(57)【要約】【課題】従来においては、記録紙サイズに関わらず予めヒータに与える通電パターンテーブルを一様に定めておき、テーブルに基づいて制御を行っていた為に、ヒータの駆動本数によって端部昇温を抑制する構成を取った場合、様々な用紙サイズにおいて高調波とフリッカを両立する制御を実現することが難しかった。【解決手段】ヒータの通電パターンを決定する際にヒータ駆動本数を判定し、本数に応じたヒータ通電パターンを用いる。【選択図】  図８
2012022211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙を加熱する複数の加熱手段と、
前記複数の加熱手段に通紙される前記記録紙の幅に応じて、前記複数の加熱手段それぞれの駆動率を決定するヒータ駆動率決定手段と、
交流電源における一定の区間の波形を一組として、前記複数の加熱手段それぞれに対する前記一定の区間にて通電を行う通電パターンを決定する通電パターン決定手段と、
前記ヒータ駆動率決定手段により決定された駆動率と、前記通電パターン決定手段により決定された通電パターンとに基づいて、前記複数の加熱手段それぞれに電力を供給する供給手段とを有し、
前記交流電源の正弦波における位相角を制御する位相制御により、前記複数の加熱手段それぞれへの通電における前記交流電源に対する通電比率を制御する定着装置であって、
前記通電パターン決定手段は、
前記複数の加熱手段のうち、一つの加熱手段を駆動する場合には、駆動する加熱手段に対する通電パターンの正弦波の位相角を、前記一定の区間における通電比率が均一となるように設定し、
前記複数の加熱手段のうち、複数の加熱手段を駆動する場合には、前記一定の区間において、駆動する前記複数の加熱手段それぞれの通電パターンの位相角が互いに重ならず、当該複数の加熱手段それぞれの位相角の平均が同一となるように設定する
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記複数の加熱手段の温度を検知する温度検知手段を更に有し、
前記供給手段は更に、前記温度検知手段にて検知した前記複数の加熱手段の温度に基づいて、前記複数の加熱手段それぞれに電力を供給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】
前記複数の加熱手段は、
中央部の発熱量が端部の発熱量に比べて大きな第一の加熱手段と、
端部の発熱量が中央部の発熱量に比べて大きな第二の加熱手段と
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記通電パターン決定手段は、通電パターンにおける所定の周期の一定区間ごとに、前記第一の加熱手段に対する通電パターンと前記第二の加熱手段に対する通電パターンとが逆のパターンとなるように決定することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記複数の加熱手段の幅よりも短い記録紙に対して加熱する場合において、前記複数の加熱手段のうち、１本駆動と複数駆動とを併用する制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
記録紙を加熱する複数の加熱手段と、
前記複数の加熱手段に通紙される前記記録紙の幅に応じて、前記複数の加熱手段それぞれの駆動率を決定するヒータ駆動率決定手段と、
交流電源における一定の区間の波形を一組として、前記複数の加熱手段それぞれに対する前記一定の区間にて通電を行う通電パターンを決定する通電パターン決定手段と、
前記ヒータ駆動率決定手段により決定された駆動率と、前記通電パターン決定手段により決定された通電パターンとに基づいて、前記複数の加熱手段それぞれに電力を供給する供給手段とを有し、
前記交流電源の正弦波における位相角を制御する位相制御により、前記複数の加熱手段それぞれへの通電における前記交流電源に対する通電比率を制御する定着装置であって、
前記通電パターン決定手段は、
前記ヒータ駆動率決定手段により決定された前記複数の加熱手段それぞれの駆動率の差により、前記通電パターンにおける前記複数の加熱手段それぞれの位相角の分散量を決定することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の定着装置を備える画像形成装置。
【請求項８】
記録紙を加熱する複数の加熱手段と、
前記複数の加熱手段に通紙される前記記録紙の幅に応じて、前記複数の加熱手段それぞれの駆動率を決定するヒータ駆動率決定工程を担うヒータ駆動率決定手段と、
交流電源における一定の区間の波形を一組として、前記複数の加熱手段それぞれに対する前記一定の区間にて通電を行う通電パターンを決定する通電パターン決定工程を担う通電パターン決定手段と、
前記ヒータ駆動率決定手段により決定された駆動率と、前記通電パターン決定手段により決定された通電パターンとに基づいて、前記複数の加熱手段それぞれに電力を供給する供給工程を担う供給手段とを有し、
前記交流電源の正弦波における位相角を制御する位相制御により、前記複数の加熱手段それぞれへの通電における前記交流電源に対する通電比率を制御する定着装置の制御方法であって、
前記通電パターン決定手段は、前記通電パターン決定工程において、
前記複数の加熱手段のうち、一つの加熱手段を駆動する場合には、駆動する加熱手段に対する通電パターンの正弦波の位相角を、前記一定の区間における通電比率が均一となるように設定し、
前記複数の加熱手段のうち、複数の加熱手段を駆動する場合には、前記一定の区間において、駆動する前記複数の加熱手段それぞれの通電パターンの位相角が互いに重ならず、当該複数の加熱手段それぞれの位相角の平均が同一となるように設定する
ことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスにおいて用いられる画像形成装置の定着装置、制御方法に関し、特に加熱手段として抵抗体ヒータを用いた定着手段の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真等において、紙等の記録材に画像を定着させる方法として熱ローラ方式が幅広く用いられている。熱ローラ方式においては、ロール内にハロゲンヒータの配置された定着ロールと、定着ロールに対して記録紙を加圧するための加圧ロールとによって構成されている。これらのロール間を記録紙が通紙されることで、記録紙上に形成された画像が熱と圧力によって定着される。熱ローラ方式は、一般的に定着ローラの熱容量を大きくし、蓄熱を行う事で安定した定着動作を供給する事を特徴としている。しかしながら、熱容量が大きい為に所望の温度に達するまでに多大な時間を要する。これによりプリントを開始するまでにユーザの待ち時間が発生している。さらに、待ち時間を発生させず素早くプリント動作へ遷移するためには、待機時においても一定温度に保つ為に電力を消費しなければならなかった。
【０００３】
この待ち時間を短縮する手法として、特許文献１のようなフィルム加熱式の加熱装置が用いられている。フィルム加熱式の定着装置では、熱源としてセラミックヒータのような面発ヒータを用いたものがある。面発ヒータは抵抗体によるヒータである為、与えられたエネルギーが直接熱へと変換される。そのため、ハロゲンヒータが放射される輻射熱によって定着装置を加熱するのに対して素早い応答速度を得る事ができる。
【０００４】
一方で、面発ヒータは瞬時に加熱が可能である一方、熱容量が少ない。これにより、記録紙の幅が面発ヒータより狭い、いわゆる少サイズ紙を通紙した場合には、端部の熱量が記録紙によって奪われず、中央部に対して端部の温度が上昇してしまう端部昇温の問題がある。このような端部昇温が発生すると後続紙が大サイズである場合において、記録紙に与える熱量の不均一性によって定着性が不均一化する定着オフセット問題や、セラミックヒータ上の熱片寄りによってヒータが割れる現象が生じてしまう。よってこれら問題を解決する為に、例えば特許文献２においては、中央部と端部の発熱比率の違う２本のヒータを用い、それぞれの駆動量を制御する事で幅方向に対する温度分布の均一化が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開２００６−０７２０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した２本の異配熱型ヒータによって各用紙サイズにおいて温度の均一化制御を行う為には、面発ヒータの応答性も勘案する必要がある。さらに、一定の温度範囲内で面発ヒータ温度を保つ為に、商用電源による５０Ｈｚの１波よりもさらに細やかな時間で制御を行う必要性がある。そのために、商用電源における１波内の電力投入の位相角によって、ヒータに与える電力を制御する位相制御が用いられている。
【０００７】
ここで、記録紙の幅が中央部の発熱比率の大きいヒータの幅よりも広い大サイズ紙においては、２本のヒータを共に使用する必要があり、その際の投入電力は１０００Ｗと大きい。また、大電力に対して位相制御を行う事により、高調波電流の発生を招いてしまう。高調波電流の発生量は、欧州においてはＩＥＣ規格、日本においてはＪＩＳ規格に基づいてその発生量に規制がなされている。例えば欧州のＩＥＣ６１０００−３−２規格によれば、高調波電流は高調波電流測定装置によって測定され、その値は商用電源の周波数を基準波とし、２〜４０次の各高次波における最大及び平均電流で表される。すなわち各次数で各々定められた制限の範囲内に高調波の発生量を収めなければならない。
【０００８】
一方で記録紙の幅が中央部の発熱比率が大きいヒータの幅よりも狭い小サイズ紙においては、２本のヒータのうち、端部熱量の大きい側のヒータへの電力を減少させるために、一定の割合で投入電力を減らした制御が行われる。この場合、端部熱量が小さい方の１本のヒータのみ駆動するパターンが存在する。
【０００９】
位相制御は、２本のヒータを制御する場合には商用電源の複数の波を一つの電力制御パターンとし、パターン内において各ヒータへの投入位相角を互いにずらす。これにより、特定角で電力投入が行われる事を制限する事が出来る。しかしながら１本のヒータで駆動される場合、位相制御により投入位相角をずらすと、商用電源の１波単位で投入電流量が変化してしまいフリッカの発生要因となる。
【００１０】
ＩＥＣ６１０００−３−３規格によれば、フリッカはフリッカメータを用いて測定を行い、その値はＰｓｔ値で表され、Ｐｓｔ＝１．００以下でなければならないとされている。さらに、Ｐｓｔ値は電源電圧変動量及び８．８Ｈｚを中心としたフリッカメータ応答特性によって算出される。このときの応答特性はフリッカの発生周期による照明のちらつきに対する視覚感度に相当しており、８．８Ｈｚに近いフリッカによる照明のちらつきは人が認識しやすい。
【００１１】
本発明は上記の実状を鑑みて、記録紙のサイズに関わらず高調波及びフリッカの発生の抑制を可能とする定着装置の制御方式を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する為に本発明は以下の構成を有する。記録紙を加熱する複数の加熱手段と、前記複数の加熱手段に通紙される前記記録紙の幅に応じて、前記複数の加熱手段それぞれの駆動率を決定するヒータ駆動率決定手段と、交流電源における一定の区間の波形を一組として、前記複数の加熱手段それぞれに対する前記一定の区間にて通電を行う通電パターンを決定する通電パターン決定手段と、前記ヒータ駆動率決定手段により決定された駆動率と、前記通電パターン決定手段により決定された通電パターンとに基づいて、前記複数の加熱手段それぞれに電力を供給する供給手段とを有し、前記交流電源の正弦波における位相角を制御する位相制御により、前記複数の加熱手段それぞれへの通電における前記交流電源に対する通電比率を制御する定着装置であって、前記通電パターン決定手段は、前記複数の加熱手段のうち、一つの加熱手段を駆動する場合には、駆動する加熱手段に対する通電パターンの正弦波の位相角を、前記一定の区間における通電比率が均一となるように設定し、前記複数の加熱手段のうち、複数の加熱手段を駆動する場合には、前記一定の区間において、駆動する前記複数の加熱手段それぞれの通電パターンの位相角が互いに重ならず、当該複数の加熱手段それぞれの位相角の平均が同一となるように設定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、高調波電流及びフリッカの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】カラー画像形成装置の模式断面図。
【図２】ローラ定着器の一例を示す図。
【図３】ヒータ制御部を示す図。
【図４】位相制御回路を示す図。
【図５】ヒータ二本を駆動するパターンを示す図。
【図６】ヒータ一本を駆動するパターンを示す図。
【図７】記録紙サイズに対するヒータ駆動率を示す図。
【図８】ヒータ駆動の制御フローチャート。
【図９】位相角分散制御を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［機器構成］
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明を適用する電子写真方式でタンデム型の中間転写ベルト（中間転写手段）を有するカラー画像形成装置（カラープリンタ）の一例を示す概略構成図である。
【００１６】
この画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋの４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備える。これら４つの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは一定の間隔において一列に配置される。さらにその画像形成部の下方に給紙ユニット１７を配置する。また、給紙ユニットに積載される記録媒体（記録紙Ｐ）の搬送パス１８を給紙ユニット１７に対して縦に配置し、その上方に定着ユニット１６を備える。この画像形成装置によって、記録紙上に形成された画像は定着ユニット１６によって定着される。
【００１７】
次に図２（ａ）、図２（ｂ）の定着装置である定着ユニット１６の構成図を用いて、定着動作の説明を行う。定着ユニット１６は、加熱手段であるヒータ２０１、定着フィルム２０２、加圧ローラ２０３、コの字板金２１１、温度検知手段であるサーミスタ２１２、ホルダ２１３、セルフバイアス回路２１４を備える。ヒータ２０１は、特定の発熱パターンが与えられると（図４参照）、１秒間に５０℃ほど温度上昇する極めて応答性の高いセラミックヒータである。定着フィルム２０２は金属を基材とし、その上に３００μｍほどのゴム層、さらにフッ素表面処理を施したフィルムである。その特性は、熱容量が極めて小さく、定着フィルム２０２と加圧ローラ２０３とのニップ部にのみヒータ２０１の熱を伝えることができる。加圧ローラ２０３は、硬度が６０度程度であり、定着フィルム２０２を摩擦駆動している。なお、記録紙Ｐは定着フィルム２０２と加圧ローラ２０３とのニップ部を通紙される。コの字板金２１１は、定着フィルム２０２を内側から加圧ローラ２０３に加圧しており、加圧力は１８０Ｎ程度である。
【００１８】
サーミスタ２１２はヒータ２０１の温度を検知し、ヒータ２０１の中央に配置される中央部サーミスタ２１２ａは定着温度制御のための温度を検知している。図２（ｂ）はヒータ２０１の構造の概略を示しており、図２（ｂ）におけるヒータ２０１の左右の方向（ヒータの長手方向）は記録紙Ｐの幅の方向と一致している。また、本定着装置が扱う記録紙の最大サイズの幅とヒータの幅とは一致しているものとする。なお、本明細書において図２（ｂ）に示したヒータの長手方向（記録紙Ｐの通紙方向に対して垂直方向）における長さを“ヒータの幅”、同様に記録紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向の長さを“記録紙の幅”と記載する。また、ここで記載する“ヒータの幅”とは、ヒータ２０１が扱う最大サイズの記録紙に対して加熱することができる領域の長さでもある。このとき、ヒータ２０１の端部に配置される端部サーミスタ２１２ｂは、小サイズ紙を通紙した際に非通紙部分となる個所の温度を検知している。ここでのヒータの“中央”とは、ヒータの幅における中央の位置を意味する。同様に、ヒータの“端部”とは、ヒータの幅における端部（両端部）を意味する。ここで検知した温度は、ＣＰＵ３０４に渡され、温度制御において用いられることとなる。なお、ここで述べた定着装置の構成は一例であり、本発明が適用可能であれば、別の構成であってもよく、また、上記に示した各構成要素の基材やその他の数値は変動しても良い。
【００１９】
次に定着ユニット１６におけるヒータ２０１の通電制御を行う回路について説明する。図３はヒータ２０１の駆動および制御を行うヒータ駆動のための制御回路、及び故障検知回路の回路構成を示す回路図である。ＣＰＵ３０４よりヒータのＯＮ信号が発せられるとフォトトライアックカプラ３０２を通じてトライアック３０３が通電状態に切り替えられる。このときヒータ２０１に対して商用電源３０１より電力が供給される為、ヒータ２０１は発熱する。このときのヒータ２０１の温度はサーミスタ２１２によって検出され、電源Ｖｃｃの分圧として、ＣＰＵ３０４に内蔵されたＡＤコンバータ（不図示）によってＡＤ値として検出される。なお、図３においては、説明を簡略化するため、回路を１つのみ表示しているが、実際には、メインヒータ２０１ａ、サブヒータ２０１ｂそれぞれへの信号を発するための回路が備わっている。
【００２０】
［ゼロクロス信号制御］
次に図４を用いて、位相制御に用いるゼロクロス信号検出回路の説明を行う。図４の回路に商用電源（交流電源）のＡＣ波形が入力されると、フォトカプラ４０１によって、ＡＣ入力が正の時にはＨｉ、負の時にはＬｏとなる波形が得られる。このときのＨｉ，Ｌｏが切り替わる点がゼロクロス４０２である。本実施形態における位相制御はゼロクロス４０２を基点とし、ＣＰＵ３０４への入力波形のＨｉ区間若しくはＬｏ区間を１半波の区間とする。図３におけるＣＰＵ３０４は、半波内において、投入したい電力に適合したタイミング（位相角）でトライアック３０３にＯＮ信号（トライアック駆動信号）を出力する事でトライアック３０３はＯＮされる。さらにゼロクロス４０２のタイミングにおいてはＡＣ電源の正負が反転する事でトライアック３０３はＯＦＦされる。この動作を各半波に対して行う事で、ヒータ２０１に投入される電力（商用電源に対する通電比率）は位相角により制御する事が出来る。
【００２１】
また、本実施形態においては図２（ｂ）に示すように、ヒータ２０１はその中央部の発熱量が端部に比べて１５％高いメインヒータ２０１ａと端部の発熱量が中央部に比べて３０％高いサブヒータ２０１ｂとの複数のヒータによって構成されている。またそれぞれの抵抗値はメインヒータ２０１ａが３０Ω、サブヒータ２０１ｂが６０Ωである。さらにヒータ２０１の幅はＡ４用紙の幅と一致している。従って、本実施形態では、定着装置が扱う記録紙の最大サイズはＡ４となる。そのため、ヒータ２０１と幅が一致したフルサイズ紙（Ａ４サイズ紙）においてはメインヒータ２０１ａとサブヒータ２０１ｂに対して同量の電力を投入する事でヒータ２０１の幅の全体に対する熱分布を均一に保つ事が出来る。メインヒータ２０１ａとサブヒータ２０１ｂとの発熱量の総量がヒータ２０１の発熱量となる。なお、ここではメインヒータを第一の加熱手段、サブヒータを第二の加熱手段とも呼ぶ。
【００２２】
また、ヒータ２０１が加熱可能な最大サイズの記録紙よりも幅の狭い小サイズ紙を通紙する場合には、中央部サーミスタ２１２ａと端部サーミスタ２１２ｂとの温度差に応じてヒータ２０１ａ及びヒータ２０１ｂへの電力投入量を決定する。ここでは、サーミスタの温度差を２０℃以内に保つよう制御を行っている。なお、サブヒータ２０１ｂに対する投入電力をメインヒータ２０１ａよりも小さく制御することで、ヒータ２０１の端部における発熱量を低くし、記録紙と接触しない事で発生する端部昇温の抑制を実現している。
【００２３】
なお、ここで駆動率とは、ある所定の周期において、装置が駆動されている時間（割合）を示している。
【００２４】
［定着ヒータ制御］
次に本実施形態の定着ヒータ制御手段について説明する。図５はヒータ二本を駆動した場合の信号および波形を示す図である。例えば、Ａ４サイズのようなヒータの幅と記録紙の幅が合致した記録紙Ｐを搬送する場合、ヒータ２０１はメインヒータ２０１ａ、サブヒータ２０１ｂを両方とも駆動するように制御を行う。メインヒータ２０１ａとサブヒータ２０１ｂの抵抗体は、両方の熱量を合計するとヒータの幅の方向（長手方向）において、熱量が均一となるように抵抗体のパターンが構成されている。よって、ヒータの幅の方向を均一熱量で駆動する為に、二本のヒータは、メインヒータ２０１ａとサブヒータ２０１ｂ間で電力投入量の比が２：１、つまり一定区間の投入位相角の平均が同一となるように制御されている。
【００２５】
また、高調波は正弦波のゼロクロス以外の位置でヒータ２０１への通電を切り替えることによって最も発生しやすい。よって、出来る限りゼロクロス４０２に近い位置で通電を切り替えることが望ましい。一例として図５を用いて正弦波の全波を通電した場合を１００％とし、正弦波の６０％投入を行った場合を説明する。本実施形態においては、商用電源の４半波を一組とし、４半波分のパターンを順々に実行していくことでヒータ２０１への通電比率を制御している。よって、１波の途中から電力が投入される位相制御の発生回数を減らす為に、メインヒータ２０１ａにおいては、４半波の内の前側の２半波（前２半波）においては１００％通電、４半波の内の後側の２半波（後２半波）においては２０％通電を行い、合計で６０％通電となるように通電を行う。上記の方法により、高調波の発生を抑制している。
【００２６】
また、フリッカの発生を抑制するためには、交流電源の各波単位に対しての電流量の変動を少なくする必要がある。そのために、メインヒータ２０１ａとサブヒータ２０１ｂとの４半波の周期におけるパターンのＯＮとＯＦＦとが、半波内にて逆となるように制御を行う。つまり、メインヒータ２０１ａが４半波中の前２半波において２０％通電、後２半波において１００％通電としている場合には、サブヒータは前２半波において１００％通電、後２半波において２０％通電となるパターンを取る。このような通電パターンにより、高調波が発生する位相制御を２０％通電が行われる部分のみに抑制すると共に、メインヒータ２０１ａとサブヒータ２０１ｂの合成波形において、各波においての電流量が一定となるような制御を行う。これによって、フリッカの発生を抑制している。
【００２７】
上記で述べたように、各駆動信号に基づく通電パターンにより、ヒータ２０１に対する制御を行う。なお、通電する比率を変更する場合には、メインヒータ２０１ａおよびサブヒータ２０１ｂの仕様（抵抗値等）をふまえて、それぞれに通電する割合を変更すれば良い。この場合においても、メインヒータ２０１ａおよびサブヒータ２０１ｂにおける一定区間の投入位相角の平均が同一になるように制御する。
【００２８】
［小サイズ紙に対する制御］
次に図６は小サイズ紙を通紙した場合の制御図である。小サイズ紙を使用する場合には、前述の二本のヒータ２０１を駆動する場合（複数駆動）に加えてメインヒータ２０１ａのみを駆動するモードを併用する。これによって端部への熱量を減らす事で端部昇温を抑制する事が出来る。また、図７のテーブルは目的温度を達成するための各ヒータの駆動率を示している。例えばＢ５サイズの用紙を通紙する場合には、図７の用紙サイズによる駆動量を示した図に示されているとおり、メインヒータ２０１ａを常時使用、サブヒータ２０１ｂを３３％の区間使用する制御を行う。具体的には１波区間使用、２波区間使用と言ったサブヒータ２０１ｂを使用するか否かを周期的に変更する事で駆動率が３３％となるようにＣＰＵ３０４がヒータ駆動率決定の制御を行う。
【００２９】
しかしながら、このようなヒータ駆動率に対応する通電パターンを取った場合、メインヒータ２０１ａのみがＯＮされている区間においてメインヒータ２０１ａ、サブヒータ２０１ｂの両方がＯＮされたときと同じ通電パターンを用いると、フリッカの要因となってしまう。これは、４半波内において前２半波は１００％通電、後２半波は２０％通電といった電流量の偏りが発生するためである。また、メインヒータ２０１ａのみが動作している場合には、両ヒータが動作しているときに比べて位相制御の発生回数が１／２となる。これは、サブヒータ２０１ｂの位相制御を行わないためである。
【００３０】
そこで、図６に示すように、４半波内において各々の半波を６０％で位相制御する制御パターンをメインヒータ２０１ａのみが動作している場合に使用する。また、２本のヒータが共に動作する場合には、前述の通り位相角を変更した通電パターンを用いる。これによって記録紙のサイズに関わらず、高調波及びフリッカの抑制を両立した定着制御を実現する事が出来る。
【００３１】
［制御フロー］
次に図８を用いて本実施形態における制御フローチャートの説明を行う。なお、本処理フローは、例えば、ＣＰＵ３０４が画像形成装置に備えられた記憶部（不図示）に格納されたプログラム等を読み出し、実行するものとする。画像形成動作を開始すると（Ｓ１００１）、用紙カセットに備えられた用紙サイズ検知機構によって検知された通紙される用紙サイズに応じてメインヒータ及びサブヒータの駆動率を決定する（Ｓ１００２）。ここで、用紙サイズに応じた各ヒータの駆動率は、例えば図７に示すように予め用紙サイズごとに定義されたデータとして記憶部（不図示）等に格納されているものを用いる。
【００３２】
次に駆動するメインヒータ２０１ａ及びサブヒータ２０１ｂの各々の次４半波での駆動パターンが決定すると、用紙サイズに基づいたヒータの駆動パターンからヒータ２０１が１本駆動か、２本駆動かを判定する（Ｓ１００３）。このとき、２本駆動である場合（Ｓ１００３にてＹＥＳ）には、位相角をメインヒータ２０１ａは前２半波を最大駆動幅、サブヒータ２０１ｂは後２半波を最大駆動幅となるように設定されたヒータ駆動パターンを使用するとして設定する（Ｓ１００４）。また１本駆動であるメインヒータ２０１ａのみが駆動される場合には４半波全てが均等の駆動幅となるヒータ駆動パターンを使用するとして設定する（Ｓ１００５）。Ｓ１００４およびＳ１００５にて用いられるパターンテーブルは、例えば、画像処理装置に備えられた記憶部（不図示）等から読み出される。これにより、通電パターン決定を行う。
【００３３】
そして決定された駆動パターンに基づき４半波のヒータ通電を行う（Ｓ１００６）。これらの動作を繰り返し行い、画像形成が終了したと判定すると（Ｓ１００７にてＹＥＳ）、ヒータ２０１の駆動を終了する。
【００３４】
［位相角の分散］
更に、図９に示す各用紙サイズにおける位相角の分散比率のように、ヒータ２０１の制御方法として各用紙サイズに応じて、位相角の分散量を変更しても良い。これは、用紙サイズに応じてヒータそれぞれの駆動率が異なるため、各ヒータの駆動率により位相角の分散量を定義するものである。図９は駆動率を６０％とした場合の各ヒータへの通電比率および投入電力を示している。ここでは、用紙サイズに応じて、メインヒータ２０１ａとサブヒータ２０１ｂの通電比率を変更する。例えば、Ａ４サイズの用紙に対して、第一、第二半波ではメインヒータ２０１ａに対し１００％の通電比率とし、サブヒータ２０１ｂに対し２０％の通電比率とする。また、第三、第四半波では、メインヒータ２０１ａに対し２０％の通電比率とし、サブヒータ２０１ｂに対し１００％の通電比率とする。同様に、Ａ４サイズよりも幅の小さいＢ５サイズの用紙に対しては、第一、第二半波ではメインヒータ２０１ａに対し４８％の通電比率とし、サブヒータ２０１ｂに対し７２％の通電比率とする。また、第三、第四半波では、メインヒータ２０１ａに対し７２％の通電比率とし、サブヒータ２０１ｂに対し４８％の通電比率とする。
【００３５】
この方法により、記録紙幅が長い場合には位相角を中心（位相角が９０度もしくは２７０度）からずらしたパターンを用いて高調波の発生を抑制する。つまり、通電パターンの周期内において、前２半波と後２半波の差が大きくなる様に制御する。そして、用紙が通過するヒータ２０１の幅が狭くなるに応じて（用紙サイズが小さくなるに応じて）、サブヒータ２０１ｂの駆動率を上げると共に、通電位相角の中心からの分散量を減少させる。つまり、通電パターンの周期内において、前２半波と後２半波の差を小さくする。これにより、高調波発生量とフリッカ発生量とを調整するように制御を行う。
【００３６】
また、本実施形態においては、最大２本のヒータを制御して、画像定着を行った。しかし、ヒータの本数はこれに限定されるものではなく、本発明が適用できれば、２以上のヒータを制御対象として画像定着を行うことも可能である。
【００３７】
以上により、本発明は、各用紙サイズに対して高調波及びフリッカの発生を抑制する事が出来る。
【図１】
2012022211.tif 000003
【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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