(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ回路によって定着ヒータを駆動する定着装置を備える画像形成装置であって、
定着ヒータの温度を検知する定着ヒータ温度検知手段と、
前記インバータ回路に前記定着ヒータの温度制御信号を入力する定着ヒータ温度制御手段と、
前記定着ヒータの温度と突入電流が発生しない温度とを比較する第１の比較手段と、
を有し、
前記定着ヒータ温度制御手段は、
入力電源のゼロクロスに同期して前記温度制御信号のオンデューティを変更するスイッチングデューティ変更手段と、
前記定着ヒータ温度検知手段の検知結果に基づいて前記温度制御信号の周波数を変更するスイッチング周波数変更手段と、
を有し、
前記第１の比較手段による比較の結果、前記定着ヒータ温度検知手段で検知された定着ヒータの温度が前記突入電流の発生しない温度より小さい場合、前記スイッチング周波数変更手段は、前記温度制御信号の周波数を第２周波数より高い第１周波数に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着ヒータの温度と前記定着ヒータの定着可能温度とを比較する第２の比較手段をさらに有し、前記第２の比較手段による比較の結果、前記定着ヒータ温度検知手段で検知された定着ヒータの温度が前記定着可能温度より大きい場合、前記スイッチング周波数変更手段は、前記温度制御信号の周波数を第１周波数より低い第２周波数に変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の比較手段による比較の結果、前記定着ヒータ温度検知手段で検知された定着ヒータの温度が前記突入電流の発生しない温度より大きい場合、前記スイッチング周波数変更手段は、前記温度制御信号の周波数を第１周波数より低い第２周波数に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記スイッチング周波数変更手段は、前記温度制御信号の周波数を第１周波数より低い第２周波数から第１周波数に切り替える場合、入力電源のゼロクロス点で切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記スイッチング周波数変更手段は、前記スイッチングデューティ変更手段により前記温度制御信号のオンデューティを低デューティから高デューティに切り替える場合、同時に前記温度制御信号の周波数を第１周波数より低い第２周波数から第１周波数に切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、インバータ回路によって定着ヒータを駆動する定着装置を備える画像形成装置に好ましく適用される技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式プロセスを用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置では、記録媒体（普通紙、ＯＨＰ（Over Head Projector）等を含む）上に形成されたトナー像を熱で溶かし、加圧する定着装置が使用されている。定着装置に要求される性能には、目標温度に達するまでの立ち上がり時間の短縮や、画像形成時に目標温度に対して温度変動が小さいこと（温度リップルの低減）が挙げられる。
【０００３】
上記定着装置の加熱手段として、一般にハロゲンヒータが多く用いられている。ハロゲンヒータは、低温時に抵抗値が低く、高温になるにつれて抵抗値が増加する特性を有する。このため、ハロゲンヒータを点灯する際に、ハロゲンヒータの抵抗値が小さいことにより大きな電流（突入電流）が流れ、急激な電流変化が生じる。外部電源ラインにインピーダンスを有する場合はそのインピーダンスと急激な電流変化とにより電源変動が発生し、この電源変動により同じ電源を共有している外部照明機器等にフリッカが生じるという問題があった。
【０００４】
従来、この問題に対して、定着ヒータ（ハロゲンヒータ）の通電制御（電力制御）方式に、スイッチング素子としてトライアックを使った位相制御により入力する交流電源のゼロクロスに同期して通電を行う方式が用いられてきた。しかし、位相制御を行うことにより高調波電流が発生し、交流電源に電圧波形歪みを発生させてしまうという問題があった。これらの問題に対して、定着ヒータの通電制御方式としてインバータ方式を用いることにより、フリッカ／高調波電流の発生を抑制する方法が既に知られている。
【０００５】
しかし、インバータ方式のヒータ駆動は、従来のトライアックを用いたヒータ駆動と異なり、出力電流にスイッチングによるリップル電流が生じる。低温状態からヒータを点灯する場合、過大な電流（突入電流）が流れるため、スイッチングによるリップル電流成分も大きくなる。そのため、今までのインバータ方式のヒータ駆動では、リップル電流の分だけ突入電流が増加するという問題があった。
【０００６】
例えば特許文献１には、スイッチング電源において、突入電流を小さくする目的で、電力投入開始時に徐々にスイッチング（入力ＰＷＭ信号）のオンデューティを増加させる方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１で開示された技術では、突入電流を小さくする目的で電力投入開始時にスイッチング信号（入力ＰＷＭ信号）を変化させているが、リップル電流によって突入電流が増加するという問題は解消できていない。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みて、インバータ方式の定着ヒータ駆動回路を備える画像形成装置において突入電流を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、インバータ回路によって定着ヒータを駆動する定着装置を備える画像形成装置であって、定着ヒータの温度を検知する定着ヒータ温度検知手段と、インバータ回路に定着ヒータの温度制御信号を入力する定着ヒータ温度制御手段と、定着ヒータの温度と突入電流が発生しない温度とを比較する第１の比較手段と、を有し、定着ヒータ温度制御手段は、入力電源のゼロクロスに同期して温度制御信号のオンデューティを変更するスイッチングデューティ変更手段と、定着ヒータ温度検知手段の検知結果に基づいて温度制御信号の周波数を変更するスイッチング周波数変更手段と、を有し、第１の比較手段による比較の結果、定着ヒータ温度検知手段で検知された定着ヒータの温度が突入電流の発生しない温度より小さい場合、スイッチング周波数変更手段は、温度制御信号の周波数を第２周波数より高い第１周波数に変更することを特徴とする。
【００１０】
本発明の画像形成装置は、上記の画像形成装置において、定着ヒータの温度と定着ヒータの定着可能温度とを比較する第２の比較手段をさらに有し、第２の比較手段による比較の結果、定着ヒータ温度検知手段で検知された定着ヒータの温度が定着可能温度より大きい場合、スイッチング周波数変更手段は、温度制御信号の周波数を第１周波数より低い第２周波数に変更することを特徴とする。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、上記の画像形成装置において、第１の比較手段による比較の結果、定着ヒータ温度検知手段で検知された定着ヒータの温度が突入電流の発生しない温度より大きい場合、スイッチング周波数変更手段は、温度制御信号の周波数を第１周波数より低い第２周波数に変更することを特徴とする。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、上記の画像形成装置において、スイッチング周波数変更手段は、温度制御信号の周波数を第１周波数より低い第２周波数から第１周波数に切り替える場合、入力電源のゼロクロス点で切り替えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、上記の画像形成装置において、スイッチング周波数変更手段は、スイッチングデューティ変更手段により温度制御信号のオンデューティを低デューティから高デューティに切り替える場合、同時に温度制御信号の周波数を第１周波数より低い第２周波数から第１周波数に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、インバータ方式の定着ヒータ駆動回路において、スイッチング周波数を変更できるように構成し、定着ヒータ温度が突入電流発生時の温度である場合に、突入電流の発生しないときの温度の場合と比べて高周波で駆動するため、突入電流を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着ユニットの概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る定着ヒータ駆動回路の回路構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る定着ヒータ温度制御部の機能構成図である。
【図５】本発明の実施形態に係るインバータ回路による定着ヒータ供給電圧の波高値制御を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインバータ回路により生じる出力電流のリップル電流を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態に係るインバータ回路による定着ヒータのソフトスタート例を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態に係るインバータ回路による定着ヒータのソフトスタート例を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態に係るインバータ回路のスイッチング（入力ＰＷＭ信号）周波数による特徴を示した図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る定着ヒータ（ハロゲンヒータ）温度によるインバータ回路のスイッチング（入力ＰＷＭ信号）周波数を示した図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る定着ヒータ立ち上げ時のインバータ回路駆動制御のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る定着ヒータ立ち上げ時のインバータ回路駆動制御のフローチャート（図１１とは別の実施例）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について説明する。具体的には、インバータ方式の定着ヒータ駆動回路におけるヒータ駆動制御に際して、以下の特徴を有する。要するに、本発明では、インバータ方式の定着ヒータ駆動回路において、スイッチング周波数を変更できる構成とし、定着ヒータ温度が突入電流発生時の温度である場合に、突入電流の発生しないときの温度の場合と比べて高周波で駆動する。以下、図面を用いて具体的に述べる。
【００１８】
図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。本実施形態の画像形成装置は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１と、原稿台２と、給紙ローラ３と、給送ベルト４と、配送ローラ５と、コンタクトガラス６と、原稿セット検知部７と、第１トレイ８と、第２トレイ９と、第３トレイ１０と、第１給紙ユニット１１と、第２給紙ユニット１２と、第３給紙ユニット１３と、縦搬送ユニット１４と、感光体１５と、現像ユニット１６と、搬送ベルト１７と、定着ユニット１８と、分岐爪２１を備えて構成される排紙ユニット２０と、露光ランプ５１、第１ミラー５２、レンズ５３、ＣＣＤイメージセンサ５４、第２ミラー５５、第３ミラー５６から構成される読み取りユニット５０と、レーザ出力ユニット６１、結像レンズ６２、ミラー６３から構成される書き込みユニット６０と、切り替え板７１、通常排紙ローラ７２、排紙ローラ７３、７７、通常排紙トレイ７４、搬送ローラ７５、ステープラ７６、ステープル台７８、ジョガー７９から構成されるフィニシャ７０と、両面給紙ユニット８０と、を有して構成される。
【００１９】
ＡＤＦ１の具備する原稿台２上に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のスタートキーが押下されることで、一番上の原稿から給送ローラ３と給送ベルト４とにより、コンタクトガラス６上の所定の位置に給送される。
【００２０】
コンタクトガラス６上の所定の位置に給送された原稿は、読み取りユニット５０により読み取られ、読み取りが終了した原稿は、給送ベルト４、排送ローラ５を介して排出される。さらに、原稿台２に次の原稿があることを原稿セット検知部７が検知した場合には、上述した処理動作と同様に、コンタクトガラス６上に給送される。なお、給送ローラ３、給送ベルト４、排送ローラ５は、搬送モータによって駆動される。
【００２１】
第１トレイ８、第２トレイ９、第３トレイ１０に積載された記録紙は、各々第１給紙ユニット１１、第２給紙ユニット１２、第３給紙ユニット１３により給紙され、縦搬送ユニット１４により感光体１５に当接する位置まで搬送される。
【００２２】
読み取りユニット５０にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット６０からのレーザによって感光体１５上に書き込まれ、感光体１５上に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が現像ユニット１６を通過することで現像され、感光体１５上にトナー像が形成される。
【００２３】
縦搬送ユニット１４より搬送された記録紙は、感光体１５の回転速度と等速の搬送ベルト１７により搬送され、この際に、感光体１５上に形成されたトナー像が記録紙上に転写される。
【００２４】
トナー像の転写された記録紙は、定着ユニット１８に搬送される。定着ユニット１８において、記録紙上に転写されたトナー像が熱定着される。
【００２５】
排紙ユニット２０は、後処理装置であるフィニシャ７０に記録紙を排出する。
【００２６】
フィニシャ７０は、記録紙を、通常排紙トレイ７４側と、ステープル台７８側とに導くための装置である。切り替え板７１を上に切り替えると、排紙ローラ７３を介して通常排紙トレイ７４側に記録紙を排紙する。逆に、切り替え板７１を下方向に切り替えると、搬送ローラ７５、排紙ローラ７７を介して、ステープル台７８に記録紙を搬送する。
【００２７】
通常の排紙トレイ７４は、前後に移動可能な排紙トレイであり、前後に移動し、簡易的に排出されてくる記録紙（コピー紙）の仕分けを行う。これにより、通常の排紙トレイ７４に搬送された記録紙は、原稿毎、あるいは、画像メモリによってソーティングされたコピー部毎に仕分けられる。
【００２８】
他方、ステープル台７８に積載された記録紙は、一枚排紙されるごとに紙揃え用のジョガー７９によって、紙端面が揃えられ、一部のコピー完了と共にステープラ７６により綴じられる。
【００２９】
また、記録紙の両面に画像を作像する場合には、経路切り替えの為の分岐爪２１を上側にセットする。分岐爪２１が上側セットされると、記録紙の片面に画像が形成された記録紙は排紙トレイ７４側に搬送されずに両面給紙ユニット８０に一旦ストックされる。そして、両面給紙ユニット８０に一旦ストックされた記録紙を再給紙し、感光体１５に作像されたトナー画像を再び転写する。両面転写後、経路切り替えの為の分岐爪２１は下側にセットされ、両面印刷のなされた記録紙はフィニシャ７０に導かれる。このようにして、記録紙の両面に画像の形成がなされる。
【００３０】
次に、本実施形態の画像形成装置における原稿の読み取り処理から書き込み処理までの動作について説明する。
【００３１】
読み取りユニット５０は、原稿を載置するコンタクトガラス６と、光学走査系とで構成される。光学走査系は、露光ランプ５１と、第１ミラー５２と、レンズ５３と、ＣＣＤイメージセンサ５４とから構成される。露光ランプ５１及び第１ミラー５２は第１キャリッジ上に固定され、第２ミラー５５及び第３ミラー５６は、第２キャリッジ上に固定される。
【００３２】
原稿像を読み取る際には、光路長が変わらないように、第１キャリッジと第２キャリッジとが２対１の相対速度で機械的に走査される。この光学走査系は、スキャナ駆動モータにより駆動する。原稿像はＣＣＤイメージセンサ５４によって読み取られ、電気信号に変換されて処理される。
【００３３】
レンズ５３及びＣＣＤイメージセンサ５４を図１の左右方向に移動させることで、画像倍率が変化する。言い換えれば、指定された倍率に対応してレンズ５３及びＣＣＤイメージセンサ５４の左右方向の位置が設定される。
【００３４】
書き込みユニット６０は、レーザ出力ユニット６１と、結像レンズ６２と、ミラー６３とから構成される。レーザ出力ユニット６１の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードと、モータによって高速で定速回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）が搭載されている。
【００３５】
レーザ出力ユニット６１より照射されるレーザ光は、ポリゴンミラーで偏光され、結像レンズ６２を通り、ミラー６３で折り返され、感光体１５面上に集光結像する。
【００３６】
上記のレーザ光は、感光体１５が回転する方向と直行する方向（主走査方向）に露光走査され、ライン単位の記録を行う。感光体１５の回転速度と記録密度に対応した所定の周期で主走査方向への書き込みを繰り返すことによって感光体１５上に静電潜像が形成される。
【００３７】
本発明の特徴的な構成要素を有する定着ユニットについてさらに詳細に説明する。図２は、本実施形態の定着ユニットの概略構成図である。図１に示すように、定着ユニット１８は内部に例えばハロゲンヒータからなる定着ヒータ１８２を有する定着ローラ１８１、定着ローラ１８１に押圧した加圧ローラ１８４、例えばサーミスタからなる温度検知センサ１８３を有する。この定着ユニットの加熱した定着ローラ１８１と加圧ローラ１８４のニップ部で記録紙３１に転写されたトナー像３２を加熱及び加圧し、その作用によって定着する。
【００３８】
図３は、本実施形態の定着ヒータ駆動回路の回路構成図である。本実施形態の定着ヒータ駆動回路１８５は、図３に示すように、パワーリレー１８５１、ゼロクロス検出回路１８５２、インバータ回路１８５３から構成されている。交流電源１８７から定着ヒータ駆動回路１８５に入力した交流電流は、パワーリレー１８５１、ゼロクロス検出回路１９５２を介してインバータ回路１８５３に供給される。
【００３９】
インバータ回路１８５３は、全波整流用ダイオードブリッジ１８５３１、平滑フィルタ回路１８５３２、高速スイッチング素子１８５３３、スイッチング素子ドライブ回路１８５３４、帰還ダイオード１８５３５、コイル１８５３６、コンデンサ１８５３７から構成されている。高速スイッチング素子１８５３３には、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が用いられる。定着ヒータ駆動回路１８５の出力部には、定着ヒータ１８２が接続される。
【００４０】
定着ヒータ温度制御部１８６には、ゼロクロス検出回路１８５２からゼロクロス信号が入力され、定着ローラ１８１の近傍に設けられた温度検知センサ１８３から温度検出信号が入力される。また、定着ヒータ温度制御部１８６からは、定着ヒータの温度制御信号（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号）がインバータ回路１８５３に出力される。
【００４１】
図４は、本実施形態の定着ヒータ温度制御部の機能構成図である。定着ヒータ温度制御部１８６は、スイッチングデューティ変更手段１８６１と、スイッチング周波数変更手段１８６２と、を有する。スイッチングデューティ変更手段１８６１は、入力交流電源のゼロクロスに同期して、インバータ回路１８５３に入力する温度制御信号（ＰＷＭ信号）のオンデューティを変更する。スイッチング周波数変更手段１８６２は、温度検知センサ１８３からの温度検知信号（温度情報）に基づいて、インバータ回路１８５３に入力する温度制御信号（ＰＷＭ信号）の周波数を変更する。
【００４２】
図５は、本実施形態のインバータ回路駆動による定着ヒータ供給電圧（電流）の波高値制御を説明する図である。インバータ回路１８５３による定着ヒータの通電制御は波高値制御となる。入力ＰＷＭ信号の周期でコイル１８５３６、コンデンサ１８５３７が充放電を繰り返し、全波整流した入力電源電圧（図５（ａ））を降圧することにより波高値を制御し、これが定着ヒータに供給されることによって、通電制御が行われる。
【００４３】
図５（ｂ）は、入力ＰＷＭ信号のオンデューティが６０％の場合の降圧波形を示している。入力ＰＷＭ信号のオン期間（ｔON）にはコイル１８５３６、コンデンサ１８５３７が充電され、出力電圧（電流）は上昇する。入力ＰＷＭ信号のオフ期間（ｔoff）にはコイル１８５３６、コンデンサ１８５３７から放電が起こり、出力電圧（電流）は下降する（入力ＰＷＭ周期：ｔ＝ｔON＋ｔoff）。以上の繰り返しによって、出力電圧は入力電源電圧より低い電圧が出力されることとなる。
【００４４】
図５（ｃ）は、入力ＰＷＭ信号のオンデューティが３０％の場合の降圧波形を示している。入力ＰＷＭ信号のオンデューティが３０％の場合は、入力ＰＷＭ信号のオンデューティが６０％の場合と同様に、入力ＰＷＭ信号のオンオフに応じてコイル１８５３６、コンデンサ１８５３７に充放電が生じることにより、入力電源電圧から降圧された電圧が出力されることとなるが、入力ＰＷＭ信号のオンデューティが６０％の場合よりもオン期間（ｔON）が短く、オフ期間（ｔoff）が長いため、降圧幅が大きくなる。
【００４５】
このように、インバータ回路１８５３による定着ヒータ駆動では、入力ＰＷＭ信号のデューティ制御によって定着ヒータへの通電制御（波高値制御）を行う。
【００４６】
図６は、本実施形態のインバータ回路により生じる出力電流のリップル電流を説明する図である。図５を参照して説明したように、インバータ回路１８５３では入力ＰＷＭ信号のオン期間（ｔON）にはコイル１８５３６、コンデンサ１８５３７が充電され出力電圧（電流）は上昇し、入力ＰＷＭ信号のオフ期間（ｔoff）にはコイル１８５３６、コンデンサ１８５３７から放電が起こり出力電圧（電流）は下降する。これらの現象が入力ＰＷＭ信号の周期で繰り返されるため、出力電圧（電流）は図６に示すようなリップル電圧（電流）成分を持つ。
【００４７】
リップル電流ＩRippleは、入力電圧Ｖin、出力電圧Ｖout、コイルのインダクタンスＬ、スイッチング（入力ＰＷＭ信号）周波数ｆ、スイッチング（入力ＰＷＭ信号）のオンデューティＤｕｔｙを用いて、
ＩRipple＝（Ｖin−Ｖout）／Ｌ×（１／ｆ）×Ｄｕｔｙ
となる。また、理想状態において、入力電圧Ｖin、出力電圧Ｖout、スイッチング（入力ＰＷＭ信号）のオンデューティＤｕｔｙの関係式は、
Ｖout＝Ｖin×Ｄｕｔｙ
で表すことができる。よって、スイッチング（入力ＰＷＭ信号）のオンデューティが同一の場合、スイッチング（入力ＰＷＭ）周波数が小さければ、出力電流のリップル電流成分は大きくなり、スイッチング（入力ＰＷＭ）周波数が大きければ、出力電流のリップル電流成分は小さくなる。
【００４８】
図７は、本実施形態のインバータ回路による定着ヒータのソフトスタート例を説明する図である。定着ヒータ１８２に使用するヒータとして、一般にハロゲンヒータが多く用いられている。ハロゲンヒータは、低温時に抵抗値が低く、高温になるにつれて抵抗値が増加する特性を有する。このため、ハロゲンヒータを点灯する際に、ハロゲンヒータの抵抗値が小さいことにより過大な電流（突入電流）が流れ、急激な電流変化が生じる。外部電源ラインにインピーダンスを有する場合は、そのインピーダンスと急激な電流変化とにより電源変動が発生し、この電源変動により同じ電源を共有している外部照明機器等にフリッカが生じる。
【００４９】
これに対して、インバータ回路１８５３によって定着ヒータを駆動する場合、入力ＰＷＭ信号のオンデューティを徐々に増加し、ヒータ供給電力を徐々に増加することによって急激な電流変化（過大な突入電流が流れること）を抑制する。このように定着ヒータへの供給電力を徐々に増加させる制御をソフトスタートと呼ぶ。
【００５０】
ここで、入力ＰＷＭ信号のデューティ変更は入力交流電源のゼロクロスに同期して行う。図８に示すように、入力ＰＷＭ信号のデューティの増減を行うと出力電圧（電流）は増減するので、ゼロクロスに同期せずに入力ＰＷＭ信号を増減させると高調波電流が流れてしまう。これを避けるために、入力交流電源のゼロクロスに同期して入力ＰＷＭ信号のデューティ変更を行う。
【００５１】
図９は、本実施形態のインバータ回路のスイッチング（入力ＰＷＭ信号）周波数による特徴について示した図である。インバータ回路１８５３のスイッチング（入力ＰＷＭ信号）周波数を高周波で駆動した場合、図６での説明で述べたように、スイッチング周波数を低周波で駆動する場合に比べて、出力電流のリップル成分を抑えることができる。しかし、インバータ回路１８５３を高周波で駆動すると、伝導妨害波電圧や妨害波電界強度等のノイズ悪化を生じる。また、インバータ回路１８５３を高周波で駆動した場合、スイッチングによる回路損失が増大する。
【００５２】
図１０は、本実施形態における定着ヒータ（ハロゲンヒータ）温度によるインバータ回路のスイッチング（入力ＰＷＭ信号）周波数について示した図である。低温状態からハロゲンヒータを点灯する場合、突入電流を抑えるために徐々にヒータ供給電力を増加させるソフトスタート制御を行うが、ソフトスタート制御を行った場合でも、突入電流の発生を完全に抑制することは困難である。また、インバータ回路１８５３でソフトスタート制御を行う場合、入力ＰＷＭ信号のオンデューティを低デューティから高デューティへ徐々に増加させることとなるので、出力電流にはリップル電流成分を生じることとなる。
【００５３】
以上より、本実施形態では、突入電流発生時のリップル電流成分を抑制するために、低温状態からハロゲンヒータを点灯する場合、インバータ回路１８５３のスイッチング周波数をｆH［Ｈｚ］で駆動し、ハロゲンヒータが突入電流の発生しない温度に達した後はインバータ回路１８５３のスイッチング周波数をｆL［Ｈｚ］で駆動する（ｆH＞ｆL）。ただし、一般に２０［ｋＨｚ］以下は人間の可聴域であるためｆL≧２０［ｋＨｚ］とする。
【００５４】
図１１は、本実施形態における定着ヒータ立ち上げ時のインバータ回路駆動制御のフローチャートである。定着ヒータ立ち上げとは、定着ヒータを低温状態から定着可能温度まで上昇させることを表す。図１１のフローチャートに示す制御は、定着ヒータ温度制御部１８６が行う処理である。
【００５５】
定着ヒータ温度制御部１８６へ定着ヒータ立ち上げの要求が行われる（Ｓ１０１）と、定着ヒータ温度制御部１８６は、ゼロクロス信号の入力を待って（ステップＳ１０２／ＹＥＳ）、インバータ回路１８５３へ出力するＰＷＭ信号の周波数をｆHに設定する（ステップＳ１０３）。これと同時にＰＷＭ信号の出力を開始する（ステップＳ１０４）。
【００５６】
次に、定着ヒータ温度制御部１８６は、ゼロクロス信号に同期してＰＷＭ信号のオンデューティを徐々に増加させる（ステップＳ１０５）。このとき、同時に温度検知センサ１８３から定着ヒータ（ハロゲンヒータ）の温度情報を受け取る（ステップＳ１０６）。
【００５７】
定着ヒータ温度制御部１８６は、定着ヒータ温度が定着ヒータ立ち上げ時目標温度Ｔ（トナー定着可能温度）に達したら（ステップＳ１０７／ＹＥＳ）、ゼロクロスの検知を待って（ステップＳ１０８／ＹＥＳ）、インバータ回路１８５３へ出力するＰＷＭ信号の周波数をｆLに設定し（ステップＳ１０９）、プリント動作時温度制御モードへ移行する（ステップＳ１１０）。
【００５８】
図１２は、本実施形態における定着ヒータ立ち上げ時のインバータ回路駆動制御のフローチャートである。図１２のフローチャートに示す制御は、図１１のフローとは異なる別の実施例で、定着ヒータ温度制御部１８６が行う処理である。
【００５９】
定着ヒータ温度制御部１８６へ定着ヒータ立ち上げの要求が行われる（ステップＳ２０１）と、定着ヒータ温度制御部１８６は、温度検知センサ１８３から定着ヒータ（ハロゲンヒータ）の温度検知信号を受け取る（ステップＳ２０２）。定着ヒータの温度が突入電流の発生しない温度ｔより小さければ（ステップＳ２０３／ＮＯ）、定着ヒータ温度制御部１８６は、ゼロクロス信号の入力を待って（ステップＳ２０４／ＹＥＳ）、インバータ回路１８５３へ出力するＰＷＭ信号の周波数をｆHに設定する（ステップＳ２０５）。これと同時にＰＷＭ信号の出力を開始する（ステップＳ２０６）。
【００６０】
次に、定着ヒータ温度制御部１８６は、ゼロクロス信号に同期してＰＷＭ信号のオンデューティを徐々に増加させる（ステップＳ２０７）。このとき、同時に温度検知センサ１８３から定着ヒータの温度情報を受け取る（ステップＳ２０８）。
【００６１】
定着ヒータ温度制御部１８６は、定着ヒータ温度が突入電流の発生しない温度ｔに達したら（ステップＳ２０９／ＹＥＳ）、ゼロクロスの検知を待って（ステップＳ２１０／ＹＥＳ）、インバータ回路１８５３へ出力するＰＷＭ信号の周波数をｆLに設定する（ステップＳ２１１）。これと同時にＰＷＭ信号の出力を開始する（ステップＳ２１２）。
【００６２】
そして、定着ヒータ温度制御部１８６は、ゼロクロス信号に同期してＰＷＭ信号のオンデューティを徐々に増加させ（ステップＳ２１３）、同時に温度検知センサ１８３から定着ヒータの温度情報を受け取る（ステップＳ２１４）。定着ヒータ温度が定着ヒータ立ち上げ時目標温度（トナー定着可能温度）に達したら（ステップＳ２１５／ＹＥＳ）、プリント動作時温度制御モードへ移行する（ステップＳ２１６）。
【００６３】
他方、定着ヒータ温度制御部１８６は、はじめに温度検知センサ１８３から定着ヒータ（ハロゲンヒータ）の温度検知信号を受け取ったとき（ステップＳ２０２）、定着ヒータの温度が突入電流の発生しない温度ｔに達していれば（ステップＳ２０３／ＹＥＳ）、ゼロクロスの検知を待ってインバータ回路１８５３へ出力するＰＷＭ信号の周波数をｆLに設定し、ゼロクロス信号に同期してＰＷＭ信号のオンデューティを徐々に増加させてプリント動作時温度制御モードへ移行する（ステップＳ２１０〜ステップＳ２１６）。
【００６４】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１８    定着ユニット
１８１    定着ローラ
１８２    定着ヒータ
１８３    温度検知センサ
１８４    加圧ローラ
１８５    定着ヒータ駆動回路
１８６    定着ヒータ温度制御部
１８７    交流電源
１８５１    パワーリレー
１８５２    ゼロクロス検出回路
１８５３    インバータ回路
１８６１    スイッチングデューティ変更手段
１９６２    スイッチング周波数変更手段
１８５３１    全波整流用ダイオードブリッジ
１８５３２    平滑フィルタ回路
１８５３３    高速スイッチング素子
１８５３４    スイッチング素子ドライブ回路
１８５３５    帰還ダイオード
１８５３６    コイル
１８５３７    コンデンサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２００６−１４８９８７号公報
【図１】
0005597962.tif 000002
【図２】
0005597962.tif 000003
【図３】
0005597962.tif 000004
【図４】
0005597962.tif 000005
【図５】
0005597962.tif 000006
【図６】
0005597962.tif 000007
【図７】
0005597962.tif 000008
【図８】
0005597962.tif 000009
【図９】
0005597962.tif 000010
【図１０】
0005597962.tif 000011
【図１１】
0005597962.tif 000012
【図１２】
0005597962.tif 000013