JP2006171553A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】なるべくエラーを発生させずに処理を継続し、又、ヒータへの電流制御を正規の位相制御と同等に保つことで、ヒータの電流量を一定に保つこと。
【解決手段】シート上の未定着画像を熱定着するヒータと、前記ヒータに電力を供給する交流電源と、前記交流電源電圧がゼロとなるゼロクロスのタイミングを検知する手段と、前記ヒータの温度を検出する手段と、ヒータ温度の検出結果に基づいて、前記ヒータ温度を所定値にするように、前記交流電源の半周期内で、前記定着ヒータに電力を供給するオン状態と、電力を供給しないオフ状態を切り替える位相制御手段と、タイマ手段とを有し、前記タイマ手段により、前記ゼロクロスの間隔と同間隔の基準タイマを生成し、前記ゼロクロスの間隔が前記基準タイマ値よりも大きくなる場合には、基準タイマのタイムアウトタイミングで、前記定着ヒータ電力の供給がオン状態であれば、オフ状態にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置における定着熱源の安全制御、高精度定着に関する。

従来、ヒータ制御については、オン−オフ制御と位相制御が知られている。オン−オフ制御では、温度到達前はヒータ通電をオンし、目標温度到達後はヒータ通電をオフする。この制御では、オン−オフの切替時の落差が大きいために、制御温度幅が大きくなる、蛍光灯がちらつく等の同一電源機器への悪影響がある等の問題がある。その点、位相制御では、ゼロクロスタイミングを基準として、ヒータ電圧を微小に調整する制御であるため、前記オン−オフ切替時の問題が解消される利点がある。

しかしながら、電源容量がない等の理由で電源にノイズが載っていたり、同一電源に接続されている機器による瞬時の電源降下等が発生したりすると、誤ったゼロクロス信号を検出してしまい、ゼロクロス間隔を基準とする位相制御が誤動作し、所定量以上に通電をかける等のヒータ点灯異常等が起こるという欠点があった。

この欠点を補うために、特許文献１では、ゼロクロスタイミングを基準とした位相制御を行う場合に、交流電源電圧のゼロクロス周期の測定手段を持ち、その周期測定手段により測定したゼロクロス周期と所定の基準時間とを比較し、その差が所定値以上であれば、電源エラーとしたり、位相制御を停止し、オン−オフ制御に制御を切り替えるという提案が成されている。

特開２００３−２４８３９９号公報

しかしながら、ゼロクロスタイミングが周波数帯の正規のタイミングでない場合にエラーとすると、電源事情の不良な条件下では、ヒータが異常高温、異常低温でもないのにエラーが多発することが予想される。又、その場合に、ゼロクロス基準での制御を停止し、オン−オフ制御に切り替える場合には、やはりオン−オフ制御の欠点が克服されないという問題がある。

本発明は、電源事情が悪い場合にも、なるべくエラーを発生させずに処理を継続し、又、ヒータへの電流制御を正規の位相制御と同等に保つことで、ヒータの電流量を一定に保つことを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、シート上の未定着画像を熱定着するヒータと、前記ヒータに電力を供給する交流電源と、前記交流電源電圧がゼロとなるゼロクロスのタイミングを検知する手段と、前記ヒータの温度を検出する手段と、前記ヒータ温度の検出結果に基づいて、前記ヒータ温度を所定値にするように、前記交流電源の半周期内で、前記定着ヒータに電力を供給するオン状態と、電力を供給しないオフ状態を切り替える位相制御手段と、タイマ手段とを有し、前記タイマ手段により、前記ゼロクロスの間隔と同間隔の基準タイマを生成し、前記ゼロクロスの間隔が前記基準タイマ値よりも大きくなる場合には、前記基準タイマのタイムアウトタイミングで、前記定着ヒータ電力の供給がオン状態であれば、オフ状態にすることを特徴とする。

又、前記基準タイマ値は、周波数によって異なり、周波数帯それぞれのゼロクロス基準間隔に合わせることを特徴とする。

又、シート上の未定着画像を熱定着するヒータと、前記ヒータに電力を供給する交流電源と、前記交流電源電圧がゼロとなるゼロクロスのタイミングを検知する手段と、前記ヒータの温度を検出する手段と、前記ヒータ温度の検出結果に基づいて、前記ヒータ温度を所定値にするように、前記交流電源の半周期内で、前記定着ヒータに電力を供給するオン状態と、電力を供給しないオフ状態を切り替える位相制御手段と、タイマ手段とを有し、前記タイマ手段により、前記ゼロクロスの間隔と同間隔の基準タイマを生成し、前記ゼロクロスの間隔と前記基準タイマ値との差が所定値以上の場合には、次の所定数の半周期における、前記ヒータのオン状態、オフ状態の切替基準は、前期ゼロクロス検知の間隔内ではなく、前記基準タイマ内に行うことを特徴とする。

又、前記タイマ内による制御を所定回数行った後は、再度、前記ヒータの制御の基準をゼロクロス検知タイミングと、前記基準タイマ内のどちらで行うかを判定し、より正規の適切な位相制御を行える方を選択することを特徴とする。

又、前記基準タイマ値は、周波数によって異なり、周波数帯それぞれのゼロクロス基準間隔に合わせることを特徴とする。

本発明によれば、電源事情が悪い場合にも、なるべくエラーを発生させずに処理を継続し、又、ヒータへの電流制御を正規の位相制御と同等に保つことで、ヒータの電流量を一定に保つことができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は画像形成装置としてのフルカラープリンタの断面図であり、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋの４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えており、これら４つの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ一定の間隔において一列に配置される。

各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと言う）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周囲には、一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーナ装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されており、一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間の下方には、レーザー露光装置７が設置されている。

各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。

各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（図１における時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。

一次帯電手段としての一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。

現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、トナーを内蔵し、それぞれ各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。

一次転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、各一次転写部３２ａ〜３２ｄにて中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに当接可能に配置されている。

ドラムクリーナ装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、感光ドラム２上で一次転写時の残留した転写残トナーを、該感光ドラム２から除去するためのクリーニングブレード等を有している。

中間転写ベルト８は、各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの上面側に配置されて、二次転写対向ローラ１０とテンションローラ１１間に張架されていて、該二次転写対向ローラ１０は、二次転写部３４において、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。この中間転写ベルト８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。

又、この中間転写ベルト８は、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとの対向面側に形成された一次転写面（８ｂ）を、二次転写ローラ１２側を下方にして傾斜配置してある。

即ち、中間転写ベルト８は、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの上面に移動可能に対向配置されて該感光ドラム２との対向面側に形成された一次転写面、即ち、下部平面８ｂを、二次転写部３４側が下方となるように傾斜配置されている。具体的には、この傾斜角度は約１５°に設定されている。又、中間転写ベルト８は、二次転写部３４側に配置されて該中間転写ベルト８に駆動力を付与する二次転写対向ローラ１０と、一次転写部３２ａ〜３２ｄを挟んで対向側に配置され中間転写ベルト８に張力を付与するテンションローラ１１との２本で張架されている。

二次転写対向ローラ１０は、２次転写部３４にて中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。又、無端状の中間転写ベルト８の外側で、テンションローラ１１の近傍には、該中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置１３が設置されている。又、二次転写部３４よりも転写材Ｐの搬送方向の下流側には、定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂを有する定着装置１６が縦パス構成で設置されている。

露光装置７は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザー発光手段、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成され、各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに露光をすることによって、各一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで帯電された各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。

次に、上記した画像形成装置による画像形成動作について説明する。

画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれ一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって一様に負極性に帯電される。そして、露光装置７は、外部から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザー発光素子から照射し、ポリゴンレンズ、反射ミラー等を経由し各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に各色の静電潜像を形成する。

そして、先ず、感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａにより、イエローのトナーを付着させてトナー像として可視像化する。このイエローのトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部３２ａにて、一次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５ａにより、駆動されている中間転写ベルト８上に一次転写される。

イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト８は、画像形成部１Ｍ側に移動される。そして、画像形成部１Ｍにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト８上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、一次転写部３２ｂにて転写される。

このとき、各感光体ドラム２上に残留した転写残トナーは、ドラムクリーナ装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに設けられたクリーナブレード等により掻き落とされ、回収される。

以下、同様にして、中間転写ベルト８上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に画像形成部１Ｃ，１Ｂｋの感光ドラム２ｃ，２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各一次転写部３２ａ〜３２ｄにて順次重ね合わせて、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト８上に形成する。

そして、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が、二次転写対向ローラ１０と二次転写ローラ１２間の二次転写部３４に移動されるタイミングに合わせて、給紙カセット１７又は手差しトレイ２０から選択されて搬送パス１８を通して給紙される転写材（用紙）Ｐが、レジストローラ１９により二次転写部３４に搬送される。二次転写部３４に搬送された転写材Ｐに、二次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された二次転写ローラ１２により、フルカラーのトナー像が一括して二次転写される。

フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは、定着装置１６に搬送されて、定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂとの間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像が加熱、加圧されて転写材Ｐの表面に熱定着された後に、排紙ローラ２１によって本体上面の排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作を終了する。尚、中間転写ベルト８上に残った二次転写残トナー等は、ベルトクリーニング装置１３によって除去されて回収される。

以上が片面画像形成時の画像形成動作である。

続いて本発明による画像形成装置での両面画像形成動作について説明する。

定着装置１６に搬送されるところまでは片面画像形成動作と同様であり、定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂとの間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像が加熱、加圧されて転写材Ｐの表面に熱定着された後に、排紙ローラ２１によって本体上面の排紙トレイ２２上に転写材Ｐの大部分を排出された状態で、排紙ローラ２１の回転を停止する。その際、転写材Ｐの後端位置が反転可能位置４２に到達しているように、停止している。

続いて、排紙ローラ２１の回転を停止させたことで搬送が停止された転写材Ｐを両面ローラ４０，４１を備えた両面パスへと送り込むべく、排紙ローラ２１を通常回転とは逆回転させる。排紙ローラ２１を逆回転させることにより、反転位置４２に位置していた転写材Ｐの後端側を先端側とし、両面ローラ４０に到達させる。

その後、両面ローラ４０により転写材Ｐを両面ローラ４１へと搬送し、両面ローラ４０，４１によりレジストローラ１９に向かって転写材Ｐを順次搬送していき、その間画像形成開始信号を発生させ、上記の片面画像形成時と同様、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が、二次転写対向ローラ１０と二次転写ローラ１２間の二次転写部３４に移動されるタイミングに合わせてレジストローラ１９により二次転写部３４へと転写材Ｐを移動させる。

二次転写部３４にてトナー像先端と転写材Ｐの先端を一致させ、トナー像を転写させた以降は、片面画像形成動作と同様に、定着装置１６にて転写材Ｐ上の画像を定着させ、再度排紙ローラ２１によって搬送され、最終的に排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作を終了する。

図２は画像形成装置内の制御ブロック図である。

１７１は画像形成装置の基本制御を行うＣＰＵであり、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１７４と処理を行うためのワークＲＡＭ１７５、入出力ポート１７３がアドレスバス、データバスにより接続されている。入出力ポート１７３には、画像形成装置を制御する、モータ、クラッチ等の各種負荷（不図示）や、紙の位置を検知するセンサ等の入力（不図示）が接続されている。

ＣＰＵ１７１は、ＲＯＭ１７４の内容に従って入出力ポート１７３を介して順次入出力の制御を行い画像形成動作を実行する。又、ＣＰＵ１７１には操作部１７２が接続されており、操作部１７２の表示手段、キー入力手段を制御する。操作者は、キー入力手段を通して、画像形成動作モードや、表示の切り替えをＣＰＵ１７１に指示し、ＣＰＵ１７１は、画像形成装置１００の状態や、キー入力による動作モード設定の表示を行う。ＣＰＵ１７１には、ＰＣ等の外部機器からの画像データ・処理データ等を送受信する外部Ｉ／Ｆ処理部４００、画像を伸張処理や一時的に蓄積処理等を行う画像メモリー部３００、画像メモリー部３００から転送されたライン画像データを露光装置７に露光させるべく処理が行われる画像形成部２００が接続されている。

次に、図３に従って画像メモリ部３００の詳細を述べる。

画像メモリ部３００では、ＤＲＡＭ等のメモリで構成されるページメモリ３０１に、メモリコントローラ部３０２を介して外部Ｉ／Ｆ処理部４００から受け取った画像データを書き込み、画像形成部２への画像読み出し等、画像の入出力のアクセスを行う。

メモリコントローラ部３０２は、外部Ｉ／Ｆ処理部４００から受け取った外部機器からの画像データが圧縮データであるか否かの判断を行い、圧縮データであると判断された場合、圧縮データ伸張処理部３０３を用いて伸張処理を行った後、メモリコントローラ部３０２を介してページメモリ３０１へ書き込み処理がなされる。

メモリコントローラ部３０２は、ページメモリ３０１のＤＲＡＭリフレッシュ信号の発生を行い、又、画像Ｉ／Ｆ処理部４００からの書き込み、画像形成部２００への読み出しに対するページメモリ３０１へのアクセスの調停を行う。更に、ＣＰＵ１７１の指示に従い、ページメモリ３０１への書き込みアドレス、ページメモリ３０１からの読み出しアドレス、読み出し方向等の制御を行う。

図４に従って外部Ｉ／Ｆ処理部４００の構成を説明する。

外部Ｉ／Ｆ処理部４００では、外部装置５００から送信される画像データ及びプリントコマンドデータをＵＳＢ Ｉ／Ｆ部４０１、セントロＩ／Ｆ部４０２、ネットワークＩ／Ｆ部４０３の何れかを介して受信したり、又、ＣＰＵ１７１で判断された画像形成装置の状態情報等を外部装置５００に対して送信する。ここで、外部装置５００は、コンピュータやワークステーション等である。

外部装置５００からＵＳＢ Ｉ／Ｆ部４０１、セントロＩ／Ｆ部４０２、ネットワークＩ／Ｆ部４０３の何れかを介して受信したプリントコマンドデータはＣＰＵ１７１にて処理され、プリント動作を画像形成部２００や図２のＩ／Ｏ１７３等を用いてプリント動作を実行したり、設定やタイミングを生成する。

外部装置５００からＵＳＢ Ｉ／Ｆ部４０１、セントロＩ／Ｆ部４０２、ネットワークＩ／Ｆ部４０３の何れかを介して受信した画像データは、プリントコマンドデータに基づくタイミングに応じて画像メモリ部３００に送信され、画像形成部２００にて画像形成されるべく処理される。

図１６は定着ユニットにおけるゼロクロス発生回路である。

定着ユニット５０２に通電を開始すると、ゼロクロス検出回路５００が、ゼロクロスを検出し、ゼロクロス信号５０１を発生させる。このゼロクロス信号５０１は、不図示のＭＰＵに入力され、ヒータ制御の基準となる。

次に、ゼロクロス制御について説明を行う。

図５は交流電源の交流波形と電圧がゼロとなるゼロクロスのタイミングを示している。このゼロクロスのタイミングは周波数により異なり、例えば、５０Ｈｚにおける周波数帯では約１０ｍｓｅｃ、６０Ｈｚでは約８．３ｍｓｅｃである。本構成では、このゼロクロス間隔をヒータ制御の基準タイミングとして使用し、基準タイミングの修整を目的とするため、先ず、この基準タイミングの測定を行う。

図６はこの基準タイミングの作成を示している。

先ず、起動時に、基準タイミングが既に設定されているかどうかを判定する。既に設定されている場合には、特に何もしない。又、未設定である場合には、所定回数分のゼロクロスタイミングの間隔を求める。所定回数分のゼロクロスタイミングをスキャン後、その平均値を求める。その平均値から、どの周波数帯であるかを求める。その平均値に対して周波数ごとの正規のゼロクロスタイミングタイミングの何れに近いかを判定し、最も妥当と判断できる正規のタイミングに補正する。又、この基準タイミングの設定を行う間は、ヒータに通電しない。基準タイミングについては、他にも、各地の周波数帯のデータを記憶しておき、どの地点にいるかの情報を基に周波数帯を求め、そこから基準タイミングを規定する方法等が考えられる。

図７はゼロクロスのタイミングごとのヒータ制御を示している。

図５で示したゼロクロスのタイミング間隔内で、所定時間のヒータ通電のオン、オフ制御を行う。先ず、ゼロクロスが入ったポイントで、次のゼロクロス間隔において、ヒータ通電をオンすべき時間と、オフすべき時間を求める。ここでは、オフすべき時間を求め、オフすべき時間分のタイマがタイムアウトした地点でヒータ通電をオンしている。そして、次のゼロクロスポイントで、ヒータ通電をオフする。ここでは、ゼロクロスのポイントをヒータの通電をオフするポイントとしているが、通電をオンするポイントであっても良い。その場合は、ヒータ通電をオンすべき時間を求め、ゼロクロスのポイントでヒータ通電をオンし、オン時間分のタイマがタイムアウトした時に、ヒータ通電をオフすれば良い。

前記ヒータ通電時間の割合は、例えば、図８のように、ヒータの目標温度と実際の温度差から、所定間隔分におけるヒータ通電の割合を規定しておき、所定間隔のゼロクロスが経過するごとにヒータ通電の割合を更新する。例えば、目標温度が１７０℃、実際の温度が１６５℃である場合、その差は５℃であるから、通電を１０％アップする。こうして通電時間と温度差のフィードバックを行うことで、目標温度を維持する。

図９はゼロクロスにノイズがのり、誤ったゼロクロスポイントを検出し、ゼロクロス間隔が一定にならない場合の交流波とゼロクロス間隔を示している。

最初に検出されるゼロクロスポイント３５１は誤りであり、正規のタイミングは次のゼロクロスポイント３５２である。問題となるのは、誤りのゼロクロスポイント３５１と正規のゼロクロスポイント３５２の区間を正規のゼロクロス間隔として処理することである。２つの間隔が例えば２ｍｓｅｃである場合、ゼロクロス間隔を２ｍｓｅｃとして処理すると、正規の位相制御間隔にならない。

図１０はこの２つのゼロクロスポイントの処理を示している。

ゼロクロスを検出し（４００）、基準タイマとの差をチェックする（４０１）。チェック方法は、例えば、前回のゼロクロス検出からの時間と基準タイマ値を比較しても良く、又、基準タイマ値の残り時間により行う。その差が所定内の誤差でない場合は、正規のタイミングではないと判断し（４０３）、再度ゼロクロス検出を行う。誤差が所定内であり、正規のゼロクロスポイントを検出したと判断された場合（４０２）、ヒータ制御を行うと共に、基準タイマの再スタートを行う（４０４）。つまり、前記図９における、誤りのゼロクロスポイント３５１が、正規のゼロクロスポイント３５２と所定時間以上の誤差であれば、無視され、逆に所定時間内の誤差であれば、誤りのゼロクロスポイント３５１を正規のタイミングと見なし、正規のゼロクロスポイント３５２は無視することになる。一般にゼロクロス近傍のノイズによる誤った信号検出はゼロクロスポイントから２ｍｓｅｃ以内で検出される。このことから、正規のゼロクロスとの誤差は最大でも２ｍｓｅｃであり、誤差の閾値を例えば１００μｓｅｃ単位と設定しておけば、誤差は１００μｓｅｃ単位に収束する。

図１１は正規のタイミング内にゼロクロスが検出できない場合を示している。図１２はその際の処理を示している。

正規のタイミングを模している基準タイマ内にゼロクロス信号が検出できない場合、基準タイマがタイムアウトする（４２０）。このとき、ヒータ通電がオンしているのであれば、通電量を所定内に収めるため、ヒータをオフする（４２１）。これにより、ヒータ通電が継続してオンし続け、異常高温が発生するのを防止する。

次に、基準タイマのタイムアウトが連続して何度発生しているかを判定する（４２２）。これにより、電源電圧が安定しているか否かが分かる。所定回数内である場合、ゼロクロスが所定時間内に検出されるかを判定する（４２３）。所定時間内に検出できない場合、機器の異常が発生したと考えられるため、エラー処理を行う（４２４）。エラーが発生する所定時間内に、ゼロクロスを検出できた場合、基準タイマを再開し（４２５）、処理を継続する。

前述の実施の形態では、基準タイマタイムアウト時に、ヒータをオフし、エラー処理を行うようにしたが、前記基準タイマのタイムアウト回数判定において、所定回数以上のタイムアウトが連続して発生している場合、より安定した位相制御を行う手段として、ゼロクロス基準ではなく、基準タイマをヒータ制御の起点として処理を行うことも可能である。

図１３はゼロクロス基準から、基準タイマへのヒータ制御起点の切替タイミングのフローである。基準タイマのタイムアウトの所定回数判定（４５２）以外は、前述のエラー処理フロー図１２と同様である。図１２では、基準タイマのタイムアウトが所定回数以上でエラー処理を行っていたが、ここでは、基準タイマ基準で処理を継続する。

図１４はヒータ制御を基準タイマで制御する場合を示している。

交流波のゼロクロスは、制御の基準には使用せず、前記機器エラーの可能性がある、ゼロクロスタイミングが入らないことのみを監視する。ヒータの位相制御４３２はゼロクロス基準タイマ４３１を使用する。この基準タイマ４３１の使用は、継続的に行うのではなく、例えば、１０半波基準タイマを使用し、再度交流波のゼロクロスタイミングを制御の中心にするといった、一時的な使用でも良い。図１５にその場合の処理フローを示す。

基準タイマスタート４７０で、基準タイマ使用回数のカウンタをカウントアップする（４７１）。ヒータ位相制御４７２を行い、基準タイマタイムアウトまで待つ（４７３）。基準タイマタイムアウトで、ヒータをオフし（４７４）、前記基準タイマカウンタが所定回数に達しているか判定を行う（４７５）。この所定回数は、例えば、１００半端分の意味で１００である。所定回数に達していなければ、基準タイマによる制御を継続する。所定回数に達している場合、ゼロクロスタイミングに制御基準を戻す。ゼロクロスの入るタイミングを待ち（４７６）、ゼロクロスを検出したところで（４７７）、ゼロクロス基準に制御切替を行う（４７８）。

これ以降、再度図１３の制御フローから開始され、ゼロクロス間隔が不安定になれば、基準タイマへの制御基準の切替を行う。制御切替を行うことにより、ゼロクロス間隔が不安定な場合であっても、安定した状態でヒータ制御を継続することが可能であり、安全性とパフォーマンスの高さを両立することが可能である。

本発明に係る画像形成装置の断面図である。 制御ブロック図である。 画像メモリ図である。 外部Ｉ／Ｆ処理部を示す図である。 交流波形とゼロクロスを示す図である。 基準タイミング作成フロー図である。 ゼロクロスタイミングによるヒータ制御を示す図である。 ヒータ通電割合と温度差を示す図である。 交流波のノイズを示す図である。 ゼロクロスタイミング検出フロー図である。 ゼロクロスタイミングが遅れる場合の図である。 ゼロクロスエラー処理図である。 ゼロクロスタイミングから基準タイマへの切替を示す図である。 基準タイマでのヒータ制御図である。 ゼロクロスタイミングから基準タイマへの切替を示す図である。 ゼロクロス検出回路図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ 画像形成部
２ａ〜２ｄ 感光ドラム
３ａ〜３ｄ 一次帯電器
４ａ〜４ｄ 現像装置
５ａ〜５ｄ 転写ローラ
６ａ〜６ｄ ドラムクリーナ装置
１０ 二次転写対向ローラ
１２ 二次転写ローラ
１３ ベルトクリーニング装置
１６ 定着装置
３４ 二次転写部
１７１ ＣＰＵ
１７２ 操作部
１７３ Ｉ／Ｏ
１７４ ＲＯＭ
１７５ ＲＡＭ
２００ 画像形成部
３００ 画像メモリ部
３０１ ページメモリ
３０２ メモリコントローラ
４００ 外部Ｉ／Ｆ処理部

Claims (5)

1. シート上の未定着画像を熱定着するヒータと、
   前記ヒータに電力を供給する交流電源と、
   前記交流電源電圧がゼロとなるゼロクロスのタイミングを検知する手段と、
   前記ヒータの温度を検出する手段と、
   前記ヒータ温度の検出結果に基づいて、前記ヒータ温度を所定値にするように、前記交流電源の半周期内で、前記定着ヒータに電力を供給するオン状態と、電力を供給しないオフ状態を切り替える位相制御手段と、
   タイマ手段とを有し、
   前記タイマ手段により、前記ゼロクロスの間隔と同間隔の基準タイマを生成し、前記ゼロクロスの間隔が前記基準タイマ値よりも大きくなる場合には、前記基準タイマのタイムアウトタイミングで、前記定着ヒータ電力の供給がオン状態であれば、オフ状態にすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記基準タイマ値は、周波数によって異なり、周波数帯それぞれのゼロクロス基準間隔に合わせることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. シート上の未定着画像を熱定着するヒータと、
   前記ヒータに電力を供給する交流電源と、
   前記交流電源電圧がゼロとなるゼロクロスのタイミングを検知する手段と、
   前記ヒータの温度を検出する手段と、
   前記ヒータ温度の検出結果に基づいて、前記ヒータ温度を所定値にするように、前記交流電源の半周期内で、前記定着ヒータに電力を供給するオン状態と、電力を供給しないオフ状態を切り替える位相制御手段と、
   タイマ手段とを有し、
   前記タイマ手段により、前記ゼロクロスの間隔と同間隔の基準タイマを生成し、前記ゼロクロスの間隔と前記基準タイマ値との差が所定値以上の場合には、次の所定数の半周期における前記ヒータのオン状態、オフ状態の切替基準は、前期ゼロクロス検知の間隔内ではなく、前記基準タイマ内に行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記タイマ内による制御を所定回数行った後は、再度、前記ヒータの制御の基準をゼロクロス検知タイミングと、前記基準タイマ内のどちらで行うかを判定し、より正規の適切な位相制御を行える方を選択することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
5. 前記基準タイマ値は、周波数によって異なり、周波数帯それぞれのゼロクロス基準間隔に合わせることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。

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