(57)【要約】【課題】ハロゲンランプヒーターの寿命を延ばすと共に定着ローラーの温度を安定させることができる画像形成装置を提供することにある。【解決手段】画像定着部の定着部材を加熱する同一配光の複数のハロゲンランプヒーター１８６、１８７と、交流電源１８１１と、定着部材の温度を検出する温度検出手段１８５と、温度検出手段の出力に基づきハロゲンランプヒーターを組み合わせを決定し、デューティー比が所定の値以上の印加パターンに基づいて交流電源の交流波形の半波を選択した駆動電圧を使用するハロゲンランプヒーターに印加する制御手段１０とを備え、複数のハロゲンランプヒーターのうち少なくとも一つハロゲンランプヒーターは、所定の値のデューティー比の印加パターンで点灯した場合に発生する熱量が、定着に必要とされる最小熱量以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像定着部の定着部材を加熱する同一配光の複数のハロゲンランプヒーターと、
交流電源と、
前記定着部材の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の出力に基づき前記ハロゲンランプヒーターの組み合わせを決定し、デューティー比が所定の値以上の印加パターンに基づいて前記交流電源の交流波形の半波を選択した駆動電圧を使用する前記ハロゲンランプヒーターに印加する制御手段と、
を備え、
前記複数のハロゲンランプヒーターのうち少なくとも一つハロゲンランプヒーターは、前記所定の値のデューティー比の印加パターンで点灯した場合に発生する熱量が、定着に必要とされる最小熱量以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
予め前記ハロゲンランプヒーターの組み合わせ及び前記所定の値以上のデューティー比を定めたテーブルを備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段の出力に基づき必要な熱量を算出し、前記テーブルから前記必要な熱量を満足する前記ハロゲンランプヒーターの組み合わせ及びデューティー比を選択する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、前記複数のハロゲンランプヒーターのうち一つハロゲンランプヒーターに、前記駆動電圧を印加し、残りのハロゲンランプヒーターは全点灯させ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】
第１のハロゲンランプヒーターと、前記第１のハロゲンランプヒーターよりも発生する熱量が小さい第２のハロゲンランプヒーターを備え、
前記第２のハロゲンランプヒーターは、前記所定の値のデューティー比の印加パターンで点灯した場合に発生する熱量が、定着に必要とされる最小熱量以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
第１のハロゲンランプヒーターと、前記第１のハロゲンランプヒーターよりも発生する熱量が小さい第２のハロゲンランプヒーターを備え、
前記制御手段は、定着に必要とされる熱量が、前記第２のハロゲンランプヒーターの熱量より小さい場合、前記第２のハロゲンランプヒーターに前記駆動電圧を印加することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
第１のハロゲンランプヒーターと、前記第１のハロゲンランプヒーターよりも発生する熱量が小さい第２のハロゲンランプヒーターを備え、
前記制御手段は、定着に必要とされる熱量が、前記第２のハロゲンランプヒーターの熱量より大きく、前記第１のハロゲンランプヒーターの熱量より小さい場合、前記第１のハロゲンランプヒーターに前記駆動電圧を印加することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
第１のハロゲンランプヒーターと、前記第１のハロゲンランプヒーターよりも発生する熱量が小さい第２のハロゲンランプヒーターを備え、
前記制御手段は、定着に必要とされる熱量が、前記第１のハロゲンランプヒーターの熱量より大きい場合、前記第１のハロゲンランプヒーターに前記駆動電圧を印加すると共に、前記第２のハロゲンランプヒーターを全点灯させることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記所定の値のデューティー比の印加パターンを印加した場合に発生する熱量は、前記複数のハロゲンランプヒーターのフィラメントの断線を防止するのに必要な熱量であることを特徴とする請求項１から７の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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の定着制御において、ハロゲンランプヒーターを定着ヒーターとして用い、ＯＮ／ＯＦＦ制御により当該定着ヒーターの温度を制御している。一方、より細分化した温度制御を行うために、交流波形の半波を適宜選択した駆動電圧をハロゲンランプヒーターに供給する制御方法がある。
【０００３】
このような制御方法では、必要とする熱量に応じて、所定の周期において交流波形の半波の数（デューティー比）を適宜選択するので、選択される交流波形の半波の数に応じてハロゲンランプヒーターに供給される駆動電圧の実効値が変化する。
【０００４】
一方、ハロゲンランプヒーターには、ハロゲンサイクルが最も効率よく行われる基準電圧があり、選択される交流波形の半波の数が少なく、供給される駆動電圧の実効値が基準電圧より低い場合、ハロゲンランプヒーターのフィラメント（タングステン）の温度が低くなり、当該フィラメントが浸食されてしまう現象、所謂、ケミカルアタックが発生する。
【０００５】
このため、待機モードで動作する場合であっても、ハロゲンサイクルが発生するように、所定の周期毎に、ハロゲンランプヒーターを全点灯（ＯＮ）し、フィラメントが所定の温度に達した場合、ハロゲンランプヒーターを消灯（ＯＦＦ）することなく、交流波形の半波を適宜選択した駆動電圧をハロゲンランプヒーターに供給することにより、フィラメントの断線を防止すると共に、フリッカーを低減させるヒーター制御装置がある（特許文献１参照）。
【０００６】
また、画像形成に際して必要とされる熱量は、記録媒体である用紙の紙種や厚さにより異なるため、例えば、紙厚の薄い用紙に画像形成する場合には、必要とされる熱量が少ないので、所定の周期において選択される交流波形の半波の数が少ない（低デューティー比）印加パターンとなってしまう。この場合、印加パターンのデューティー比を所定の値以上になるように制限することにより、ケミカルアタックの発生を防止することができ、ハロゲンランプヒーターの寿命を延ばすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２５７６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、紙厚の薄い用紙に画像形成する際に、ケミカルアタックが生じないように印加パターンのデューティー比を所定以上になるように制限したとしても、当該デューティー比の印加パターンでヒーターを点灯することにより得られる熱量が、必要とされる熱量より大きい場合、ヒーターを連続して点灯させることはできないので、ヒーターを適宜消灯して必要とされる熱量に近づけなければならず、このような温度制御では定着ローラーの温度が安定しないといった問題点があった。
【０００９】
本発明の課題は、ハロゲンランプヒーターの寿命を延ばすと共に定着ローラーの温度を安定させることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するため、請求項１に記載の発明の画像形成装置は、
画像定着部の定着部材を加熱する同一配光の複数のハロゲンランプヒーターと、
交流電源と、
前記定着部材の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の出力に基づき前記ハロゲンランプヒーターの組み合わせを決定し、デューティー比が所定の値以上の印加パターンに基づいて前記交流電源の交流波形の半波を選択した駆動電圧を使用する前記ハロゲンランプヒーターに印加する制御手段と、
を備え、
前記複数のハロゲンランプヒーターのうち少なくとも一つハロゲンランプヒーターは、前記所定の値のデューティー比の印加パターンで点灯した場合に発生する熱量が、定着に必要とされる最小熱量以下であることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
予め前記ハロゲンランプヒーターの組み合わせ及び前記所定の値以上のデューティー比を定めたテーブルを備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段の出力に基づき必要な熱量を算出し、前記テーブルから前記必要な熱量を満足する前記ハロゲンランプヒーターの組み合わせ及びデューティー比を選択することを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記複数のハロゲンランプヒーターのうち一つハロゲンランプヒーターに、前記駆動電圧を印加し、残りのハロゲンランプヒーターは全点灯させることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
第１のハロゲンランプヒーターと、前記第１のハロゲンランプヒーターよりも発生する熱量が小さい第２のハロゲンランプヒーターを備え、
前記第２のハロゲンランプヒーターは、前記所定の値のデューティー比の印加パターンで点灯した場合に発生する熱量が、定着に必要とされる最小熱量以下であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
第１のハロゲンランプヒーターと、前記第１のハロゲンランプヒーターよりも発生する熱量が小さい第２のハロゲンランプヒーターを備え、
前記制御手段は、定着に必要とされる熱量が、前記第２のハロゲンランプヒーターの熱量より小さい場合、前記第２のハロゲンランプヒーターに前記駆動電圧を印加することを特徴としている。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
第１のハロゲンランプヒーターと、前記第１のハロゲンランプヒーターよりも発生する熱量が小さい第２のハロゲンランプヒーターを備え、
前記制御手段は、定着に必要とされる熱量が、前記第２のハロゲンランプヒーターの熱量より大きく、前記第１のハロゲンランプヒーターの熱量より小さい場合、前記第１のハロゲンランプヒーターに前記駆動電圧を印加することを特徴としている。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
第１のハロゲンランプヒーターと、前記第１のハロゲンランプヒーターよりも発生する熱量が小さい第２のハロゲンランプヒーターを備え、
前記制御手段は、定着に必要とされる熱量が、前記第１のハロゲンランプヒーターの熱量より大きい場合、前記第１のハロゲンランプヒーターに前記駆動電圧を印加すると共に、前記第２のハロゲンランプヒーターを全点灯させることを特徴としている。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記所定の値のデューティー比の印加パターンを印加した場合に発生する熱量は、前記複数のハロゲンランプヒーターのフィラメントの断線を防止するのに必要な熱量であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ハロゲンランプヒーターの寿命を延ばすと共に定着ローラーの温度を安定させることができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。
【図３】画像定着部の構成を示す模式図である。
【図４】定着ローラーの内部構成を示す模式図である。
【図５】画像定着部の制御回路図である。
【図６】交流波形の半波の選択動作の一例を示す説明図である。
【図７】画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】画像形成装置の動作の他の一例を示すフローチャートである。
【図９】テーブルの一例を示す説明図である。
【図１０】テーブルの他の一例を示す説明図である。
【図１１】テーブルの他の一例を示す説明図である。
【図１２】３本のハロゲンランプヒーターの組み合わせた場合のテーブルの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施形態）
［１．構成の説明］
以下、本発明の画像形成装置に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。
【００２１】
画像形成装置１は、ＣＰＵ１０１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１０２（Random Access Memory）及びＲＯＭ１０３（Read Only Memory）を有する制御部１０、記憶部
１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１８及び搬送部１９等を備える。制御部１０は、バス２１を介して記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１８及び搬送部１９と接続されている。
【００２２】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３又は記憶部１１に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。
【００２３】
ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
【００２４】
ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ１０３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。
【００２５】
これらのＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２及びＲＯＭ１０３を備える制御部１０は、上述の各種制御用プログラムに従って画像形成装置１の各部を統括制御する。例えば、制御部１０は、画像処理部１６に画像データに対する所定の画像処理を行わせて記憶部１１に記憶させる。また、制御部１０は、搬送部１９に用紙を搬送させ、記憶部１１に記憶された画像データに基づいて画像形成部１７により用紙に画像を形成させる。
【００２６】
記憶部１１は、半導体メモリーであるＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段により構成され、スキャナー１５により取得された画像データや、インターフェース１４を介して外部から入力された画像データ等が記憶される。なお、これらの画像データ等はＲＡＭ１０２に記憶されてもよい。
【００２７】
操作部１２は、操作キーや表示部１３の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部１０に出力する。
【００２８】
表示部１３は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）等の表示装置を備え、画像形成装置１の状態や、タッチパネルへの入力操作の内容を示す操作画面等を表示する。
【００２９】
インターフェース１４は、外部のコンピューター、他の画像形成装置などとの間でデータの送受信を行う手段であり、例えば、各種シリアルインターフェースのいずれかにより構成される。
【００３０】
スキャナー１５は、用紙に形成された画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の単色画像データを含む画像データを生成して記憶部１１に記憶させる。
【００３１】
画像処理部１６は、例えば、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部を備え、記憶部１１に記憶された画像データに各種画像処理を施して記憶部１１に記憶させる。
【００３２】
画像形成部１７は、記憶部１１に記憶された画像データに基づき、用紙に画像を形成する。画像形成部１７は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色成分に各々対応する４組の露光部１７１、感光体１７２及び現像部１７３を備えている。また、画像形成部１７は、転写体１７４及び２次転写ローラー１７５を備えている。
【００３３】
露光部１７１は、発光素子としてのＬＤ（Laser Diode）を備えている。露光部１７１
は、画像データに基づいてＬＤを駆動し、帯電する感光体１７２上にレーザー光を照射、露光して感光体１７２上に静電潜像を形成する。現像部１７３は、露光された感光体１７２上に帯電する現像ローラーにより所定の色（Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのいずれか）のトナー（色材）を供給して、感光体１７２上に形成された静電潜像を現像する。
Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫに対応する４つの感光体１７２上に各々Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのトナーで形成された画像（単色画像）は、各感光体１７２から転写体１７４上に順次重ねられて転写される。これにより、転写体１７４上にＣ、Ｍ、Ｙ及びＫを色成分とするカラー画像が形成される。転写体１７４は、複数の転写体搬送ローラーに巻き回された無端ベルトであり、各転写体搬送ローラーの回転に従って回転する。
２次転写ローラー１７５は、転写体１７４上のカラー画像を、給紙トレイ２２又は外部に設けられる給紙装置から給紙された用紙上に転写する。詳しくは、用紙及び転写体１７４を挟持する２次転写ローラー１７５に所定の転写電圧が印加されることにより、転写体１７４上においてカラー画像を形成しているトナーが用紙側に引き寄せられて用紙に転写される。
【００３４】
画像定着部１８は、トナーが転写された用紙を加熱及び加圧してトナーを用紙に定着させる定着処理を行う。
【００３５】
図３は、画像定着部１８の構成を示す模式図である。画像定着部１８は、定着ローラー１８３、加圧ローラー１８４及び温度検出部１８５等を備える。画像定着部１８及び制御部１０により定着装置が構成される。
【００３６】
定着ローラー１８３は、その回転軸方向に延在する定着ランプ（或いは、定着ヒーター）であるハロゲンランプヒーター１８６及び１８７を備える。ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７は、制御部１０による制御下で通電することにより発熱する。また、定着ローラー１８３は、制御部１０による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転する。また、定着ローラー１８３には、定着ローラー１８３の温度を検出する温度検出部１８５が設けられている。温度検出部１８５は、定着ローラー１８３の温度を検出することができれば、一つ設けられていてもよいし複数設けられていてもよい。
【００３７】
図４は、定着ローラー１８３の内部構成を示す模式図である。
ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７は、それぞれ筒部１８６ａ及び１８７ａ内にタングステンのフィラメント１８６ｂ及び１８７ｂを備えて構成され、筒部１８６ａ及び１８７ａ内にはそれぞれ所定の濃度のハロゲンガスが封入されている。筒部１８６ａ及び１８７ａ内に封入されるハロゲンガスの濃度に基づき、各ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７の基準電圧が設定されている。
【００３８】
また、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７は、同一配光のハロゲンランプヒーターであり、フィラメント１８６ｂ及び１８７ｂは、定着ローラー１８３の軸方向中央部を加熱するように構成され（中央配光）ている。
勿論、定着ローラー１８３は、その内部に、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７の他に、定着ローラー１８３の軸方向全体を加熱する全域配光のハロゲンランプヒーターや、定着ローラー１８３の軸方向端部を加熱する端部配光のハロゲンランプヒーターを備えるものであってもよい。
【００３９】
図３に示すように、加圧ローラー１８４は、弾性部材（図示略）により定着ローラー１８３に近づく方向に付勢されて定着ローラー１８３に圧着され、定着ローラー１８３との間に定着ニップを形成しながら定着ローラー１８３の回転に伴って回転する。
なお、加圧ローラー１８４は、制御部１０による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転するものとしてもよい。
【００４０】
定着ローラー１８３及び加圧ローラー１８４は、記録媒体である用紙Ｐを定着ニップで挟持して図３の矢印により示される搬送方向Ｒに搬送しながら用紙Ｐを加熱及び加圧する。これにより、定着ローラー１８３及び加圧ローラー１８４は、用紙Ｐ上のトナーを溶融させて定着させる。用紙Ｐと接触する際の定着ローラー１８３の温度は、例えば、１８０℃以上２００℃以下の範囲とされる。したがって、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７は、定着ローラー１８３がこの温度となるように定着ローラー１８３を加熱する。
【００４１】
図１に示すように、搬送部１９は、用紙を挟持した状態で回転することで用紙を搬送する用紙搬送ローラーを複数備え、所定の搬送経路で用紙を搬送する。搬送部１９は、画像定着部１８により定着処理が行われた用紙の表裏を反転させて２次転写ローラー１７５へ搬送する反転機構１９１を備えている。画像形成装置１では、用紙の両面に画像を形成する場合に反転機構１９１による用紙の表裏の反転が行われて両面に画像が形成された後に用紙が排紙トレイ２３に排出される。用紙の片面にのみ画像を形成する場合には、反転機構１９１による用紙の表裏の反転が行われることなく片面に画像が形成された用紙が排紙トレイ２３に排出される。
【００４２】
［２．画像定着部の制御回路の説明］
図５において、交流電源１８１１は、一般的な交流電力（例えば、１００Ｖ、或いは、２００Ｖ、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）を出力する。
【００４３】
スイッチング素子１８１２及びスイッチング素子１８１３は、サイリスターや双方向サイリスター（トライアック）等の素子であり、制御端子であるゲートにトリガー信号が印加されると、「ＯＮ」となって導通する。交流電源１８１１の出力は、それぞれスイッチング素子１８１２及びスイッチング素子１８１３の入力端子に接続され、スイッチング素子１８１２及びスイッチング素子１８１３の出力端子はハロゲンランプヒーター１８６及び１８７の入力端子にそれぞれ接続される。
【００４４】
制御部１０は、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７の温度制御を行う。具体的には、制御部１０は、スイッチング素子１８１２及びスイッチング素子１８１３と共に電力制御部として機能し、スイッチング素子１８１２及びスイッチング素子１８１３を制御信号（ＣＳ１８１、ＣＳ１８２）により制御して、交流電源１８１１から出力される交流波形の半波を選択した駆動電圧を、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７に供給する。
【００４５】
温度検出部１８５は、温度センサー等の温度検出素子であり、定着ローラー１８３の近傍に設けられて、定着ローラー１８３の温度を検出して制御部１０に出力する。
【００４６】
ゼロクロス検出部１８１４は、交流電源１８１１の出力を取り込み、ゼロクロス信号ＺＣ１８１を発生させて制御部１０に出力する。
【００４７】
［３．交流波形の半波の選択の説明］
ここで、スイッチング素子１８１２及びスイッチング素子１８１３により、交流電源１８１１から出力される交流波形の半波を選択した駆動電圧を、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７に供給する方法を図６を用いて説明する。
【００４８】
ゼロクロス検出部１８１４は、図６（ｂ）に示すように、交流電源１８１１から出力される交流波形が±０Ｖを通過する点を検出し、検出した時点で出力値を切り換えたゼロクロス信号ＺＣ１８１を発生させて制御部１０に出力する。
【００４９】
制御部１０は、図６（ｃ）に示すように、入力されたゼロクロス信号ＺＣ１８１に同期させた制御信号ＣＳ１８１（或いは、制御信号ＣＳ１８２）を発生させてスイッチング素子１８１２（或いは、スイッチング素子１８１３）の制御端子に印加する。
【００５０】
すなわち、図６に示すように、制御部１０から制御信号ＣＳ１８１（或いは、制御信号ＣＳ１８２）が印加された周期Ｔ１、周期Ｔ２、周期Ｔ４で、スイッチング素子１８１２（或いは、スイッチング素子１８１３）が「ＯＮ」になって導通して、交流電源１８１１から出力される交流波形の半波が選択され、ハロゲンランプヒーター１８６（或いは、ハロゲンランプヒーター１８７）に供給される。
【００５１】
一方、制御部１０から制御信号ＣＳ１８１（或いは、制御信号ＣＳ１８２）が印加されなかった周期Ｔ３では、スイッチング素子１８１２（或いは、スイッチング素子１８１３）が「ＯＦＦ」のままで非導通であるので、交流電源１８１１から出力される交流波形の半波は選択されない。
【００５２】
また、スイッチング素子１８１２（或いは、スイッチング素子１８１３）は、一旦、ゲートにトリガー信号（制御信号）が、印加されると導通状態が維持されるが、交流波形のように電圧が０Ｖになると非導通に戻るので、周期Ｔ２において導通させても、周期Ｔ３では自動的に非導通に戻ることになる。
【００５３】
［４．画像形成装置の動作の説明］
ここで、図７及び図８のフローチャートを用いて画像形成装置１の動作を説明する。
図７及び図８では、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７にケミカルアタック（フィラメント１８６ｂ及び１８７ｂの断線）の発生を防止するのに必要な熱量を発生させることができる印加パターンの下限のデューティー比が、例えば、４０％であると想定している。
【００５４】
また、画像形成装置１において、例えば、定着に必要とされる最大熱量が１８００Ｗであり、且つ、定着に必要とされる最小熱量が３００Ｗ（実測等により取得）である場合を想定している。
【００５５】
このため、７５０Ｗ（３００Ｗ／４０％）以下のハロゲンランプヒーターであれば、定着に必要とされる最小熱量に対応可能になるので、同一配光（中央配光）の２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７の最大熱量が７００Ｗ及び１１００Ｗ（両者の合計最大熱量が１８００Ｗ）であるとして動作の説明をする。
【００５６】
なお、全域配光のハロゲンランプヒーターや、端部配光のハロゲンランプヒーターの場合も、複数本の同一配光のハロゲンランプヒーターを備えることにより、図７及び図８と、同様の動作を行うことができる。
【００５７】
制御部１０は、定着処理を開始し（ステップＳ７１）、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７の配光（例えば、中央配光）に相当する部分の定着ローラー１８３の温度を取得する（ステップＳ７２）。
【００５８】
そして、制御部１０は、２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７で出力させる熱量（ここでは、総デューティー比と呼ぶ。）を算出する（ステップＳ７３）。
より具体的には、図８に示すように、制御部１０は、目標温度と先に取得した定着ローラー１８３の温度との差分を算出し（ステップＳ８０１）、算出した差分が−２０°Ｃ以上あるか否かを判断する（ステップＳ８０２）。
【００５９】
制御部１０は、算出した差分が−２０°Ｃ以上であると判断した場合（ステップＳ８０２：Ｙｅｓ）、総デューティー比を１００％（２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７で出力させる熱量は１８００Ｗ）で点灯させる（ステップＳ８０３）。
【００６０】
また、制御部１０は、算出した差分が−２０°Ｃ以上ではない判断した場合（ステップＳ８０２：Ｎｏ）、算出した差分が−７°Ｃ以内であるか否かを判断し（ステップＳ８０４）、算出した差分が−７°Ｃ以内であると判断した場合（ステップＳ８０４：Ｙｅｓ）、総デューティー比を７０％（２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７で出力させる熱量は１２６０Ｗ）で点灯させる（ステップＳ８０５）。
【００６１】
また、制御部１０は、算出した差分が−７°Ｃ以内ではない判断した場合（ステップＳ８０４：Ｎｏ）、算出した差分が−２°Ｃ以内であるか否かを判断し（ステップＳ８０６）、算出した差分が−２°Ｃ以内であると判断した場合（ステップＳ８０６：Ｙｅｓ）、総デューティー比を５０％（２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７で出力させる熱量は９００Ｗ）で点灯させる（ステップＳ８０７）。
【００６２】
また、制御部１０は、算出した差分が−２°Ｃ以内ではない判断した場合（ステップＳ８０６：Ｎｏ）、算出した差分が０°Ｃであるか否かを判断し（ステップＳ８０８）、算出した差分が０°Ｃであると判断した場合（ステップＳ８０８：Ｙｅｓ）、総デューティー比を４０％（２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７で出力させる熱量は７２０Ｗ）で点灯させる（ステップＳ８０９）。
【００６３】
また、制御部１０は、算出した差分が０°Ｃではない判断した場合（ステップＳ８０８：Ｎｏ）、算出した差分が＋２°Ｃ以内であるか否かを判断し（ステップＳ８１０）、算出した差分が０°Ｃであると判断した場合（ステップＳ８１０：Ｙｅｓ）、総デューティー比を３０％（２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７で出力させる熱量は５４０Ｗ）で点灯させる（ステップＳ８１１）。
【００６４】
最後に、制御部１０は、算出した差分が＋２°Ｃ以内ではない判断した場合（ステップＳ８０８：Ｎｏ）、算出した差分が＋２°Ｃ以上であると判断して、総デューティー比を２０％（２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７で出力させる熱量は３６０Ｗ）で点灯させる（ステップＳ８１２）。
【００６５】
なお、制御部１０は、２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７で出力させる総デューティー比を算出する場合、図８に示すフローチャートを用いることなく下記の算出式により総デューティー比を算出してもよい。
総デューティー比＝Ｋｐ×差分＋Ｋｉ×差分の累積
ここで、Ｋｐ及びＫｉは定数。
【００６６】
図７に戻って、制御部１０は、テーブルを参照して算出した総デューティー比を満足するハロゲンランプヒーターの組み合わせ等を決定し（ステップＳ７４）、決定したハロゲンランプヒーターの組み合わせ等に基づく駆動電圧をハロゲンランプヒーターに供給して制御する（ステップＳ７５）。
なお、ここで、ハロゲンランプヒーターの組み合わせとは、２本のハロゲンランプヒーター１８６及び１８７の組み合わせのみならず、どちらか、一方のハロゲンランプヒーターを選択する場合も含むものとする。
【００６７】
ここで、ステップＳ７４で参照されるテーブルとは、制御部１０のＲＯＭ１０３或いは記憶部１１には、予め記憶された、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７の組み合わせ、及び、印加パターンのデューティー比を定めたテーブルである。
【００６８】
例えば、図９に示すように、必要とされる熱量が小さい領域（２８０Ｗ〜６５３Ｗ）では、７００Ｗのハロゲンランプヒーター１８６を用いて、供給する駆動電圧の印加パターンのデューティー比を制御する。
【００６９】
また、例えば、図９に示すように、ハロゲンランプヒーター１８６の最大熱量を超え、ハロゲンランプヒーター１８７の最大熱量までの領域（７３３Ｗ〜１１００Ｗ）では、１１００Ｗのハロゲンランプヒーター１８７を用いて、供給する駆動電圧の印加パターンのデューティー比を制御する。
【００７０】
さらに、例えば、図９に示すように、ハロゲンランプヒーター１８７の最大熱量を超える領域（１１４０Ｗ〜１８００Ｗ）では、７００Ｗのハロゲンランプヒーター１８６を点灯（言い換えれば、デューティー比１００％で制御）すると共に、１１００Ｗのハロゲンランプヒーター１８７を用いて、供給する駆動電圧の印加パターンのデューティー比を制御する。
【００７１】
すなわち、図９に示すように、２８０Ｗ（定着に必要な最小熱量３００Ｗよりも小さい）から１８００Ｗ（最大熱量）を所定の分解能で発生させることができるので、ハロゲンランプヒーターを適宜消灯して必要とされる熱量に近づける必要ななく、定着ローラーの温度を安定させることができる。
【００７２】
ここで、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７に供給する駆動電圧の印加パターンは、例えば、１周期として１５個の交流波形の半波を適宜選択する印加パターンである。
このため、図９に示すように、７００Ｗのハロゲンランプヒーター１８６の分解能は、
７００Ｗ／１５個＝約４７Ｗ
であり、
また、１１００Ｗのハロゲンランプヒーター１８７の分解能は、
１１００Ｗ／１５個＝約７３Ｗ
となっている。
ちなみに、ハロゲンランプヒーターの組み合わせが切り換わる部分の分解能は、８０Ｗ、４０Ｗとなっている。
なお、印加パターンの１周期において選択する交流波形の半波の数に関しては、勿論、１５個に限定されるものではない。
【００７３】
また、図９に示すテーブルにおいて、ハロゲンランプヒーター１８６及び１８７に供給する駆動電圧の印加パターンの最低のデューティー比は４０％となっており、このため、ケミカルアタック（フィラメント１８６ｂ及び１８７ｂの断線）の発生を防止するのに必要な熱量を発生させることができる。
【００７４】
例えば、算出された差分が０°Ｃであれば、図８に示すフローチャートから総デューティー比は４０％（７２０Ｗ：６５３Ｗと７３３Ｗとの間）となるので、制御部１０は、図９に示すテーブルを参照して、熱量７３３Ｗを発生させるハロゲンランプヒーターの組み合わせ、及び、印加パターンのデューティー比を選択する。
【００７５】
すなわち、１１００Ｗのハロゲンランプヒーター１８７を用いて、印加パターンのデューティー比を６６％とした駆動電圧をハロゲンランプヒーター１８７に供給して、熱量７３３Ｗを発生させることにより、定着ローラー１８３の温度を制御する。
【００７６】
なお、図９に示すテーブルでは、７００Ｗのハロゲンランプヒーター１８６と、１１００Ｗのハロゲンランプヒーター１８７との組み合わせを想定しているが、勿論、少なくとも１本のハロゲンランプヒーターが、７５０Ｗ以下のハロゲンランプヒーターであれば、定着に必要とされる最小熱量に対応可能になるので、例えば、６００Ｗ＋１２００Ｗや５００Ｗ＋１３００Ｗの組み合わせも可能である。
【００７７】
例えば、図１０に示すテーブルに示すように、同一配光の６００Ｗ及び１２００Ｗのハロゲンランプヒーターを組み合わせることにより、ケミカルアタック（フィラメントの断線）の発生を防止するのに必要な熱量を発生させることができる所定のデューティー比（例えば、４０％）を下回ることなく、２４０Ｗ（最小熱量）〜１８００Ｗ（最大熱量）を４０Ｗ、８０Ｗ、１２０Ｗ程度の分解能で発生させることができる。
【００７８】
また、例えば、図１１に示すテーブルに示すように、同一配光の５００Ｗ及び１３００Ｗのハロゲンランプヒーターを組み合わせることにより、ケミカルアタック（フィラメントの断線）の発生を防止するのに必要な熱量を発生させることができる所定のデューティー比（例えば、４０％）を下回ることなく、２００Ｗ（最小熱量）〜１８００Ｗ（最大熱量）を３３Ｗ、６７Ｗ、８７Ｗ、１０７Ｗ程度の分解能で発生させることができる。
【００７９】
以上のように、制御部１０が、温度検出部１８５の出力に基づきこれらの同一配光の２本のハロゲンランプヒーターを組み合わせ、デューティー比が所定の値以上の印加パターンに基づいて交流電源の交流波形の半波を適宜選択した駆動電圧を使用するハロゲンランプヒーターに印加することにより、ケミカルアタック（フィラメント１８６ｂ及び１８７ｂの断線）の発生を防止するのに必要な熱量を発生させることができ、ハロゲンランプヒーターの寿命を延ばすことができる。
【００８０】
また、ハロゲンランプヒーターのうち少なくとも一つハロゲンランプヒーターは、所定の値のデューティー比の印加パターンで点灯した場合に発生する熱量が、定着に必要とされる最小熱量以下であることにより、定着に必要な最小熱量から最大熱量までを発生させることができ、定着ローラー１８３の温度を安定させることができる。
【００８１】
（変形例）
実施形態の説明に際しては、２本の同一配光のハロゲンランプヒーターの組み合わせを想定しているが、２本以上の複数本のハロゲンランプヒーターの組み合わせであっても構わない。
【００８２】
例えば、図１２に示すテーブルに示すように、同一配光の６００Ｗのハロゲンランプヒーターを３本組み合わせることにより、ケミカルアタック（フィラメントの断線）の発生を防止するのに必要な熱量を発生させることができる所定のデューティー比（例えば、４０％）を下回ることなく、２４０Ｗ（最小熱量）〜１８００Ｗ（最大熱量）を４０Ｗ、２４０Ｗ程度の分解能で発生させることができる。
【００８３】
但し、同一配光の３本のハロゲンランプヒーターを用いるので、２４０Ｗ〜６００Ｗの範囲では、３本のうち１本のハロゲンランプヒーターを用いて供給する駆動電圧の印加パターンのデューティー比を制御する。
【００８４】
また、８４０Ｗ〜１２００Ｗの範囲では、３本のうち１本のハロゲンランプヒーターを点灯（言い換えれば、デューティー比１００％で制御）すると共に、もう１本のハロゲンランプヒーターを用いて供給する駆動電圧の印加パターンのデューティー比を制御する。
【００８５】
さらに、１４４０Ｗ〜１８００Ｗの範囲では、３本のうち２本のハロゲンランプヒーターを点灯（言い換えれば、デューティー比１００％で制御）すると共に、残りの１本のハロゲンランプヒーターを用いて供給する駆動電圧の印加パターンのデューティー比を制御する。
【００８６】
以上のように、変形例によれば、同一配光のハロゲンランプヒーターを３本組み合わせることにより、ケミカルアタック（フィラメントの断線）の発生を防止するのに必要な熱量を発生させることができ、ハロゲンランプヒーターの寿命を延ばすことができる。
【００８７】
また、ハロゲンランプヒーターのうち少なくとも一つハロゲンランプヒーターは、所定の値のデューティー比の印加パターンで点灯した場合に発生する熱量が、定着に必要とされる最小熱量以下であることにより、定着に必要な最小熱量から最大熱量までを発生させることができ、定着ローラー１８３の温度を安定させることができる。
【００８８】
なお、実施形態の説明に際しては、定着に必要な最小熱量を３００Ｗ、最大熱量を１８００Ｗとして説明しているが、勿論、画像形成装置の大きさや能力等によっては、これらの数値に限定されるものではない。
【００８９】
また、実施形態の説明に際しては、ケミカルアタック（フィラメントの断線）の発生を防止するのに必要な熱量を発生させることができる所定のデューティー比を、例えば、４０％として説明しているが、ハロゲンランプヒーターに封入されるハロゲンガスの濃度等によって、ハロゲンランプヒーター毎に所定のデューティー比が変化するので、勿論、４０％の数値に限定されるものではない。
【００９０】
また、実施形態の説明に際しては、画像定着部１８が、定着ローラー１８３と加圧ローラー１８４は、用紙Ｐを挟持して搬送するニップ部を構成しているが、加熱部材である加熱ローラーと、定着ベルトとを備え、定着ベルトは、加熱ローラーと、定着ローラー１８３とに張架され、定着ローラー１８３及び加圧ローラー１８４は、当該定着ベルトを介して、用紙Ｐを挟持して搬送するニップ部を構成するようにしてもよい。
【００９１】
また、実施形態の説明に際しては、例えば、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）等の色毎に画像形成用のユニットを備え、用紙Ｐ上にカラー画像を形成する画像形成装置１を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、例えば、単色の画像を形成する画像形成装置であってもよい。
【００９２】
また、実施形態の説明に際しては、定着ローラーと加圧ローラーを区別して説明しているが、一対の定着部材と考えてもよい。
【００９３】
また、実施形態の説明に際しては、記録媒体として用紙を例示しているが、記録媒体は紙に限定されるものではなく、トナー像を形成及び定着可能なシート状のものであればよく、例えば、不織布、プラスチックフィルム、皮革等でもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  画像形成装置
１０    制御部（制御手段）
１８    画像定着部
１８３  定着ローラー
１８４  加圧ローラー
１８５  温度検出部（温度検出手段）
１８６、１８７  ハロゲンランプヒーター
１８１１  交流電源
１８１２、１８１３  スイッチング素子
１８１４  ゼロクロス検出部
Ｐ  用紙（記録媒体）
ＣＳ１８１、ＣＳ１８２  制御信号
ＺＣ１８１  ゼロクロス信号
【図１】
2017138443.tif 000003
【図２】
2017138443.tif 000004
【図３】
2017138443.tif 000005
【図４】
2017138443.tif 000006
【図５】
2017138443.tif 000007
【図６】
2017138443.tif 000008
【図７】
2017138443.tif 000009
【図８】
2017138443.tif 000010
【図９】
2017138443.tif 000011
【図１０】
2017138443.tif 000012
【図１１】
2017138443.tif 000013
【図１２】
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