(57)【要約】【課題】目標制御温度に対して定着温度のリップルが小さく、フリッカー現象が抑止されるとともに、定着温度の落ち込みが生じることのない定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】定着ヒータ２５を徐々に加熱するソフトスタート及び／又は減熱するソフトストップを行う場合、制御周期中の通電時間の積算を制御周期で割った値と、温度検出手段４０により検出された温度に基いてＰＩＤコントローラ５１が算出する点灯デューティとが同じになるように、補正デューティを加算した点灯デューティにて定着ヒータ２５を駆動する。【選択図】図３
2012185295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段により加熱される定着部材と、該定着部材の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により検出された温度に基づいて前記加熱手段の点灯デューティを算出する点灯デューティ算出手段と、該点灯デューティ算出手段により算出された点灯デューティに基づいて前記加熱手段を制御する制御手段と、を備えた定着装置において、
前記点灯デューティを補正する点灯デューティ補正手段を有し、当該定着装置において前記加熱手段を徐々に加熱するソフトスタート及び／又は減熱するソフトストップを行う場合、前記点灯デューティ補正手段は、制御周期中の通電時間の積算を制御周期で割った値と、前記温度検出手段により検出された温度に基いて算出される点灯デューティとが同じになるように、前記点灯デューティに補正デューティを加算することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ソフトスタート及び／又はソフトストップによる点灯パターンが固定でない場合、前記点灯デューティ補正手段は、前記点灯デューティ算出手段が算出した点灯デューティと前回の制御周期における点灯デューティとにより前記補正デューティを算出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】
前記点灯デューティ算出手段が算出した点灯デューティに応じて前記ソフトスタート及び／又はソフトストップの期間を変更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】
前記点灯デューティ算出手段が算出した点灯デューティに応じて前記ソフトスタート及び／又はソフトストップにおける点灯デューティを変更することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱手段への供給電力の半波中の最大点灯デューティを前記点灯デューティ算出手段が算出した点灯デューティにて規制することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱定着装置および画像形成装置に関し、特に、ヒータへの通電のデューティを変化させる位相制御方式を用いた定着装置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、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、定着装置における定着部材の温度（定着部材を加熱する加熱手段の温度）を狙いの温度に維持して安定した定着性を確保するために、温度検知手段（温度検出手段）によって検知した定着部材の温度に基づいて、定着部材を加熱するヒータをオン・オフ制御する技術が知られている（例えば、特許第３７４６９１３号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、温度検知手段による検知温度が目標制御温度よりも低い場合にはヒータへの通電をオンして、温度検知手段による検知温度が目標制御温度よりも高い場合にはヒータへの通電をオフしている。このような温度制御方式を、オン・オフ制御方式という。
【０００４】
このようなオン・オフ制御方式を用いた定着装置は、そのままでは目標制御温度に対する温度リップルが大きくなってしまうために、制御アルゴリズムに比例（Proportional）、積分（Integral）、微分（Differential）を組み合わせて検知温度と目標制御温度との偏差に応じて複数のパラメータを最適化するＰＩＤ制御がおこなわれる（例えば、特許文献１参照）。ＰＩＤ制御では、制御周期（通電時間）を演算している。
【０００５】
しかし、ＰＩＤ制御をおこなうと、ヒータ（画像形成装置）が接続された商用電源において電圧降下が発生して、同じ電源ラインに接続された他の機器にフリッカー現象が生じる不具合が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
これは、定着装置に設置されるヒータがハロゲンヒータ等のように消費電力が大きなものであって、ヒータの点灯時に大きな突入電流が流れることによる。特に、ＰＩＤ制御において、高精度化のために制御周期を短くしてしまうと、その制御周期ごとに突入電流が発生して、フリッカー現象が無視できないものになってしまう。
【０００７】
このような問題を解決するために、特開平１１−１６１０９８号公報（特許文献２）や特開２０００−２９３４８号公報（特許文献３）等には、ヒータへの通電のデューティを変化させる位相制御方式を用いた定着装置が開示されている。位相制御方式は、交流電源からヒータに印加される交流電圧におけるゼロクロスポイントにおいてヒータを点灯（又は消灯）させて通電のデューティ（位相角）を変化させるものである。
【０００８】
詳しくは、ヒータへの交流電圧の印加が開始されるときに通電のデューティが漸増されて（ソフトスタートされて）、その後に通電のデューティが１００％に制御されて（フル点灯されて）、交流電圧の印加が停止されるときに通電のデューティが１００％から漸減される（ソフトストップされる）。これにより、ヒータをＰＩＤ制御しても、制御周期ごとに突入電流が発生する不具合が軽減されることになる。
【０００９】
また、特開２００５−３１２４２号公報（特許文献４）等には、定着温度制御をおこなう際の電源周波数の取得時間を短縮することを目的として、省エネルギーモードからの復帰時に電源周波数の判定結果を位相制御による温度制御に利用する見込み温度制御処理をおこなう技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した従来の定着装置では、フリッカー現象を抑止するために位相制御方式（ソフトスタート及びソフトストップ）を用いたときに、ヒータを通電するデューティとヒータ発熱量との線形が維持できなくなって、ヒータの通電時間が短くなり定着温度の落ち込みが生じてしまっていた。
【００１１】
すなわち、位相制御方式を用いた定着装置では、通電のデューティが１００％に達しない状態でのソフトスタート及びソフトストップがおこなわれるために、その分だけデューティが１００％の状態で通電される時間が少なくなってしまう。
【００１２】
このような現象は、ソフトスタート及びソフトストップがおこなわれる時間に対して長い制御周期（通電時間）が設定される場合には、目標制御温度に対して定着温度が大きく落ち込むまでの問題にはなりにくい。
【００１３】
しかし、ウォームアップタイムの短縮化と省エネルギー化を達成するために低熱容量化された近年の定着装置では、制御周期を短く設定する必要があるために、制御周期に対してソフトスタート及びソフトストップがおこなわれる時間が長くなっている。そのため、ヒータを通電するデューティとヒータ発熱量との線形が維持できなくなって、定着温度の落ち込みによる定着不良が生じてしまっていた。
【００１４】
一方、上述した特許文献４等の技術は、省エネルギーモードからの復帰時に電源周波数の判定結果を位相制御による温度制御に利用して、定着温度制御をおこなう際の電源周波数の取得時間を短縮するものであって、上述した問題を解決する効果は期待できない。
【００１５】
本発明は、従来の定着装置における上述の問題を解決し、目標制御温度に対して定着温度のリップルが小さく、フリッカー現象が抑止されるとともに、定着温度の落ち込みが生じることのない定着装置および画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の課題は、本発明により、加熱手段により加熱される定着部材と、該定着部材の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により検出された温度に基づいて前記加熱手段の点灯デューティを算出する点灯デューティ算出手段と、該点灯デューティ算出手段により算出された点灯デューティに基づいて前記加熱手段を制御する制御手段と、を備えた定着装置において、前記点灯デューティを補正する点灯デューティ補正手段を有し、当該定着装置において前記加熱手段を徐々に加熱するソフトスタート及び／又は減熱するソフトストップを行う場合、前記点灯デューティ補正手段は、制御周期中の通電時間の積算を制御周期で割った値と、前記温度検出手段により検出された温度に基いて算出される点灯デューティとが同じになるように、前記点灯デューティに補正デューティを加算することにより解決される。
【００１７】
また、前記ソフトスタート及び／又はソフトストップによる点灯パターンが固定でない場合、前記点灯デューティ補正手段は、前記点灯デューティ算出手段が算出した点灯デューティと前回の制御周期における点灯デューティとにより前記補正デューティを算出すると好ましい。
【００１８】
また、前記点灯デューティ算出手段が算出した点灯デューティに応じて前記ソフトスタート及び／又はソフトストップの期間を変更すると好ましい。
また、前記点灯デューティ算出手段が算出した点灯デューティに応じて前記ソフトスタート及び／又はソフトストップにおける点灯デューティを変更すると好ましい。
【００１９】
また、前記加熱手段への供給電力の半波中の最大点灯デューティを前記点灯デューティ算出手段が算出した点灯デューティにて規制すると好ましい。
また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置を備える画像形成装置により解決される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の定着装置によれば、算出された点灯デューティと実効デューティの差を無くすことができ、目標制御温度に対する温度リップルを抑制することができる。また位相制御によりフリッカー現象が防止されるとともに、定着温度の落ち込みが生じない定着装置を実現することができる。
【００２１】
請求項２の構成により、ソフトスタート、ソフトストップが固定ではなくいろいろな条件により変動する場合でも、算出された点灯デューティと実効デューティの差をなくす事ができる。
【００２２】
請求項３の構成により、ソフトスタート、ソフトストップ期間を短くすることで、算出された点灯デューティが大きい場合における算出デューティと実効デューティの差をなくすことができ、目標制御温度に対して定着温度の温度リップルを小さくすることができる。
【００２３】
請求項４の構成により、ソフトスタート、ソフトストップにおける点灯デューティを変更することで、算出された点灯デューティが大きい場合における算出デューティと実効デューティの差をなくすことができ、目標制御温度に対して定着温度の温度リップルを小さくすることができる。
【００２４】
請求項５の構成により、半波中の最大点灯デューティを算出した点灯Ｐデューティにて規制する事で、点灯デューティが小さい場合に実効デューティを算出デューティに近づける事ができ、目標制御温度に対して定着温度の温度リップルを小さくすることができる。
【００２５】
請求項６の画像形成装置によれば、定着目標制御温度に対する温度リップルを抑制することができるので、定着不良などを起こすことが無く、高品質な出力画像を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例を示す断面構成図である。
【図２】本発明に係る定着装置の一例を示す断面構成図である。
【図３】定着温度制御を司る制御回路を示すブロック図である。
【図４】ＰＩＤ制御の一例を示すグラフである。
【図５】ＰＩＤコントローラにて演算されたデューティに基いてＰＷＭ駆動回路を通じてヒータに印加される電圧を示すグラフである。
【図６】位相制御のソフトスタート時の通電波形である。
【図７】制御周期２００ｍｓの場合の制御全体のプロフィールである。
【図８】ソフトスタート、ソフトストップ区間を短くした場合のヒータ点灯パターンを示す模式図である。
【図９】ソフトスタート、ソフトストップにおける点灯デューティを変更した場合のヒータ点灯パターンを示す模式図である。
【図１０】半波中の最大点灯デューティをＰＩＤ演算デューティにて規制した場合のヒータ点灯パターンを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２８】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２〜１４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着部材としての定着ローラ、３１は定着装置２０に設置された加圧部材としての加圧ローラ、を示す。
【００２９】
次に、上記のように構成された複写装置における通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。
【００３０】
作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。その後、感光体ドラム５上に形成された画像は、転写部７で、レジストローラより送出されてきた記録媒体Ｐ上に転写される。
【００３１】
一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２、１３、１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする）。そして、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。
【００３２】
そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ３１との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方のローラ２１、２４から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ３１との間（ニップ部である）から送出された後に、画像形成装置本体１から排出される。こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３３】
次に、図２を参照して、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、定着ローラ２１、加圧ローラ３１、温度センサ４０、ガイド板３５、分離板３８、等で構成される。ここで、定着部材としての定着ローラ２１は、図２中の矢印方向に回転する薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部にはヒータ２５（熱源）が固設されている。定着ローラ２１は、芯金２２上に、弾性層２３、離型層２４が順次積層された多層構造体であって、加圧部材としての加圧ローラ３１に当接してニップ部を形成する。
【００３４】
定着ローラ２１の芯金２２は、ＳＵＳ３０４等の鉄系材料で形成されている。また、定着ローラ２１の弾性層２３としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料が用いられる。また、定着ローラ２１の離型層２４としては、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等を用いることができる。定着ローラ２１の表層に離型層２４を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。
【００３５】
定着ローラ２１のヒータ２５は、本実施例ではハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、装置本体１の電源部（交流電源）により出力制御されたヒータ２５によって定着ローラ２１が加熱されて、その表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。ヒータ２５の出力制御は、定着ローラ２１表面に当接する温度検知手段としての温度センサ４０（本実施例ではサーミスタ）によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、温度センサ４０の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ２５に交流電圧が印加される。このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ローラ２１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。なお、温度検知手段としての温度センサ４０は、接触型のサーミスタの他に、非接触型のサーモパイル等を用いることもできる。なお、本実施の形態では、ヒータ２５の出力制御として、フリッカー現象を抑止するために位相制御方式（ソフトスタート及びソフトストップ）が用いられ、さらにその位相制御によって減ぜられる通電量（電力）に相当する時間が全体の通電時間に加算されるように補正制御がおこなわれている。このヒータ２５の制御については、後で詳しく説明する。
【００３６】
また、加圧ローラ３１は、主として、芯金３２と、芯金３２の外周面に接着層を介して形成された弾性層３３と、からなる。加圧ローラ３１の弾性層３３は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。そして、加圧ローラ３１は、不図示の加圧機構によって定着ローラ２１に圧接する。こうして、加圧ローラ３１と定着ローラ２１との間に、所望のニップ部が形成される。定着ローラ２１と加圧ローラ３１との当接部（ニップ部である）の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。ガイド板３５は、定着装置２０の側板に固設されている。また、定着ローラ２１の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板３８が配設されている。分離板３８は、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ローラ２１の回転に沿って定着ローラ２１に巻き付いてしまう不具合を抑止する。
【００３７】
上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、交流電源からヒータ２５に交流電圧が印加（給電）されるとともに、定着ローラ２１及び加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。その後、給紙部１２〜１４から記録媒体Ｐが給送されて、作像部４にて記録媒体Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ローラ３１の押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、回転する定着ローラ２１及び加圧ローラ３１によってそのニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００３８】
次に、本実施の形態において特徴的な、定着温度制御（ヒータ制御）の方法について説明する。
図３は、定着温度制御（ヒータ制御）を司る制御回路５０を示すブロック図である。本実施形態の画像形成装置は、ウォームアップ時、待機時、プリント時（通紙時）に、制御回路５０によって、温度検知手段としての温度センサ４０で測定した定着ローラ２１の温度に基づいてヒータ２５をＰＩＤ制御して定着ローラ２１が最適の温度になるよう制御している。
【００３９】
図３に示すように、制御回路５０にはＰＩＤコントローラ５１とＰＷＭ駆動回路５２とが設置されていて、この制御回路５０によってヒータ２５への印加電力が制御される。なお、本実施形態では、制御回路５０のコントローラとしてＰＩＤコントローラ５１を用いたが、その他のコントローラ（例えば、ＰＩコントローラ、Ｉ−ＰＤコントローラ、Ｉ−Ｐコントローラ、ＰＩ−Ｄコントローラ等である）を用いることもできる。その場合、使用するコントローラに応じた制御設計がされて最適な印加電力の演算式が用いられることになる。対象システムに対して温度落ち込みや温度リップル等が少なく、目標制御温度に対して良好な追従性を示すコントローラを選択することが好ましい。
【００４０】
図３を参照して、制御回路５０では、予め定められた目標制御温度と、温度センサ４０によって検知された定着ローラ２１の温度偏差と、の情報に基いてＰＩＤコントローラ５１が演算をおこなう。ＰＩＤコントローラ５１の演算結果は、所定の通電時間（制御周期）あたりに点灯するヒータの点灯率（デューティ）となる。そして、演算されたデューティに基いて、ＰＷＭ駆動回路５２を通じてヒータ２５が点灯される。詳しくは、ヒータ２５（ハロゲンヒータ）の両端に、制御周期あたりの定格交流電圧を印加する割合が、制御されることになる。
【００４１】
図４は、ＰＩＤ制御の一例を示すグラフである。同図は、ＰＩＤコントローラ５１により制御されているときの、目標制御温度（図中、破線で示す）、デューティ、定着ローラ温度の関係を示す。図４に示すように、通紙中は、記録媒体Ｐが定着ローラ２１からトナー像の定着に必要な熱量を奪うために、温度リップルが大きくなる。
【００４２】
図５は、ＰＩＤコントローラ５１にて演算されたデューティに基いてＰＷＭ駆動回路５２を通じてヒータ２５に印加される電圧を示すグラフである。図５において、交流電源として電圧が約１００Ｖ、周波数が５０Ｈｚのものが用いられ、制御周期は５００ｍｓ、デューティは１０％に制御されている。図５において、制御周期内の通電時間（通電電圧）を斜線で示している。
【００４３】
次に、ソフトスタート及びソフトストップについて説明する。
本実施形態では定着ヒータ２５としてハロゲンヒータを用いているために、電圧印加時に大きな突入電流が流れる。この突入電流を低減するために、電源投入後の数１０ｍｓの間は、トライアックを導通させる位相角（オン時間）を徐々に増やしていく。換言すると、ヒータ２５に交流電圧の印加が開始されるときに、通電のデューティを漸増させている。このような制御をソフトスタート（位相制御）という。ソフトスタートをおこなうことで、ヒータのオン時の電流変化を緩やかにすることができる。
【００４４】
これにより、突入電流による急激な電源電流の変化により屋内配線での電圧変動が起こり蛍光灯や白熱電球等の屋内照明にチラツキ（フリッカー現象）が発生する不具合を軽減することができる。なお、フリッカー現象は、白熱電球のフィラメントが細い欧州(２００Ｖ系)でより顕著になり、国内でも屋内配線のインピーダンスが高い場合に目立ち易くなる。ヒータによる屋内配線での電圧変動は、ヒータのオフ時にも発生する。このため、ヒータオフ時の数ｍｓの間は位相制御により、トライアックの導通させる位相角（オン時間）を徐々に減らしていく。換言すると、ヒータ２５に交流電圧の印加が停止されるときに、通電のデューティを漸減させている。このような制御をソフトストップ（位相制御）という。
【００４５】
このようなソフトスタート及びソフトストップは、トライアックをスイッチング素子として使うヒータ２５の通電方式であって、半波内の通電位相を制御する「位相制御」である。ソフトスタートおよびソフトストップでは、トライアックを通電する時間（位相角）をステップ状に変化させる。図６は、そのときのヒータ２５への通電波形（ソフトスタート時のものである）を示すグラフである。
【００４６】
また、図７及び図８は、制御周期の全体のプロフィールである。
図６〜図８において、ソフトスタート及びソフトストップは、以下のような仕様にておこなわれている。
（１）「間隔（ｎ３）」：各ステップでの半波毎の通電回数（本実施の形態では、ｎ３が３回に設定されている）。
（２）「ステップ(ｎ４)」：Ｓ１での位相角（デューティ）からＳ２での位相角の増加分（本実施の形態では、ｎ４が３０％に設定されている）。
（３）「ファースト・デューティ(ｄ１ｓ)」：制御周期（通電時間）内における１回目の位相角（デューティ）（本実施の形態では、ｄ１ｓが２０％に設定されている）。
【００４７】
図６は、位相制御のソフトスタート時の通電波形である。
図６に示すように、位相制御は、交流電圧のゼロクロスポイントにおける通電のオン・オフによっておこなわれる。図６に示すように、ソフトスタートをおこなっているときは、交流半波内で消灯と点灯とをおこなっているため、フル点灯しているときと比較して単位時間あたりの消費電力が異なって、単位時間あたりの発熱量も異なってしまう。図６中の斜線部が通電時の電圧である。
【００４８】
図７は制御周期２００ｍｓの場合の制御全体のプロフィールである。
このような位相制御において、従来の制御ではＰＩＤコントローラが演算した点灯デューティに対して実効Ｄｕｔｙは低くなるため、狙いの温度制御ができていなかった。表１に点灯デューティを補正しない従来の制御による演算値と実効値を示すが、表１から、実効Ｄｕｔｙは演算値の２０〜６０％程度に過ぎないことが分かる。
【００４９】
【表１】
2012185295.tif 000003
【００５０】
一方、本願発明による制御では、ＰＩＤ演算デューティと実効デューティが同じになるように、デューティを加算してヒータを点灯させる（補正値を加算した点灯デューティによりヒータを点灯させる）ことで、狙いの温度制御を行うことができる。図３を参照して具体的に説明すると、定着ヒータ２５を徐々に加熱するソフトスタート及び／又は減熱するソフトストップを行う場合、制御周期中の通電時間の積算を制御周期で割った値と、温度検出手段４０により検出された温度に基いてＰＩＤコントローラ５１が算出する点灯デューティとが同じになるように、補正デューティを加算した点灯デューティ（演算デューティに補正デューティを加算した点灯デューティ）にてＰＷＭ駆動回路５２が定着ヒータ２５を駆動する。
【００５１】
本発明を適用した場合、表２に示すように、ＰＩＤ演算デューティと実効デューティがほぼ同じになっていることが分かる。表２のような換算をあらかじめ固定値で細かく作成しておき、制御時に表２を参照する。すなわち、実際の制御においては予め作成したテーブルを参照して制御することで実現できる。
【００５２】
【表２】
2012185295.tif 000004
【００５３】
また、ソフトスタートやソフトストップの点灯パターンが固定でない場合には、数１のようにＰＩＤ演算直後に決定するソフトスタートやソフトストップの点灯パターンから加算デューティを算出すると好適である。すなわち、ＰＩＤコントローラが算出した点灯デューティ及び前回の制御周期における点灯デューティに基づいて最適な設定（加算デューティ）を算出して補正を行う（請求項２）。
【００５４】
【数１】
2012185295.tif 000005
【００５５】
もしくは、ソフトスタート、ソフトストップについてもあらかじめ何パターンかテーブルを用意し、その中から適切なものを選択し加算デューティを決定しても良い。例えばＰＩＤ演算の点灯デューティが９０％のときは図７のようなソフトスタート、ソフトストップ区間を設けていては実効デューティが狙いの９０％とはならない。そこで、ＰＩＤ演算デューティに応じて前記ソフトスタート及び／又はソフトストップの期間を変更することで、ＰＩＤ演算デューティと実効デューティの差を無くすことができる（請求項３）。例えば表３の１（第１行）や図８のように、ソフトスタート、ソフトストップ区間を短くし、９０％の実効デューティを出力できるようになる。
【００５６】
また、ソフトスタート、ソフトストップの区間を短くするのではなく、表３の２（第２行）や図９のように、ソフトスタート及び／又はソフトストップのデューティ（点灯デューティ）を変更しても良い（請求項４）。
【００５７】
【表３】
2012185295.tif 000006
【００５８】
あるいは、ソフトスタート及び／又はソフトストップの期間変更とデューティ変更の両方を混ぜて行っても良い。
さらに、図１０のように半波中の最大点灯デューティをＰＩＤ演算デューティにて規制する事で、実効デューティをＰＩＤ演算デューティに近づける事ができる（請求項５）。この制御はＰＩＤ演算デューティの値が小さい場合に有効となる。
【００５９】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、定着装置の構成は任意であり、ヒートロール方式に限らず、ベルト定着装置でも良い。また、デューティの値は一例であり、熱源（ヒータ）の性能や定着部材の熱容量、目標制御温度の値などによって適宜設定されるものである。
【００６０】
また、画像形成装置の構成も任意であり、モノクロ画像形成装置に限らず、多色機やフルカラー機にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１              画像形成装置本体
４              作像部
５              感光体ドラム
７              転写部
２０            定着装置
２１            定着ローラ
２５            定着ヒータ
３１            加圧ローラ
３５            ガイド板
３８            分離板
４０            温度センサ
５０            制御回路
５１            ＰＩＤコントローラ
５２            ＰＷＭ駆動回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】特許第３７４６９１３号公報
【特許文献２】特開平１１−１６１０９８号公報
【特許文献３】特開２０００−２９３４８号公報
【特許文献４】特開２００５−３１２４２号公報
【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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