JP2007109487A - ヒーター制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒーター制御に異常がないか判別することが可能なヒータ制御装置を提供すること。
【解決手段】交流電源からの電力を装置全体に供給する電力供給手段と、該電力供給手段からの電力供給に応じて所定の温度で発熱するヒーターと、該ヒーターの温度を検出する温度検出手段と、前記交流電源の上半波をオンオフさせる上半波オンオフ信号と、下半波をオンオフさせる下半波オンオフ信号の論理和を取ってヒーターの通電信号とするヒーター通電手段と、前記上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の論理積を取り上半波信号下半波信号双方オン状態の時ヒーター制御信号異常として検出するとともに、ヒーター通電をオフする制御手段を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー像を転写紙上に定着させるセラミックヒータ等のヒータ制御を行うヒータ制御装置及びこのヒータ制御装置を有して電子写真プロセスを用いた画像形成を行う画像形成装置に関するものである。

電子写真プロセスを用いたレーザプリンタ等の画像形成装置は、画像を熱定着させる熱定着装置を有している。この熱定着装置は、電子写真プロセス等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（トナー像）を転写紙上に定着させるものであり、その種類としてはハロゲンヒータを熱源とする熱ローラ式の熱定着装置やセラミック面発ヒータを熱源とするフィルム加熱式の熱定着装置が知られている。

一般的に、上記のような熱定着装置のヒータは、トライアック等のスイッチング制御素子を介して商用電源等の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。又、定着器には温度検出素子、例えばサーミスタ感温素子が設けられており、この温度検出素子により定着器の温度が検出され、その検出温度情報を基にエンジン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、ヒータへの電力供給をオン／オフし、定着器の温度が目標の一定温度に温度制御される。

セラミックヒータのオン／オフ制御は交流電源の波数制御又は位相制御により行われる。この波数制御又は位相制御は、入力された交流電源の正から負又は負から正に切替わるポイントを含み、電源電圧の大きさが或るしきい値以下になったことを報知する信号（以下、「ゼロクロス信号」と言う）を基にトリガを掛けて行われる。
特開２０００−２９８４１４号公報

熱定着装置の熱源であるヒータを波数制御で駆動、制御する場合、オンオフする交流電源に対してリアルタイムで正確なオンオフ信号で通電素子をオンオフする必要がある。

しかしながら、ＣＰＵのパフォーマンスによってはヒーター制御中に別のタスク処理が重なった場合や割り込み処理が入った場合、オンオフのタイミングが若干ずれたりすることが考えられる。逆に、ヒーターオンオフのタイミングを正確に守ろうとすれば他のタスク処理のパフォーマンスや優先度を落とすことになり、オンデマンドヒーター制御は常に高い優先度で制御し続けなければならないという問題があった。これはＣＰＵの機能的に高いものであればＤＭＡＣ等を用いて可能なものもあるが、割り込み処理だけで制御する形態のシーケンスプログラムではかなり困難な制御となる。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ヒーターオンオフ信号を複数のタイマーを用いて複数のポートで出力することで良好にヒータ制御を行うとともに、複数のポートからのヒーターオンオフ信号の同時オン状態を監視することで、ヒーター制御に異常がないか判別することが可能な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、請求項１記載の発明は、交流電源からの電力を装置全体に供給する電力供給手段と、該電力供給手段からの電力供給に応じて所定の温度で発熱するヒーターと、該ヒーターの温度を検出する温度検出手段と、前記交流電源の上半波をオンオフさせる上半波オンオフ信号と、下半波をオンオフさせる下半波オンオフ信号の論理和を取ってヒーターの通電信号とするヒーター通電手段と、前記上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の論理積を取り上半波信号下半波信号双方オン状態の時ヒーター制御信号異常として検出するとともに、ヒーター通電をオフする制御手段を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、正弦波電源電圧の両極性に対して、上半波の導通又は非導通状態を判定し、ゼロクロス信号とする上半波ゼロクロス検出手段と、下半波の導通又は非導通状態を判定し、ゼロクロス信号とする下半波ゼロクロス検出手段と、前記上半波ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス信号に対して下半波をオンオフする下半波オンオフ手段と、前記下半波ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス信号に対して上半波をオンオフする上半波オンオフ手段と、前記下半波オンオフ手段と上半波オンオフ手段の論理和を取ってヒーターの通電信号とするヒーター通電手段と、前記上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の論理積を取り上半波信号下半波信号双方オン状態の時ヒーター制御信号異常として検出するとともに、ヒーター通電をオフする制御手段を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、交流電源からの電力を装置全体に供給する電力供給手段と、該電力供給手段からの電力供給に応じて所定の温度で発熱するヒーターと、該ヒーターの温度を検出する温度検出手段と、前記電力供給手段とヒーターとの間に配置され、前記交流電源電圧の正負の切り換わりに同期して交流半波分の電力通電／非通電を行うゼロクロス同期スイッチング制御素子と、前記上半波ゼロクロス信号及び前記下半波ゼロクロス信号の負から正への切り換わりエッジから予め定められた遅延時間後のタイミングでのみスイッチング制御素子に対する通電オン／オフ切替を行うことにより、前記温度検出手段で検出されたヒーター温度が前記所定の設定温度となるように前記電力供給手段からの前記ヒーターへの電力供給を制御する電力制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、転写材上に形成された未定着のトナー像を加熱定着させる画像形成装置において、交流電源からの電力供給する電力供給手段と、この電力供給手段からの電力供給に応じて所定の設定温度で発熱し、前記未定着のトナー象を転写紙上に加熱定着させるヒーターと、該ヒーターの温度を検出する温度検出手段と、前記交流電源の上半波をオンオフさせる上半波オンオフ信号と下半波をオンオフさせる下半波オンオフ信号の論理和を取ってヒーターの通電信号とするヒーター通電手段と、前記上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の論理積を取り上半波信号下半波信号双方オン状態の時ヒーター制御信号異常として検出するとともに、ヒーター通電をオフする制御手段を有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、転写材上に形成された未定着のトナー像を加熱定着させる画像形成装置において、交流電源からの電力供給する電力供給手段と、この電力供給手段からの電力供給に応じて所定の設定温度で発熱し、前記未定着のトナー象を転写紙上に加熱定着させるヒーターと、前記交流電源の正弦波電源電圧の両極性に対して上半波の導通又は非導通状態を判定してゼロクロス信号とする上半波ゼロクロス検出手段と、下半波の導通又は非導通状態を判定してゼロクロス信号とする下半波ゼロクロス検出手段と、前記上半波ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス信号に対して下半波をオンオフする下半波オンオフ手段と、前記下半波ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス信号に対して上半波をオンオフする上半波オンオフ手段と、前記下半波オンオフ手段と上半波オンオフ手段の論理和を取ってヒーターの通電信号とするヒーター通電手段と、前記上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の論理積を取り上半波信号下半波信号双方オン状態の時ヒーター制御信号異常として検出するとともに、ヒーター通電をオフする制御手段を有することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５又は６記載の発明において、交流電源からの電力を装置全体に供給する電力供給手段と、該電力供給手段からの電力供給に応じて所定の温度で発熱するヒーターと、該ヒーターの温度を検出する温度検出手段と、前記電力供給手段とヒーターとの間に配置され、前記交流電源電圧の正負の切り換わりに同期して交流半波分の電力通電／非通電を行うゼロクロス同期スイッチング制御素子と、前記上半波ゼロクロス信号及び前記下半波ゼロクロス信号の負から正への切り換わりエッジから予め定められた遅延時間後のタイミングでのみスイッチング制御素子に対する通電オン／オフ切替を行うことにより、前記温度検出手段で検出されたヒーター温度が前記所定の設定温度となるように前記電力供給手段からの前記ヒーターへの電力供給を制御する電力制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、熱定着装置の熱源であるヒータを波数制御でリアルタイムに駆動、制御する場合、ＣＰＵのパフォーマンスによらず、又、他のタスクのパフォーマンスや優先度を落とすことなく制御可能にする効果が得られる。

又、複数のポートからのヒーターオンオフ信号の同時オン状態を監視することで、ヒーター制御に異常がないか判別することが可能とする効果が得られる。

図１は本発明の電子写真方式でインライン型の中間転写ベルト（中間転写手段）を有するフルカラー画像形成装置（フルカラープリンタ）の一例を示す概略構成図である。

この画像形成装置は、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は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６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、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。

転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、各一次転写部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄにおいて、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。この中間転写ベルト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。

二次転写対向ローラ１０は、二次転写部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、本実施の形態では、前記中間転写ベルト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いるがこの限りではない。

更に、本実施の形態では、中間転写ベルト８の平面視側方に、現像装置４ａ〜４ｄにトナーを供給するトナー容器３０ａ〜３０ｄを配置したものである。

図３〜図５に示すように、各画像形成部部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいて消費されるトナーは、中間転写ベルト８及び画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの横側方に配置されたトナー容器３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ内に収納され、該トナーが不図示のトナー供給手段によって各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの現像装置４へと搬送される。

図２は従来の画像形成装置におけるコントローラ部１５０及び画像処理部３００のブロック図である。

２０１は画像処理装置全体の制御を行うＣＰＵであり、装置本体の制御手順（制御プログラム）を記憶した読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２０３からプログラムを順次読み取り、実行する。ＣＰＵ２０１のアドレスバスおよびデータバスは、バスドライバー回路２０２、アドレスデコーダ回路を経て各負荷に接続されている。又、２０４は入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置であるところのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）である。

２０６はＩ／Ｏインターフェースを含む負荷系ＡＳＩＣであり、操作者がキー入力を行い、装置の状態等を液晶、ＬＥＤを用いて表示するの操作パネル１５１や給紙系、搬送系、光学系の駆動を行うモータ類２０７、クラッチ類２０８、ソレノイド類２０９、又、搬送される用紙を検知するための紙検知センサ類２１０等の装置の各負荷に接続される。現像器１１８には、現像器内のトナー量を検知するトナー残検センサ２１１が配置されており、その出力信号が負荷系ＡＳＩＣ２０６に入力される。

更に、各負荷のホームポジション、ドアの開閉状態等を検知するためのスイッチ類２１２の信号も負荷系ＡＳＩＣ２０６に入力される。２１３は高圧ユニットであり、ＣＰＵの指示に従って、前述の１次帯電器１１３、現像器１１８、転写前帯電器１２１、転写帯電器１３３、分離帯電器１３４へ高圧を出力する。１６はオンデマンドヒーターで、オンオフ信号によってＡＣ電圧が供給される。

２１５は画像処理部であり、ＣＣＤユニット１０６から出力された画像信号が入力され、後述する画像処理を行い、画像データに従ってレーザーユニット１１７の制御信号を出力する。レーザーユニット１１７から出力されるレーザー光は、感光ドラム１１０を照射し、露光するとともに非画像領域において受光センサであるところのビーム検知センサ２１４によって発光状態が検知され、その出力信号が負荷系ＰＷＭ部２１５に入力される。

図６はレーザースキャナユニット７の上視図である。図６においてＢＤセンサはレーザドライバ基板上に実装されており、Ｋ用感光ドラム２ｄの走査開始側に取り付けられている。

Ｋ用感光ドラム以外へのレーザ露光走査もＢＤセンサ２１４でのビーム検知信号を基に行われる。図６のようにレーザ光を同じ方向から照射した場合は、Ｙ用、Ｍ用感光体へのレーザ露光走査は、主走査の後端側から露光することになり、Ｃ用、Ｋ用感光体への露光とは逆方向となる。この場合はＹ用、Ｍ用ビデオデータの１ライン分をＬＩＦＯ（Ｌａｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリ等に入れ画像の順番を入れ替えるのが普通である。

レーザ光が同じ方向から照射されるのでなく、Ｙ用、Ｍ用感光体にするポリゴンモーターの回転方向の上流側にレーザ発光部がある場合はＬＩＦＯを用いる必要はない。

次に、装置の動作について説明する。

画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズ等により選択された給紙段から給紙動作を開始する。例えば、上段の給紙段から給紙された場合について説明すると、先ず給紙ローラにより、カセットから転写材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、転写材Ｐが給紙ガイド１８の間を案内されてレジストローラ１９まで搬送される。そのとき、レジストローラは停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミング信号に基づいてレジストローラは回転を始める。この回転時期は、転写材Ｐと画像形成部より中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域において丁度一致するようにそのタイミングが設定されている。

一方、画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、各色のドラム上に静電潜像が形成される。副走査方向の形成タイミングは中間転写ベルト８の回転方向において一番上流にある感光ドラム（本特許の場合はＹ）から順に各画像形成部間の距離に応じて決定され、制御される。

又、各ドラムの主走査方向の書き出しタイミングについては図示しない回路動作により１つのＢＤセンサ信号（本実施の形態ではBKに配置されている）を用いて、擬似ＢＤセンサ信号を生成し制御する。形成された静電潜像は、前述したプロセスにより現像される。そして、前記一番上流にある感光ドラム２ａ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器５ａによって一次転写領域において中間転写ベルト８に一次転写される。

一次転写されたトナー像は、次の一次転写領域まで搬送される。そこでは前記したタイミング信号により、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写されることになる。以下も同様の工程が繰り返され、結局、４色のトナー像が中間転写ベルト８上において一次転写される。

その後、記録材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入、中間転写ベルト８に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ１２に、高電圧を印加させる。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に転写される。その後記録材Ｐは、搬送ガイド３４によって定着ローラニップ部まで正確に案内される。そして、ローラ対１６ａ，１６ｂの熱及びニップの圧力によってトナー画像が紙表面に定着される。その後、内外排紙ローラ２１により搬送され、紙は機外に排出される。

次に、図７以下を用いて本発明のオンデマンドヒーターの波数制御について説明する。図７は図１の１６に示すオンデマンドヒーターの構成図である。

７０１はセラミックヒーター、７０２は定着フィルム、７０３は加圧ローラ、７１１はコの字板金、７１２はサーミスタ、７１３はホルダ、７１４はセルフバイアス回路である。７０１はセラミックに発熱パターンを印刷したヒーターで１秒間で５０℃ほど温度上昇する極めて応答性の高いヒーターである。

定着フィルム７０２は金属を基材とし、その上に３００μｍほどのゴム層、更にフッ素表面処理を施したフィルムで、熱容量が極めて小さく、ニップ部のみヒーターの熱を伝える。７０３は硬度６０°程度のローラで、定着フィルム７０２を摩擦駆動している。７１１は定着フィルム７０２を内側から加圧ローラ７０３に加圧しているコの字板金で、加圧力は１８０Ｎ程度である。７１２はヒーターの温度を検知するサーミスタで、ヒーター中央に配置させるメインサーミスタは、定着温度制御のための温度を検知している。ヒーター端部に配置されるサブサーミスタは、小サイズ紙等を通紙した際の非通紙部の温度上昇を検知している。

図８は図７のヒーター７０１の平面図である。図中、７０４が発熱体で、７０５は電極である。電極７０５の両端に電圧を印加することで発熱体７０４が発熱する。

次に、上記定着器１６におけるセラミックヒータ７０１の駆動、制御を行うヒータ駆動、制御回路について説明する。

図９は本発明によるセラミックヒータ７０１の駆動、制御を行うヒータ駆動、制御回路の回路構成を示す回路図である。

図９に示したように、本発明によるヒータ駆動、制御回路は、本プリンタ全体に電力を供給する交流電源９０１、この交流電源９０１にＡＣフィルタ９０２を介して接続されたセラミックヒータ７０１、ＡＣフィルタ９０２及びセラミックヒータ７０１間に接続されたトライアック９０４、抵抗９０５，９０６、この抵抗９０５，９０６間に直列接続されたフォトトライアックカプラ９０７、このフォトトライアックカプラ９０７に一端が接続された抵抗９０８、フォトトライアックカプラ９０７にコレクタ端子を接続したトランジスタ９０９、このトランジスタ９０９のベース端子に接続された抵抗９１０、この抵抗９１０の一端を接続したＣＰＵ２０１で構成される。

商用電源等の交流電源９０１は、ＡＣフィルタ９０２を介してセラミックヒータ７０１へ電力を供給することによりセラミックヒータ７０１を発熱させる。このセラミックヒータ７０１への供給電力は、トライアック９０４により通電、遮断が行われる。

抵抗９０５，９０６は、トライアック９０４のためのバイアス抵抗であり、又、フォトトライアックカプラ９０７は、１次、２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９０４がオンされる。

抵抗９０８は、フォトトライアックカプラ９０７の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ９０９によりオン／オフされる。トランジスタ９０９は、抵抗９１０を介してＣＰＵ２０１からのＯＮ信号に従って動作する。

図７の構成図で説明したようにヒーターの熱応答は極めて速い。従って、オンデマンドヒータではＡＣ波形の波数やオン位相を制御することで温調することが一般的であるが、位相制御は高調波や端子雑音が厳しくコスト的にも高い。本発明ではコストやノイズ面で有利な波数制御を用いて説明するがゼロクロスに対する考え方は位相制御においても同じである。

ヒーターの波数制御のオンオフについて図１０を用いて説明する。図９で用いているフォトトライアックカプラ９０７はゼロクロス同期タイプのもので、ＡＣ入力波形のゼロクロス点より前からオン信号が入っていれば次の半波がゼロクロス点からオンするものである。

図１０に示すように、ｔ１のタイミングでオン信号を入れ、ｚ１のゼロクロス点まで保持するとＷ１の波形が通電される。ｚ２のタイミングでオン信号がオンのままだとＷ２も通電される。次に、ｔ２のタイミングでオフするとｚ３のタイミングでオフされる。次に、ｔ３でオンするとｚ４でＷ３が通電される。このように半波を通電する際は、半波のゼロクロス信号よりも前のタイミングで
次に、図１１を用いて波数制御のレベルについて説明する。

オンデマンドヒーターに印加する交流波形は本実施例では１５半波を１ブロックとし、１ブロック内の半波をどれだけオンさせるかによって１５レベルの値を持っている。レベル１は１５半波のうち１半波だけをオンし、
レベル２は２半波をオンする。以下同様にオンする半波の数に応じて、１５レベルの値を持つ。先述したメインサーミスタによる温度検知結果に応じて、図１１の温調レベルを使い分ける。

ヒーターの温度を検出して目標温度になるようにＰＩＤ制御を行い、温調レベルを使い分けている。目標温度より低い場合は温調レベルを上げ、波数を増やすのがＰ制御で、目標温度に対する温度差の累積値によって温調に使う温調レベルの中心レベルを決めるのがＩ制御、急激な温度変化があった場合に中心レベルを変えるのがＤ制御である。このようにＰＩＤ制御で温調レベルを切り替えているがその方式の詳細は省略する。

次に、ゼロクロス検出回路の詳細な回路構成を説明する。図１２はゼロクロス検出回路の詳細な回路構成を示す回路図である。

図１２に示したように、ゼロクロス検出回路は、ＡＣフィルタ９０２を介して交流電源９０１が入力されるダイオードブリッジ９３１、このダイオードブリッジ９３１の出力端子に接続される保護抵抗９３２、この保護抵抗９３２とダイオードブリッジ３１のマイナス端子間に接続され交流電源９０１に対してループ形成する抵抗９３３、コンデンサ９３５及び抵抗９３６、これらループを形成する回路素子に並列接続されたトランジスタ９３７、抵抗９３８、このトランジスタ９３７によって抵抗９３８を介して駆動されるフォトカプラ９４２、このフォトカプラ９４２で構成される。

ダイオードブリッジ９３１には、ＡＣフィルタ９０２を介して交流電源９０１が入力される。このダイオードブリッジ９３１により全波整流された交流信号は保護抵抗９３２を介して、抵抗９３３、コンデンサ９３５、抵抗９３６を通り、ダイオードブリッジ９３１のマイナス端子に入力され、交流電源９０１に対して電流ループが形成される。

トランジスタ９３７には、交流電源９０１の電圧と、抵抗９３２，９３３、コンデンサ９３５、抵抗９３６によって決定される電圧が入力される。ここで、交流電源９０１の電圧が、抵抗９３２，９３３、コンデンサ９３５、抵抗９３６、トランジスタ３７によって決定されるスライス電圧Ｖth以下であれば、トランジスタ９３７はオフとなり、上記スライス電圧Ｖth以上であればオンとなる。

トランジスタ９３７の出力は、フォトカプラ９４２を駆動する。

フォトカプラ９４２は、１次、２次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。

上記のようなゼロクロス検出回路において、交流電源９０１が上記スライス電圧Ｖth以下であるゼロクロスのとき、トランジスタ９３７はオフし、フォトカプラ９４２はオンとなり、フォトカプラの出力はＬｏｗとなり、ＤＣコントローラに、「交流電源９０１がスライス電圧Ｖth以下であり、正負が切替わる電圧（ゼロクロス）又は、ゼロクロス付近の電圧値である」ことを報知する。

ここで、トランジスタ９３７のスイッチングスピードは、抵抗９３３，９３６及びコンデンサ９３５により制御される。

図１２の回路での波形の様子を図１３に示す。

図１２の全波整流回路を用いたゼロクロス信号は、ＡＣ波形のゼロクロス近傍点のみにパルスが現れるようなゼロクロス信号生成が行われ、図１３のＺＥＲＯＸＡ信号に示すようなアクティブローのゼロクロス信号が生成される。このゼロクロス信号をもとにヒーターのオンオフ制御を行う。

図１４に本発明の上半波、下半波独立オンオフ信号回路の構成図を示す。

通常はヒーターオンオフ信号は図１７に示すようにＣＰＵ２０１の１つのポートから出力されるが、本発明では２つのポートを使って上半波信号、下半波信号を独立して生成している。図１８はゼロクロス信号のチャタリング除去の様子を示している。通常のゼロクロス検出では、図１８に示すようにゼロクロスポイント付近でチャタリングが起き易い。従って、図１８にＸ，Ｙに示す時間分だけ遅延フィルタを通して、ゼロクロス信号として用いるのが一般的である。Ｘは２ｍｓ程度、Ｙは４ｍｓ程度が望ましい。

図１４において２０１はＣＰＵ、２０６は負荷系ＡＳＩＣ、２２１はＯＲ素子、２２２，２２４はＡＮＤ素子、２２３は反転素子である。本発明では先述したように上半波ヒーターオンオフ信号と下半波ヒーターオンオフ信号を独立した出力ポートから出力し、ＯＲ素子２２１で論理和を取る。独立したポートは、ゼロクロス検知信号に対して、ＣＰＵ２０１内で、上半波ヒーターオンオフタイミング用タイマーと下半波ヒーターオンオフタイミング用タイマーの２つのタイマーを用いて独立的に生成する。

又、上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の同時オンを検出するためにＡＮＤ素子２２２で論理積を取る。通常上半波オン信号、下半波オン信号はそれぞれの半波をオンするため独立して出力される。もし、上半波オン信号と、下半波オン信号が同時に出たとすると、どちらかが間違って出力していることになる。

そこで、ＡＮＤ素子２２２の出力がＨレベルの時はＡＳＩＣに対してヒーター制御エラー信号として通知する。これはＣＰＵがおかしな動きをしていると考えられるためＡＳＩＣで制御を停止するためである。と同時に、ＡＮＤ素子２２２の出力を反転素子２２３で反転して、ＯＲ素子２２１出力とＡＮＤを取ることにより、上半波ヒーターオン信号、下半波ヒーターオン信号双方がオン出力の時のヒーター通電を強制停止する。

ＡＳＩＣ２０６でヒーター制御を停止する方法は例えばＡＳＩＣ２０６でＣＰＵ２０１がヒーターオンのためのトリガとして用いるＺＥＲＯＸＯＵＴ信号をＬレベルに固定することで行う。ＣＰＵ２０１が異常状態になっているとすると、ＣＰＵ２０１が温調しているつもりでも、ＡＳＩＣ側でヒーター制御エラーを検知するとともに、ヒーター制御を停止しているので温度が上がらず、プリンタエンジンは停止状態となる。以上が図１４の説明である。

図１４の回路の動作を図１５で説明する。

図１５に示すようにｔ１のタイミングで下半波オン信号が出力されｔ２のタイミングで上半波オン信号が出力される。上半波オン信号、下半波オン信号はお互いが同時オンするタイミングまでの一定時間オン状態を維持する。上半波オン信号と、下半波オン信号が図１４のＯＲ素子２２１で論理和が取られると図１５のトライアック通電／非通電＊信号となる。この信号を基にヒーター通電波形に示すようなヒーター通電が行われる。

先述した上半波オン信号と、下半波オン信号が同時に出た際の動作について図１６をも用いて説明する。

図１６でｔ３〜ｔ４の区間、上半波ヒーターオン信号、下半波ヒーターオン信号双方がオン出力状態となっている。この場合は下半波オン信号が正しくない場所で出力されている。図１４に示すＡＮＤ素子２２２出力がヒーターエラー信号である。この信号を基にエラー信号がＨ状態になり、トライアックが強制非通電状態となる。又、エラー状態なので強制的にヒーター制御を停止する。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、図１２に示すゼロクロス信号からヒーター上半波オンオフ信号、下半波オンオフ信号を生成する例について説明したが、本実施の形態では上半波ゼロクロス信号、下半波ゼロクロス信号からそれぞれ下半波オンオフ信号、上半波オンオフ信号を生成する例について説明する。

図１９が実施の形態２の構成図である。

図１９において、９０１はＡＣ電源、９０２はラインフィルタ、７０１はセラミックヒータである。９７０はスイッチング電源、９３１は整流ダイオードブリッジである。１５０は図２のＤＣコントローラである。９８０はセラミックヒーター７０１の安全装置であるリレー、９０４はセラミックヒータを温調するためのスイッチング素子であるトライアック、９０７はトライアック９０４を駆動するフォトトライアックカプラである。

先ず、ゼロクロス信号の検出は、ＡＣ電源９０１の電流を整流（ダイオード９６１，９７１，９３１）し、ゼロクロス近傍で検出素子（トランジスタ９６４，９７４）が動作することにより行われる。

次に、ＡＣ電源９０１の電流はラインフィルタ９０２を通過後、整流ダイオード９６１，９７１，９３１により整流される。そして、抵抗９６２，９６３及び９７２，９７３により分圧され、ＡＣ電源９０１がゼロＶ近くになるとトランジスタ９６４，９７４のベースエミッタ間電圧がＯＮ電圧を保持できなくなり、トランジスタ９６４，９７４がＯＦＦする。つまり、通常、トランジスタ９６４，９７４はＯＮ状態にあり、ゼロクロス近傍でのみ、ＯＦＦするように構成されている。

ここで、ＡＣ電源１０とトランジスタ９６４，９７４の動作は、ＡＣ電源１０をＶａｃ、トランジスタ９６４，９７４のベースエミッタ間のＯＮ電圧を０．７Ｖ、抵抗９６２，９６３及び９７２，９７３の抵抗値をＲ９６２，Ｒ９６３，Ｒ９７２，Ｒ９７３とすると、次式がＯＮ状態の目安となる。

Ｖａｃ≧０．７Ｖ＊（Ｒ９６２＋Ｒ９６３）／Ｒ９６３
Ｖａｃ≧０．７Ｖ＊（Ｒ９７２＋Ｒ９７３）／Ｒ９７３
上記の式が成立する場合、即ち、トランジスタ９６４，９７４がＯＮの時、フォトカプラ９６５，９７５はＯＮとなり、ＤＣコントローラ１５０へはＬｏｗレベルが伝達される。ＤＣコントローラ上のトランジスタ９６６，９７６で再び反転され、トランジスタ９６４，９７４出力と同じ波形がＡＳＩＣ２０６に伝達される。

又、下記の式が成立する場合はトランジスタ９６４，９７４がＯＦＦし、フォトカプラ９６５，９７５はＯＦＦとなるので、エンジンコントローラ１４へはＨｉｇｈレベルが伝達され、ＡＳＩＣ２０６にはＬｏｗレベルが伝達される。

Ｖａｃ＜０．７Ｖ＊（Ｒ９６２＋Ｒ９６３）／Ｒ９６３
Ｖａｃ＜０．７Ｖ＊（Ｒ９７２＋Ｒ９７３）／Ｒ９７３
一方、ＤＣコントローラ１５０上４は、上述の上半波ゼロクロス信号、下半波ゼロクロス信号を基準として、図１８で説明したような遅延ゼロクロス信号（ＺＥＲＯＸ ＯＵＴ）が生成される。波形は図示しないが、図１９におけるΦｚＨが上半波ゼロクロス信号のＺＥＲＯＸＯＵＴ、ΦｚＬが下半波ゼロクロス信号のＺＥＲＯＸＯＵＴである。ＣＰＵ２０１はこれらΦｚＨ，ΦｚＬのエッジをトリガとして、下半波ヒーターオン信号ΦｏｎＬ，上半波ヒーターオン信号ΦｏｎＨを生成する。

図１９のＮＰＮトランジスタ９８３と９８４はワイアードＯＲされていて、どちらかがオン状態の時フォトトライアックカプラ９０４から電流を引き込む。フォトトライアックカプラ９０４とトランジスタ９８３，９８４のワイアードＯＲされたコレクタとの間にＰＮＰトランジスタ９８１が設けられている。このＰＮＰトランジスタ９８１は、ΦｏｎＬとΦｏｎＨが同時にＨｉｇｈ状態となった時、ＡＮＤ素子９８２からのＨｉｇｈレベルを受け取り、オフ状態になる。ＡＮＤ素子９８２からのＨｉｇｈレベル信号はエラー信号としてＡＳＩＣ２０６に通知される。

ＣＰＵ２０１によるヒーター制御がおかしい状態についての動作は実施の形態１と同様なので省略する。

上半波ゼロクロス信号、下半波ゼロクロス信号と上半波ヒーターオン信号、下半波ヒーターオン信号の関係を更に説明する。

トランジスタ９６４がＯＮの時、図１９に示すフォトカプラ９６５はＯＮとなり、ＤＣコントローラ１５０へはＬｏｗレベルが伝達される。ＤＣコントローラ上のトランジスタ９６６で反転され、図２０に示すような上半波ゼロクロス信号が生成される。又、トランジスタ９６４がＯＦＦすると、フォトカプラ９６５はＯＦＦとなり、ＤＣコントローラ１５０へはＨｉｇｈレベルが伝達される。従って、ＤＣコントローラ上ＡＳＩＣ２０６への上半波ゼロクロス信号は図２０に示すようになる。

一方、整流ダイオード９７１，９３１も同様な半波整流動作を行う。ＡＣ電源９０１は、ダイオード９７１，９３１により半波整流の後、抵抗９７２，９７３により分圧され、トランジスタ９７４がオンオフされる。ここで、トランジスタ４３の動作は図１９に示すフォトカプラ９７５に伝達され、ＤＣコントローラ上のトランジスタ９７６で再び反転されてＡＳＩＣ２０６への信号（下半波ゼロクロス信号）は図２０に示すようになる。

ここで、ＤＣコントローラ１５０は、上半波ゼロクロス信号及び下半波ゼロクロス信号の両信号のエッジ検出により定着器制御を行う。

図２０に示すように、上半波ゼロクロス信号の立ち上がりエッジを基に上半波ゼロクロス信号のＨｉｇｈレベル区間より短い信号を下半波ヒーターオン信号として出力する。同様に下半波ゼロクロス信号の立ち上がりエッジを基に下半波ゼロクロス信号のＨｉｇｈレベル区間より短い信号を上半波ヒーターオン信号として出力する。

先述したヒーター通電のためのトライアックカプラ９０７にゼロクロス検知タイプのものを用いているため、ＡＣ電源電圧が下半波の間にオン信号を出すと次のゼロクロス点から上半波がオンされる。従って、下半波ゼロクロス検知信号の立ち上がりエッジが上半波ヒーターオンオフ信号のトリガに、上半波ゼロクロス検知信号の立ち上がりエッジが下半波ヒーターオンオフ制御信号のトリガに用いられることになる。

このように上半波ゼロクロス信号から下半波ヒーターオン信号、下半波ゼロクロス信号から上半波ヒーターオン信号を生成することで実施の形態１と同様のヒーター制御を行う。

尚、図１９に示す構成だけでなく、抵抗９６３とトランジスタのベースの接続部と抵抗９６２との間（抵抗９７３とトランジスタ９７４のベースの接続部と抵抗９７２との間）にツェナーダイオード又はダイオードを挿入し、検出時間を稼ぐことも可能である。

＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図２１を用いて説明する。

実施の形態１，２では、ＣＰＵ２０１のヒーター制御信号を上半波ヒーターオンオフ信号、下半波ヒーターオンオフ信号として独立した２ポートから出力する例について説明した。本実施の形態３では、上半波ヒーターオンオフ信号、下半波ヒーターオンオフ信号をＣＰＵ２０１、ＡＳＩＣ２０６から独立して出力する例について説明する。

図２１においては実施のの形態２と同様の符号、動作については説明を省略する。

実施の形態２で説明した上半波ヒーターオンオフ信号ΦｏｎＨは、実施の形態２と同様、ＣＰＵ２０１からトランジスタ９８３に出力されるが、下半波ヒーターオンオフ信号ΦｏｎＬは、本実施の形態ではＡＳＩＣ２０６から出力される。従って、ＣＰＵ２０１には上半波ヒーターオンオフ信号のトリガとなる下半波ゼロクロス信号の遅延信号ΦｚＬのみが送られる。

上半波ゼロクロス信号の遅延信号ΦｚＨは、ＡＳＩＣ２０６内部で使用するため、外部への出力はない。本実施の形態の構成では、上半波ヒーターオン信号を生成する素子（ＣＰＵ２０１）と下半波ヒーターオン信号を生成する素子（ＡＳＩＣ２０６）が異なる素子であるため、同時にヒーター制御以上が発生する確率が低く、実施の形態１，２より更にヒーター制御異常の監視の信頼性を高めたものである。

本実施の形態では、ＣＰＵ２０１からの上半波ヒーターオンオフ信号ΦｏｎＨとＡＳＩＣからの下半波ヒーターオンオフ信号ΦｏｎＬを、ＡＮＤ素子９８２でＡＮＤを取り、両方ＯＮだった場合はＰＮＰトランジスタ９８１で強制オフする構成は実施の形態１，２と同様であるが、ＡＮＤ素子９８２の出力はＣＰＵ２０１、ＡＳＩＣ２０６の双方に通知される。

ＣＰＵ２０１からの上半波ヒーターオンオフ信号とＡＳＩＣからの下半波ヒーターオンオフ信号が同時オンだった場合、ＡＮＤ素子９８２出力がＨｉｇｈになるが、その際、ＣＰＵ２０１もＡＳＩＣ２０６もそれぞれが出力している上半波ヒーターオンオフ信号ΦｏｎＨ及びＡＳＩＣからの下半波ヒーターオンオフ信号ΦｏｎＬの状態をラッチして、ヒーター制御を強制停止することで、ヒーター制御異常が発生した際ＣＰＵ２０１の出力がおかしかったか、ＡＳＩＣ２０６の出力がおかしかったかの判別が可能となる。

本発明によるカラー画像形成装置の模式断面図である。 本発明の制御を司る電装系の構成図である。 本発明のプリンタの外観斜視図である。 本発明のプリンタの平面図である。 本発明のプリンタの側面図である。 本発明のレーザスキャナ上視図である。 本発明のオンデマンドヒーターユニットの構成図である。 本発明のセラミックヒーターの上視図である。 ヒーターオンオフ制御回路図である。 ゼロクロス同期のトライアックを用いたときのヒーター通電波形を示す図である。 ヒーター温調に用いる波数制御テーブルである。 全波整流のゼロクロス検知回路の構成図である。 全波整流のゼロクロス検知回路によるゼロクロス信号生成の波形の様子を示す図である。 本発明の上半波／下半波独立ヒーターオン信号生成回路の構成図である。 本発明の上半波／下半波独立ヒーターオン信号生成回路での波形の様子を示す図である。 本発明の上半波／下半波独立ヒーターオン信号生成回路での制御誤動作を示した図である。 従来のヒーターオン信号生成回路の構成図である。 半波整流回路でのゼロクロスのチャタリングの様子を示した図である。 本発明の実施の形態２で上半波ゼロクロス信号と下半波ゼロクロス信号から下半波／上半波独立ヒーターオンオフ信号を生成する場合の構成図である。 本発明の実施の形態２で上半波ゼロクロス信号と下半波ゼロクロス信号から下半波／上半波独立ヒーターオンオフ信号を生成する場合の波形の説明図である。 本発明の実施の形態３で下半波／上半波独立ヒーターオンオフ信号を異なる素子から生成する場合の構成図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ 画像形成部
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 感光ドラム（像担持体）
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 一次帯電器（帯電手段）
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像装置（現像手段）
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 転写ローラ（一次転写手段）
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ ドラムクリーナ装置（クリーナ手段）
７ 露光装置（露光手段）
７ａ 下面
７ｂ 下端部
８ 中間転写ベルト
８ａ 最上面
８ｂ 下部平面（一次転写面）
１０ 二次転写対向ローラ
１１ テンションローラ
１２ 二次転写ローラ（二次転写手段）
１６ 定着装置（定着手段）
１６ａ 定着ローラ
１６ｂ 加熱ローラ
１７ 給紙カセット
１８ 搬送パス
２１ 排紙ローラ（排出手段）
２２ 排紙トレイ
３０ トナー容器
３１ 挟持部（加熱加圧位置）
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 一次転写部
３４ 二次転写部
１５０ ＤＣコントローラ部
２０１ ＣＰＵ
２０６ 負荷系ＡＳＩＣ
２１５ ＰＷＭ部
３００ 画像処理部
１０６ ホストコンピュータ
７０１ セラミックヒーター
７０２ 定着フィルム
７０３ 加圧ローラ
９０１ 交流電源
９０２ ノイズフィルター
９０４ トライアック
９０４ フォトトライアックカプラ
９３１ ダイオードブリッジ
９６１，９７１ 整流ダイオード
９６１，９７１ ゼロクロス検出トランジスタ
ΦｚＨ 上半波ゼロクロス検知信号の遅延信号
ΦｚＬ Ｌ半波ゼロクロス検知信号の遅延信号
９８０ リレー
９８１ ＰＮＰトランジスタ
９８２ ＡＮＤ素子
９８３，９８４ ＮＰＮトランジスタ
ΦonＨ 上半波ヒーターオンオフ信号
ΦonＬ Ｌ半波ヒーターオンオフ信号

Claims (6)

1. 交流電源からの電力を装置全体に供給する電力供給手段と、該電力供給手段からの電力供給に応じて所定の温度で発熱するヒーターと、該ヒーターの温度を検出する温度検出手段と、前記交流電源の上半波をオンオフさせる上半波オンオフ信号と、下半波をオンオフさせる下半波オンオフ信号の論理和を取ってヒーターの通電信号とするヒーター通電手段と、前記上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の論理積を取り上半波信号下半波信号双方オン状態の時ヒーター制御信号異常として検出するとともに、ヒーター通電をオフする制御手段を有することを特徴とするヒーター制御装置。
2. 正弦波電源電圧の両極性に対して、上半波の導通又は非導通状態を判定し、ゼロクロス信号とする上半波ゼロクロス検出手段と、下半波の導通又は非導通状態を判定し、ゼロクロス信号とする下半波ゼロクロス検出手段と、前記上半波ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス信号に対して下半波をオンオフする下半波オンオフ手段と、前記下半波ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス信号に対して上半波をオンオフする上半波オンオフ手段と、前記下半波オンオフ手段と上半波オンオフ手段の論理和を取ってヒーターの通電信号とするヒーター通電手段と、前記上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の論理積を取り上半波信号下半波信号双方オン状態の時ヒーター制御信号異常として検出するとともに、ヒーター通電をオフする制御手段を有することを特徴とするヒーター制御装置。
3. 交流電源からの電力を装置全体に供給する電力供給手段と、該電力供給手段からの電力供給に応じて所定の温度で発熱するヒーターと、該ヒーターの温度を検出する温度検出手段と、前記電力供給手段とヒーターとの間に配置され、前記交流電源電圧の正負の切り換わりに同期して交流半波分の電力通電／非通電を行うゼロクロス同期スイッチング制御素子と、前記上半波ゼロクロス信号及び前記下半波ゼロクロス信号の負から正への切り換わりエッジから予め定められた遅延時間後のタイミングでのみスイッチング制御素子に対する通電オン／オフ切替を行うことにより、前記温度検出手段で検出されたヒーター温度が前記所定の設定温度となるように前記電力供給手段からの前記ヒーターへの電力供給を制御する電力制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のヒーター制御装置。
4. 転写材上に形成された未定着のトナー像を加熱定着させる画像形成装置において、
   交流電源からの電力供給する電力供給手段と、この電力供給手段からの電力供給に応じて所定の設定温度で発熱し、前記未定着のトナー象を転写紙上に加熱定着させるヒーターと、該ヒーターの温度を検出する温度検出手段と、前記交流電源の上半波をオンオフさせる上半波オンオフ信号と下半波をオンオフさせる下半波オンオフ信号の論理和を取ってヒーターの通電信号とするヒーター通電手段と、前記上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の論理積を取り上半波信号下半波信号双方オン状態の時ヒーター制御信号異常として検出するとともに、ヒーター通電をオフする制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 転写材上に形成された未定着のトナー像を加熱定着させる画像形成装置において、
   交流電源からの電力供給する電力供給手段と、この電力供給手段からの電力供給に応じて所定の設定温度で発熱し、前記未定着のトナー象を転写紙上に加熱定着させるヒーターと、前記交流電源の正弦波電源電圧の両極性に対して上半波の導通又は非導通状態を判定してゼロクロス信号とする上半波ゼロクロス検出手段と、下半波の導通又は非導通状態を判定してゼロクロス信号とする下半波ゼロクロス検出手段と、前記上半波ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス信号に対して下半波をオンオフする下半波オンオフ手段と、前記下半波ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス信号に対して上半波をオンオフする上半波オンオフ手段と、前記下半波オンオフ手段と上半波オンオフ手段の論理和を取ってヒーターの通電信号とするヒーター通電手段と、前記上半波オンオフ信号と下半波オンオフ信号の論理積を取り上半波信号下半波信号双方オン状態の時ヒーター制御信号異常として検出するとともに、ヒーター通電をオフする制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 交流電源からの電力を装置全体に供給する電力供給手段と、該電力供給手段からの電力供給に応じて所定の温度で発熱するヒーターと、該ヒーターの温度を検出する温度検出手段と、前記電力供給手段とヒーターとの間に配置され、前記交流電源電圧の正負の切り換わりに同期して交流半波分の電力通電／非通電を行うゼロクロス同期スイッチング制御素子と、前記上半波ゼロクロス信号及び前記下半波ゼロクロス信号の負から正への切り換わりエッジから予め定められた遅延時間後のタイミングでのみスイッチング制御素子に対する通電オン／オフ切替を行うことにより、前記温度検出手段で検出されたヒーター温度が前記所定の設定温度となるように前記電力供給手段からの前記ヒーターへの電力供給を制御する電力制御手段とを備えたことを特徴とする請求項５又は６記載の画像形成装置。

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