレベルとなる信号である。
また、ヒータ点灯信号は、ゼロクロス信号の立下り時から所定の待機時間（Ｔ１〜Ｔ４０）を経過した後にＬレベルとなり、ゼロクロス信号の次の立下り時にＨレベルに復帰する信号である。ヒータ電流はヒータ点灯信号がＬレベルである期間中、ヒータランプに供給される。

さて、図１１に示されるように、待機時間はＴ１からＴ４０へ向かうにつれて漸減するように予め設定されており、何れも電源電圧の半周期よりも短くなっている。スルーアップ期間には、待機時間が漸減することによって、ヒータランプへの通電時間と通電電圧が漸増する。
また、スルーダウン期間には、待機時間をＴ４０からＴ１へと漸増させることによって、ヒータランプへの通電時間と通電電圧が漸減する。このようにして、ヒータランプに大電流が突入することによる問題が回避される。

しかしながら、電源電圧の周波数（以下、「電源周波数」という。）が何らかの原因で変動することがあり、かかる変動によってスルーアップ制御やスルーダウン制御の正確な実行が妨げられることがある。図１２は、電源周波数が高くなる前後の電源電圧、ゼロクロス信号及びヒータ点灯信号を示す波形図である。
図１２に示されるように、電源周波数が想定された周波数（破線）より高い周波数（実線）の交流電力が供給される場合を考える。例えば、電源周波数が５０Ｈｚである地域で使用されることを想定された画像形成装置を電源周波数が６０Ｈｚである地域で使用される場合に該当する。

電源電圧の周期が短くなるので、ゼロクロス信号の立下りから待機時間Ｔ１が経過する前に、次のゼロクロス信号の立下りが発生してしまう。すると、再びタイマに待機時間Ｔ１がセットされ、タイムアウトが発生しないので、ヒータ点灯信号がＨレベルのまま保持されてしまう。
電源周波数が高い状態が継続すると、いつまでたってもヒータ点灯信号がＬレベルに切り替わらず、ヒータランプにヒータ電流が供給されない。しかしながら、電源周波数を検出してからヒータランプへ給電したのでは、定着器のウォーミングアップ時間が長くなり、画像形成を開始するまでに時間を要してしまう。

このため、例えば、画像形成装置の起動時に検出した電源周波数を不揮発性メモリに記録し、次の起動時には記録しておいた電源周波数を用いてスルーアップ制御を行う技術が提案されている。このようにすれば、想定された電源周波数とは異なる電源周波数の地域で画像形成装置が使用されても、２回目以降の起動時には正しくスルーアップ制御を行うことができる。

特開２００４−１４６３６６号公報 特開２００７−４７２１１号公報 特開２００５−９１９６５号公報

しかしながら、スルーアップ制御やスルーダウン制御は画像形成装置の起動時や電源オフ時以外にも行われる。例えば、省エネモードを有する場合には、省エネモードへの遷移時にスルーダウン制御が行われ、省エネモードからの復帰時にスルーアップ制御が行われる。
このため、電源周波数が不安定で定格から外れがちな場合には、通常モードと省エネモードとの間の遷移時にスルーアップ制御やスルーダウン制御が正しく行えないおそれがある。すなわち、画像形成装置の起動時に検出した値から電源周波数が外れている場合には、ヒータランプへの通電を開始することができなくなったり、終了することができなくなったりするおそれがある。

このような問題は、ヒータランプ以外の定着ヒータを用いた画像形成装置であっても、当該ヒータが大電流を消費する場合には起こりえる。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、電源周波数が頻繁に変動する場合でも、定着ヒータへの通電制御を正常に実行することができる定着ヒータ制御装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着ヒータ制御装置は、外部電源から交流電力を受電して、定着ヒータへの電力供給を開始するに際し前記交流電力の半周期ごとに通電時間を漸増するスルーアップ制御と、定着ヒータへの電力供給を停止するに際し前記交流電力の周期ごとに通電時間を漸減するスルーダウン制御と、の少なくとも一方を実行する定着ヒータ制御装置であって、電源投入後、電源周波数を繰り返し検出する周波数検出手段と、少なくとも新たに検出された電源周波数が直前に検出された電源周波数から変動した場合には、当該新たに検出された電源周波数を記憶する周波数記憶手段と、検出された電源周波数が最後に変動した後に記憶された電源周波数を用いて、前記通電時間を決定する通電時間決定手段と、自機の設置地域を記憶する記憶手段と、設置地域から電源周波数を特定する特定手段と、を備え、前記通電時間決定手段は、電源投入後、電源周波数を検出するまでの間、前記設置地域から特定された電源周波数を用いて前記通電時間を決定することを特徴とする。

このようにすれば、電源周波数を繰り返し検出し、検出された電源周波数に応じて通電時間を決定するので、電源周波数が変動してもスルーアップ制御やスルーダウン制御を正常に実行することができる。したがって、スルーアップ制御が正常に実行されないことに起因するウォーミングアップ時間の延長を無くすことができるので、ダウンタイムを少なくすることができる。

電源周波数が定格値から多少外れていても、正常にスルーアップ制御やスルーダウン制御を実行することができるので、電源周波数の変動に起因する不具合を低減することができる。また、定着ヒータ制御装置の設置地域に依らず、正常に動作することができる。

また、電源周波数の定格値は定着ヒータ装置の設置場所から決定することができることから、このようにすれば、電源投入後、電源周波数を検出するまでの間にスルーアップ制御を行うときに、定着ヒータ装置の設置場所に応じて適切な通電時間を決定することができる。

この場合において、ユーザから自機の設置地域の指定を受け付ける受付手段を備え、前記記憶手段は、受付手段にて受け付けた設置地域を記憶すれば良く、特に、前記受付手段は、前記指定を受け付ける操作パネルを備えるとしたり、前記受付手段は、ネットワークを介して他の装置から前記指定を受け付けるとしたりすれば好適である。
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る定着ヒータ制御装置を備えることを特徴とする。このようにすれば、上述のような効果を有する画像形成装置を得ることができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を表わす図である。 制御部１０１の主要な構成を示すブロック図である。 ゼロクロス信号生成回路２００の主要な構成を例示する回路図である。 電源周波数の検出処理の主要なステップを示すフローチャートである。 検出した電源周波数と周波数状態とを不揮発性メモリ２１４に記録するデータ構造を示す図である。 プリンタ部２１０が実行する周波数制御の主要なステップを示すフローチャートである。 スルーアップ制御処理の主要なステップを示すフローチャートである。 スルーアップ制御やスルーダウン制御を行うための割込み処理プログラムの主要なステップを示すフローチャートである。 待機時間表の一例である。 タイマ割込み処理プログラムの主要なステップを示すフローチャートである。 画像形成装置が受電する電源電圧、ゼロクロス信号、ヒータ点灯信号及びヒータ電流の関係を示した波形図である。 電源周波数が高くなる前後の電源電圧、ゼロクロス信号及びヒータ点灯信号を示す波形図である。

以下、本発明に係る定着ヒータ制御装置及び画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］ 画像形成装置の構成
先ず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を表わす図である。図１に示されるように、画像形成装置１は、タンデム方式のカラー画像形成装置であって、電源装置１００、制御部１０１、画像読取部１１０、画像形成部１２０、用紙格納部１３０及び用紙搬送部１４０を備えている。

電源装置１００は外部電源１５０から交流電力の供給を受けて、機内に電力を供給する。制御部１０１は、画像形成装置１全体の動作を統括する。
画像読取部１１０は載荷台１１１や搬送部１１２、原稿台ガラス１１３、スキャナ１１４、排出台１１５を備えており、ユーザの指示に従って、載荷台１１１に載置された原稿を搬送部１１２にて１枚ずつ取り出して、原稿台ガラス１１３上へ搬送する。

原稿台ガラス１１３上の原稿はスキャナ１１４にて読み取られ、排出台１１５上へ排出される。スキャナ１１４は３原色に対応する３列のＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサを備えており、原稿を読み取って各色の画像データを生成する。
なお、スキャナ１１４は、ＣＣＤラインセンサを静止させたまま通紙して原稿を読み取るシートスルー方式であっても良い。また、原稿台ガラス１１３に平行に移動する露光ランプと反射ミラーとを用いて、原稿台ガラス１１３上に載置された原稿を露光し、その反射光を複数の反射ミラーにてＣＣＤラインセンサへ導くことによって画像データを生成しても良い。

画像形成部１２０は、中間転写ベルト１２１、ローラ１２２〜１２４、作像部１２５Ｙ〜１２５Ｋ、１次転写ローラ１２６Ｙ〜１２６Ｋ、クリーニング装置１２７、定着器１２８及び排紙トレイ１２９を備えている。
中間転写ベルト１２１はローラ１２２〜１２４に張架されている。作像部１２５Ｙ〜１２５Ｋは中間転写ベルト１２１に沿ってイエロー（Ｙ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びブラック（Ｋ）の順に列設されており、スキャナ１１４が生成した画像データに基づいてＹＭＣＫ各色のトナー像を形成する。

作像部１２５Ｙ〜１２５Ｋが形成したトナー像はそれぞれ１次転写ローラ１２６Ｙ〜１２６Ｋにてタイミングを合わせて、中間転写ベルト１２１上に重なり合うように静電転写される。これによって、カラー画像が形成される。
用紙格納部１３０は給紙カセット１３１を備えている。給紙カセット１３１内に記録シートが格納されている。なお、用紙格納部１３０は、格納する記録シートのサイズが相異なる複数の給紙カセットを備え、ユーザが指定したサイズの記録シートを給紙しても良い。

用紙搬送部１４０はローラ１４１〜１４４を備えている。ローラ１４１は所謂ピックアップローラであって、給紙カセット１３１内に格納されている記録シートを１枚ずつ取り出す。取り出された記録シートはローラ１４２にて更に搬送される。
ローラ１４３は所謂２次転写ローラであって、中間転写ベルト１２１上のトナー像を記録シート上に静電転写する。その後、中間転写ベルト１２１上に残留するトナーはクリーニング装置１２７にて掻き取られて、廃棄される。

定着器１２８は加熱ローラ、加圧ローラ及びヒータランプ（図示省略）記録シート上のトナー像を溶融して、記録シートに融着させる。ローラ１４４は所謂排紙ローラであって、トナー像を定着された記録シートを排紙トレイ１２９上に排出する。なお、電源装置１００が定着器１２８に電力を供給する際のスルーアップ制御やスルーダウン制御は制御部１０１にて行われる。

［２］ 制御部１０１の構成
次に、制御部１０１の構成について説明する。
図２は、制御部１０１の主要な構成を示すブロック図である。図２に示されるように、制御部１０１はプリンタ部２１０、システムコントローラ部２２０及び操作パネル部２２１を備えている。

プリンタ部２１０はＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１３、不揮発性メモリ２１４、タイマ２１５及び入出力インタフェース２１６を備えており、画像形成装置１の画像形成動作を統括する。
操作パネル部２２１は、タッチパネルやハードキーを備えており、ユーザへ情報を表示したり指示入力を受け付けたりする。システムコントローラ部２２０は、プリンタ部２１０と操作パネル部２２１とを統括する。

さて、ＣＰＵ２１１は、画像形成動作を制御するためのプログラムをＲＯＭ２１２から読み出し、ＲＡＭ２１３を作業領域として動作する。ＣＰＵ２１１は入出力インタフェース２１６を介して電源装置１００や作像部１２５Ｙ〜１２５Ｋ、定着器１２８等を制御したり、これらの装置から情報を取得したりする。
電源装置１００は、外部電源１５０から給電される交流電力のゼロクロス点を検出するゼロクロス信号生成回路２００を備えており、ＣＰＵ２１１は当該ゼロクロス信号を用いて電源周波数を検出する。また、ＣＰＵ２１１は、タイマ２１５に所定時間を設定し、そのタイムアウトと共にトリガパルスを出力させることによってスルーアップ制御やスルーダウン制御を行う。

［３］ ゼロクロス信号生成回路２００
ゼロクロス信号生成回路２００について説明する。
図３は、ゼロクロス信号生成回路２００の主要な構成を例示する回路図である。図３に示されるように、ゼロクロス信号生成回路２００は、抵抗Ｒ３０１〜Ｒ３０４、キャパシタＣ３１１、ダイオードブリッジＢＲ３２１、フォトカプラＰＣ３３１及びヒステリシスインバータＩＣ３４１を備えている。

抵抗Ｒ３０１、Ｒ３０２及びキャパシタＣ３１１はローパスフィルタを構成しており外部電源１５０から交流電力を受電する。この回路は、また、電流制限機能も有する。交流電力は、ローパスフィルタを経た後、ダイオードブリッジＢＲ３２１にて全波整流される。
フォトカプラＰＣ３３１は入力信号と出力信号とを電気的に絶縁した状態で伝達する。フォトカプラＰＣ３３１の出力信号はヒステリシスインバータＩＣ３４１に入力され、矩形波（ゼロクロス信号）が生成される。なお、抵抗Ｒ３０３、Ｒ３０４は正電圧を印加するためのプルアップ抵抗である。生成されたゼロクロス信号は、ＣＰＵ２１１の２つの割込み端子に入力される。一方の割込み端子（以下、「検出用端子」という。）は電源周波数を検出するために用いられ、もう一方の割込み端子（以下、「制御用端子」という。）はスルーアップ制御やスルーダウン制御に用いられる。

［４］ 電源周波数の検出処理
次に、プリンタ部２１０は電源周波数を検出するために以下の処理を定期的に実行する。
図４は、電源周波数の検出処理の主要なステップを示すフローチャートである。図４に示されるように、プリンタ部２１０は、電源周波数の検出処理として、先ず、割込みカウンタをクリアする（Ｓ４０１）。本実施の形態において割込みカウンタとは、ＲＡＭ２１３上の所定領域をいい、正の整数値を指標する。ステップＳ４０１の処理によって割込みカウンタの値がゼロに初期化される。

次に、タイマに所定時間（本実施の形態においては５００ミリ秒）がセットされる（Ｓ４０２）。本実施の形態においては５００ミリ秒間におけるゼロクロス点の個数を計数することによって電源周波数を検出するためである。
次に、検出用端子の割込みマスクを解除する（Ｓ４０３）。この割込みマスクは検出用端子に入力されるゼロクロス信号の立下りタイミングによって発生する割り込みをマスクするものである。このマスクが解除されることによって、ゼロクロス信号の立下り毎に検出用端子に対応する割込み処理プログラムが起動される。

ゼロクロス信号の立下りタイミングに起動される割込み処理プログラムは、起動されるごとに上記の割込みカウンタを１ずつ増加させる。電源電圧は１周期の間に２回ゼロレベルに達するので、５００ミリ秒間の割込み回数がそのまま電源電圧の周波数を指標する。
その後、タイムアウトが発生したら（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、割込みをマスクすると共に（Ｓ４０５）、割込みカウンタを参照する。割込みカウンタの値が４５未満であるか、または６４を超える場合には、電源周波数が４５Ｈｚ未満であるか、または６４Ｈｚを超えるので、電源周波数が異常であると判定し、さもなければ正常と判定する。

検出した電源周波数が正常であると判定された場合には（Ｓ４０６：ＮＯ）、割込みカウンタの値を不揮発性メモリ２１４に記録すると共に、電源周波数が正常である旨をやはり不揮発性メモリ２１４に記録した後（Ｓ４０７）、処理を終了する。
図５は、検出した電源周波数と周波数状態とを不揮発性メモリ２１４に記録するデータ構造を示す図である。図５に示されるように、本実施の形態においては、１６ビットの領域中、８ビットに電源周波数を記録し、次の１ビットに周波数状態を記録する。周波数状態は格納値が１ならば正常であることを示し、０ならば異常であることを示す。

なお、制御フラグとして２ビットを割り当てているのは、後述するように、割込み処理としてスルーアップ制御を行うかスルーダウン制御を行うかを指定するためである。本実施の形態においては、図５に記載のように、制御フラグの値が１である場合にはスルーアップ制御が実行され、０である場合にはスルーダウン制御が実行される。
検出した電源周波数が異常であると判定された場合は（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、電源周波数が異常である旨を不揮発性メモリ２１４に記録するが（Ｓ４０８）、電源周波数は変更せず、そのままにして処理を終了する。これは、異常な電源周波数を記録してしまうと、次のスルーアップ制御やスルーダウン制御が正常に実行できないからである。

［５］ ヒータ電流の周波数制御
次に、ヒータ電流の周波数制御、すなわち、スルーアップ制御並びにスルーダウン制御について説明する。
図６は、プリンタ部２１０が実行する周波数制御の主要なステップを示すフローチャートである。図６に示されるように、プリンタ部２１０は、先ず、不揮発性メモリ２１４に記録されている周波数状態を参照する（Ｓ６０１）。

そして、周波数状態が異常ならば（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、その旨を操作パネル部２２１にて通知して（Ｓ６０７）、処理を終了する。
周波数状態が正常である場合であって（Ｓ６０２：ＮＯ）、ヒートランプに通電を開始する場合には（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、スルーアップ制御処理を実行する（Ｓ６０４）。また、ヒートランプへの通電を停止する場合には（Ｓ６０５：ＹＥＳ）、スルーダウン制御処理を実行する（Ｓ６０６）。ステップＳ６０４やステップＳ６０６の処理を完了したら、ステップＳ６０１へ進み、上記の処理を繰り返す。

［６］ スルーアップ制御処理とスルーダウン制御処理
次に、スルーアップ制御処理（Ｓ６０４）とスルーダウン制御処理（Ｓ６０６）について説明する。
プリンタ部２１０は、上述の制御用端子に入力されるゼロクロス信号の立下りを契機に起動される割込み処理プログラムと、タイマのタイムアウトを契機に起動される割込み処理プログラムとを用いてスルーアップ制御やスルーダウン制御を行う。このため、スルーアップ制御処理（Ｓ６０４）やスルーダウン制御処理（Ｓ６０６）においては当該割込み処理プログラムを起動するために必要な処理のみを行う。

図７は、スルーアップ制御処理の主要なステップを示すフローチャートである。図７に示されるように、プリンタ部２１０は、スルーアップ制御処理においては、先ず、スルーアップ制御を行う旨を示す値１を制御フラグにセットし（Ｓ７０１）、待機時間番号を１に初期化した後（Ｓ７０２）、当該端子のマスクを解除する（Ｓ７０３）。これによって、ゼロクロス信号の立下り毎にスルーアップ制御プログラムが起動され、スルーアップ制御が実行される。

スルーダウン制御処理（Ｓ０６０）も概ね同様であり、制御フラグにセットする値が０であり、かつ、待機時間番号の初期値が４０である点が異なるのみである。
図８は、スルーアップ制御やスルーダウン制御を行うための割込み処理プログラムの主要なステップを示すフローチャートである。図８に示されるように、制御端子に割り込みが入ったら、先ず、ヒータ点灯信号をＨレベルにする（Ｓ８０１）。これによって、ヒータランプへの電力供給が停止される。ヒータ点灯信号は、ＣＰＵ２１１によって入出力インタフェース２１６を介して電源装置１００へ制御信号を送ることによって制御される。

次に、不揮発性メモリ２１４に記録された電源周波数と待機時間番号を参照する（Ｓ８０２、Ｓ８０３）。そして、同じく不揮発性メモリ２１４上の待機時間表から電源周波数と待機時間番号とに対応する待機時間を読み出す（Ｓ８０４）。図９は、待機時間表を例示したものである。
図９に示されるように、１から４０までの待機時間番号を割り当てられた待機時間が５０Ｈｚと６０Ｈｚとの２つの電源周波数に対応して記録されている。本実施の形態においては、電源周波数が４５Ｈｚから５４Ｈｚの範囲内にある場合には５０Ｈｚの欄の待機時間が用いられ、５５Ｈｚから６４Ｈｚの範囲内にある場合には６０Ｈｚの欄の待機時間が用いられる。

待機時間を決定したら、当該待機時間をタイマにセットして（Ｓ８０５）、割込み処理を終了する。これによって、待機時間を経過した後、タイマ割込みよって対応する割込み処理プログラムが起動され、以下のような処理が実行される。
図１０は、タイマ割込み処理プログラムの主要なステップを示すフローチャートである。図１０に示されるように、タイマ割込み処理プログラムは、起動されると先ず、ヒータ点灯信号をＬレベルにする（Ｓ１００１）。これによって、ヒータランプへの電力供給が開始される。

次に、不揮発性メモリ２１４上の制御フラグを参照して（Ｓ１００２）、その値が１ならば（Ｓ１００３：ＹＥＳ）、スルーアップ制御なので、待機時間番号を１だけ増加させて（Ｓ１００４）、次にタイマにセットすべき待機時間を短縮する。
また、更新した待機時間番号が４０を超える場合には（Ｓ１００５：ＹＥＳ）、スルーアップ制御を終了するために、制御用端子の割り込みをマスクする（Ｓ１００６）。

制御フラグの値が０ならば（Ｓ１００３：ＮＯ）、スルーダウン制御なので、待機時間番号を１だけ減少させて（Ｓ１００７）、次にタイマにセットすべき待機時間を増大させる。そして、待機時間番号が１未満ならば（Ｓ１００８：ＹＥＳ）、スルーダウン制御を終了するために、制御用端子の割り込みをマスクする（Ｓ１００６）。
［７］ まとめ
以上説明したように、本実施の形態に係る画像形成装置は、定期的に電源周波数を検出し、これを不揮発性メモリに記録しておき、不揮発性メモリから読み出した電源周波数に応じてスルーアップ制御やスルーダウン制御を行うので、電源周波数が頻繁に変動する場合であっても、適切にスルーアップ制御やスルーダウン制御を行うことができる。

［８］ 変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１） 上記実施の形態においては、専らゼロクロス点を計数することによって電源周波数を検出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに加えて次のようにしても良い。

すなわち、我が国においては東西の両地域間で電源周波数の定格値が異なっていることを考慮して、画像形成装置の設置地域に応じて電源周波数の初期値を決定するものとし、その後はゼロクロス点を計数することによって検出された電源周波数を用いても良い。
画像形成装置の設置地域は、電源投入ごとにＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）を用いて決定しても良いし、設置場所が変更されるごとに操作パネル部２２１にてユーザに入力させた設置地域を不揮発性メモリ２１４に記録しておいても良い。また、ネットワークを介して画像形成装置に接続された他の装置を用いて、ユーザに画像形成装置の設置地域を入力させても良い。

そして、予め不揮発性メモリ２１４上に設置地域と電源周波数とを対応させる表を記録しておき、特定した設置地域から電源周波数の初期値を決定すれば良い。
このようにすれば、画像形成装置の電源投入後により早く定着器のウォーミングアップを開始することができるので、ユーザの待ち時間を低減して、その利便性を向上させることができる。

（２） 上記実施の形態においては特に言及しなかったが、電源周波数を定期的に検出する周期は、例えば、１時間ごとであっても良いし、１０分ごとであっても良い。また、スルーアップ制御やスルーダウン制御を開始する直前ごとに行っても良いし、これら制御を開始してから１０秒ごと等、定期的に実行しても良い。
特に、スルーアップ制御等を開始する直前ごとに電源周波数を検出すれば、精度良くこれら制御を実行できるし、その開始後も定期的に電源周波数を検出すれば、これら制御の実行中に電源周波数が変動しても、変動に追随してスルーアップ制御等を正常に実行することができる。

なお、スルーアップ制御を開始するのは、定着温度をより低温とする省電力モードや定着温度の保持を行わないスリープモードからの復帰時や電源投入時などである。従って、かかる場合に、スルーアップ制御を開始するのに先立って電源周波数を検出すれば良い。
（３） 上記実施の形態においては、検出された電源周波数が４５Ｈｚ未満であるか、または６４Ｈｚを超える場合に電源周波数が異常であると判定する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、異常であると判定される電源周波数の範囲が異なっていても同様の効果を得ることができる。

また、電源周波数が３０Ｈｚ未満であったり、１２５Ｈｚを超えたり等、その定格値から大きく外れ、画像形成装置を破壊するおそれがある場合には、当然、異常と判断すべきである。
（４） 上記実施の形態においては、５００ミリ秒の期間中におけるゼロクロス点の数を計数することによって電源周波数を検出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、他の長さの期間中のゼロクロス点を計数しても良いし、また、ゼロクロス点を計数する以外の方法で電源周波数を検出しても良い。電源周波数を検出する方法の如何に関わらず、本発明は効果を奏することができる。

（５） 上記実施の形態においては、電源周波数ごとに待機時間を規定する表を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしても良い。
例えば、図９においては、待機時間番号ごとに、電源周波数と対応する待機時間とを乗じて得られる値が、電源周波数に関わらずほぼ等しくなっている。このため、待機時間番号ごとに電源周波数と対応する待機時間とを乗じて得られる値を示す表を不揮発性メモリ２１４上に記録しておき、検出された電源周波数にて当該乗算値を除することによって待機時間を決定しても良い。

また、スルーアップ制御等を開始した後に電源周波数が変動した場合には、変更の前後で通電時間、すなわち、電源周波数の周期から待機時間を減じた時間がほぼ等しくなるように待機時間を決定しても良い。また、通電時間に代えてヒータランプへの供給電力量がほぼ等しくなるように待機時間を決定しても良い。
このようにすれば、電源周波数の変動に起因する、供給電流量の変動を抑えることができるので、供給電流量の変動に起因する諸問題、すなわち、電源系統を同じくする他負荷への影響や、自機部品の破損を抑えることができる。

（６） 上記実施の形態においては、スルーアップ制御とスルーダウン制御との何れも、検出した電源周波数を参照して実行する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、当該電源周波数を参照して実行するのはスルーアップ制御とスルーダウン制御との何れか一方のみであるとしても良い。このようにすれば、当該電源周波数を参照して実行する方の制御については本発明の効果を得ることができる。

（７） 上記実施の形態においては、ヒータランプを用いた定着処理を行う画像形成装置を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、ヒータランプ以外の熱源であっても、大電流を必要とする熱源を用いる場合には、本発明を適用して、その効果を得ることができる。
（８） 上記実施の形態においては、プリンタ部２１０にて電源装置１００を制御することによって、電源周波数を検出したり、スルーアップ制御等を行ったりする場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、 電源装置１００自身がこれらの処理を行っても良いし、定着器１２８が行っても良い。また、これらの装置が処理を分担しても良い。

（９） 上記実施の形態においては、一定時間内のゼロクロス点の数を計数することによって電源周波数を検出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、ゼロクロス点の数を計数する以外の方法にて電源周波数を検出しても良い。そのような方法としては、例えば、電源周波数の１周期に要する時間を求めても良い。

（１０） 上記実施の形態においては、電源周波数を検出するたびに、最後に検出された電源周波数のみを不揮発性メモリ２１４に記録する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、例えば、次のようにしても良い。
すなわち、検出された電源周波数のうち最新の複数個を履歴情報として記録しても良い。また、新たに検出された電源周波数が前回検出された電源周波数と異なる場合のみ不揮発性メモリ２１４に記録しても良いし、前回検出された電源周波数と異なる新たな電源周波数のうち最新の複数個を記録しても良い。何れも場合も本発明の効果は同じである。

本発明に係る定着ヒータ制御装置及び画像形成装置は、電源周波数が頻繁に変動する場合でも、定着ヒータへの通電制御を正常に実行することができる装置として有用である。

１………………………画像形成装置
１００…………………電源装置
１０１…………………制御部
１１０…………………画像読取部
１２０…………………画像形成部
１２８…………………定着器
１３０…………………用紙格納部
１４０…………………用紙搬送部
１５０…………………外部電源
２００…………………ゼロクロス信号生成回路
２１０…………………プリンタ部
２２０…………………システムコントローラ部
２２１…………………操作パネル部
２１４…………………不揮発性メモリ
２１５…………………タイマ
２１６…………………入出力インタフェース

Claims (5)

1. 外部電源から交流電力を受電して、定着ヒータへの電力供給を開始するに際し前記交流電力の半周期ごとに通電時間を漸増するスルーアップ制御と、定着ヒータへの電力供給を停止するに際し前記交流電力の周期ごとに通電時間を漸減するスルーダウン制御と、の少なくとも一方を実行する定着ヒータ制御装置であって、
   電源投入後、電源周波数を繰り返し検出する周波数検出手段と、
   少なくとも新たに検出された電源周波数が直前に検出された電源周波数から変動した場合には、当該新たに検出された電源周波数を記憶する周波数記憶手段と、
   検出された電源周波数が最後に変動した後に記憶された電源周波数を用いて、前記通電時間を決定する通電時間決定手段と、
   自機の設置地域を記憶する記憶手段と、
   設置地域から電源周波数を特定する特定手段と、を備え、
   前記通電時間決定手段は、電源投入後、電源周波数を検出するまでの間、前記設置地域から特定された電源周波数を用いて前記通電時間を決定する
   ことを特徴とする定着ヒータ制御装置。
2. ユーザから自機の設置地域の指定を受け付ける受付手段を備え、
   前記記憶手段は、受付手段にて受け付けた設置地域を記憶する
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着ヒータ制御装置。
3. 前記受付手段は、前記指定を受け付ける操作パネルを備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の定着ヒータ制御装置。
4. 前記受付手段は、ネットワークを介して他の装置から前記指定を受け付ける
   ことを特徴とする請求項２に記載の定着ヒータ制御装置。
5. 請求項１から４の何れかに記載の定着ヒータ制御装置を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。

Images