(57)【要約】【課題】  フリッカの発生を確実に抑制すると共に、高調波やコイルのうなり音の発生を抑制することができるヒータ制御装置を提供する。【解決手段】  加熱期間において、ヒータ２５に供給するヒータ電流を微小周期Ｔでオン、オフさせるヒータ制御装置２０であって、微小周期内のヒータ電流オン時に、ヒータ電流を徐々に増やす位相制御を行うと共に、非加熱期間から加熱期間に移行し、加熱期間内の最初の微小周期において位相制御を行う時間と、加熱期間内の２回目以降の微小周期において位相制御を行う時間とが異なるように制御するヒータ制御部２２を有している。このため、突入電流を十分に抑制すると共に、高調波やコイルのうなり音の発生を抑制することができる。【選択図】        図６
2006351400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱期間と非加熱期間とを有し、該加熱期間において、ヒータに供給するヒータ電流を前記加熱期間よりも短い周期の微小周期でオン、オフさせるヒータ制御装置であって、
前記微小周期内の前記ヒータ電流オン時に、前記ヒータ電流を徐々に増やす位相制御を行うと共に、
前記非加熱期間から前記加熱期間に移行し、前記加熱期間内の最初の前記微小周期において前記位相制御を行う時間と、前記加熱期間内の２回目以降の前記微小周期において前記位相制御を行う時間とが異なるように制御する制御手段を有することを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記最初の微小周期において前記位相制御を行う時間よりも、前記２回目以降の微小周期において前記位相制御を行う時間が短くなるように制御することを特徴とする請求項１記載のヒータ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記２回目以降の微小周期において前記位相制御を行う時間がゼロになるように制御することを特徴とする請求項１記載のヒータ制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記最初の微小周期と、前記２回目以降の微小周期との長さが異なるように制御することを特徴とする請求項１記載のヒータ制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記最初の微小周期よりも、前記２回目以降の微小周期が短くなるように制御することを特徴とする請求項４記載のヒータ制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記加熱期間内の最初の微小周期において前記位相制御を行う時間と、前記加熱期間内の２回目以降の微小周期において前記位相制御を行う時間とを複数のヒータごとにそれぞれ異なるように制御することを特徴とする請求項１記載のヒータ制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記複数のヒータを排他的に動作させる際に、前記複数のヒータに供給する合成電流の変動が少ないと判定すると、前記加熱期間の２回目以降の微小周期において前記位相制御を行う時間をゼロに設定することを特徴とする請求項６記載のヒータ制御装置。
【請求項８】
ジョブの待機時に、請求項１から７のいずれか１項記載のヒータ制御装置によって定着器の定着部材を加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
加熱期間において、ヒータに供給するヒータ電流を該加熱期間よりも周期の短い微小周期でオン、オフさせるヒータ制御方法であって、
非加熱期間から前記加熱期間への移行を検出すると、前記加熱期間内の最初の前記微小周期において、第１の時間で前記ヒータ電流を徐々に増やす位相制御を行うステップと、
前記加熱期間内の２回目以降の微小周期において、前記第１の時間よりも短く設定された第２の時間で前記位相制御を行うステップとを有することを特徴とするヒータ制御方法。
【請求項１０】
加熱期間において、ヒータに供給するヒータ電流を該加熱期間よりも周期の短い微小周期でオン、オフさせるヒータ制御プログラムであって、
非加熱期間から前記加熱期間への移行を検出すると、前記加熱期間内の最初の前記微小周期において、第１の時間で前記ヒータ電流を徐々に増やす位相制御を実行するステップと、
前記加熱期間内の２回目以降の微小周期において、前記第１の時間よりも短く設定された第２の時間で前記位相制御を行うステップと、を実行することを特徴とするヒータ制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等に搭載される定着装置のヒータ制御装置に関する。特に、熱容量の小さい薄肉の定着ロールを使用した定着装置の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着装置の定着ロール表面温度を一定に保つために、従来からヒータへの通電をオン、オフするヒータ制御（以下、オンオフ制御と呼ぶ）が行われている。これは、定着ロールの表面温度をサーミスタで周期的に検知し、図１（Ａ）に示すように検知温度が目標温度の下限値を下回るとヒータへの通電を開始し、目標温度の上限値を上回ると通電を停止することで定着ロールの表面温度を一定に保つ制御である。
【０００３】
近年、熱容量の小さい薄肉の定着ロールが使用されるようになってきた。薄肉で熱容量が小さい定着ロールは、温度を早急に目標温度にすることができるので、ウォームアップ時間を短縮させることができる。しかしながら、薄肉の定着ロールは、通電時間に対する温度変化が大きいので、温度のオーバーシュートが発生したり、ロール軸方向での温度差が大きくなってしまうという問題を生じる。そこで、定着ロールの表面温度が目標温度の下限値から上限値に至る加熱期間中に、非常に短い周期（本発明の微小周期に該当する。以下では、カットオフ周期という）で強制的に通電をオン、オフさせる、カットオフ制御が採用されている。図１（Ｂ）に示すようにカットオフ周期Ｔ内で、ヒータ電流のオンＴｏｎと、オフＴｏｆｆとを連続的に行う制御である。
【０００４】
カットオフ周期Ｔは一般的には１秒以下であり、カットオフ周期や周期内のオン期間Ｔｏｎの設定を変更することによって、様々な電力供給や、より細かな電力供給が可能となる。これにより定着ロール温度のオーバーシュートや、ロール軸方向での温度差を小さくすることができる。
【０００５】
ところで、定着装置の熱源としては、一般的にハロゲンランプが使用されている。このハロゲンランプは、温度に対する抵抗特性が正であるため、フィラメント温度が低いときには大きな突入電流が流れてしまう。例えば、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように非加熱期間から加熱期間に移行した最初のヒータへの通電で大きな突入電流が発生する。突入電流は、定着装置を搭載した機器が接続されている電源ラインに電圧変動を引き起し、例えば室内の蛍光灯にちらつき（フリッカ）を発生させてしまう。
【０００６】
突入電流を抑制する一般的な制御方法として、ヒータへの通電開始時に、ヒータに供給する電流（以下、ヒータ電流という）を、徐々に増やしていくソフトスタートが取られている（例えば、特許文献１〜３参照）。図２（Ａ）に、ソフトスタートを行わない場合のヒータ電流の波形を示し、図２（Ｂ）には、ソフトスタートによるヒータ電流の波形を示す。図２（Ａ）に示すようにヒータオン期間において、通電する電流を一度に最大値にするのではなく、図２（Ｂ）に示すように徐々に通電する電流量を増やしていく。突入電流が流れやすい加熱期間の最初に、電流量を制限し、徐々に電流量を上げていくことで突入電流の発生を防止することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２４４８７号公報
【特許文献２】特開昭１０−９１０３７号公報
【特許文献３】特開平１０−１３３５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
カットオフ制御におけるフリッカ対策としても、図３に示すようにカットオフ制御にソフトスタートを組み合わせる方法が取られている。これは、ヒータをオンする時に、カットオフ制御の周期よりも十分小さい、予め決められたわずかな期間だけ位相制御によるソフトスタートを行うものである。カットオフ制御のオン期間Ｔｏｎにおいて、初めの時間ｔｐだけ位相制御を行う。この位相制御を、すべてのオン期間Ｔｏｎにおいて同じ時間ｔｐだけ行う。すなわち、位相制御の時間は、すべて同じｔｐで設定している。
【０００９】
上述の制御は、カットオフ制御のような非常に短い周期でオン、オフを繰り返すヒータに対して、ヒータがオンする度に同じ期間だけ位相制御を繰り返し行い、フリッカを抑制する方式であるため、以下のような問題が生じる。
まず、位相制御を行っている合計時間が長くなるので、高調波電流の時間平均値が大きくなってしまう。位相制御によって交流波形が大きく歪められてしまうので、高調波電流が発生しやすくなる。発生した高調波電流は、周辺機器や電源系統を誤動作させる原因となる。
【００１０】
高調波電流の時間平均値を抑えるために、位相制御の実行時間を短く設定すると、従来はすべてのオン期間Ｔｏｎにおいて同じ時間ｔｐだけ位相制御を行うように設定していたので、非加熱期間から加熱期間に移行する時の最初の突入電流を十分に抑制することができなくなる。その結果としてフリッカが悪化してしまう。
【００１１】
逆に、高調波電流やフリッカが問題とならない位相制御のオン時間に設定すると、機器に設けられたノイズ対策用のコイルのうなり音が発生しやすくなる。カットオフ制御は、短時間にオン、オフを繰り返すので、オン、オフするタイミングに合わせてコイルのうなり音が聞こえ、設定環境によっては非常に耳障りになる。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、フリッカの発生を確実に抑制すると共に、高調波やコイルのうなり音の発生を抑制することができるヒータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するために本発明のヒータ制御装置は、加熱期間と非加熱期間とを有し、該加熱期間において、ヒータに供給するヒータ電流を前記加熱期間よりも短い周期の微小周期でオン、オフさせるヒータ制御装置であって、前記微小周期内の前記ヒータ電流オン時に、前記ヒータ電流を徐々に増やす位相制御を行うと共に、前記非加熱期間から前記加熱期間に移行し、前記加熱期間内の最初の微小周期において前記位相制御を行う時間と、前記加熱期間内の２回目以降の微小周期において前記位相制御を行う時間とが異なるように制御する制御手段を有する構成としている。このように本発明は、最初の微小周期において位相制御を行う時間と、２回目以降の微小周期において位相制御を行う時間とが異なるように制御している。このため、例えば、大きな突入電流の発生する可能性がある最初の微小周期においては、位相制御を行う時間を長く設定することで、突入電流を十分に抑制することができる。また、突入電流の影響が軽減される２回目以降の微小周期においては、位相制御を行う時間を短く設定することで、高調波やコイルのうなり音の発生を抑制することができる。
【００１４】
上記構成のヒータ制御装置において、前記制御手段は、前記最初の微小周期において前記位相制御を行う時間よりも、前記２回目以降の微小周期において前記位相制御を行う時間が短くなるように制御するとよい。従って、大きな突入電流の発生する可能性がある最初の微小周期においては、位相制御を行う時間を長く設定することで、突入電流を十分に抑制することができる。また、突入電流の影響が軽減される２回目以降の微小周期においては、位相制御を行う時間を短く設定することで、高調波やコイルのうなり音の発生を抑制することができる。
【００１５】
上記構成のヒータ制御装置において、前記制御手段は、前記２回目以降の微小周期において前記位相制御を行う時間がゼロになるように制御するとよい。従って、高調波やコイルのうなり音を十分に抑制することができる。
【００１６】
上記構成のヒータ制御装置において、前記制御手段は、前記最初の微小周期と、前記２回目以降の微小周期との長さが異なるように制御するとよい。例えば、最初の微小周期を、２回目以降の微小周期よりも長くなるように設定することで、位相制御の時間を十分に取ることができる。従って、最初の微小周期において最も大きく発生する突入電流を十分に抑制することができ、フリッカの発生を防止することができる。
【００１７】
上記構成のヒータ制御装置において、前記制御手段は、前記最初の微小周期よりも、前記２回目以降の微小周期が短くなるように制御するとよい。従って、最初の微小周期において最も大きく発生する突入電流を十分に抑制することができ、フリッカの発生を防止することができる。
【００１８】
上記構成のヒータ制御装置において、前記制御手段は、前記加熱期間内の最初の微小周期において前記位相制御を行う時間と、前記加熱期間内の２回目以降の微小周期において前記位相制御を行う時間とを複数のヒータごとにそれぞれ異なるように制御するとよい。ヒータによって定格電力が異なるので、生じる突入電流の大きさも異なってくる。そこで、ヒータに応じて位相制御を行う時間を変更することで、突入電流を十分に抑制することができ、フリッカの発生を防止することができる。
【００１９】
上記構成のヒータ制御装置において、前記制御手段は、前記複数のヒータを排他的に動作させる際に、前記複数のヒータに供給する合成電流の変動が少ないと判定すると、前記加熱期間の２回目以降の微小周期において前記位相制御を行う時間をゼロに設定するとよい。合成電流の変動分が十分に小さいときには突入電流が発生し難いので、不必要な制御を停止することができる。
【００２０】
本発明の画像形成装置は、ジョブの待機時に、請求項１から７のいずれか１項記載のヒータ制御装置によって定着器の定着部材を加熱する構成を備えている。耳障りなコイルのうなり音の影響が大きい画像形成装置の待機時に、コイルのうなり音を十分に抑制することができる。
【００２１】
本発明のヒータ制御方法は、加熱期間において、ヒータに供給するヒータ電流を該加熱期間よりも周期の短い微小周期でオン、オフさせるヒータ制御方法であって、非加熱期間から前記加熱期間への移行を検出すると、前記加熱期間内の最初の前記微小周期において、第１の時間で前記ヒータ電流を徐々に増やす位相制御を実行するステップと、前記加熱期間内の２回目以降の前記微小周期において、前記第１の時間よりも短く設定された第２の時間で前記位相制御を行うステップと、を有している。このように本発明は、最初の微小周期において位相制御を行う時間と、２回目以降の微小周期において位相制御を行う時間とが異なるように制御している。このため、例えば、大きな突入電流の発生する可能性がある最初の微小周期においては、位相制御を行う時間を長く設定することで、突入電流を十分に抑制することができる。また、突入電流の影響が軽減される２回目以降の微小周期においては、位相制御を行う時間を短く設定することで、高調波やコイルのうなり音の発生を抑制することができる。
【００２２】
本発明のヒータ制御プログラムは、加熱期間において、ヒータに供給するヒータ電流を該加熱期間よりも周期の短い微小周期でオン、オフさせるヒータ制御プログラムであって、非加熱期間から前記加熱期間への移行を検出すると、前記加熱期間内の最初の前記微小周期において、第１の時間で前記ヒータ電流を徐々に増やす位相制御を実行するステップと、前記加熱期間内の２回目以降の前記微小周期において、前記第１の時間よりも短く設定された第２の時間で前記位相制御を行うステップと、を実行するとよい。このように本発明は、最初の微小周期において位相制御を行う時間と、２回目以降の微小周期において位相制御を行う時間とが異なるように制御している。このため、例えば、大きな突入電流の発生する可能性がある最初の微小周期においては、位相制御を行う時間を長く設定することで、突入電流を十分に抑制することができる。また、突入電流の影響が軽減される２回目以降の微小周期においては、位相制御を行う時間を短く設定することで、高調波やコイルのうなり音の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、フリッカの発生を確実に抑制すると共に、高調波やコイルのうなり音の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００２５】
まず、図４を参照しながら定着装置を搭載した画像形成装置の構成を説明する。所定のプリント開始信号を受けて、図示しない画像処理部より出力された画像データをレーザ露光器（以下、ＲＯＳという）２で光信号に変換し、矢印方向に回転する感光体ドラム４に照射する。感光体ドラム４表面は帯電器３により例えば−７００Ｖに一様帯電されており、ＲＯＳ２からの光照射を受けて、その表面に静電潜像が形成される。
【００２６】
静電潜像は最大濃度部で例えば−２００Ｖ程度まで減衰するが、このときレーザ露光量を変化させると静電潜像の電位が変化し、最終的に得られる画像濃度が変化する。感光体ドラム４の回転に伴い、静電潜像は現像器５によりトナー像として顕像化される。現像器５の内部には、トナーと、トナーを帯電および搬送するキャリアとが混合されて充填されており、この混合比率を変化させることで、最終的に得られる画像濃度が変化する。
【００２７】
またトナーとキャリアを感光体ドラム４表面に搬送する現像ロール６には現像バイアス電圧が印加されており、静電潜像と現像バイアス電圧の間で作る電位差（現像コントラスト電位）によりトナーが現像ロール６より感光体ドラム４表面へ移動し、その感光体ドラム４表面にトナー像が形成される。このとき現像バイアスを変化させると現像コントラスト電位が変化し最終的に得られる画像濃度が変化する。
【００２８】
現像器５により感光体ドラム４の表面に形成されたトナー像は転写補助帯電器（不図示）によりその電荷が調整されて転写装置７に達する。一方、駆動ロール、従動ロールにより張架されて転写ベルト９が矢印方向に循環移動し、感光体ドラム４との間に転写部を形成している。
【００２９】
また、画像記録の指示を受けて、給紙手段は複数の用紙トレイのうちから何れかを選択して画像が記録されるべき用紙を用紙搬送路を経由して転写部に搬送する。転写部へ搬送された用紙に、感光体ドラム４上のトナー像が転写される。なお、このとき転写ベルト９には、転写ロール８を経由することによるトナーとは逆極性の電圧が印加されている。その後用紙は、さらに用紙搬送路を経由して定着器１２に搬送され、そこで熱と圧力によりトナーが恒久的に用紙に定着される。用紙にトナーが定着され画像が形成された用紙は、用紙搬送路を経由し排出ロールから画像形成装置外に排出される。
【００３０】
次に、電源の供給を受けてヒータのオン、オフを制御するヒータ制御装置２０の構成を説明する。図５に示すようにヒータ制御装置２０は、交流電源３０から電源供給を受けて発熱するヒータ２５と、定着ロール２４の表面温度を測定するロール温度検出部２６と、交流電源のゼロクロスポントを検出するゼロクロス検出部２１と、ヒータ２５に供給するヒータ電流の通電時間を算出し、算出した通電時間に従ってオン／オフ切替部２３をオン、オフ制御するヒータ制御部２２とを有している。なお、定着ロール２４には、熱容量の小さい薄肉のものが使用される。また、ヒータ制御部２２は、各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各種データを格納するＲＡＭ、入出力回路（Ｉ／Ｏ）及びそれらを接続するバスラインからなる論理演算回路として構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭから読み出したプログラムに従って演算処理を行うことで、後述するヒータ制御の処理が実現される。
【００３１】
ゼロクロス検出部２１は、交流電源３０からの交流電源が＋成分、−成分へそれぞれ移行する際に電圧０Ｖ（ゼロクロス点）を通過するタイミングを検出し、これをゼロクロス信号としてヒータ制御部２２に出力する。
【００３２】
ヒータ制御部２２は、ゼロクロス検出部２１で検出されたゼロクロス点に基づいて、ヒータ２５に供給する電流の位相制御を行う。一般的に、ゼロクロス点からヒータＯＮまでの時間を長く設定すると、ヒータ２５への通電時間が短くなる。これにより、画像形成装置の電源投入直後には、突入電流を抑制する。逆にゼロクロス点からヒータオンまでの時間が短いと、ヒータ２５への通電時間が長くなる。また、ヒータ制御部２２は、非常に短いカットオフ周期Ｔで強制的に通電をオン、オフさせるカットオフ制御を行う。また、ヒータ２５にヒータ電流を供給する通電期間の最初において、ヒータ電流を徐々に増やしていく位相制御を行う。
【００３３】
本実施例では、非加熱期間から加熱期間へ移行する際に、１回目のカットオフ制御のオン期間Ｔｏｎ（以下、簡単のためオン期間Ｔｏｎという）における位相制御期間（図６に示すｔｐ１であり、本発明の第１の時間に該当する）と、２回目以降のオン期間Ｔｏｎにおける位相制御期間（図６に示すｔｐ２であり、本発明の第２の時間に該当する）との長さをそれぞれ別々に設定できるようにした。そして、１回目のオン期間Ｔｏｎにおける位相制御期間ｔｐ１を、突入電流が抑制できるように長めに設定した。また、２回目以降のオン期間Ｔｏｎにおける位相制御期間ｔｐ２は、高調波やコイルの異音を抑制できるように短く設定した。
【００３４】
非加熱期間から加熱期間に移行し、１回目のオン期間Ｔｏｎにおいては、突入電流の影響が非常に大きいため、位相制御の時間を長めに取ることで突入電流を抑制することができる。また、２回目以降のオン期間Ｔｏｎにおいては、１回目の通電によってヒータも温まり突入電流の影響を１回目ほどは考慮する必要がないので、位相制御の時間を短くする。これにより、位相制御を行っている合計時間を短くし、高調波電流の時間平均値を小さくすることができる。さらに、ノイズ対策用コイルで発生する異音を抑制することができる。
【００３５】
ヒータ制御装置２０の動作手順を図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。ヒータ制御装置２０は、ロール温度検出部２６によって定着ロール２４の表面温度が目標値の下限値以下になったことを検出すると、ヒータ２５への通電を再開する。まず、ヒータ制御装置２０は、加熱期間に移行してから、ヒータ２５をオンさせる回数が１回目であるか否かを判定する。１回目のヒータオンであった場合には（ステップＳ１／ＹＥＳ）、カットオフ制御のオン期間をＴｏｎで、位相制御期間をｔｐ１で通電させる。
【００３６】
また、１回目のヒータオンではなく、２回目以降のヒータオンの場合には（ステップＳ１／ＮＯ）、カットオフ制御のオン期間をＴｏｎで、位相制御期間をｔｐ２で通電させる（ステップＳ３）。図６に示すように１回目での位相制御期間ｔｐ１は、２回目以降の位相制御期間ｔｐ２よりも長く設定されている。
【００３７】
カットオフ制御のオン期間Ｔｏｎが経過すると、今度はオフ期間Ｔｏｆｆに入り、ヒータ２５への通電を強制的にオフする（ステップＳ４）。この手順を繰り返し行い、定着ロール２４の表面温度が、目標温度の上限値以上となったことを検出すると（ステップＳ５／ＹＥＳ）、ヒータの温度制御を終了する。
【００３８】
このように本実施例は、加熱期間に移行してから、ヒータ２５をオンさせる回数が１回目であった場合には、位相制御を長く行うことにより、突入電流の発生を抑止することができる。また、ヒータ２５をオンさせる回数が２回目以降では、位相制御を短く行うことで、高調波やうなり音の発生を抑制することができる。
［実施例１の変形例］
【００３９】
また、実施例１の変形例として、図８に示すようにヒータ２５をオンさせる回数が２回以上となると、位相制御によるソフトスタートを行わないようにすることも可能である。ノイズ対策用コイルのうなり音の聞こえ方は、設置環境や人により違い、位相制御期間を短く設定しても耳障りな感覚を完全にはなくすことができない。そこで、加熱期間Ｔでのヒータオン回数が２回以上では、位相制御を行わないように設定してもよい。２回目以降のオン期間Ｔｏｎにおいては、１回目の通電によってヒータ２５も温まり、突入電流が１回目ほどは大きくない。そこで、位相制御を行わないように設定することで、フリッカは若干悪化するが、コイルのうなり音を完全にシャットダウンすることができる。
【実施例２】
【００４０】
添付図面を参照しながら本発明の第２実施例を説明する。なお、本実施例の構成は上述した第１実施例の構成と同一であるため、その説明を省略する。本実施例は、図１０に示すように非加熱期間から加熱期間に移行して１回目のカットオフ制御のカットオフ周期を、２回目移行のカットオフ周期よりも長くとるようにしている。
【００４１】
より短い周期でカットオフ制御を行いたい場合や、ヒータの電力が大きい場合、十分に突入電流を抑制しようとすると、カットオフ制御のオン期間Ｔｏｎよりも、位相制御時間ｔｐ１のほうが長くなってしまう場合がある。図９には、カットオフ制御のオン期間Ｔｏｎの終了に合わせて位相制御も停止させた場合を示している。この例では、１回目のカットオフ制御の位相制御で突入電流の抑制に十分な時間を取ることができなかったので、２回目のオン期間Ｔｏｎにおいて、突入電流が発生している。
【００４２】
これに対して本実施例では、図１０に示すように１回目のカットオフ制御の周期Ｔ’を２回目移行の周期Ｔよりも長くなるように設定している。カットオフ制御の周期を長く設定するのは非加熱期間から加熱期間に移行した１回目のカットオフ制御のときだけであり、２回目以降は従来通りの周期でカットオフ制御を行う。従って、１回目のカットオフ制御においては、十分な位相制御時間を取ることで突入電流を十分に抑止することができる。さらに従来通りのきめ細かな電力制御が可能であり、カットオフ制御の本来の目的である温度オーバーシュートやロール軸方向の温度分布を改善することができる。なお、２回目以降のカットオフ制御時には従来と同様、またはそれよりも短い周期でカットオフ制御を行うこともできる。これにより、位相制御を行っている合計時間を短くし、高調波電流の時間平均値を小さくすることができる。さらに、ノイズ対策用コイルで発生する異音を抑制することができる。
【００４３】
図１１に示すフローチャートを参照しながら本実施例の動作手順を説明する。
ヒータ制御装置２０は、ロール温度検出部２６によって定着ロール２４の表面温度が目標値の下限値以下になったことを検出すると、ヒータ２５への通電を再開する。まず、ヒータ制御装置２０は、加熱期間に移行してから、ヒータ２５をオンさせる回数が１回目であるか否かを判定する。１回目のヒータオンであった場合には（ステップＳ１０／ＹＥＳ）、カットオフ制御のオン期間をＴｏｎ’で、位相制御期間をｔｐ１で通電させる（ステップＳ１１）。その後、カットオフ制御のオフ時間Ｔｏｆｆだけ強制的にヒータ２５への電流供給を停止する（ステップＳ１２）。
【００４４】
また、１回目のヒータオンではなく、２回目以降のヒータオンの場合には（ステップＳ１０／ＮＯ）、カットオフ制御のオン時間をＴｏｎで、位相制御期間をｔｐ２で通電させる（ステップＳ１３）。その後、カットオフ制御のオフ時間Ｔｏｆｆだけ強制的にヒータ２５への電流供給を停止する（ステップＳ１４）。図１０に示すように１回目のカットオフ制御のオン期間Ｔｏｎ’は、２回目以降のカットオフ制御のオン期間Ｔｏｎよりも長く設定されている。１回目のカットオフ制御のオン期間Ｔｏｎ’を十分に長く取ることで、ヒータの電力が大きい場合であっても十分に突入電流を抑制することができる。
【００４５】
この手順を繰り返し行い、定着ロール２４の表面温度が、目標温度の上限値以上となったことを検出すると（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、ヒータの温度制御を終了する（ステップＳ５）。
【実施例３】
【００４６】
添付図面を参照しながら本実施例を詳細に説明する。なお、本実施例の構成は上述した第１実施例の構成と同一であるため、その説明を省略する。本実施例は、図１２に示すように複数本のヒータ（以下、メインヒータ４１、サブヒータ４２という）を設け、これらによって定着ロール４０を加熱する。メインヒータ４１とサブヒータ４２とは定格電力の異なるものが使用されている。
【００４７】
通常、複写機やプリンタの定着装置においては、複数のヒータに定格電力の異なるものを使用している。定格電力の値に応じて突入電流の大きさも異なるため、結果として位相制御期間の最適値も違ってくる。そこで本実施例では、メインヒータ４１とサブヒータ４２のそれぞれにおいて、カットオフ制御の１回目と、２回目以降とで個別に位相制御期間を設定できるようにした。すなわち、メインヒータ４１へのカットオフ制御の１回目の位相制御期間ｔｐ１と、２回目以降の位相制御期間ｔｐ２と、サブヒータ４２へのカットオフ制御の１回目の位相制御期間ｔｐ３と、２回目以降の位相制御期間ｔｐ４とをそれぞれ個別に設定している。特に本実施例では、図１３に示すようにｔｐ１≧ｔｐ３≧ｔｐ２≧ｔｐ４となるように設定している。
【００４８】
このようにヒータの定格電力に合わせて位相制御期間を設定することができるので、ヒータの定格電力によらずフリッカを抑制することができ、合わせて高調波やコイルのうなり音を最適に抑制することができる。
［実施例３の変形例］
【００４９】
上述した実施例３の変形例として、メインヒータ４１とサブヒータ４２とを排他的に動作させる場合が挙げられる。フリッカは、商用電源からコンセントを介して機器本体に流れ込む電流、すなわち、メインヒータ４１とサブヒータ４２に供給される電流の合成電流が変動することによって生じる。図１５（Ａ）に示すように、メインヒータ４１とサブヒータ４２とが共にオンしている期間があると、合成電流の変動量が大きい。これに対し本実施例のようにメインヒータ４１とサブヒータ４２とを排他的に動作させると、図１５（Ｂ）に示すように合成電流の変動量は小さい値となる。そこで、本実施例では、カットオフ制御の２回目以降の位相制御において、位相制御期間がゼロ（図１４に示すｔｐ４＝０）となるように制御する。カットオフ制御の２回目以降では、合成電流の変動分が小さいため、位相制御期間がゼロでもフリッカの影響を受けることが少ない。
【００５０】
なお、上述した実施例１から３のヒータ制御装置は、特に印刷などのジョブを待機している待機時において顕著な効果を得ることができる。複写機やプリンタなどの画像形成装置は、画像形成時よりも待機時のほうが突入電流が大きい。さらに位相制御が原因のコイル異音は、機器の動作音にかき消される画像形成時よりも、待機時のほうがより顕著となる。そこで、実施例１から３に示すヒータ制御装置を待機時において行うことで、顕著な効果を得ることができる。
【００５１】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（Ａ）は通常のオンオフ制御時のヒータ電流を示し、（Ｂ）はカットオフ制御時のヒータ電流を示す図である。
【図２】（Ａ）は通常のオンオフ制御時のヒータ電流を示し、（Ｂ）はソフトスタートによる位相制御を行った場合のヒータ電流を示す図である。
【図３】カットオフ制御と位相制御によるソフトスタートとを組み合わせた制御において流れるヒータ電流を示す図である。
【図４】画像形成装置の構成を示す図である。
【図５】ヒータ制御装置の構成を示す図である。
【図６】実施例１のヒータ制御装置の制御によってヒータに流れるヒータ電流を示す図である。
【図７】実施例１のヒータ制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例１の変形例のヒータ制御装置の制御によってヒータに流れるヒータ電流を示す図である。
【図９】ヒータの電力が大きいときに生じる課題を説明するための図である。
【図１０】実施例２のヒータ制御装置の制御によってヒータに流れるヒータ電流を示す図である。
【図１１】実施例２のヒータ制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例３のヒータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施例３のヒータ制御装置の制御によってヒータに流れるヒータ電流を示す図である。
【図１４】実施例３の変形例のヒータ制御装置の制御によってヒータに流れるヒータ電流を示す図である。
【図１５】メインヒータとサブヒータとに流れるヒータ電流と、これらを合成した合成電流とを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  画像形成装置                ２  ＲＯＳ
３  帯電器                      ４  感光体
５  現像器                      ６  現像ロール
７  転写装置                    ８  転写ロール
９  転写ベルト                  １０  クリーナ
１１  除電器                    １２  定着器
２０  ヒータ制御装置            ２１  ゼロクロス検出部
２２  ヒータ制御部              ２３  オン／オフ切替部
２４  定着ロール                ２５  ヒータ
２６  ロール温度検出部          ３０  交流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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