(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にトナー画像を形成する画像形成手段と、
記録媒体に形成されたトナー画像を当該記録媒体に熱定着させる複数の発熱手段と、
各発熱手段に供給する交流電源入力に対する通電／非通電を発熱手段ごとに独立して半波単位で制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、２半波ごとに、フル通電を１とする要求通電比率とオフセット通電比率とを合算して累積演算を行い、その結果が１を超えた場合に通電開始を指示すると共に累積演算結果から１減ずる演算を行い、前記オフセット通電比率は２半波ごとに正負を逆転させて発熱手段ごとに設定して前記複数の発熱手段のうち少なくとも２つについて正負の位相が逆に設定されることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段が前記累積演算を行った結果を格納する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記累積演算結果から１減ずる演算を行った結果を前記記憶手段に格納して当該累積演算結果の更新を行うことを特徴とする、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記オフセット通電比率の値が４半波ごとに異なる第一の値と第二の値とが混在する状態となるように制御することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記発熱手段の温度を検出する第１の検出手段と、
前記発熱手段の端部昇温を検出する第２の検出手段と、を有し
前記制御手段は、前記第１、第２の検出手段の検出結果に基づいて前記要求通電比率を決定することを特徴とする、
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記オフセット通電比率を設定する回数を示す設定回数と前記設定回数に対応する前記オフセット通電比率の設定値が規定された表を参照して前記オフセット通電比率を決定することを特徴とする、
請求項１乃至４いずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置が有する定着装置の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、電子写真プロセス、静電記録プロセス等の画像形成手段により記録媒体上に担持させたトナー画像を熱定着させるフィルム加熱式の定着装置が実用化されている。このような定着装置では、支持部材に支持された発熱体に記録媒体（例えば、用紙）を耐熱性・薄肉のフィルム材を介して密着させて発熱体の熱を記録媒体へ与えることによりトナー画像を記録媒体に定着させる。
また、発熱体には、温度上昇の速い低熱容量の基材、例えば絶縁性・良熱伝導性のセラミック基材と、この基材の表面に設けられた通電により発熱する抵抗発熱層とを含んで構成された、いわゆるセラミックヒータを用いることができる。なお、フィルム材は薄膜で低熱容量のものを用いることができる。
【０００３】
セラミックヒータを発熱体として採用した場合、画像形成装置がスタンバイ状態であれば発熱体へ電力を供給する必要がない。これは、被加熱材としての用紙をすぐに通紙してもこの用紙が定着ニップ部に到達するまでに発熱体を所定温度までに十分に昇温させることができるためである。そのため、セラミックヒータを発熱体として採用した場合、待ち時間の短縮化や省電力化が可能となる上、画像形成装置の本体内の昇温を抑えることができる等の利点を有する。
【０００４】
また、発熱体としてセラミックヒータを採用した定着装置における温度制御は、一般的には発熱体に対する単位時間当たりの通電比率（通電／非通電の比率）を制御する方法が採られる。具体的には、商用ＡＣ電源の電源波形の１半波ごとに通電／非通電を制御する波数制御方式が一般的に知られている。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示された定着装置では、２つ以上のヒータを有する定着装置の波数制御において、２０半波を１制御単位とし、１制御単位における所望の通電比率を生成する。そして、１制御単位中の偶数個目通電数と奇数個目通電数を同じ値とし、ＡＣ入力の正負それぞれの通電を等しくしてフリッカ等の発生を防止する。さらに、１制御単位終了前に通電比率の変更を行う場合を想定して、４半波中の偶数個目通電数と奇数個目通電数を同じ値にして正負それぞれの通電を等しくする。そして、各ヒータの通電数を略等しくし、等しくできない場合は隣接する通電比率を用いて各ヒータの通電比率の大小が逆転するように設定する、というものである。なお、これらの設定は予め規定されたテーブル（表）を参照して各ヒータの通電を決定させている。このようにして、フリッカ対策としてのＡＣ正負通電の対象性とメインサブ通電の等価性を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６‐７２２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
メインサブ通電等価性は、ある特定の通電比率において「ずれ」が生じて必ずしも実現されない場合がある。この場合、特許文献１に開示された定着装置では、隣接する通電比率を用いて各ヒータの通電比率の大小を逆転することにより長期的な通電比率バランスを取っていた。しかしながら、近年、オンデマンド加熱装置の温調制御の高度化につれてヒータへの制御出力は連続的に変化するとは限らなくなってきており、長期的な通電比率の平準化（バランス）が取れない場合が生じ得る。
【０００８】
また、１制御単位（２０半波）終了するよりも早く通電比率を切り替える場合、ＡＣ正負通電の対象性は保証されるが、所望の通電比率を正確に実現することが困難である、という課題が残る。さらに、上記従来テーブルはメインヒータ、サブヒータが同じ通電比率で通電される場合に対し最適化されており、メインヒータ、サブヒータ各々において任意の通電比率を選択した場合、フリッカ対策等が十分に行えないことがある。
【０００９】
本発明は、簡易な構成で長周期の通電比率も正確に保証できると共に複数発熱体の分散通電や通電比率変更の即応性向上を図ることができる画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、記録媒体にトナー画像を形成する画像形成手段と、記録媒体に形成されたトナー画像を当該記録媒体に熱定着させる複数の発熱手段と、各発熱手段に供給する交流電源入力に対する通電／非通電を発熱手段ごとに独立して半波単位で制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、２半波ごとに、フル通電を１とする要求通電比率とオフセット通電比率とを合算して累積演算を行い、その結果が１を超えた場合に通電開始を指示すると共に累積演算結果から１減ずる演算を行い、前記オフセット通電比率は２半波ごとに正負を逆転させて発熱手段ごとに設定して前記複数の発熱手段のうち少なくとも２つについて正負の位相が逆に設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成で長周期の通電比率も正確に保証できると共に複数発熱体の分散通電や通電比率変更の即応性向上を図ることができる。さらに、フリッカ対策も十分に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の構成の一例を示す概略縦断面図。
【図２】定着器ユニットの構成の一例を示す概略縦断面図。
【図３】定着器ユニットを含む定着装置の構成の一例を示す図。
【図４】ＣＰＵが行うヒータ通電制御処理の一例を示すフローチャート。
【図５】ＣＰＵが行う発熱体１の通電制御処理の一例を示すフローチャート。
【図６】ＣＰＵが行う発熱体２の通電制御処理の一例を示すフローチャート。
【図７】設定回数とオフセット通電比率ｋの関係を規定したテーブル（表）の一例図。
【図８】各発熱体の要求通電比率に加算されるオフセットの推移を示す図。
【図９】各発熱体の要求通電比率の値を０．１に設定して本実施形態に係るヒータ通電制御を行った場合の通電の様子を示す図。
【図１０】各発熱体の要求通電比率の値を０．１に設定して比較例１の制御を行った場合の通電の様子を示す図。
【図１１】各発熱体の要求通電比率の値を０．１に設定して比較例２の制御を行った場合の通電の様子を示す図。
【図１２】発熱体１の要求通電比率の値が０．４、発熱体２の要求通電比率の値が０．２に設定して本実施形態に係るヒータ通電制御を行った場合の通電の様子を示す図。
【図１３】発熱体１の要求通電比率の値を０．４、発熱体２の要求通電比率の値を０．２に設定して比較例１の制御を行った場合の通電の様子を示す図。
【図１４】発熱体１の要求通電比率の値を０．４、発熱体２の要求通電比率の値を０．２に設定して比較例２の制御を行った場合の通電の様子を示す図。
【図１５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、各発熱体の要求通電比率の値を０．１に設定したヒータ１３に流れる通電電流の波形に対してＦＦＴを行ったときの結果を示す図。
【図１６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、発熱体１の要求通電比率の値を０．４、発熱体２の要求通電比率の値を０．２に設定したヒータ１３に流れる通電電流の波形に対してＦＦＴを行ったときの結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。なお、本実施形態においては、フルカラー画像を形成可能な電子写真方式のプリンタ（画像形成装置）を例に挙げて説明する。
【００１４】
［実施形態例］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略縦断面図である。
画像形成装置１は、画像形成装置１の各部に、スキャナ部Ｂ、画像形成部Ｃ、及びシートデッキＤを有する。画像形成装置１は、その上部にブック原稿の画像情報を読み取る画像読み取り手段であるスキャナ部Ｂを有し、その下部に画像形成手段となる画像形成部Ｃを有し、さらにその下部にシートデッキＤが配設される。
【００１５】
スキャナ部Ｂは、原稿面の画像情報を読み取るものであり、走査系光源２０１、プラテンガラス２０２、画像形成装置１に対して開閉可能な原稿圧板２０３、ミラー２０４、レンズ２０５、受光素子（光電変換素子）２０６、及び画像処理部（不図示）を有する。
【００１６】
スキャナ部Ｂでは、本／厚紙／カール紙等のブック原稿、シート状原稿などの原稿面を下側にしてプラテンガラス２０２上に載置し、原稿圧板２０３により背面を押圧して読み取り対象物がセットされる。そして、読み取り開始の指示の受け付けた場合、走査系光源２０１がプラテンガラス２０２の下部を矢印ａ方向に走査して原稿面の画像情報を読み取る。走査系光源２０１により読み取られた原稿の画像情報は、画像処理部において電気信号に変換される。変換結果は、画像形成部Ｃのレーザースキャナ１１１へ伝送される。
【００１７】
ここで、画像形成装置１は、複写機、プリンタ、あるいはファクシミリ装置等として機能する。すなわち、画像形成部Ｃのレーザースキャナ１１１に画像処理部の変換結果が入力される場合には複写機として機能する。また、外部装置（例えば、コンピュータ）の出力信号が入力される場合にはプリンタとして機能する。また、画像形成装置１は、他のファクシミリ装置からの信号を受信したり、画像処理部の信号を他のファクシミリ装置に送信したりする場合にはファクシミリ装置として機能する。
【００１８】
一方、画像形成部Ｃの下部にはシートカセット５１が装着されており、カセット内部に収容されたシート（用紙などの記録媒体）は、画像形成動作に同期するようにして画像形成部Ｃへと給送される。シートカセット５１は、下段カセット５１ａと上段カセット５１ｂの２個で１つの給送ユニットとして構成されている。本実施形態では、２つの給送ユニットＵ１、Ｕ２を装着して４個のカセットを装着するようにしている。そして、上方に位置する１つの給送ユニットＵ１は、画像形成装置１に対して着脱可能に取り付けられ、下方の給送ユニットＵ２は、シートデッキＤに着脱可能に取り付けられている。
【００１９】
下段カセット５１ａ、上段カセット５１ｂの内部に収容されたシートは、ピックアップローラ５３により繰り出され、フィードローラ５４とリタードローラ５５との協同作用により１枚ずつ分離、給送される。その後シートは、搬送ローラ１０４、１０５によって搬送され、レジストローラ１０６によって導かれ、該レジストローラ１０６によって画像形成動作に同期するようにして画像形成部Ｃへと給送される。
また、上記のシートカセット５１とは別に、手差しトレイ１０が画像形成装置１の側面に配置される。手差しトレイ１０上に載置されたシートは、手差し給紙ローラ３１１によりレジストローラ１０６へと繰り出される。
【００２０】
画像形成部Ｃは、シート表面に画像を形成するものであり、感光ドラム１１２、画像書き込み光学系１１３、現像器１１４及び転写帯電器１１５等を含んで構成される。画像形成部Ｃでは、転写帯電器１１５により一様に帯電された感光ドラム１１２の表面に、レーザースキャナ１１１から射出された画像情報に対応するレーザー光が画像書き込み光学系１１３により走査されて潜像が形成される。現像器１１４は、この潜像に対するトナー画像を形成する。トナー画像は、レジストローラ１０６により感光ドラム１１２の回転に同期して搬送されたシートの表面に転写帯電器１１５を介して転写される。
【００２１】
トナー画像が形成されたシートは、搬送部１１７を介して、定着手段である定着器ユニット１１８に向けて搬送される。定着器ユニット１１８によりトナー画像が形成されたシートは加熱及び加圧される。このようにしてトナー画像はシート表面に熱定着される。画像形成後のシートは、排出ローラ１１９を介して機外へと搬送され、ソータ１２０へ排出、積載される。
【００２２】
また、シートの両面に画像形成する場合、定着器ユニット１１８から排出されたシートが排出ローラ１１９に狭持され、シートの後端が分岐点２０７を通過した時点で排出ローラ１１９を逆回転させる。このようにして、シートをシート両面トレイ１２１上に一旦載置する。その後シートは、搬送ローラ１０４、１０５を介して再び搬送されてレジストローラ１０６に到達し、反転されたシートの表面（ここでは裏面）に対して上述した画像形成処理が行われる。そして、画像形成後のシートは、排出ローラ１１９を介して機外へと搬送され、ソータ１２０へ排出、積載される。
【００２３】
＜定着器ユニットの構造＞
図２は、定着器ユニット１１８の構成の一例を示す概略縦断面図である。
定着器ユニット１１８は、ステイ１１、エンドレス耐熱性フィルム（以下、定着フィルムと称す）１２、セラミックヒータ１３、サーミスタ１５、及び加圧ローラ１８を含んで構成される。セラミックヒータ１３は、定着フィルム１２を挟んで加圧ローラ１８に押し当てられている。セラミックヒータ１３と加圧ローラ１８は、ニップ部Ｎにおいて接触する。加圧ローラ１８は、図示しない駆動源から駆動力が伝達されて矢印Ｒｏｔの方向に回転しており、定着フィルム１２を従動させる。
【００２４】
また、トナー画像が形成されたシート（記録媒体）は、ニップ部Ｎを介して矢印Ｐａｐｅｒの方向に搬送される際にセラミックヒータ１３により加熱されてトナー画像の定着が行われる。なお、セラミックヒータ１３は、サーミスタ１５を介して当該セラミックヒータ１３の温度を検知可能に構成される。次に、定着器ユニット１１８を有する定着装置の構成について説明する。
【００２５】
＜定着装置の構成＞
図３は、定着器ユニット１１８を含む定着装置の構成の一例を示す図である。
定着装置３００は、定着器ユニット１１８、画像形成装置１の制御基板上にあるＣＰＵ（Central Processing Unit）５０を含む電流制御手段であるヒータ制御部１００、商用電源に接続されるＡＣドライバ６を含んで構成される。
【００２６】
定着手段として機能する定着器ユニット１１８は、複数の発熱手段である発熱体１、２を有するセラミックヒータ１３、このセラミックヒータ１３の温度を温度情報として検出するサーミスタ（Ｍ＿ＴＨ）１５を有する。
定着器ユニット１１８は、セラミックヒータ１３の端部昇温を検知するサブサーミスタ（Ｓ＿ＴＨ）１７を有する。また、後述するトライアック等の故障に伴う異常昇温時にセラミックヒータ１３に供給する交流電源入力を強制的に遮断するためのサーモスイッチ（ＴＨ＿ＳＷ）１６を有する。
【００２７】
ヒータ制御部１００は、制御基板上に配置されたＣＰＵ５０、トライアックＡ制御回路３、トライアックＢ制御回路４、リレー制御回路５を含んで構成される。
ＡＣドライバ６は、スイッチング素子であるトライアックＡ７及びトライアックＢ８、ゼロクロス検知部１９を含んで構成される。ＡＣドライバ６は、また、安全上の観点からセラミックヒータ１３への通電を商用電源ＡＣ側から遮断するためのリレー９を有する。
【００２８】
ヒータ制御部１００のＣＰＵ５０は、サーミスタ１５、サブサーミスタ１７が検出した温度情報に基づいてトライアックＡ制御回路３及びトライアックＢ制御回路４を制御する。
ＣＰＵ５０は、また、トライアックＡ制御回路３及びトライアックＢ制御回路４を介して、トライアックＡ７及びトライアックＢ８をオンするタイミングを制御する。このようにしてＣＰＵ５０は、セラミックヒータ１３上の２本の発熱体１、２に流す交流電流を個別に制御する。
【００２９】
定着器ユニット１１８の発熱体１と発熱体２は電気的に並列に接続される。また、発熱体１、２への通電量は、トライアックＡ７及びトライアックＢ８を介して制御される。なお、発熱体１と発熱体２との抵抗値の比率は、長手方向中央部では略１：１の関係になっており、端部においては発熱体１、２間で差が生じるように構成される。
【００３０】
ゼロクロス検知部１９は、電源電圧のゼロクロス点を基準にして上下数ボルトの範囲に設定されたゼロクロス検知範囲を検知する。具体的には、ゼロクロス検知部１９は、設定されたゼロクロス検知範囲に応じてゼロクロス検知信号ＺＣを出力する。なお、ゼロクロス点とは、交流波形を表すグラフにおいて、交流波形と電源電圧０［Ｖ］が交差するポイント（振幅がゼロになる点）である。
【００３１】
ＣＰＵ５０は、サーミスタ１５が検出した温度情報に基づいて発熱体１、２の通電量を算出する。ＣＰＵ５０は、算出した通電量とゼロクロス信号ＺＣとに基づいて、波数制御を行うためのヒータ制御信号ＨＡ、ＨＢを生成する。ＣＰＵ５０は、生成したヒータ制御信号ＨＡをトライアックＡ制御回路３を介してトライアックＡ７へ出力し、ヒータ制御信号ＨＢをトライアックＢ制御回路４を介してトライアックＢ８へ出力する。このようにしてトライアックＡ７及びトライアックＢ８は、それぞれヒータ制御信号ＨＡ、ＨＢに基づいてオン／オフ状態の制御が行われる。
【００３２】
すなわち、発熱体１、２は、ＣＰＵ５０が生成・出力する「ｈｉｇｈ」レベルのヒータ制御信号ＨＡ、ＨＢによりトリガされたトライアックＡ７及びトライアックＢ８を介して電流が流れるように制御される。ＣＰＵ５０は、ヒータ制御信号ＨＡを介してトライアックＡ７の制御を行って発熱体１に通電する電流を制御し、ヒータ制御信号ＨＢはトライアックＢ８の制御を行って発熱体２に通電する電流を制御する。なお、セラミックヒータ１３に通電する電流は、発熱体１に通電する電流と発熱体２に通電する電流を加えたものになる。
【００３３】
なお、本実施形態における定着装置３００では、発熱体１、２は略同等の抵抗値を有するものとする。この場合、いずれか一方の発熱体のみ通電したときに比べて、２つの発熱体共に通電したときには消費電力量がほぼ２倍になり、セラミックヒータ１３全体の温度上昇を高速に行うことができる。
以下、ＣＰＵ５０が行うセラミックヒータ１３の温度を制御するためのヒータ通電制御の処理手順について図４〜図７を用いて説明する。
【００３４】
＜ヒータ通電制御処理＞
図４はＣＰＵ５０が行うヒータ通電制御処理の一例を示すフローチャートである。図５は、ＣＰＵ５０が行う発熱体１の通電制御処理の一例を示すフローチャートである。図６は、ＣＰＵ５０が行う発熱体２の通電制御処理の一例を示すフローチャートである。図７は、設定回数とオフセット通電比率ｋの関係を規定したテーブル（表）の一例を示している。
初めに、図４を用いてＣＰＵ５０が行うヒータ通電制御処理の全体のフローを説明する。
【００３５】
ＣＰＵ５０は、画像形成装置１の電源がＯＮされたことを契機にヒータ通電制御処理を開始する。ＣＰＵ５０は、ゼロクロス信号ＺＣの入力回数をカウントする４回周期の波数制御カウンタｎの値をｎ＝１に設定する（Ｓ４０１）。ＣＰＵ５０は、ゼロクロス信号ＺＣが入力されたか否かを判別する（Ｓ４０２）。
【００３６】
ゼロクロス信号ＺＣが入力された場合（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、現在の波数制御カウンタｎの値がｎ＝１であるか否かを判別する（Ｓ４０３）。波数制御カウンタｎの値がｎ＝１である場合（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、後述する発熱体の通電制御において使用するオフセット通電比率ｋを設定する（Ｓ４０４）。また、そうでない場合（Ｓ４０３：Ｎｏ）、ステップＳ４０５の処理へ進む。なお、波数制御カウンタｎの値がｎ＝１でない場合には、オフセット通電比率の更新を行わずに前回の値をそのまま発熱体の通電制御において使用することになる。以下、オフセット通電比率ｋについて図７を用いて説明する。
【００３７】
図７に示すテーブル（表）は、設定回数に応じて設定値ｋが決定されたテーブル（表）である。ＣＰＵ５０は、設定回数に応じた設定値ｋに基づきオフセット通電比率ｋの値を設定する。なお、設定回数は図示しないカウンタを介してカウントされる。また、ＣＰＵ５０は、設定回数が１回目から１５回目まではそれぞれ対応する設定値ｋが参照され、設定回数が１６回目以降は再度テーブルの１回目に戻るように１５回周期で参照する。
【００３８】
図４の説明に戻り、ＣＰＵ５０は、発熱体１の通電制御を行う（Ｓ４０５）。ＣＰＵ５０は、発熱体２の通電制御を行う（Ｓ４０６）。発熱体１、２の通電制御の詳細については後述する。
ＣＰＵ５０は、発熱体１、２の通電制御それぞれを個別に独立して行った後、波数制御カウンタｎの値がｎ＝４であるか否かを判別する（Ｓ４０７）。ｎ＝４でない場合（Ｓ４０７：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０は、波数制御カウンタｎの値に１を加算する（Ｓ４０８）。また、そうでない場合（Ｓ４０７：Ｙｅｓ）、波数制御カウンタｎの値をｎ＝１に設定する（Ｓ４０９）。ＣＰＵ５０は、通電制御の終了が指示されたか否かを判別する（Ｓ４１０）。例えば、画像形成プロセスが継続している場合など通電制御が継続される場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）、ステップＳ４０２の処理に戻る。また、そうでない場合（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
次に、発熱体１の通電制御処理（Ｓ４０５）の詳細について図５を用いて説明する。
【００３９】
ＣＰＵ５０は、波数制御カウンタｎの値がｎ＝１であるか否かを判別する（Ｓ５０１）。ｎ＝１である場合（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、発熱体１の要求通電比率を決定する（Ｓ５０２）。
なお、発熱体１の要求通電比率は、例えば以下に示すようにして決定される。サーミスタ１５を介して検出された現在のセラミックヒータ１３の温度と目標温度との差分を算出して、この差分の累積に各々制御ゲインを乗じる。この結果と、端部昇温を検出するサブサーミスタ１７の出力結果とに基づいて要求通電比率を決定する。また、要求通電比率は、フル通電要求を１とした場合の通電比率として表される。
【００４０】
ＣＰＵ５０は、決定した要求通電比率の値にステップＳ４０４の処理において設定したオフセット通電比率ｋの値を加算する（Ｓ５０３）。また、ステップＳ５０３の処理における加算結果（合算結果）は累積演算され、累積演算結果は累積要求比率として図示しない記憶手段に読み出し可能に格納される。
ＣＰＵ５０は、合算値を直近の累積要求比率に加算する（Ｓ５０４）。ＣＰＵ５０は、ステップＳ５０４の処理後の累積要求比率の値が１以上であるか否かを判別する（Ｓ５０５）。累積要求比率の値が１以上である場合（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、通電開始を指示する通電指示ＯＮ（オン：通電）を表す信号を出力する（Ｓ５０６）。ＣＰＵ５０は、累積要求比率の値から１を減算する（Ｓ５０７）。ＣＰＵ５０は、通電指示ＯＮの信号を受け付けたトライアックＡ制御回路３を介して、発熱体１の１半波通電を行う（Ｓ５０８）。このようにして、発熱体１に対して交流電源入力が供給される。
【００４１】
また、ＣＰＵ５０は、波数制御カウンタｎの値がｎ＝１でない場合（Ｓ５０１：Ｎｏ）、ｎ＝３であるか否かを判別する（Ｓ５０９）。ｎ＝３である場合（Ｓ５０９：Ｙｅｓ）、累積要求比率の値からオフセット通電比率ｋの値を減算する（Ｓ５１０）。この場合、累積要求比率の値からオフセット通電比率ｋの値を減算した結果が、ステップＳ５０４の処理における直近の累積要求比率になる。また、波数制御カウンタｎの値がｎ＝３でない場合（Ｓ５０９：Ｎｏ）、つまり波数制御カウンタｎの値がｎ＝２又はｎ＝４である場合、ステップＳ５１１の処理へ進む。
【００４２】
ＣＰＵ５０は、通電指示ＯＮの状態であるか否かを判別する（Ｓ５１１）。通電指示ＯＮの状態である場合（Ｓ５１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、トライアックＡ制御回路３を介して、発熱体１の１半波通電を行う（Ｓ５１２）。その後、ＣＰＵ５０は、通電指示ＯＦＦ（オフ：非通電）を表す信号を出力する（Ｓ５１３）。
次に、発熱体２の通電制御処理（Ｓ４０６）の詳細について図６を用いて説明する。
【００４３】
ＣＰＵ５０は、波数制御カウンタｎの値がｎ＝１であるか否かを判別する（Ｓ６０１）。ｎ＝１である場合（Ｓ６０１：Ｙｅｓ）、発熱体２の要求通電比率を決定する（Ｓ６０２）。
なお、発熱体２の要求通電比率決定は、例えば以下に示すようにして決定される。サーミスタ１５を介して検出された現在のセラミックヒータ１３の温度と目標温度との差分を算出して、この差分の累積に各々制御ゲインを乗じる。発熱体１の要求通電比率では、この結果と、端部昇温を検出するサブサーミスタ１７の出力結果に基づいて要求通電比率を決定する。これに対し、発熱体２の要求通電比率は、サブサーミスタ１７の検出結果に基づく要求通電比率への影響が発熱体１に対して相対的に逆方向へ作用するように設定される。このようにすることで、端部昇温に応じて、端部の抵抗比率の異なる発熱体１、２の要求通電比率に差を設けることができるため端部昇温の低減を図ることができる。
【００４４】
ＣＰＵ５０は、決定した要求通電比率の値にステップＳ４０４の処理において設定したオフセット通電比率ｋの値を減算する（Ｓ６０３）。
ＣＰＵ５０は、合算値を直近の累積要求比率に加算する（Ｓ６０４）。ＣＰＵ５０は、ステップＳ６０４の処理後の累積要求比率の値が１以上であるか否かを判別する（Ｓ６０５）。累積要求比率の値が１以上である場合（Ｓ６０５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、通電指示ＯＮ（オン）を表す信号を出力する（Ｓ６０６）。ＣＰＵ５０は、累積要求比率の値から１を減算する（Ｓ６０７）。ＣＰＵ５０は、通電指示ＯＮの信号を受け付けたトライアックＡ制御回路３を介して、発熱体１の１半波通電を行う（Ｓ６０８）。
【００４５】
また、ＣＰＵ５０は、波数制御カウンタｎの値がｎ＝１でない場合（Ｓ６０１：Ｎｏ）、ｎ＝３であるか否かを判別する（Ｓ６０９）。ｎ＝３である場合（Ｓ６０９：Ｙｅｓ）、累積要求比率の値からオフセット通電比率ｋの値を加算する（Ｓ６１０）。この場合、累積要求比率の値からオフセット通電比率ｋの値を減算した結果が、ステップＳ６０４の処理における直近の累積要求比率になる。また、波数制御カウンタｎの値がｎ＝３でない場合（Ｓ６０９：Ｎｏ）、つまり波数制御カウンタｎの値がｎ＝２又はｎ＝４である場合、ステップＳ６１１の処理へ進む。
【００４６】
ＣＰＵ５０は、通電指示ＯＮの状態であるか否かを判別する（Ｓ６１１）。通電指示ＯＮの状態である場合（Ｓ６１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、トライアックＡ制御回路３を介して、発熱体１の１半波通電を行う（Ｓ６１２）。その後、ＣＰＵ５０は、通電指示ＯＦＦ（オフ）を表す信号を出力する（Ｓ６１３）。
【００４７】
このように、発熱体１、２の通電制御処理が行われる。なお図８は、各発熱体の要求通電比率に加算されるオフセットの推移を示している。図８では、縦軸を加算オフセットの値を表し、横軸は時間を表している。
【００４８】
ここで、本実施形態に係るヒータ通電制御の効果について、比較例と対比しながら説明する。なお、比較例１の制御は、ステップＳ４０４の処理において設定するオフセット通電比率ｋの値を０．５とし、この値が更新されないものとする。また、比較例２の制御は、ステップＳ４０４の処理において設定するオフセット通電比率ｋの値を０とし、この値が更新されないものとする。つまり、本実施形態に係るヒータ通電制御と比べた場合、比較例１、２の制御においてオフセット通電比率を用いないという点が異なる。
【００４９】
図９は、発熱体１、２それぞれの要求通電比率の値を０．１に設定して本実施形態に係るヒータ通電制御を行った場合の通電の様子を示す図である。図１０は、発熱体１、２それぞれの要求通電比率の値を０．１に設定して比較例１の制御を行った場合の通電の様子を示す図である。図１１は、発熱体１、２それぞれの要求通電比率の値を０．１に設定して比較例２の制御を行った場合の通電の様子を示す図である。各図に示すグラフは、縦軸は通電比率を表しており、横軸は時間を表している。
【００５０】
また、図１２は、発熱体１の要求通電比率の値を０．４、発熱体２の要求通電比率の値を０．２に設定して本実施形態に係るヒータ通電制御を行った場合の通電の様子を示す図である。図１３は、発熱体１の要求通電比率の値を０．４、発熱体２の要求通電比率の値を０．２に設定して比較例１の制御を行った場合の通電の様子を示す図である。図１４は、発熱体１の要求通電比率の値を０．４、発熱体２の要求通電比率の値を０．２に設定して比較例２の制御を行った場合の通電の様子を示す図である。各図に示すグラフは、縦軸は通電比率を表しており、横軸は時間を表している。
【００５１】
また、図１５は、発熱体１、２それぞれの要求通電比率の値を０．１に設定したヒータ１３に流れる通電電流の波形に対してＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行ったときの結果を示す図である。図１５（ａ）は、本実施形態に係るヒータ通電制御、（ｂ）は比較例１、（ｃ）は比較例２の場合である。図１６は、発熱体１の要求通電比率の値を０．４、発熱体２の要求通電比率の値を０．２に設定したヒータ１３に流れる通電電流の波形に対してＦＦＴを行ったときの結果を示す図である。図１６（ａ）は、本実施形態に係るヒータ通電制御、（ｂ）は比較例１、（ｃ）は比較例２の場合である。図１５、図１６の各図に示すグラフは、縦軸はＦＦＴ結果を表しており、横軸は周波数［Ｈｚ］を表している。
【００５２】
図９〜図１４から、比較例２に対し、実施例や比較例１においては発熱体１、２の交互通電が様々な要求通電比率において実現されていることが見て取れる。また、図１５、図１６からは実施例が特に低通電比率において、比較例１、２に比べフリッカの発生しやすい１０［Ｈｚ］近辺の通電電流振幅が小さいことが見て取れる。
【００５３】
このように、本実施形態に係る画像形成装置１の定着装置３００は、簡易な構成で長周期の通電比率も正確に保証できると共に複数発熱体の分散通電や通電比率変更の即応性向上が実現され、さらにフリッカ対策も行うことができる。
【００５４】
本実施形態に係るヒータ通電制御処理では、発熱体の通電パターンをテーブルによって決めるのではなく、要求通電比率を記憶手段に累積保持してこれに基づいて逐次判断行うように制御する。そのため、細かな端数も含め、長周期的な通電比率のバランスを取ることが可能になり、また、急な通電比率変化に対しても即座に対応することができる。
また、発熱体１、２ごとに独立して半波単位で通電／非通電が制御される。具体的には、波数制御カウンタｎの値がｎ＝１とｎ＝３のときにおいて１半波通電の可否を判断する。また、波数制御カウンタｎの値がｎ＝２とｎ＝４の場合にはｎ＝１とｎ＝３の場合を引き継ぐことで、ＡＣ正負通電対象性を確保でき正負の位相のアンバランスによるフリッカ発生を防ぐことができる。
【００５５】
また、発熱体１については、オフセット通電比率を波数制御カウンタｎの値が１のときに加算し（Ｓ５０３）、数制御カウンタｎの値が３のときに減算する（Ｓ５１０）。そのため、ｎ＝１側で累積要求値が１以上になりやすくなり、ｎ＝１側で通電指示が出やすいように傾向付けすることができる。一方、発熱体２については発熱体１と加算、減算を逆転させることで（Ｓ６０３、Ｓ６１０）、ｎ＝３側で通電指示がでやすいよう傾向付けることができる。
本実施形態に係るヒータ通電制御処理では、オフセット通電比率の値が４半波ごとに異なる第一の値と第二の値とが混在する状態となるように制御され、発熱体１と発熱体２の間で交互通電の傾向を付与することができる。これにより、発熱体１と発熱体２を独立制御していても、通電タイミングの平準化（バランス）することができる。つまり、どのような通電比率の組み合わせであっても、ヒータ１３の通電電流の凹凸により生じるフリッカの低減を図ることができる。
【００５６】
また、フリッカについては１０Ｈｚ近辺の通電電流変動による影響が出やすい。本実施形態に係るヒータ通電制御処理では、図４のステップＳ４０４の処理においてオフセット通電比率ｋを設定回数ごとに異ならせる場合を設けている。これにより、１０［Ｈｚ］の変動が出やすいような要求通電比率が設定された場合においても、ヒータへの通電のＯＮ／ＯＦＦの周波数に変動を与えることがでる。そのため、１０［Ｈｚ］近辺の周波数を低減することができる。
【００５７】
上記説明した実施形態は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲が、これらの例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・画像形成装置、２・・・発熱体、３、４・・・トライアック制御回路、７、８・・・トライアック、１２・・・定着フィルム、１３・・・セラミックヒータ、１５・・・サーミスタ、１７・・・サブサーミスタ、１８・・・加圧ローラ、１９・・・ゼロクロス検知回路、５０・・・ＣＰＵ、１００・・・ヒータ制御部、１１８・・・定着器ユニット、３００・・・定着装置。
【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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