JP6398154B2

JP6398154B2 - 加熱装置、及び、画像形成装置

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Publication number: JP6398154B2
Application number: JP2013134706A
Authority: JP
Inventors: 敬中山田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2033-06-27
Also published as: JP2015011427A

Description

交流電圧の異常による消費電力の悪化を抑制する技術に関する。

従来から、商用電源から供給される交流電圧により駆動する画像形成装置では、交流電圧の絶対値がゼロとなるゼロクロスポイントを検出し、このゼロクロスポイントが検出されるタイミングに基づいて定着ヒータ（以下、「発熱体」という）への交流電圧の供給を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−５２４８８号公報

ところで、交流電圧はノイズなどによって波形が乱れる場合がある。交流電圧の波形が乱れると、本来検出されるべきでないゼロクロスポイントが検出されてしまうなどにより、消費電力が悪化してしまう虞がある。
本明細書では、交流電圧の異常によって消費電力が悪化してしまうことを抑制する技術を開示する。

本明細書によって開示される加熱装置は、交流電圧の供給に応じて発熱する発熱体と、交流電源から前記発熱体への交流電圧の供給と停止とを切り替える切替部と、前記交流電圧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ゼロクロス信号生成部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記ゼロクロス信号生成部によって生成されたゼロクロス信号に基づいて交流電圧の供給と停止とを前記切替部に切り替えさせることにより、前記発熱体の温度を制御する温度制御処理と、前記ゼロクロス信号に基づいて、前記交流電圧に異常が発生していない場合に比べて前記発熱体への通電時間が長くなる可能性がある異常が前記交流電圧に発生しているか否かを判断する異常判断処理と、前記異常判断処理によって前記異常が発生していると判断された場合に、前記切替部を制御して前記発熱体への交流電圧の供給を抑制する抑制処理と、を実行する。

上記加熱装置によると、交流電圧に異常が発生していない場合に比べて発熱体への通電時間が長くなる可能性がある異常が交流電圧に発生している場合は切替部を制御して発熱体への交流電圧の供給を抑制するので、交流電圧の異常によって消費電力が悪化してしまうことを抑制することができる。

また、前記制御部は、前記ゼロクロス信号から所定時間内におけるゼロクロスポイントの数を計数する計数処理を実行し、前記異常判断処理において、前記計数処理によって計数されたゼロクロスポイントの数が基準数以上である場合に前記異常が発生していると判断してもよい。

交流電圧はノイズなどによってゼロクロスポイントの数が本来の数より多くなってしまう異常が発生する場合がある。ゼロクロスポイントの数が多くなると発熱体への通電時間が長くなってしまう可能性があり、それにより消費電力が悪化してしまう可能性がある。
上記加熱装置によると、所定時間内におけるゼロクロスポイントの数が基準数以上である場合は切替部を制御して発熱体への交流電圧の供給を抑制するので、交流電圧の異常によって消費電力が悪化してしまうことを抑制することができる。

また、本明細書によって開示される加熱装置は、交流電源の供給に応じて発熱する発熱体と、交流電源から前記発熱体への交流電圧の供給と停止とを切り替えるトライアックと、前記交流電源から前記発熱体への交流電圧の供給と停止とを切り替えるリレーと、前記交流電圧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ゼロクロス信号生成部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記ゼロクロス信号生成部によって生成されたゼロクロス信号に基づいて交流電圧の供給と停止とを前記トライアックに切り替えさせることにより、前記発熱体の温度を制御する温度制御処理と、前記ゼロクロス信号に基づいて、前記交流電圧に異常が発生していない場合に比べて前記発熱体への通電時間が長くなる可能性がある異常が前記交流電圧に発生しているか否かを判断する異常判断処理と、前記異常判断処理によって前記異常が発生していると判断された場合に、前記トライアック、及び、前記リレーの少なくとも一方を制御して前記発熱体への交流電圧の供給を抑制する抑制処理と、を実行する。

上記加熱装置によると、交流電圧に異常が発生していない場合に比べて発熱体への通電時間が長くなる可能性がある異常が交流電圧に発生している場合はトライアック、及び、リレーの少なくとも一方を制御して発熱体への交流電圧の供給を抑制するので、交流電圧の異常によって消費電力が悪化してしまうことを抑制することができる。

また、前記制御部は、前記異常判断処理において、前記交流電圧の絶対値が基準値以下である期間の長さが下限時間未満である場合に前記異常が発生していると判断し、前記異常判断処理によって前記異常が発生していると判断された場合は、前記抑制処理において、前記リレーを制御して前記発熱体への交流電圧の供給を抑制してもよい。

トライアックは交流電圧の絶対値が基準値以下である期間の長さが下限時間未満となるような交流電圧が供給されると動作異常が生じ、その後の制御を受け付けなくなる場合がある。ここで、交流電圧の絶対値が基準値以下である期間の長さが下限時間未満となるような交流電圧とは、矩形波に近い交流電圧である。
トライアックがオンの状態で制御を受け付けなくなってしまうと、発熱体に交流電圧が供給され続けてしまい、発熱体への通電時間が長くなってしまう。それにより消費電力が悪化してしまう。
上記加熱装置によると、トライアックとは別にリレーを設け、交流電圧の絶対値が基準値以下である期間が下限時間未満である場合はリレーを制御して発熱体への交流電圧の供給を抑制するので、トライアックが制御を受け付けなくなってしまっても消費電力が悪化してしまうことを抑制することができる。

また、前記制御部は、前記ゼロクロス信号から所定時間内におけるゼロクロスポイントの数を計数する計数処理を実行し、前記異常判断処理において、前記計数処理によって計数されたゼロクロスポイントの数が基準数以上である場合に前記異常が発生していると判断し、前記異常判断処理によって前記異常が発生していると判断された場合は、前記抑制処理において、前記リレー、又は、前記トライアックの少なくとも一方を制御して前記発熱体への交流電圧の供給を抑制してもよい。

交流電圧はノイズなどによってゼロクロスポイントの数が本来の数より多くなってしまう異常が発生する場合がある。ゼロクロスポイントの数が多くなると発熱体への通電時間が長くなってしまう可能性があり、それにより消費電力が悪化してしまう可能性がある。
上記加熱装置によると、所定時間内におけるゼロクロスポイントの数が基準数以上である場合はリレー、又は、トライアックの少なくとも一方を制御して発熱体への交流電圧の供給を抑制するので、交流電圧の異常によって消費電力が悪化してしまうことを抑制することができる。

また、前記制御部は、前記ゼロクロス信号から所定時間内におけるゼロクロスポイントの数を計数する計数処理を実行し、前記異常判断処理において、前記交流電圧の絶対値が基準値以下である期間の長さが下限時間未満である場合に前記異常が発生していると判断する第１の異常判断処理と、前記第１の異常判断処理によって前記異常が発生していないと判断された場合に、前記計数処理によって計数されたゼロクロスポイントの数が基準数以上であるか否かを判断し、前記基準数以上である場合に前記異常が発生していると判断する第２の異常判断処理と、を実行し、前記第１の異常判断処理によって前記異常が発生していると判断された場合は、前記抑制処理において、前記リレーを制御して前記発熱体への交流電圧の供給を抑制し、前記第２の異常判断処理によって前記異常が発生していると判断された場合は、前記抑制処理において、前記リレー、及び、前記トライアックの少なくとも一方を制御して前記発熱体への交流電圧の供給を抑制してもよい。

トライアックが制御を受け付けなくなる交流電圧の異常は、トライアックが制御を受け付ける交流電圧の異常よりも早く対応することが望ましい。
上記加熱装置によると、トライアックが制御を受け付けなくなる交流電圧の異常が発生しているか否かを先に判断するので、そのような異常に対してより早く対応することができる。

また、本明細書によって開示される画像形成装置は、着色剤を用いて被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって画像が形成された被記録媒体に前記着色剤を熱定着させる上記加熱装置と、を備える。

上記画像形成装置によると、交流電圧の異常によって消費電力が悪化してしまうことを抑制することができる。

なお、本明細書によって開示される技術は、加熱方法、画像形成方法、画像形成システム等の種々の態様で実現することができる。

上記の加熱装置によると、交流電圧の異常によって消費電力が悪化してしまうことを抑制することができる。

実施形態１に係るプリンタの構成を示す断面図。プリンタの電気的構成を簡略化して示すブロック図。定着部の電気的構成を簡略化して示す回路図。温度制御を説明するための波形図。交流電圧にノイズが混入している場合の波形図。交流電圧の波形が矩形波に近い場合の波形図。ヒータ制御処理のフローチャート。異常判断処理のフローチャート。

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図８によって説明する。
（１）プリンタの全体構成
先ず、図１を参照して、実施形態１に係るプリンタ１の構成について説明する。プリンタ１はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（黄）、Ｋ（黒）の４色のトナーを用いて印刷用紙Ｍなどの被記録媒体にカラー画像を印刷する直接転写タンデム方式のカラーレーザプリンタである。プリンタ１は画像形成装置の一例である。また、トナーは着色剤の一例である。

プリンタ１は、筐体１０、用紙収容部２０、搬送部３０、画像形成部４０、定着部５０、原稿センサ７０などを備えて構成されている。
筐体１０は上方に向かって開口する開口１３を有する略箱状に形成されており、開口１３を開閉する開閉カバー１１が連結されている。
用紙収容部２０は、印刷用紙Ｍが積載される用紙トレイ２１を有している。

搬送部３０はベルトユニット３２や各種の搬送ローラを有しており、用紙収容部２０に収容されている印刷用紙Ｍを１枚ずつ搬送経路Ｔに沿って搬送する。
ベルトユニット３２は、駆動ローラ３３、従動ローラ３４、駆動ローラ３３と従動ローラ３４とに掛け回されている無端状の搬送ベルト３５、駆動ローラ３３を回転駆動する図示しない駆動モータなどを備えている。

画像形成部４０は、複数の露光部４１、プロセスカートリッジ４２、及び、複数の転写ローラ４３を備えている。
露光部４１は、複数のＬＥＤが主走査方向に直線状に配列されたＬＥＤヘッドを有している。露光部４１は制御部１００（図２参照）から出力された画像信号に従ってそれらのＬＥＤを発光させることにより、感光体ドラム４２ｃの外周面を露光する。

なお、露光部４１は光源、光源から出射された光を偏光するポリゴンミラー、ポリゴンミラーによって偏光された光を感光体ドラム４２ｃの表面に結像させる光学系などによって構成されてもよい。

プロセスカートリッジ４２は、カートリッジフレーム４２ａ、４つの帯電器４２ｂ、及び、４つの感光体ドラム４２ｃを備えている。
カートリッジフレーム４２ａはプリンタ１に着脱可能に装着されている。カートリッジフレーム４２ａには、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（黄）、Ｋ（黒）の４色のトナーカートリッジ６０（６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋ）が着脱可能に装着される。

帯電器４２ｂは例えばスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム４２ｃの外周面を一様に正に帯電させる。
帯電器４２ｂによって感光体ドラム４２ｃの外周面が帯電された後、露光部４１から出射された光によって感光体ドラム４２ｃの外周面が露光されることにより、感光体ドラム４２ｃの外周面に静電潜像が形成される。感光体ドラム４２ｃの外周面に形成された静電潜像はトナーカートリッジ６０から供給されるトナーによって現像され、感光体ドラム４２ｃの表面にトナー像が担持される。

複数の転写ローラ４３は、搬送ベルト３５を挟んで各感光体ドラム４２ｃと対向する位置にそれぞれ設けられている。ベルトユニット３２によって搬送されている印刷用紙Ｍが感光体ドラム４２ｃと転写ローラ４３との間の転写位置を通る間に、転写ローラ４３に印加される負極性の転写バイアスにより、各感光体ドラム４２ｃの表面に担持されたトナー像が印刷用紙Ｍに順次転写される。

定着部５０は加熱ローラ５０ａと加熱ローラ５０ａに圧接して回転する従動ローラ５０ｂとを備えている。加熱ローラ５０ａの内部には後述するハロゲンヒータ１１０（図３参照）が収容されている。定着部５０はハロゲンヒータ１１０によって加熱ローラ５０ａを加熱することにより、印刷用紙Ｍに転写されたトナー像を印刷用紙Ｍに熱定着させる。定着部５０の電気的構成については後述する。定着部５０は加熱装置の一例である。
定着部５０によってトナー像が熱定着された印刷用紙Ｍは、開閉カバー１１によって構成されている排紙トレイ上に排出される。

原稿センサ７０は搬送経路Ｔに沿って搬送されている印刷用紙Ｍの先端及び後端を検出するセンサである。原稿センサ７０としては、例えば搬送経路Ｔを挟んで一方の側に配置される発光部と、搬送経路Ｔを挟んで他方の側に配置される受光部とを有する光学センサを用いることができる。

（２）プリンタの電気的構成
次に、図２を参照して、プリンタ１の電気的構成について説明する。プリンタ１は、制御部１００、搬送部３０、画像形成部４０、定着部５０、原稿センサ７０などを備えて構成されている。搬送部３０、画像形成部４０、及び、原稿センサ７０については前述したとおりであるので説明は省略する。

制御部１００はＣＰＵ１００ａ、ＲＯＭ１００ｂ、ＲＡＭ１００ｃ、及び、ＡＳＩＣ１００ｄを備えて構成されている。ＣＰＵ１００ａはＲＯＭ１００ｂに記憶されているファームウェアを実行することによってプリンタ１の各部を制御する。ＲＯＭにはファームウェアや各種のデータなどが記憶されている。ＲＡＭ１００ｃはＣＰＵ１００ａ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。

次に、図３を参照して、定着部５０の電気的構成について説明する。定着部５０は、ハロゲンヒータ１１０、フォトトライアックカプラ１１１、トライアック１１２、リレー１１３、ゼロクロス信号生成回路１１４、サーミスタ１１５、トランジスタ１１６などを備えて構成されている。
ハロゲンヒータ１１０は発熱体の一例である。トライアック１１２とフォトトライアックカプラ１１１との組み合わせ、及び、リレー１１３はそれぞれ切替部の一例である。また、ゼロクロス信号生成回路１１４はゼロクロス信号生成部の一例である。

ゼロクロス信号生成回路１１４は交流電源ＡＣから供給される交流電圧のゼロクロスポイントを判断するためのゼロクロス信号を生成して制御部１００に出力する回路である。ゼロクロス信号についての説明は後述する。

フォトトライアックカプラ１１１は光を媒介として信号を伝達する素子であり、制御部１００から出力されるヒータ制御信号のオン／オフに応じてトライアック１１２のオン／オフを切り替える。
サーミスタ１１５はハロゲンヒータ１１０の温度を検出するセンサである。

（３）制御部によるハロゲンヒータの温度制御
次に、図４を参照して、制御部１００によるハロゲンヒータ１１０の温度制御について説明する。

波形Ａ１は交流電源ＡＣから供給される正常な交流電圧の波形である。
波形Ａ２はゼロクロス信号生成回路１１４によって生成されるゼロクロス信号の波形である。ゼロクロス信号生成回路１１４は交流電圧の絶対値が基準値より大きい値から基準値以下に変化するとゼロクロス信号をオンにし、交流電圧の絶対値が基準値以下である値から基準値より大きい値に変化するとゼロクロス信号をオフにする。以降の説明ではゼロクロス信号がオンである期間をゼロクロス信号生成回路１１４の動作期間という。

波形Ａ３は制御部１００によって生成されるヒータ制御信号の波形である。制御部１００はゼロクロス信号生成回路１１４から出力されたゼロクロス信号からゼロクロス信号生成回路１１４の動作期間を判断し、その動作期間の中間点をゼロクロスポイントとして検出する。そして、制御部１００は、次の１周期において、前の１周期で検出したゼロクロスポイントに相当するタイミングでヒータ制御信号のオン／オフを切り替える。
波形Ａ４はハロゲンヒータ１１０がオンである期間、及び、オフである期間を示している。

上述した制御部１００によるハロゲンヒータ１１０の温度制御は温度制御処理の一例である。

（４）交流電圧の異常によるハロゲンヒータへの交流電圧の供給の停止
次に、交流電圧の異常によるハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給の停止について、二つの例を用いて説明する。

（例１）交流電圧にノイズが混入している場合
先ず、図５を参照して、交流電圧にノイズが混入している場合について説明する。交流電源ＡＣが商用交流電源である場合、工場などの電気的負荷の影響によって交流電圧にノイズが混入する場合がある。図５において突出している部分１３０はノイズを示している。

交流電圧にノイズが混入するとそのノイズによってゼロクロス信号がオンになってしまうので、ゼロクロスポイントが誤検出されてしまう。ゼロクロスポイントを誤検出したからといって必ずしもハロゲンヒータ１１０への通電時間が長くなる訳ではないが、ゼロクロスポイントを誤検出したタイミングによっては交流電圧に異常が発生していない場合に比べて通電時間が長くなってしまう場合もある。

例えば前述した図４においてＴ１及びＴ２で示すタイミングでゼロクロスポイントが誤検出されたとすると、本来Ｔ１〜Ｔ２の期間はハロゲンヒータ１１０に交流電圧が供給されない期間であるにも拘わらず交流電圧が供給されてしまう。これによりハロゲンヒータ１１０への通電時間が本来の通電時間より長くなってしまう可能性があり、消費電力が悪化してしまう。

そこで、制御部１００は、所定時間当たりに検出したゼロクロスポイントの数を計数する。制御部１００がゼロクロスポイントの数を計数する処理は計数処理の一例である。そして、制御部１００は、係数したゼロクロスポイントの数が、交流電圧に異常が生じていなければその所定時間当たりに検出されるべきゼロクロスポイントの数より多いか否かを判断し、検出されるべき数より多い場合はノイズが混入していると判断する。

ただし、ノイズが混入したとしても、それが突発的なものである可能性もある。突発的なものである場合は消費電力への影響は小さいので、無視してハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給を継続しても大きな支障はないといえる。
そこで、制御部１００は、所定時間当たりに検出したゼロクロスポイントの数が予め設定されている基準数以上であるか否かを判断する。基準数は交流電圧に異常が発生していない場合に所定時間当たりに検出されるべきゼロクロスポイントの数より多い数である。そして、制御部１００は、検出したゼロクロスポイントの数が基準数以上である場合にハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給を停止する。

例えば交流電圧の半周期を上述した所定時間とすると、半周期当たりに検出されるべきゼロクロスポイントの数は１である。そして、上述した基準数として５が設定されているとする。この場合、半周期の間に検出したゼロクロスポイントの数が３であったとすると、本来検出されるべきゼロクロスポイントの数である１よりも多いが、基準数未満であるため、制御部１００は突発的なノイズである可能性があるとして、そのノイズを無視する。

これに対し、検出したゼロクロスポイントの数が５以上であったとすると、制御部１００は定常的にノイズが混入している可能性があるとして、ノイズが混入したと判断する。制御部１００は、基準数以上のノイズが混入したと判断した場合はトライアック１１２をオフにすることにより、又は、リレー１１３をオフにすることにより、ハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給を停止させる。

（例２）交流電圧の波形が矩形波に近い場合
次に、図６を参照して、交流電圧の波形が矩形波に近い場合について説明する。ここで交流電圧の波形が矩形波に近いとは、ゼロクロス信号生成回路１１４の動作期間の長さ、すなわちゼロクロス信号がオンである時間が下限時間未満であることをいう。下限時間は例えば０．１ｍｓ（ミリ秒）である。つまり、交流電圧の波形が矩形波に近いと電圧が急激に上昇する。このような波形は交流電源ＡＣとして無停電電源装置を用いた場合に生じることがある。

矩形波に近い交流電圧が供給されると、トライアック１１２が制御を受け付けなくなる虞がある。これはトライアック１１２の仕様によるものである。より具体的に説明すると、トライアック１１２はゲート信号が入力されるとオンになり、トライアック１１２の出力端子間に係る電圧が小さくなるとオフになる。そして、トライアック１１２は、ターンオフ時にトライアック１１２に係る電圧が急激に上昇するとゲート信号なしでオンになってしまい、制御不能になる。
前述したように交流電圧の波形が矩形波に近いと電圧が急激に上昇する。このため、交流電圧の波形が矩形波に近いとトライアック１１２が制御を受け付けなくなる虞がある。

トライアック１１２がオンになったまま制御を受け付けなくなってしまうと、トライアック１１２をオフにできないためハロゲンヒータ１１０に交流電圧が供給され続けてしまう。これにより交流電圧に異常が発生していない場合に比べてハロゲンヒータ１１０への通電時間が長くなってしまい、消費電力が増大してしまう。

そこで、制御部１００は、交流電圧の波形が矩形波に近いか否かを判断する。具体的には、制御部１００はゼロクロス信号生成回路１１４の動作期間の長さが下限時間未満であるか否かを判断する。言い換えると、制御部１００はゼロクロス信号がオンである時間が下限時間未満であるか否かを判断する。

制御部１００は、交流電圧の波形が矩形波に近い場合はトライアック１１２が制御を受け付けなくなっていると判断し、リレー１１３をオフにすることによってハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給を停止させる。

（５）制御部によるハロゲンヒータの温度制御処理
次に、図７を参照して、制御部１００によるハロゲンヒータ１１０の温度制御処理についてより具体的に説明する。本処理は外部の装置から通信ネットワークを介してプリンタ１が印刷ジョブを受信すると開始される。

Ｓ１０１では、制御部１００はサーミスタ１１５からハロゲンヒータ１１０の温度を取得し、取得した温度が目標温度に到達したか否かを判断する。制御部１００は、目標温度に到達した場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）はＳ１０２に進み、到達していない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）は目標温度に到達するまでＳ１０１を繰り返し実行する。
Ｓ１０２では、制御部１００は搬送部３０を制御して印刷用紙の搬送を開始させる。

Ｓ１０３では、制御部１００は異常判断処理を実行する。異常判断処理についての説明は後述する。
Ｓ１０４では、制御部１００は搬送部３０を制御して搬送を停止させる。

（６）異常判断処理
次に、図８を参照して、Ｓ１０３で実行される異常判断処理について説明する。

Ｓ２０１では、制御部１００は交流電圧にノイズが混入しているか否かを判断する。
具体的には、制御部１００は所定時間当たりに検出したゼロクロスポイントの数が、交流電圧にノイズが混入していなければその所定時間当たりに検出されるべきゼロクロスポイントの数より多いか否かを判断する。そして、制御部１００は、所定時間当たりに検出されるべきゼロクロスポイントの数と同じである場合はノイズが混入していないと判断する。一方、所定時間当たりに検出されるべきゼロクロスポイントの数より多い場合は、制御部１００はノイズが混入していると判断する。
制御部１００は、ノイズが混入していないと判断した場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）はＳ２０２に進み、ノイズが混入していると判断した場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）はＳ２０３に進む。

Ｓ２０２では、制御部１００は最後の印刷用紙の後端が定着部５０を通過したか否かを判断する。具体的には例えば、制御部１００は原稿センサ７０によって最後の原稿の後端が検知されたときから所定時間が経過すると印刷用紙の後端が定着部５０を通過したと判断する。この所定時間は原稿の後端が原稿センサ７０によって検知されたときから当該後端が定着部５０を通過するまでに要する時間である。
制御部１００は、最後の原稿の後端が定着部５０を通過したと判断した場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）は本処理を終了してヒータ制御処理に戻り、通過していないと判断した場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）はＳ２０１に戻って処理を繰り返す。

Ｓ２０３では、制御部１００は交流電圧の波形が矩形波に近いか否かを判断する。具体的には、制御部１００はゼロクロス信号がオンである時間が下限時間以下であるか否かを判断する。
制御部１００は、矩形波に近いと判断した場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）はＳ２０４に進み、矩形波に近くないと判断した場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）はＳ２０６に進む。Ｓ２０３は第１の異常判断処理の一例である。

Ｓ２０４では、制御部１００はリレー１１３をオフにする。リレー１１３をオフにする理由は、前述したように矩形波に近い交流電圧が供給されている場合はトライアック１１２が制御を受け付けなくなっている可能性が高いので、トライアック１１２をオフにすることができないからである。Ｓ２０４は抑制処理の一例である。
Ｓ２０５では、制御部１００は印刷用紙の後端が定着部５０を通過したか否かを判断し、通過した場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）は本処理を終了してヒータ制御処理に戻り、通過していない場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）は通過するまでＳ２０５を繰り返し実行する。

Ｓ２０６では、制御部１００は所定時間当たりに検出したゼロクロスポイントの数が前述した基準数以上であるか否かを判断し、基準数未満である場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）は突発的なノイズである可能性があるとしてそのノイズを無視してＳ２０１に戻る。一方、基準数以上の場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）は、制御部１００は定常的にノイズが混入している可能性があると判断し、Ｓ２０７に進む。Ｓ２０６は第２の異常判断処理の一例である。

Ｓ２０７では、制御部１００はトライアック１１２をオフにすることにより、又は、リレー１１３をオフにすることにより、ハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給を停止させる。Ｓ２０７は抑制処理の一例である。

（７）実施形態の効果
以上説明した実施形態１に係るプリンタ１によると、所定時間当たりに検出したゼロクロスポイントの数が基準数以上である場合は、リレー１１３、又は、トライアック１１２の少なくとも一方をオフにすることによってハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給を停止するので、交流電圧の異常によってハロゲンヒータ１１０への通電時間が長くなってしまうことを抑制できる。これにより、消費電力が悪化してしまうことを抑制することができる。

更に、プリンタ１によると、トライアック１１２とは別にリレー１１３を設け、交流電圧の波形が矩形波に近い場合はリレー１１３をオフにすることによってハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給を抑制する（Ｓ２０４）ので、トライアック１１２が制御を受け付けなくなってしまっても消費電力が悪化してしまうことを抑制することができる。

ここで、通常、定着部５０にはサーモスタットが設けられる。このためトライアック１１２がオンのままになってしまってもサーモスタットが動作してハロゲンヒータ１１０への通電が停止される。しかしながら、一般にプリンタ１などの機器に用いられるサーモスタットは温度異常を検知すると安全性を考慮して開放状態で壊れて二度と復帰しない。プリンタ１によると、トライアック１１２が制御を受け付けなくなった場合はリレー１１３をオフにするので、トライアック１１２が制御を受け付けなくなってしまうことによってサーモスタットが壊れてしまうことを抑制できる。

更に、プリンタ１によると、交流電圧の波形が矩形波に近いか否か、すなわちゼロクロス信号生成回路１１４の動作期間の長さが下限時間未満であるか否かの判断（Ｓ２０３）を、ゼロクロスポイントの数が基準数以上であるか否かの判断（Ｓ２０６）より先に実行する。トライアック１１２が制御を受け付けなくなる交流電圧の異常は、トライアック１１２が制御を受け付ける交流電圧の異常よりも早く対応することが望ましい。プリンタ１によると、交流電圧の波形が矩形波に近いか否かを先に判断するので、そのような異常に対してより早く対応することができる。

＜他の実施形態＞
上記記述及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技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態ではプリンタ１がトライアック１１２、及び、リレー１１３の両方を備えている場合を例に説明した。これに対し、プリンタ１はリレー１１３を備えていなくてもよい。その場合は、Ｓ２０３で矩形波に近いと判断しなかった場合はＳ２０１に戻るようにすればよい。

（２）上記実施形態では異常判断処理のＳ２０１においてノイズが混入しているか否かを判断し、混入していると判断した場合はＳ２０３において交流電圧の波形が矩形波に近いか否かを判断する場合を例に説明した。これに対し、制御部１００はＳ２０１を実行せずに直接Ｓ２０３を実行してもよい。そして、制御部１００はＳ２０３で矩形波に近くないと判断した場合にＳ２０１を実行し、そのＳ２０１においてノイズが混入していると判断した場合にＳ２０６を実行してもよい。すなわち、交流電圧の波形が矩形波に近いか否かの判断は、交流電圧にノイズが混入しているか否かによらず行うようにしてもよい。

（３）上記実施形態では交流電圧の一周期のうちいずれか一方の半周期中はハロゲンヒータ１１０に交流電圧を供給し、他方の半周期中はハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給を停止する場合を例に説明した。これに対し、制御部１００はサーミスタ１１５によって検出される温度をモニタしながら１００％通電、７５％通電、５０％通電といった通電パターンを制御することによってハロゲンヒータ１１０の温度を目標温度に制御してもよい。

（４）上記実施形態ではＳ２０４やＳ２０７においてハロゲンヒータ１１０への交流電圧の供給を停止する場合を例に説明した。これに対し、完全に供給を停止してしまうのではなく、例えば印刷中の印刷ジョブの印刷が完了するまでは供給を継続し、その印刷が終了したら供給を停止してもよい。この場合でも、交流電圧を供給し続ける場合に比べれば交流電圧の供給が抑制されることになる。

（５）上記実施形態では画像形成装置として直接転写タンデム方式のプリンタを例に説明した。これに対し、画像形成装置は中間転写ベルトを用いる中間転写方式のプリンタであってもよい。

（６）上記実施形態では画像形成装置として単機能のプリンタを例に説明した。これに対し、画像形成装置は印刷機能、画像読取機能、ファクシミリ機能などを備える所謂複合機であってもよい。

（７）制御部１００は上記実施形態で説明した各処理をＣＰＵ１００ａによって実行してもよいし、ＡＳＩＣ１００ｄによって実行してもよいし、それらの組み合わせによって実行してもよい。また、制御部１００はＡＳＩＣ１００ｄを備えていなくてもよい。また、制御部１００は複数のＣＰＵを備え、上述した処理を複数のＣＰＵによって分担して実行してもよい。

１・・・プリンタ、４０・・・画像形成部、５０・・・定着部、１００・・・制御部、１１０・・・ハロゲンヒータ、１１１・・・フォトトライアックカプラ、１１２・・・トライアック、１１３・・・リレー、１１４・・・ゼロクロス信号生成回路

Claims

交流電源の供給に応じて発熱する発熱体と、
交流電源から前記発熱体への交流電圧の供給と停止とを切り替えるトライアックと、
前記交流電源から前記発熱体への交流電圧の供給と停止とを切り替えるリレーと、
前記交流電圧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ゼロクロス信号生成部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記ゼロクロス信号生成部によって生成されたゼロクロス信号に基づいて交流電圧の供給と停止とを前記トライアックに切り替えさせることにより、前記発熱体の温度を制御する温度制御処理と、
前記ゼロクロス信号から所定時間内におけるゼロクロスポイントの数を計数する計数処理と、
前記ゼロクロス信号に基づいて、前記交流電圧に異常が発生していない場合に比べて前記発熱体への通電時間が長くなる可能性がある異常が前記交流電圧に発生しているか否かを判断するために、前記計数処理によって計数されたゼロクロスポイントの数が基準数以上であるか否かを判断する異常判断処理と、
前記計数処理によって計数されたゼロクロスポイントの数が基準数以上である場合に、前記トライアック、及び、前記リレーの少なくとも一方を制御して前記発熱体への交流電圧の供給を抑制する抑制処理と、
を実行し、
前記異常判断処理において、
前記交流電圧の絶対値が基準値以下である期間の長さが下限時間未満である場合に前記異常が発生していると判断する第１の異常判断処理と、
前記第１の異常判断処理によって前記異常が発生していないと判断された場合に、前記計数処理によって計数されたゼロクロスポイントの数が基準数以上であるか否かを判断し、前記基準数以上である場合に前記異常が発生していると判断する第２の異常判断処理と、
を実行し、
前記第１の異常判断処理によって前記異常が発生していると判断された場合は、前記抑制処理において、前記リレーを制御して前記発熱体への交流電圧の供給を抑制し、前記第２の異常判断処理によって前記異常が発生していると判断された場合は、前記抑制処理において、前記リレー、及び、前記トライアックの少なくとも一方を制御して前記発熱体への交流電圧の供給を抑制する、加熱装置。
着色剤を用いて被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって画像が形成された被記録媒体に前記着色剤を熱定着させる請求項１に記載の加熱装置と、
を備える画像形成装置。