(57)【要約】【課題】加熱手段への通電又は非通電の切り替え時に生じる電圧変動を抑制することが可能な定着装置、通電制御方法、通電制御プログラム及び画像形成装置を提供する。【解決手段】外部の交流電源から供給された電力を位相制御し、当該制御された電力を前記交流電源が示す電源波形の半周期毎に加熱ヒータＨＴ２に通電する二値通電手段１７と、前記交流電源から供給された電力を整流化し、前記電源波形の半周期よりも短い周期で前記加熱ヒータＨＴ１に通電する多値通電手段１６と、前記多値通電手段１６及び二値通電手段１７から通電される電力量を制御するエンジン制御部２６と、を備える【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する複数の加熱手段に加熱された定着手段により、記録媒体に転写したトナー像を定着させる定着装置であって、
少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第１ヒータ群と、
少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第２ヒータ群と、
外部の交流電源から供給された電力を位相制御し、当該制御された電力を前記交流電源が示す電源波形の半周期毎に前記第１ヒータ群に通電する第１通電手段と、
前記交流電源から供給された電力を整流化し、前記電源波形の半周期よりも短い周期で前記第２ヒータ群に通電する第２通電手段と、
前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着手段の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出された定着手段の温度と所定温度との差分値に基づいて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記記録媒体の用紙サイズを検出する用紙サイズ検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出された用紙サイズに基づいて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記記録媒体の枚数を検出する印刷枚数検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出された記録媒体の枚数に応じて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１通電手段の通電比率に応じて、前記第２通電手段の通電比率を制御することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電源波形の半周期の倍数に相当する所定時間を制御期間とし、各制御期間における前記第１通電手段の通電比率に応じて、前記第２通電手段の通電比率を制御することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前回の制御期間で設定された前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率の履歴に基づいて、今回の制御期間における前記第２通電手段の通電比率を制御することを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記第１通電手段は、前記第１ヒータ群への通電／非通電を前記電源波形の半周期内に一度切り替えることが可能な交流スイッチング素子を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項９】
前記交流スイッチング素子は、前記電源波形のゼロクロス毎に前記第１ヒータ群への通電を非通電とすることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記交流スイッチング素子は、トライアックであることを特徴とする請求項８又は９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記第２通電手段は、前記交流電源からの電力を整流する整流器と、前記整流された電力の前記加熱手段への通電／非通電を前記電源波形の半周期内に複数回切り替えることが可能な直流スイッチング素子と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記第２通電手段は、前記整流器により整流された電力を直流化するＤＣ／ＤＣコンバータを備えたことを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記第１通電手段は、前記定着手段の端部を加熱する前記第１ヒータ群に接続され、
前記第２通電手段は、前記定着手段の中央部を加熱する前記第２ヒータ群に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記第２通電手段は、前記複数の加熱手段のうち、電力容量の最も大きな加熱手段に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記第２通電手段は、前記複数の加熱手段のうち、加熱時定数が最も小さい定着手段を加熱する加熱手段に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項１６】
通電により発熱する複数の加熱手段に加熱された定着手段により、記録媒体に転写したトナー像を定着させる定着装置の通電制御方法であって、
外部の交流電源から供給された電力を位相制御し、当該制御された電力を前記交流電源が示す電源波形の半周期毎に、少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第１ヒータ群に通電する第１通電工程と、
前記交流電源から供給された電力を整流化し、前記電源波形の半周期よりも短い周期で、少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第２ヒータ群に通電する第２通電工程と、
前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御する制御工程と、
を含むことを特徴とする通電制御方法。
【請求項１７】
前記定着手段の温度を検出する温度検出工程をさらに含み、
前記制御工程は、前記検出された定着手段の温度と所定温度との差分値に基づいて、前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御することを特徴とする請求項１６に記載の通電制御方法。
【請求項１８】
前記記録媒体の用紙サイズを検出する用紙サイズ検出工程をさらに含み、
前記制御工程は、前記検出された用紙サイズに基づいて、前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の通電制御方法。
【請求項１９】
前記記録媒体の枚数を検出する印刷枚数検出工程をさらに含み、
前記制御工程は、前記検出された記録媒体の枚数に応じて、前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御することを特徴とする請求項１６〜１８の何れか一項に記載の通電制御方法。
【請求項２０】
前記制御工程は、前記第１通電工程の通電比率に応じて、前記第２通電工程での通電比率を制御することを特徴とする請求項１６〜１９の何れか一項に記載の通電制御方法。
【請求項２１】
前記制御工程は、前記電源波形の半周期の倍数に相当する所定時間を制御期間とし、各制御期間における前記第１通電工程の通電比率に応じて、前記第２通電工程の通電比率を制御することを特徴とする請求項１６〜２０の何れか一項に記載の通電制御方法。
【請求項２２】
前記制御工程は、前回の制御期間で設定された前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率の履歴に基づいて、今回の制御期間における前記第２通電工程での通電比率を制御することを特徴とする請求項２１に記載の通電制御方法。
【請求項２３】
請求項１６〜２２の何れか一項に記載された通電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通電制御プログラム。
【請求項２４】
通電により加熱する複数の加熱手段に加熱された定着手段により、記録媒体に転写したトナー像を定着させる定着装置を具備した画像形成装置であって、
前記定着装置は、
少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第１ヒータ群と、
少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第２ヒータ群と、
外部の交流電源から供給された電力を位相制御し、当該制御された電力を前記交流電源が示す電源波形の半周期毎に前記第１ヒータ群に通電する第１通電手段と、
前記交流電源から供給された電力を整流化し、前記電源波形の半周期よりも短い周期で前記第２ヒータ群に通電する第２通電手段と、
前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２５】
前記制御手段は、前記画像形成装置の動作モードに基づいて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴とする請求項２４に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記制御手段は、前記画像形成装置と共通の交流電源から電力供給を受ける当該画像形成装置の周辺機器の動作モードに応じて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴とする請求項２４又は２５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、定着装置、通電制御方法、通電制御プログラム及び画像形成装置に関するものであり、特に複数の加熱手段により加熱を行う定着装置、定着装置の通電制御方法、通電制御プログラム及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真式プロセスを用いたプリンタ、複写機、あるいは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。また、定着装置を加熱する加熱手段を複数備えた画像形成装置が実用化されている。
【０００３】
上記加熱手段としては、例えばハロゲンランプ等の比較的消費電力の大きな電気ヒータが用いられている。そのため、加熱時（加熱手段オン）には大電流が流れ、さらに、オフ状態からオン状態にした時には定常時の数倍の突入電流が流れることになる。このように、加熱手段のオン／オフ状態の切り換え動作に伴い、定着装置が接続されている交流電源に電圧変動が生じるため、この交流電源に接続された他の装置、例えば照明装置の照明にちらつきを生じさせてしまう電圧変動妨害が発生するという問題があった。
【０００４】
上記の問題に対して、従来、複数の加熱手段をグループに分け、トライアックを用いた通電手段により各グループへの通電時間を制御周期毎に振り分けることで、電圧（電流）変動の抑制を図った技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、画像形成装置の入力電源の周波数よりも高い周波数でスイッチングするインバータを用いた通電手段により加熱手段への通電を行うことで、電圧変動の抑制を図った技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０２２２２０号公報
【特許文献２】特開２００４−０２０６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近時、待機状態（省エネ状態）にある画像形成装置を使用可能状態へと復帰させる時間を短縮させるという要望や、カラー化に伴う定着熱量の増加等の理由により、上記した加熱手段の大電力化が進んでいる。このような加熱手段の大電力化に伴い、定着装置の稼動時（加熱手段オン）と待機時（加熱手段オフ）との消費電力の差が顕在化するため、電圧変動が生じ易くなる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、通電又は非通電の二値での通電制御しかできないため、定着装置の稼動時（加熱手段オン）と待機時（加熱手段オフ）との消費電力の差が顕在化することになり、電圧変動を抑制できないという問題がある。また、特許文献２に記載の技術では、加熱手段に供給する電力レベルを可変にできるため有効ではあるが、インバータ方式の通電手段はトライアック方式の通電手段と比較し高価であるため、複数の加熱手段全てにインバータ方式の通電手段を搭載するにはコストが嵩むという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加熱手段への通電又は非通電の切り替え時に生じる電圧変動を抑制することが可能な定着装置、通電制御方法、通電制御プログラム及び画像形成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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、通電により発熱する複数の加熱手段に加熱された定着手段により、記録媒体に転写したトナー像を定着させる定着装置であって、少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第１ヒータ群と、少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第２ヒータ群と、外部の交流電源から供給された電力を位相制御し、当該制御された電力を前記交流電源が示す電源波形の半周期毎に前記第１ヒータ群に通電する第１通電手段と、前記交流電源から供給された電力を整流化し、前記電源波形の半周期よりも短い周期で前記第２ヒータ群に通電する第２通電手段と、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記定着手段の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記検出された定着手段の温度と所定温度との差分値に基づいて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１又は２にかかる発明において、前記記録媒体の用紙サイズを検出する用紙サイズ検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記検出された用紙サイズに基づいて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項４にかかる発明は、請求項１〜３の何れか一項にかかる発明において、前記記録媒体の枚数を検出する印刷枚数検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記検出された記録媒体の枚数に応じて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１〜４の何れか一項にかかる発明において、前記制御手段は、前記第１通電手段の通電比率に応じて、前記第２通電手段の通電比率を制御することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項６にかかる発明は、請求項１〜５の何れか一項にかかる発明において、前記制御手段は、前記電源波形の半周期の倍数に相当する所定時間を制御期間とし、各制御期間における前記第１通電手段の通電比率に応じて、前記第２通電手段の通電比率を制御することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項７にかかる発明は、請求項６にかかる発明において、前記制御手段は、前回の制御期間で設定された前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率の履歴に基づいて、今回の制御期間における前記第２通電手段の通電比率を制御することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項８にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第１通電手段は、前記第１ヒータ群への通電／非通電を前記電源波形の半周期内に一度切り替えることが可能な交流スイッチング素子を有することを特徴としている。
【００１７】
また、請求項９にかかる発明は、請求項８にかかる発明において、前記交流スイッチング素子は、前記電源波形のゼロクロス毎に前記第１ヒータ群への通電を非通電とすることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１０にかかる発明は、請求項８又は９にかかる発明において、前記交流スイッチング素子は、トライアックであることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項１１にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第２通電手段は、前記交流電源からの電力を整流する整流器と、前記整流された電力の前記加熱手段への通電／非通電を前記電源波形の半周期内に複数回切り替えることが可能な直流スイッチング素子と、を有することを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１２にかかる発明は、請求項１１にかかる発明において、前記第２通電手段は、前記整流器により整流された電力を直流化するＤＣ／ＤＣコンバータを備えたことを特徴としている。
【００２１】
また、請求項１３にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第１通電手段は、前記定着手段の端部を加熱する前記第１ヒータ群に接続され、前記第２通電手段は、前記定着手段の中央部を加熱する前記第２ヒータ群に接続されていることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項１４にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第２通電手段は、前記複数の加熱手段のうち、電力容量の最も大きな加熱手段に接続されていることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項１５にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第２通電手段は、前記複数の加熱手段のうち、加熱時定数が最も小さい定着手段を加熱する加熱手段に接続されていることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項１６にかかる発明は、通電により発熱する複数の加熱手段に加熱された定着手段により、記録媒体に転写したトナー像を定着させる定着装置の通電制御方法であって、外部の交流電源から供給された電力を位相制御し、当該制御された電力を前記交流電源が示す電源波形の半周期毎に、少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第１ヒータ群に通電する第１通電工程と、前記交流電源から供給された電力を整流化し、前記電源波形の半周期よりも短い周期で、少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第２ヒータ群に通電する第２通電工程と、前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御する制御工程と、を含むことを特徴としている。
【００２５】
また、請求項１７にかかる発明は、請求項１６にかかる発明において、前記定着手段の温度を検出する温度検出工程をさらに含み、前記制御工程は、前記検出された定着手段の温度と所定温度との差分値に基づいて、前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御することを特徴としている。
【００２６】
また、請求項１８にかかる発明は、請求項１６又は１７にかかる発明において、前記記録媒体の用紙サイズを検出する用紙サイズ検出工程をさらに含み、前記制御工程は、前記検出された用紙サイズに基づいて、前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御することを特徴としている。
【００２７】
また、請求項１９にかかる発明は、請求項１６〜１８の何れか一項にかかる発明において、前記記録媒体の枚数を検出する印刷枚数検出工程をさらに含み、前記制御工程は、前記検出された記録媒体の枚数に応じて、前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御することを特徴としている。
【００２８】
また、請求項２０にかかる発明は、請求項１６〜１９の何れか一項にかかる発明において、前記制御工程は、前記第１通電工程の通電比率に応じて、前記第２通電工程での通電比率を制御することを特徴としている。
【００２９】
また、請求項２１にかかる発明は、請求項１６〜２０の何れか一項にかかる発明において、前記制御工程は、前記電源波形の半周期の倍数に相当する所定時間を制御期間とし、各制御期間における前記第１通電工程の通電比率に応じて、前記第２通電工程の通電比率を制御することを特徴としている。
【００３０】
また、請求項２２にかかる発明は、請求項２１にかかる発明において、前記制御工程は、前回の制御期間で設定された前記第１通電工程及び第２通電工程での通電比率の履歴に基づいて、今回の制御期間における前記第２通電工程での通電比率を制御することを特徴としている。
【００３１】
また、請求項２３にかかる発明は、請求項１６〜２２の何れか一項に記載された通電制御方法をコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００３２】
また、請求項２４にかかる発明は、通電により加熱する複数の加熱手段に加熱された定着手段により、記録媒体に転写したトナー像を定着させる定着装置を具備した画像形成装置であって、前記定着装置は、少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第１ヒータ群と、少なくとも１以上の前記加熱手段からなる第２ヒータ群と、外部の交流電源から供給された電力を位相制御し、当該制御された電力を前記交流電源が示す電源波形の半周期毎に前記第１ヒータ群に通電する第１通電手段と、前記交流電源から供給された電力を整流化し、前記電源波形の半周期よりも短い周期で前記第２ヒータ群に通電する第２通電手段と、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００３３】
また、請求項２５にかかる発明は、請求項２４にかかる発明において、前記制御手段は、前記画像形成装置の動作モードに基づいて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴としている。
【００３４】
また、請求項２６にかかる発明は、請求項２４又は２５にかかる発明において、前記制御手段は、前記画像形成装置と共通の交流電源から電力供給を受ける当該画像形成装置の周辺機器の動作モードに応じて、前記第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１にかかる発明によれば、通電方式の異なる第１通電手段と第２通電手段とを併用することで、第１通電手段による第１ヒータ群への通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、第２通電手段から電源波形の半周期よりも短い周期で通電される電力の直流成分により平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を防止することができる。
【００３６】
また、請求項２にかかる発明によれば、定着手段の温度と所定温度との差分値に基づいて、第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することにより、定着手段の温度を所定温度に維持することができるため、定着装置の発熱量を一定に保つことができる。
【００３７】
また、請求項３にかかる発明によれば、記録媒体の用紙サイズに基づいて、第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することにより、記録媒体の用紙サイズに応じた電力量を第１ヒータ群及び第２ヒータ群に通電することができるため、トナー像の定着を安定して行うことができる。
【００３８】
また、請求項４にかかる発明によれば、記録媒体の枚数に応じて、第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することにより、記録媒体の枚数に応じた電力量を第１ヒータ群及び第２ヒータ群に通電することができるため、トナー像の定着を安定して行うことができる。
【００３９】
また、請求項５にかかる発明によれば、第１通電手段の通電比率に応じて、第２通電手段の通電比率を制御することにより、第1通電手段の通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、第２通電手段により効率よく平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を効果的に防止することができる。
【００４０】
また、請求項６にかかる発明によれば、制御期間毎における第１通電手段の通電比率に応じて、第２通電手段の通電比率を制御することにより、比較的大きな期間で第1通電手段の通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、第２通電手段により平準化することができる。
【００４１】
また、請求項７にかかる発明によれば、制御期間毎に設定された第１通電手段及び第２通電手段の通電比率の履歴に基づいて、第２通電手段の通電比率を制御することにより、比較的大きな期間で第１通電手段の通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を平準化することができる。
【００４２】
また、請求項８にかかる発明によれば、第１ヒータ群への通電／非通電を前記電源波形の半周期内に一度切り替えることができるため、電源波形の半周器毎に第１ヒータ群に通電することができる。
【００４３】
また、請求項９にかかる発明によれば、電源波形のゼロクロス毎に第１ヒータ群への通電を非通電とすることができる。
【００４４】
また、請求項１０にかかる発明によれば、交流スイッチング素子に比較的安価なトライアックを用いることにより、定着装置を安価に提供することができる。
【００４５】
また、請求項１１にかかる発明によれば、第２通電手段は、前記交流電源からの電力を整流する整流器と、前記整流された電力の前記加熱手段への通電／非通電を前記電源波形の半周期内に複数回切り替えることが可能な直流スイッチング素子と、を備えることにより、電源波形の半周期よりも短い周期で第２ヒータ群に通電することができ、整流された電力の直流成分により第１通電手段による第１ヒータ群への通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を平準化することができる。
【００４６】
また、請求項１２にかかる発明によれば、第２通電手段は、前記整流器により整流された電力を直流化するＤＣ／ＤＣコンバータを備えることにより、直流化された電力により第１通電手段による第１ヒータ群への通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を平準化することができる。
【００４７】
また、請求項１３にかかる発明によれば、使用頻度の高い定着手段の中央部の加熱に、第２通電手段から通電される電力を用いることにより、加熱手段の温度を精度よく制御できるとともに、消費電力の平準化を高めることができる。
【００４８】
また、請求項１４にかかる発明によれば、複数の加熱手段のうち、電圧変動に影響の大きい電力容量の最も大きな加熱手段に、第２通電手段から通電される電力を用いることにより、加熱手段の温度を精度よく制御できるとともに、消費電力の平準化を高めることができる。
【００４９】
また、請求項１５にかかる発明によれば、複数の加熱手段のうち、加熱時定数が最も小さい定着手段を加熱する加熱手段に、第２通電手段から通電される電力を用いることにより、加熱手段の温度を精度よく制御できるとともに、消費電力の平準化を高めることができる。
【００５０】
また、請求項１６にかかる発明によれば、通電方式の異なる第１通電工程と第２通電工程とを併用することで、第１通電工程による第１ヒータ群への通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、第２通電工程で電源波形の半周期よりも短い周期で通電される電力の直流成分により平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を防止することができる。
【００５１】
また、請求項１７にかかる発明によれば、定着手段の温度と所定温度との差分値に基づいて、第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御することにより、定着手段の温度を所定温度に維持することができるため、定着装置の発熱量を一定に保つことができる。
【００５２】
また、請求項１８にかかる発明によれば、記録媒体の用紙サイズに基づいて、第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御することにより、記録媒体の用紙サイズに応じた電力量を第１ヒータ群及び第２ヒータ群に通電することができるため、トナー像の定着を安定して行うことができる。
【００５３】
また、請求項１９にかかる発明によれば、記録媒体の枚数に応じて、第１通電工程及び第２通電工程での通電比率を制御することにより、記録媒体の枚数に応じた電力量を第１ヒータ群及び第２ヒータ群に通電することができるため、トナー像の定着を安定して行うことができる。
【００５４】
また、請求項２０にかかる発明によれば、第１通電工程の通電比率に応じて、第２通電工程の通電比率を制御することにより、第1通電工程での通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、第２通電工程により効率よく平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を効果的に防止することができる。
【００５５】
また、請求項２１にかかる発明によれば、制御期間毎における第１通電工程の通電比率に応じて、第２通電工程の通電比率を制御することにより、比較的大きな期間で第1通電工程の通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、第２通電工程により平準化することができる。
【００５６】
また、請求項２２にかかる発明によれば、制御期間毎に設定された第１通電工程及び第２通電工程の通電比率の履歴に基づいて、第２通電工程の通電比率を制御することにより、比較的大きな期間で第１通電工程の通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を平準化することができる。
【００５７】
また、請求項２３にかかる発明によれば、コンピュータに読み取らせて実行することによって、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載された通電制御方法をコンピュータの利用で実現することができ、これら各通電制御方法と同様の効果を奏する。
【００５８】
また、請求項２４にかかる発明によれば、通電方式の異なる第１通電手段と第２通電手段とを併用することで、第１通電手段による第１ヒータ群への通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、第２通電手段から電源波形の半周期よりも短い周期で通電される電力の直流成分により平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を防止することができる。
【００５９】
また、請求項２５にかかる発明によれば、画像形成装置の動作モードに基づいて、第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することにより、画像形成装置の動作モードに応じた電力量を第１ヒータ群及び第２ヒータ群に通電することができる。
【００６０】
また、請求項２６にかかる発明によれば、画像形成装置と共通の交流電源から電力供給を受ける当該画像形成装置の周辺機器の動作モードに応じて、第１通電手段及び第２通電手段の通電比率を制御することにより、周辺機器の動作モードに応じた電力量を第１ヒータ群及び第２ヒータ群に通電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる定着装置、通電制御方法、通電制御プログラム及び画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００６２】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置において、定着装置（図１４参照）を主とした制御系１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように制御系１００は、ブレーカ１１、主電源ＳＷ１２、直流電源１３、補助電源１４、リレー１５、多値通電手段１６、二値通電手段１７、二値通電手段１８、ヒューズサーモ１９、ヒューズサーモ２０、ヒューズサーモ２１、温度センサ２２、温度センサ２３、温度センサ２４、加熱ヒータＨＴ１、加熱ヒータＨＴ２、加熱ヒータＨＴ３、ゼロクロス検知部２５、エンジン制御部２６を備える。また、ＡＣ電源４００からの供給電力を共にし、画像形成装置に付属する周辺装置として、原稿送り装置３１、大量用紙供給装置３２、後処理装置３３等を備える。なお、定着装置が搭載される画像形成装置は、後述する図１３に示す。
【００６３】
商用電源であるＡＣ電源４００から供給される電力は、ブレーカ１１を介して定着装置内の各部に供給される。主電源ＳＷ１２は、定着装置が搭載される画像形成装置のオン／オフを切り替えるスイッチであって、主電源ＳＷ１２がオンになった場合には、直流電源１３に電力が供給されるとともに、補助電源１４に電力が供給される。
【００６４】
直流電源１３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ等であって、主電源ＳＷ１２を介して供給された交流電力を直流電力に変換し、この変換した直流電力をエンジン制御部２６に供給する。
【００６５】
補助電源１４は、電気二重層キャパシタ、コンデンサ、一次電池等の蓄電素子（図示せず）を有し、主電源ＳＷ１２を介して供給された電力を蓄電し、この電力を後述するドライブ回路１６４５の駆動電力として多値通電手段１６に供給する。
【００６６】
また、ＡＣ電源４００から、ブレーカ１１を介して供給された電力は、スイッチング素子であるリレー１５を介して第２通電手段である多値通電手段１６、第１通電手段である二値通電手段１７、二値通電手段１８に夫々供給される。
【００６７】
多値通電手段１６は、エンジン制御部２６の制御の下、ＡＣ電源４００から供給された電力を、加熱手段である加熱ヒータＨＴ１に供給することで当該加熱ヒータＨＴ１を発熱させる。ここで、ヒューズサーモ１９はサーモスタット又は温度ヒューズであって、加熱ヒータＨＴ１の過熱保護装置である。
【００６８】
図２は、多値通電手段１６の構成を示した回路図である。同図に示すように、多値通電手段１６は、整流器１６１、チョークコイル１６２、コンデンサ１６３、降圧回路１６４等を有する。
【００６９】
ＡＣ電源４００から、ブレーカ１１及びリレー１５を介して供給された交流の電力は、整流器１６１により全波整流され、チョークコイル１６２及びコンデンサ１６３から構成されるＬＰＦ（Low-Pass Filter）により所定周波数以上の周波数の信号がカットされた後、降圧回路１６４に入力する。
【００７０】
この降圧回路１６４は、ローサイドに配置されたスイッチ素子１６４１により駆動され、ダイオード１６４２、チョークコイル１６４３及びコンデンサ１６４４等により構成されている。ドライブ回路１６４５は、スイッチ素子１６４１のオン／オフを切り替えるためのものであって、エンジン制御部２６から入力されるＡＣ電源４００の周波数よりも遥かに高い周波数に設定されたＰＷＭ信号（パルス幅変調）により駆動制御される。
【００７１】
ここで、エンジン制御部２６からドライブ回路１６４５に入力されるＰＷＭ信号は、周期固定（ＡＣ電源４００の周波数の１周期）でアクティブレベルのパルス幅を可変としている。このＰＷＭ信号により加熱ヒータＨＴ１に印加する電圧の振幅を任意に変えることができる。コンデンサ１６４４は比較的小さい静電容量値に設定されており、入力電圧波形に相似な出力電圧となるようにしている。
【００７２】
図３は、ドライブ回路１６４５を介してスイッチ素子１６４１に入力されるＰＷＭ信号と、加熱ヒータＨＴ１に流れる電流との関係を示した図である。同図に示すとおり、ＡＣ電源４００が示す電流波形の全域にわたって電流が流れ、その包絡線が正弦波形となる脈流電流となっている。ここで、ＰＷＭ信号のレベルをスイッチ素子１６４１のオンとオフの比率（ｔ２／ｔ１）、即ちＤｕｔｙを変えることで、包絡線が示す正弦波形の振幅は可変となっている。
【００７３】
図４は、ＰＷＭ信号（ヒータトリガ１）により、多値通電手段１６のＤｕｔｙのレベルを２５％、５０％、７５％、１００％に切り替えた場合での、加熱ヒータＨＴ１に通電される電流量（ヒータ電流１）を示している。また、ＡＣ電源で示す波形は、ＡＣ電源４００の電源波形を示している。なお、図示していないが、降圧回路への電源として補助電源１４から供給する場合も同様にＰＷＭ信号により、加熱ヒータＨＴ１へ流れる電流を制御している。同図に示すとおり、ＰＷＭ信号により指示されたＤｕｔｙのレベルに応じて、加熱ヒータＨＴ１への入力電流量が変動する。
【００７４】
図１に戻り、二値通電手段１７は、エンジン制御部２６の制御の下、ＡＣ電源４００から供給された電力を、加熱手段である加熱ヒータＨＴ２に供給することで当該加熱ヒータＨＴ２を発熱させる。ここで、ヒューズサーモ２０はサーモスタット又は温度ヒューズであって、加熱ヒータＨＴ２の過熱保護装置である。
【００７５】
図５は、二値通電手段１７の構成を示した回路図である。同図に示すように、二値通電手段１７は、チョークコイル１７１、トライアック（双方向サイリスタ）１７２、ドライブ回路１７３等を有する。
【００７６】
ＡＣ電源４００から、ブレーカ１１及びリレー１５を介して供給された交流の電力は、チョークコイル１７１を介しトライアック１７２に入力する。ドライブ回路１７３は、トライアック１７２のオン／オフを切り替えるためのものであって、ＡＣ電源４００の周波数のゼロクロスに同期してエンジン制御部２６から入力されるＰＷＭ信号により駆動制御される。
【００７７】
図６は、トライアック１７２に入力されるＰＷＭ信号と、加熱ヒータＨＴ２に流れる電流との関係を示した図である。同図に示すとおり、ＰＷＭ信号が出力されるとトライアック１７２がオンとなりＡＣ電源４００の電流波形に応じた電流が加熱ヒータＨＴ２に対して入力され、次のＡＣ電源４００の周波数のゼロクロスで、トライアック１７２はオフとなり加熱ヒータＨＴ２への電流出力は停止される、所謂位相制御が行われる。
【００７８】
ここで、エンジン制御部２６からドライブ回路１７３に入力されるＰＷＭ信号により、固定周期（ＡＣ電源４００の周波数の半周期ｔ１）と、トライアック１７２をオンとするパルスのタイミングｔ２との比率(ｔ２／ｔ１)、即ちＤｕｔｙを変えることで、加熱ヒータＨＴ２に通電する電流量を任意に変えることができる。
【００７９】
図７は、ＰＷＭ信号（ヒータトリガ２）により、二値通電手段１７のＤｕｔｙのレベルを２５％、５０％、７５％、１００％に切り替えた場合での、加熱ヒータＨＴ２に通電される電流量（ヒータ電流２）を示している。また、ＡＣ電源で示す波形は、ＡＣ電源４００の電源波形を示している。同図に示すとおり、ＰＷＭ信号により指示されたＤｕｔｙのレベルに応じて、加熱ヒータＨＴ２への入力電流量が変動する。
【００８０】
ここで、例えば、二値通電手段１７に５０％のＤｕｔｙを設定したような場合、加熱ヒータＨＴ２には比較的大きな電流（突入電流）が流れるが、本実施形態では、多値通電手段１６から電源波形の半周期よりも短い周期で通電される電力の直流成分（脈流電流）により平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を防止することができる。
【００８１】
図１に戻り、二値通電手段１８は、エンジン制御部２６の制御の下、ＡＣ電源４００から供給された電力を、加熱手段である加熱ヒータＨＴ３に供給することで当該加熱ヒータＨＴ３を発熱させる。ここで、ヒューズサーモ２１はサーモスタット又は温度ヒューズであって、加熱ヒータＨＴ３の過熱保護装置である。なお、二値通電手段１８の構成及び動作は、上述した二値通電手段１７と同様であるため、その説明は省略する。
【００８２】
加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３は、タングステン等をフィラメント（発熱部）とするハロゲンヒータであり、各ヒータのフィラメントは加熱を行う各ローラ（定着ローラ３０１、加圧ローラ３０２）の軸方向に発熱領域が規制してある。
【００８３】
加熱ヒータＨＴ１、加熱ヒータＨＴ２は、定着ローラ３０１の内部に配置されており、夫々多値通電手段１６、二値通電手段１７から通電される電力に応じて発熱し、定着ローラを内側から加熱する。加熱ヒータＨＴ１は、定着ローラ３０１の中央部を加熱するよう発熱部が設けられており、加熱ヒータＨＴ２は、定着ローラ３０１の両端部を加熱するよう発熱部が設けられている。
【００８４】
定着ローラ３０１の表面近傍には、加熱ヒータＨＴ１及びＨＴ２の発熱領域に対応した位置に、サーミスタや温度検出素子等の温度センサ２２、２３が夫々設けられており、検出した定着ローラ３０１の表面温度をエンジン制御部２６に出力するようになっている。なお、本実施形態では、定着ローラ３０１の中央部に温度センサ２２が、定着ローラ３０１の一方又は両方の端部に温度センサ２３が配置されているものとする。
【００８５】
加熱ヒータＨＴ３は、加圧ローラ３０２の内部に配置されており、この加圧ローラ３０２を内側から加熱する。この加熱ヒータＨＴ３は、加圧ローラ３０２の全幅にわたって加熱するよう発熱部が設けられている。
【００８６】
加圧ローラ３０２の表面近傍には、サーミスタや温度検出素子等の温度センサ２４が設けられており、検出した加圧ローラ３０２の表面温度をエンジン制御部２６に出力するようになっている。
【００８７】
ここで、上述した加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３のうち、加熱ヒータＨＴ１の電力容量（例えば、９００Ｗ）は、他の加熱ヒータＨＴ２及び加熱ヒータＨＴ３の電力容量（例えば、３００Ｗ）と比較し、大電力となっている。これは、加熱ヒータＨＴ１が、加熱の主たる定着ローラ３０１の中央部を加熱するという仕様から、加熱ヒータＨＴ１を大電力化することで、定着ローラ３０１の温度を目標温度に達するまでの時間を短縮化できるためである。
【００８８】
このように、定着装置が具備する複数の加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３のうち、最大の電力容量を有する加熱ヒータＨＴ１への通電制御を、多値通電手段１６により行うことにより、加熱ヒータへの通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動をより抑えることができる。
【００８９】
ゼロクロス検知部２５は、ブレーカ１１及びリレー１５を介してＡＣ電源４００から供給された交流電圧の位相が反転するタイミングを検知し、この検知信号をエンジン制御部２６に出力する。
【００９０】
エンジン制御部２６は、図示しないＣＰＵ（Central-Processing-Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されたマイクロコンピュータからなる。ＣＰＵは、画像形成装置を制御するためのプログラムやデータを格納するためのＲＯＭと接続されており、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて、画像形成を行うプリンタエンジンや電源回路等の制御を行う一方、制御動作に伴う各種情報をＲＡＭに格納する。
【００９１】
また、エンジン制御部２６は、直流電源１３から供給された直流電力を、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）等の原稿送り装置３１、記録媒体を給紙する大量用紙供給装置３２、印刷後の記録媒体にステープラ処理等の後処理を施す後処理装置３３に供給する。
【００９２】
また、エンジン制御部２６は、ＡＣ電源４００の電源周期よりも短い周期で、多値通電手段１６から加熱ヒータＨＴ１に通電される電力の通電比率、即ちＤｕｔｙを制御するＰＷＭ信号を多値通電手段１６に出力する。なお、ＡＣ電源４００の電源周期は、図示しないＲＯＭ内に予め記憶されている態様としてもよいし、ゼロクロス検知部２５から入力される検知信号のタイミングに基づいてエンジン制御部２６が算定する態様としてもよい。
【００９３】
また、エンジン制御部２６は、ゼロクロス検知部２５から入力される検知信号のタイミング、即ちＡＣ電源４００が示す電源波形の半周期毎のゼロクロスタイミングに基づいて、次の半周期における加熱ヒータＨＴ２及びＨＴ３の通電量を制御するＰＷＭ信号を、二値通電手段１７及び１８夫々出力する。
【００９４】
このような定着装置において、エンジン制御部２６は、画像形成装置又は周辺機器の動作モードに応じて、温度センサ２２、２３及び温度センサ２４で検知した定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２の温度が所定の温度となるように、発熱部材である加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３への通電を制御している。
【００９５】
ここで、定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２の温度に応じた各通電手段の通電制御は、ＲＯＭ等の記憶手段に予め記憶された、定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２における各温度の所定温度との差分値と、当該差分値により定まる多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８のＤｕｔｙとを対応付けた情報（以下、温度テーブルという）に基づいて行われるものとする。エンジン制御部２６は、定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２の温度毎に、当該温度に対応する各通電手段のＤｕｔｙを記憶手段から読み出し、このＤｕｔｙを指示するＰＷＭ信号を多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８の夫々に出力する。
【００９６】
なお、本実施形態では、記憶手段に予め記憶された温度テーブルに基づいて、多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８の通電量を制御する態様としたが、これに限らず、例えば、定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２における各温度の所定温度との差分値から、当該差分値により定まる多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８のＤｕｔｙを導出可能な関係式により、各通電手段のＤｕｔｙを算出する態様としてもよい。
【００９７】
以下、画像形成装置の動作モードについて説明する。画像形成装置の動作モードとしては、例えば、画像形成装置の起動時や待機状態からの復旧時に行われる「立上モード」や、画像形成装置の待機時に行われる「待機モード」、図示しない用紙サイズ検出手段により検出された記録媒体の用紙サイズに応じて設定される「小サイズプリントモード」（例えば、Ａ４サイズ時）、「大サイズプリントモード」（例えば、Ａ３サイズ時）等が挙げられる。
【００９８】
図８は、画像形成装置の各動作モードと、各通電手段に設定（指示）されるＤｕｔｙとの関係を示した図である。同図において、「動作モード」は上記した各動作モードが示されており、「加熱ヒータ」には加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３が配置されたロータ又は加熱位置が、「通電方式」は各加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３にかかる各通電手段の通電方式（多値又は二値）が示されている。
【００９９】
また、「最大Ｄｕｔｙ」は、エンジン制御部２６から各加熱ヒータに設定されるＤｕｔｙの値又は設定可能なＤｕｔｙの上限値を示しており、パーセント（％）の値が大きくなるほど、加熱ヒータに供給される電力量が増加する。「ヒータ電力」は、「最大Ｄｕｔｙ」で示されたＤｕｔｙにおける、各加熱ヒータに供給される電力量を示しており、その電力量の総和が「平均消費電力」に示されている。なお、加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３の電力容量は、夫々９００Ｗ、３００Ｗ、３００Ｗであるものとする。
【０１００】
図８に示すように、「立上モード」時には、エンジン制御部２６から、Ｄｕｔｙを１００％とするＰＷＭ信号が多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８の夫々に出力される。この時、各加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３の消費電力は、夫々９００Ｗ、３００Ｗ、３００Ｗとなり、合計１５００Ｗの電力が消費されることになる。これは、各加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３の温度が、画像形成に必要な所定の温度となるまでの時間を短縮させることを目的としているためである。
【０１０１】
また、「待機モード」時には、エンジン制御部２６から、Ｄｕｔｙを３０％とするＰＷＭ信号が多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８の夫々に出力される。この時、各加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３の消費電力は、夫々２７０Ｗ、９０Ｗ、９０Ｗとなり、合計４５０Ｗの電力が消費されることになる。これは、「待機モード」時では各加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３を画像形成に必要な温度まで上昇させておく必要がないため、各加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３の消費電力を抑えることを目的としているためである。
【０１０２】
なお、上記「立上モード」及び「待機モード」時には、加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３に供給する電力量を、段階的に増加又は減少させるソフトスタート／ソフトストップと言われる制御が、エンジン制御部２６により、多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８に行われるようになっているものとする。これにより、電力供給に伴い発生する電圧変動を抑えることができる。
【０１０３】
「小サイズプリントモード」時には、エンジン制御部２６から、定着ローラ中央部を加熱する加熱ヒータＨＴ１に対応する多値通電手段１６のＤｕｔｙを７０％に、加熱ヒータＨＴ２及び加熱ヒータＨＴ３に対応する二値通電手段１７及び１８のＤｕｔｙを３０％とする、ＰＷＭ信号が多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８の夫々に出力される。この時、各加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３の消費電力は、夫々６３０Ｗ、９０Ｗ、９０Ｗとなり、合計８１０Ｗの電力が消費されることになる。これは、「小サイズプリントモード」時では、定着ローラ３０１全体を加熱する必要がなく、定着ローラ中央部を画像形成に必要な温度まで上昇させておけばよいからであり、画像形成に対し比較的影響の少ない定着ローラ３０１両端部を加熱する加熱ヒータＨＴ２については、供給する電力量を抑えている。
【０１０４】
また、「大サイズプリントモード」時には、エンジン制御部２６から、定着ローラ中央部を加熱する加熱ヒータＨＴ１に対応する多値通電手段１６のＤｕｔｙを７０％に、定着ローラ両端部を加熱する加熱ヒータＨＴ２に対応する二値通電手段１７のＤｕｔｙを７０％に、加熱ヒータＨＴ３に対応する二値通電手段１８のＤｕｔｙを３０％とする、ＰＷＭ信号が多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８の夫々に出力される。この時、各加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３の消費電力は、夫々６３０Ｗ、２１０Ｗ、９０Ｗとなり、合計９３０Ｗの電力が消費されることになる。これは、「小サイズプリントモード」時では、定着ローラ３０１全体を加熱する必要があるためである。
【０１０５】
このように、記録媒体の用紙サイズに基づいて、多値通電手段１６及び二値通電手段１７から通電される電力量を制御することにより、記録媒体の用紙サイズに応じた電力量を加熱ヒータＨＴ１及び加熱ヒータＨＴ２に通電することができるため、トナー像の定着を安定して行うことができる。
【０１０６】
なお、上記実施形態では、一の通電手段により一の加熱ヒータの通電を制御する態様としたが、これに限らず、例えば、一の通電手段により複数の加熱ヒータの通電を制御する態様としてもよい。
【０１０７】
上記動作モードに応じた各通電手段の通電制御は、ＲＯＭ等に予め記憶された各動作モードと各通電手段に設定するＤｕｔｙとの関係を示した情報に基づいて行われるものとする。エンジン制御部２６は、画像形成装置の動作モード毎に、各通電手段のＤｕｔｙを記憶手段から読み出し、このＤｕｔｙを指示するＰＷＭ信号を多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８の夫々に出力する。
【０１０８】
なお、各動作モード時における、各通電手段へのＤｕｔｙの値は、図８の図示例に限らず、任意の値に設定できるものとする。また、動作モードの種別は、上記した例に限らないものとする。
【０１０９】
例えば、記録媒体の印刷枚数をカウントする印刷枚数カウント手段（図示せず）によりカウントされた印刷枚数に応じて、各通電手段へのＤｕｔｙを変更させる態様としてもよい。この場合、印刷枚数が多い程、定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２から熱量が奪われることになるため、印刷枚数の増量に伴い、多値通電手段１６、二値通電手段１７及び二値通電手段１８へのＤｕｔｙの値を増加させることが好ましい。これにより、記録媒体の枚数に応じた電力量を加熱ヒータＨＴ１及び加熱ヒータＨＴ２（加熱ヒータＨＴ３）に通電することができるため、トナー像の定着を安定して行うことができる。
【０１１０】
また、画像形成装置にかかる周辺機器（例えば、原稿送り装置３１、大量用紙供給装置３２、後処理装置３３等）の動作モードに応じて、各通電手段へのＤｕｔｙを変更させる態様としてもよい。この場合、ＡＣ電源４００から供給された送電力量から、周辺機器に供給する電力量を差し引いた電力量に基づいて、各通電手段から各加熱ヒータに通電される電力量を制御することが好ましい。これにより、画像形成装置の限られた消費電力を有効に使うことができ、より多くの処理を行うことが可能となる。
【０１１１】
以下、図９を参照して、エンジン制御部２６の動作の流れを説明する。図９は、エンジン制御部２６により行われる通電制御処理を示したフローチャートである。なお本処理は、所定の時間毎（例えば、２００ｍｓ）に行われるものとする。
【０１１２】
まず、エンジン制御部２６は、温度センサ２３から入力された定着ローラ３０１の温度に基づき、所定の温度に達しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで、エンジン制御部２６は、定着ローラ３０１の温度が所定の温度に達していると判定した場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、加熱ヒータＨＴ２への通電を停止させるＰＷＭ信号（Ｄｕｔｙ０％）を二値通電手段１７に出力した後（ステップＳ１２）、ステップＳ１５の処理へと移行する。
【０１１３】
一方、定着ローラ３０１の温度が、所定の温度に達していないと判定した場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、エンジン制御部２６は、ステップＳ１３の加熱ヒータＨＴ２点灯レベル設定処理へと移行する。以下、図１０を参照して、ステップＳ１３の加熱ヒータＨＴ２点灯レベル設定処理を説明する。
【０１１４】
まず、エンジン制御部２６は、温度センサ２３から入力された定着ローラ３０１の温度と所定の温度との差分値に基づいて、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に予め記憶された温度テーブルから、二値通電手段１７に設定するＤｕｔｙを選択する（ステップＳ１３１）。
【０１１５】
次いで、エンジン制御部２６は、現在設定されている画像形成装置の動作モードに応じて、ステップＳ１３１で選択されたＤｕｔｙを補正し（ステップＳ１３２）、二値通電手段１７に設定するＤｕｔｙを決定した後（ステップＳ１３３）、図９のステップＳ１４に移行する。
【０１１６】
図９に戻り、エンジン制御部２６は、ステップＳ１３の加熱ヒータＨＴ２点灯レベル設定処理で決定されたＤｕｔｙを指示するＰＷＭ信号を、二値通電手段１７に出力し（ステップＳ１４）、続くステップＳ１５へと移行する。
【０１１７】
ステップＳ１５において、エンジン制御部２６は、温度センサ２２から入力された定着ローラ３０１の温度に基づき、この温度が所定の温度に達しているか否かを判定する（ステップＳ１５）。ここで、エンジン制御部２６は、定着ローラ３０１の温度が所定の温度に達していると判定した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、加熱ヒータＨＴ２への通電を停止させるＰＷＭ信号（Ｄｕｔｙ０％）を二値通電手段１７に出力した後（ステップＳ１６）、ステップＳ１９の処理へと移行する。
【０１１８】
一方、定着ローラ３０１の温度が、所定の温度に達していないと判定した場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、エンジン制御部２６は、ステップＳ１７の加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理へと移行する。以下、図１１を参照して、ステップＳ１７の加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理を説明する。
【０１１９】
まず、エンジン制御部２６は、温度センサ２２から入力された定着ローラ３０１の温度と所定の温度との差分値に基づいて、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に予め記憶された温度テーブルから、多値通電手段１６に設定するＤｕｔｙを選択する（ステップＳ１７１）。
【０１２０】
次いで、エンジン制御部２６は、現在設定されている画像形成装置の動作モードに応じて、ステップＳ１７１で選択されたＤｕｔｙを補正する（ステップＳ１７２）。
【０１２１】
続いて、エンジン制御部２６は、周辺機器（例えば、原稿送り装置、給紙装置、後処理装置）の動作モードに応じ、ステップＳ１７２で補正されたＤｕｔｙをさらに補正し（ステップＳ１７３）、多値通電手段１６に設定するＤｕｔｙを決定した後（ステップＳ１７４）、図９のステップＳ１８に移行する。
【０１２２】
図９に戻り、エンジン制御部２６は、ステップＳ１７の加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理で決定されたＤｕｔｙを指示するＰＷＭ信号を、多値通電手段１６に出力し（ステップＳ１８）、続くステップＳ１９へと移行する。
【０１２３】
ステップＳ１９において、エンジン制御部２６は、温度センサ２４から入力された加圧ローラ３０２の温度に基づき、この温度が所定の温度に達しているか否かを判定する（ステップＳ１９）。ここで、エンジン制御部２６は、加圧ローラ３０２の温度が所定の温度に達していると判定した場合（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、加熱ヒータＨＴ３への通電を停止させるＰＷＭ信号を二値通電手段１８に出力した後（ステップＳ２０）、本処理を終了する。
【０１２４】
一方、加圧ローラ３０２の温度が所定の温度に達していないと判定した場合（ステップＳ１９；Ｎｏ）、エンジン制御部２６は、ステップＳ２１の加熱ヒータＨＴ３点灯レベル設定処理へと移行する。以下、図１２を参照して、ステップＳ２１の加熱ヒータＨＴ３点灯レベル設定処理を説明する。
【０１２５】
まず、エンジン制御部２６は、温度センサ２４から入力された加圧ローラ３０２の温度と所定の温度との差分値に基づいて、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に予め記憶された温度テーブルから、二値通電手段１８に設定するＤｕｔｙを選択する（ステップＳ２１１）。
【０１２６】
次いで、エンジン制御部２６は、現在設定されている画像形成装置の動作モードに応じて、ステップＳ２１１で選択されたＤｕｔｙを補正し（ステップＳ２１２）、二値通電手段１８に設定するＤｕｔｙを決定した後（ステップＳ２１３）、図９のステップＳ２２に移行する。
【０１２７】
図９に戻り、エンジン制御部２６は、ステップＳ２１の加熱ヒータＨＴ３点灯レベル設定処理で決定されたＤｕｔｙを指示するＰＷＭ信号を、二値通電手段１８に出力し（ステップＳ２２）、本処理を終了する。
【０１２８】
なお、上記した通電制御処理における各加熱手段にかかる処理の順序は、図９の図示例に限らないものとし、例えば、多値通電手段１６にかかる処理を、通電制御処理の最上段又は最下段に行う態様としてもよい。
【０１２９】
このように、本実施形態によれば、多値通電手段１６と二値通電手段１７とを併用することで、二値通電手段１７による加熱ヒータＨＴ２への通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、多値通電手段１６から電源波形の半周期よりも短い周期で通電される電力の直流部分により平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を防止することができる。また、二値通電手段にトライアックを用いることにより、定着装置（画像形成装置）を安価に提供することができる。
【０１３０】
図１３は、本発明を実施するための最良の形態の画像形成装置の機構部の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置２００は、デジタル複写機を含む画像形成装置である。すなわち、画像形成装置２００は、複写機能と、それ以外の機能、例えば、プリンタ機能、ファクシミリ機能とを備えており、操作部のアプリケーション切り替えキー（図示せず）の操作により、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次切り替えて選択することが可能である。これにより、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリ機能の選択時にはファクシミリモードとなる。
【０１３１】
この画像形成装置２００において、自動紙送り装置（「自動原稿給紙装置」ともいう。以下、「ＡＤＦ」という）２０１に設けられている原稿トレイ（「原稿台」ともいう）２０２に画像面を上にして置かれた原稿束は、コピーモード時に操作部（図示せず）上のスタートキーが押下されると、一番下の原稿から1枚ずつ順次給送ローラ２０３、給送ベルト２０４によってコンタクトガラス２０５上の所定の位置に給送されてセットされる。ＡＤＦ２０１は、1枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。コンタクトガラス２０５上のセットされた原稿は、画像読取手段を構成する画像読取装置（「スキャナ」又は「読み取りユニット」ともいう）２０６によって画像が読み取られ、その読み取りが終了した後、給送ベルト２０４及び排送ローラ２０７によって排紙台２０８上に排出される。
【０１３２】
なお、１枚の原稿の画像の読み取りが終了する毎に、原稿セット検知器（「原稿セット検知センサ」ともいう）２０９によって原稿トレイ２０２上に次の原稿があるかないかを検知し、原稿セット検知器２０９で原稿トレイ２０２上に次の原稿が存在することが検知された場合には、原稿トレイ２０２上の一番下の原稿を前の原稿と同様にして給送ローラ２０３、給送ベルト２０４によってコンタクトガラス２０５上の所定の位置に給送し、以後上述と同様の動作を行う。また、給送ローラ２０３、給送ベルト２０４、排送ローラ２０７は図示を省略した搬送モータによって駆動される。
【０１３３】
第１給紙装置２１０、第２給紙装置２１１、第３給紙装置２１２は、各々選択されたときに、それぞれ第１給紙トレイ２１３、第２給紙トレイ２１４、第３給紙トレイ２１５に積載された転写紙（用紙）を給紙し、その転写紙は縦搬送ユニット２１６によって感光体２１７に当接する位置まで搬送される。感光体２１７は、例えば感光体ドラムが用いられており、図示を省略したメインモータによって回転駆動される。
【０１３４】
画像読取装置２０６による原稿の画像読み取りによって入力された画像データ（画像情報）は、図示を省略した画像処理装置で所定の画像処理が施された後、そのまま、あるいは画像記憶手段を構成する図示を省略した画像メモリに一旦記憶させた後、画像印刷手段（プリンタ）を構成する書き込みユニット２１８に送られ、その書き込みユニット２１８によって光情報に変換し、感光体２１７の面には図示を省略した帯電器によって一様に帯電された後に書き込みユニット２１８からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体２１７上の静電潜像は、現像装置（「現像ユニット」ともいう）２１９により現像されてトナー像が形成される。
【０１３５】
感光体２１７、帯電器、書き込みユニット２１８、現像装置２１９や、その他の図示を省略した感光体２１７回りの周知の装置などにより、電子写真方式で画像データにより画像を転写紙上に形成する画像形成動作を行う画像形成手段であるプリンタエンジンを構成している。搬送ベルト２２０は、用紙搬送手段及び転写手段を兼ねていて電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット２１６からの転写紙を感光体２１７と等速で搬送しながら感光体２１７上のトナー像を転写紙に転写する。この転写紙は、定着装置２２１によりトナー像が定着され、排紙ユニット２２２により排紙トレイ２２３に排出される。感光体２１７、帯電器、書き込みユニット２１８、現像装置２１９、転写手段、画像データにより画像を転写紙上に形成する画像形成手段を構成している。
【０１３６】
以上の動作は、通常のモードで転写紙の片面に画像を複写するときの動作であるが、両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合には、第１〜第３給紙トレイ２１３〜２１５の何れかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された転写紙は、排紙ユニット２２２により排紙トレイ２２３側ではなく、両面入紙搬送路１２４側に切り替えられ、反転ユニット２２５によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット２２６へ搬送される。
【０１３７】
この両面搬送ユニット２２６へ搬送された転写紙は、両面搬送ユニット２２６により縦搬送ユニット２１６へ搬送され、縦搬送ユニット２１６により感光体２１７に当接する位置まで搬送され、感光体２１７上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて、定着装置２２１でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット２２２により排紙トレイ２２３に排出される。また、転写紙を反転して排出する場合には、反転ユニット２２５によりスイッチバックされて表裏が反転された転写紙は、両面搬送ユニット２２６に搬送されずに反転排紙搬送路２２７を経て排紙ユニット２２２により排紙トレイ２２３に排出される。
【０１３８】
プリントモードでは、上記画像処理装置からの画像データの代りに、外部からの画像データが書き込みユニット２１８に入力されて、上述と同様に転写紙上に画像が形成される。さらに、ファクシミリモードでは、画像読取装置２０６からの画像データが、図示を省略したファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて上述の画像処理装置からの画像データの代りに書き込みユニット２１８に入力されることにより、上述と同様に転写紙上に画像が形成される。
【０１３９】
また、この画像形成装置２００には、図示を省略した大量用紙供給装置（以下「ＬＣＴ」という）と、同じく図示を省略したソート、穴あけ、ステイプルを含む処理を行う後処理装置と、原稿の画像の読み取りのためのモード、複写倍率の設定、給紙段の設定、後処理装置で後処理の設定、オペレータに対する表示を行う各種キーやＬＣＤを含むディスプレイを有する操作部とを備えている。
【０１４０】
画像読取装置２０６は、原稿を載置するコンタクトガラス２０５と光学走査系で構成されており、光学走査系は露光ランプ２２８、第１ミラー２２９、レンズ２３２、ＣＣＤイメージセンサ２３３を含む各部で構成されている。露光ランプ２２８および第１ミラー２２９は、図示を省略した第１キャリッジ上に固定され、第２ミラー２３０および第３ミラー２３１は、同じく図示を省略した第２キャリッジ上に固定されている。原稿の画像を読み取るときには、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。上記光学走査系は、図示を省略したスキャナ駆動モータを含む駆動部によって駆動される。
【０１４１】
画像読取装置２０６は、原稿の画像を光学的に読み取って電気信号に変換する（原稿の画像データを読み取る）。すなわち、光学走査系の露光ランプ２２８によって原稿の画像面を照明し、その画像面からの反射光像を第１ミラー２２９、第２ミラー２３０、第３ミラー２３１、レンズ２３２を介してＣＣＤイメージセンサ２３３の受光面に結像させ、そのＣＣＤイメージセンサ２３３によって電気信号に変換する。このとき、レンズ２３２およびＣＣＤイメージセンサ２３３を、図１３の左右方向に移動させることにより、原稿の給送方向の画像読み取り倍率が変わる。つまり、予め設定された画像読み取り倍率に対応してレンズ２３２およびＣＣＤイメージセンサ２３３の左右方向の位置が設定される。
【０１４２】
書き込みユニット２１８は、レーザ出力ユニット２３４、結像レンズ２３５、ミラー２３６を含む各部で構成され、レーザ出力ユニット２３４の内部にはレーザ光源であるレーザダイオードおよびモータによって高速で定速回転するポリゴンミラー（回転多面鏡）が備わっている。レーザ出力ユニット２３４より照射されるレーザビーム（レーザ光）は、定速回転するポリゴンミラーで偏向され、結像レンズ２３５を通り、ミラー２３６で折り返され、感光体２１７の帯電面に集光されて結像される。
【０１４３】
すなわち、ポリゴンミラーで偏向されたレーザビームは感光体２１７が回転する方向と直交する方向（主走査方向）に露光走査され、画像処理装置より出力される画像データのライン単位の書き込みを行う。感光体２１７の回転速度と走査密度（記録密度）に対応する所定の周期で主走査を繰り返すことにより、感光体２１７の帯電面に静電潜像が形成される。
【０１４４】
次に、図１３の定着装置２２１の構成について説明する。図１４は、図１３の定着装置２２１の構成例を示す説明図である。図１４に示すように、定着装置２２１は、定着手段としての定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２を有し、定着部材である定着ローラ３０１に、シリコンゴムを含む弾性部材からなる加圧部材としての加圧ローラ３０２が、図示を省略した加圧手段により一定の加圧力で押し当てられている。この定着装置２２１には、加熱ヒータＨＴ１、ＨＴ２及びＨＴ３が適宜位置に設けられる。例えば、加熱ヒータＨＴ１及びＨＴ２は、定着ローラ３０１の内部に配置されており、定着部材である定着ローラ３０１を内側から加熱する。また、加熱ヒータＨＴ３は、加圧ローラ３０２の内部に配置されており、加圧部材である加圧ローラ３０２を内側から加熱する。ここで、加熱ヒータＨＴ１は、定着ローラ３０１の中央部を加熱するよう発熱部が設けられており、加熱ヒータＨＴ２は、定着ローラ３０１の両端部を加熱するよう発熱部が設けられている。
【０１４５】
定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２は、図示を省略した駆動機構により回転駆動される。サーミスタを含む温度センサＨＴ１１は、定着ローラ３０１の表面に当接され、定着ローラ３０１の表面温度（定着温度）を検出する。同じくサーミスタを含む温度センサＨＴ１２は、加圧ローラ３０２の表面に当接され、加圧ローラ３０２の表面温度を検出する。トナー像３０５を担持した転写紙を含む記録媒体３０６は、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２とのニップ部を通過する際に、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２による加熱及び加圧でトナー画像として定着される。
【０１４６】
加熱ヒータＨＴ１及び加熱ヒータＨＴ２は、この画像形成装置２００の主電源投入の時や、省エネのための待機モードの状態からコピー可能となるまでの立ち上げ時、さらに、主たる動作のプリントやコピー時に、定着ローラ３０１および加圧ローラ３０２が基準となる目標温度に達していない全ての状態でオン（ＯＮ）される。したがって、定着ローラ３０１は加熱する主たるヒータ（主ヒータ）である。加熱ヒータＨＴ３は、加圧ローラ３０２の基準となる目標温度に達していないときにＯＮにされて、特に、加圧ローラの温度が低い時に加圧ローラ３０２を加熱するように設けられている。その具他的な動作は、低温時の定着装置２２１のウォームアップを含む立上モード時にＯＮにされる。
【０１４７】
なお、定着部材と加圧部材は、一般的にローラ状である場合が多いが、例えば、何れか一方又は両方を無端ベルト状に構成するようにしてもよい。また、図１５に示すように、定着ローラとの間に張り渡された定着ベルト３０３を加熱する加熱ローラ３０４を別途設け、各ローラ内に加熱ヒータＨＴ１〜ＨＴ３を夫々設置した態様としてもよい。この場合、加熱ローラ３０４の温度時定数は、他のローラの温度時定数と比較し小さいこと好ましく、加熱ローラ３０４内には多値通電手段１６により通電される加熱ヒータＨＴ１が設けられることがより好ましい。
【０１４８】
なお、本発明による画像形成装置は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機を含む画像形成装置全般に適用することができる。
【０１４９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様の要素については、同一の符号を用いて示し、その説明は適宜省略する。
【０１５０】
まず、図１を参照して、本実施形態の構成について説明する。
本実施形態のエンジン制御部２６は、ＰＷＭ信号により二値通電手段１７に設定するＤＵＴＹ、即ち、二値通電手段１７から加熱ヒータＨＴ２に通電される電流量（電力量）に応じて、多値通電手段１６に設定するＤｕｔｙ、即ち、加熱ヒータＨＴ１への通電量を制御する。
【０１５１】
図１６は、本実施形態のエンジン制御部２６により制御された多値通電手段１６及び二値通電手段１７の動作を説明するための図である。同図において、ＡＣ電源で示す波形は、ＡＣ電源４００の電源波形を示しており、ヒータトリガ２は、エンジン制御部２６から二値通電手段１７に出力されたＰＷＭ信号を示し、ヒータ電流２はヒータトリガ２に応じて二値通電手段１７から加熱ヒータＨＴ２に通電された電流量を示している。また。ヒータトリガ１は、エンジン制御部２６から多値通電手段１６に出力されたＰＷＭ信号を示し、ヒータ電流１はヒータトリガ１に応じて多値通電手段１６から加熱ヒータＨＴ１に通電された電流量を示している。なお、ヒータトリガ１に示した波形は、Ｄｕｔｙのレベルを３０％、５０％、７５％、１００％で切り替えた際の拡大図を夫々示している。
【０１５２】
図１６に示すように、多値通電手段１６及び二値通電手段１７から各加熱ヒータに通電される電流は、ＡＣ電源４００の電源波形に基づいて通電制御されるため、共に電源波形のゼロクロスタイミングで同期するようになっている。
【０１５３】
ここで、エンジン制御部２６は、二値通電手段１７から通電される電力量が所定値となるＤｕｔｙを、ＰＷＭ信号（ヒータトリガ２）により二値通電手段１７に出力する場合、この二値通電手段１７のＤｕｔｙに応じて、ＰＷＭ信号（ヒータトリガ１）により多値通電手段１６に設定するＤｕｔｙを補正する。図１６では、多値通電手段１６のＤｕｔｙを二値通電手段１７のＤｕｔｙの増減（３０％→１００％）に応じて、１００％→３０％と変更することで、画像形成装置（定着装置）にかかるトータルの消費電力を平準化している。このように、像形成装置（定着装置）にかかるトータルの消費電力を平準化するよう、多値通電手段１６のＤｕｔｙを制御することで、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生をより確実に防止することができる。
【０１５４】
図１７は、本実施形態のエンジン制御部２６により実行される「加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理」を示したフローチャートである。なお、ステップＳ３１〜Ｓ３３は、上述した図１１の「加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理」におけるステップＳ１７１〜Ｓ１７３の処理と同様であるため、その説明は省略する。
【０１５５】
エンジン制御部２６は、ステップＳ３４において、図１０の加熱ヒータＨＴ２点灯レベル設定処理で決定された二値通電手段１７のＤｕｔｙに応じて、多値通電手段１６に設定するＤｕｔｙを補正する（ステップＳ３４）。そして、この補正されたＤｕｔｙを多値通電手段１６に設定するＤｕｔｙと決定した後（ステップＳ３５）、図９のステップＳ１９へと移行する。
【０１５６】
以上のように、本実施形態によれば、二値通電手段１７のＤｕｔｙに応じて、多値通電手段１６のＤｕｔｙを制御することにより、第１通電手段の通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、第２通電手段により効率的に平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を防止することができる。
【０１５７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の要素については、同一の符号を用いて示し、その説明は適宜省略する。
【０１５８】
まず、図１を参照して、本実施形態の構成について説明する。
本実施形態のエンジン制御部２６は、ＡＣ電源４００が示す電源波形の周期又は半周期の倍数に相当する所定期間を制御期間とし、各制御期間における二値通電手段１７のＤｕｔｙに応じて、多値電手段から通電される電力量を制御する。
【０１５９】
また、エンジン制御部２６は、前回の制御期間で設定された多値通電手段１６及び二値通電手段１７のＤｕｔｙに基づいて、今回の制御期間における多値通電手段１６のＤｕｔｙを制御する。
【０１６０】
具体的に、エンジン制御部２６は、各制御期間において、多値通電手段１６及び二値通電手段１７に設定したＤｕｔｙの履歴（以下、Ｄｕｔｙ履歴という）を図示しないＲＡＭ等の記憶手段に記憶し、このＤｕｔｙ履歴を参照することで、今回の制御期間に設定する多値通電手段１６のＤｕｔｙを決定する。なお、記憶されるＤｕｔｙ履歴の個数は、特に問わないものとする。
【０１６１】
以下、図１８及び図１９を参照して本実施形態のエンジン制御部２６の動作を説明する。なお、本実施形態の前提として、エンジン制御部２６は、上述した通電制御処理（図９参照）を制御期間毎に、１又は複数回実行し、各温度制御処理で決定された多値通電手段１６及び二値通電手段１７のＤｕｔｙ履歴を、図示しないＲＡＭ等の記憶手段に記憶するものとする。
【０１６２】
図１８は、エンジン制御部２６により実行される「加熱ヒータＨＴ２点灯レベル設定処理」の動作の流れを示したフローチャートである。なお、本処理においてステップＳ４１〜Ｓ４３は、上述した図１０の「加熱ヒータＨＴ２点灯レベル設定処理」におけるステップＳ１３１〜Ｓ１３３の処理と同様であるため、その説明は省略する。
【０１６３】
ステップＳ４４において、エンジン制御部２６は、ステップＳ４３で決定されたＤｕｔｙを、図示しない記憶手段に本制御期間における二値通電手段１７のＤｕｔｙ履歴として記憶した後、図９のステップＳ１９へと移行する。
【０１６４】
図１９は、エンジン制御部２６により実行される「加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理」の動作の流れを示したフローチャートである。なお、ステップＳ５１〜Ｓ５４は、上述した図１７の「加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理」におけるステップＳ３１〜Ｓ３４の処理と同様であるため、その説明は省略する。
【０１６５】
ステップＳ５５において、エンジン制御部２６は、図示しない記憶手段に記憶された前回制御期間のＤｕｔｙ履歴を読み出し、この読み出したＤｕｔｙ履歴の値に応じて、ステップＳ５４で補正された多値通電手段のＤｕｔｙをさらに補正する（ステップＳ５５）。例えば、前回制御期間で設定されたＤｕｔｙを基準とし、この基準Ｄｕｔｙより所定値増加又は減少した値を、今回の制御期間におけるＤｕｔｙとしてもよく、また、設定可能なＤｕｔｙの最大値、最小値としてもよい。
【０１６６】
そして、エンジン制御部２６は、この補正したＤｕｔｙを多値通電手段１６に設定するＤｕｔｙと決定し（ステップＳ５６）、図示しない記憶手段に本制御期間における多値通電手段１６のＤｕｔｙ履歴として記憶した後（ステップＳ５７）、図９のステップＳ１９へと移行する。
【０１６７】
なお、本実施形態では、多値通電手段１６のみをＤｕｔｙ履歴に基づいて制御することとしたが、これに限らず、二値通電手段１７ついても多値通電手段１６と同様にＤｕｔｙ履歴に基づいて制御する態様としてもよい。
【０１６８】
図１２０は、本実施形態のエンジン制御部２６により制御された多値通電手段１６及び二値通電手段１７の動作を説明するための図である。同図において、ＡＣ電源で示す波形は、ＡＣ電源４００の電源波形を示しており、ヒータトリガ２は、エンジン制御部２６から二値通電手段１７に出力されたＰＷＭ信号を示し、ヒータ電流２はヒータトリガ２に応じて二値通電手段１７から加熱ヒータＨＴ２に通電された電流量を示している。また。ヒータトリガ１は、エンジン制御部２６から多値通電手段１６に出力されたＰＷＭ信号を示し、ヒータ電流１はヒータトリガ１に応じて多値通電手段１６から加熱ヒータＨＴ１に通電された電流量を示している。また、制御期間は、２００ｍｓとなっており、ＡＣ電源４００の電源周期（２０ｍｓ）の１０周期分に相当している。
【０１６９】
図２０において、制御期間２で設定される多値通電手段１６及び二値通電手段１７のＤｕｔｙは、制御期間１に設定された多値通電手段１６及び二値通電手段１７のＤｕｔｙ履歴（多値通電手段１６：４０％、６０％、二値通電手段１７：６０％、０％）に応じて、決定されている。また、これ以降続く各制御期間においても、前回の制御期間で設定された多値通電手段１６及び二値通電手段１７のＤｕｔｙに応じて、次の制御期間での多値通電手段１６及び二値通電手段１７のＤｕｔｙが設定される。
【０１７０】
このように、制御期間毎における二値通電手段１７のＤｕｔｙに応じて、多値通電手段１６のＤｕｔｙを制御することにより、比較的大きな期間で二値通電手段１７の通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、多値通電手段により平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を防止することができる。
【０１７１】
また、制御期間毎に設定された二値通電手段１７及び多値通電手段１６のＤｕｔｙの履歴に基づいて、多値通電手段１６のＤｕｔｙを制御することにより、比較的大きな期間で二値通電手段１７の通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を防止することができる。
【０１７２】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様の要素については、同一の符号を用いて示し、その説明は適宜省略する。
【０１７３】
まず、図２１を参照して、本実施形態における多値通電手段１６の構成を説明する。図２１に示すように、本実施形態の多値通電手段１６は、整流器１６１、チョークコイル１６２、コンデンサ１６３、補助電源１６５、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１６６等を有する。
【０１７４】
ＡＣ電源４００から、ブレーカ１１及びリレー１５を介して供給された交流の電力は、整流器１６１により全波整流され、チョークコイル１６２及びコンデンサ１６３から構成されるＬＰＦ（Low-Pass Filter）により所定周波数以上の周波数の信号がカットされた後、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１６６に入力する。
【０１７５】
補助電源１６５は、電気二重層キャパシタ、コンデンサ、一次電池等の蓄電素子（図示せず）を有し、整流器１６１を介して供給された電力を蓄電し、この電力をドライブ回路１６４５の駆動電力として供給する。ここで、補助電源１６５は、図１で示した補助電源１４と同様の機能を担うものであり、補助電源１４及び／又は補助電源１６５を備えるものとする。
【０１７６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１６６は、ローサイドに配置されたスイッチ素子１６４１により駆動され、ダイオード１６４２、チョークコイル１６４３及び平滑用のコンデンサ１６６１等により構成されている。ドライブ回路１６４５は、スイッチ素子１６４１のオン／オフを切り替えるためのものであって、エンジン制御部２６から入力されるＡＣ電源４００の周波数よりも遥かに高い周波数に設定されたＰＷＭ信号（パルス幅変調）により駆動制御される。
【０１７７】
図２２は、エンジン制御部２６により制御された多値通電手段１６及び二値通電手段１７の動作を説明するための図である。同図において、ＡＣ電源で示す波形は、ＡＣ電源４００の電源波形を示しており、ヒータトリガ２は、エンジン制御部２６から二値通電手段１７に出力されたＰＷＭ信号を示し、ヒータ電流２はヒータトリガ２に応じて二値通電手段１７から加熱ヒータＨＴ２に通電された電流量を示している。また。ヒータトリガ１は、エンジン制御部２６から多値通電手段１６に出力されたＰＷＭ信号を示し、ヒータ電流１はヒータトリガ１に応じて多値通電手段１６から加熱ヒータＨＴ１に通電された電流量を示している。なお、ヒータトリガ１に示した波形は、Ｄｕｔｙのレベルを０％、０％、７０％、１００％で切り替えた際の拡大図を夫々示している。
【０１７８】
エンジン制御部２６は、上述した第２の実施形態と同様、二値通電手段１７のＤｕｔｙ（通電量）に応じて、多値通電手段１６からの通電量を低下させるよう制御したＤｕｔｙをＰＷＭ信号により多値通電手段１６に設定する。図２２では、多値通電手段１６の通電比率を二値通電手段１７のＤｕｔｙ（１００％）に応じて、１００％→０％と変更することで、画像形成装置（定着装置）にかかるトータルの消費電力を平準化している。このように、画像形成装置（定着装置）にかかるトータルの消費電力を平準化するよう、多値通電手段１６のＤｕｔｙを制御することで、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生をより確実に防止することができる。
【０１７９】
ここで、多値通電手段１６から通電される電流は、上述したＤＣ／ＤＣコンバータ回路１６６により直流化されるため、図２２に示すような直流部分（直流電流）が、加熱ヒータＨＴ１に通電されることになる。なお、図２２では、多値通電手段１６のＤｕｔｙ０％において電流が通電されているが、これは、コンデンサ１６４４に蓄電された電荷が放電されているためである。
【０１８０】
以上のように、本実施形態によれば、二値通電手段１７のＤｕｔｙに応じて、多値通電手段１６のＤｕｔｙを制御することにより、第1通電手段の通電／非通電の切り替え時に生じる電圧変動を、第２通電手段により効率的に平準化することができるため、外部の装置に対する電圧変動妨害の発生を防止することができる。
【０１８１】
以上、本発明を第１〜第４の実施形態を用いて説明してきたが、上述した実施形態に多様な変更または改良を加えることができる。また、上述した第１〜第４の実施形態において説明した構成や機能は、自由に組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
以上のように、本発明にかかる定着装置、通電制御方法、通電制御プログラム及び画像形成装置は、複数の加熱手段により加熱を行う場合に有用であり、特に、比較的消費電力の大きな加熱手段により加熱を行う場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】第１の実施形態にかかる画像形成装置において、定着装置を主とした制御系の構成を示したブロック図である。
【図２】第１の実施形態における、多値通電手段の構成を示した回路図である。
【図３】多値通電手段に入力されるＰＷＭ信号と、多値通電手段から通電される電流との関係を示した図である。
【図４】多値通電手段から加熱ヒータへの通電電流波形を示した図である。
【図５】二値通電手段の構成を示した回路図である。
【図６】二値通電手段に入力されるＰＷＭ信号と、二値通電手段から通電される電流との関係を示した図である。
【図７】二値通電手段から加熱ヒータへの通電電流波形を示した図である。
【図８】画像形成装置の各動作モードと、各通電手段に設定されるＤｕｔｙとの関係を示した図である。
【図９】通電制御処理を示したフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態における、加熱ヒータＨＴ２点灯レベル設定処理を示したフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態における、加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理を示したフローチャートである。
【図１２】加熱ヒータＨＴ３点灯レベル設定処理を示したフローチャートである。
【図１３】画像形成装置の内部構成を示した縦断正面図である。
【図１４】画像形成装置の定着装置の構成例を示した図である。
【図１５】画像形成装置の定着装置の構成例を示した図である。
【図１６】第２の実施形態における、多値通電手段及び二値通電手段の動作を説明するための図である。
【図１７】第２実施形態における、加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理を示したフローチャートである。
【図１８】第３実施形態における、加熱ヒータＨＴ２点灯レベル設定処理を示したフローチャートである。
【図１９】第３施形態における、加熱ヒータＨＴ１点灯レベル設定処理を示したフローチャートである。
【図２０】第３の実施形態における、多値通電手段及び二値通電手段の動作を説明するための図である。
【図２１】第４の実施形態における、多値通電手段の構成を示した回路図である。
【図２２】第４の実施形態における、多値通電手段及び二値通電手段の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１００  定着装置
１１  ブレーカ
１２  主電源ＳＷ
１３  直流電源
１４  補助電源
１５  リレー
１６  多値通電手段
１７  二値通電手段
１８  二値通電手段
１９  ヒューズサーモ
２０  ヒューズサーモ
２１  ヒューズサーモ
２２  温度センサ
２３  温度センサ
２４  温度センサ
２５  ゼロクロス検知部
２６  エンジン制御部
３１  原稿送り装置
３２  大量用紙供給装置
３３  後処理装置
ＨＴ１  加熱ヒータ
ＨＴ２  加熱ヒータ
ＨＴ３  加熱ヒータ
３０１  定着ローラ
３０２  加圧ローラ
４００  ＡＣ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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