(57)【要約】【課題】フリッカに対して安定した品質を維持することができるヒータ制御装置を提供する。【解決手段】ヒータ制御装置であって、ヒータにより加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出手段と、ヒータに交流電圧を印加するＡＣ電源１０１と、加熱対象物の温度と目標温度に基づいて、ヒータの点灯比率を決定する点灯デューティ決定部１１４と、交流電圧の半波長のうち、最初に全点灯となる半波長の直前の半波長に一部点灯が割り当てられ、最初に全点灯となる半波長より後の半波長に対し、点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、ヒータの点灯を制御する点灯制御部１１７とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2011064824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータにより加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出手段と、
前記ヒータに交流電圧を印加する交流電源と、
前記加熱対象物の温度と目標温度に基づいて、前記ヒータの点灯比率を決定する点灯比率決定手段と、
前記交流電圧の半波長のうち、最初に全点灯となる半波長の直前の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記最初に全点灯となる半波長より後の半波長に対し、前記点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御する点灯制御手段と
を備えたことを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項２】
前記交流電源オン時に利用されるパターンであって、第１制御周期を単位とし、前記交流電圧の位相を変化させるために前記第１制御周期内の前記交流電圧の半波長に一部点灯が割り当てられた位相制御パターンを記憶する位相制御パターン記憶手段と、
第２制御周期を単位とするパターンであって、フリッカを回避するように、前記第２制御周期内の前記交流電圧の半波長に全点灯または全消灯が割り当てられた半波制御パターンを、前記点灯比率に対応付けて記憶する半波制御パターン記憶手段と、
前記半波制御パターン記憶手段において、前記点灯比率決定手段により決定された前記点灯比率に対応付けられている半波制御パターンを抽出する半波制御パターン抽出手段と、
前記半波制御パターン抽出手段により抽出された前記半波制御パターンが前記位相制御パターンの直後に用いられる場合において、前記半波制御パターンの最初の半波長が消灯である場合に、前記半波制御パターンの最初の前記半波長が全点灯となるように、前記半波制御パターンの開始位置を変更する開始位置変更手段と
をさらに備え、
前記点灯制御手段は、開始位置が変更された前記半波制御パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御することを特徴とする請求項１に記載のヒータ制御装置。
【請求項３】
前記点灯制御手段は、さらに全点灯となる半波長の直後に一部点灯が割り当てられ、前記全点灯となる半波長より前の半波長に対し、前記点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御することを特徴とする請求項１に記載のヒータ制御装置。
【請求項４】
前記交流電源オフ時に利用されるパターンであって、第１制御周期を単位とし、前記交流電圧の位相を変化させるために前記第１制御周期内の前記交流電圧の半波長に一部点灯が割り当てられた位相制御パターンを記憶する位相制御パターン記憶手段と、
第２制御周期を単位とするパターンであって、フリッカを回避するように、前記第２制御周期内の前記交流電圧の半波長に全点灯または全消灯が割り当てられた半波制御パターンを、前記点灯比率に対応付けて記憶する半波制御パターン記憶手段と、
前記半波制御パターン記憶手段において、前記点灯比率決定手段により決定された前記点灯比率に対応付けられている半波制御パターンを抽出する半波制御パターン抽出手段と、
前記半波制御パターン抽出手段により抽出された前記半波制御パターンが前記位相制御パターンの直前に用いられる場合において、前記半波制御パターンの最後の半波長が全消灯である場合に、前記半波制御パターンの最後の前記半波長が全点灯となるように、前記半波制御パターンの開始位置を変更する開始位置変更手段と
をさらに備え、
前記点灯制御手段は、開始位置が変更された前記半波制御パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御することを特徴とする請求項３に記載のヒータ制御装置。
【請求項５】
第１制御周期を単位とし、前記交流電圧の位相を変化させるために前記第１制御周期内の前記交流電圧の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記交流電源オン時に利用される第１位相制御パターンと、前記第１制御周期を単位とし、前記交流電圧の位相を変化させるために前記第１制御周期内の前記交流電圧の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記交流電源オフ時に利用される第２位相制御パターンとを記憶する位相制御パターン記憶手段と、
第２制御周期を単位とするパターンであって、フリッカを回避するように、前記第２制御周期内の前記交流電圧の半波長に全点灯または全消灯が割り当てられた半波制御パターンを、前記点灯比率に対応付けて記憶する半波制御パターン記憶手段と、
前記半波制御パターン記憶手段において、前記点灯比率決定手段により決定された前記点灯比率に対応付けられている半波制御パターンを抽出する半波制御パターン抽出手段と、
前記交流電源オン時に前記第１位相制御パターンが利用され、かつ前記交流電源オフ時に前記第２位相制御パターンが利用される場合に、前記半波制御パターン抽出手段により抽出される前記半波制御パターンの開始位置を、２半波長連続して全点灯となる半波長のうち２番目の半波長に変更する開始位置変更手段と
をさらに備え、
前記点灯制御手段は、開始位置が変更された前記半波制御パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御することを特徴とする請求項１に記載のヒータ制御装置。
【請求項６】
前記第１制御周期は、前記第２制御周期の整数倍であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のヒータ制御装置。
【請求項７】
ヒータにより加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出手段と、
前記ヒータに交流電圧を印加する交流電源と、
前記加熱対象物の温度と目標温度に基づいて、前記ヒータの点灯比率を決定する点灯比率決定手段と、
前記交流電圧の半波長のうち、最初に全点灯となる半波長の直前の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記最初に全点灯となる半波長より後の半波長に対し、前記点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御する点灯制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
ヒータ制御装置におけるヒータ制御方法であって、
ヒータにより加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出ステップと、
前記加熱対象物の温度と目標温度に基づいて、前記ヒータの点灯比率を決定する点灯比率決定ステップと、
前記交流電圧の半波長のうち、最初に全点灯となる半波長の直前の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記最初に全点灯となる半波長より後の半波長に対し、前記点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御する点灯制御ステップと
を有することを特徴とするヒータ制御方法。
【請求項９】
前記ヒータ制御装置は、前記ヒータの交流電源オン時に利用されるパターンであって、第１制御周期を単位とし、前記交流電圧の位相を変化させるために前記第１制御周期内の前記交流電圧の半波長に一部点灯が割り当てられた位相制御パターンを記憶する位相制御パターン記憶手段と、
第２制御周期を単位とするパターンであって、フリッカを回避するように、前記第２制御周期内の前記交流電圧の半波長に全点灯または全消灯が割り当てられた半波制御パターンを、前記点灯比率に対応付けて記憶する半波制御パターン記憶手段と
を備え、
前記半波制御パターン記憶手段において、前記点灯比率決定ステップで決定された前記点灯比率に対応付けられている半波制御パターンを抽出する半波制御パターン抽出ステップと、
前記半波制御パターン抽出ステップで抽出された前記半波制御パターンが前記位相制御パターンの直後に用いられる場合において、前記半波制御パターンの最初の半波長が消灯である場合に、前記半波制御パターンの最初の前記半波長が全点灯となるように、前記半波制御パターンの開始位置を変更する開始位置変更ステップと
をさらに有し、
前記点灯制御ステップでは、開始位置が変更された前記半波制御パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御することを特徴とする請求項８に記載のヒータ制御方法。
【請求項１０】
前記点灯制御ステップでは、さらに全点灯となる半波長の直後に一部点灯が割り当てられ、前記全点灯となる半波長より前の半波長に対し、前記点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御することを特徴とする請求項８に記載のヒータ制御方法。
【請求項１１】
前記ヒータ制御装置は、前記ヒータの交流電源オフ時に利用されるパターンであって、第１制御周期を単位とし、前記交流電圧の位相を変化させるために前記第１制御周期内の前記交流電圧の半波長に一部点灯が割り当てられた位相制御パターンを記憶する位相制御パターン記憶手段と、
第２制御周期を単位とするパターンであって、フリッカを回避するように、前記第２制御周期内の前記交流電圧の半波長に全点灯または全消灯が割り当てられた半波制御パターンを、前記点灯比率に対応付けて記憶する半波制御パターン記憶手段と
を備え、
前記半波制御パターン記憶手段において、前記点灯比率決定ステップで決定された前記点灯比率に対応付けられている半波制御パターンを抽出する半波制御パターン抽出ステップと、
前記半波制御パターン抽出ステップで抽出された前記半波制御パターンが前記位相制御パターンの直前に用いられる場合において、前記半波制御パターンの最後の半波長が全消灯である場合に、前記半波制御パターンの最後の前記半波長が全点灯となるように、前記半波制御パターンの開始位置を変更する開始位置変更ステップと
をさらに有し、
前記点灯制御ステップで開始位置が変更された前記半波制御パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御することを特徴とする請求項１０に記載のヒータ制御方法。
【請求項１２】
前記ヒータ制御装置は、第１制御周期を単位とし、前記交流電圧の位相を変化させるために前記第１制御周期内の前記交流電圧の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記ヒータの交流電源オン時に利用される第１位相制御パターンと、前記第１制御周期を単位とし、前記交流電圧の位相を変化させるために前記第１制御周期内の前記交流電圧の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記交流電源オフ時に利用される第２位相制御パターンとを記憶する位相制御パターン記憶手段と、
第２制御周期を単位とするパターンであって、フリッカを回避するように、前記第２制御周期内の前記交流電圧の半波長に全点灯または全消灯が割り当てられた半波制御パターンを、前記点灯比率に対応付けて記憶する半波制御パターン記憶手段と
を備え、
前記半波制御パターン記憶手段において、前記点灯比率決定ステップで決定された前記点灯比率に対応付けられている半波制御パターンを抽出する半波制御パターン抽出ステップと、
前記交流電源オン時に前記第１位相制御パターンが利用され、かつ前記交流電源オフ時に前記第２位相制御パターンが利用される場合に、前記半波制御パターン抽出ステップで抽出される前記半波制御パターンの開始位置を、２半波長連続して全点灯となる半波長のうち２番目の半波長に変更する開始位置変更ステップと
をさらに有し、
前記点灯制御ステップでは、前記第１位相制御パターンに基づく点灯制御の直後であって、かつ前記第２位相制御パターンに基づく点灯制御の直前において、開始位置が変更された前記半波制御パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御することを特徴とする請求項８に記載のヒータ制御方法。
【請求項１３】
前記第１制御周期は、前記第２制御周期の整数倍であることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載のヒータ制御方法。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれか一項に記載のヒータ制御方法をコンピュータに実行させ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、ヒータの点灯を制御するヒータ制御装置、画像形成装置、ヒータ制御方法およびヒータ制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ装置、複合機などの画像形成装置では、定着装置等のヒータの点灯制御として種々の技術が知られている。人間の目は、８．８Ｈｘを中心とする１０Ｈｘ前後の周波数のちらつきに対して、一番敏感にちらつきを感じる特性がある。近年の画像形成装置においては、人間の目のちらつきに対して敏感な周波数帯域を回避したり、ちらつきを極力低減すべく周波数帯をずらすようにヒータの点灯タイミングを制御することにより、フリッカ対策を行っている。
【０００３】
例えば、ヒータの点灯サイクルを変更する制御周期を、人間の目にとってちらつきを感じやすい１０Ｈｚに近い１０半波長に設定し、１０Ｈｚ前後の周波数帯域を回避するように予め設定された、制御周期単位の高周波点灯パターンによりヒータの点灯を制御することにより、フリッカに対して安定した品質を維持する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、突入電流の抑制を目的として、上述の高周波点灯パターンの直前に半波長の一部のみヒータをオンし、徐々にオン時間を長くする位相制御（ソフトスタート）を導入する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ソフトスタートを行った場合であっても、ヒータ電力量、環境温度、ヒータ構成等によっては、突入電流が尚も大きく、フリッカの値が規格値を満たさない場合もある。この結果、フリッカに対して安定した品質を維持できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フリッカに対して安定した品質を維持することができるヒータ制御装置、画像形成装置、ヒータ制御方法およびヒータ制御プログラム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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ヒータ制御装置であって、ヒータにより加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記ヒータに交流電圧を印加する交流電源と、前記加熱対象物の温度と目標温度に基づいて、前記ヒータの点灯比率を決定する点灯比率決定手段と、前記交流電圧の半波長のうち、最初に全点灯となる半波長の直前の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記最初に全点灯となる半波長より後の半波長に対し、前記点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御する点灯制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の形態は、画像形成装置であって、ヒータにより加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記ヒータに交流電圧を印加する交流電源と、前記加熱対象物の温度と目標温度に基づいて、前記ヒータの点灯比率を決定する点灯比率決定手段と、前記交流電圧の半波長のうち、最初に全点灯となる半波長の直前の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記最初に全点灯となる半波長より後の半波長に対し、前記点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御する点灯制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の形態は、ヒータ制御装置におけるヒータ制御方法であって、ヒータにより加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出ステップと、前記加熱対象物の温度と目標温度に基づいて、前記ヒータの点灯比率を決定する点灯比率決定ステップと、前記交流電圧の半波長のうち、最初に全点灯となる半波長の直前の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記最初に全点灯となる半波長より後の半波長に対し、前記点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御する点灯制御ステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の形態は、ヒータ制御プログラムであって、ヒータにより加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出ステップと、前記加熱対象物の温度と目標温度に基づいて、前記ヒータの点灯比率を決定する点灯比率決定ステップと、前記交流電圧の半波長のうち、最初に全点灯となる半波長の直前の半波長に一部点灯が割り当てられ、前記最初に全点灯となる半波長より後の半波長に対し、前記点灯比率に基づいて全点灯または全消灯が割り当てられた通電パターンに基づいて、前記ヒータの点灯を制御する点灯制御ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フリッカに対して安定した品質を維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる画像形成装置１０の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、位相制御パターンを模式的に示す図である。
【図３】図３は、半波制御パターンを模式的に示す図である。
【図４】図４は、ハロゲンヒータ１２１点灯時の画像形成装置１０によるヒータ制御処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、ソフトスタートが実行される場合の開始位置変更処理（ステップＳ１１０）を説明するための図である。
【図６】図６は、ハロゲンヒータ１２１の消灯時の画像形成装置１０によるヒータ制御処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、ソフトストップが実行される場合の開始位置変更処理（ステップＳ２１０）を説明するための図である。
【図８】図８は、第２の変更例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるヒータ制御装置、画像形成装置、ヒータ制御方法およびヒータ制御プログラムの一実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる画像形成装置１０の全体構成を示すブロック図である。画像形成装置１０は、画像形成装置１０に設けられた定着ユニット等のヒータを制御するヒータ制御装置を含んでいる。具体的には、画像形成装置１０は、メイン電源１００と、制御基板１１０とを主に備えている。さらに、画像形成装置１０は、さらに、定着ユニット１２０と、電源ＳＷ１４１と、ドアＳＷ１４２と、トライアック（ＴＲＩ）１４３とを備えている。
【００１５】
制御基板１１０は、画像形成装置１０全体を制御する。制御基板１１０は、不図示のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、入出力インターフェイスがバスを介して接続されたコンピュータとして実装される。
【００１６】
制御基板１１０は、メイン電源１００と、定着ユニット１２０の間に設けられたＴＲＩ１４３や電磁リレー１０６のオン／オフを制御することにより、定着ユニット１２０のハロゲンヒータ１２１の温度制御やオン／オフの制御を行う。なお、ハロゲンヒータ１２１にかえて、セラミックヒータなど他のヒータを用いてもよい。
【００１７】
定着ユニット１２０のハロゲンヒータ１２１の近傍に配置されたサーミスタ１２２は、ハロゲンヒータ１２１の表面温度を検知する。制御基板１１０は、サーミスタ１２２が検知した表面温度をＡ／Ｄ変換して、ハロゲンヒータ１２１の表面温度を検知する。制御基板１１０は、この表面温度が安定するようＴＲＩ１４３や電磁リレー１０６のオン／オフを制御する。
【００１８】
画像形成装置１０の電源ＳＷ１４１がオンになると、ＡＣ電源１０１から供給された電流はフィルタ１０２でノイズ除去された後、整流ダイオード１０３及び平滑コンデンサ１０４で平滑化され、ＤＤＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｄｏｗｎ  Ｃｏｎｖｅｔｅｒ）１０５に供給される。ＤＤＣ１０５は、スイッチング方式のＤＣ−ＤＣコンバータであり、定電圧Ｖｃｃを制御基板１１０に、２４Ｖを電磁リレー１０６に供給する。
【００１９】
電磁リレー１０６は、画像形成装置１０のドアＳＷ１４２がオンになるとスイッチ１０７をオンにすると共に、制御基板１１０を介して、定着ユニット１２０をオフにすることができる。すなわち、定着ユニット１２０の安全装置となる。
【００２０】
ゼロクロス検知回路１０８は、ＡＣ電源１０１のゼロクロス点を検出する。制御基板１１０は、このゼロクロス点に応じてＴＲＩ１４３をオン／オフする。スイッチ１０７がオンの場合、ゼロクロス検知回路１０８に供給される交流電流は、半波長毎に電圧がゼロ近くになる。このため、ゼロクロス検知回路１０８のトランジスタがオン電圧を保持できなくなる。ゼロクロス検知回路１０８は、このトランジスタの状態を検知してゼロクロス信号を制御基板１１０に出力する。
【００２１】
制御基板１１０は、位相制御パターン記憶部１１１と、半波制御パターン記憶部１１２と、制御部１１３とを有している。制御部１１３は、交流電圧の半波長を１単位として、ハロゲンヒータ１２１への通電のオンオフを制御する半波制御を行う。制御部１１３はまた、ハロゲンヒータ１２１の点灯時および消灯時においては、突入電流の発生を抑制すべく、適宜半波長の一部のみオンとする位相制御を行う。制御部１１３は、具体的には、位相制御パターン記憶部１１１または半波制御パターン記憶部１１２に記憶されている位相制御パターンまたは半波制御パターンに従いハロゲンヒータ１２１の点灯を制御する。
【００２２】
位相制御パターン記憶部１１１は、位相制御パターンを記憶している。図２は、位相制御パターンを模式的に示す図である。位相制御パターン記憶部１１１は、ソフトスタート時に利用される位相制御パターンと、ソフトストップ時に利用される位相制御パターンとを記憶している。図２において、斜線で示す領域がハロゲンヒータ１２１の点灯に相当する領域である。
【００２３】
位相制御パターンは、制御周期単位で定められたハロゲンヒータ１２１の点灯パターンである。制御周期とは、制御基板１１０が制御するＡＣ電源１０１の電圧周期であり、予め定められた長さの周期である。本実施の形態においては、制御周期を１０半波長とする。これに対応し、位相制御パターン記憶部１１１に記憶されている位相制御パターンは、１０半波長を単位として設定されている。
【００２４】
ソフトスタートとは、ハロゲンヒータ１２１の点灯開始時の処理であり、突入電源の発生を抑制するために、ハロゲンヒータ１２１の点灯開始直後、半波制御の前に位相制御を行う処理である。ここで、半波制御は、半波長を全点灯または全消灯する制御である。また、ソフトストップとは、ハロゲンヒータ１２１の消灯時の処理であり、突入電源の発生を抑制するために半波制御の後に位相制御を行った上でハロゲンヒータ１２１を消灯する処理である。
【００２５】
ソフトスタート時の位相制御パターンにおいては、半波長内の点灯時間が制御周期内で徐々に長くなるように設定されている。また、ソフトストップ時の位相制御パターンにおいては、半波長内の点灯時間が制御周期内で徐々に短くなるように設定されている。
【００２６】
なお、ソフトスタートおよびソフトストップの実行の有無は、例えば消灯時間の長さなどに基づいて制御部１１３により決定される。
【００２７】
半波制御パターン記憶部１１２は、半波制御パターンを記憶している。半波制御パターンは、制御周期単位、すなわち１０半波長で定められたハロゲンヒータ１２１の点灯パターンである。
【００２８】
図３は、半波制御パターンを模式的に示す図である。半波制御パターン記憶部１１２は、点灯デューティに対応付けられた複数の半波制御パターンを記憶している。ここで、点灯デューティとは、ハロゲンヒータ１２１の点灯と消灯の合計時間に対する点灯時間の比率（点灯比率）である。本実施の形態においては、点灯デューティ１０％間隔で１０の半波制御パターンが記憶されている。図３において、斜線で示す半波長がハロゲンヒータ１２１の点灯に相当する領域である。例えば、点灯デューティ３０％においては、１０半波長のうち所定の３半波長においてハロゲンヒータ１２１の点灯が設定されている。本実施の形態にかかる半波制御パターン記憶部１１２が記憶する半波制御パターンは、いずれも１０Ｈｚ前後の周波数帯域を回避するような点灯パターンである。すなわち、フリッカを回避するように全点灯または全消灯が割り当てられた点灯パターンである。なお、本実施の形態においては、点灯デューティ１０％については、２０半波長を制御周期とする半波制御パターンが記憶されている。
【００２９】
図１の制御部１１３は、点灯デューティ決定部１１４と、パターン抽出部１１５と、開始位置変更部１１６と、点灯制御部１１７とを有している。点灯デューティ決定部１１４は、サーミスタ１２２により検出されたハロゲンヒータ１２１の表面温度と目標温度に基づいて点灯デューティを決定する。パターン抽出部１１５は、点灯デューティに基づいて、点灯制御部１１７が利用する制御パターンを位相制御パターン記憶部１１１または半波制御パターン記憶部１１２から抽出する。例えば点灯デューティ決定部１１４により点灯デューティ７０％と決定された場合には、半波制御パターン記憶部１１２において点灯デューティ７０％に対応付けられている半波制御パターンを抽出する。さらに、パターン抽出部１１５は、ソフトスタート実行時またはソフトストップ実行時においては、位相制御パターン記憶部１１１に記憶されているソフトスタート時の位相制御パターンまたはソフトストップ時の位相制御パターンを抽出する。
【００３０】
開始位置変更部１１６は、パターン抽出部１１５により特定された半波制御パターンが、ソフトスタート直後に利用される場合において、この半波制御パターンの先頭の半波長が全消灯である場合には、半波制御パターンの先頭の全半波長が全点灯となるように、半波制御パターンの開始位置をシフトさせる。また、パターン抽出部１１５により特定された半波制御パターンが、ソフトストップ直前に利用される場合において、この半波制御パターンの最後の半波長が全消灯である場合には、半波制御パターンの最後の全半波長が全点灯となるように、半波制御パターンの開始位置をシフトさせる。
【００３１】
点灯制御部１１７は、パターン抽出部１１５により特定された位相制御パターン、半波制御パターン、または開始位置変更部１１６により開始位置がシフトされた半波制御パターンに従い、ハロゲンヒータ１２１の点灯を制御する。
【００３２】
図４は、ハロゲンヒータ１２１点灯時の画像形成装置１０によるヒータ制御処理を示すフローチャートである。制御部１１３がハロゲンヒータ１２１の点灯指示を受け付けると（ステップＳ１００）、点灯デューティ決定部１１４は、サーミスタ１２２からハロゲンヒータ１２１の表面温度を取得し、取得した表面温度と目標温度に基づいて点灯デューティを決定する（ステップＳ１０２）。次に、パターン抽出部１１５は、点灯デューティに基づいて、半波制御パターン記憶部１１２から半波制御パターンを抽出する（ステップＳ１０４）。さらに、制御部１１３によりソフトスタートを実施すると決定されている場合には（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、開始位置変更部１１６は、パターン抽出部１１５により抽出された半波制御パターンの最初の半波長が全消灯か否かを確認する。最初の半波長が全消灯である場合には（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、半波制御パターンの開始位置を変更する（ステップＳ１１０）。
【００３３】
ここで、開始位置変更処理（ステップＳ１１０）について説明する。図５は、ソフトスタートが実行される場合において、点灯デューティ決定部１１４により点灯デューティ７０％が決定された場合の開始位置変更処理（ステップＳ１１０）を説明するための図である。開始位置変更処理において、開始位置変更部１１６は、半波制御パターンの中から全点灯となる半波長を検索し、全点灯となる半波長を開始位置として定め、開始位置より前の１または２以上の半波長を元の半波制御パターンの最後尾に移動する。
【００３４】
図５に示す例においては、開始位置を半波制御パターンの先頭から２半波長後方にシフトされ、開始位置より前の２半波長を元の半波制御パターンの最後尾に移動する。
【００３５】
なお、他の例としては、図５に示す７０％点灯デューティの半波制御パターンにおいて、先頭の１半波長のみを最後尾に移動してもよい。このように、全点灯の半波長が半波制御パターンの先頭になればよく、開始位置までのシフト量（変更量）は実施の形態に限定されるものではない。
【００３６】
開始位置変更部１１６により開始位置が変更されると、次に、点灯制御部１１７は、まずソフトスタートとして、位相制御パターン記憶部１１１から抽出したソフトスタート時の位相制御パターンに従い位相制御を行い（ステップＳ１１２）、続いて開始位置を変更した半波制御パターンに従い半波制御を行う（ステップＳ１１４）。以上で、ハロゲンヒータ１２１点灯時のヒータ制御処理が完了する。
【００３７】
ソフトスタートは、点灯時の突入電流の発生を抑制すべく行うものである。しかしながら、ソフトスタートを実施した直後の半波長が全消灯である場合には、この全消灯に続く半波長の全点灯時に突入電流が増大してしまう。これに対し、本実施の形態にかかる画像形成装置１０においては、ソフトスタートの直後の半波長が全点灯となるように半波制御パターンの開始位置をシフトさせることとした。これにより、ソフトスタート直後の半波長を常に全点灯にすることができるため、突入電流の増大を避けることができる。
【００３８】
さらに、画像形成装置１０は、半波制御パターンの開始位置をシフトさせるのみで、半波制御パターンに従った半波制御を行うことができるので、フリッカを低減させることができる。
【００３９】
ハロゲンヒータ１２１の点灯後継続してハロゲンヒータ１２１を点灯させる場合には、点灯デューティ決定部１１４は、定期的にサーミスタ１２２により得られた表面温度と目標温度に基づいて点灯デューティを決定し、点灯制御部１１７は、点灯デューティに基づいて特定された半波制御パターンに従い半波制御を行う。なお、ステップＳ１１４における半波制御以降の半波制御に利用される半波制御パターンにおいては開始位置の変更は行うこととしてもよく、また行わないこととしてもよい。
【００４０】
ステップＳ１１４における半波制御に続き、同一の点灯デューティで制御を行う場合には、図５に示すように、ステップＳ１１４における半波制御以降の制御においても、開始位置をシフトさせた半波制御パターンを利用するのが望ましい。これにより、点灯または消灯の半波長が過度に連続するのを避けることができる。
【００４１】
一方で、ハロゲンヒータ１２１の点灯中、点灯デューティが変更される場合には、利用される半波制御パターン自体が変更されるので、変更後の半波制御パターンの開始位置の変更は不要である。
【００４２】
図６は、ハロゲンヒータ１２１の消灯時の画像形成装置１０によるヒータ制御処理を示すフローチャートである。制御部１１３がハロゲンヒータ１２１の消灯指示を受け付けると（ステップＳ２００）、点灯デューティ決定部１１４は、ハロゲンヒータ１２１の表面温度と目標温度に基づいて点灯デューティを決定する（ステップＳ２０２）。次に、パターン抽出部１１５は、点灯デューティに基づいて、半波制御パターン記憶部１１２から半波制御パターンを抽出する（ステップＳ２０４）。さらに、制御部１１３によりソフトストップを実施すると決定されている場合には（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、開始位置変更部１１６は、パターン抽出部１１５により抽出された半波制御パターンの最後の半波長が全消灯か否かを確認する。最後の半波長が全消灯である場合には（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、半波制御パターンの開始位置を変更する（ステップＳ２１０）。
【００４３】
ここで、開始位置変更処理（ステップＳ２１０）について説明する。図７は、ソフトストップが実行される場合において、点灯デューティ決定部１１４により点灯デューティ３０％が決定された場合の開始位置変更処理（ステップＳ２１０）を説明するための図である。開始位置変更処理において、開始位置変更部１１６は、半波制御パターンの中から全点灯となる半波長を検索し、全点灯となる半波長を終半波制御パターンの最後尾として定め、最後尾より後ろの１または２以上の半波長を元の半波制御パターンの先頭に移動する。図７に示す例においては、以上の処理により開始位置が元の半波制御パターンの先頭から６半波長後ろにシフトされている。
【００４４】
ソフトストップは、半波制御の直後に消灯を行う場合の電圧変動を低減する目的で実施されるものである。しかしながら、ソフトストップ直前の半波長が全消灯である場合には、半波制御の最後の全点灯の半波長の直後にソフトストップが実施されないため、フリッカを十分に低減することができない。
【００４５】
これに対し、本実施の形態にかかる画像形成装置１０においては、ソフトストップの直前の半波長が全点灯となるように半波制御パターンの開始位置をシフトさせることとした。これにより、ソフトストップ直前の半波長を常に全点灯にすることができるため、フリッカを十分に低減することができる。
【００４６】
さらに、この場合においても、半波制御パターンの開始位置をシフトさせるのみで、半波制御パターンに従った半波制御を行うことができるので、フリッカを低減させることができる。
【００４７】
開始位置変更部１１６により開始位置が変更されると、次に、点灯制御部１１７は、まず開始位置を変更した半波制御パターンに従い半波制御を行い（ステップＳ２１２）、続いてソフトストップとして、位相制御パターン記憶部１１１から抽出したソフトストップ時の位相制御パターンに従い位相制御を行った後に（ステップＳ２１４）、ハロゲンヒータ１２１を消灯する（ステップＳ２１６）。一方、ソフトストップを実施しない場合には（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、点灯制御部１１７は、半波制御パターンに従い半波制御を行った後に（ステップＳ２２０）、ハロゲンヒータ１２１を消灯する（ステップＳ２１６）。以上で、ハロゲンヒータ１２１消灯時のヒータ制御処理が完了する。
【００４８】
第１の実施の形態にかかる画像形成装置１０の第１の変更例について説明する。実施の形態にかかる画像形成装置１０は、各点灯デューティの半波制御パターンを予め記憶し、決定された点灯デューティに対応付けられている半波制御パターンを抽出したが、これにかえて、決定された点灯デューティにおいて利用される、フリッカを回避する半波制御パターンを作成することとしてもよい。この場合においても、作成される半波制御パターンが、ソフトスタート直後に利用される場合には、先頭の半波長が全点灯となるような半波制御パターンを作成する。また、作成される半波制御パターンが、ソフトストップ直前に利用される場合には、最後尾の半波長が全点灯となるような半波制御パターンを作成する。
【００４９】
このように、画像形成装置１０は、ハロゲンヒータ１２１の点灯時に利用される通電パターンとして、半波制御のように全点灯となる最初の半波長の直前の半波長に、位相制御のように一部点灯が割り当てられたパターンを利用すればよく、ハロゲンヒータ１２１の点灯時に利用される通電パターンは、実施の形態に限定されるものではない。また、ハロゲンヒータ１２１の消灯時に利用される通電パターンとして、半波制御のように全点灯となる最後の半波長の直後の半波長に、位相制御のように一部点灯が割り当てられたパターンを利用すればよく、ハロゲンヒータ１２１の消灯時に利用される通電パターンは、実施の形態に限定されるものではない。
【００５０】
また、第２の変更例としては、ソフトスタートおよびソフトストップを実施する場合においては、開始位置変更部１１６は、２半波長連続して全点灯となる半波長を検索し、半波制御パターンの開始位置を、２半波長連続して全点灯となる半波長のうち２番目の半波長にシフトしてもよい。図８は、第２の変更例を説明するための図である。このように、２半波長連続して全点灯となる半波長のうち２番目の半波長を半波制御パターンの開始位置とするようにシフトさせた場合には、半波制御パターンの最後尾の半波長も全点灯となる。したがって、開始位置を変更した後の半波制御パターンを繰り返すことにより、ソフトスタートの直後およびソフトストップの直前の半波長の両方を全点灯とすることができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  画像形成装置
１００  メイン電源
１０１  ＡＣ電源
１０２  フィルタ
１０３  整流ダイオード
１０４  平滑コンデンサ
１０６  電磁リレー
１０７  スイッチ
１０８  ゼロクロス検知回路
１１０  制御基板
１１１  位相制御パターン記憶部
１１２  半波制御パターン記憶部
１１３  制御部
１１４  点灯デューティ決定部
１１５  パターン抽出部
１１６  開始位置変更部
１１７  点灯制御部
１２０  定着ユニット
１２１  ハロゲンヒータ
１２２  サーミスタ
１４１  電源ＳＷ
１４２  ドアＳＷ
１４３  ＴＲＩ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特許第３３１６１７０号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２５１０号公報
【図１】
2011064824.tif 000003
【図２】
2011064824.tif 000004
【図３】
2011064824.tif 000005
【図４】
2011064824.tif 000006
【図５】
2011064824.tif 000007
【図６】
2011064824.tif 000008
【図７】
2011064824.tif 000009
【図８】
2011064824.tif 000010