JP2024016197A

JP2024016197A - Heater control device, image forming apparatus, control method for heater, and control program for heater

Info

Publication number: JP2024016197A
Application number: JP2023190770A
Authority: JP
Inventors: 築大野; Chiku Ono
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2023-11-08
Publication date: 2024-02-06
Also published as: JP7415385B2; JP2021044086A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a harmonic noise without reducing the efficiency of power supply to a heater.

SOLUTION: A heater control device controls an amount of power supplied to a heater in a control period including a predetermined number of periods of AC voltage, and comprises: a ratio determination section that determines a power ratio of the amount of power supplied to the heater to heat an object to be heated to a target temperature to the amount of power in the control period; and a voltage supply section that, in a pattern table, supplies voltage to the heater according to a voltage supply time indicated by time information corresponding to the power ratio determined by the ratio determination section. The pattern table stores, for every power ratio, time information indicating the time of voltage supply to the heater for each of a plurality of half-wave periods, and repeatedly includes a plurality of pattern groups containing first patterns in which all the time information in the plurality of half-wave periods indicate that voltage is supplied to the heater, and second patterns in which at least some of the time information in the plurality of half-wave periods indicate that the voltage is not supplied to the heater.

SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ヒータ制御装置、画像形成装置、ヒータの制御方法およびヒータの制御プログラムに関する。 The present invention relates to a heater control device, an image forming apparatus, a heater control method, and a heater control program.

電子写真方式の画像形成装置は、例えば、感光体上に形成されたトナー像を記録紙に転写した後、定着ヒータの熱により加熱された定着ローラを使用してトナー像を記録紙に定着させる。定着ヒータに用いられるハロゲンランプは、温度が低いときに抵抗が低くなる特性を持ち、通電開始時に突入電流を発生させる。このため、ハロゲンランプと電源を共有する蛍光灯は、突入電流による電源の電圧降下によりちらつきが発生するおそれがある。 An electrophotographic image forming apparatus, for example, transfers a toner image formed on a photoconductor onto recording paper, and then fixes the toner image onto the recording paper using a fixing roller heated by a fixing heater. . The halogen lamp used in the fixing heater has a characteristic that its resistance decreases when the temperature is low, and generates an inrush current when electricity starts. For this reason, fluorescent lamps that share a power source with halogen lamps may flicker due to a voltage drop in the power source due to inrush current.

定着ヒータのオン時に、定着ヒータに供給する交流電圧の導通角を、半波単位で徐々に大きくする位相制御（ソフトスタート制御）を行うことで、突入電流は抑制されるが、この場合、高調波電流（高調波ノイズ）が発生しやすくなる。また、複数の半波を用いてヒータに交流電圧を供給する位相制御のパターンには、奇数次の高調波ノイズが発生しやすいパターンと、偶数次の高調波ノイズが発生しやすいパターンとがある。そこで、両方のパターンの特徴を組み合わせたパターンを用いてソフトスタート制御を実施することで、高調波が規制値を超えることを抑止する手法が提案されている。 When the fusing heater is turned on, inrush current can be suppressed by performing phase control (soft start control) that gradually increases the conduction angle of the AC voltage supplied to the fusing heater in half-wave units. Wave current (harmonic noise) is more likely to occur. Additionally, among the phase control patterns that use multiple half waves to supply AC voltage to the heater, there are patterns that tend to generate odd-order harmonic noise and patterns that tend to generate even-order harmonic noise. . Therefore, a method has been proposed in which the harmonics are prevented from exceeding the regulation value by performing soft start control using a pattern that combines the characteristics of both patterns.

しかしながら、奇数次の高調波ノイズが発生しやすいパターンと偶数次の高調波ノイズが発生しやすいパターンとを組み合わせた場合、ソフトスタート制御に含まれる半波の数が増加し、ソフトスタート制御の期間は長くなる。これにより、ヒータへの電力供給の効率が低下し、定着ローラを所望の温度まで上昇させるための時間が長くなるという問題がある。 However, if a pattern in which odd-order harmonic noise is likely to occur is combined with a pattern in which even-order harmonic noise is likely to occur, the number of half waves included in soft-start control increases, and the period of soft-start control increases. becomes longer. This poses a problem in that the efficiency of power supply to the heater decreases and it takes a long time to raise the temperature of the fixing roller to a desired temperature.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヒータへの電力供給の効率を低下させることなく高調波ノイズを低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce harmonic noise without reducing the efficiency of power supply to a heater.

上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態のヒータ制御装置は、交流電圧の所定数の周期を含む制御周期内の複数の半波期間毎にヒータに供給する電力量を制御するヒータ制御装置であって、前記ヒータにより加熱される加熱対象物の温度に基づいて、前記加熱対象物を目標温度にするために前記ヒータに供給する供給電力量の、前記制御周期に供給可能な電力量に対する比率である電力比を決定する比率決定部と、前記制御周期内の複数の半波期間のそれぞれにおける前記ヒータへの電圧供給時間を示す時間情報が前記電力比毎に記憶されたパターンテーブルと、前記比率決定部が決定した前記電力比に対応して前記パターンテーブルに記憶されている前記時間情報にしたがって、前記ヒータに電圧を供給する電圧供給部と、を有し、前記パターンテーブルは、前記複数の半波期間の全ての前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給することを示す所定数の第１パターンと、前記複数の半波期間の少なくともいずれかの前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給しないことを示す所定数の第２パターンとを含む複数のパターングループを繰り返し含む。 In order to solve the above technical problem, a heater control device according to one embodiment of the present invention provides a heater control device that controls the amount of electric power supplied to the heater for each of a plurality of half-wave periods within a control period that includes a predetermined number of periods of AC voltage. A control device, the amount of power that can be supplied to the heater in the control cycle in order to bring the heating object to a target temperature based on the temperature of the heating object heated by the heater. a ratio determining unit that determines a power ratio that is a ratio to a quantity; and a pattern table in which time information indicating voltage supply time to the heater in each of a plurality of half-wave periods within the control cycle is stored for each of the power ratios. and a voltage supply unit that supplies voltage to the heater according to the time information stored in the pattern table corresponding to the power ratio determined by the ratio determination unit, and the pattern table is , a predetermined number of first patterns indicating that the time information of all of the plurality of half-wave periods supplies voltage to the heater; and the time information of at least one of the plurality of half-wave periods supplies the voltage to the heater. A plurality of pattern groups including a predetermined number of second patterns indicating that no voltage is supplied are repeatedly included.

ヒータへの電力供給の効率を低下させることなく高調波ノイズを低減することができる。 Harmonic noise can be reduced without reducing the efficiency of power supply to the heater.

本発明に係るヒータ制御装置を備えた画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus including a heater control device according to the present invention. 図１の定着装置のうち、定着ローラの加熱を制御する機構部分を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a mechanical part of the fixing device of FIG. 1 that controls heating of a fixing roller. FIG. 図２のヒータに供給する交流電圧の制御周期の例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a control cycle of the AC voltage supplied to the heater in FIG. 2; 制御周期においてヒータに供給する交流電圧の基準の点灯パターンの例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a reference lighting pattern of an AC voltage supplied to a heater in a control period. 図４の基準の点灯パターンにおいて、点灯デューティ比に対する位相デューティ比の変化の例を示す説明図である。5 is an explanatory diagram showing an example of a change in phase duty ratio with respect to the lighting duty ratio in the reference lighting pattern of FIG. 4. FIG. 図２のパターンテーブルに記憶される点灯パターンの例を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing an example of lighting patterns stored in the pattern table of FIG. 2. FIG. 温度センサが検知する定着ローラの表面温度と点灯デューティ比との関係を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the surface temperature of the fixing roller detected by a temperature sensor and the lighting duty ratio. 図２のヒータ制御部の動作の例を示すフロー図である。FIG. 3 is a flow diagram illustrating an example of the operation of the heater control section of FIG. 2. FIG. 図２の定着装置のハードウェア構成の例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the fixing device shown in FIG. 2. FIG.

以下、図面を参照して実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same components are given the same reference numerals, and duplicate explanations may be omitted.

図１は、本発明に係るヒータ制御装置を備えた画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置１００は、例えば、ＭＦＰ（Multi-Function Peripheral）、プリンタ、コピー機、またはＦＡＸであるが、これに限られない。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus including a heater control device according to the present invention. The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is, for example, an MFP (Multi-Function Peripheral), a printer, a copier, or a FAX, but is not limited thereto.

画像形成装置１００は、スキャナ部１０と、エンジン部２０と、転写紙が格納される給紙トレイ３０と、定着装置５０とを有する。エンジン部２０は、スキャナ部１０で読み取った画像に対して所定の画像処理を施し、処理を施した後の画像に応じたトナー像を転写紙に転写する。定着装置５０は、エンジン部２０で転写紙に転写されたトナー像を定着させる。なお、本発明に係るヒータ制御装置は、ヒータ制御部として定着装置５０に備えられる。 The image forming apparatus 100 includes a scanner section 10, an engine section 20, a paper feed tray 30 in which transfer paper is stored, and a fixing device 50. The engine section 20 performs predetermined image processing on the image read by the scanner section 10, and transfers a toner image corresponding to the processed image onto transfer paper. The fixing device 50 fixes the toner image transferred to the transfer paper by the engine section 20. Note that the heater control device according to the present invention is included in the fixing device 50 as a heater control section.

スキャナ部１０は、原稿をスキャン露光することによって、原稿に含まれる画像や文書を画像信号に変換し、変換した画像信号をエンジン部２０に出力する。エンジン部２０は、スキャナ部１０から出力される画像信号に対して、色変換、階調補正などの画像処理を施す。エンジン部２０は、画像処理を施した画像に応じて静電潜像を図示しない像担持体に作像し、作像した静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する。そして、エンジン部２０は、形成したトナー像を給紙トレイ３０から搬送路４０を介して搬送された転写紙に転写して、トナー像が転写された転写紙を、搬送路４０を介して定着装置５０に向けて送り出す。 The scanner section 10 scans and exposes a document to convert an image or document included in the document into an image signal, and outputs the converted image signal to the engine section 20 . The engine section 20 performs image processing such as color conversion and gradation correction on the image signal output from the scanner section 10 . The engine unit 20 forms an electrostatic latent image on an image carrier (not shown) according to the image processed, and attaches toner to the formed electrostatic latent image to form a toner image. Then, the engine unit 20 transfers the formed toner image onto a transfer paper conveyed from the paper feed tray 30 via a conveyance path 40, and fixes the transfer paper onto which the toner image has been transferred via the conveyance path 40. It is sent out toward the device 50.

定着装置５０は、円筒状の定着ローラ５１ａによる熱と加圧ローラ５１ｂによる圧力とにより、搬送路４０を介してエンジン部２０から送り出された転写紙に転写されているトナー像を転写紙に定着させて、図示しない排紙トレイに向けて排紙する。ここで、定着ローラ５１ａは、加圧ローラ５１ｂと圧接状態で回転することで、転写紙に転写されたトナー像を転写紙に定着させる。定着ローラ５１ａは、加熱対象物の一例である。 The fixing device 50 fixes the toner image, which has been transferred to the transfer paper sent out from the engine section 20 via the conveyance path 40, onto the transfer paper using heat from a cylindrical fixing roller 51a and pressure from a pressure roller 51b. Then, the paper is ejected toward a paper ejection tray (not shown). Here, the fixing roller 51a fixes the toner image transferred to the transfer paper onto the transfer paper by rotating while in pressure contact with the pressure roller 51b. The fixing roller 51a is an example of an object to be heated.

図２は、図１の定着装置５０のうち、定着ローラ５１ａの加熱を制御する機構部分を示すブロック図である。例えば、定着装置５０は、定着ローラ５１ａの内部に配置されるヒータ５２と、トライアック５３と、温度センサ５４と、ヒータ制御部５５と、ゼロクロス検知部５６とを有する。ヒータ制御部５５およびトライアック５３は、ヒータ制御装置の一例である。 FIG. 2 is a block diagram showing a mechanical part of the fixing device 50 of FIG. 1 that controls heating of the fixing roller 51a. For example, the fixing device 50 includes a heater 52 disposed inside the fixing roller 51a, a triac 53, a temperature sensor 54, a heater control section 55, and a zero-cross detection section 56. The heater control unit 55 and the triac 53 are examples of a heater control device.

ヒータ５２は、交流電源２００から供給される電力に基づいて定着ローラ５１ａを加熱する。そして、転写紙に転写されたトナー像は、定着ローラ５１ａの熱により溶けて転写紙の繊維の中に埋め込まれ、定着される。例えば、ヒータ５２には、点灯時に発生する放射熱によって加熱されるハロゲンランプ等が用いられる。 The heater 52 heats the fixing roller 51a based on the power supplied from the AC power supply 200. The toner image transferred to the transfer paper is melted by the heat of the fixing roller 51a, embedded in the fibers of the transfer paper, and fixed. For example, the heater 52 may be a halogen lamp or the like that is heated by radiant heat generated when the lamp is turned on.

交流電源２００は、ヒータ５２に供給する交流電圧を出力する。本実施形態では、交流電源２００は、例えば、商用電源であり、時間とともに正弦波状に変化する交流電圧を負荷であるヒータ５２に供給するものとする。 AC power supply 200 outputs an AC voltage to be supplied to heater 52 . In this embodiment, the AC power supply 200 is, for example, a commercial power supply, and supplies an AC voltage that changes sinusoidally over time to the heater 52, which is a load.

トライアック５３は、交流電源２００から供給される交流電圧を、ヒータ制御部５５から指示されたタイミングで断続（オン／オフ）し、断続した交流電圧をヒータ５２に供給する。ヒータ５２は、トライアック５３がオンしているときに通電状態になり発熱し、トライアック５３がオフしているときに非通電状態になり、発熱を停止する。 The triac 53 intermittents (turns on/off) the AC voltage supplied from the AC power supply 200 at a timing instructed by the heater control unit 55 and supplies the intermittent AC voltage to the heater 52 . The heater 52 is energized and generates heat when the triac 53 is on, and is de-energized and stops generating heat when the triac 53 is off.

温度センサ５４は、温度検知部の一例であり、定着ローラ５１ａの表面温度を測定する。温度センサ５４は、例えば、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタを内蔵しており、サーミスタの抵抗値に基づいて定着ローラ５１ａの表面温度を測定する。定着ローラ５１ａの表面温度は、ヒータ５２の温度と相関関係がある。このため、例えば、温度センサ５４が検知する温度に所定の係数を乗じることで、ヒータ５２の温度を求めることができる。なお、温度センサ５４は、定着ローラ５１ａに内蔵されてもよい。 The temperature sensor 54 is an example of a temperature detection section, and measures the surface temperature of the fixing roller 51a. The temperature sensor 54 includes, for example, a thermistor whose resistance value changes depending on the temperature, and measures the surface temperature of the fixing roller 51a based on the resistance value of the thermistor. The surface temperature of the fixing roller 51a has a correlation with the temperature of the heater 52. Therefore, for example, the temperature of the heater 52 can be determined by multiplying the temperature detected by the temperature sensor 54 by a predetermined coefficient. Note that the temperature sensor 54 may be built into the fixing roller 51a.

ゼロクロス検知部５６は、交流電源２００から供給される交流電圧が０ボルトをプラス側からマイナス側に横切るタイミングと、マイナス側からプラス側に横切るタイミングとであるゼロクロスタイミングを検知する。そして、ゼロクロス検知部５６は、ゼロクロスタイミングを検知した場合、ゼロクロス検知信号をヒータ制御部５５に出力する。 The zero-cross detection unit 56 detects zero-cross timing, which is the timing at which the AC voltage supplied from the AC power supply 200 crosses 0 volt from the plus side to the minus side, and the timing at which it crosses from the minus side to the plus side. When the zero-crossing detection section 56 detects the zero-crossing timing, the zero-crossing detection section 56 outputs a zero-crossing detection signal to the heater control section 55.

ヒータ制御部５５は、比率決定部５５１と電圧供給部５５２とパターンテーブル５５３とを有する。比率決定部５５１および電圧供給部５５２は、エンジン部２０から送り出された転写紙上のトナー像を転写紙に定着させる場合、定着ローラ５１ａの表面温度を所定の目標温度に設定する制御を行う。比率決定部５５１および電圧供給部５５２は、定着装置５０に設けられる図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）がヒータ制御方法を実現するために実行するヒータ制御プログラムにより実現されてもよく、ハードウェアにより実現されてもよい。 The heater control section 55 includes a ratio determination section 551, a voltage supply section 552, and a pattern table 553. When fixing the toner image on the transfer paper fed from the engine unit 20 to the transfer paper, the ratio determining unit 551 and the voltage supply unit 552 perform control to set the surface temperature of the fixing roller 51a to a predetermined target temperature. The ratio determination unit 551 and the voltage supply unit 552 may be realized by a heater control program executed by a CPU (Central Processing Unit, not shown) provided in the fixing device 50 to realize the heater control method, or may be realized by hardware. may be done.

比率決定部５５１は、温度センサ５４が検知した定着ローラ５１ａの表面温度に基づいて、交流電圧の制御周期毎に、ヒータ５２への交流電圧の供給期間（すなわち、ハロゲンランプの点灯期間）を決定する。例えば、交流電圧の制御周期は２周期（２Ｔ）である。 The ratio determining unit 551 determines the supply period of the AC voltage to the heater 52 (that is, the lighting period of the halogen lamp) for each AC voltage control cycle based on the surface temperature of the fixing roller 51a detected by the temperature sensor 54. do. For example, the AC voltage control cycle is two cycles (2T).

以下では、制御周期毎にヒータ５２に供給する供給電力量ＰＳと、制御周期に供給可能な最大電力量Ｐｍａｘに対する比率ＰＳ／Ｐｍａｘである電力比を、点灯デューティ比Ｄｏ（０≦Ｄｏ≦１００％）と称する。例えば、点灯デューティ比Ｄｏ＝５０％とは、制御周期の正弦波と０Ｖとで囲まれる面積のうち、５０％の面積に相当する期間に交流電圧（電力）がヒータ５２に供給されることを表す。 In the following, the power ratio PS/Pmax is defined as the power supply amount PS supplied to the heater 52 in each control period and the maximum power amount Pmax that can be supplied in the control period, and the lighting duty ratio Do (0≦Do≦100% ). For example, lighting duty ratio Do=50% means that AC voltage (power) is supplied to the heater 52 during a period corresponding to 50% of the area surrounded by the sine wave of the control cycle and 0V. represent.

比率決定部５５１は、定着ローラ５１ａの表面温度に基づいて、定着ローラ５１ａの表面温度を所定の目標温度に設定するためにヒータ５２に供給する供給電力量に対応する点灯デューティ比Ｄｏを決定する。そして、比率決定部５５１は、決定した点灯デューティ比Ｄｏを電圧供給部５５２に通知する。なお、比率決定部５５１は、定着ローラ５１ａの表面温度と点灯デューティ比Ｄｏとの関係を記憶するテーブルを参照することで、定着ローラ５１ａの表面温度から点灯デューティ比Ｄｏを決定してもよい。 The ratio determining unit 551 determines a lighting duty ratio Do corresponding to the amount of power supplied to the heater 52 in order to set the surface temperature of the fixing roller 51a to a predetermined target temperature, based on the surface temperature of the fixing roller 51a. . Then, the ratio determining unit 551 notifies the voltage supplying unit 552 of the determined lighting duty ratio Do. Note that the ratio determining unit 551 may determine the lighting duty ratio Do from the surface temperature of the fixing roller 51a by referring to a table that stores the relationship between the surface temperature of the fixing roller 51a and the lighting duty ratio Do.

定着ローラ５１ａの表面温度に基づいて決定する点灯デューティ比Ｄｏは、例えば、印刷動作の開始から終了までの間にヒータ５２を点灯させるために使用される。例えば、定着ローラ５１ａの表面温度が低いときは、相対的に大きい点灯デューティ比Ｄｏが選択されることで、供給電力量が増加され、定着ローラ５１ａの表面温度を短時間で上昇させる。また、印刷動作を繰り返し行って定着ローラ５１ａの表面温度が高くなっているときは、相対的に小さい点灯デューティ比Ｄｏが選択されることで、供給電力量は少なくなる。 The lighting duty ratio Do determined based on the surface temperature of the fixing roller 51a is used, for example, to turn on the heater 52 from the start to the end of the printing operation. For example, when the surface temperature of the fixing roller 51a is low, by selecting a relatively large lighting duty ratio Do, the amount of power supplied is increased, and the surface temperature of the fixing roller 51a is raised in a short time. Further, when the surface temperature of the fixing roller 51a is high due to repeated printing operations, a relatively small lighting duty ratio Do is selected, so that the amount of power supplied is reduced.

電圧供給部５５２は、決定した点灯デューティ比Ｄｏに対応するヒータ５２の点灯パターンをパターンテーブル５５３から読み出し、読み出した点灯パターンにしたがってトライアック５３をオンまたはオフするタイミング信号をトライアック５３に出力する。この際、電圧供給部５５２は、ゼロクロス検知部５６が検知した交流電圧のゼロクロスタイミングを基準にして、トライアック５３にタイミング信号を出力する。これにより、ヒータ５２には、パターンテーブル５５３から読み出した点灯パターンに対応する導通角の交流電流が供給される。 The voltage supply unit 552 reads the lighting pattern of the heater 52 corresponding to the determined lighting duty ratio Do from the pattern table 553, and outputs a timing signal to the triac 53 to turn on or turn off the triac 53 according to the read lighting pattern. At this time, the voltage supply unit 552 outputs a timing signal to the triac 53 based on the zero-cross timing of the AC voltage detected by the zero-cross detection unit 56. As a result, the heater 52 is supplied with an alternating current having a conduction angle corresponding to the lighting pattern read from the pattern table 553.

パターンテーブル５５３には、点灯デューティ比Ｄｏ毎に、制御周期内の４つの半波期間のそれぞれにおけるヒータ５２への電圧供給時間を示す時間情報（点灯パターン）が記憶されている。例えば、パターンテーブル５５３は、定着装置５０に設けられるＣＰＵにより読み出し可能なＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等に記憶される。 The pattern table 553 stores time information (lighting pattern) indicating the voltage supply time to the heater 52 in each of the four half-wave periods within the control cycle for each lighting duty ratio Do. For example, the pattern table 553 is stored in a ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), or the like that can be read by a CPU provided in the fixing device 50.

ＲＯＭやＲＡＭは、定着装置５０内に設けられてもよく、定着装置５０の外部に設けられてもよい。なお、ＲＯＭやＲＡＭが定着装置５０内に設けられる場合、ＲＯＭやＲＡＭには、ＣＰＵが実行するヒータ制御プログラムが格納されてもよい。パターンテーブル５５３の例は、図４に示す。 The ROM and RAM may be provided within the fixing device 50 or may be provided outside the fixing device 50. Note that when a ROM or RAM is provided in the fixing device 50, a heater control program executed by the CPU may be stored in the ROM or RAM. An example of the pattern table 553 is shown in FIG.

図３は、図２のヒータ５２に供給する交流電圧の制御周期の例を示す説明図である。図２で説明したように、ヒータ制御部５５は、交流電源２００から供給される交流電圧の２周期（４半波）を制御周期として、ヒータ５２（ハロゲンランプ）に所定の導通角の交流電圧を供給する制御を実施する。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a control cycle of the AC voltage supplied to the heater 52 in FIG. 2. In FIG. As explained in FIG. 2, the heater control unit 55 applies an AC voltage at a predetermined conduction angle to the heater 52 (halogen lamp) using two periods (four half waves) of the AC voltage supplied from the AC power source 200 as a control period. Implement control to supply

図３では、交流電源２００がヒータ５２に供給する電圧値ｅを、波高値ｅ０を有する周期Ｔの正弦波で表わす。以下では、制御周期（２Ｔ）において、時間順に連続した交流電圧の４つの半波期間を、半波期間ａ、ｂ、ｃ、ｄと称する。すなわち、時刻をｔとするとき、半波期間ａは、０≦ｔ＜Ｔ／２の時間範囲を表し、半波期間ｂは、Ｔ／２≦ｔ＜Ｔの時間範囲を表す。半波期間ｃは、Ｔ≦ｔ＜３Ｔ／２の時間範囲を表し、半波期間ｄは、３Ｔ／２≦ｔ＜２Ｔの時間範囲を表す。交流電源２００として５０Ｈｚの商用電源を用いる場合には、制御周期（２Ｔ）は、４０ｍｓｅｃとなる。 In FIG. 3, the voltage value e supplied from the AC power source 200 to the heater 52 is represented by a sine wave with a period T and a peak value e0. Below, in the control period (2T), four half-wave periods of the AC voltage that are continuous in time order are referred to as half-wave periods a, b, c, and d. That is, when time is t, half-wave period a represents a time range of 0≦t<T/2, and half-wave period b represents a time range of T/2≦t<T. The half-wave period c represents a time range of T≦t<3T/2, and the half-wave period d represents a time range of 3T/2≦t<2T. When a 50 Hz commercial power source is used as the AC power source 200, the control period (2T) is 40 msec.

例えば、図２に示した比率決定部５５１および電圧供給部５５２による制御により、半波期間ａにおいて、時刻ｔ＝２Ｔ／５～Ｔ／２までの期間Ｔ／１０に、網掛けの領域Ｒで示す電力がヒータ５２に供給されるとする。この場合、半波期間ａである期間Ｔ／２のうちの２０％の期間Ｔ／１０、交流電流がヒータ５２に供給される。半波期間ａ、ｂ、ｃ、ｄにおいて、期間Ｔ／２に対して交流電圧がヒータ５２に供給される期間の比率（時間比）を位相デューティ比Ｄｐ（０≦Ｄｐ≦１００％）と称する。位相デューティ比Ｄｐは、ヒータ５２に供給する交流電圧の供給時間を示す導通角に対応する。このため、ヒータ５２に供給する交流電圧の供給タイミングは、時刻ではなく、交流電圧の位相角で指定してもよい。 For example, under the control of the ratio determining unit 551 and the voltage supply unit 552 shown in FIG. 2, in the half-wave period a, the shaded region R is Assume that the electric power shown is supplied to the heater 52. In this case, alternating current is supplied to the heater 52 for a period T/10, which is 20% of the period T/2 which is the half-wave period a. In the half-wave periods a, b, c, and d, the ratio (time ratio) of the period during which the AC voltage is supplied to the heater 52 with respect to the period T/2 is referred to as the phase duty ratio Dp (0≦Dp≦100%). . The phase duty ratio Dp corresponds to a conduction angle indicating the supply time of the AC voltage supplied to the heater 52. Therefore, the supply timing of the AC voltage supplied to the heater 52 may be specified by the phase angle of the AC voltage instead of the time.

位相デューティ比Ｄｐは、半波期間ａ、ｂ、ｃ、ｄ毎に設定され、図２のパターンテーブル５５３に時間情報として設定される。以下では、半波期間ａに設定される位相デューティ比Ｄｐを位相デューティ比Ｄｐａと称し、半波期間ｂに設定される位相デューティ比Ｄｐを位相デューティ比Ｄｐｂと称する。半波期間ｃに設定される位相デューティ比Ｄｐを位相デューティ比Ｄｐｃと称し、半波期間ｄに設定される位相デューティ比Ｄｐを位相デューティ比Ｄｐｄと称する。 The phase duty ratio Dp is set for each half-wave period a, b, c, and d, and is set as time information in the pattern table 553 in FIG. 2. Hereinafter, the phase duty ratio Dp set during the half-wave period a will be referred to as a phase duty ratio Dpa, and the phase duty ratio Dp set during the half-wave period b will be referred to as a phase duty ratio Dpb. The phase duty ratio Dp set during the half-wave period c is referred to as a phase duty ratio Dpc, and the phase duty ratio Dp set during the half-wave period d is referred to as a phase duty ratio Dpd.

図３に示す交流電圧をヒータ５２に供給する場合、パターンテーブル５５３の所定の点灯デューティ比Ｄｏの領域には、位相デューティ比Ｄｐａ＝２０％、Ｄｐｂ＝０％、Ｄｐｃ＝０％、Ｄｐｄ＝０％が記憶されている。なお、制御周期は、交流電圧の２周期（２Ｔ）に限らず、３周期以上でもよく、１周期でもよい。 When supplying the AC voltage shown in FIG. 3 to the heater 52, the phase duty ratio Dpa=20%, Dpb=0%, Dpc=0%, Dpd=0 is in the region of the predetermined lighting duty ratio Do of the pattern table 553. % is memorized. Note that the control period is not limited to two periods (2T) of the AC voltage, but may be three or more periods, or may be one period.

図４は、制御周期においてヒータ５２に供給する交流電圧の基準の点灯パターンの例を示す説明図である。各点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３、ＰＴ４の交流電圧の波形において、網掛けで示す領域は、図３と同様に、電力がヒータ５２に供給される期間を示す。すなわち、網掛けで示す領域に対応するタイミングで、図２の電圧供給部５５２からトライアックにタイミング信号が出力される。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a reference lighting pattern of the AC voltage supplied to the heater 52 in the control period. In the AC voltage waveforms of each lighting pattern PT1, PT2, PT3, and PT4, the shaded area indicates the period during which power is supplied to the heater 52, as in FIG. That is, a timing signal is output from the voltage supply section 552 in FIG. 2 to the triac at a timing corresponding to the shaded area.

なお、図２に示したパターンテーブル５５３には、図４に示す基準の点灯パターンではなく、点灯デューティ比Ｄｏ毎に、複数の基準の点灯パターンのいずれかから抽出した点灯パターンが格納される。パターンテーブル５５３に設定される点灯パターンは、図６で説明する。なお、図４は、４つの基準の点灯パターンを示すが、基準の点灯パターンの数は、２以上であればよく、また、基準の点灯パターンは、図４に示す点灯パターンに限定されない。 Note that the pattern table 553 shown in FIG. 2 stores not the reference lighting pattern shown in FIG. 4 but a lighting pattern extracted from one of a plurality of reference lighting patterns for each lighting duty ratio Do. The lighting patterns set in the pattern table 553 will be explained with reference to FIG. Although FIG. 4 shows four reference lighting patterns, the number of reference lighting patterns may be two or more, and the reference lighting patterns are not limited to the lighting patterns shown in FIG. 4.

点灯パターンＰＴ１では、各半波期間ａ、ｂ、ｃ、ｄにおいて、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴って、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂ、Ｄｐｃ、Ｄｐｄが均等に増加する。なお、ヒータ５２に供給する電力量を調整するために、各点灯デューティ比Ｄｏにおいて、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂ、Ｄｐｃ、Ｄｐｄは、全て同じ値に設定されなくてもよい。 In the lighting pattern PT1, the phase duty ratios Dpa, Dpb, Dpc, and Dpd increase equally in each half-wave period a, b, c, and d as the lighting duty ratio Do increases. Note that in order to adjust the amount of power supplied to the heater 52, the phase duty ratios Dpa, Dpb, Dpc, and Dpd do not all need to be set to the same value at each lighting duty ratio Do.

点灯パターンＰＴ２では、まず、半波期間ａ、ｃの位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｃを点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴って順次増加する。そして、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｃが１００％になったら、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｃを１００％に維持した状態で、半波期間ｂ、ｄの位相デューティ比Ｄｐｂ、Ｄｐｄを点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴って順次増加する。なお、ヒータ５２に供給する電力量を調整するために、各点灯デューティ比Ｄｏにおいて、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｃは、全て同じ値に設定されなくてもよく、位相デューティ比Ｄｐｂ、Ｄｐｄは、全て同じ値に設定されなくてもよい。 In the lighting pattern PT2, first, the phase duty ratios Dpa and Dpc of the half-wave periods a and c are sequentially increased as the lighting duty ratio Do increases. Then, when the phase duty ratios Dpa and Dpc reach 100%, the phase duty ratios Dpb and Dpd of the half-wave periods b and d are increased by the lighting duty ratio Do while maintaining the phase duty ratios Dpa and Dpc at 100%. It increases sequentially. In addition, in order to adjust the amount of power supplied to the heater 52, the phase duty ratios Dpa and Dpc do not have to all be set to the same value at each lighting duty ratio Do, and the phase duty ratios Dpb and Dpd do not have to be all set to the same value. They do not have to be set to the same value.

点灯パターンＰＴ３では、まず、半波期間ａ、ｂの位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂが、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴って順次増加する。そして、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂが１００％になった後、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂを１００％に維持した状態で、半波期間ｃ、ｄの位相デューティ比Ｄｐｃ、Ｄｐｄが、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴って順次増加する。なお、ヒータ５２に供給する電力量を調整するために、各点灯デューティ比Ｄｏにおいて、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂは、全て同じ値に設定されなくてもよく、位相デューティ比Ｄｐｃ、Ｄｐｄは、全て同じ値に設定されなくてもよい。 In the lighting pattern PT3, first, the phase duty ratios Dpa and Dpb of the half-wave periods a and b sequentially increase as the lighting duty ratio Do increases. After the phase duty ratios Dpa and Dpb reach 100%, the phase duty ratios Dpc and Dpd of the half-wave periods c and d change to the lighting duty ratio Do while the phase duty ratios Dpa and Dpb are maintained at 100%. It increases sequentially as . Note that in order to adjust the amount of power supplied to the heater 52, the phase duty ratios Dpa and Dpb do not have to all be set to the same value at each lighting duty ratio Do, and the phase duty ratios Dpc and Dpd are all set to the same value. They do not have to be set to the same value.

点灯パターンＰＴ４では、まず、半波期間ａの位相デューティ比Ｄｐａが、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴って順次増加する。そして、位相デューティ比Ｄｐａが１００％になった後、位相デューティ比Ｄｐａを１００％に維持した状態で、半波期間ｂの位相デューティ比Ｄｐｂが、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴って順次増加する。 In the lighting pattern PT4, first, the phase duty ratio Dpa of the half-wave period a increases sequentially as the lighting duty ratio Do increases. After the phase duty ratio Dpa reaches 100%, the phase duty ratio Dpb of the half-wave period b increases sequentially as the lighting duty ratio Do increases while the phase duty ratio Dpa is maintained at 100%. .

次に、位相デューティ比Ｄｐｂが１００％になった後、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂを１００％に維持した状態で、半波期間ｃの位相デューティ比Ｄｐｃが、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴って順次増加する。さらに、位相デューティ比Ｄｐｃが１００％になった後、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂ、Ｄｐｃを１００％に維持した状態で、半波期間ｄの位相デューティ比Ｄｐｄが、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴って順次増加する。 Next, after the phase duty ratio Dpb reaches 100%, with the phase duty ratios Dpa and Dpb maintained at 100%, the phase duty ratio Dpc of the half-wave period c increases as the lighting duty ratio Do increases. Increase sequentially. Furthermore, after the phase duty ratio Dpc reaches 100%, while the phase duty ratios Dpa, Dpb, and Dpc are maintained at 100%, the phase duty ratio Dpd of the half-wave period d increases as the lighting duty ratio Do increases. will increase sequentially.

一般に、負荷に供給される時間当たりの電力量が大きいほど、突入電流が増加するため、交流電源２００から電力を受けて点灯する蛍光灯のちらつき（フリッカ）が発生しやすくなる。また、負荷に供給される交流電圧が時間軸方向で分散され、かつ、電圧の供給時間が短く鋭いほど奇数次の高調波ノイズが発生しやすくなる。さらに、負荷に供給される交流電圧が正極側または負極側に偏るほど、偶数次の高調波ノイズが発生しやすくなり、負荷に供給される交流電圧の時間軸方向の分布が偏るほど、偶数次の高調波ノイズが発生しやすくなる。 Generally, the larger the amount of power supplied to the load per hour, the greater the inrush current, which makes it easier for fluorescent lamps that are turned on by receiving power from the AC power supply 200 to flicker. Furthermore, as the AC voltage supplied to the load is dispersed in the time axis direction and the voltage supply time is short and sharp, odd-order harmonic noise is more likely to occur. Furthermore, the more the AC voltage supplied to the load is biased toward the positive or negative side, the more even-order harmonic noise is likely to occur, and the more the distribution of the AC voltage supplied to the load is biased in the time axis direction, the more even-order harmonic noise harmonic noise is more likely to occur.

以上より、点灯パターンＰＴ１～ＰＴ４について突入電流、偶数次の高調波ノイズおよび奇数次の高調波ノイズをまとめると次のようになる。 From the above, the inrush current, even harmonic noise, and odd harmonic noise for the lighting patterns PT1 to PT4 are summarized as follows.

点灯パターンＰＴ１での突入電流は、他の点灯パターンＰＴ２～ＰＴ４に比べて少ない。点灯パターンＰＴ１での奇数次の高調波ノイズは、他の点灯パターンＰＴ２～ＰＴ４に比べて発生しやすく、奇数次の高調波電流の規制値を満足しないおそれがある。点灯パターンＰＴ１での偶数次の高調波ノイズは、他の点灯パターンＰＴ２～ＰＴ４に比べて発生しにくい。 The rush current in the lighting pattern PT1 is smaller than that in the other lighting patterns PT2 to PT4. Odd-numbered harmonic noise in lighting pattern PT1 is more likely to occur than in other lighting patterns PT2 to PT4, and there is a possibility that the regulation value of odd-numbered harmonic current may not be satisfied. Even-numbered harmonic noise in the lighting pattern PT1 is less likely to occur than in the other lighting patterns PT2 to PT4.

点灯パターンＰＴ２での突入電流は、点灯パターンＰＴ１に比べて多く、点灯パターンＰＴ３と同程度であり、点灯パターンＰＴ４に比べて少ない。点灯パターンＰＴ２での奇数次の高調波ノイズは、他の点灯パターンＰＴ１、ＰＴ３、ＰＴ４に比べて発生しにくい。点灯パターンＰＴ２での偶数次の高調波ノイズは、他の点灯パターンＰＴ１、ＰＴ３、ＰＴ４に比べて発生しやすい。 The rush current in the lighting pattern PT2 is larger than that in the lighting pattern PT1, about the same as that in the lighting pattern PT3, and smaller than that in the lighting pattern PT4. Odd-numbered harmonic noise in the lighting pattern PT2 is less likely to occur than in the other lighting patterns PT1, PT3, and PT4. Even-order harmonic noise in lighting pattern PT2 is more likely to occur than in other lighting patterns PT1, PT3, and PT4.

点灯パターンＰＴ２は、２つの半波単位で電力を均一化しており、ちらつき（フリッカの規制値）を抑えつつ、奇数次の高調波ノイズを抑制できる。但し、上側（正極側）の半波の供給電力と下側（負極側）半波の供給電力との対称性が悪いため、偶数次の高調波ノイズは悪くなる傾向がある。特に、ヒータ５２の容量が大きく、ヒータ５２への供給電流が多い場合、偶数次の高調波電流の規制値を満足しないおそれがある。 The lighting pattern PT2 equalizes power in units of two half waves, and can suppress odd-order harmonic noise while suppressing flicker (flicker regulation value). However, because the symmetry between the upper (positive side) half-wave power supply and the lower (negative side) half-wave power supply is poor, even-order harmonic noise tends to worsen. Particularly, when the capacity of the heater 52 is large and the amount of current supplied to the heater 52 is large, there is a possibility that the regulation value of even-order harmonic current may not be satisfied.

点灯パターンＰＴ３での突入電流は、点灯パターンＰＴ１に比べて多く、点灯パターンＰＴ２と同程度であり、点灯パターンＰＴ４に比べて少ない。点灯パターンＰＴ３での奇数次の高調波ノイズは、点灯パターンＰＴ２に比べて発生しやすく、点灯パターンＰＴ４と同程度であり、点灯パターンＰＴ１に比べて発生しにくい。点灯パターンＰＴ３での偶数次の高調波ノイズは、点灯パターンＰＴ１に比べて発生しやすく、点灯パターンＰＴ４と同程度であり、点灯パターンＰＴ２に比べて発生しにくい。 The inrush current in the lighting pattern PT3 is larger than that in the lighting pattern PT1, about the same as that in the lighting pattern PT2, and smaller than that in the lighting pattern PT4. Odd-numbered harmonic noise in lighting pattern PT3 is more likely to occur than in lighting pattern PT2, to the same extent as lighting pattern PT4, and less likely to occur than in lighting pattern PT1. Even-order harmonic noise in lighting pattern PT3 is more likely to occur than in lighting pattern PT1, to the same extent as lighting pattern PT4, and less likely to occur than in lighting pattern PT2.

点灯パターンＰＴ３は、ちらつき（フリッカ規制値）は若干悪化するものの、ちらつきフリッカの規制値と高調波電流の規制値とを両立させやすい。但し、点灯パターンＰＴ３は、点灯デューティ比Ｄｏが小さい場合、偶数次の高調波ノイズが悪化しやすくなる。特に、ヒータ５２の容量が大きく、ヒータ５２への供給電流が多い場合、偶数次の高調波電流の規制値を満足しないおそれがある。 Although the lighting pattern PT3 slightly deteriorates the flicker (flicker regulation value), it is easy to achieve both the flicker regulation value and the harmonic current regulation value. However, in the lighting pattern PT3, when the lighting duty ratio Do is small, even-order harmonic noise tends to deteriorate. Particularly, when the capacity of the heater 52 is large and the amount of current supplied to the heater 52 is large, there is a possibility that the regulation value of even-order harmonic current may not be satisfied.

点灯パターンＰＴ４での突入電流は、他の点灯パターンＰＴ１～ＰＴ３に比べて多い。点灯パターンＰＴ４での奇数次の高調波ノイズは、点灯パターンＰＴ２に比べて発生しやすく、点灯パターンＰＴ３と同程度であり、点灯パターンＰＴ１に比べて発生しにくい。点灯パターンＰＴ４での偶数次の高調波ノイズは、点灯パターンＰＴ１に比べて発生しやすく、点灯パターンＰＴ３と同程度であり、点灯パターンＰＴ２に比べて発生しにくい。 The inrush current in the lighting pattern PT4 is larger than that in the other lighting patterns PT1 to PT3. Odd-numbered harmonic noise in lighting pattern PT4 is more likely to occur than in lighting pattern PT2, to the same extent as lighting pattern PT3, and less likely to occur than in lighting pattern PT1. Even-order harmonic noise in lighting pattern PT4 is more likely to occur than in lighting pattern PT1, to the same extent as lighting pattern PT3, and less likely to occur than in lighting pattern PT2.

以上より、突入電流は、点灯パターンＰＴ４が最も多く、点灯パターンＰＴ２、ＰＴ３が同程度であり、点灯パターンＰＴ１が最も少ない。また、点灯パターンＰＴ１では、奇数次の高調波ノイズが発生しやすく、偶数次の高調波ノイズが発生しにくいと言える。点灯パターンＰＴ２では、奇数次の高調波ノイズが発生しにくく、偶数次の高調波ノイズが発生しやすいと言える。点灯パターンＰＴ３、ＰＴ４では、奇数次と偶数次の高調波ノイズの発生が同程度であるが、点灯デューティ比Ｄｏが低い場合（概ね５０％以下）、偶数次の高調波ノイズが発生しやすくなる。 From the above, the lighting pattern PT4 has the most inrush current, the lighting patterns PT2 and PT3 have the same amount of inrush current, and the lighting pattern PT1 has the least amount of inrush current. Furthermore, it can be said that in the lighting pattern PT1, odd-order harmonic noise is likely to occur, and even-order harmonic noise is difficult to occur. In the lighting pattern PT2, it can be said that odd-order harmonic noise is less likely to occur, and even-order harmonic noise is more likely to occur. In the lighting patterns PT3 and PT4, the occurrence of odd-order and even-order harmonic noise is the same, but when the lighting duty ratio Do is low (approximately 50% or less), even-order harmonic noise is more likely to occur. .

図５は、図４の基準の点灯パターンＰＴ１～ＰＴ４において、点灯デューティ比Ｄｏに対する位相デューティ比Ｄｐの変化の例を示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a change in the phase duty ratio Dp with respect to the lighting duty ratio Do in the reference lighting patterns PT1 to PT4 of FIG. 4.

図４で説明したように、点灯パターンＰＴ１では、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴い、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂ、Ｄｐｃ、Ｄｐｄが均等に増加する。点灯パターンＰＴ２では、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴い、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｃが１００％まで増加した後、位相デューティ比Ｄｐｂ、Ｄｐｄが増加する。 As explained in FIG. 4, in the lighting pattern PT1, the phase duty ratios Dpa, Dpb, Dpc, and Dpd increase equally as the lighting duty ratio Do increases. In the lighting pattern PT2, as the lighting duty ratio Do increases, the phase duty ratios Dpa and Dpc increase to 100%, and then the phase duty ratios Dpb and Dpd increase.

点灯パターンＰＴ３では、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴い、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂが１００％まで増加した後、位相デューティ比Ｄｐｃ、Ｄｐｄが増加する。点灯パターンＰＴ４では、点灯デューティ比Ｄｏの増加に伴い、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂ、Ｄｐｃ、Ｄｐｄが順次１００％まで増加する。 In the lighting pattern PT3, as the lighting duty ratio Do increases, the phase duty ratios Dpa and Dpb increase to 100%, and then the phase duty ratios Dpc and Dpd increase. In the lighting pattern PT4, as the lighting duty ratio Do increases, the phase duty ratios Dpa, Dpb, Dpc, and Dpd sequentially increase to 100%.

なお、点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３、ＰＴ４は、画像形成装置１００または定着装置５０の開発時において、突入電流および高調波ノイズの測定結果、シミュレーション結果、または測定結果とシミュレーション結果の両方に基づいて作成される。点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３、ＰＴ４は、図２に示したパターンテーブル５５３に格納されるものではない。 Note that the lighting patterns PT1, PT2, PT3, and PT4 are determined based on measurement results, simulation results, or both measurement and simulation results of inrush current and harmonic noise at the time of development of the image forming apparatus 100 or the fixing device 50. Created. The lighting patterns PT1, PT2, PT3, and PT4 are not stored in the pattern table 553 shown in FIG. 2.

図６は、図２のパターンテーブル５５３に記憶される点灯パターンＰＴａの例を示す説明図である。この例では、パターンテーブル５５３に記憶される点灯パターンＰＴａは、図４および図５に示した点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２を組み合わせることで作成される。なお、図６では、点灯デューティ比Ｄｏの１％毎に、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂ、Ｄｐｃ、Ｄｐｄが設定されるが、点灯デューティ比Ｄｏの刻みは、１％以外でもよい。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the lighting pattern PTa stored in the pattern table 553 of FIG. 2. In this example, the lighting pattern PTa stored in the pattern table 553 is created by combining the lighting patterns PT1 and PT2 shown in FIGS. 4 and 5. Note that in FIG. 6, the phase duty ratios Dpa, Dpb, Dpc, and Dpd are set for each 1% of the lighting duty ratio Do, but the increments of the lighting duty ratio Do may be other than 1%.

パターンテーブル５５３を作成する場合、例えば、連続する３つの点灯デューティ比Ｄｏ（例えば、３４、３５、３６）において、点灯パターンＰＴ２から位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄが選択される。また、連続する３つの点灯デューティ比Ｄｏの次の点灯デューティ比Ｄｏ（例えば、３７）において、点灯パターンＰＴ１から位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄが選択される。そして、４つの連続する点灯デューティ比Ｄｏの位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄを繰り返し選択することによりパターンテーブル５５３に記憶させる点灯パターンＰＴａが作成される。 When creating the pattern table 553, for example, phase duty ratios Dpa to Dpd are selected from the lighting pattern PT2 at three consecutive lighting duty ratios Do (for example, 34, 35, 36). Further, at the next lighting duty ratio Do (for example, 37) of the three consecutive lighting duty ratios Do, phase duty ratios Dpa to Dpd are selected from the lighting pattern PT1. Then, by repeatedly selecting four consecutive phase duty ratios Dpa to Dpd of the lighting duty ratio Do, a lighting pattern PTa to be stored in the pattern table 553 is created.

点灯パターンＰＴａに使用する点灯パターンＰＴ１では、各点灯デューティ比Ｄｏにおいて、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｂ、Ｄｐｃ、Ｄｐｄの全てがヒータ５２に電圧を供給する所定比率に設定される。点灯パターンＰＴ１において、点灯パターンＰＴａに使用する各点灯デューティ比Ｄｏの位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄは、全ての位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄがヒータ５２に電圧を供給することを示す第１パターンの一例である。 In the lighting pattern PT1 used for the lighting pattern PTa, all of the phase duty ratios Dpa, Dpb, Dpc, and Dpd are set to a predetermined ratio for supplying voltage to the heater 52 at each lighting duty ratio Do. In the lighting pattern PT1, the phase duty ratios Dpa to Dpd of each lighting duty ratio Do used in the lighting pattern PTa are an example of a first pattern indicating that all the phase duty ratios Dpa to Dpd supply voltage to the heater 52. be.

一方、点灯パターンＰＴａに使用する点灯パターンＰＴ２では、点灯デューティ比Ｄｏが所定値（例えば、図５では５８％）を超えるまで、位相デューティ比Ｄｐｂ、Ｄｐｄがヒータ５２に電圧を供給しない０％に設定される。また、位相デューティ比Ｄｐａ、Ｄｐｃがヒータ５２に電圧を供給する所定値に設定される。点灯パターンＰＴ２において、点灯パターンＰＴａに使用する各点灯デューティ比Ｄｏの位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄは、位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄの少なくともいずれかがヒータ５２に電圧を供給しないことを示す第２パターンの一例である。 On the other hand, in the lighting pattern PT2 used for the lighting pattern PTa, the phase duty ratios Dpb and Dpd become 0%, which does not supply voltage to the heater 52, until the lighting duty ratio Do exceeds a predetermined value (for example, 58% in FIG. 5). Set. Further, the phase duty ratios Dpa and Dpc are set to predetermined values for supplying voltage to the heater 52. In the lighting pattern PT2, the phase duty ratios Dpa to Dpd of each lighting duty ratio Do used in the lighting pattern PTa are the same as those of the second pattern indicating that at least one of the phase duty ratios Dpa to Dpd does not supply voltage to the heater 52. This is an example.

選択した４つの点灯デューティ比Ｄｏの位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄによる４つのパターンは、パターングループの一例である。パターンテーブル５５３は、複数のパターングループを繰り返し記憶することで作成される。 The four patterns based on the selected four phase duty ratios Dpa to Dpd of the lighting duty ratio Do are an example of a pattern group. The pattern table 553 is created by repeatedly storing a plurality of pattern groups.

なお、図５に示したように、点灯デューティ比Ｄｏが５８％までは位相デューティ比Ｄｐｂ、Ｄｐｄが０％に設定され、点灯デューティ比Ｄｏが５８％を超えると、全ての位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄが所定の値に設定される。 As shown in FIG. 5, the phase duty ratios Dpb and Dpd are set to 0% until the lighting duty ratio Do reaches 58%, and when the lighting duty ratio Do exceeds 58%, all the phase duty ratios Dpa~ Dpd is set to a predetermined value.

したがって、点灯デューティ比Ｄｏが５８％より大きい場合、点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２を組み合わせることによる奇数次および偶数次の高調波ノイズの低減効果が下がる。しかしながら、点灯デューティ比Ｄｏが大きい領域では、高調波ノイズが元々少ないため、高調波電流の規制値は満たされる。換言すれば、高調波電流の規制値を満たしにくい点灯デューティ比Ｄｏが小さい領域において、点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２を組み合わせることで、奇数次および偶数次の高調波ノイズの低減効果を発揮することができる。 Therefore, when the lighting duty ratio Do is greater than 58%, the effect of reducing odd-order and even-order harmonic noise by combining the lighting patterns PT1 and PT2 decreases. However, in a region where the lighting duty ratio Do is large, the harmonic noise is originally small, so the regulation value of the harmonic current is satisfied. In other words, by combining the lighting patterns PT1 and PT2, it is possible to achieve the effect of reducing odd-order and even-order harmonic noise in a region where the lighting duty ratio Do is small and it is difficult to satisfy the harmonic current regulation value. .

なお、図６では、点灯パターンＰＴ１と点灯パターンＰＴ２とから、位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄを１：３の割合で選択した複数のパターングループによりパターンテーブル５５３が作成される。しかし、各パターングループに含まれる点灯パターンＰＴ１と点灯パターンＰＴ２との割合は、１：３に限定されず、１：ｎまたはｎ：１（ｎは２以上の整数）でもよく、２：５や３：７のような比に設定されてもよい。 In FIG. 6, the pattern table 553 is created from a plurality of pattern groups in which phase duty ratios Dpa to Dpd are selected at a ratio of 1:3 from the lighting pattern PT1 and the lighting pattern PT2. However, the ratio of lighting pattern PT1 and lighting pattern PT2 included in each pattern group is not limited to 1:3, but may be 1:n or n:1 (n is an integer of 2 or more), 2:5 or The ratio may be set to 3:7.

また、各パターングループに含まれる点灯パターンＰＴ１と点灯パターンＰＴ２との割合は、点灯デューティ比Ｄｏが大きいか小さいかにより変化させてもよい。例えば、点灯デューティ比Ｄｏが所定値を超える場合、点灯パターンＰＴ１のみ、または点灯パターンＰＴ２のみから位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄを選択して、パターンテーブル５５３を作成してもよい。換言すれば、点灯デューティ比Ｄｏが所定値以下のときのみ、点灯パターンＰＴ１と点灯パターンＰＴ２とを織り交ぜてパターンテーブル５５３を作成してもよい。 Further, the ratio between the lighting pattern PT1 and the lighting pattern PT2 included in each pattern group may be changed depending on whether the lighting duty ratio Do is large or small. For example, when the lighting duty ratio Do exceeds a predetermined value, the pattern table 553 may be created by selecting the phase duty ratios Dpa to Dpd from only the lighting pattern PT1 or only the lighting pattern PT2. In other words, the pattern table 553 may be created by interweaving the lighting pattern PT1 and the lighting pattern PT2 only when the lighting duty ratio Do is equal to or less than a predetermined value.

なお、図５に示した点灯パターンＰＴ１～ＰＴ４と、パターンテーブル５５３に記憶される点灯パターンＰＴａとは、例えば、画像形成装置１００または定着装置５０の開発時に作成される。例えば、点灯パターンＰＴ１～ＰＴ４、ＰＴａは、奇数次の高調波ノイズおよび偶数次の高調波ノイズの測定結果、シミュレーション結果、または測定結果とシミュレーション結果の両方に基づいて作成される。換言すれば、点灯パターンＰＴａにおいて、点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２から取り込むパターンの比率等は、奇数次と偶数次の高調波電流の規制値を満足するように決められる。 Note that the lighting patterns PT1 to PT4 shown in FIG. 5 and the lighting pattern PTa stored in the pattern table 553 are created, for example, when the image forming apparatus 100 or the fixing device 50 is developed. For example, the lighting patterns PT1 to PT4 and PTa are created based on measurement results, simulation results, or both measurement results and simulation results of odd-order harmonic noise and even-order harmonic noise. In other words, in the lighting pattern PTa, the ratio of the patterns taken in from the lighting patterns PT1 and PT2 is determined so as to satisfy the regulation values of odd-order and even-order harmonic currents.

図４で説明したように、点灯パターンＰＴ１では、奇数次の高調波ノイズが比較的発生しやすく、偶数次の高調波ノイズが比較的発生しにくい。点灯パターンＰＴ２は、奇数次の高調波ノイズが比較的発生しにくく、偶数次の高調波ノイズが比較的発生しやすい。このため、点灯デューティ比Ｄｏが低い領域では、点灯パターンＰＴ１のみが選択され続けた場合、奇数次の高調波電流の規制値を満たさないおそれがあり、点灯パターンＰＴ２のみが選択され続けた場合、偶数次の高調波電流の規制値を満たさないおそれがある。 As described with reference to FIG. 4, in the lighting pattern PT1, odd-order harmonic noise is relatively likely to occur, and even-order harmonic noise is relatively unlikely to occur. In the lighting pattern PT2, odd-order harmonic noise is relatively unlikely to occur, and even-order harmonic noise is relatively likely to occur. Therefore, in a region where the lighting duty ratio Do is low, if only the lighting pattern PT1 continues to be selected, there is a risk that the regulation value of odd-order harmonic currents will not be satisfied, and if only the lighting pattern PT2 continues to be selected, There is a risk that the regulation value for even-order harmonic current may not be met.

点灯パターンＰＴａは、相反する高調波ノイズ特性を有する点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２のそれぞれから、連続する所定数の点灯デューティ比Ｄｏに対応する位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄを取り出してパターングループとして並べることで形成される。これにより、点灯デューティ比Ｄｏの変化に応じて、点灯パターンＰＴ１の位相デューティ比Ｄｐと点灯パターンＰＴ２の位相デューティ比Ｄｐとが選択され、選択された位相デューティ比Ｄｐに対応する時間だけヒータ５２に交流電圧が供給される。 The lighting pattern PTa is formed by extracting phase duty ratios Dpa to Dpd corresponding to a predetermined number of consecutive lighting duty ratios Do from each of the lighting patterns PT1 and PT2 having contradictory harmonic noise characteristics and arranging them as a pattern group. be done. As a result, the phase duty ratio Dp of the lighting pattern PT1 and the phase duty ratio Dp of the lighting pattern PT2 are selected according to the change in the lighting duty ratio Do, and the heater 52 is turned on for a time corresponding to the selected phase duty ratio Dp. AC voltage is supplied.

したがって、点灯パターンＰＴａでは、点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２の一方のみが選択され続けることを抑止することができ、偶数次と奇数次の高調波ノイズを平滑化することができる。この結果、偶数次と奇数次の高調波電流の規制値を満足させることができる。 Therefore, in the lighting pattern PTa, it is possible to prevent only one of the lighting patterns PT1 and PT2 from continuing to be selected, and even-order and odd-order harmonic noises can be smoothed. As a result, regulation values for even-order and odd-order harmonic currents can be satisfied.

なお、点灯パターンＰＴ２の代わりに、点灯パターンＰＴ１と同様の高調波ノイズ特性を有する点灯パターンＰＴ３または点灯パターンＰＴ４が使用されてもよい。すなわち、点灯パターンＰＴ１、ＰＴ３を組合せ、あるいは点灯パターンＰＴ１、ＰＴ４を組み合わせて点灯パターンＰＴａが作成されてもよい。点灯パターンＰＴ３、ＰＴ４は、点灯パターンＰＴ２と同様に、偶数次の高調波ノイズが比較的発生しやすく、奇数次の高調波ノイズが比較的発生しにくい。このため、点灯パターンＰＴ１に点灯パターンＰＴ３またはＰＴ４を組み合わせることでも、偶数次の高調波ノイズと奇数次の高調波ノイズとをバランスよく低減することができ、偶数次の高調波と奇数次の高調波との両方の規制値を満足することが可能になる。 Note that, instead of the lighting pattern PT2, a lighting pattern PT3 or a lighting pattern PT4 having the same harmonic noise characteristics as the lighting pattern PT1 may be used. That is, the lighting pattern PTa may be created by combining the lighting patterns PT1 and PT3 or by combining the lighting patterns PT1 and PT4. In the lighting patterns PT3 and PT4, like the lighting pattern PT2, even-order harmonic noise is relatively likely to occur, and odd-order harmonic noise is relatively unlikely to occur. Therefore, by combining lighting pattern PT1 with lighting pattern PT3 or PT4, it is possible to reduce even-order harmonic noise and odd-order harmonic noise in a well-balanced manner. It becomes possible to satisfy both the wave and regulation values.

なお、点灯パターンＰＴａにおいて、点灯デューティ比Ｄｏ＝３３％の位相デューティ比Ｄｐの和（＝１３２）は、点灯デューティ比Ｄｏ＝３４％の位相デューティ比Ｄｐの和（＝８９）よりも大きい。これは、ヒータ５２の温度（抵抗値）が高いほど、突入電流が減少し、温度上昇に必要な電圧を増加させる必要があるためである。 In the lighting pattern PTa, the sum of the phase duty ratios Dp (=132) when the lighting duty ratio Do=33% is larger than the sum (=89) of the phase duty ratios Dp when the lighting duty ratio Do=34%. This is because the higher the temperature (resistance value) of the heater 52 is, the smaller the rush current is, and it is necessary to increase the voltage required to raise the temperature.

例えば、全ての半波期間ａ～ｄでヒータ５２（ハロゲンランプ）に交流電圧が供給される場合、制御周期内でヒータ５２の温度が下がりにくく、ヒータ５２の抵抗が相対的に高い状態に維持される。これに対して、半波期間ａ、ｂのみでヒータ５２に交流電圧が供給される場合、半波期間ｃ、ｄでヒータ５２の温度が下がり、ヒータ５２の抵抗値は低くなる。 For example, when AC voltage is supplied to the heater 52 (halogen lamp) during all half-wave periods a to d, the temperature of the heater 52 is difficult to fall within the control period, and the resistance of the heater 52 is maintained in a relatively high state. be done. On the other hand, when the AC voltage is supplied to the heater 52 only during the half-wave periods a and b, the temperature of the heater 52 decreases during the half-wave periods c and d, and the resistance value of the heater 52 becomes low.

したがって、位相デューティ比Ｄｐの和の大小関係が逆転している場合にも、点灯デューティ比Ｄｏ＝３３％でヒータ５２に供給される電流量は、点灯デューティ比Ｄｏ＝３４％でヒータ５２に供給される電流量よりも小さくなる。また、点灯デューティ比Ｄｏ＝３２％、３３％、３４％でヒータ５２に供給される電流量は、順次大きくなる。すなわち、位相デューティ比Ｄｐの変化傾向が異なるパターンを互いに隣接させて点灯デューティ比Ｄｏの順に並べる場合にも、点灯デューティ比Ｄｏの増加に応じてヒータ５２に供給する電流量を順次増加することができる。 Therefore, even if the magnitude relationship of the sum of the phase duty ratios Dp is reversed, the amount of current supplied to the heater 52 at the lighting duty ratio Do=33% is the same as the amount of current supplied to the heater 52 at the lighting duty ratio Do=34%. The current amount is smaller than the current amount. Further, the amount of current supplied to the heater 52 increases sequentially when the lighting duty ratio Do=32%, 33%, and 34%. That is, even when patterns with different change trends in the phase duty ratio Dp are arranged adjacent to each other in the order of the lighting duty ratio Do, it is possible to sequentially increase the amount of current supplied to the heater 52 as the lighting duty ratio Do increases. can.

他の点灯デューティ比Ｄｏにおいても、点灯デューティ比Ｄｏが大きくなるにしたがってヒータ５２に供給される電流（電力）が順次大きくなるように、位相デューティ比Ｄｐの和が設定される。換言すれば、点灯パターンＰＴａにおいて、位相デューティ比Ｄｐの変化傾向が異なるパターンが点灯デューティ比Ｄｏの順に並べられる場合にも、点灯デューティ比Ｄｏの増加に応じて増加する電流をヒータ５２に供給することができる。これにより、ヒータ５２が発生する熱量を、点灯デューティ比Ｄｏが大きくなるにしたがって増加させることできる。 Even at other lighting duty ratios Do, the sum of the phase duty ratios Dp is set so that as the lighting duty ratio Do increases, the current (power) supplied to the heater 52 increases sequentially. In other words, in the lighting pattern PTa, even when patterns with different change trends in the phase duty ratio Dp are arranged in the order of the lighting duty ratio Do, a current that increases as the lighting duty ratio Do increases is supplied to the heater 52. be able to. Thereby, the amount of heat generated by the heater 52 can be increased as the lighting duty ratio Do increases.

この結果、最小限の制御周期で迅速に定着ローラ５１ａの表面温度を所望の温度に設定することができる。すなわち、温度センサ５４から取得した温度に基づいて、定着ローラ５１ａの表面温度を所望の温度に設定するために、ヒータ５２に電力を供給する電力応答性を従来に比べて向上することができる。 As a result, the surface temperature of the fixing roller 51a can be quickly set to a desired temperature with a minimum control cycle. That is, since the surface temperature of the fixing roller 51a is set to a desired temperature based on the temperature acquired from the temperature sensor 54, the power responsiveness for supplying power to the heater 52 can be improved compared to the conventional technology.

図７は、温度センサ５４が検知する定着ローラ５１ａの表面温度と点灯デューティ比Ｄｏとの関係を示す説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the surface temperature of the fixing roller 51a detected by the temperature sensor 54 and the lighting duty ratio Do.

図２に示した比率決定部５５１は、温度センサ５４が検知した温度が目標温度より低い場合、点灯デューティ比Ｄｏを大きくし、温度センサ５４が検知した温度が目標温度より高い場合、点灯デューティ比Ｄｏを小さくする。これにより、定着ローラ５１ａの表面温度は、目標温度を中心にして目標温度の高い側と低い側への変動を繰り返す。定着ローラ５１ａの表面温度の変動により、点灯デューティ比Ｄｏも常に変動するため、図６に示したパターンテーブル５５３において、同じ値の点灯デューティ比Ｄｏに対応する位相デューティ比Ｄｐが選択され続けることはない。 The ratio determination unit 551 shown in FIG. 2 increases the lighting duty ratio Do when the temperature detected by the temperature sensor 54 is lower than the target temperature, and increases the lighting duty ratio Do when the temperature detected by the temperature sensor 54 is higher than the target temperature. Decrease Do. As a result, the surface temperature of the fixing roller 51a repeatedly changes from the target temperature to the higher and lower target temperatures. Since the lighting duty ratio Do always changes due to fluctuations in the surface temperature of the fixing roller 51a, it is not possible for the phase duty ratio Dp corresponding to the same value of the lighting duty ratio Do to continue to be selected in the pattern table 553 shown in FIG. do not have.

したがって、パターンテーブル５５３において、点灯パターンＰＴ１、ＰＴ２のそれぞれに対応する位相デューティ比Ｄｐの両方を選択することができ、偶数次の高調波ノイズと奇数次の高調波ノイズとをバランスよく低減することができる。これにより、偶数次の高調波と奇数次の高調波との両方の規制値を満足することが可能になる。 Therefore, in the pattern table 553, it is possible to select both the phase duty ratios Dp corresponding to each of the lighting patterns PT1 and PT2, and even-order harmonic noise and odd-order harmonic noise can be reduced in a well-balanced manner. Can be done. This makes it possible to satisfy regulation values for both even-order harmonics and odd-order harmonics.

なお、点灯パターンＰＴａに含まれる点灯パターンＰＴ１と点灯パターンＰＴ２との割合は、点灯デューティ比Ｄｏの変化幅に対応して設定されることが好ましい。 Note that it is preferable that the ratio between the lighting pattern PT1 and the lighting pattern PT2 included in the lighting pattern PTa be set in accordance with the range of change in the lighting duty ratio Do.

図８は、図２のヒータ制御部５５の動作の例を示すフロー図である。図８に示す動作は、例えば、定着装置５０に設けられるＣＰＵが、比率決定部５５１および電圧供給部５５２を実現するためのヒータ制御プログラムを実行することで実施される。すなわち、図８は、ヒータの制御方法およびヒータの制御プログラムの例を示している。図８に示すフローは、エンジン部２０で転写紙に転写されたトナー像を定着させる定着動作を実施するために、定着ローラ５１ａを加熱する場合に開始される。 FIG. 8 is a flow diagram showing an example of the operation of the heater control section 55 of FIG. 2. The operation shown in FIG. 8 is performed by, for example, a CPU provided in the fixing device 50 executing a heater control program for realizing the ratio determining section 551 and the voltage supply section 552. That is, FIG. 8 shows an example of a heater control method and a heater control program. The flow shown in FIG. 8 is started when the fixing roller 51a is heated in order to perform a fixing operation for fixing the toner image transferred to the transfer paper by the engine section 20.

まず、ＣＰＵは、ステップＳ１０において、温度センサ５４から定着ローラ５１ａの表面温度を取得する。次に、ＣＰＵは、ステップＳ１２において、温度センサ５４から取得した温度に基づいて、点灯デューティ比Ｄｏを決定する。 First, the CPU obtains the surface temperature of the fixing roller 51a from the temperature sensor 54 in step S10. Next, in step S12, the CPU determines the lighting duty ratio Do based on the temperature acquired from the temperature sensor 54.

次に、ＣＰＵは、ステップＳ１４において、決定した点灯デューティ比Ｄｏに対応する位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄをパターンテーブル５５３から取得する。次に、ＣＰＵは、ステップＳ１６において、パターンテーブル５５３から取得した位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄに対応するタイミング信号をトライアック５３に出力する。これにより、温度センサ５４が検知した温度を目標温度に近づけるための交流電圧がヒータ５２に供給される。 Next, in step S14, the CPU obtains phase duty ratios Dpa to Dpd corresponding to the determined lighting duty ratio Do from the pattern table 553. Next, in step S16, the CPU outputs timing signals corresponding to the phase duty ratios Dpa to Dpd acquired from the pattern table 553 to the triac 53. As a result, an AC voltage is supplied to the heater 52 to bring the temperature detected by the temperature sensor 54 closer to the target temperature.

次に、ＣＰＵは、ステップＳ１８において、定着動作が完了した否かを判定し、定着動作が完了していない場合、処理をステップＳ１０に戻し、定着動作が完了した場合、図８に示す処理を終了する。 Next, in step S18, the CPU determines whether or not the fixing operation is completed. If the fixing operation is not completed, the process returns to step S10, and if the fixing operation is completed, the process shown in FIG. 8 is executed. finish.

図９は、図２の定着装置５０のハードウェア構成の例を示すブロック図である。定着装置５０は、ＣＰＵ５０１、ＲＡＭ５０２、ＲＯＭ５０３、補助記憶装置５０４および入出力インタフェース部５０５を有し、これらがバス５０６で相互に接続されることで、コンピュータとして動作する。 FIG. 9 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the fixing device 50 in FIG. 2. As shown in FIG. The fixing device 50 includes a CPU 501, a RAM 502, a ROM 503, an auxiliary storage device 504, and an input/output interface section 505, which are interconnected by a bus 506, thereby operating as a computer.

ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０２、ＲＯＭ５０３または補助記憶装置５０４に格納されたヒータの制御プログラムを実行することで、例えば、定着装置５０の動作を制御するとともに、図８に示した動作を実現する。 The CPU 501 executes a heater control program stored in the RAM 502, ROM 503, or auxiliary storage device 504 to control, for example, the operation of the fixing device 50 and realize the operation shown in FIG.

例えば、ＲＡＭ５０２は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして用いられる。ＲＯＭ５０３は、各種プログラムや各種プログラムで使用するパラメータ等を記憶するとともに、図６に示したパターンテーブル５５３を記憶する。 For example, the RAM 502 is used as a work area for the CPU 501. The ROM 503 stores various programs and parameters used in the various programs, and also stores a pattern table 553 shown in FIG.

補助記憶装置５０４は、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置であり、たとえば、定着装置５０の動作を制御するＯＳ（Operating System）等の制御プログラムや、定着装置５０の動作に必要な各種のデータ、ファイル等を格納する。なお、図６に示したパターンテーブル５５３は、補助記憶装置５０４に記憶されてもよい。入出力インタフェース部５０５は、画像形成装置１００の他の機能部と通信するための通信インタフェース等を含む。 The auxiliary storage device 504 is a storage device such as an SSD (Solid State Drive) or an HDD (Hard Disk Drive). Stores various data, files, etc. necessary for operation. Note that the pattern table 553 shown in FIG. 6 may be stored in the auxiliary storage device 504. The input/output interface unit 505 includes a communication interface for communicating with other functional units of the image forming apparatus 100.

以上、この実施形態では、パターンテーブル５５３は、連続する所定数の点灯デューティ比Ｄｏに対応して、偶数次の高調波ノイズが比較的発生しやすい所定数のパターンと奇数次の高調波ノイズが比較的発生しやすい所定数のパターンとを含む。電圧供給部５５２は、ヒータ５２の温度に依存して変化する点灯デューティ比Ｄｏに対応する位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄをパターンテーブル５５３から読み出し、読み出した位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄにしたがってヒータ５２に交流電圧を供給する。これにより、ヒータ５２に交流電圧を供給する場合に、例えば、偶数次の高調波ノイズが比較的発生しやすいパターンのみが選択され続けることを抑止することができる。この結果、偶数次と奇数次の高調波ノイズを平滑化することができ、偶数次と奇数次の高調波電流の規制値を満足させることができる。 As described above, in this embodiment, the pattern table 553 has a predetermined number of patterns in which even-order harmonic noise is relatively likely to occur and odd-order harmonic noise, corresponding to a predetermined number of continuous lighting duty ratios Do. a predetermined number of patterns that are relatively likely to occur. The voltage supply unit 552 reads phase duty ratios Dpa to Dpd corresponding to the lighting duty ratio Do that changes depending on the temperature of the heater 52 from the pattern table 553, and supplies AC to the heater 52 according to the read phase duty ratios Dpa to Dpd. Supply voltage. Thereby, when supplying AC voltage to the heater 52, it is possible to prevent only patterns in which even-order harmonic noise is relatively likely to occur from continuing to be selected, for example. As a result, even-order and odd-order harmonic noise can be smoothed, and regulation values for even-order and odd-order harmonic currents can be satisfied.

パターンテーブル５５３において点灯デューティ比Ｄｏ毎に設定する位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄの和は、ヒータ５２の抵抗値の温度依存性を考慮して設定される。これにより、位相デューティ比Ｄｐの変化傾向が異なるパターンを互いに隣接させて点灯デューティ比Ｄｏの順に並べる場合にも、点灯デューティ比Ｄｏの増加に応じてヒータ５２に供給する電流量を順次増加することができる。 The sum of the phase duty ratios Dpa to Dpd set for each lighting duty ratio Do in the pattern table 553 is set in consideration of the temperature dependence of the resistance value of the heater 52. As a result, even when patterns with different change trends in phase duty ratio Dp are arranged adjacent to each other in order of lighting duty ratio Do, the amount of current supplied to heater 52 can be sequentially increased as lighting duty ratio Do increases. Can be done.

パターンテーブル５５３において、ヒータ５２の温度に対応付けられる点灯デューティ比Ｄｏ毎に位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄを設定することで、温度センサ５４が検知した温度に応じて、ヒータ５２に供給する電力量を調整することができる。例えば、定着ローラ５１ａの表面温度が低い場合、相対的に大きい点灯デューティ比Ｄｏに対応する位相デューティ比Ｄｐａ～Ｄｐｄを選択することで、ヒータ５２の温度上昇率を高めることができる。 By setting the phase duty ratios Dpa to Dpd for each lighting duty ratio Do associated with the temperature of the heater 52 in the pattern table 553, the amount of power supplied to the heater 52 can be adjusted according to the temperature detected by the temperature sensor 54. Can be adjusted. For example, when the surface temperature of the fixing roller 51a is low, the temperature increase rate of the heater 52 can be increased by selecting phase duty ratios Dpa to Dpd that correspond to a relatively large lighting duty ratio Do.

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件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、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 Although the present invention has been described above based on each embodiment, the present invention is not limited to the requirements shown in the above embodiments. These points can be changed without detracting from the gist of the present invention, and can be determined appropriately depending on the application thereof.

１０スキャナ部
２０エンジン部
３０給紙トレイ
４０搬送路
５０定着装置
５１ａ定着ローラ
５１ｂ加圧ローラ
５２ヒータ
５３トライアック
５４温度センサ
５５ヒータ制御部
５６ゼロクロス検知部
１００画像形成装置
２００交流電源
５０１ＣＰＵ
５０２ＲＡＭ
５０３ＲＯＭ
５０４補助記憶装置
５０５入出力インタフェース部
５０６バス
５５１比率決定部
５５２電圧供給部
５５３パターンテーブル
ａ、ｂ、ｃ、ｄ半波期間
Ｄｏ点灯デューティ比
Ｄｐａ、Ｄｐｂ、Ｄｐｃ、Ｄｐｄ位相デューティ比
ＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３、ＰＴ４、ＰＴａ点灯パターン 10 Scanner section 20 Engine section 30 Paper feed tray 40 Conveyance path 50 Fixing device 51a Fixing roller 51b Pressure roller 52 Heater 53 Triac 54 Temperature sensor 55 Heater control section 56 Zero cross detection section 100 Image forming apparatus 200 AC power supply 501 CPU
502 RAM
503 ROM
504 Auxiliary storage device 505 Input/output interface section 506 Bus 551 Ratio determination section 552 Voltage supply section 553 Pattern tables a, b, c, d Half wave period Do Lighting duty ratio Dpa, Dpb, Dpc, Dpd Phase duty ratio PT1, PT2, PT3, PT4, PTa lighting pattern

特開平１１－２７９３２号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-27932

Claims

交流電圧の所定数の周期を含む制御周期内の複数の半波期間毎にヒータに供給する電力量を制御するヒータ制御装置であって、
前記ヒータにより加熱される加熱対象物の温度に基づいて、前記加熱対象物を目標温度にするために前記ヒータに供給する供給電力量の、前記制御周期に供給可能な電力量に対する比率である電力比を決定する比率決定部と、
前記制御周期内の複数の半波期間のそれぞれにおける前記ヒータへの電圧供給時間を示す時間情報が前記電力比毎に記憶されたパターンテーブルと、
前記比率決定部が決定した前記電力比に対応して前記パターンテーブルに記憶されている前記時間情報にしたがって、前記ヒータに電圧を供給する電圧供給部と、を有し、
前記パターンテーブルは、前記複数の半波期間の全ての前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給することを示す所定数の第１パターンと、前記複数の半波期間の少なくともいずれかの前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給しないことを示す所定数の第２パターンとを含む複数のパターングループを繰り返し含む、ヒータ制御装置。 A heater control device that controls the amount of power supplied to the heater for each of a plurality of half-wave periods within a control cycle including a predetermined number of cycles of AC voltage,
Power that is a ratio of the amount of power supplied to the heater to bring the object to be heated to a target temperature, based on the temperature of the object to be heated by the heater, to the amount of power that can be supplied in the control cycle. a ratio determining section that determines the ratio;
a pattern table in which time information indicating voltage supply time to the heater in each of a plurality of half-wave periods within the control cycle is stored for each of the power ratios;
a voltage supply unit that supplies voltage to the heater according to the time information stored in the pattern table corresponding to the power ratio determined by the ratio determination unit;
The pattern table includes a predetermined number of first patterns indicating that all of the time information of the plurality of half-wave periods supplies voltage to the heater, and the time information of at least one of the plurality of half-wave periods. A heater control device that repeatedly includes a plurality of pattern groups including a predetermined number of second patterns indicating that the voltage is not supplied to the heater.

前記複数のパターングループの各々において、前記第１パターンと前記第２パターンの比は、１：ｎまたはｎ：１（ｎは、２以上の整数）である、請求項１に記載のヒータ制御装置。 The heater control device according to claim 1, wherein in each of the plurality of pattern groups, the ratio of the first pattern to the second pattern is 1:n or n:1 (n is an integer of 2 or more). .

前記パターンテーブルに記憶される前記時間情報は、前記半波期間に対する前記ヒータへの電圧供給時間の比率である時間比を示し、
前記パターンテーブルにおいて、前記第１パターンにおける前記制御周期内の前記複数の半波期間の前記時間比の和は、該第１パターンに対して前記電力比が１つ大きい前記第２パターンにおける前記制御周期内の前記複数の半波期間の前記時間比の和より大きく、
前記ヒータに供給される電力は、前記電力比が大きくなるにしたがい大きくなる、請求項１または請求項２に記載のヒータ制御装置。 The time information stored in the pattern table indicates a time ratio that is a ratio of the voltage supply time to the heater to the half-wave period,
In the pattern table, the sum of the time ratios of the plurality of half-wave periods within the control period in the first pattern is the sum of the time ratios of the plurality of half-wave periods within the control period in the first pattern, which is the control in the second pattern in which the power ratio is one larger than that in the first pattern. greater than the sum of the time ratios of the plurality of half-wave periods within a period;
The heater control device according to claim 1 or 2, wherein the power supplied to the heater increases as the power ratio increases.

定着ローラと、前記定着ローラを加熱するヒータと、前記定着ローラの温度を検知する温度検知部と、交流電圧の所定数の周期を含む制御周期内の複数の半波期間毎に前記ヒータに供給する電力量を制御するヒータ制御装置と、を有する画像形成装置であって、
前記ヒータ制御装置は、
前記温度検知部が検知した温度に基づいて、前記定着ローラを目標温度にするために前記ヒータに供給する供給電力量の、前記制御周期に供給可能な電力量に対する比率である電力比を決定する比率決定部と、
前記制御周期内の複数の半波期間のそれぞれにおける前記ヒータへの電圧供給時間を示す時間情報が前記電力比毎に記憶されたパターンテーブルと、
前記比率決定部が決定した前記電力比に対応して前記パターンテーブルに記憶されている前記時間情報にしたがって、前記ヒータに電圧を供給する電圧供給部と、を有し、
前記パターンテーブルは、前記複数の半波期間の全ての前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給することを示す所定数の第１パターンと、前記複数の半波期間の少なくともいずれかの前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給しないことを示す所定数の第２パターンとを含む複数のパターングループを繰り返し含む、画像形成装置。 a fixing roller; a heater that heats the fixing roller; a temperature detection unit that detects the temperature of the fixing roller; and a temperature sensor that supplies AC voltage to the heater every half-wave period within a control cycle that includes a predetermined number of cycles. An image forming apparatus comprising: a heater control device for controlling the amount of electric power to be used;
The heater control device includes:
Based on the temperature detected by the temperature detection unit, a power ratio is determined, which is a ratio of the amount of power supplied to the heater to bring the fixing roller to a target temperature to the amount of power that can be supplied in the control cycle. a ratio determining section;
a pattern table in which time information indicating voltage supply time to the heater in each of a plurality of half-wave periods within the control cycle is stored for each of the power ratios;
a voltage supply unit that supplies voltage to the heater according to the time information stored in the pattern table corresponding to the power ratio determined by the ratio determination unit;
The pattern table includes a predetermined number of first patterns indicating that all of the time information of the plurality of half-wave periods supplies voltage to the heater, and the time information of at least one of the plurality of half-wave periods. and a predetermined number of second patterns indicating that the heater does not supply voltage to the heater.

交流電圧の所定数の周期を含む制御周期内の複数の半波期間毎にヒータに供給する電力量を制御するヒータ制御方法であって、
前記ヒータにより加熱される加熱対象物の温度に基づいて、前記加熱対象物を目標温度にするために前記ヒータに供給する供給電力量の、前記制御周期に供給可能な電力量に対する比率である電力比を決定し、
前記制御周期内の複数の半波期間のそれぞれにおける前記ヒータへの電圧供給時間を示す時間情報が前記電力比毎に記憶されたパターンテーブルにおいて、決定した前記電力比に対応する前記時間情報にしたがって、前記ヒータに電圧を供給し、
前記パターンテーブルは、前記複数の半波期間の全ての前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給することを示す所定数の第１パターンと、前記複数の半波期間の少なくともいずれかの前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給しないことを示す所定数の第２パターンとを含む複数のパターングループを繰り返し含む、ヒータ制御方法。 A heater control method for controlling the amount of power supplied to a heater for each of a plurality of half-wave periods within a control cycle including a predetermined number of cycles of an AC voltage, the method comprising:
Power that is a ratio of the amount of power supplied to the heater to bring the object to be heated to a target temperature, based on the temperature of the object to be heated by the heater, to the amount of power that can be supplied in the control cycle. determine the ratio,
In a pattern table in which time information indicating voltage supply time to the heater in each of a plurality of half-wave periods within the control period is stored for each power ratio, according to the time information corresponding to the determined power ratio. , supplying voltage to the heater;
The pattern table includes a predetermined number of first patterns indicating that all of the time information of the plurality of half-wave periods supplies voltage to the heater, and the time information of at least one of the plurality of half-wave periods. and a predetermined number of second patterns indicating that the voltage is not supplied to the heater.

交流電圧の所定数の周期を含む制御周期内の複数の半波期間毎にヒータに供給する電力量を制御するヒータ制御プログラムであって、
コンピュータに
前記ヒータにより加熱される加熱対象物の温度に基づいて、前記加熱対象物を目標温度にするために前記ヒータに供給する供給電力量の、前記制御周期に供給可能な電力量に対する比率である電力比を決定させ、
前記制御周期内の複数の半波期間のそれぞれにおける前記ヒータへの電圧供給時間を示す時間情報が前記電力比毎に記憶されたパターンテーブルにおいて、決定した前記電力比に対応する前記時間情報にしたがって、前記ヒータに電圧を供給させ、
前記パターンテーブルは、前記複数の半波期間の全ての前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給することを示す所定数の第１パターンと、前記複数の半波期間の少なくともいずれかの前記時間情報が前記ヒータに電圧を供給しないことを示す所定数の第２パターンとを含む複数のパターングループを繰り返し含む、ヒータ制御プログラム。 A heater control program that controls the amount of power supplied to the heater for each of a plurality of half-wave periods within a control cycle including a predetermined number of cycles of AC voltage, the program comprising:
a ratio of the amount of power supplied to the heater to the amount of power that can be supplied in the control cycle in order to bring the object to be heated to a target temperature, based on the temperature of the object to be heated by the heater; Let a certain power ratio be determined,
In a pattern table in which time information indicating voltage supply time to the heater in each of a plurality of half-wave periods within the control period is stored for each power ratio, according to the time information corresponding to the determined power ratio. , supplying voltage to the heater;
The pattern table includes a predetermined number of first patterns indicating that all of the time information of the plurality of half-wave periods supplies voltage to the heater, and the time information of at least one of the plurality of half-wave periods. A heater control program that repeatedly includes a plurality of pattern groups including a predetermined number of second patterns indicating that the heater does not supply voltage to the heater.