(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する第１〜第３の少なくとも３本のヒーターを備える定着部の電力制御を行う電源装置であって、
複数のスイッチ素子を介して前記第１〜第３のヒーターを共通の交流電源に接続する電源回路であって前記第１〜第３のヒーターの接続を、３本のうちの２本のヒーターの直列接続、３本のヒーターの並列接続、または並列および直列を組み合わせた接続に切り替え可能な電源回路と、
それぞれの前記ヒーターに対して、所定の期間を制御周期とし、該制御周期内における、交流電源の半波周期を単位として電力を供給する波数を変更することによるデューティ制御を行うデューティ制御部と、
直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始させ、電力供給状態のまま、さらに前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に前記第１〜第３のヒーターを並列接続に切り替え、その後、前記第１〜第３のヒーターのうち２本以下のヒーターに対して前記デューティ制御を実行させる制御部と、
を備える電源装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記制御周期内で連続して電力を供給するデューティ比１００％で、直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始してから、デューティ比１００％で前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターの電力の供給を開始し、所定時間経過後に、前記第１〜第３のヒーターを並列接続に切り替え、その後、前記第１〜第３のヒーターのうち、いずれか１本のヒーターに対してデューティ比１００％で電力を供給させ、他の２本のヒーターに対しては前記デューティ制御で電力を供給させる、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１のヒーターは、前記第２および第３のヒーターよりも定格電力が大きい、請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記第１〜第３のヒーターのうち少なくとも１本は、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向において均一な発熱量分布の全幅ヒーターであり、
前記制御部は、前記定着部が作動可能な設定温度範囲内で前記定着部材の温度が維持されるアイドリングモードにおいて、前記定着部材の温度が閾値温度以下になった場合、前記全幅ヒーターおよび他のヒーターを直列接続した２本のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に、該全幅ヒーターのみに電力を供給する接続に切り替えて前記デューティ制御を実行させる、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電源装置。
【請求項５】
前記第１〜第３のヒーターのうち少なくとも１本は、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向において、両端部の発熱量が中央部よりも大きい発熱量分布の端部ヒーターであり、
前記定着部が作動可能な設定温度範囲内で前記定着部材の温度が維持されるアイドリングモードにおいて、前記定着部材の中央部と端部の温度差の絶対値が差分閾値温度以上で、中央部よりも端部の温度が低い場合、前記端部ヒーターおよび他のヒーターを直列接続した２本のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に、該端部ヒーターのみに電力を供給する接続に切り替えてデューティ制御を実行させる、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記定着部材の検知温度、または該検知温度および加熱定着をする用紙のサイズもしくは斤量に基づいて、電力供給の制御対象とするヒーターおよび前記デューティ制御の内容を決定する、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の電源装置。
【請求項７】
前記制御部は、電力供給の制御対象とするヒーターを前記第１および前記第２のヒーターに決定した場合、
直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始させ、電力供給状態のまま、さらに前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に前記第３のヒーターに対して電力の供給を遮断するとともに前記第１および第２のヒーターを並列接続に切り替え、
その後、前記第１および第２のヒーターに対して前記デューティ制御を実行させる、請求項６に記載の電源装置。
【請求項８】
用紙上にトナー画像を形成する画像形成部と、
トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する第１〜第３の少なくとも３本のヒーターを備える定着部と、
前記請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の電源装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項９】
トナー画像を担持する用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する第１〜第３の少なくとも３本のヒーターを備える定着部に電力を供給する電源装置の制御方法であって、
前記電源装置は、複数のスイッチ素子を介して前記第１〜第３のヒーターを共通の交流電源に接続し、前記第１〜第３のヒーターの接続を、３本のうちの２本のヒーターの直列接続、３本のヒーターの並列接続、または並列および直列を組み合わせた接続に切り替え可能であり、
直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始させる第１ステップと、
前記第１ステップで電力供給状態のまま、さらに前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターに対して電力の供給を開始させる第２ステップと、
前記第２ステップから所定時間経過後に前記第１〜第３のヒーターを並列接続に切り替える第３ステップと、
前記第３ステップで並列接続に切り替えた前記第１〜第３のヒーターのうち２本以下のヒーターに対して、所定の期間を制御周期とし、該制御周期内における、交流電源の半波周期を単位として電力を供給する波数を変更することによるデューティ制御を実行する第４ステップと、
を含む、制御方法。
【請求項１０】
前記第１ステップでは、前記制御周期内で連続して電力を供給するデューティ比１００％で前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始し、
前記第２ステップでは、デューティ比１００％で前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターの電力の供給を開始し、
前記第４ステップでは、前記第１〜第３のヒーターのうち、いずれか１本のヒーターに対してデューティ比１００％にし、他の２本のヒーターに対しては１００％以下のデューティ比で前記デューティ制御を実行する、請求項９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記第１のヒーターは、前記第２および第３のヒーターよりも定格電力が大きい、請求項９または請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記第１〜第３のヒーターのうち少なくとも１本は、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向において均一な発熱量分布の全幅ヒーターであり、
さらに、前記定着部が作動可能な設定温度範囲内で前記定着部材の温度が維持されるアイドリングモードにおいて、前記定着部材の温度が閾値温度以下になった場合、前記全幅ヒーターおよび他のヒーターを直列接続した２本のヒーターに対して電力の供給を開始させる第５ステップを含み、
前記第４ステップでは、前記第５ステップから所定時間経過後に、前記全幅ヒーターのみに電力を供給する接続に切り替えて前記デューティ制御を実行させる、請求項９〜請求項１１のいずれか１つに記載の制御方法。
【請求項１３】
前記第１〜第３のヒーターのうち少なくとも１本は、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向において、両端部の発熱量が中央部よりも大きい発熱量分布の端部ヒーターであり、
さらに、前記定着部が作動可能な設定温度範囲内で前記定着部材の温度が維持されるアイドリングモードにおいて、前記定着部材の中央部と端部の温度差の絶対値が差分閾値温度以上で、中央部よりも端部の温度が低い場合、前記端部ヒーターおよび他のヒーターを直列接続した２本のヒーターに対して電力の供給を開始させる第６ステップを含み、
前記第４ステップでは、前記第６ステップから所定時間経過後に、前記端部ヒーターのみに電力を供給する接続に切り替えてデューティ制御を実行させる、請求項９〜請求項１１のいずれか１つに記載の制御方法。
【請求項１４】
前記定着部材の検知温度、または該検知温度および加熱定着をする用紙のサイズもしくは斤量に基づいて、前記第４ステップで電力供給の制御対象とするヒーターおよび前記デューティ制御の内容を決定する、請求項９〜請求項１３のいずれか１つに記載の制御方法。
【請求項１５】
前記第４ステップで電力供給の制御対象とするヒーターを前記第１および前記第２のヒーターに決定した場合、
直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始させ、電力供給状態のまま、さらに前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に前記第３のヒーターに対して電力の供給を遮断するとともに前記第１および第２のヒーターを並列接続に切り替え、
その後、前記第１および第２のヒーターに対して前記デューティ制御を実行させる、請求項１４に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置、画像形成装置、および電源装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置においては、用紙上に形成したトナー画像を用紙に定着させるために、加熱された一対のローラーなどの定着部材で形成した定着ニップに用紙を搬送して、加熱、加圧処理を行う。これにより用紙上にトナー画像を定着する。
【０００３】
一般に、定着部材の加熱源としては、ハロゲンランプなどのヒーターが用いられる。トナー画像を用紙に定着させるためには、定着部材の温度を所定の範囲内に維持する必要がある。そのためのヒーターへ供給する電力量を細かく正確に制御するための技術として、半波単位のデューティ制御（ＨＤＣ制御：Ｈａｌｆ  Ｃｙｃｌｅ  Ｄｕｔｙ）が用いられる。この半波単位のデューティ制御は、交流電源の交流波形の半波が複数含まれる所定期間を制御周期とし、その制御周期内でオンする波数を制御することにより、ヒーターへの供給電力を高精度に制御するものである。
【０００４】
また、このようなヒーターを用いた画像形成装置では、温まっていないヒーターへ電力供給を開始するときに生じるヒーターへの突入電流によって電源電圧の降下が生じ、これによるフリッカーが問題となる。特許文献１では点灯開始時には複数のヒーターを直列接続で点灯させ、一定時間経過した後に、並列接続に切り替えて点灯することで、フリッカーを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１―１４２５４３号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、例えば端部加熱用のヒーターと、中央加熱用の２本のヒーターを備えた定着装置において、いずれか一方のヒーターのみを点灯する場合でも、２本のヒーターを直列接続してから１本のヒーターを点灯する必要がある。これはフリッカー規格を満たすためである。またこのような手順でヒーターを点灯した場合、温度が低下してから必要なヒーターを点灯するまでの応答性が低下するために温度リップルが大きくなるという問題が生じる。
【０００７】
この温度リップルに関しては、一本あたりの定格電力を小さくした３本以上のヒーターを用いることでヒーター本数を多段階で制御することで改善できる。しかしながら、３本以上のヒーターの全てを直列接続および並列接続出来るような回路構成とすることは、追加のスイッチ素子等が必要になるため回路構成が複雑になる。またコストアップも生じる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複雑な回路構成を必要とせずにフリッカー規格を満たすことが可能となる電源装置、画像形成装置、および電源装置の制御方法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】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【００１０】
（１）トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する第１〜第３の少なくとも３本のヒーターを備える定着部の電力制御を行う電源装置であって、
複数のスイッチ素子を介して前記第１〜第３のヒーターを共通の交流電源に接続する電源回路であって前記第１〜第３のヒーターの接続を、３本のうちの２本のヒーターの直列接続、３本のヒーターの並列接続、または並列および直列を組み合わせた接続に切り替え可能な電源回路と、
それぞれの前記ヒーターに対して、所定の期間を制御周期とし、該制御周期内における、交流電源の半波周期を単位として電力を供給する波数を変更することによるデューティ制御を行うデューティ制御部と、
直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始させ、電力供給状態のまま、さらに前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に前記第１〜第３のヒーターを並列接続に切り替え、その後、前記第１〜第３のヒーターのうち２本以下のヒーターに対して前記デューティ制御を実行させる制御部と、
を備える電源装置。
【００１１】
（２）前記制御部は、前記制御周期内で連続して電力を供給するデューティ比１００％で、直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始してから、デューティ比１００％で前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターの電力の供給を開始し、所定時間経過後に、前記第１〜第３のヒーターを並列接続に切り替え、その後、前記第１〜第３のヒーターのうち、いずれか１本のヒーターに対してデューティ比１００％で電力を供給させ、他の２本のヒーターに対しては前記デューティ制御で電力を供給させる、上記（１）に記載の電源装置。
【００１２】
（３）前記第１のヒーターは、前記第２および第３のヒーターよりも定格電力が大きい、上記（１）または上記（２）に記載の電源装置。
【００１３】
（４）前記第１〜第３のヒーターのうち少なくとも１本は、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向において均一な発熱量分布の全幅ヒーターであり、
前記制御部は、前記定着部が作動可能な設定温度範囲内で前記定着部材の温度が維持されるアイドリングモードにおいて、前記定着部材の温度が閾値温度以下になった場合、前記全幅ヒーターおよび他のヒーターを直列接続した２本のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に、該全幅ヒーターのみに電力を供給する接続に切り替えて前記デューティ制御を実行させる、上記（１）〜３のいずれか１つに記載の電源装置。
【００１４】
（５）前記第１〜第３のヒーターのうち少なくとも１本は、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向において、両端部の発熱量が中央部よりも大きい発熱量分布の端部ヒーターであり、
前記定着部が作動可能な設定温度範囲内で前記定着部材の温度が維持されるアイドリングモードにおいて、前記定着部材の中央部と端部の温度差の絶対値が差分閾値温度以上で、中央部よりも端部の温度が低い場合、前記端部ヒーターおよび他のヒーターを直列接続した２本のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に、該端部ヒーターのみに電力を供給する接続に切り替えてデューティ制御を実行させる、上記（１）〜３のいずれか１つに記載の電源装置。
【００１５】
（６）前記制御部は、前記定着部材の検知温度、または該検知温度および加熱定着をする用紙のサイズもしくは斤量に基づいて、電力供給の制御対象とするヒーターおよび前記デューティ制御の内容を決定する、上記（１）〜上記（５）のいずれか１つに記載の電源装置。
【００１６】
（７）前記制御部は、電力供給の制御対象とするヒーターを前記第１および前記第２のヒーターに決定した場合、
直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始させ、電力供給状態のまま、さらに前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に前記第３のヒーターに対して電力の供給を遮断するとともに前記第１および第２のヒーターを並列接続に切り替え、
その後、前記第１および第２のヒーターに対して前記デューティ制御を実行させる、上記（６）に記載の電源装置。
【００１７】
（８）用紙上にトナー画像を形成する画像形成部と、
トナー画像が形成された用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する第１〜第３の少なくとも３本のヒーターを備える定着部と、
前記上記（１）〜上記（７）のいずれか１つに記載の電源装置と、
を備える画像形成装置。
【００１８】
（９）トナー画像を担持する用紙に対して加熱定着をする定着部材、および該定着部材を加熱する第１〜第３の少なくとも３本のヒーターを備える定着部に電力を供給する電源装置の制御方法であって、
前記電源装置は、複数のスイッチ素子を介して前記第１〜第３のヒーターを共通の交流電源に接続し、前記第１〜第３のヒーターの接続を、３本のうちの２本のヒーターの直列接続、３本のヒーターの並列接続、または並列および直列を組み合わせた接続に切り替え可能であり、
直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始させる第１ステップと、
前記第１ステップで電力供給状態のまま、さらに前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターに対して電力の供給を開始させる第２ステップと、
前記第２ステップから所定時間経過後に前記第１〜第３のヒーターを並列接続に切り替える第３ステップと、
前記第３ステップで並列接続に切り替えた前記第１〜第３のヒーターのうち２本以下のヒーターに対して、所定の期間を制御周期とし、該制御周期内における、交流電源の半波周期を単位として電力を供給する波数を変更することによるデューティ制御を実行する第４ステップと、
を含む、制御方法。
【００１９】
（１０）前記第１ステップでは、前記制御周期内で連続して電力を供給するデューティ比１００％で前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始し、
前記第２ステップでは、デューティ比１００％で前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターの電力の供給を開始し、
前記第４ステップでは、前記第１〜第３のヒーターのうち、いずれか１本のヒーターに対してデューティ比１００％にし、他の２本のヒーターに対しては１００％以下のデューティ比で前記デューティ制御を実行する、上記（９）に記載の制御方法。
（１１）前記第１のヒーターは、前記第２および第３のヒーターよりも定格電力が大きい、上記（９）または上記（１０）に記載の制御方法。
（１２）前記第１〜第３のヒーターのうち少なくとも１本は、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向において均一な発熱量分布の全幅ヒーターであり、
さらに、前記定着部が作動可能な設定温度範囲内で前記定着部材の温度が維持されるアイドリングモードにおいて、前記定着部材の温度が閾値温度以下になった場合、前記全幅ヒーターおよび他のヒーターを直列接続した２本のヒーターに対して電力の供給を開始させる第５ステップを含み、
前記第４ステップでは、前記第５ステップから所定時間経過後に、前記全幅ヒーターのみに電力を供給する接続に切り替えて前記デューティ制御を実行させる、上記（９）〜上記（１１）のいずれか１つに記載の制御方法。
（１３）前記第１〜第３のヒーターのうち少なくとも１本は、前記定着部材の用紙搬送方向に直交する幅方向において、両端部の発熱量が中央部よりも大きい発熱量分布の端部ヒーターであり、
さらに、前記定着部が作動可能な設定温度範囲内で前記定着部材の温度が維持されるアイドリングモードにおいて、前記定着部材の中央部と端部の温度差の絶対値が差分閾値温度以上で、中央部よりも端部の温度が低い場合、前記端部ヒーターおよび他のヒーターを直列接続した２本のヒーターに対して電力の供給を開始させる第６ステップを含み、
前記第４ステップでは、前記第６ステップから所定時間経過後に、前記端部ヒーターのみに電力を供給する接続に切り替えてデューティ制御を実行させる、上記（９）〜上記（１１）のいずれか１つに記載の制御方法。
（１４）前記定着部材の検知温度、または該検知温度および加熱定着をする用紙のサイズもしくは斤量に基づいて、前記第４ステップで電力供給の制御対象とするヒーターおよび前記デューティ制御の内容を決定する、上記（９）〜上記（１３）のいずれか１つに記載の制御方法。
（１５）前記第４ステップで電力供給の制御対象とするヒーターを前記第１および前記第２のヒーターに決定した場合、
直列接続の前記第２および第３のヒーターに対して電力の供給を開始させ、電力供給状態のまま、さらに前記第２のヒーターと並列接続の前記第１のヒーターに対して電力の供給を開始させ、所定時間経過後に前記第３のヒーターに対して電力の供給を遮断するとともに前記第１および第２のヒーターを並列接続に切り替え、
その後、前記第１および第２のヒーターに対して前記デューティ制御を実行させる、上記（１４）に記載の制御方法。
【発明の効果】
【００２０】
本願発明によれば、複数のスイッチ素子を介して第１〜第３のヒーターを共通の交流電源に接続する電源回路であって前記第１〜第３のヒーターの接続を、３本のうちの２本のヒーターの直列接続、３本のヒーターの並列接続、または並列および直列を組み合わせた接続に切り替え可能な電源回路を備えた電源装置において、直列接続状態の第２および第３のヒーターに対して電力供給を開始させ、電力供給状態のまま、さらに第２のヒーターと並列接続状態の第１のヒーターに対して電力供給を開始させ、所定時間経過後に第１〜第３のヒーターを並列接続状態に切り替え、その後、第１〜第３のヒーターのうち２本以下のヒーターに対してデューティ制御を実行する。これにより、複雑な回路構成を必要とせずにフリッカーを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成を示す図である。
【図２】画像形成装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】幅方向におけるヒーターＬ３１〜Ｌ３３の発熱量分布を説明する図である。
【図４】幅方向におけるヒーターＬ３１〜Ｌ３３の発熱量分布を説明する図である。
【図５】第１の実施形態に係る電源回路の回路構成図である。
【図６】半波周期のデューティ制御を説明するタイミングチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る電力制御方法を示すフローチャートである。
【図８】電力の供給ラインを説明する模式図である。
【図９】比較例に係る電源回路の回路構成図である。
【図１０】第２の実施形態に係る電力制御方法を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態に係る電力制御方法を示すフローチャートである。
【図１２】電力の供給ラインを説明する模式図である。
【図１３】電力の供給ラインを説明する模式図である。
【図１４】図１０のステップＳ２０２のサブルーチンを示す図である。
【図１５】電力の供給ラインを説明する模式図である。
【図１６】第１の変形例における電力の供給ラインの変更を説明する模式図である。
【図１７】第１の変形例における電力の供給ラインの変更を説明する模式図である。
【図１８】第１の変形例における電力の供給ラインの変更を説明する模式図である。
【図１９】第２の変形例における幅方向でのヒーターＬ５１〜Ｌ５４の発熱量分布を説明する図である。
【図２０】第２の変形例に係る電源回路の回路構成図である。
【図２１】プリントモードのときのヒーターＬ５１〜Ｌ５４の作動状態を示す図である。
【図２２】第２の変形例における電力の供給ラインの変更を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００２３】
図１は、実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成を示す図である。図２は画像形成装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１、図２に示すように画像形成装置１０は、制御部１１０、画像形成部１２０、定着部１３０、操作表示部１４０、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１５０、電源部１６０、スキャナー１７０、給紙搬送部１８０およびこれらを電気的に接続する信号線１９０を備える。
【００２５】
制御部１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを備え、ＲＯＭ、ＨＤＤ１５０などに記憶された各種のプログラムを適宜読み出してＲＡＭ上に展開し、これをＣＰＵが実行することにより種々の機能を実現する。
【００２６】
画像形成部１２０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーに対応した現像ユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋを備える。各現像ユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋにより帯電、露光、現像のプロセスを経て形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１２２上に順次重ねられて、２次転写ローラー１２３により用紙Ｓ上に転写される。
【００２７】
定着部１３０は、定着部材としての加熱ローラー１３５および加圧ローラー１３６を備え、両ローラーの定着ニップに搬送された用紙Ｓに対して、加熱、加圧処理して、用紙Ｓ上のトナー画像をその表面に溶融定着する。加熱ローラー１３５は、内側から順に、円筒形の金属からなる芯金、その表面に形成したシリコーンゴムや発泡シリコーンゴム等の素材からなる弾性層、フッ素樹脂等の離型層を備える。芯金の内部には複数本のハロゲンランプのヒーターＬ３（ヒーターＬ３１〜Ｌ３３）が配置されている。用紙Ｓの搬送方向に直交する加熱ローラー１３５の回転軸方向（以下、単に「幅方向」という）の長さは、搬送可能な最大用紙幅の用紙Ｓを定着可能な十分な長さを有する。複数本のヒーターＬ３は装置で給紙可能な複数段階の用紙幅に応じた異なる配熱分布（配光特性）のヒーターから構成されていてもよい（後述の図３等参照）。
【００２８】
加圧ローラー１３６は、内側から順に、円筒形の金属からなる芯金、その表面に形成したシリコーンゴムや発泡シリコーンゴム等の素材からなる弾性層、フッ素樹脂等の離型層を備える。加圧ローラー１３６の外径や軸方向の長さは、加熱ローラー１３５と同程度である。なお加圧ローラー１３６の芯金の内側にもヒーターＬ３を配置するようにしてもよい。
【００２９】
温度センサー１３１〜１３３は加熱ローラー１３５の表面の温度を検知する。温度センサー１３１〜１３３は、それぞれ画像形成装置における奥側、中央部、手前側といったように幅方向において異なる位置に配置されており、加熱ローラー１３５の幅方向の温度分布を測定する。温度センサー１３１〜１３５としては、例えば加熱ローラー１３５に対して非接触に配置したサーミスタを用いる。
【００３０】
操作表示部１４０は、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）の表示面に、タッチセンサーを重畳して配置させたものであり、操作画面を表示したり、ユーザーによる各種操作を受け付けたりする。
【００３１】
電源部１６０は、ゼロクロス検知部６１０、および複数のスイッチング素子６２１〜６２５を備える。電源部１６０は、例えば電圧１００Ｖ、周波数が５０／６０Ｈｚの商用交流電源９０（図５等参照）に接続され、ヒーターや画像形成装置１０の各構成に電力を供給する。ゼロクロス検知部６１０は、商用交流電源９０の電圧出力が０Ｖを横切るタイミングでゼロクロス信号を出力する。制御部１１０はゼロクロス信号に基づいて、トライアック等で構成されるスイッチング素子６２１〜６２５のオン／オフ制御を行える。
【００３２】
スキャナー１７０は、ミラー、レンズから構成される光学系とＣＣＤ等の読取センサーを備え、プラテンガラスに載置した原稿あるいはＡＤＦ（図示せず）から搬送された原稿を読み取って画像信号を出力する。読み取って得られた画像データは、ＨＤＤ１５０等に保存される。
【００３３】
給紙搬送部１８０は、複数の給紙トレイ１８１、１８２および搬送モーター（図示せず）により駆動される複数の搬送ローラー対を備える。給紙トレイ１８１、１８２の内部には多数の用紙Ｓが収納される。収納された用紙Ｓは１枚ずつ下流側の搬送経路に給紙される。給紙トレイ１８１、１８２に収納された用紙Ｓのサイズは、内部のセンサーによって検知される。用紙Ｓの紙種（コート紙、普通紙）、紙斤量、などの紙情報は操作表示部１４０を介して、ユーザーにより入力される。入力された情報は、給紙トレイ１８１、１８２と関連づけられてＨＤＤ１５０に保持される。
【００３４】
図３、図４は、幅方向におけるヒーターＬ３１〜Ｌ３３の発熱量分布を説明する図である。図４において、「奥」、「手前」の縦破線は最大用紙幅の両端部に対応している。図３、図４に示すように３本のヒーターは互いに幅方向で異なる発熱量分布を有するヒーターの組み合わせである。ヒーターＬ３１は、最大用紙幅（例えば３００ｍｍ）に対応した全幅で均一な発熱量分布を有する全幅ヒーターである。ヒーターＬ３２は、中央部の発熱量が両端部よりも大きい発熱量分布の中央ヒーターである。ヒーターＬ３３は、両端部の発熱量が中央部よりも大きい発熱量分布の端部ヒーターである。幅方向においてヒーターＬ３２の発熱量１００％の範囲は、Ａ４Ｓサイズ（Ａ４サイズの縦送り）の用紙幅に対応している。温度センサー１３１、１３３は加熱ローラー１３５の端部側の表面温度を検知し、温度センサー１３２は中央部の表面温度を検知する。
【００３５】
（電源回路）
図５は、第１の実施形態に係る電源回路２００の回路構成図である。電源回路２００は、スイッチング素子６２１〜６２５、抵抗器６３０、およびヒーターＬ３１〜Ｌ３３（第１〜第３のヒーター）で構成され、これらは共通の商用交流電源９０に接続されている。各スイッチング素子６２１〜６２５は、制御部１１０によりオン状態（「デューティ比１００％」または「デューティ比１００％固定」ともいう）、オフ状態（「デューティ比０％」または「デューティ比０％固定」ともいう）、およびデューティ制御（デューティ比０〜１００％の可変制御）のいずれかに切り替えられる。
【００３６】
電源回路２００はヒーターＬ３１〜Ｌ３３の商用交流電源９０との接続を、（１）３本のうちの２本のヒーター（Ｌ３３とＬ３１、またはＬ３３とＬ３２）の直列接続、（２）３本のヒーターＬ３１〜Ｌ３３の並列接続、または（３）並列接続のヒーター群（ヒーターＬ３１とヒーターＬ３２）をヒーターＬ３３と直列に接続した並列および直列を組み合わせた接続に切り替え可能である。またこれらの接続状態の他に１本のヒーターのみを商用交流電源９０に接続した状態にも切り替える。なお、電源回路２００では３本以上のヒーターを直列接続することはできない構成となっている。これらの接続状態については後述する。なお、抵抗器６３０は電源回路２００などの破損を防止するための抵抗素子であり、ショート対策抵抗として機能し、各スイッチング素子が誤動作したときに商用交流電源９０がショートしないようにする。なお、図５に示す第１の実施形態においては、ヒーターＬ３１〜Ｌ３３の定格電力はそれぞれ９００Ｗ、６００Ｗ、６００Ｗである。３本のヒーターの中ではヒーターＬ３１の定格電力が最も大きい。
【００３７】
図６は、実施形態における半波周期のデューティ制御（以下、単に「デューティ制御」という）を説明するタイミングチャートである。同図にはスイッチング素子（例えばスイッチング素子６２３）への入力電圧およびヒーターＬ３への出力電圧、ゼロクロス検知部６１０からのゼロクロス信号、ならびに制御部１１０からの制御信号を示している。制御部１１０、ゼロクロス検知部６１０、および各スイッチング素子６２１〜６２５が協働してデューティ制御部として機能し、以下に説明するデューティ制御を実行する。
【００３８】
制御部１１０は、用紙サイズ等の用紙情報および温度センサー１３１〜１３３の検知温度に基づいて制御対象とするヒーターＬ３を決定し、また、その対象となるヒーターＬ３へのデューティ制御するスイッチング素子およびデューティ比（制御信号）を決定する。
【００３９】
制御部１１０は、商用交流電源９０の半波の整数倍の所定の期間を制御周期としてデューティ制御を行う。図６に示す例では１５半波周期を制御周期とし、この制御周期のうち１０半波の期間をオン状態にするデューティ比６６．７％の例を示している。１５半波のうちどの半波期間を選択（オン状態）するかの組み合わせは、パターンテーブルに記述されている。このパターンテーブルはデューティ比と１制御周期の間で選択する半波期間の組み合わせを記述したものであり、ＨＤＤ１５０に予め保存されている。
【００４０】
制御部１１０はゼロクロス信号のオンタイミングに同期してスイッチング素子への制御信号をオフからオン、またはオンからオフに切り替える。図６に示す例では、制御部１１０は制御信号を、時刻ｔ１でオフからオンに切り替え、時刻ｔ２でオン状態を維持し、時刻ｔ３でオンからオフに切り替えている。
【００４１】
時刻ｔ１〜ｔ３の期間ではスイッチング素子は制御信号に応じてターンオンされ、これによりスイッチング素子に接続されたヒーターＬ３に電力が供給される。時刻ｔ３〜ｔ４の期間では制御信号に応じてターンオフされ、これによりヒーターＬ３への電力供給は遮断される。
【００４２】
（第１の実施形態に係る電力制御方法（ヒーター３本の点灯開始処理））
図７および図８を参照し、第１の実施形態に係る電力制御方法を説明する。図７は、主に制御部１１０により実行される第１の電力制御方法を示すフローチャートである。図８は交流電源からの電力の供給ラインを説明する模式図である。図８は図５に対応する図であり、同図では、スイッチング素子６２１〜６２５により遮断されて電力が供給されていない電力供給ラインを破線で示している（以降の図も同様）。
【００４３】
第１〜第３のヒーターＬ３１〜Ｌ３３への点灯を開始する場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、その前準備として、制御部１１０は、ステップＳ１０２において、スイッチング素子６２２、６２５への制御信号をオンに切り替える。これによりスイッチング素子６２２、６２５はターンオンされ、直列接続のヒーターＬ３２、Ｌ３３への電力供給を開始する（図８（ａ）参照）。このときのデューティ比は例えば１００％固定（１制御周期以上、オンが連続する）である。
【００４４】
次にステップＳ１０３で、スイッチング素子６２２、６２５をオンにしたまま、スイッチング素子６２４をターンオンする。これによりヒーターＬ３１に対しても電力供給が開始される。このときは、ヒーターＬ３１とヒーターＬ３２は並列状態であり、これらに対してヒーターＬ３３が直列で接続された状態となる（図８（ｂ）参照）。
【００４５】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で切り替えた接続状態にしてから所定時間、電力を供給し続ける。所定時間は電力供給によりヒーターＬ３１〜Ｌ３３の温度が上昇して抵抗値が上昇するまでの時間であり、例えば５００ｍｓｅｃである。この所定時間は、フリッカー値の測定値に応じて予め設定された時間である。なお、ステップＳ１０２の接続状態で電力供給を開始してからステップＳ１０３の接続状態に切り替えてヒーターＬ３１に電力供給を開始するまでの時間は、この所定時間よりも短い。例えば、１制御周期（１５半波周期）以下に設定できる。
【００４６】
所定時間経過後、ステップＳ１０５ではスイッチング素子６２２、６２４、６２５をターンオフして、一旦、全ヒーターＬ３１〜Ｌ３３への電力供給を遮断する。そして、直ぐに（例えば１半波周期後）にヒーターＬ３１〜Ｌ３３を並列接続に切り替え、各ヒーターへの電力供給を開始する（図８（ｃ））。
【００４７】
以降は、ステップＳ１０６では温度センサー１３１〜１３３の検知温度に基づいてデューティ制御の実行を開始し、これを検知温度が定着部１３０で溶融定着可能となる定着温度前後の温度に設定した閾値温度以上になるまで継続し（Ｓ１０７：ＮＯ）、閾値温度以上（Ｓ１０７：ＹＥＳ）となったところで、制御対象のヒーターでの電力供給を遮断（停止）して終了する（エンド）。
【００４８】
３本のうち２本以下に対してデューティ制御を行う組み合わせとしては下記がある。
（１）３本をデューティ比１００％固定、
（２）２本をデューティ比１００％固定、１本をデューティ制御、
（３）１本をデューティ比１００％固定、２本をデューティ制御、
（４）２本をデューティ制御、１本をオフ、
（５）１本をデューティ制御、２本をオフ。
【００４９】
図８（ｃ）に示す例では、制御部１１０は、上記（３）に対応して、スイッチング素子６２３、６２５に対してはデューティ制御の制御信号を、スイッチング素子６２４に対してはデューティ比１００％の制御信号を出力する。
【００５０】
なお、ヒーターの定格電力の合計値が、画像形成装置１０で利用可能な電力のうち定着部１３０のヒーターに割り当て可能な電力（最大ワッテージ）を超えるようであれば、上記（１）を採用できない。また（２）、（３）の場合にはデューティ制御時のデューティ比の上限値を設定する必要がある。例えば１０００Ｗのヒーターを３本用いて、最大ワッテージが２７００Ｗであれば、２本のヒーターをデューティ比１００％固定とした場合、残りの１本はデューティ比７０％（＝７００Ｗ）が上限となる。この場合、図６の例では１制御周期の１５半波のうち１１半波以上（７３％以上）をオン状態に設定することはできない。
【００５１】
（効果）
ヒーターＬ３１〜Ｌ３３の温度が室温に近く抵抗値が低い状態（冷抵抗）で、３本のヒーターを並列接続して電力供給を開始した場合には、過大な突入電流が流れる。これによりフリッカー値が悪化し、フリッカー規格（例えばＩＥＣ６１０００―３−１１）を満たすことができない。本実施形態では、３本のヒーターの点灯を開始する場合に、まず直列接続の２本のヒーターＬ３２、Ｌ３３への電力供給を開始し、その後、ヒーターＬ３２と並列接続となる３本目のヒーターＬ３１への電力供給を開始する。そして所定時間経過して３本のヒーターの温度が上昇したところで、これらを並列接続に切り替えてから、２本以下に対してデューティ制御をすることで、過大な突入電力が流れることを防げる。これによりフリッカー値が増加することを防げる。
【００５２】
なお２本以下に対してデューティ制御するのは以下の理由による。デューティ制御は、供給電力（ヒーターからの定着部材への熱供給量）を細かく制御できる点でメリットがあるが短期間でヒーターＬ３の点灯をオン、オフさせるものであることからフリッカー値へは悪影響を及ぼす。３本のヒーターに対してデューティ制御をするよりも、上記（１）〜（５）の組み合わせのように２本以下のヒーターに対してデューティ制御するようにした方がフリッカー値に有利だからである。
【００５３】
また、図７のステップＳ１０２において、３本のヒーターＬ３１〜Ｌ３３のうち最も定格電力が大きいヒーターＬ３１以外の２本のヒーターに対して、電力の供給を開始するのは以下の理由による。一般に、ヒーターは定格電力が大きいほど、電力供給開始時の突入電流は大きい。そのため、ステップＳ１０２（図８（ａ））では、ヒーターＬ３１よりも突入電流が小さいヒーターＬ３２とヒーターＬ３３を直列接続して電力供給を開始している。
【００５４】
また最初から、図８（ｂ）に示す並列と直列接続を組み合わせた接続で電力供給を開始せずに、図８（ａ）の状態（Ｓ１０２）を経由するのは合成抵抗が低下して突入電流が増加することを防ぐためである。ステップＳ１０２で昇温して抵抗が増加したヒーターＬ３２、Ｌ３３を、冷抵抗状態のヒーターＬ３１と接続した図８（ｂ）の接続状態で電力供給を開始することで、最初から図８（ｂ）の状態から電力の供給を開始するよりもフリッカー値を低下させることができる。
【００５５】
また、図５に示す電源回路２００では、前述のように３本のヒーターＬ３１〜Ｌ３３を直列接続することはできない。図９は、比較例に係る電源回路３００の回路構成図である。電源回路３００では、スイッチング素子６５１〜６５６のうち、スイッチング素子６５２、６５５をターンオンすることで、３本のヒーターＬ３１〜Ｌ３３を直列接続にできる。しかしながら、図９に示す比較例に係る電源回路３００では、図５に示す実施形態に係る電源回路２００に比べて、スイッチング素子６５５およびショート対策抵抗の抵抗器６３１の回路素子が余分に必要となる。図５等に示す電源回路においては、図９に示す比較例に比べて回路構成を単純にすることができ、コスト的にメリットがある。
【００５６】
（第２の実施形態に係る電力制御方法（ヒーター１〜３本の点灯開始処理））
次に図１０〜図１３を参照し、第２の実施形態に係る電力制御方法について説明する。第１の電力制御方法は、主にウォームアップモード（後述）に用いられ、基本的に３本のヒーターの全てを点灯させる場合の制御であった。これに対して第２の電力制御方法は、紙情報や検知温度の組み合わせに基づいて制御対象とするヒーターを決定するものである。以下説明する。
【００５７】
図１０、図１１は、第２の実施形態に係る電力制御方法を示すフローチャートである。図１２、図１３は電力の供給ラインを説明する模式図である。
【００５８】
図１０において、いずれかのヒーターＬ３１〜Ｌ３３への点灯開始を行う場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２では、モード、紙サイズ、紙斤量および温度センサー１３１〜１３２の検知温度の組み合わせに基づいて制御対象とするヒーターおよび、制御対象となるヒーターに対するデューティ制御のデューティ比を決定する。
【００５９】
具体的には、プリントモードにおいては、温度センサー１３１〜１３２の検知温度および紙サイズなどの紙情報に基づいて制御対象とするヒーターおよびデューティ比を決定する。また紙斤量などの紙情報に基づいて加熱ローラー１３５の制御温度の目標値を変更する。例えば紙種類が斤量の重い厚紙であれば制御温度の目標値を数度上にシフトする。プリントモード以外のアイドリングモードおよびウォームアップモードでは、検知温度に基づいて制御対象とするヒーターおよびデューティ制御の内容（デューティ比）を決定する。
【００６０】
ここで、「プリントモード」とは、画像形成部１２０で画像形成を行う印刷指示が入力されてからこの印刷が終了するまでの期間である。「アイドリングモード」とは、定着部１３０が作動可能な定着温度（例えば１６０〜１８０℃）に近い所定の設定温度範囲内（例えば定着温度から前後３℃内）で定着部材の温度を維持し、印刷指示が入力されるのを待つ待機状態である。「ウォームアップモード」とは、画像形成装置１０に電源が投入されたときなどで、室温に近い温度の定着部材を、回転駆動させながら定着温度まで昇温させる動作である。
【００６１】
制御対象のヒーター本数が３本であれば（Ｓ２０３：３本）、図７のステップＳ１０２以降の制御を実行する。
【００６２】
制御対象のヒーター本数が２本であれば（Ｓ２０３：２本）、続くステップＳ２０４で制御対象の組み合わせが第１および第２のヒーターＬ３１、Ｌ３２であるか否かを判断する。
【００６３】
制御対象が第１および第２のヒーターＬ３１、Ｌ３２の組み合わせであれば（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、ステップＳ２０５〜Ｓ２０８の制御を実行する。これは図７のステップＳ１０２〜Ｓ１０４と同じ内容の制御である。ヒーターＬ３１、Ｌ３２を点灯させる前準備として、図８（ａ）、図８（ｂ）に示した手順で３本のヒーターＬ３１〜Ｌ３２に電力を供給して、フリッカー値の悪化を抑えながらヒーターＬ３１、Ｌ３２の温度を上げる。
【００６４】
その後、ステップＳ２０６で、制御対象の２本のヒーター（Ｌ３１、Ｌ３２）の並列接続に切り替えて、制御対象のヒーターに対して、温度センサーの検知温度でデューティ制御を実行して終了する（Ｓ２１０）。
【００６５】
図１２は、第１および第２ヒーターＬ３１、Ｌ３２が制御対象である場合の接続状態を示す図である。図８（ｂ）の接続状態の後、図１２に示すように、ヒーターＬ３３に対しては電力供給を遮断するとともに、制御対象のヒーターＬ３１、Ｌ３２を並列接続に切り替えてから、それぞれのヒーターに対してデューティ制御を実行する。
【００６６】
一方で、制御対象のヒーターが第１および第２のヒーターの組み合わせでなければ（Ｓ２０４：ＮＯ）、換言すると第３のヒーターＬ３３を含む２本の組み合わせであれば、ヒーターＬ３３と他のヒーターＬ３１（またはヒーターＬ３２）に対して直列接続で電力供給を開始する（Ｓ２０７）。その後は、Ｓ２０８以降の制御を実行する。
【００６７】
図１３（ａ）は、ステップＳ２０７の状態を示す図である。同図では、制御対象であるヒーターＬ３２、Ｌ３３に対して直列接続で電力供給している。
【００６８】
図１３（ｂ）は、その後のステップＳ２１０の状態を示す図である。同図では、制御対象のヒーターＬ３２、Ｌ３３を並列接続に切り替えてデューティ制御を行っている。
【００６９】
フローチャートの説明に戻る。ステップＳ２０３において制御対象のヒーター本数が１本であれば（Ｓ２０３：１本）、図１１の制御のステップＳ３０１に進む（符号１０）。
【００７０】
ステップＳ３０１では、制御対象のヒーターおよび他のヒーターに対して直列接続で電力供給を開始する。例えば制御対象がヒーターＬ３２であれば、このヒーターと他のヒーターＬ３３に対して直列接続で電力供給を開始する（図１３（ａ）参照）。
【００７１】
その後、所定時間経過して、フリッカー値に悪影響を及ぼさない程度までヒーターの温度が上昇してから（Ｓ３０２）、制御対象のヒーターＬ３２のみに電力を供給する接続状態に切り替える（Ｓ３０３）。
【００７２】
図１３（ｃ）は、そのステップＳ３０３の状態を示す図である。制御対象であるヒーターＬ３２のみに対してデューティ制御を行うとともに、制御対象外のヒーターＬ３１、Ｌ３３に対しては電力供給を遮断している。
【００７３】
（ステップＳ２０２のサブルーチンの例）
図１４は、図１０のステップＳ２０２のサブルーチンを示す図である。現在のモードがアイドリングモードであれば（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、温度センサー１３１〜１３３の検知温度から中央と端部の検知温度の温度差がどのような関係になっているか否かを判断する。温度センサー１３１からの端部の検知温度と、温度センサー１３２からの中央の検知温度との温度差の絶対値が差分閾値ｔｄ（例えば５℃）未満であり、幅方向での温度差が小さければ（Ｓ４０２：均一）、ステップＳ４０３に進む。
【００７４】
ステップＳ４０３では、検知温度（例えば中央と端部の平均温度）が閾値温度ｔｓ以下であるか否かを判断する。例えば、制御温度の目標値が１７５．０℃であれば閾値温度ｔｓをこれよりも数度低い温度、例えば１７３．０℃に設定する。
【００７５】
検知温度が閾値温度ｔｓ以下であれば（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、制御対象を全幅ヒーター（ヒーターＬ３１）に決定する。
【００７６】
一方で、中央部と端部の温度差の絶対値が差分閾値ｔｄ以上であり、中央部の温度がより低ければ、制御対象を中央ヒーター（ヒーターＬ３２）に決定する（Ｓ４０５）。また中央部と端部の温度差の絶対値が差分閾値ｔｄ以上であり、端部の温度がより低ければ、制御対象を端部ヒーター（ヒーターＬ３３）に決定する（Ｓ４０６）。
【００７７】
一方で、検知温度が閾値温度ｔｓを超えていれば（Ｓ４０３：ＮＯ）、ステップＳ４０２以下の処理を繰り返す。
【００７８】
図１５は、図１４のサブルーチンで全幅ヒーター（ヒーターＬ３１）または端部ヒーター（ヒーターＬ３３）で、１本のヒーターを制御対象とした場合の電力の供給ラインを説明する模式図である。図１１のフローチャートに示した電力制御方法に対応する。なお中央部ヒーター（ヒーターＬ３２）を制御対象とした場合の電力制御方法は、基本的にはヒーターＬ３１を制御対象とした制御と同一であり、説明は省略する。
【００７９】
制御対象となるヒーターが、ヒーターＬ３１またはヒーターＬ３３の場合、図１５（ａ）に示すように直列接続のヒーターＬ３１とヒーターＬ３３に電力供給を開始する（図１１のＳ３０１参照）。
【００８０】
その後、所定時間が経過してフリッカー値に悪影響を及ぼさない程度までヒーターの温度が上昇してから、図１５（ｂ）または図１５（ｃ）に示すように、制御対象のヒーター１本に電力を供給する接続状態に切り替える（図１１のＳ３０２〜Ｓ３０３参照）。
【００８１】
（第１の変形例）
図１６は、第１の変形例に係る電源回路２１０において制御対象のヒーターが２本から３本に変更したときに行う、電力の供給ラインの変更を説明する模式図であり、図１６（ａ）〜図１６（ｄ）は電力供給ラインの変更を時系列に示したものである。
【００８２】
同図に示す電源回路２１０では、第１〜第３のヒーターＬ４１〜Ｌ４３は、それぞれ中央、端部、全幅ヒーターである。第１〜第３のヒーターＬ４１〜Ｌ４３の定格電力はそれぞれ８００Ｗ、７００Ｗ、９００Ｗであり、第３のヒーターＬ４３が最も大きい。その他の構成は、図１〜図６に示した第１の実施形態と同様である。
【００８３】
中央と全幅のヒーターＬ４１、Ｌ４３を制御対象として電力供給を行う場合、前準備として図１６（ａ）に示すように直列接続のヒーターＬ４１、Ｌ４３への電力供給を開始する。
【００８４】
所定時間経過して、ヒーターＬ４１、Ｌ４３の温度が上昇してから、図１６（ｂ）のように２本のヒーターＬ４１、Ｌ４３を並列接続に切り替えてから、それぞれに対してデューティ制御を実行する。
【００８５】
その後、温度センサー１３１等により端部の温度低下が検知され、中央部との温度差の絶対値が所定の差分閾値温度ｔｄ以上で、中央部よりも低い温度となったことが検知された場合には、制御対象を見直して、端部ヒーターのヒーターＬ４２を制御対象に加える。電力が供給されていなかったヒーターＬ４２は温度が低いためにそのままヒーターＬ４１、Ｌ４３とともに３本の並列接続とした場合、過大な突入電流が流れる。そのため前準備が必要となる。図１６（ｃ）は、前準備としてヒーターＬ４２をヒーターＬ４３との直列接続にしてから電力供給を開始する。この場合、ヒーターＬ４３は図１６（ｂ）の接続状態でデューティ制御されていたため十分に温まっており抵抗が高い。そのためフリッカー値が問題となるような突入電流は生じない。
【００８６】
図１６（ｃ）の状態で、所定時間経過してヒーターＬ４２の温度が上昇してから、図１６（ｄ）のように３本のヒーターＬ４１〜Ｌ４３を並列接続に切り替える。この並列接続では、ヒーターＬ４２をデューティ比１００％とし他の２本に対してはデューティ制御を実行する。なお、図１６（ｃ）で所定時間経過する間にヒーターＬ４１の温度が低下して抵抗が下がるようであれば、図１６（ｃ）に示す２本のヒーターの直列接続に換えて、図８（ｂ）に示したような並列と直列接続を組み合わせた接続を適用してもよい。この場合、ヒーターＬ４１、Ｌ４３は十分に温まっているので抵抗が高く、これにＬ４２を追加して並列と直列接続を組み合わせた接続状態で電力供給を開始しても、過大な突入電流は流れないからである。
【００８７】
図１７、図１８は、第１の変形例に係る電源回路２１０において、図１４のサブルーチンにより１本のヒーターを制御対象に決定したときに行う、電力の供給ラインの変更を説明する模式図である。図１７では、全幅ヒーターＬ４３または中央ヒーターＬ４１を制御対象としている。図１８では端部ヒーターＬ４２を制御対象としている。これらは、それぞれ図１４のステップＳ４０４、Ｓ４０５、Ｓ４０６で、１本のヒーターを制御対象と決定した場合に行われる電力制御方法である。
【００８８】
図１３、図１５等で説明した電力制御方法と同様に、図１７（ａ）でも、最初に直列接続のヒーターＬ４１、Ｌ４３への電力供給を開始する。図１７（ａ）から所定時間経過して、これらの温度が上昇してから、図１７（ｂ）および図１７（ｃ）に示すように制御対象の１本のヒーターＬ４３またはヒーターＬ４１に電力供給を行う接続状態に変更してからデューティ制御を実行する。
【００８９】
図１８も同様に、制御対象がヒーターＬ４２である場合に、図１８（ａ）の直列接続で電力供給を開始して、温度が上昇してから、図１８（ｂ）の接続状態に変更し、デューティ制御を実行する。
【００９０】
以上説明したように、新たにあるいは追加で１本または２本のヒーターを制御対象として電力供給を開始する場合、前準備として２本のヒーターの直列接続または、並列および直列を組み合わせた接続にしてから電力の供給を開始する。これにより電力供給開始時に過大な突入電力が流れることを防げる。これによりフリッカー値が増加することを防げる。
【００９１】
（第２の変形例、４本ヒーター）
図１９〜図２２を参照し、第２の変形例に係る電源回路２２０および画像形成装置１０について説明する。図１９は、幅方向におけるヒーターＬ５１〜Ｌ５４の発熱量分布を説明する図である。同図に示す例では、加熱ローラー１３５の内部には、４本のヒーターＬ５１〜Ｌ５４を配置している。ヒーターＬ５１は定格電力６００Ｗの全幅ヒーターである。ヒーターＬ５２は定格電力９００Ｗの中央ヒーターである。ヒーターＬ５３は定格電力６００Ｗの端部ヒーターである。ヒーターＬ５４は定格電力６００Ｗであって、端部と中央部の中間の発熱量が大きい発熱量分布の中間ヒーターである。中央ヒーターの発熱量分布のピーク位置は、はがきサイズの用紙幅に対応している。中間ヒーターの発熱量分布のピーク位置はＡ４Ｓサイズの幅方向の両端部側に対応している。温度センサー１３４の幅方向の配置は中間ヒーターの加熱領域に対応している。
【００９２】
図２０は、第２の変形例に係る電源回路２２０の回路構成図である。図５に示した電源回路２００と同じ構成部品については同じ符号を付すことにより説明に換える。図２０に示す電源回路２２０では、図５に示した電源回路２００と比較して、ヒーターの数が１つ増えたことに合わせ、スイッチング素子６２６を追加している。図２０に示すように第２の変形例に係る電源回路２２０では、ヒーターＬ５１〜Ｌ５４のうちいずれか１本の電源への接続、および４本までの並列接続が可能である。またヒーターＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５４のいずれか２本以上を組み合わせた並列とこれにヒーターＬ５３を直列で組み合わせた接続が可能である。また、ヒーターＬ５３と他のヒーター５１〜Ｌ５２のいずれか１本を含む２本のヒーターを直列接続にできるが、３本以上のヒーターを直列接続することはできない構成となっている。これは、図９の比較例との対比で説明したように、比較的単純な回路構成にすることで、コスト的にメリットがあるからである。
【００９３】
図２１は、プリントモードのときの４本のヒーターＬ５１〜Ｌ５４の作動状態を示す図である。図２１（ａ）は、はがきサイズの用紙を印刷する場合に制御対象とするヒーターを示す図である。はがきサイズの用紙では、ヒーターＬ５１、Ｌ５２の２本を制御対象とし、全幅のヒーターＬ５１はデューティ比０％（電力遮断）またはデューティ制御し、中間のヒーターＬ５４はデューティ制御またはデューティ比１００％で制御する。
【００９４】
図２１（ｂ）は、Ａ４Ｓサイズの用紙を印刷する場合に制御対象とするヒーターを示す図である。Ａ４Ｓサイズの用紙では、ヒーターＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５４の３本を制御対象とし、２本以下に対してデューティ制御を実行する。全幅のヒーターＬ５１はデューティ比０％またはデューティ制御し、中央のヒーターＬ５２はデューティ制御またはデューティ比１００％で制御し、中間のヒーターＬ５４はデューティ制御する。
【００９５】
図２１（ｃ）は、Ａ４サイズの用紙を印刷する場合に制御対象とするヒーターを示す図である。Ａ４サイズの用紙では、ヒーターＬ５１〜Ｌ５３の３本を制御対象とし、全幅のヒーターＬ５１はデューティ比１００％で制御し、中央のヒーターＬ５２および端部のヒーターＬ５３に対してデューティ制御を実行する。
【００９６】
図２２は、第２の変形例に係る電源回路２２０において制御対象をヒーターＬ５２、Ｌ５４としたときに行う、電力の供給ラインの変更を説明する模式図である。
【００９７】
図２２（ａ）に示すように、まず直列接続のヒーターＬ５２とヒーターＬ５３への電力供給を開始する。そして図２２（ｂ）のようにさらにヒーターＬ５４をヒーターＬ５２と並列状態で接続し、３本にヒーターＬ５２〜Ｌ５４に対して電力を供給し、フリッカー値の悪化を抑えながらヒーターＬ５２、Ｌ５４の温度を上げる。そして所定時間が経過し、温度が上昇してから、図１２（ｃ）に示すヒーターＬ５２、Ｌ５４の並列接続に変更し、制御対象であるこれらのヒーターに対してデューティ制御を実行する。
【００９８】
このように第２の変形例に示すように４本以上のヒーターに対しても、第１の実施形態と同様の電力制御方法を適用することで、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された内容によって規定されるものであり、様々な変形形態が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１０  画像形成装置
１１０  制御部
１２０  画像形成部
１３０  定着部
Ｌ３、Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３  ヒーター
Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３  ヒーター
Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４  ヒーター
１３１、１３２、１３３、１３４  温度センサー
１３５  加熱ローラー
１３６  加圧ローラー
１４０  操作表示部
１５０  ＨＤＤ
１６０  電源部
６１０  ゼロクロス検知部
６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６  スイッチング素子
６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６  スイッチング素子
６３０、６３１  抵抗器
１７０  スキャナー
１８０  給紙搬送部
１８１、１８２  給紙トレイ
１９０  信号線
２００、２１０、２２０  電源回路
９０  商用交流電源
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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