JP2008276181A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着回転体のウォームアップ時間を徒に長びかせたり、徒に電源ノイズを発生させたりすることなく、適切に交流電源コンセントの電圧降下を抑制して、同じ電源コンセントに接続されている他の機器の誤動作や蛍光灯のチラツキ等の発生を抑制する。
【解決手段】交流電源１から電力供給を受け、トナー像を形成して記録媒体Ｐに転写し、媒体Ｐをヒータ３で加熱される定着ローラｆ１と加圧ローラｆ２の間に通過させることで媒体Ｐに定着させる画像形成装置であり、ヒータ点灯制御手段、電圧検出手段、電圧降下判別手段を有している。ヒータ点灯制御手段は、電圧降下判別手段が交流電源１に電圧降下ありと判別すると、定着ヒータ点灯制御を位相制御で行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置、特に、交流電源から交流電力の供給を受け、トナー像を形成して記録媒体に転写し、該記録媒体を定着ヒータにて加熱される定着回転体と該定着回転体に対向する加圧回転体との間に通過させることで該トナー像を該記録媒体に加熱加圧下に定着させる画像形成装置に関する。

近年、電子化が進むにつれて各種オフィスでＯＡ機器が増加し、それに伴い一つの電源コンセントにＯＡ機器や部屋の照明器具など複数の機器を接続する状態が増加しつつある。

また、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置であって、交流電源（例えば交流電源コンセント）から交流電力の供給を受け、トナー像を形成して記録媒体に転写し、該記録媒体を定着ヒータにて加熱される定着回転体と該定着回転体に対向する加圧回転体との間に通過させることで該トナー像を該記録媒体に加熱加圧下に定着させる画像形成装置においては、定着回転体のウォームアップ時間短縮化が進み、そのため定着ヒーターの消費電力が増加している。

一つの交流電源（例えば一つの交流電源コンセント）にＯＡ機器や部屋の照明器具など複数の機器を接続する状態の増加と、定着ヒータの消費電力の増加によって、定着ヒーター点灯時に交流電源の電圧降下が生じ、同一交流電源に接続されている他の機器の誤動作が生じたり、照明器具（例えば蛍光灯）が接続されている場合には該照明器具の点灯不良（例えば蛍光灯のチラツキ現象）が増加してきている。

その解決策の一つとして、画像形成装置の定着ヒータ点灯のための電力投入を位相制御により行い、それにより定着ヒータ点灯時の急激な電圧降下を低減し、他の機器の誤動作や照明器具の点灯不良（例えば蛍光灯のチラツキ）を抑制することが試みられている。

また、例えば特開平１１−２０２６８０号公報には、降圧チョッパ回路で定着ヒータ電流を制限して交流電源の電圧降下を低減することが記載されている。

特開平１１−２０２６８０号公報

しかしながら、定着ヒータ点灯のための電力投入を前記の位相制御で行うと、定着回転体を記録媒体へのトナー像定着に要求される定着温度へ昇温させるにあたり、位相制御時間が長くなり、定着回転体を速やかに定着温度へ昇温させ得る電力を定着ヒータへ投入しても他の機器への問題視すべき悪影響がない場合でも、徒に定着回転体のウォームアップ時間が長くなったり、電源ノイズが増加するなどの副作用が生じることがある。

また、特開平１１−２０２６８０号公報記載の交流電源の電圧降下抑制手法では、ヒータ電流が常に制限されるため、この場合も徒に定着回転体のウォームアップ時間が長くなる場合がある。

そこで本発明は、交流電源から交流電力の供給を受け、トナー像を形成して記録媒体に転写し、該記録媒体を定着ヒータにて加熱される定着回転体と該定着回転体に対向する加圧回転体との間に通過させることで該トナー像を該記録媒体に加熱加圧下に定着させる画像形成装置であって、定着回転体のウォームアップ時間を徒に長びかせたり、徒に電源ノイズを発生させたりすることなく、適切に交流電源の電圧降下を抑制して、同じ交流電源に接続されている他の機器の誤動作や照明器具の点灯不良（例えば蛍光灯のチラツキ）発生を抑制することができる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明者は研究を重ね次のことを知見するに到った。
すなわち、大電力を消費する定着ヒータの点灯時に交流電源に無視できない電圧降下が発生することが多い。そこで、交流電源コンセントのような交流電源の電圧を監視し、交流電源に定着ヒータ点灯開始に起因して無視できない電圧降下が生じたか否か、換言すれば、定着ヒータ点灯開始のタイミングに同期して無視できない電圧降下が生じた否かを判断し、無視できない電圧降下が生じたときには、定着ヒータの点灯制御を位相制御で行い、且つ、該位相制御は予め定めた時間（所定時間）の間に定着ヒータ点灯位相角を次第に増加させる位相制御とする。そうすることで、それだけ定着ヒータへの急激な電力供給を抑えて、交流電源における電圧降下を低減することができる。

また、交流電源に定着ヒータ点灯に起因して無視できない電圧降下が生じたとき、換言すれば、定着ヒータ点灯開始のタイミングに同期して無視できない電圧降下が生じたときには定着ヒータ点灯制御を前記位相制御により行うが、逆に、無視できない電圧降下が発生しないときには、位相制御点灯により徒に定着ヒータ点灯に要する時間を長びかせたり、徒に低電力供給による電源ノイズを発生させたりすることがないように定着ヒータ点灯制御を行えるようになる。

かかる知見に基づき本発明は次の画像形成装置を提供する。
交流電源から交流電力の供給を受け、トナー像を形成して記録媒体に転写し、該記録媒体を定着ヒータにて加熱される定着回転体と該定着回転体に対向する加圧回転体との間に通過させることで該トナー像を該記録媒体に加熱加圧下に定着させる画像形成装置であり、
前記定着ヒータの点灯制御手段と、
前記交流電源の電圧を検出して検出結果を出力する電圧検出手段と、
該電圧検出手段の出力値と予め定めた参照値とを比較して該出力値が該参照値より高いか、該参照値と同じであると電圧降下無しと判別し、該出力値が該参照値より低いと電圧降下ありと判別する電圧降下判別手段とを有しており、
前記定着ヒータの点灯制御手段は、定着ヒータ点灯制御を位相制御で行う位相制御手段を含んでおり、該位相制御手段は所定時間の間に定着ヒータ点灯位相角を次第に増加させる位相制御手段であり、
前記定着ヒータ点灯制御手段は、前記定着ヒータの点灯開始に起因して前記電圧降下判別手段が電圧降下ありと判別すると、定着ヒータ点灯制御を前記位相制御手段による位相制御で行う画像形成装置。

本発明に係る画像形成装置によると、交流電源の電圧が電圧検出手段により監視され、該電圧検出手段からの出力値に基づいて電圧降下判別手段において電圧降下の有無が判別される。

定着ヒータの点灯開始に起因して電圧降下判別手段が「電圧降下あり」と判別すると、定着ヒータの点灯制御は位相制御（所定時間の間に定着ヒータ点灯位相角を次第に増加させる位相制御）で行われる。

ここで、電圧降下判別手段が「電圧降下あり」と判別した場合に採用される該位相制御における所定時間及び次第に増加する定着ヒータ点灯角は、定着ヒータ点灯に起因する交流電源の急激な電圧上昇を抑制できるものである。
また、電圧降下判別手段が「電圧降下なし」と判別する場合には、定着ヒータの点灯に要する時間や定着回転体のウォームアップ時間を徒に長びかせたり、徒に電源ノイズを発生させたりすることなく定着ヒータを点灯制御するたとが可能になる。

従って全体として、定着ヒータ点灯に要する時間や定着回転体のウォームアップ時間を徒に長びかせたり、徒に電源ノイズを発生させたりすることなく、簡単、適切に交流電源の電圧降下を抑制して、同じ交流電源に接続されている他の機器の誤動作や照明器具の点灯不良（例えば蛍光灯のチラツキ）の発生を抑制することができる。

本発明に係る画像形成装置において、前記定着ヒータ点灯制御手段は、前記定着ヒータの点灯開始にあたり、該定着ヒータを先ず所定点灯制御で点灯開始させ、該定着ヒータの点灯開始に起因して前記電圧降下判別手段が電圧降下ありと判別すると、定着ヒータ点灯制御を前記位相制御手段による位相制御に切り替えて該定着ヒータを点灯させ、該定着ヒータの前記所定点灯制御による点灯開始にも拘らず前記電圧降下判別手段が電圧降下無しと判別すると、該所定点灯制御で定着ヒータ点灯処理を行うものでもよい。

また、本発明に係る画像形成装置において、前記定着ヒータ点灯制御手段は、前記電圧降下判別手段が電圧降下ありと判別すると、定着ヒータ点灯制御を前記位相制御手段による位相制御で行い、該位相制御においては、該電圧降下判別手段による電圧降下ありの判別のもとになった前記電圧検出手段からの出力値の出力タイミングと前記定着ヒータ点灯開始のタイミングが同期しているか否かで、前記位相制御における所定時間及び定着ヒータ点灯位相角を異ならせるものであってもよい。

この位相制御による定着ヒータ点灯制御は、電圧降下の原因が大電力を消費する定着ヒータの点灯にあるか否かで、換言すれば、電圧降下検出のタイミングと定着ヒータ点灯開始のタイミングとが同期しているか否かで、位相制御における前記所定時間及び定着ヒータ点灯位相角を異ならせ、それにより位相制御を補正し、適正化することができる制御である。
例えば、電圧降下が認められるが、電圧降下の原因が定着ヒータの点灯開始にはない場合、換言すれば、電圧降下検出のタイミングと定着ヒータ点灯開始のタイミングとが同期していない場合には位相制御における前記所定時間を短くして、その短い時間の間に定着ヒータへの投入電力を速やかに所定投入電力まで上げることができ、それにより定着回転体のウォームアップ時間が徒に長びくことが無くなるとともに低電力供給による電源ノイズの発生が抑制される。
かくして、定着回転体のウォームアップ時間を徒に長びかせたり、徒に電源ノイズを発生させたりすることなく、適切に交流電源の電圧降下を抑制して、同じ交流電源に接続されている他の機器の誤動作や照明器具の点灯不良（例えば蛍光灯のチラツキ）発生を抑制することができる。
一方、電圧降下の原因が定着ヒータの点灯開始にある場合、換言すれば、電圧降下検出のタイミングと定着ヒータ点灯開始のタイミングとが同期している場合は、位相制御における前記所定時間をより長くして、定着ヒータへの投入電力を緩やかに所定投入電力まで上げることで、電圧降下をそれだけ適切に抑制することができる。
ここで、電圧検出手段からの出力値の出力タイミングと定着ヒータ点灯開始のタイミングが同期しているときに採用される位相制御における所定時間及び定着ヒータ点灯角は、定着ヒータ点灯開始に起因する交流電源の電圧降下を抑制可能のものである。
また、電圧検出手段からの出力値の出力タイミングと定着ヒータ点灯開始のタイミングが同期していないときに採用される位相制御における所定時間及び定着ヒータ点灯角としては、同期しているときより速やかに定着ヒータへ所定電力（該ヒータに要求される予め定められた電力）を供給できるように供給電力を増加させることができるものとすることができる。これにより、徒に定着回転体のウォーミングアップ時間が長びいたり、徒に電源ノイズが発生したりすることが抑制される。

本発明に係る画像形成装置においては、前記定着ヒータ点灯制御手段は、定着ヒータ点灯制御をゼロクロス制御で行うゼロクロス制御手段を含むことができる。
定着ヒータ点灯制御手段は、このようにゼロクロス制御手段を含む場合、前記定着ヒータの点灯開始にあたって該定着ヒータを先ず点灯させる点灯制御は該ゼロクロス制御手段による点灯制御とすることができる。一方、前記電圧降下判別手段が電圧降下無しと判別すると、定着ヒータ点灯制御を該ゼロクロス制御手段によるゼロクロス制御で行うことができる。

前記定着ヒータ点灯制御が前記位相制御手段による位相制御で行われるとき、前記電圧降下判別手段は、該位相制御による定着ヒータの点灯開始後に電圧降下の有無を判別し直してもよい。そして、該電圧降下判別手段が電圧降下無しと判別すると、該位相制御手段は該位相制御を続行して定着ヒータを点灯させ、該電圧降下判別手段が電圧降下ありと判別すると、該位相制御手段は、位相制御のための前記所定時間を現状位相制御の所定時間より長くするとともに前記の次第に増加させる定着ヒータ点灯位相角を該延長された時間に応じたものに変更し、該変更された位相制御で定着ヒータを点灯させてもよい。

このような位相制御により、交流電源の電圧降下をより確実に抑制できる。
また、電圧降下判別手段による判別が電圧降下無しとなった直前の所定時間及び定着ヒータ点灯位相角による位相制御を行えるので、徒に定着回転体のウォームアップ時間を長びかせたり、徒に電源ノイズを発生させたりすることを抑制できる。

前記位相制御手段は、前記交流電源の電圧降下の大きさに応じた位相制御のための複数の前記所定時間及び定着ヒータ点灯位相角を示すスルーアップカーブを保持していてもよい。

この場合、電圧降下判別手段は、電圧降下の有無を判別するとともに、交流電源の電圧降下の大きさを示す値として前記電圧検出手段からの出力値と前記参照値との差値を求め、前記定着ヒータ点灯制御が前記位相制御手段による位相制御で行われるとき、該位相制御手段は、位相制御にあたり前記複数のスルーアップカーブから該電圧降下判別手段が示す該差値に応じたスルーアップカーブを選択し、該選択したスルーアップカーブに基づいて位相制御を行うことができる。

この位相制御によると、電圧降下の大きさに応じたスルーアップカーブが一度に選択され、そのカーブに基づいて位相制御されることで、それだけ確実に電圧降下を抑制できるとともに、徒に定着回転体のウォームアップ時間を長びかせたり、電源ノイズを発生させることを抑制できる。
このように複数のスルーアップカーブが設定される場合、さらに記憶手段を設け、該記憶手段には、前記電圧降下判別手段において求められた前記電圧降下量を示す前記差値を記憶させ、前記定着ヒータ点灯制御が前記位相制御手段による位相制御で行われるとき、該位相制御手段は、次回の定着ヒータ点灯制御における位相制御にあたっては、前記複数のスルーアップカーブから該記憶手段に記憶された該差値に応じたスルーアップカーブを選択し、該選択したスルーアップカーブに基づいて位相制御を行ってもよい。

前記電圧検出手段として、例えば、前記交流電源から供給される電力電圧を変圧するトランスに設けた補助巻線からの出力電圧に基づいて電圧を検出する手段を挙げることができる。しかし、これに限定されない。

本発明に係る画像形成装置は、前記電圧降下判別手段が電圧降下ありと判別すると、該電圧降下ありの判別に応答して警告器に予め定めた警告を行わせるための警告手段を含んでいてもよい。

該警告器は、液晶表示器（例えば画像形成装置の操作パネルにおける液晶表示部を利用したもの）等の目視可能の警告器であってもよく、スピーカ等の音声による警告を発するものであっても、これらの組み合わせ等であってもよい。警告手段は警告器の種類に応じて該警告器に警告を行わせるものとすればよい。

前記電圧降下検出手段からの出力値に乱れがあり、前記電圧降下判別手段による電圧降下の有無判別が困難となる場合があり得る。その場合には、前記定着ヒータ点灯制御手段は前記定着ヒータを不規則周期で（不規則な周期で点灯タイミングをとって）繰り返し点灯させ、前記電圧降下判別手段は、該定着ヒータの繰り返し点灯開始時の前記電圧検出手段からの出力値に基づいて電圧降下の有無を判別してもよい。

この場合、前記位相制御手段は該電圧降下判別手段による判別が「電圧降下あり」のときは、該判別のもとになった前記電圧検出手段からの出力値の出力タイミングと前記定着ヒータ点灯開始のタイミングが同期しているものとして前記位相制御を行うことができる。

以上説明したように本発明によると、交流電源から交流電力供給を受け、トナー像を形成して記録媒体に転写し、該記録媒体を定着ヒータにて加熱される定着回転体と該定着回転体に対向する加圧回転体との間に通過させることで該トナー像を該記録媒体に加熱加圧下に定着させる画像形成装置であって、定着回転体のウォームアップ時間を徒に長びかせたり、徒に電源ノイズを発生させたりすることなく、適切に交流電源の電圧降下を抑制して、同じ交流電源に接続されている他の機器の誤動作や照明器具の点灯不良（例えば蛍光灯のチラツキ）発生を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置例の正面図である。
図１に示す画像形成装置は、画像読取装置Ｓを備えた複写機であるが、ファクシミリ機の機能及びコンピュータ等から供給される画像情報に応じてプリントするプリンタ機能も併せ持つ。

図１の画像形成装置は、画像形成部Ｂ及びその下の記録媒体収容カセットＣ１〜Ｃ４を有する部分ＣＳを含んでいる。画像読取装置Ｓは画像形成部Ｂの上方に位置している。画像読取装置Ｓには原稿自動搬送装置ＡＤＦ及び操作パネルＰＡが搭載されている。

搬送装置ＡＤＦは開閉可能で、画像読取装置Ｓのガラス板ｇ１上に配置される原稿を覆うカバーを兼ねている。
操作パネルＰＡには、複写画像形成やファクシミリ送信等の指示を行うスタートキー、画像形成枚数等を設定するテンキー等のキー群Ｋｅ等のほか、液晶表示部１８及びスピーカ１９も搭載されている。液晶表示部１８は、ユーザによるキー操作を反映表示したり、ユーザへの指示メニューを表示したり、画像形成部Ｂ等からの情報を表示する等に用いられる。

画像読取装置Ｓは原稿台ガラスｇ１上に静止配置される原稿の画像を光学的に読み取ることができるほか、原稿自動搬送装置ＡＤＦにてその原稿載置トレイａ１から搬送され、原稿排出トレイａ２へ排出され、その途中で画像読取装置Ｓの原稿流し撮り用ガラス板ｇ２に沿って移動する原稿の画像を光学的に読み取ることもできる。

画像読取装置Ｓで読み取られた画像のデータは画像形成部Ｂへ送られ、そこでの画像形成に供されるか、或いはフアクシミリ送信に供される。図示省略のコンピュータ等から送信されてくる画像データは画像形成部Ｂへ送られ、そこでの画像形成に供される。

画像形成部Ｂは電子写真方式により記録媒体上にトナー画像を形成するものである。本例の画像形成部Ｂは、イエロー画像形成ユニットＹ、マゼンタ画像形成ユニットＭ、シアン画像形成ユニットＣ及びブラック画像形成ユニットＫを中間転写ベルトｂに沿って配列し、各画像形成ユニットにより形成されるトナー像を中間転写ベルトｂに１次転写し、ベルトｂ上に重ねて１次転写された多重トナー像をいずれかのカセットから供給される記録媒体（記録紙等）Ｐに２次転写し、定着装置Ｆで定着させてカラー画像を得ることができるタンデム型カラー画像形成部である。

画像形成部Ｂはモノクロ画像を形成することもできるし、いずれか二つ又は三つの画像形成ユニットを用いて画像形成することもできる。
画像形成部Ｂは他のタイプのカラー画像形成部でもよいし、モノクロ画像形成部でもよい。

定着装置Ｆは、定着ヒータとしてハロゲンランプヒータ３を内蔵した定着ローラｆ１と、これに対向する加圧ローラｆ２とを有し、定着ローラｆ１はハロゲンランプヒータ３の点灯によりトナー像定着温度へ向け加熱される。定着ローラｆ１の温度は温度検出器（本例ではサーミスタ）２で検出される。定着ローラｆ１の温度制御については後述する。

画像形成部Ｂでトナー像が２次転写された記録媒体Ｐは定着ローラｆ１と加圧ローラｆ２の間に通されることでトナー像が加熱加圧下に定着され、その後排出ローラＲで排出トレイＴ上に排出される。

図２は図１の画像形成装置の制御回路の一部、特にハロゲンランプヒータ３の点灯に関係する回路部分を主に示すブロック図である。
図２の制御回路は画像形成装置全体を制御する制御部４を含んでいる。
制御部４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）（図示省略）、プログラム等を記憶させたＲＯＭ及びＣＰＵとデータのやりとりを行うＲＡＭを含むメモリ２０、外部機器等とＣＰＵとを仲介する入出力インターフエース（図示省略）等を含んでいる。

制御部４はハロゲンランプヒータ３の点灯制御を行う部分を含んでおり、該ヒータ点灯制御部分は定着ローラｆ１の温度が設定した一定温度（トナー像を記録媒体へ定着させるための温度）へ向かうように制御する温調制御部、ヒータ点灯にあたり該ヒータ点灯をゼロクロス制御で行うゼロクロス制御部及びヒータ点灯にあたり該ヒータ点灯を位相制御で行う位相制御部を含んでいる。

図２の制御回路によると、交流電源（ＡＣ電源）（例えば交流電源コンセント）１から供給される交流電力をハロゲンランプヒータ３へ供給できるようになっている。ランプヒータ３が点灯すると定着ローラｆ１は昇温するが、定着ローラｆ１の温度が温度検知用のサーミスタ２で検出され、その検出温度情報が制御部４へ入力される。制御部４の温調制御部は、定着ローラｆ１の温度が設定した一定温度（トナー像を記録媒体へ定着させるための温度）となるように、該検出温度情報に基づいてホトトライアックカプラー１７を介してヒータ点灯回路中のトライアック５をオンオフさせる。

この温調制御は次に説明するゼロクロス制御、位相制御のいずれにおいても実行される。
ゼロクロス制御部は、回路中のゼロクロス検出回路１４からの出力に基づいてホトトライアックカプラー１７を介してトライアック５をオンオフさせる。

ゼロクロス検出回路１４は、交流電源１のゼロクロスポイント（交流電圧波形が０Ｖとなるポイント）領域で、ロー「Ｌ」レベル信号を出力し、それ以外の領域ではハイ「Ｈ」レベル信号を出力する。

ゼロクロス制御では、図３に示すように、ハロゲンランプヒータ３のオンオフタイミングは、ゼロクロス検出回路１４から出力される交流電源１のゼロクロスポイント領域の「Ｌ」レベル信号を基準にして位相角制御する。

図２の回路について説明する。
交流電源１からの電圧は、電流ヒューズ２１と突入電流防止素子２２を介して１次整流回路６と起動回路７に入力される。１次整流回路６は入力された電圧を全波整流する。
１次整流回路６の出力端には平滑用の1 次平滑コンデンサ８が接続されている。
１次整流回路６からの整流出力は１次平滑コンデンサ８を介してトランスＴの主巻線９に供給される。

起動回路７は、交流電源１から電力供給されると、制御ＩＣ１０を起動させ、制御ＩＣ１０はＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１１をオンオフ制御する。これによりトランスＴの主巻線９に電流が流れることで、トランスＴの２次巻線９１から電圧出力が生じるとともに、主巻線９と同相に巻かれたトランスＴの補助巻線１２から電圧出力が生じる。

２次巻線９１からの出力はダイオード１０１と２次平滑コンデンサ１０２で整流され、平滑化され、これにより直流電圧２４Ｖが出力され、直流電圧２４Ｖの供給を必要とする画像形成装置の各部へ供給される。

補助巻線１２からの電圧出力はダイオード２３、コンデンサ２４で整流され、平滑化され、この平滑化された電圧が制御ＩＣ１０及び電圧検出回路（電圧降下検出回路）１３へ供給される。

トランスＴの主巻線９には交流電源１から高い電圧が供給されるため、制御ＩＣ１０、電圧検出回路１３にはその動作電圧に合わせた低い電圧を補助巻線１２から供給するようにしてある。

電圧検出回路１３はトランスＴの補助巻線１２から供給される電圧レベルを制御部４に出力する。制御部４は、ヒータ３が消灯している時の交流電源１の電圧レベルを電圧検出回路１３により予め検出し、メモリ２０に記憶させる。このようにしてメモリ２０に記憶された電圧レベルより予め定めた低さαだけ低い電圧レベルが交流電源１の電圧降下を判別するための参照値とされる。

電圧検出回路１３はその後も交流電源１の電圧レベルを検出し、制御部４にその検出結果を出力する。制御部４は、電圧検出回路１３からの出力レベルと前記参照値とを比較し、電圧検出回路１３からの出力レベルが参照値より低いときは電源１に「電圧降下あり」と判別し、出力レベルが参照値と同じか、それより高いときは電源１に「電圧降下無し」と判別する。

電圧検出回路１３からの出力レベルが参照値より低いか、それ以上かの判断は、本例では、予めメモリ２０に記憶させたヒータ３消灯時の電源１の電圧レベルと電圧検出回路１３からの出力レベルとの差を求め、その差が前記の既定値αより大きいと「電圧降下あり」と判別し、その差が既定値α以下のときは「電圧降下なし」と判別することで行う。なお、制御部４における電圧降下あり、無しの判別を行う部分は電圧降下判別部を構成している。

制御部４はヒータ３が点灯開始されたときも電圧降下のあり、無しを判別する。
すなわち、ヒータ３が点灯開始されたとき、電源１の電圧レベルが電圧検出回路１３にて検出され、その検出情報が制御部４に入力され、制御部４は、入力された、ヒータ３点灯開始のときの電圧レベルとヒータ３が消灯しているときの電圧レベル（メモリ２０に記憶された電圧レベル）との差を求め、その差が既定値αより大きいと、「電圧降下あり」と判別し、その差が既定値α以下のときは「電圧降下無し」と判別する。ヒータ点灯開始により「電圧降下あり」と判別される場合、その電圧降下は、その判別のもとになった電圧検出回路１３からの出力のタイミングとヒータ３の点灯開始のタイミングとが同期したときの電圧降下と言うことができ、換言すれば、ヒータ点灯開始に起因する電圧降下であると言える。

電圧検出回路１３からの出力に乱れがあり、制御部４における電圧降下の有無判別が困難であるときには、ゼロクロス制御でヒータ３を不規則周期で繰り返し点灯させ、制御部４は、ヒータ３の繰り返し点灯時の電圧検出回路１３からの出力値に基づいて電圧降下の有無を判別してもよい。この場合、判別が電圧降下ありのときは、該判別のもとになった電圧検出回路１３からの出力値の出力タイミングとヒータ３の点灯開始のタイミングが同期しているものとして位相制御を行えばよい。

制御部４は電圧降下有無の判別をヒータ３の点灯の有無に関係なく実施し、電圧降下ありと判別した場合にはヒータ点灯制御を位相制御で行う。この場合の位相制御は所定時間の間にヒータ点灯位相角を次第に増加させる位相制御である。
また、制御部４は、ヒータ点灯制御を位相制御で行うにあたっては、電圧降下ありの判別のもとになった電圧検出回路１３からの出力のタイミングとヒータ３点灯開始のタイミングが同期しているか否か、換言すれば、電圧降下がヒータ点灯に起因するものであるか否かに応じて、位相制御における前記所定時間及びヒータ点灯位相角を異ならせる。

交流電源１の電圧降下がヒータ３の点灯に起因する場合について説明する。
本例では、制御部４はヒータ３の点灯を先ずゼロクロス制御で開始する。すなわち、ゼロクロス検出回路１４から供給される「Ｌ」レベル信号に合わせて、制御部４がホトトライアックカプラー１７を介して、トライアック５をオンさせ、ハロゲンランプヒータ３をゼロクロス制御点灯する。

このゼロクロス制御点灯では、図４に示すように、交流電源１のゼロクロスポイントを、ゼロクロス検出回路出力の「L 」レベル信号とし、予め定めたＴｚ時間後にハロゲンランプ３をゼロクロスポイントから全点灯させる。
そして、交流電源１において電圧降下無しと判別したときは、ゼロクロス制御点灯を維持する。

しかし、制御部４は、交流電源１において電圧降下ありと判別したときは、ゼロクロス検出回路１４から供給される「L 」レベル信号から一定時間経過後、ホトトライアックカプラー１７を介してトライアック５をオンさせ、ハロゲンランプ３を位相制御点灯することにより突入電流を抑制し、交流電源１の電圧降下を抑え、電源を同じくする他の電気器具の誤動作防止、蛍光灯のチラツキ抑制等を実現する。

図５を参照してヒータ３の位相制御点灯について説明する。
位相制御点灯においては、交流電源１のゼロクロスポイントを、ゼロクロス検出回路出力の「L 」レベル信号とし、予め定めたＴｚ１時間後にハロゲンランプ３を位相角点灯させる。Ｔｚ１後の点灯は位相角を小さくし、Ｔｚ２後、Ｔｚ３後・・・と徐々に位相角を大きくしていき全点灯させる。

ハロゲンランプ３のオフも同様に位相制御消灯させ、急激な交流電源１の電圧変動を抑え、蛍光灯のチラツキ抑制等を実現する。

交流電源１の電圧降下がヒータ３の点灯に起因するものではないときには、ヒータ３の位相制御による点灯制御は、電圧降下がヒータ３の点灯に起因する場合より、より速やかにヒータ３に所定電力が供給される時間及びヒータ点灯位相角により行い、これにより、さらなる電圧降下を抑制しつつ、定着ローラｆ１のウォームアップ時間の徒な長びきや電源ノイズの徒な発生を抑制する。

本例において制御部４は、予めメモリ２０に記憶させたヒータ３消灯時の電源１の電圧レベルと電圧検出回路１３からの出力レベルとの差を求め、その差が前記の既定値αより大きいと「電圧降下あり」と判別し、その差が既定値α以下のときは「電圧降下無し」と判別することで行うのであるが、「電圧降下あり」と判別した場合の位相制御のために、その差の大きさ、換言すれば電圧降下の大きさに応じて準備された、複数の、位相制御時間及びヒータ点灯位相角関係カーブ（ヒータ３へ所定電力を供給するに至るスルーアップカーブ）を保持している。

図６にそのスールアップカーブ１、２、３を示す。なお、スルーアップカーブはさらにカーブ４、５・・・というように増やしてもよい。
位相制御時間が長いほどハロゲンランプ３への供給電圧を低い値から細かく印加できるため、それだけハロゲンランプ３への突入電流が抑制される。しかし、位相制御時間が長くなると、定着ローラｆ１のウォームアップ時間の増加、電源ノイズの増加を招く。
そこで制御部４は、位相制御時間の短いスルーアップカーブ１から選択して位相制御を開始する。

図７に、電圧降下がヒータ３の点灯に起因して生じる場合の制御部４による位相制御動作を示す。
ヒータ３を当初ゼロクロス制御により点灯し（ステップＳ１）、次いで電圧降下の有無を判断し（ステップＳ２）、「電圧降下無し」のときは、ゼロクロス制御点灯を維持する（ステップＳ３）。

ステップＳ２で「電圧降下あり」のときは、制御時間の一番短いスルーアップカーブ１を選択して該カーブに基づく位相制御点灯に切り替え、或いは定着ヒータ３を一旦消灯するとともに制御時間の一番短いスルーアップカーブ１を選択して該カーブに基づく位相制御点灯に切り替え（ステップＳ４）、再び電圧降下の有無を判別し（ステップＳ５）、「電圧降下無し」と判別できると、カーブ１による位相制御点灯を維持する（ステップＳ６）。

ステップＳ５で「電圧降下あり」のときは、次のスルーアップカーブ２を選択して該カーブに基づく位相制御点灯に切り替え（ステップＳ７）、再び電圧降下の有無を判別し（ステップＳ８）、「電圧降下無し」と判別できると、カーブ２による位相制御点灯を維持する（ステップＳ９）。

ステップＳ８で「電圧降下あり」のときは、さらに次のスルーアップカーブ３を選択して該カーブに基づく位相制御点灯に切り替え（ステップＳ１０）、再び電圧降下の有無を判別し（ステップＳ１１）、「電圧降下無し」と判別できると、カーブ３による位相制御点灯を維持する（ステップＳ１２）。ステップＳ１１で「電圧降下あり」と判別された場合でも、カーブ３までしか保持していないときは、カーブ３による位相制御点灯を維持する。

このように位相制御することで、交流電源１の電圧降下をより確実に抑制できる。
また、「電圧降下無し」と判別されるようになった直前の時間及びヒータ点灯位相角による位相制御を行えるので、徒に定着ローラｆ１のウォームアップ時間を長びかせたり、徒に電源ノイズを発生させたりすることを抑制できる。

なお、制御部４は、予めメモリ２０に記憶させたヒータ３消灯時の電源１の電圧レベルと電圧検出回路１３からの出力レベルとの差の大きさ、換言すれば電圧降下の大きさに応じて、前記複数のスルーアップカーブから、電圧降下を抑制できるスルーアップカーブを一度で選択して、その選択したカーブに基づいて位相制御を行ってもよい。そのようなカーブの選択は、予め実験等により、前記差とその差のときに電圧降下を抑制できるスルーアップカーブを対応させておくことで選択可能である。

また、制御部４は、予めメモリ２０に記憶させたヒータ３点消灯時の電源１の電圧レベルと電圧検出回路１３からの出力レベルとの差の大きさ、換言すれば電圧降下量を求め、該求めた電圧降下量を該メモリ２０に記憶させ、次回の定着ヒータ点灯制御における位相制御にあたっては、前記複数のスルーアップカーブから該メモリ２０に記憶された前回点灯に起因する電圧降下量に応じたスルーアップカーブを選択し、該選択したスルーアップカーブに基づいて位相制御を行うようにしてもよい。

このようなカーブの選択は、予め実験等により、前記差（電圧降下量）とその差（電圧降下量）のときに電圧降下を抑制できるスルーアップカーブを対応させておくことで選択可能である。

このように位相制御しても、電圧降下の大きさに応じたスルーアップカーブが選択され、そのカーブに基づいて位相制御されることで、それだけ確実に電圧降下を抑制できるとともに、徒に定着ローラｆ１のウォームアップ時間を長びかせたり、電源ノイズを発生させることを抑制できる。

以上、電圧降下がヒータ３の点灯開始に起因する場合について述べたが、電圧降下がヒータ点灯開始に起因するものでない場合にも、同様に位相制御することができる。但し、スルアップカーブは、電圧降下がヒータ３の点灯開始に起因する場合のものより、急峻な立ち上がりを示すものを採用できる。それにより、徒に定着ローラｆ１のウォームアップ時間を長びかせたり、電源ノイズを発生させることを抑制できる。

以上説明した例ではスルアップカーブは複数準備されたが、支障がなければ一つでもよい。

制御部４は、「電圧降下あり」と判別した場合に、操作パネルＰＡの表示部１８及びスピーカ１９に警告表示させる警告部も含んでいる。
該警告部は、「電圧降下あり」と判別された場合に、表示回路１５を介して表示部１８に「製品を接続している電源コンセントがタコ足配線になっていませんか。コンセントを変えてください。」等の警告メッセージを表示させる。また、音声回路１６を介してスピーカ１９に「製品を接続している電源コンセントがタコ足配線になっていませんか。コンセントを変えてください。」等の警告メーセージを音声出力させる。

本発明は交流電源から交流電力供給を受け、トナー像を形成して記録媒体に転写し、該記録媒体を定着ヒータにて加熱される定着回転体と該定着回転体に対向する加圧回転体との間に通過させることで該トナー像を該記録媒体に加熱加圧下に定着させる画像形成装置、特に、定着回転体のウォームアップ時間を徒に長びかせたり、徒に電源ノイズを発生させたりすることなく、適切に交流電源の電圧降下を抑制して、同じ交流電源に接続されている他の機器の誤動作や照明器具の点灯不良（例えば蛍光灯のチラツキ）発生を抑制することができる画像形成装置を提供することに利用できる。

本発明に係る画像装置例を示す図である。 図１の画像形成装置の制御回路の一部を示すブロック図である。 ゼロクロス制御の説明図である。 ハロゲンランプヒータのゼロクロス制御点灯の説明図である。 ハロゲンランプヒータの位相制御点灯の説明図である。 位相制御におけるスルーアップカーブ例を示す図である。 図２の制御回路中の制御部による位相制御を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｓ 画像読取装置
ｇ１、ｇ２ ガラス板
Ｃ１〜Ｃ４ 記録媒体収容カセット
ＣＳ カセットのある部分
ＡＤＦ 原稿自動搬送装置
ａ１ 原稿載置トレイ
ａ２ 原稿排出トレイ
ＰＡ 操作パネル
Ｋｅ キー群
Ｂ 画像形成部
Ｙ イエロー画像形成ユニット
Ｍ マゼンタ画像形成ユニット
Ｃ シアン画像形成ユニット
Ｋ ブラック画像形成ユニット
ｂ 中間転写ベルト
Ｆ 定着装置
ｆ１ 定着ローラ
ｆ２ 加圧ローラ
Ｒ 排出ローラ
Ｔ 排出トレイ
Ｐ 記録媒体

１ 交流電源
２ サーミスタ
３ ハロゲンランプヒータ ２１ 電流ヒューズ
２２ 突入電流防止抵抗素子
２ｒ 抵抗
４ 制御部
５ トライアック
６ １次整流回路
７ 起動回路
８ １次平滑コンデンサ
Ｔ トランス
９ トランス主巻線
１０ 制御ＩＣ
１１ ＦＥＴ
１２ トランス補助巻線
１３ 電圧検出回路
１４ ゼロクロス検出回路
１５ 表示回路
１６ 音声回路
１７ ホトトライアックカプラー
１８ 液晶表示部
１９ スピーカ
２０ メモリ
２３ ダイオード
２４ コンデンサ
９１ トランス２次巻線
１０１ ダイオード
１０２ ２次平滑コンデンサ

Claims (10)

1. 交流電源から交流電力の供給を受け、トナー像を形成して記録媒体に転写し、該記録媒体を定着ヒータにて加熱される定着回転体と該定着回転体に対向する加圧回転体との間に通過させることで該トナー像を該記録媒体に加熱加圧下に定着させる画像形成装置であり、
   前記定着ヒータの点灯制御手段と、
   前記交流電源の電圧を検出して検出結果を出力する電圧検出手段と、
   該電圧検出手段の出力値と予め定めた参照値とを比較して該出力値が該参照値より高いか、該参照値と同じであると電圧降下無しと判別し、該出力値が該参照値より低いと電圧降下ありと判別する電圧降下判別手段とを有しており、
   前記定着ヒータの点灯制御手段は、定着ヒータ点灯制御を位相制御で行う位相制御手段を含んでおり、該位相制御手段は所定時間の間に定着ヒータ点灯位相角を次第に増加させる位相制御手段であり、
   前記定着ヒータ点灯制御手段は、前記定着ヒータの点灯開始に起因して前記電圧降下判別手段が電圧降下ありと判別すると、定着ヒータ点灯制御を前記位相制御手段による位相制御で行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着ヒータ点灯制御手段は、前記定着ヒータの点灯開始にあたり、該定着ヒータを先ず所定点灯制御で点灯開始させ、該定着ヒータの点灯開始に起因して前記電圧降下判別手段が電圧降下ありと判別すると、定着ヒータ点灯制御を前記位相制御手段による位相制御に切り替えて該定着ヒータを点灯させ、該定着ヒータの前記所定点灯制御による点灯開始にも拘らず前記電圧降下判別手段が電圧降下無しと判別すると、該所定点灯制御で定着ヒータ点灯処理を行う請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記定着ヒータ点灯制御手段は、前記電圧降下判別手段が電圧降下ありと判別すると、定着ヒータ点灯制御を前記位相制御手段による位相制御で行い、該位相制御においては、該電圧降下判別手段による電圧降下ありの判別のもとになった前記電圧検出手段からの出力値の出力タイミングと前記定着ヒータ点灯開始のタイミングが同期しているか否かで、前記位相制御における所定時間及び定着ヒータ点灯位相角を異ならせる請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記定着ヒータ点灯制御手段は、定着ヒータ点灯制御をゼロクロス制御で行うゼロクロス制御手段を含んでおり、前記定着ヒータの点灯開始にあたって該定着ヒータを先ず点灯させる点灯制御は該ゼロクロス制御手段による点灯制御である請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記定着ヒータ点灯制御が前記位相制御手段による位相制御で行われるとき、前記電圧降下判別手段は、該位相制御による定着ヒータの点灯開始後に電圧降下の有無を判別し直し、該電圧降下判別手段が電圧降下無しと判別すると、該位相制御手段は該位相制御を続行して定着ヒータを点灯させ、該電圧降下判別手段が電圧降下ありと判別すると、該位相制御手段は、位相制御のための前記所定時間を現状位相制御の所定時間より長くするとともに前記の次第に増加させる定着ヒータ点灯位相角を該延長された時間に応じたものに変更し、該変更された位相制御で定着ヒータを点灯させる請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記位相制御手段は、前記交流電源の電圧降下の大きさに応じた位相制御のための複数の前記所定時間及び定着ヒータ点灯位相角を示すスルーアップカーブを保持しており、
   前記電圧降下判別手段は、前記電圧降下の有無を判別するとともに、前記交流電源の電圧降下の大きさを示す値として前記電圧検出手段からの出力値と前記参照値との差値を求め、
   前記定着ヒータ点灯制御が前記位相制御手段による位相制御で行われるとき、該位相制御手段は、位相制御にあたり前記複数のスルーアップカーブから該電圧降下判別手段が示す該差値に応じたスルーアップカーブを選択し、該選択したスルーアップカーブに基づいて位相制御を行う請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. さらに記憶手段を備えており、
   該記憶手段は、前記電圧降下判別手段において求められた前記電圧降下量を示す前記差値を記憶し、
   前記定着ヒータ点灯制御が前記位相制御手段による位相制御で行われるとき、該位相制御手段は、次回の定着ヒータ点灯制御における位相制御にあたっては、前記複数のスルーアップカーブから該記憶手段に記憶された該差値に応じたスルーアップカーブを選択し、該選択したスルーアップカーブに基づいて位相制御を行う請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記電圧検出手段は、前記交流電源から供給される電力電圧を変圧するトランスに設けた補助巻線からの出力電圧に基づいて電圧を検出する手段である請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記電圧降下判別手段が前記電圧降下ありと判別すると、該電圧降下ありの判別に応答して警告器に予め定めた警告を行わせるための警告手段を含んでいる請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記電圧検出手段からの出力値に乱れがあり、前記電圧降下判別手段による電圧降下の有無判別が困難であるとき、前記定着ヒータ点灯制御手段は前記定着ヒータを不規則周期で繰り返し点灯させ、前記電圧降下判別手段は、該定着ヒータの繰り返し点灯開始時の前記電圧検出手段からの出力値に基づいて電圧降下の有無を判別し、前記位相制御手段は、該電圧降下判別手段による判別が電圧降下ありのときは、該判別のもとになった前記電圧検出手段からの出力値の出力タイミングと前記定着ヒータ点灯開始のタイミングとが同期しているものとして前記位相制御を行う請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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