JP6090220B2 - 加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は加熱装置および当該加熱装置を備えた画像形成装置に関し、詳しくは、加熱装置の電源異常に対処する技術に関する。

従来、加熱装置の電源異常に対処する技術が、例えば、特許文献１に開示されている。そこでは、矩形波や直流等の異常波形の電圧が入力されると、ヒータへの通電を制御するトライアック（通電調整部材）が制御不能になる可能性があるので、異常波形を検出する回路を設け、異常波形が検出されたらリレーを制御してヒータへの通電を遮断する加熱装置が開示されている。

特開２０１３−１１４１４７号公報

しかしながら、トライアックを制御できる異常波形であっても、異常波形と判断されればリレーによってヒータへの通電が遮断されるので、無駄なダウンタイムが発生する虞があった。

本発明は、加熱装置における無駄なダウンタイムを抑制しつつ、異常波形が入力される際の安全性を担保する技術を提供するものである。

本明細書によって開示される加熱装置は、交流電源に接続されるヒータと、前記交流電源に対して、前記ヒータの後段において該ヒータと直列に接続され、前記ヒータへの前記交流電源の通電状態を切替える通電調整部材と、前記交流電源と前記ヒータとの接続状態を切替える切替部材と、前記交流電源のゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号を生成する生成回路であって、前記交流電源に対して、交流電流が入力出力する一端が前記切替部材よりも前段に接続され、交流電流が入力出力する他端が前記ヒータと前記通電調整部材との間に接続される生成回路と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ゼロクロス信号を基準として、前記通電調整部材の通電時間を調整する第１調整処理と、前記第１調整処理において、前記ゼロクロス信号に基づいて、前記通電調整部材の通電状態を検出する検出処理と、前記検出処理において、前記通電調整部材の通電が停止されない状態を検出した場合、エラー動作を行うエラー処理と、を実行する。
本構成によれば、通電調整部材の動作に基づいて、通電調整部材の動作が正常か異常かを判定でき、異常判定がなされた場合にエラー処理が行われる。そのため、加熱装置における無駄なダウンタイムを抑制しつつ、異常波形が入力される際の安全性を担保できる。

上記加熱装置において、前記制御装置は、前記切替部材によって前記接続状態を切替える切替処理を実行し、前記切替処理によって、前記交流電源と前記ヒータとが接続されていない状態のときに、前記第１調整を実行するようにしてもよい。
本構成によれば、生成回路が切替部材よりも前段において交流電源に接続される構成において、ヒータに通電されていない状態で、通電調整部材の動作に基づいて、通電調整部材の動作が正常か異常かを判定でき、異常判定がなされた場合にエラー処理が行われる。そのため、加熱装置における無駄なダウンタイムと電力消費を抑制しつつ、異常波形が入力される際の安全性を担保できる。

また、上記加熱装置において、前記制御装置は、前記エラー処理において、前記交流電源と前記ヒータとが接続されるのを禁止するようにしてもよい。
本構成によれば、例えば矩形波の交流電源が入力され、通電調整部材の通電が停止されない状態を検出した場合であっても、ヒータが昇温するのを抑制できる。

また、上記加熱装置において、報知装置を備え、前記制御装置は、前記エラー処理において、前記報知装置によってエラー情報を出力させるようにしてもよい。
本構成によれば、電源波形の異常に係る通電調整部材の異常を、ユーザに喚起することができる。

また、上記加熱装置において、前記制御装置は、前記検出処理において、規定範囲外のデューティ比の前記ゼロクロス信号を検出した場合、前記通電調整部材の通電が停止されない状態を検出したとして、前記エラー処理を実行するようにしてもよい。
本構成によれば、ゼロクロス信号のデューティ比を見ることで、通電調整部材の通電が停止されない状態を検出することができる。

また、上記の加熱装置において、前記制御装置は、前記検出処理において、前記ゼロクロス信号を平滑したときの電圧値が規定範囲外であった場合、前記通電調整部材の通電が停止されない状態を検出したとして、前記エラー処理を実行するようにしてもよい。
本構成によれば、ゼロクロス信号を平滑したときの電圧値を見ることで、通電調整部材の通電が停止されない状態を検出することができる。

また、上記加熱装置において、前記制御装置は、前記第１調整処理において、前記交流電源を波数制御するようにしてもよい。
第１調整処理において、交流電源を位相制御、あるいは波数制御が考えられるが、波数制御において波数をデューティ制御する際、デューティに誤差が生じる場合が発生する。そのため、ゼロクロス信号を平滑したときの電圧値を見ることの効果が、交流電源を波数制御する際に、特に顕著となる。

また、上記の加熱装置において、前記制御装置は、前記検出処理において、前記通電調整部材の通電が停止される状態を検出した場合、ヒータ加熱に係る正常処理を実行するようにしてもよい。
本構成によれば、通電調整部材の通電が停止される状態を検出した場合は、交流電源の波形が正常であると判断できるため、準備処理として、例えば、切替処理によって、交流電源とヒータとを接続させることができる。

また、上記の加熱装置において、前記制御装置は、前記正常処理として、前記交流電源と前記ヒータとを接続し、前記ゼロクロス信号を基準として、前記通電調整部材の通電時間を調整することにより、前記交流電源の前記ヒータへの通電時間を調整する第２調整処理を実行するようにしてもよい。
本構成によれば、通電調整部材の通電が停止されること、すなわち、交流電源の波形が正常で通電調整部材が正常に動作していることを確認した後に、交流電源とヒータとを接続し、ヒータの加熱に係る第２調整処理が実行される。そのため、ヒータの加熱する第２調整処理を開始した後に、通電調整部材の異常を検出してエラー処理をする場合と比べて、電力消費を抑制できる。

また、本明細書によって開示される画像形成装置は、上記いずれかに記載の加熱装置と、画像データに基づき、前記加熱装置によって、画像を被記録媒体に定着させて形成する画像形成部と、を備える。
本構成によれば、定着装置として加熱装置を備える画像形成装置において、加熱装置における無駄なダウンタイムと電力消費を抑制しつつ、異常波形が入力される際の安全性を担保できる。

上記画像形成装置において、前記制御装置は、前記第１調整処理および前記検出処理を、当該画像形成装置の電源オン時に実行し、前記検出処理において、前記通電調整部材の通電が停止されない状態を検出した場合、前記エラー処理において、画像形成の開始を禁止するようにしてもよい。
本構成によれば、交流電源の波形異常によって、通電調整部材の通電が停止できない異常時に、画像形成を禁止することができる。

また、上記画像形成装置において、前記制御装置は、前記検出処理において、前記通電調整部材の通電が停止される状態を検出した場合、画像形成に係る正常処理を実行し、前記正常処理において、前記交流電源と前記ヒータとを接続し、前記ゼロクロス信号を基準として、前記通電調整部材の通電時間を調整することにより、前記交流電源の前記ヒータへの通電時間を調整する第２調整処理を実行するようにしてもよい。
本構成によれば、ヒータを加熱して第２調整処理を開始した後に、通電調整部材の異常を検出してエラー処理をする場合と比べて、電力消費を抑制できる。

本発明によれば、加熱装置における無駄なダウンタイムを抑制しつつ、異常波形が入力される際の安全性を担保することができる。

本発明の一実施形態１に係るプリンタの要部側断面図 プリンタの概略的なブロック図 加熱装置の概略的なブロック図 ゼロクロス検出回路の例を示す回路図 電源の出力電圧の波形とゼロクロス信号の波形を示す図 トライアック動作異常検出処理に係るフローチャート トライアック動作異常検出処理に係るタイムチャート

＜実施形態＞
本発明の一実施形態１を図１から図７を参照して説明する。

１．プリンタの構成
図１に示されるように、画像形成装置の一例であるモノクロレーザプリンタ１（以下「プリンタ」という）は、本体フレーム２、給紙部４、画像形成部５、および定着部１８を備える。なお、画像形成装置は、モノクロレーザプリンタに限られず、例えば、カラーレーザプリンタ、あるいはカラーＬＥＤプリンタであってもよい。さらに、プリンタに限られず、コピー機、複合機等であってもよい。

給紙部４は、印刷用紙３（「被記録媒体」の一例）が積載される給紙トレイ６、押圧板７、および給紙ローラ８を含む。押圧板７は、その後端部を中心に回転可能とされており、押圧板７上の印刷用紙３が給紙ローラ８に向かって押圧されている。給紙ローラ８が回転することにより印刷用紙３が１枚ずつ搬送路に送り出される。

給紙された印刷用紙３は、レジストレーションローラ１２によって姿勢調整された後に転写位置Ｘに送られる。転写位置Ｘは、印刷用紙３に感光体ドラム２７上のトナー像を転写する位置であって、感光体ドラム２７と転写ローラ３０との接触位置とされる。

画像形成部５は印刷用紙３にトナー像を形成し、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７などを含む。スキャナ部１６は、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー１９などを含む。レーザ発光部から発光されたレーザ光（図中の一点鎖線）は、ポリゴンミラー１９によって偏向されつつ感光体ドラム２７の表面上に照射される。

プロセスカートリッジ１７は、現像ローラ３１、感光体ドラム２７、およびスコロトロン型の帯電器２９を含む。帯電器２９は、感光体ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させる。正極性に帯電した感光体ドラム２７の表面はスキャナ部１６から発光されたレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の表面上に担持されるトナーが感光体ドラム２７上に形成された静電潜像に供給され現像される。

定着部１８は、加熱ローラ４１、押圧ローラ４２、ヒータ６０、加熱装置２０（図３参照）などを含む。ヒータ６０は、例えばハロゲンランプであって、加熱ローラ４１の内部に収容されており、通電に応じて発熱する。定着部１８は、印刷用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間にトナー像を印刷用紙３に熱定着させる。トナーが熱定着された印刷用紙３は排紙パス４４を介して排紙トレイ４６上に排紙される。

また、プリンタ１は、主に電気的な構成として、図２に示されるように、制御部（「制御装置」の一例）５０、給紙部４、画像形成部５、定着部１８、表示部１３、操作部１４、通信部１５、および電源回路８０などを含む。制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、およびＥＥＰＲＯＭ５４等を含む。制御部５０は、「制御装置」の一例である。制御部５０は、ＣＰＵを含むＡＳＩＣ（特定用途ＩＣ）によって構成される。なお、制御部５０はＡＳＩＣによって構成されることに限られない。

ＣＰＵ５１はＲＯＭ５２に記憶されている各種のプログラムを実行することにより、プリンタ１の各部を制御する。本実施形態では、ＣＰＵ５１が担う複数の制御機能のうち、加熱装置２０の制御機能について後述する。

ＲＯＭ５２はＣＰＵ５１により実行される各種のプログラムやＣＰＵ５１が各種の処理で参照するデータなどを記憶している。ＲＡＭ５３はＣＰＵ５１が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。ＥＥＰＲＯＭ５４は通電が停止されても情報を記憶可能な不揮発性メモリであり、各種の設定情報などを記憶する。

表示部１３は各種ランプや液晶パネルなどで構成される。操作部１４は入力パネルなどで構成され、利用者は表示部１３を参照しながら操作部１４を操作して印刷の指示などを行うことができる。通信部１５は情報端末装置との間でデータを通信する。

この他、プリンタ１には外部機器と接続するための図示しないネットワークインタフェースなども設けられており、利用者は外部機器からネットワークインタフェースを介して印刷を指示することもできる。

２．加熱装置の構成
図３に示されるように、加熱装置２０は、ヒータ６０、トライアック６５、ゼロクロス検出回路６７、リレー７１、電源スイッチＳＷ１、制御部５０、および電源回路８０等を含む。制御部５０は、上記ＲＯＭ５２等のメモリやＣＰＵ５１のほかに、タイマ５５、正常検出カウンタ５６、および異常検出カウンタ５７を含む。

トライアック（「通電調整部材」の一例）６５は、交流電源ＡＣとヒータ６０とを接続する通電路ＰＬ上に配置されている。すなわち、トライアック６５は、交流電源ＡＣに対して、ヒータ６０の後段においてヒータ６０と直列に接続され、ヒータ６０への交流電源ＡＣの通電状態を切替える。トライアック６５は、ＣＰＵ５１より出力され、フォトカプラを介して入力されるヒータ制御信号Ｓｔに応答してターンオンし、ヒータ６０に対する通電を入れる。また、トライアック６５は、電流がゼロになるとターンオフし、ヒータ６０に対する通電を切る。

なお、トライアック６５によるヒータ６０の通電制御は、本実施形態では、図７に示されるように、交流電源ＡＣの出力電圧である交流電圧Ｖａｃの半波長単位の波数制御によって行われる。例えば、図７に示されるように、４半波長期間に対して１半波長期間、トライアック６５がオンされる場合、波数制御による波数デューティ（ＤＵＴＹ）は２５％となる。また、３半波長期間に対して１半波長期間、トライアック６５がオンされる場合、波数デューティは３３％となる。図７には、その他、波数デューティが４３％、６７％、および７５％の場合が示される。

なお、トライアック６５による通電制御は波数制御に限られず、例えば、交流電圧Ｖａｃの導通角制御（位相制御）によって行われてもよい。

図３に示すように、リレー（「切替部材」の一例）７１はトライアック６５と同様、通電路ＰＬに設けられ、交流電源ＡＣとヒータ６０との接続状態を切替える。すなわち、リレー７１は、ヒータ保護用であり、ＣＰＵ５１からの切替信号Ｓｃに応答してオフ動作し、ヒータ６０への通電を遮断する機能を担っている。

ゼロクロス検出回路（「生成回路」の一例）６７において、交流電源ＡＣに対して、交流電流が入力出力する一端６７Ａがリレー７１よりも前段に接続され、交流電流が入力出力する他端６７Ｂがヒータ６０とトライアック６５との間に接続される。詳しくは、図４に示されるように、ゼロクロス検出回路６７に含まれる全波整流ブリッジ回路Ｄ１の一端が抵抗Ｒ１および端子（「一端」の一例）６７Ａを介してリレー７１よりも前段に接続され、全波整流ブリッジ回路Ｄ１の他の一端が端子（「他端」の一例）６７Ｂを介してヒータ６０とトライアック６５との間に接続される。そして、ゼロクロス検出回路６７は、交流電圧のゼロクロスタイミングに同期した方形パルス状のゼロクロス信号Ｓｚを生成する。

このようなゼロクロス検出回路６７の接続構成によって、リレー７１がオフされた状態であっても、ゼロクロス検出回路６７は交流電源ＡＣに接続される。それによって、本実施形態では、リレー７１がオフされた状態であっても、すなわち、ヒータ６０への通電を行わずに、ゼロクロス信号Ｓｚの生成が可能であり、ゼロクロス信号Ｓｚに基づいて、交流電源の波形異常の検出、および、交流電源の波形異常によってトライアック６５がオフできないトライアック６５の動作異常を検出することができる。それによって、異常検出処理に係る電力を低減することができる。

ゼロクロス検出回路６７は、図４に示すように、例えば、抵抗Ｒ１、交流電源ＡＣの出力電圧Ｖを全波整流する全波整流ブリッジ回路Ｄ１、全波整流ブリッジＤ１に接続された発光ダイオードＤ２、発光ダイオードＤ２と共にフォトカプラＰＣ１を構成するフォトトランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ２、反転回路６８などを含む。

フォトトランジスタＴｒ１のエミッタはグランドに接続され、コレクタは抵抗Ｒ２を介して直流電源ラインＶｃｃに接続される。そして、反転回路６８はフォトトランジスタＴｒ１のコレクタに接続されて、コレクタの電圧レベル（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ）を反転させて出力する。

交流電圧Ｖａｃが小さくなると、発光ダイオードＤ２の発光量が小さくなり、フォトトランジスタＴｒ１に流れる電流Ｉｃが小さくなることから、反転回路６８の入力電圧Ｖｉｎが大きくなる。そして、図５に示すように、交流電圧Ｖａｃが閾値Ｖｔを下回ると、反転回路６８の出力がローレベルになる。

一方、交流電圧Ｖａｃが大きくなると、発光ダイオードＤ２の発光量が大きくなり、フォトトランジスタＴｒ１に流れる電流Ｉｃが大きくなり、反転回路の入力電圧Ｖｉｎが小さくなる。そして、交流電圧Ｖａｃが閾値Ｖｔを超えると、反転回路６８の出力がハイレベルになる。

従って、ゼロクロス検出回路６７は、図５に示すように、交流（Ｓｉｎ波）電圧Ｖａｃが、正負のＶｔにより規定されるゼロクロス検出範囲ＫＡにある間、パルス幅Ｔｗのゼロクロス信号Ｓｚを出力する。より具体的には、信号レベルが「ローレベル」となる方形パルス状のゼロクロス信号Ｓｚを出力する。そして、図３および図４に示すように、ゼロクロス検出回路６７の出力ラインＬｏは、ＣＰＵ５１の入力ポートＰｉｎ１に接続されていて、ＣＰＵ５１はゼロクロス信号Ｓｚを検出する。

なお、本実施形態では、反転回路６８を、エミッタコモンのトランジスタＴｒ２と、トランジスタＴｒ２のコレクタに接続された抵抗Ｒ３とから構成しているが、反転回路６８はＩＣ等にて代用することが可能であり、また、省略することも可能である。また、本実施形態では、ゼロクロス検出回路６７はアクティブローの出力をする構成を示すが、これに限られず、アクティブハイの出力をする構成であってもよい。

ＣＰＵ５１は、入力ポートＰｉｎ１に取り込まれるゼロクロス信号Ｓｚに基づいてトライアック６５を入り切りして、上述した波数デューティを変えることによってヒータ６０に対する通電量を制御することで、ヒータ温度を目標温度に制御する。

また、ＣＰＵ５１は、後述するように、切替信号Ｓｃによってリレー７１を制御して、交流電源ＡＣとヒータ６０との接続状態を切替える切替処理と、交流電源ＡＣとヒータ６０とが接続されていない状態のときに、ゼロクロス信号Ｓｚを基準として、トライアック６５の通電時間を調整する第１調整処理と、第１調整処理において、ゼロクロス信号Ｓｚに基づいて、トライアック６５の通電状態を検出する検出処理と、検出処理において、トライアック６５の通電が停止されない状態を検出した場合、エラー動作を行うエラー処理とを実行する。

電源回路８０は、例えば、周知のスイッチングレギュレータによって構成される。電源回路８０は、交流電圧Ｖａｃを直流電圧ＤＣに変換して、例えば、２４Ｖおよび３．３Ｖの直流電圧ＤＣを出力する。

３．トライアック動作異常
上記のようにヒータ６０は交流電源ＡＣから電力を供給され、通電を制御される。しかし、プリンタ１の電源は商用周波数の正弦波交流電源であるべきところ、電源の故障等により、ＤＣ（直流）電圧や、電圧の立ち上がり速度の速い矩形波電圧が、プリンタ１に対して供給される場合がある。

矩形波電圧が入力されると、矩形波は正弦波に比べてゼロクロス付近での電圧変化が大きいことから、トライアック６５がオフできず、トライアック６５がオンしたままの状態となってヒータ６０への通電量が制御不能になる虞がある。なお、電圧の立ち上がり速度が速いとは、図５中の角度θが９０度に近い状態を指す。また、ＤＣ電圧が入力された場合、逆電圧がかからず、トライアック６５がオフできず、トライアック６５がオンしたままの状態になるので通電量が制御不能になる虞がある。

すなわち、矩形波電圧を出力する交流電源ＡＣが接続された場合には、図５に示されるように、ゼロクロス信号Ｓｚのパルス幅Ｔｗが正常範囲より狭くなる場合や、パルス幅が更に狭くなってゼロクロス信号Ｓｚが出力されなくなる場合がある。また、ＤＣ電圧の入力時は、図５に示されるように、ゼロクロス信号Ｓｚは、常時、ハイ（Ｈ）レベルとなり、パルスが出力されなくなる。

そのため、本実施形態では、ＣＰＵ５１によって、ゼロクロス信号Ｓｚのパルス幅等を検出することによって、トライアック６５が正常動作しているか、あるいは、オフできず制御不能の異常状態にあるかを判定する。

４．トライアック動作異常検出処理
次に、図６および図７を参照して、制御部５０のＣＰＵ５１によって実行され、上記トライアック動作異常の検出処理について説明する。すなわち、トライアック動作異常検出処理では、異常波形の電源によってトライアック６５がオフできなくなる異常が検出される。本処理は、例えば、電源スイッチＳＷ１が投入され、プリンタ１に交流電源ＡＣから電力が供給された際に開始される。すなわち、本処理は、プリンタ１の電源オン時に実行される。

まず、ＣＰＵ５１は、切替信号Ｓｃによってリレー７１をオフし（「切替処理」の一例）、正常検出カウンタ５６のカウント値ＮＯＲＭＡＬをゼロにリセットするとともに、異常検出カウンタ５７のカウント値ＥＲＲＯＲをゼロにリセットする（ステップＳ１０）。

次いで、ＣＰＵ５１は、トライアック６５のオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）制御を行う（ステップＳ１５：「第１調整処理」の一例）。すなわち、ＣＰＵ５１は、交流電源ＡＣとヒータ６０とが接続されていない状態のときに、ゼロクロス信号Ｓｚを基準として、トライアック６５の通電時間を調整する。本実施形態では、ＣＰＵ５１は、トライアック６５を、例えば２５％の波数デューティによる波数制御（図７参照）によってトライアック６５の通電時間を調整する。なお、波数デューティは、２５％に限られず、例えば、３３％であってもよい。さらに、波数制御にも限られない。要は、トライアック６５の通電時間を調整する処理、すなわち、トライアック６５をオン／オフする処理が行われればよい。

次いで、ＣＰＵ５１は、ゼロクロス信号Ｓｚに基づいて、トライアック６５の通電状態を検出する（ステップＳ２０）。具体的には、ＣＰＵ５１は、タイマ５５の計測時間に基づいて、図７に示される、ゼロクロス信号Ｓｚのデューティ比であるゼロクロスＤＵＴＹ（Ｚｄｕｔｙ）を検出する。ここでは、図７に示されるように、ゼロクロスＤＵＴＹ（Ｚｄｕｔｙ）は、ゼロクロス信号Ｓｚのハイレベル期間に相当する。すなわち、ゼロクロスＤＵＴＹ（Ｚｄｕｔｙ）は、波数制御の１サイクル期間のうちのゼロクロス信号Ｓｚのハイレベル期間の比率を示すが、ここでは、ゼロクロス信号Ｓｚのハイレベルの期間として、すなわち、時間の単位で扱う。

次いで、ＣＰＵ５１は、検出されたゼロクロスＤＵＴＹ（Ｚｄｕｔｙ）が、波数ＤＵＴＹ（Ｈｄｕｔｙ）より大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。波数ＤＵＴＹ（Ｈｄｕｔｙ）は、所定波数デューティの波数制御の１サイクル内においてトライアック６５がオンされる期間である。ここで、ステップＳ２０およびステップＳ２５の処理は、ゼロクロス信号Ｓｚに基づいて、トライアック６５の通電状態を検出する検出処理の一例である。

また、ここで、波数ＤＵＴＹ（Ｈｄｕｔｙ）以下のゼロクロスＤＵＴＹ（Ｚｄｕｔｙ）の範囲が、「規定範囲」となり、波数ＤＵＴＹ（Ｈｄｕｔｙ）より大きいゼロクロスＤＵＴＹ（Ｚｄｕｔｙ）の範囲が、「規定範囲外」となる。

なお、ステップＳ２５の判断処理は、すなわち、規定範囲はこれに限られない。例えば、規定範囲を、「Ｈｄｕｔｙ＋α（αは所定時間）」として、規定範囲を波数ＤＵＴＹ（Ｈｄｕｔｙ）より長い範囲とするようにしてもよい。あるいは、規定範囲を、「Ｈｄｕｔｙ＊β（βは１より大きい実数値）」として、規定範囲を波数ＤＵＴＹ（Ｈｄｕｔｙ）より長い範囲とするようにしてもよい。

波数ＤＵＴＹ（Ｈｄｕｔｙ）は、例えば、交流周波数が５０Ｈｚであり、波数デューティが２５％の場合、１０ｍｓとなる。また、波数デューティが３３％の場合は１０ｍｓとなり、波数デューティが４３％の場合は４０ｍｓとなり、波数デューティが６７％の場合は２０ｍｓとなり、波数デューティが７５％の場合は３０ｍｓとなる（図７参照）。

ゼロクロスＤＵＴＹ（Ｚｄｕｔｙ）が、波数ＤＵＴＹ（Ｈｄｕｔｙ）より大きくないと判定した場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、トライアック６５が正常にオフできたとして、正常検出カウンタ５６のカウント値ＮＯＲＭＡＬに「１」を加算する（ステップＳ３０）。

次いで、ＣＰＵ５１は、カウント値ＮＯＲＭＡＬが所定カウント値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３５）。ここで、所定カウント値は、例えば、「５」とされる。カウント値ＮＯＲＭＡＬが所定カウント値より大きくないと判定した場合（ステップＳ３５：ＮＯ）、ステップＳ１５に戻って、波数制御の次のサイクルに関して、ステップＳ１５からの処理を行う。

一方、カウント値ＮＯＲＭＡＬが所定カウント値より大きいと判定した場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、トライアック６５が交流電源ＡＣに対して正常に動作しているとして、正常処理を行う（ステップＳ４０）。

ＣＰＵ５１は、正常処理として、ヒータ加熱に係る正常処理を実行する。ヒータ加熱に係る正常処理として、例えば、ＣＰＵ５１は、切替信号Ｓｃによってリレー７１をオンに切替えて、交流電源ＡＣとヒータ６０とを接続する。そして、ゼロクロス信号Ｓｚを基準として、トライアック６５の通電時間を波数制御によって調整することにより、交流電源ＡＣのヒータ６０への通電時間を調整する（「第２調整処理」の一例）。

また、ＣＰＵ５１は正常処理として、画像形成に係る正常処理を実行する。画像形成に係る正常処理として、上記第２調整処理によってヒータ６０の制御を行うとともに、例えば、通信部１５を介した印刷指令に応じて、画像形成部５を制御して画像形成を行う。

ステップＳ２５に戻って、ゼロクロスＤＵＴＹ（Ｚｄｕｔｙ）が、波数ＤＵＴＹ（Ｈｄｕｔｙ）より大きいと判定した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、トライアック６５が正常にオフできなかったとして、異常検出カウンタ５７のカウント値ＥＲＲＯＲに「１」を加算する（ステップＳ５０）。

次いで、ＣＰＵ５１は、カウント値ＥＲＲＯＲが所定カウント値より大きいか否かを判定する（ステップＳ５５）。ここで、所定カウント値は、例えば、「５」とされる。カウント値ＥＲＲＯＲが所定カウント値より大きくないと判定した場合（ステップＳ５５：ＮＯ）、ステップＳ１５に戻って、波数制御の次のサイクルに関して、ステップＳ１５からの処理を行う。

一方、カウント値ＥＲＲＯＲが所定カウント値より大きいと判定した場合（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、トライアック６５がオフできなかったとして、すなわち、規定範囲外のデューティ比のゼロクロス信号Ｓｚを検出した場合、トライアック６５の通電が停止されない状態を検出したとして、エラー処理を行う（ステップＳ６０）。この場合、ゼロクロス信号のデューティ比を見ることで、トライアック６５の通電が停止されない状態を、簡易に検出することができる。

エラー処理として、ＣＰＵ５１は、リレー７１の切替処理によって、交流電源ＡＣとヒータ６０とが接続されるのを禁止する。これによって、例えば矩形波電圧やＤＣ電圧の交流電源が入力され、トライアック６５の通電が停止されない状態を検出した場合であっても、ヒータ６０が昇温するのを抑制できる。

また、エラー処理として、ＣＰＵ５１は、表示部（「報知装置」の一例）１３に、トライアック６５がオフできない異常状態にあるというエラー情報を出力させる。これによって、電源波形の異常に係るトライアック６５の異常を、ユーザに喚起することができる。

また、エラー処理として、ＣＰＵ５１は、画像形成部５による画像形成の開始を禁止する。これによって、交流電源ＡＣの波形異常によって、トライアック６５の通電が停止できない異常時に、画像形成が禁止されることによって、定着部１８の不良により不適切な画像が形成されることを抑制できる。

５．本実施形態の効果
ヒータ６０に通電されていない状態で、トライアック６５の動作に基づいて、トライアック６５の動作が正常か異常かを判定し、異常判定がなされた場合にエラー処理が行われる。そのため、加熱装置２０における無駄なダウンタイムと電力消費を抑制しつつ、異常波形が入力される際の安全性を担保できる。

すなわち、本実施形態では、リレー７１をオフして、ヒータ６０を加熱しない状態で、交流電源ＡＣに対するトライアック６５の動作確認が行われる。そのため、交流電源ＡＣとヒータ６０とを接続し、ヒータ６０に通電する状態において、交流電源ＡＣの確認、あるいは交流電源ＡＣに対するトライアック６５の動作確認を行う場合と比べて、電力消費を抑制できる。

また、単に、ゼロクロス信号Ｓｚのパルス幅等に基づいて電源の波形が正常か否かを判定し、異常波形と判定した場合にトライアック６５の動作を停止させる等のエラー処理を行う場合と比べて、波形異常にかかるエラー処理の不要な実行を抑制することができる。すなわち、例えば、矩形波電圧が入力される場合であっても、矩形波の形状によっては、トライアック６５がオフできる場合があり、その場合、波形異常にかかるエラー処理は、必ずしも必要とはされず、エラー処理のために正常処理が中断される必要がない。それによって、無駄なダウンタイムを抑制できる。

また、例えば、電源としてＤＣ（直流）が入力されて、トライアック６５がオフできない場合であっても、それを検出して、トライアック６５の異常を報知するエラー処理によって、ユーザ等は、その異常に対応することができる。それによって、異常波形が入力される際の安全性を担保することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述および図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、ＣＰＵ５１（制御装置）は、ステップＳ２５の処理（検出処理）において、規定範囲外のデューティ比のゼロクロス信号Ｓｚを検出した場合、トライアック６５（通電調整部材）の通電が停止されない状態を検出する例を示したが、これに限られない。検出処理において、ゼロクロス信号Ｓｚを平滑したときの電圧値が規定範囲外であった場合、トライアック６５の通電が停止されない状態を検出したとして、エラー処理を実行するようにしてもよい。
この場合であっても、ゼロクロス信号Ｓｚを平滑したときの電圧値を見ることで、トライアック６５の通電が停止されない状態を検出することができる。例えば、トライアック６５のオン／オフ（通電調整）が、波数制御される場合、１サイクルあたりの、ゼロクロス信号Ｓｚを平滑したときの電圧値が、所定波数デューティの１サイクルあたりの電圧値より大きい場合、トライアック６５がオフされていないことを検出することができる。波数制御において波数デューティに誤差が生じる場合があるため、トライアック６５の通電調整を波数制御する場合に、ゼロクロス信号Ｓｚを平滑したときの電圧値を用いることが、効果的となる。

（２）上記実施形態では、トライアック動作異常検出処理がプリンタ１の電源オン時にリレー７１をオフする処理（ステップＳ１０）が実行される例を示したが、これに限られない。プリンタ１の電源オン時にリレー７１がオフのままであれば、本発明は、リレー７１をオフする処理を省略することができる。

さらに、本発明は、「リレーをオンする必要がない場合にリレーをオフの状態にして検出処理を行う」ことを前提としつつも、本発明を、印刷準備中や印刷開始時等、リレー７１をオンする必要がある場合にリレー７１をオンの状態にして検出処理を行うことにも適用できる。この場合は、リレー７１をオフしないため、リレー７１をオフして検出処理を行う場合と比べて、電力を消費するが、そもそも、リレー７１をオンして印刷準備動作や印刷を実行する必要があるため、リレー７１をオンする必要がない場合にリレー７１をオンの状態にして検出処理を行う場合と比べて、電力の浪費を抑制していると言える。

１…モノクロレーザプリンタ、２０…加熱装置、５０…制御部、５１…ＣＰＵ、６０…ヒータ、６５…トライアック、６７…ゼロクロス検出回路、７１…リレー、Ｓｚ…ゼロクロス信号

Claims (12)

1. 交流電源に接続されるヒータと、
   前記交流電源に対して、前記ヒータの後段において該ヒータと直列に接続され、前記ヒータへの前記交流電源の通電状態を切替える通電調整部材と、
   前記交流電源と前記ヒータとの接続状態を切替える切替部材と、
   前記交流電源のゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号を生成する生成回路であって、前記交流電源に対して、交流電流が入力出力する一端が前記切替部材よりも前段に接続され、交流電流が入力出力する他端が前記ヒータと前記通電調整部材との間に接続される生成回路と、
   制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記ゼロクロス信号を基準として、前記通電調整部材の通電時間を調整する第１調整処理と、
   前記第１調整処理において、前記ゼロクロス信号に基づいて、前記通電調整部材の通電状態を検出する検出処理と、
   前記検出処理において、前記通電調整部材の通電が停止されない状態を検出した場合、エラー動作を行うエラー処理と、を実行する、加熱装置。
2. 請求項１に記載の加熱装置において、
   前記制御装置は、
   前記切替部材によって前記接続状態を切替える切替処理を実行し、
   前記切替処理によって、前記交流電源と前記ヒータとが接続されていない状態のときに、前記第１調整を実行する、加熱装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の加熱装置において、
   前記制御装置は、前記エラー処理において、前記交流電源と前記ヒータとが接続されるのを禁止する、加熱装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の加熱装置において、
   報知装置を備え、
   前記制御装置は、前記エラー処理において、前記報知装置によってエラー情報を出力させる、加熱装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の加熱装置において、
   前記制御装置は、前記検出処理において、規定範囲外のデューティ比の前記ゼロクロス信号を検出した場合、前記通電調整部材の通電が停止されない状態を検出したとして、前記エラー処理を実行する、加熱装置。
6. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の加熱装置において、
   前記制御装置は、前記検出処理において、前記ゼロクロス信号を平滑したときの電圧値が規定範囲外であった場合、前記通電調整部材の通電が停止されない状態を検出したとして、前記エラー処理を実行する、加熱装置。
7. 請求項６に記載の加熱装置において、
   前記制御装置は、
   前記第１調整処理において、前記交流電源を波数制御する、加熱装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の加熱装置において、
   前記制御装置は、
   前記検出処理において、前記通電調整部材の通電が停止される状態を検出した場合、ヒータ加熱に係る正常処理を実行する、加熱装置。
9. 請求項８に記載の加熱装置において、
   前記制御装置は、
   前記正常処理として、
   前記交流電源と前記ヒータとを接続し、前記ゼロクロス信号を基準として、前記通電調整部材の通電時間を調整することにより、前記交流電源の前記ヒータへの通電時間を調整する第２調整処理を実行する、加熱装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の加熱装置と、
    画像データに基づき、前記加熱装置によって、画像を被記録媒体に定着させて形成する画像形成部と、
    を備える、画像形成装置。
11. 請求項１０に記載の画像形成装置において、
    前記制御装置は、
    前記第１調整処理および前記検出処理を、当該画像形成装置の電源オン時に実行し、
    前記検出処理において、前記通電調整部材の通電が停止されない状態を検出した場合、前記エラー処理において、画像形成の開始を禁止する、画像形成装置。
12. 請求項１１に記載の画像形成装置において、
    前記制御装置は、
    前記検出処理において、前記通電調整部材の通電が停止される状態を検出した場合、画像形成に係る正常処理を実行し、
    前記正常処理において、
    前記交流電源と前記ヒータとを接続し、前記ゼロクロス信号を基準として、前記通電調整部材の通電時間を調整することにより、前記交流電源の前記ヒータへの通電時間を調整する第２調整処理を実行する、画像形成装置。

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