JP2013117571A - ヒータ制御装置、画像形成装置及びヒータ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な回路構成でフリッカを低減すること。
【解決手段】被加熱物を加熱するヒータと、前記ヒータにより加熱された前記被加熱物の温度を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記被加熱物の温度と予め設定された前記被加熱物の目標温度とに基づいて、交流電力の半波周期以下の通電時間と、前記交流電力の周期から前記通電時間を引いた時間に、前記交流電力の半波周期の全部又は分割した加算時間Ｎ_ｎ（Ｎ_１，Ｎ_２，・・・，Ｎ_ｎ−１，Ｎ_ｎ：ｎは任意の整数）を順次加算した不通電時間とを、交互に有する不連続通電により前記ヒータへの前記交流電力の供給を制御する制御手段と、を備えるヒータ制御装置により、フリッカを低減できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、被加熱物を所定温度に加熱するヒータへの電力供給を制御するヒータ制御装置、画像形成装置及びヒータ制御方法に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置では、用紙等の記録部材に転写されたトナー像を、定着ユニットで加熱及び加圧して記録部材上に定着させることで印刷を行っている。

定着ユニットは、一般的にハロゲンヒータ等のヒータを内蔵した加熱部材と、加熱部材に記録部材を押圧する加圧部材とで構成され、記録部材が加熱部材と加圧部材との間を通過する際に記録部材へのトナー像の定着を行う。

記録部材にトナー像を溶融定着させる際には、ヒータにより加熱部材の表面が所定温度に加熱されている必要がある。そのため、定着ユニットは加熱部材の表面温度を検知する温度センサ等を備えており、検知した表面温度と予め設定された目標温度とに基づいてヒータへの電力供給を制御することで、加熱部材を所定の温度に制御している。

ここで、画像形成装置の立上げ時等に、印刷開始までの時間を短縮するために定着ユニットでは多大な電力をヒータに供給することで加熱部材を目標温度まで急速に加熱している。

加熱時においてヒータへの通電を開始した直後には、突入電流と呼ばれる大きな電流がヒータに流れる。この様な突入電流が流れると、電力の供給源である電源の交流電圧が低下し、電源系統が同じ蛍光灯やディスプレイ等にフリッカが発生する。

特に近年では、大電力のヒータが実装されることも多く、定着ユニットに供給される突入電流に伴うフリッカの発生を抑制することが課題となっている。

そこで、例えば特許文献１には、加熱手段への通電を行う際の通電開始時にパルス状の不連続な通電を行うことにより、フリッカの発生を抑制するトナー画像定着装置が開示されている。

また、特許文献２には、定着装置と、該定着装置に供給する電力を制御する電力制御装置とを備える画像形成装置において、該電力制御装置は位相制御と波数制御の２種類の電力制御手段を有し、更にこれら２種類の電力制御手段を切替える電力制御切替え手段を有し、プリント条件に応じて電力制御手段を波数制御から位相制御へ切替えることによってフリッカを低減させる技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１に係るトナー画像定着装置では、通電を行うパターンや通電開始のタイミングによっては加熱手段に供給する電力の通電パターンが高周波化できず、フリッカを低減できない場合がある。

また、特許文献２に係る画像形成装置では、位相制御を行うためにゼロクロス検知回路を実装する必要があり、回路構成が複雑化するおそれがある。

そこで、本発明では、簡素な回路構成でフリッカを低減することが可能なヒータ制御装置、画像形成装置及びヒータ制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様のヒータ制御装置は、被加熱物を加熱するヒータと、前記ヒータにより加熱された前記被加熱物の温度を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記被加熱物の温度と予め設定された前記被加熱物の目標温度とに基づいて、交流電力の半波周期以下の通電時間と、前記交流電力の周期から前記通電時間を引いた時間に、前記交流電力の半波周期の全部又は分割した加算時間Ｎ_ｎ（Ｎ_１，Ｎ_２，・・・，Ｎ_ｎ−１，Ｎ_ｎ：ｎは任意の整数）を順次加算した不通電時間とを、交互に有する不連続通電により前記ヒータへの前記交流電力の供給を制御する制御手段と、を備える。

本発明の実施形態によれば、簡素な回路構成でフリッカを低減することができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成の例を示す図。 実施形態に係る画像形成装置が備えるヒータ制御装置の構成例を示す図。 実施形態に係るヒータ制御装置におけるヒータへの通電を制御するフローチャート。 実施形態に係るヒータ制御装置によるトライアックへの制御信号とヒータに流れる電流波形の関係（位相角０°）の例を示す図。 実施形態に係るヒータ制御装置によるトライアックへの制御信号とヒータに流れる電流波形の関係（位相角９０°）の例を示す図。 実施形態に係るヒータ制御装置においてヒータのオフ状態から不連続通電を開始する際のフローチャート。 実施形態に係るヒータ制御装置において仕向け先に応じて半波周期の設定を行うフローチャート。 実施形態に係るヒータ制御装置においてヒータの劣化度合に応じて通電パターンを変更する際のフローチャート。 実施形態に係るヒータ制御装置において雰囲気温度に応じて通電パターンを変更する際のフローチャート。

以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。

＜画像形成装置の構成＞
図１に、本実施形態に係る画像形成装置２００の概略構成例を示す。

画像形成装置２００は、原稿を読み取る読み取りユニット１２０、画像を形成する画像形成部１３０、自動原稿搬送装置（以下「ＡＤＦ」という）１５０、ＡＤＦ１５０から送り出される原稿をスタックする原稿排紙トレイ１６３、給紙カセット１３５〜１３８を備える給紙部１４０、画像が印刷された記録部材９をスタックする排紙部(排紙トレイ)１３３等により構成される。

なお、以下の説明では複写機能について説明するが、画像形成装置２００は複写以外にもファクシミリやプリンタとしても機能する複合機である。また、本発明に係る実施形態としては、図１に示した構成に限るものではなく、電子写真方式を用いて記録部材にトナー画像を加熱定着させる画像形成装置であれば好適である。

ＡＤＦ１５０の原稿台１６６上に原稿Ｄをセットして図示しない入力装置で操作（例えばプリントキーを押下）すると、原稿Ｄがピックアップローラ１６８の回転により矢印Ｂ１方向に送り出される。その後、原稿Ｄは原稿搬送ベルト１６５の回転により、読み取りユニット１２０に固定されたコンタクトガラス１６４上に搬送される。

コンタクトガラス１６４上に載置された原稿Ｄの画像は、画像形成部１３０とコンタクトガラス１６４の間に位置する読み取りユニット１２０によって読み取られる。

読み取りユニット１２０は、コンタクトガラス１６４上の原稿Ｄを照射する露光ランプ１３１、原稿画像を結像する光学系１６０等を有している。光学系１６０は、第１ミラー１７１、レンズ１７２、原稿画像を結像させるＣＣＤ１６１等を有している。

露光ランプ１３１と第１ミラー１７１は図示しない第１キャリッジ上に固定され、第２ミラー１７３及び第３ミラー１７４は図示しない第２キャリッジ上に固定されている。第１キャリッジが副走査方向に移動して原稿Ｄを走査する際に、ＣＣＤ１６１までの光路長が変わらない様に、第１キャリッジと第２キャリッジが所定の速度差に基づいて機械的に走査される。

画像読み取り終了後、原稿Ｄは原稿搬送ベルト１６５の回転により矢印Ｂ２方向へ搬送されて原稿排紙トレイ１６３上に排紙される。原稿Ｄの画像は、原稿Ｄが１枚ずつコンタクトガラス１６４上に給送されて読み取りユニット１２０によって原稿画像が読み取られる。

読み取りユニット１２０に設けられている不図示の画像処理部は、露光ランプ１３１が原稿Ｄを照射して反射した光をＣＣＤ１６１により光電変換してアナログデータを生成する。生成されたアナログデータは、Ａ／Ｄコンバータによりデジタル画像データに変換され、さらにシェーディング補正、ＭＴＦ補正、ガンマ補正等が施される。これらの処理が施されたデジタル画像データは、一旦ＨＨＤ等の記憶手段に記憶される。

画像形成部１３０の内部には、像担持体である感光体１４４が設けられている。感光体１４４は、図１において時計方向に回転駆動し、帯電装置１４７により表面が所定の電位に帯電する。

ここで、書き込みユニット１４９が読み取りユニット１２０により読み取ったデジタル画像データに応じて光変調したレーザ光Ｌを照射する。照射されたレーザ光Ｌは、不図示の高速回転するポリゴンミラーにより偏光され、図示しない結像レンズを通過してミラー１４３により折り返されて感光体１４４に照射する。

レーザ光Ｌが、一様に帯電された感光体１４４の表面をデジタル画像データのライン単位ごとに露光して、感光体１４４の表面に静電潜像を形成する。感光体１４４と共に回転移動する静電潜像は、現像装置１４２に近接する位置でトナーが付着されることにより現像される。

感光体１４４表面に形成されたトナー像は、転写部１４５において感光体１４４と転写部１４５との間に搬送された記録部材９に転写される。感光体１４４は、トナー像が記録部材９に転写された後に、クリーニング装置１４８によって表面の残留トナーが清掃され、次の画像形成に供される。

画像形成部１３０の下部に配置された複数の給紙カセット１３５〜１３８には、用紙等の記録部材９が収容されており、給紙モータが何れかの給紙カセット１３５〜１３８から記録部材９を矢印Ｂ３方向へ送り出し、その記録部材９の表面に上述したプロセスによってトナー像が転写される。

トナー像が転写された記録部材９は、矢印Ｂ４方向に搬送されて画像形成部１３０内の定着ユニット１１０を通過する際に、熱と圧力を受けて表面にトナー像が定着される。

定着ユニット１１０は、内部に加熱源を有する定着ローラ３８と、定着ローラ３８に対向して記録部材９を定着ローラ３８に押圧する加圧ローラ３９とで構成されている。定着ローラ３８内に設けられる加熱源としては、例えばハロゲンヒータやセラミックヒータ等を用いることができ、本実施形態ではハロゲンヒータを用いている。

本実施形態に係る定着ローラ３８は、記録部材９が定着ユニット１１０を通過する時には、ハロゲンヒータにより表面がトナー像を溶融できる所定の温度に加熱された状態になっている。定着ローラ３８の表面温度は温度センサ等によって検知されており、検知された温度と目標定着温度とに基づいて後述する制御手段によりハロゲンヒータへの電力供給が制御されることで、温度制御が行われている。

定着ユニット１１０を通過した記録部材９は、ローラ対１３４によりさらに矢印Ｂ５方向に搬送され、排紙トレイ１３３上に排紙される。

なお、本発明の実施形態の一例として図１に示すモノクロ画像形成装置２００について説明したが、本発明をカラー画像形成装置に適用することも可能である。カラー画像形成装置の場合には、例えば４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のトナー画像を記録部材９に重ねて転写し、モノクロ画像形成装置２００と同様に定着ユニット１１０によりトナー像を記録部材に定着させる。

＜ヒータ制御装置の構成＞
図２は、本実施形態に係る画像形成装置２００が備えるヒータ制御装置１００の構成例を示す図である。

ヒータ制御装置１００は、メイン電源部２０、制御基板３０、電源ＳＷ２３、ドアＳＷ３４等を備えており、定着ユニット１１０に接続している。

ヒータ制御装置１００では、メイン電源部２０と定着ユニット１１０との間に設けられたトライアック３１のオンとオフを制御することで、ハロゲンヒータ３３への通電を制御できる。なお、定着ユニット１１０にはハロゲンヒータを二つ以上設けることも可能である。

ヒータ制御装置１００の電源ＳＷ２３がオンになると、ＡＣ電源２１から供給された電流がフィルタ２２でノイズ除去された後、整流ダイオード２６及び平滑コンデンサ３５で平滑化され、ＤＤＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｏｗｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２８に供給される。

ＤＤＣ２８は、スイッチング方式のＤＣ／ＤＣコンバータであり、定電圧Ｖｃｃを制御基板３０に、２４Ｖを電磁リレー２４にそれぞれ供給する。

制御基板３０は、制御手段としてのＣＰＵ２９と、記憶手段として機能するＲＯＭ４０、不図示のＲＡＭ及びＮＶＲＡＭ等と、入出力インターフェイスとがバスを介して接続されたコンピュータとして実装される。ＣＰＵ２９は、メイン電源部２０と定着ユニット１１０との間に設けられたトライアック３１のオン、オフを制御することで、ハロゲンヒータ３３への電流供給を制御する。

定着ユニット１１０のハロゲンヒータ３３の近傍に配置された温度を検知する検知手段としてのサーミスタ３２は、加熱源としてのハロゲンヒータ３３が加熱する被加熱物である定着ローラ３８の表面温度を検出する。ＣＰＵ２９は、サーミスタ３２が検出した温度をＡ／Ｄ変換して定着ローラ３８の表面温度を検知する。なお、定着ローラ３８表面温度の検知手段としては、サーミスタに限るものではなく、サーモパイル等を用いることもできる。

制御基板３０のＲＯＭ４０には、ハロゲンヒータ３３の制御を行うためのプログラム及び点灯パターンテーブル等が記憶されている。ＣＰＵ２９は、サーミスタ３２により検出された定着ローラ３８の表面温度と目標温度とに基づき、ＲＯＭ１５に記憶されている点灯パターンテーブルから点灯パターンを読み出してトライアック３１のオン／オフの制御を行う。

また、ハロゲンヒータ３３の制御を行うためのプログラム及び点灯パターンテーブル等は、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）を介して通信した外部のサーバや、記憶媒体装着部に装着されたメモリーカード３７からダウンロードすることが可能である。また、入力手段を設け、点灯パターン等を適宜入力して設定する様にすることもできる。

＜ヒータの制御について＞
本実施形態に係るヒータ制御装置１００では、ＡＣ電源２１からの交流電力をトライアック３１のオン／オフ制御を行うことでハロゲンヒータ３３への通電を制御している。

ここで、ハロゲンヒータ３３への電流供給は、ＡＣ電源２１の交流電力の半波周期Ｆ以下の通電時間Ｈ_ｎと、交流電力の周期２Ｆから通電時間Ｈ_ｎを引いた時間に、交流電力の半波周期Ｆの全部又は分割した加算時間Ｎ_ｎ（Ｎ_１，Ｎ_２，・・・，Ｎ_ｎ−１，Ｎ_ｎ：ｎは任意の整数）を順次加算した不通電時間（２Ｆ−Ｈ_ｎ＋Ｎ_ｎ）とを、交互に有する不連続通電により行われる。

加算時間Ｎ_ｎは、その合計が半波周期Ｆに等しいという関係（ΣＮ_ｎ＝Ｆ）を有し、例えばｎ＝２，Ｆ＝１０ｍｓの場合には、（Ｎ_１，Ｎ_２）＝（８ｍｓ，２ｍｓ）或いは（Ｎ_１，Ｎ_２）＝（５ｍｓ，５ｍｓ）の様に設定できる。また、例えばｎ＝３、Ｆ＝１０ｍｓの場合には（Ｎ_１，Ｎ_２，Ｎ_３）＝（７ｍｓ，２ｍｓ，１ｍｓ）の様に設定できる。

通電時間Ｈ_ｎは、交流の半波周期Ｆ以上に設定すると、トライアック３１の特性によりハロゲンヒータ３３が連続点灯し、フリッカの発生が顕著になるため、半波周期Ｆ以下に設定することが必要である。

図３に、本実施形態に係るヒータ制御装置１００におけるハロゲンヒータ３３への通電を制御するフローチャートの例を示す。

ヒータ制御装置１００が備えるＣＰＵ２９は、定着ローラ３８の表面温度をサーミスタ３２を介して監視しており、ステップＳ１にてサーミスタ３２の検知温度と目標温度との比較を行う。

サーミスタ３２の検知温度が目標温度よりも下回っている場合には、ステップＳ２にて上記した加算時間Ｎ_ｎの選択を行う。

次に、ステップＳ３にてトライアック３１を通電時間Ｈ_１でオン制御した後、ステップＳ４にてトライアック３１を不通電時間（２Ｆ−Ｈ_１＋Ｎ_１）でオフ制御する。

さらにステップＳ５にて、通電時間Ｈ_２でオン制御した後、ステップＳ６にて不通電時間（２Ｆ−Ｈ_２＋Ｎ_２）でオフ制御する。

ステップＳ７及びステップＳ８まで、任意の整数であるｎの数だけトライアック３１の通電、不通電を繰り返すことでハロゲンヒータ３３への不連続通電を行う。

ステップＳ２〜Ｓ８にて繰り返される不連続通電によって、ハロゲンヒータ３３により定着ローラ３８が加熱された後に、ステップＳ９にてサーミスタ３２による検知温度が目標温度に達したか否かが判断される。

定着ローラ３８の表面温度が目標温度に達していない場合には、再度ステップＳ２からの不連続通電が行われ、定着ローラ３８の表面温度が目標温度に達した場合に、ステップＳ１０にてトライアック３１を完全にオフ制御してサーミスタ３２の検知温度が目標温度を下回るまでハロゲンヒータ３３への電力供給を停止する。

この様に制御することにより、トライアック３１への制御信号をオンにした際の交流電源の位相に依存することなく、ｎの数によってハロゲンヒータ３３への通電パターンの周期を選択して固定することができる。したがって、定着ローラ３３の加熱開始時における電圧変動の周波数を人間が感じ易いフリッカの周波数帯から遠ざけることができ、フリッカを低減することが可能になる。

ここで、ＡＣ電源２１の交流の半波周期Ｆを１０ｍｓ、通電時間Ｈ_ｎを１０ｍｓに固定し、ｎ＝２に設定して（Ｎ_１，Ｎ_２）＝（７ｍｓ，３ｍｓ）とした場合に、トライアック３１への制御信号をオンした際の交流電源の位相角が０°である場合のトライアック３１の制御信号とハロゲンヒータ３３に流れる電流波形の関係を図４に示す。

また、同じ設定条件においてトライアック３１への制御信号をオンした際の交流電源の位相角が９０°である場合のトライアック３１の制御信号とハロゲンヒータ３３に流れる電流波形の関係を図５に示す。

図４に示す位相角が０°の場合の例では、まず、トライアック３１が通電時間Ｈ_１＝１０ｍｓでオン制御された後に、不通電時間（２Ｆ−Ｈ_１＋Ｎ_１）＝１７ｍｓでオフ制御される。次に、再び通電時間Ｈ_２＝１０ｍｓでオン制御された後、不通電時間（２Ｆ−Ｈ_２＋Ｎ_２）＝１３ｍｓでオフ制御される。

トライアック３１のオン／オフ制御をこの様に繰り返すことで、通電パターンの周期が５０ｍｓに設定される。

同様に、図５に示す位相角が９０°である場合にも、通電時間Ｈ_ｎと不通電時間（２Ｆ−Ｈ_ｎ＋Ｎ_ｎ）を繰り返すことで、通電パターンの周期が５０ｍｓとなっている。

上記したハロゲンヒータ３３への不連続通電により、トライアック３１をオン制御した際の交流電源の位相に関わらず、ハロゲンヒータ３３への通電パターンの周期を選択して固定することが可能になっている。

ここで、加算時間Ｎ_ｎは、ＡＣ電源２１の半波周期Ｆの全部または分割した任意の値に設定できるが、例えばｎ＝２、Ｆ＝１０ｍｓの場合には（Ｎ_１，Ｎ_２）＝（６ｍｓ，４ｍｓ）、ｎ＝３、Ｆ＝１０ｍｓの場合には（Ｎ_１，Ｎ_２，Ｎ_３）＝（５ｍｓ，３ｍｓ，２ｍｓ）といった様に、Ｎ_ｎ＜Ｎ_ｎ−１の関係を満たす様に設定することが好ましい。

加算時間Ｎ_ｎのｎが２以上の場合において、Ｎ_ｎ＜Ｎ_ｎ−１の関係を満足することにより、ハロゲンヒータ３３に流れる突入電流を抑制することができ、フリッカの発生をより低減させることが可能となる。

なお、通電時間Ｈ_ｎを一定の値ではなく、例えばｎ＝２，Ｆ＝１０ｍｓの場合において、（Ｈ_１，Ｈ_２）＝（８ｍｓ，９ｍｓ）といった様に、通電時間Ｈ_ｎを半波周期Ｆ以下で可変制御することも可能である。

図６に、本実施形態に係るヒータ制御装置１００においてハロゲンヒータ３３のオフ状態から不連続通電を開始する際のフローチャートを示す。

上記した不連続通電により定着ローラ３８の表面温度が目標温度に達した場合には、まずステップＳ１１にてハロゲンヒータ３３への電力供給を遮断して通電を行わないオフ状態にする。この場合において、ハロゲンヒータ３３への交流電力の供給を行わない時間は、ハロゲンヒータ３３の熱量を安定化させるために交流電源の半波周期Ｆの倍数に相当する時間に設定することが好ましい。本実施形態では、オフ時間を半波周期Ｆと同じ時間（半波周期Ｆの１倍）に設定している。

次に、ステップＳ１２にてサーミスタ３２の検知温度が目標温度を下回った場合には、ステップＳ１３にて定着ローラ３８の表面温度が目標温度に達するまで上記した不連続通電を開始する。

図７に、本実施形態に係るヒータ制御装置１００において仕向け先に応じて半波周期Ｆの設定を行うフローチャートを示す。

ヒータ制御装置１００は、与えられる交流電源の周波数を検知する周波数検知手段を有しており、例えば仕向け先の商用電源の周波数を検知し、検知した交流電源の周波数に基づいて半波周期Ｆを変更し、ハロゲンヒータ３３への通電時間及び不通電時間の設定を行うことができる。

まず、ステップＳ２１において周波数検知手段により商用電源の周波数が５０Ｈｚであるか否かを検知する。商用電源の周波数が５０Ｈｚである場合には、ステップＳ２２にて半波周期Ｆ＝１０ｍｓに設定し、周波数が５０Ｈｚでない場合には商用電源の周波数が６０Ｈｚであると判断して、ステップＳ２３にて半波周期Ｆ＝８．３ｍｓに設定する。半波周期Ｆを検知された電源の周波数に対応して設定することで、通電時間及び不通電時間も変更されることとなる。

この様に、本実施形態に係るヒータ制御装置１００では、交流電源の周波数設定を手動で行う必要がなく、与えられた交流電源の周波数に応じてフリッカを低減させる様にハロゲンヒータ３３を制御することが可能である。

図８に、本実施形態に係るヒータ制御装置１００においてハロゲンヒータ３３の劣化度合に応じて通電パターンを変更する際のフローチャートを示す。

ハロゲンヒータ３３は、使用され続けることにより経時劣化し、劣化した状態では初期状態と同様に通電しても定着ローラ３８に与えられる熱量が低下してしまう。そこで、ハロゲンヒータ３３の劣化度合に応じて、不連続通電の設定を変更して制御することで、定着ローラ３８に与える熱量の補正を行う。

ハロゲンヒータ３３の劣化は、本実施形態に係る画像形成装置２００の印刷枚数に応じて進行する。そこで、画像形成装置２００における印刷開始時に、まずステップＳ３１にて画像形成装置２００の印刷枚数が所定の枚数Ｍより多いか否かの判断を行う。

印刷枚数が予め設定されたＭ枚より多い場合には、ステップＳ３２にて加算時間Ｎ_ｎのｎの数を１つ増やして不連続通電を行い、定着ローラ３８を加熱する。

例えば初期設定がｎ＝２、Ｆ＝１０ｍｓであって、加算時間Ｎ_ｎが（Ｎ_１，Ｎ_２）＝（７ｍｓ，３ｍｓ）において印刷枚数が所定枚数を超えた場合には、ｎの数を１つ増やして加算時間Ｎ_ｎを（Ｎ_１，Ｎ_２，Ｎ_３）＝（６ｍｓ，３ｍｓ，１ｍｓ）の様に設定する。この様にｎの数を１つ増やした後においても、加算時間Ｎ_ｎの合計が半波周期Ｆに等しくなる様に設定する。

ｎの数を増やすことにより、不連続通電を行う制御周期内でハロゲンヒータ３３が定着ローラ３８に与える熱量を増加させることができる。したがって、ハロゲンヒータ３３が経時劣化した場合であっても、定着ローラ３８に与える熱量を一定に保つことができ、所定時間内に定着ユニット１１０を立ち上げることが可能である。

次に図９に、本実施形態に係るヒータ制御装置１００において雰囲気温度に応じて通電パターンを変更する際のフローチャートを示す。

ハロゲンヒータ３３の制御を同じ様に行った場合でも、定着ローラ３８の雰囲気温度によって、定着ローラ３８の温度が目標温度に達するまでの時間にばらつきが生じる。そこで、定着ローラ３８の雰囲気温度に応じて加算時間Ｎ_ｎのｎの数を増減させることで、ハロゲンヒータ３３から定着ローラ３８に与える熱量を補正する。

まず、ステップＳ４１にて定着ローラ３８の雰囲気温度と所定の温度Ｔ１℃との比較を行い、雰囲気温度が温度Ｔ１℃よりも小さい場合には、ステップＳ４２にて加算時間Ｎ_ｎのｎの数を１つ増やして不連続通電の制御を行う。

ステップＳ４１にて雰囲気温度がＴ１℃以上であり、ステップＳ４３にて所定の温度Ｔ２℃以下であることが検知された場合には、加算時間Ｎ_ｎは初期設定のまま制御を行う。

雰囲気温度がＴ２℃以上の場合には、ステップＳ４４にてｎ＝１であるか否かが判断され、ｎ＝１の場合にはそのまま処理を終了し、ｎが２以上の場合にはステップＳ４５にてｎの数を１つ減らして不連続通電の制御を行う。

この様に、定着ローラ３８の雰囲気温度に応じて加算時間Ｎ_ｎのｎの数を増減させることにより、ハロゲンヒータ３３から定着ローラ３８に与える熱量を補正し、雰囲気温度が低い場合には熱量を増加させ、雰囲気温度が高い場合には熱量を減少させることで、定着ユニット１１０の立上げ時間を一定にすると共に、不要な電力消費を回避することが可能になる。

上記した様に、ヒータ制御装置１００には、通電時間Ｈ_ｎや加算時間Ｎ_ｎの値等を個別に入力して設定出来る様に入力手段を設けることも可能である。

＜まとめ＞
以上説明した様に、本発明の実施形態によれば、ゼロクロス検知回路を用いない簡素な回路構成で、通電開始のタイミング等によらずにヒータへの通電パターンの周期を選択して固定し、フリッカを低減することが可能なヒータ制御装置及びこれを備える画像形成装置を実現することができる。

なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

２９ ＣＰＵ（制御手段）
３２ サーミスタ（検知手段）
３３ ハロゲンヒータ（ヒータ）
３８ 定着ローラ（被加熱物）
１００ ヒータ制御装置
２００ 画像形成装置

特開平１１−９５６０６号公報 特開２００４−２１２５１０号公報

Claims (9)

1. 被加熱物を加熱するヒータと、
   前記ヒータにより加熱された前記被加熱物の温度を検知する検知手段と、
   前記検知手段により検知された前記被加熱物の温度及び予め設定された前記被加熱物の目標温度に基づいて、交流電力の半波周期以下の通電時間と、前記交流電力の周期から前記通電時間を引いた時間に、前記交流電力の半波周期の全部又は分割した加算時間Ｎ_ｎ（Ｎ_１，Ｎ_２，・・・，Ｎ_ｎ−１，Ｎ_ｎ：ｎは任意の整数）を順次加算した不通電時間とを交互に有する不連続通電により、前記ヒータへの前記交流電力の供給を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とするヒータ制御装置。
2. 前記加算時間Ｎ_ｎのｎが２以上の整数であって、
   Ｎ_ｎ＜Ｎ_ｎ−１の関係を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のヒータ制御装置。
3. 前記制御手段は、前記ヒータへの前記交流電力の供給を行わない時間を、前記交流電力の半波周期の倍数に相当する時間にする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒータ制御装置。
4. 前記制御手段は、前記ヒータの劣化度合に応じて、前記加算時間Ｎ_ｎにおけるｎの数を増やす
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のヒータ制御装置。
5. 前記制御手段は、前記被加熱物の雰囲気温度に応じて、前記加算時間Ｎ_ｎにおけるｎの数を増減する
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のヒータ制御装置。
6. 前記交流電力の周波数を検知する周波数検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記周波数検知手段が検知した前記周波数に基づいて、前記通電時間及び前記不通電時間の設定を行う
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のヒータ制御装置。
7. 前記通電時間及び前記加算時間Ｎ_ｎを入力する入力手段を備え、
   前記制御手段は、前記入力手段から入力された前記通電時間及び前記加算時間Ｎ_ｎに基づいて、前記ヒータへの交流電力の供給を制御する
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のヒータ制御装置。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載のヒータ制御装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 被加熱物を加熱するヒータと、
   前記ヒータにより加熱された前記被加熱物の温度を検知する検知手段と、
   を備えるヒータ制御装置におけるヒータ制御方法であって、
   前記検知手段により前記被加熱物の温度を検知するステップと、
   前記検知手段により検知された前記被加熱物の温度と、予め設定された前記被加熱物の目標温度とに基づいて、交流電力の半波周期以下の通電時間と、前記交流電力の周期から前記通電時間を引いた時間に、前記交流電力の半波周期の全部又は分割した加算時間Ｎ_ｎ（Ｎ_１，Ｎ_２，・・・，Ｎ_ｎ−１，Ｎ_ｎ：ｎは任意の整数）を順次加算した不通電時間とを、交互に有する不連続通電により前記ヒータへの前記交流電力の供給を制御するステップと、
   を備えることを特徴とするヒータ制御方法。

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