(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱して前記トナー画像の定着を行う定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置は、それぞれ消費電力が異なり、その時の画像形成装置の動作モードに応じた使用可能電力に応じて予め定められた電力供給比率分の電力が供給される複数の加熱手段を有し、
その複数の加熱手段にそれぞれ交流の電力を供給する電力供給手段と、
該電力供給手段による前記複数の加熱手段に対する電力の供給を所定の制御周期Ｔ１で繰り返し制御し、該制御周期Ｔ１と前記予め定められた電力供給比率とに基づいて、前記複数の加熱手段のうち消費電力が最も大きい第１加熱手段への電力供給時間ｔ１と、消費電力が該第１加熱手段の次に大きい第２加熱手段への電力供給時間ｔ２と、消費電力が該第２加熱手段の次に大きい第３加熱手段への電力供給時間ｔ３とを設定する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記第１加熱手段には、前記制御周期Ｔ１の最初から前記電力供給時間ｔ１の間電力を供給し、前記第２加熱手段には、前記制御周期Ｔ１の最後から前記電力供給時間ｔ２を減算した時点から前記制御周期Ｔ１の最後までの間電力を供給するように制御し、さらに、前記制御周期Ｔ１と、前記第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段への前記各電力供給時間ｔ１，ｔ２，ｔ３との関係に基づいて、前記第３加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｃを、次の（ａ）から（ｄ）の場合に応じた時点とする、すなわち、
（ａ）ｔ１＋ｔ２≦Ｔ１の場合、前記制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点
（ｂ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つ、Ｔ１−ｔ１≧ｔ３の場合、前記制御周期Ｔ１の最後からｔ３を減算した時点
（ｃ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つ、Ｔ１−ｔ２≧ｔ３の場合、前記制御周期Ｔ１の最初又は最初から若干遅れた時点
（ｄ）前記（ａ）から（ｃ）のいずれでもない場合、前記制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点
のうちのいずれかの時点とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記制御周期Ｔ１内で電力を供給する加熱手段のうち消費電力が前記第３加熱手段の次に大きい第４加熱手段への電力供給時間ｔ４を設定する手段と、
前記第４加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｄを決定する手段とを有し、
該時点ｔｄを決定する手段は、前記制御手段が、前記時点ｔｃが前記（ｂ）の時点の場合には、前記制御周期Ｔ１の最初又は最初から若干遅れた時点を前記時点ｔｄとし、前記時点ｔｃが前記（ａ），（ｃ），（ｄ）のいずれかの時点の場合には、前記制御周期Ｔ１の最後から前記第４加熱手段への電力供給時間ｔ４を減算した時点を前記時点ｔｄとすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載に画像形成装置において、
前記制御手段は、前記使用可能電力ごとに前記制御周期Ｔ１内で電力を供給する前記複数の各加熱手段に対する各電力供給時間の前記制御周期Ｔ１に対する比率のデータを記憶したテーブルを複数種類有し、
前記各加熱手段に対する電力供給時間を設定する手段は、前記動作モードに応じて前記複数種類のテーブルのいずれかを選択して、前記複数の各加熱手段に対する電力供給時間を設定する手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
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、
前記電力供給手段が前記複数の加熱手段にそれぞれ電力を供給する交流のゼロクロス点を検出してゼロクロス信号を発生するゼロクロス検出回路を備え、
前記制御手段における前記制御周期Ｔ１を設定する手段は、前記ゼロクロス検出回路が発生するゼロクロス信号を基準に前記制御周期Ｔ１を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
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、
前記複数の加熱手段にそれぞれ交流の電力を供給する電力供給手段は、それぞれ前記加熱手段に供給する交流の各半波ごとの導通角を制御する手段を有し、
前記制御手段は、前記各加熱手段にそれぞれ電力を供給する際に、その供給開始時点から所定期間は前記電力供給手段による前記導通角を位相制御してソフトスタートさせる手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱して前記トナー画像の定着を行う定着装置を備え、該定着装置が、それぞれ消費電力が異なり、その時の画像形成装置の動作モードに応じた使用可能電力に応じて予め定められた電力供給比率分の電力が供給される複数の加熱手段を有する画像形成装置において、前記定着装置の前記複数の加熱手段に対する交流電力の供給を制御する画像形成装置の制御方法であって、
前記複数の加熱手段に対する電力の供給を所定の制御周期Ｔ１で繰り返し制御し、
該制御周期Ｔ１と前記予め定められた電力供給比率とに基づいて、前記複数の加熱手段のうち消費電力が最も大きい第１加熱手段への電力供給時間ｔ１と、消費電力が該第１加熱手段の次に大きい第２加熱手段への電力供給時間ｔ２と、消費電力が該第２加熱手段の次に大きい第３加熱手段への電力供給時間ｔ３とを設定し、
前記第１加熱手段には、前記制御周期Ｔ１の最初から前記電力供給時間ｔ１の間電力を供給し、前記第２加熱手段には、前記制御周期Ｔ１の最後から前記電力供給時間ｔ２を減算した時点から前記制御周期Ｔ１の最後までの間電力を供給するように制御し、さらに、前記制御周期Ｔ１と、前記第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段への前記各電力供給時間ｔ１，ｔ２，ｔ３との関係に基づいて、前記第３加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｃを、次の（ａ）から（ｄ）の場合に応じた時点とする、すなわち、
（ａ）ｔ１＋ｔ２≦Ｔ１の場合、前記制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点
（ｂ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つ、Ｔ１−ｔ１≧ｔ３の場合、前記制御周期Ｔ１の最後からｔ３を減算した時点
（ｃ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つ、Ｔ１−ｔ２≧ｔ３の場合、前記制御周期Ｔ１の最初又は最初から若干遅れた時点
（ｄ）前記（ａ）から（ｃ）のいずれでもない場合、前記制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点
のうちのいずれかの時点とすることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置の制御方法において、
前記制御周期Ｔ１内で電力を供給する加熱手段のうち消費電力が前記第３加熱手段の次に大きい第４加熱手段への電力供給時間ｔ４を設定し、
前記第４加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｄを、
前記時点ｔｃが前記（ｂ）の時点の場合には、前記制御周期Ｔ１の最初又は最初から若干遅れた時点とし、前記時点ｔｃが前記（ａ），（ｃ），（ｄ）のいずれかの時点の場合には、前記制御周期Ｔ１の最後から前記第４加熱手段への電力供給時間ｔ４を減算した時点とすることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の画像形成装置の制御方法において、
前記使用可能電力ごとに前記制御周期Ｔ１内で電力を供給する前記複数の各加熱手段に対する各電力供給時間の前記制御周期Ｔ１に対する比率のデータを記憶した複数種類のテーブルのいずれかを、前記動作モードに応じて選択し、その選択したテーブルに記憶されている前記データに基づいて、前記各加熱手段に対する電力供給時間を設定することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
請求項６から８に記載の画像形成装置の制御方法において、
前記複数の加熱手段に，電力を供給する交流のゼロクロス点を検出してゼロクロス信号を発生し、該ゼロクロス信号を基準に前記制御周期Ｔ１を設定することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項６から９に記載の画像形成装置の制御方法において、
前記各加熱手段にそれぞれ電力を供給する際に、その供給開始時点から所定期間は、その供給する交流の各半波ごとの導通角を位相制御してソフトスタートさせることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、デジタル複合機等の画像形成装置、特に、トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱してそのトナー画像の定着を行う定着装置に、複数の加熱手段を備えた画像形成装置とその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置における画像形成速度の高速化の要求が高まっている。その高速化を実現するために画像形成装置が大型化すると共に電力消費量も増加している。
特に、トナー画像が形成された紙やフィルムなどの被加熱体を加圧及び加熱するヒートローラー方式の定着装置を使用する画像形成装置の場合には多くの電力が必要となる。
高速の画像形成装置の場合には、定着装置の立ち上がり時間を短縮するため加熱手段であるヒータを複数本必要とする。その場合、定着装置の複数本のヒータをＯＮ／ＯＦＦする際に、各ヒータの電流消費量などにより電源電圧の変動が生じやすく、それによって、同一電源を使用する他の電子機器にフリッカや高調波歪み及び端子雑音等が発生することがあるので、それを抑制する対策を施す必要がある。
【０００３】
このような対策として、例えば特許文献１には、定着装置における複数本のヒータに電力供給する場合、複数本のヒ−タへ同時に通電しないでずらせて通電し、複数本のヒータを個別にソフトスタートさせながら点灯させることが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２１７７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の給電制御方法では、定着装置における複数本のヒータを駆動する場合、単に通電開始時点をずらして順番に点灯し、順番に消灯するだけであるため、必ず全ヒータを駆動する期間が生じてしまい、電源電圧の変動を低減する効果が不十分であり、同一電源を使用する他の電子機器にリップルやフリッカ等がが起こる可能性が解消されないという問題があった。
この発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の加熱手段（ヒータ）を有する定着装置を備えた画像形成装置において、電源電圧の変動によるリップルやフリッカ等の発生を防止するか最小限にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明による画像形成装置は、トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱してそのトナー画像の定着を行う定着装置を備えた画像形成装置において、上記の目的を達成するため、図１にその基本的な構成を示すように、上記定着装置は、それぞれ消費電力が異なり、その時の画像形成装置の動作モードに応じた使用可能電力に応じて予め定められた電力供給比率分の電力が供給される複数の加熱手段Ｈを有し、その複数の加熱手段にそれぞれ交流の電力を供給する電力供給手段Ｇを備えている。
【０００６】
また、上記電力供給手段Ｇによる上記複数の加熱手段Ｈに対する電力の供給を所定の制御周期Ｔ１で繰り返し制御し、該制御周期Ｔ１と上記予め定められた電力供給比率とに基づいて、上記複数の加熱手段Ｈのうち消費電力が最も大きい第１加熱手段への電力供給時間ｔ１と、消費電力がその第１加熱手段の次に大きい第２加熱手段への電力供給時間ｔ２と、消費電力がその第２加熱手段の次に大きい第３加熱手段への電力供給時間ｔ３とを設定する（図１の手段Ｂ，Ｃ，Ｆを有する）制御手段Ａを備えている。
その制御手段Ａは、上記第１加熱手段には、上記制御周期Ｔ１の最初から上記電力供給時間ｔ１の間電力を供給し、上記第２加熱手段には、上記制御周期Ｔ１の最後から上記電力供給時間ｔ２を減算した時点から上記制御周期Ｔ１の最後までの間電力を供給するように制御し、さらに、上記制御周期Ｔ１と、上記第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段への上記各電力供給時間ｔ１，ｔ２，ｔ３との関係に基づいて、次の（ａ）から（ｄ）のいずれの場合に応じた時点に、上記第３加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｃを決定する（図１の手段Ｄを有する）。
【０００８】
すなわち、その（ａ）から（ｄ）は次のとおりである。なお、（ｂ）と（ｃ）のいずれにも該当する場合は、そのどちらの時点にしてもよい。
（ａ）ｔ１＋ｔ２≦Ｔ１の場合
前記制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点。
（ｂ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つ、Ｔ１−ｔ１≧ｔ３の場合
前記制御周期Ｔ１の最後からｔ３を減算した時点。
（ｃ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つ、Ｔ１−ｔ２≧ｔ３の場合
前記制御周期Ｔ１の最初又は最初から若干遅れた時点。
（ｄ）前記（ａ）から（ｃ）のいずれでもない場合
前記制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点。
【０００９】
また、上記制御手段Ａは、上記制御周期Ｔ１内で電力を供給する加熱手段のうち消費電力が前記第３加熱手段の次に大きい第４加熱手段への電力供給時間ｔ４を設定する手段（図１では各加熱手段への電力供給時間を設定する手段Ｃが兼ねる）と、
その電力供給時間ｔ４が上記制御周期Ｔ１内で上記第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段の全てに並行して電力を供給する時間と重複しないように、その重複が完全に避けられない場合にはその重複する時間が最短になるように、上記第４加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｄを決定する手段Ｅ（図１に仮想線で示す）とを有することもできる。
【００１０】
上記第４加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｄを決定する手段Ｅは、上記第３加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｃを決定する手段Ｄが、上記（ｂ）によって時点ｔｃを決定した場合には、上記制御周期Ｔ１の最初又は最初から若干遅れた時点を上記時点ｔｄとし、上記（ａ），（ｃ），（ｄ）のいずれかによって時点ｔｃを決定した場合には、上記制御周期Ｔ１の最後から上記第４加熱手段への電力供給時間ｔ４を減算した時点を上記時点ｔｄとするとよい。
【００１２】
また、上記制御手段Ａは、上記使用可能電力ごとに上記制御周期Ｔ１内で電力を供給する複数の各加熱手段に対する各電力供給時間の制御周期Ｔ１に対する比率のデータを記憶したテーブルを複数種類有し（図１では省略）、上記各加熱手段に対する電力供給時間を設定する手段Ｃは、上記動作モードに応じて上記複数種類のテーブルのいずれかを選択して、上記複数の各加熱手段Ｈに対する電力供給時間を設定する手段であるとよい。
【００１３】
上記電力供給手段Ｇが、複数の各加熱手段Ｈにそれぞれ電力を供給する交流のゼロクロス点を検出してゼロクロス信号を発生するゼロクロス検出回路（図１では省略）を備え、上記制御手段Ａにおける制御周期Ｔ１を設定する手段Ｂは、上記ゼロクロス検出回路が発生するゼロクロス信号を基準に制御周期Ｔ１を設定するようにするとよい。
上記複数の加熱手段Ｈにそれぞれ交流の電力を供給する電力供給手段Ｇは、加熱手段Ｈに供給する交流の各半波ごとの導通角を制御する手段を有し、
上記制御手段Ａは、複数の各加熱手段Ｈにそれぞれ電力を供給する際に、その供給開始時点から所定期間は電力供給手段Ｇによる上記導通角を位相制御してソフトスタートさせる手段（図１では省略）を有するのが望ましい。
【００１４】
この発明による画像形成装の制御方法は、トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱してそのトナー画像の定着を行う定着装置を備え、その定着装置が、それぞれ消費電力が異なり、その時の画像形成装置の動作モードに応じた使用可能電力に応じて予め定められた電力供給比率分の電力が供給される複数の加熱手段を有する画像形成装置において、上記定着装置の上記複数の加熱手段に対する交流電力の供給を制御する画像形成装置の制御方法であり、前述の目的を達成するため、図２のフローチャートにその基本的な処理の流れを示すように、
上記複数の加熱手段に対する電力の供給を所定の制御周期Ｔ１（ステップＳＢで設定）で繰り返し制御し、
その制御周期Ｔ１と上記予め定められた電力供給比率とに基づいて、上記複数の加熱手段のうち消費電力が最も大きい第１加熱手段への電力供給時間ｔ１と、消費電力がその第１加熱手段の次に大きい第２加熱手段への電力供給時間ｔ２と、消費電力がその第２加熱手段の次に大きい第３加熱手段への電力供給時間ｔ３とを設定し（ステップＳＣ）、
上記第１加熱手段には、制御周期Ｔ１の最初から上記電力供給時間ｔ１の間電力を供給し、上記第２加熱手段には、制御周期Ｔ１の最後から上記電力供給時間ｔ２を減算した時点から制御周期Ｔ１の最後までの間電力を供給し、さらに、上記制御周期Ｔ１と、上記第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段への上記各電力供給時間ｔ１，ｔ２，ｔ３との関係に基づいて、次の（ａ）から（ｄ）のいずれかの場合に応じた時点に、上記第３加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｃを決定する（ステップＳＤ）。
この電力供給制御は、図２で第４の加熱手段がない場合に実行するステップＳＦの処理に相当する。
【００１５】
図２に示すフローチャートでは、この制御周期の電力供給制御を開始してから制御周期Ｔ１が経過するまでステップＳＦの制御を継続し、制御周期Ｔ１が経過すると、制御終了か否かを判断し、終了であればこの処理を終了するが、制御終了でなければ、制御周期の変更が必要か否かを判断し、必要でなければステップＳＣへ戻って、以後の処理を繰り返す。制御周期の変更が必要であれば、ステップＳＢへ戻って再度制御周期Ｔ１を設定し直し、以後の処理を繰り返す。
【００１７】
上記第３加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｃを決定する（ａ）から（ｄ）の場合に応じた時点は次のとおりである。なお、（ｂ）と（ｃ）のいずれにも該当する場合は、そのどちらの時点ｔｃに決定してもよい。
（ａ）ｔ１＋ｔ２≦Ｔ１の場合
前記制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点。
（ｂ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つ、Ｔ１−ｔ１≧ｔ３の場合
前記制御周期Ｔ１の最後からｔ３を減算した時点。
（ｃ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つ、Ｔ１−ｔ２≧ｔ３の場合
前記制御周期Ｔ１の最初又は最初から若干遅れた時点。
（ｄ）前記（ａ）から（ｃ）のいずれでもない場合
前記制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点。
【００１８】
さらに、上記制御周期Ｔ１内で電力を供給する加熱手段のうち消費電力が上記第３加熱手段の次に大きい第４加熱手段への電力供給時間ｔ４を設定し（図２ではステップＳＣで行う）、その電力供給時間ｔ４が制御周期Ｔ１内で上記第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段の全てに並行して電力を供給する時間と重複しないように、その重複が完全に避けられない場合にはその重複する時間が最短になるように、上記第４加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｄを決定するとよい（ステップＳＥ）。
その場合、ステップＳＦでは、上記時点ｔｄから上記電力供給時間ｔ４の間上記第４加熱手段に電力を供給する。
【００１９】
上記第４加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｄを決定する（ステップＳＥ）際、上記第３加熱手段に電力の供給を開始する時点ｔｃを上記（ｂ）によって決定した場合には、制御周期Ｔ１の最初又は最初から若干遅れた時点を時点ｔｄとし、上記時点ｔｃを上記（ａ），（ｃ），（ｄ）のいずれかによって決定した場合には、制御周期Ｔ１の最後から上記第４加熱手段への電力供給時間ｔ４を減算した時点を時点ｔｄとすることができる。
【００２１】
これらの場合、上記使用可能電力ごとに制御周期Ｔ１内で電力を供給する複数の各加熱手段に対する各電力供給時間の制御周期Ｔ１に対する比率のデータを記憶した複数種類のテーブルのいずれかを、上記動作モードに応じて選択し、その選択したテーブルに記憶されている上記データに基づいて、上記各加熱手段に対する電力供給時間を設定する（ステップＳＣ）ことができる。
【００２２】
また、上記複数の加熱手段に電力を供給する交流のゼロクロス点を検出してゼロクロス信号を発生し、そのゼロクロス信号を基準に制御周期Ｔ１を設定する（ステップＳＢ）とよい。
さらに、各加熱手段にそれぞれ電力を供給する際に、その供給開始時点から所定期間は、その供給する交流の各半波ごとの導通角を位相制御してソフトスタートさせる（ステップＳＦ）のが望ましい。
【００２３】
なお、上記各加熱手段の順番は固定的に決まっているのではなく、ある制御周期内でいずれも電力を供給する複数の加熱手段に対して、消費電力が大きい順に第１、第２、第３、・・・と順番を付けるだけである。したがって、たとえ物理的に設けられていても、その制御周期で使用しない加熱手段は含まない。また、消費電力の大きさが同じ加熱手段が複数ある場合は、何れを若い方の番号にしてもかまわない。
【発明の効果】
【００２４】
この発明の画像形成装置およびその制御方法によれば、複数の加熱手段（ヒータ）を有する定着装置を備えた画像形成装置において、制御周期内で複数の加熱手段に同時に電力を供給することを避けるか、同時に電力を供給する時間を最小限にし、且つ制御周期内での複数の加熱手段に供給する電力を均等化して、電源電圧の変動を効果的に抑制し、リップルやフリッカ等の発生を防止するか最小限にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明を実施するための好ましい実施の形態を添付図面の図３以降を参照して説明する。
〔一実施形態のＡＣ電力制御回路の構成〕
図3は、この発明による画像形成装置の一実施形態におけるＡＣ電力制御回路の構成図である。
この図3に示すＡＣ電力制御回路において、ＡＣ１００Ｖの商用電源のコンセントに差し込まれるＡＣプラグ１に接続された一対の電源線は、ノイズフィルタ２を通して、リレー７、リレー３、およびリレー４の各常開接点、主電源スイッチ６及びゼロクロス検出回路５に接続されている。一方その電源線は、リレー１０の常閉接点と除湿ヒータ２４と直列回路にも接続されている。
【００２６】
リレー３の開閉接点は、サーモスタット１４を介して、定着装置の第１加熱手段である加熱中央ヒータ２１及び第２加熱手段である加熱端部ヒータ２２のそれぞれ一方の端子に接続されている。
一方、リレー４の開閉接点は、電力供給手段である電力供給回路１５、１６の各入力端子に接続されており、その各出力端子が加熱中央ヒータ２１及び加熱端部ヒータ２２のそれぞれ他方の端子に接続されている。
この電力供給回路１５，１６は、それぞれトライアックで構成されており、制御部９からの電力供給信号によりそのトライアックが導通して、加熱中央ヒータ２１及び加熱端部ヒータ２２に電力供給を行う。その詳細は図７の定着制御部制御回路の説明で行う。
【００２７】
サーモスタット１４は、バイメタル方式のサーモスタットで、実際には図４によって後述する定着装置５０内に設けられているが、図３では便宜上温度感知部を定着装置５０内に、接点部を回路上に分けて示し、それらを破線矢印で接続している。そして、定着装置５０内の定着ローラが溶融する温度になると、サーモスタット１４内の接点が開放される。このサーモスタット１４には、接点が一度開放されると、温度が低下してもその開放状態を保持するタイプのものを採用している。
このサーモスタット１４は、加熱中央ヒータ２１及び加熱端部ヒータ２２への給電回路に直列に接続されているので、その接点が開放されると商用電源からの電力供給は遮断される。
【００２８】
商用電源からの交流がノイズフィルタ２を通して入力するゼロクロス検出回路５の出力は、制御部９に設けられているＣＰＵの割り込み端子に入力する。ＣＰＵはこのゼロクロス検出回路５からのゼロクロス信号により割り込みが発生し、その割り込み処理ルーチンの中で、各ヒータ２１，２２，２３の位相制御通電時間の設定及び、ＰＩＤ制御又はテーブルを使用したデューティ時間を設定する。その詳細は、図７の定着制御部制御回路の説明で行う。ゼロクロス検出回路５の詳細も図５及び図６によって後述する。
【００２９】
リレー７の２連の常開接点は、第３加熱手段である加圧ヒータ２３と電力供給手段である電力供給回路１７との直列回路の両端に接続されている。この電力供給回路１７もトライアックで構成され、制御部９からの電力供給信号によりそのトライアックが導通して、加圧ヒータ２３に電力供給を行う。
２連の主電源スイッチ６の出力側は、定電圧を生成する定電圧電源８に接続されている。この定電圧電源８は、制御手段である制御部９及びＤＣ負荷３０と、サーモスタット１３及びドアスイッチ１２を介して前述したリレー３、４、７の励磁コイルに定電圧を供給している。従って、主電源スイッチ１１が投入され、定電圧電源８が定電圧を生成すると、リレー３，４，７の各励磁コイルに通電され、その各常開接点が閉じられる。
【００３０】
これらのリレー３、リレー４、リレー７の各励磁コイルは、定着装置内部に設けられたサーモスタット１３及びこのサーモスタット１３と直列に接続されたドアスイッチ１２を介して定電圧電源５から供給される電力により通電される。
従って、画像形成装置のドアが開かれてドアスイッチ１２が開放された場合、または定着装置５０内の温度上昇によりサーモスタット１３内の接点が開放された場合は、加熱中央ヒータ２１、加熱端部ヒータ１２、加圧ヒータ２３への電力供給は停止される。このサーモスタット１３も、実際には図４によって後述する定着装置５０内に設けられているが、図３では便宜上温度感知部を定着装置５０内に、接点部を回路上に分けて示し、それらを破線矢印で接続している。
【００３１】
ＡＣプラグ１からの電源線はリレー１０の常閉接点と除湿ヒータ２４との直列回路に直接接続されているので、ＡＣプラグ１が商用電源のコンセントに差し込まれた状態で主電源スイッチ６がＯＦＦされている場合に、この除湿ヒータ２４には電力が供給される。
また、主電源スイッチ６が投入されると、このリレー１０の励磁コイルには定電圧電源８から電力が供給されてその常閉接点が開くが、開閉回路１１を開にすることにより、主電源スイッチ６が投入された状態でも除湿ヒータ２４への電力供給が可能になる。
【００３２】
定着装置の加熱ローラ中央部の表面温度検出用のセンサとして非接触のセンサ２５、加熱ローラ端部の表面温度検出用のセンサとして非接触のセンサ２６、加圧ローラの表面温度検出用のセンサとして、加熱ローラの表面に当接されるサーミスタ２７が設けられており、温度検出回路１８、１９、２０により各部の温度が検出される。
加熱中央ヒータ２１には、非接触のセンサ２５により検出された温度とその時の動作モードにより決定される一定時間内の通電時間だけ電力が供給される。
【００３３】
同様に、加熱端部ヒータ２２には、非接触のセンサ２６により検出された温度とその時の動作モードにより決定される一定時間内の通電時間だけ電力が供給される。
加圧ヒータ２３にも、サーミスタ２７により検出された温度とその時の動作モードにより決定される一定時間内の通電時間だけ電力が供給される。
この実施形態における各ヒータの定格電力を、例えば加熱中央ヒータは７００Ｗ、加熱端部ヒータは７００Ｗ、加圧ヒータは５００Ｗのとしている。しかし、後述する具体的な制御例における各加熱手段による消費電力はこれとは相違している。
【００３４】
〔定着装置の構成例〕
ここで、定着装置の概略構成を図４に示す模式的な断面図によって説明する。
この図４に示す定着装置５０は、定着部材である定着ローラ５１、加圧部材である加圧ローラ５２、および加圧ローラ５２を一定の加圧力で定着ローラ５１に押し当てる加圧手段５３、定着ベルト５４とそれを加熱する加熱ローラ５５を備えている。定着ローラ５１、加圧ローラー５２、および加熱ローラ５５は、駆動機構（図示せず）により回転駆動される。
また、この定着装置５０は、加熱手段として、加熱ローラ５５の内部に配置された加熱中央ヒータ２１および加熱端部ヒータ２２と、加圧ローラ５２の内部に配置された加圧ヒータ２３を有している。後述する第２の実施形態の場合には、加熱ローラ５５の内部にさらに、仮想線で示すように加熱補助ヒータ３３を有する。
【００３５】
さらに、図３にも示したように、加熱ローラ５２の中央部の表面温度検出用のセンサとして非接触のセンサ２５、加熱ローラ５５の端部の表面温度検出用のセンサとして非接触のセンサ２６、加圧ローラ５２の表面温度検出用のセンサとして、加圧ローラ５２の表面に当接されるサーミスタ２７を設けている。これらの各センサ及びサーミスタは、いずれも２０ｍsecの温度検知周期で温度を検知する。
また、加熱ローラ５２と定着ローラ５１の近辺に、図３にも示したサーモスタット１３とサーモスタット１４を配置している。５６は分離板である。
【００３６】
加熱中央ヒータ２１には、非接触のセンサ２５により検出された温度とその時の動作モードにより決定される一定時間（制御周期）内の通電時間だけ電力が供給される。
同様に、加熱端部ヒータ２２には、非接触のセンサ２６により検出された温度とその時の動作モードにより決定される一定時間内の通電時間だけ電力が供給される。
加圧ヒータ２３にも、サーミスタ２７により検出された温度とその時の動作モードにより決定される一定時間内の通電時間だけ電力が供給される。
【００３７】
定着装置５０の立ち上げ時（ウォームアップ時）には、他の電力使用量が少ないので、加熱中央ヒータ２１と加熱端部ヒータ２２に同時に、第２の実施形態の場合にはさらに加熱補助ヒータ３３にも同時に、電力供給が可能になる。
この定着装置５０では、トナー画像Ｔを担持したシートＳが定着ローラ５１と加圧ローラ５２とのニップ部を矢印方向に通過する際に、定着ローラ５１と加圧ローラ５２によって加熱及び加圧される。それによってシートＳにトナー画像Ｔが定着される。
そのトナー画像Ｔが定着されたシートＳは、分離板５６によって定着ローラ５１の表面から分離されて、排紙方向へ搬送される。
【００３８】
〔ゼロクロス検出回路の構成例〕
次に、図３に示したゼロクロス検出回路５の構成について図５によって説明する。
図５はゼロクロス検出回路の構成例を示す回路図である。このゼロクス検出回路５は、フォトトランジスタＱ１と逆並列に接続した発光ダイオードＤ１，Ｄ２からなるフォトカプラ５１と、その発光ダイオードＤ１，Ｄ２に交流ＡＣを供給する回路に直列に接続した抵抗Ｒ１と、エミッタを接地したフォトトランジスタＱ１のコレクタと直流電源＋Vとの間に接続した抵抗Ｒ２とからなり、そのフォトトランジスタＱ１のコレクタからパルス状のゼロクロス信号を出力する。
【００３９】
このゼロクロス検出回路５において、交流電圧が高くなると発光ダイオードＤ１，Ｄ２のいずれかに抵抗Ｒ１を通して電流が流れて発光し、フォトトランジスタＱ１がＯＮになる。交流電圧が低くなりゼロクロス点付近になると、発光ダイオードＤ１又はＤ２に流れる電流が僅かになって発光しなくなり、フォトトランジスタＱ１がＯＦＦになる。フォトトランジスタＱ１がＯＮのときはそのコレクタ電圧は接地電位になり、フォトトランジスタＱ１がＯＦＦになると、そのコレクタ電圧は直流電源＋Vの電位になる。したがって、フォトトランジスタＱ１のコレクタから、図示のようなパルス状のゼロクロス信号を出力する。
【００４０】
図６の（ａ）と（ｂ）に、商用電源の交流電圧波形とゼロクロス信号の発生タイミングとの関係を示している。このように、ゼロクロス信号は、交流電圧波形の半周期ごとに、そのゼロクロス点（交流電圧の正負が反転する際に電圧が±０Ｖになる瞬間）を中心とする幅の狭いパルス信号として発生する。
【００４１】
〔定着制御部のより具体的な実施例〕
次に、図３に示したＡＣ電力制御回路における定着制御部のより具体的な実施例を図７によって説明する。図７において、図３と同じ機能部には同一の符号を付してあり、それらの機能説明は省略する。なお、図３におけるＡＣプラグ１は、図７では交流電源ＡＣとして示している。
【００４２】
先ず、制御手段である制御部９について説明する。制御部９は図７に示すように、ＣＰＵ９０とそれにバスで接続された、シリアルコントローラ（ＳＣＩ）９１、入出力ポート９２、Ａ／Ｄコンバータ９３、ＲＯＭ９４、ＲＡＭ９５、ＮＶ−ＲＡＭ９６、タイマ９７、および割り込み制御回路（ＩＮＴ）９８等で構成されている。
Ａ／Ｄコンバータ９３の入力ポートには、加熱ローラ中央部の温度検出回路１９、加熱ローラ端部の温度検出回路１８、および加圧ローラの温度検出回路２０の各温度検出信号線が接続されている。これらの温度検出回路１８，１９，２０が、それぞれ温度検出手段である。
【００４３】
温度検出回路１９は、非接触のセンサ２５と直列に接続された抵抗Ｒ１９とで構成され、加熱ローラ５５（図４）の中央部の表面温度検出に対応する測定領域の温度を検出する回路である。
温度検出回路１８は、非接触のセンサ２６と直列に接続された抵抗Ｒ１８とで構成され、加熱ローラ５５（図４）の端部の表面温度検出に対応する測定領域の温度を検出する回路である。
温度検出回路２０は、加圧ローラー表面に当接されるサーミスタ２７と直列に接続された抵抗Ｒ２０とで構成され、加圧ローラ５２（図４）の表面温度検出に対応する測定領域の温度を検出する回路である。
【００４４】
図５によって説明したゼロクロス検出回路５からのゼロクロス信号は、入出力ポート９２の入力ポート２に入力されると共に、反転回路３６で反転して割り込み制御回路（ＩＮＴ）９８にも入力する。なお、ＣＰＵ９０への割り込みは、割り込み制御回路（ＩＮＴ）９８に入力するゼロクロス信号の立ち上がりで発生する。
【００４５】
次に、電力供給手段である電力供給回路１５，１６，１７の回路説明を行う。
電力供給回路１５は、ライアック１５ａとトリガ回路１５ｂかなり、交流電源ＡＣから電力供給を受ける。加熱中央ヒータ２１はリレー３とサーモスタット１４に直列に接続され、トライアック１５ａを介してリレー４の常開接点に直列に接続されている。トライアック１５ａのゲートはトリガ回路１５ｂに接続され、トリガ回路１５ｂは制御部９の入出力ポート９２のポート２に接続されている。
【００４６】
電力供給回路１６も、ライアック１６ａとトリガ回路１６ｂかなり、交流電源ＡＣから電力供給を受ける。加熱端部ヒータ２２もリレー３とサーモスタット１４に直列に接続され、トライアック１６ａを介してリレー４の常開接点に直列に接続されている。トライアック１６ａのゲートはトリガ回路１６ｂに接続され、トリガ回路１６ｂは制御部９の入出力ポート９２のポート１に接続されている。
電力供給回路１７も、ライアック１７ａとトリガ回路１７６ｂかなり、リレー７を介して交流電源ＡＣから電力供給を受ける。加圧ヒータ２３はリレー７の一方の常開接点に直列に接続され、トライアック１７ａを介してリレー４の他方の常開接点に直列に接続されている。トライアック１７ａのゲートはトリガ回路１７６ｂに接続され、トリガ回路１７６ｂは制御部９の入出力ポート９２のポート３に接続されている。
【００４７】
電力供給回路１５，１６，１７のライアック１５ａ，１６ａ，１７ａには、それぞれコンデンサと抵抗の直列回路からなる緩衝回路３７．３８，３９が並列に接続され、トライアックのＯＮ／ＯＦＦ時の急激な電流変化を抑制している。
これらの電力供給回路１５，１６，１７の回路動作は同じなので、電力供給回路１５のみの説明を行う。
【００４８】
〔トリガ信号を生成する機能の説明〕
図７における制御部９がトリガ信号を生成する機能を有しており、入出力ポート９２のポート２から図６の（ｄ）に示すヒータＯＮのトリガ信号が出力されると、それによってトリガ回路１５ｂがトライアック１５ａのゲートにトリガパルスを印加してトライアック１５ａを導通させる。それによって、加熱中央ヒータ２１に図４の（ｅ）に示すヒータ電力供給波形の電力が供給される。
したがって、各電力供給手段１５，１６，１７は、それぞれ各ヒータ２１，２２，２３に供給する交流の各半波ごとの導通角を制御する手段を有し、各ヒータ２１，２２，２３にそれぞれ電力を供給する際に、その供給開始時点から所定期間は導通角を最小値から最大値に順次変化させてソフトスタートさせることができる。
【００４９】
そこで、制御部９におけるトリガ信号を生成する機能について図８によって説明する。
図８は、図７における制御部９内のＣＰＵ９０の内部タイマ機能によるトリガ信号を生成する機能を、ブロック回路（トリガ信号生成回路）として示した図である。
このトリガ信号生成回路９８において、タイマカウンタ９８ａは内部クロックをカウントする。レジスタ９８ｂは、ソフトウエアにより書き込まれるレジスタであり、ゼロクロス信号を基準としてトライアック１５ａをＯＮする時間、すなわち位相制御を開始する時間を書き込むレジスタである。
【００５０】
この位相制御を開始する時間は、動作モード等により予め設定された時間がゼロクロ信号の割り込み制御ルーチンの中でソフト的に書き込まれる。
内部コントロール回路９８ｃは、ＣＰＵ９０の内部バス９８ｍに接続されており，予め決められた特定コードを内部のレジスタに書き込むことにより、位相制御期間１００ｍＳの信号Ｓｐが出力され、その１００ｍＳ後にヒータＯＮ信号Ｓｏｎが出力される。
このヒータＯＮ信号Ｓｏｎ（ヒータ２１の点灯デューティ）は、一定時間Ｔの直前の温度検出結果に基づくＰＩＤ制御等により決定される。
位相制御期間１００ｍＳおよびヒータＯＮ信号の時間は、内部タイマを使用したタイマルーチンの中で生成される。
【００５１】
以下に具体的な動作例を図９のタイミングチャートも参照して説明する。
図９の（ｇ）に示す位相制御期間信号Ｓｐが、内部コントロール回路９８ｃから出力されてＮＡＮＤ回路９８ｄの一方の入力端子に入力され、且つ図９の（ｂ）に示すゼロクロス信号ＳｚがＮＡＮＤ回路９８ｄの他方の入力端子に入力されると、このＮＡＮＤ回路９８ｄの出力信号Ｓｎの立ち上がりでラッチ回路（ＦＦ）９８ｆがラッチされ、図９の（ｄ）に示すようにラッチ出力Ｌ１をハイにする。そのラッチ出力Ｌ１と図９の（ａ）に示す内部クロックＣｋとを入力するＡＮＤ回路９８ｊの出力がタイマカウンタ８ａに入力され、ラッチ出力Ｌ１がハイの期間内での内部クロックＣｋの立ち上がりがカウントされる。
【００５２】
ソフト的に位相制御を開始する時間を書き込むレジスタ９８ｂに書き込まれた所定時間（例えば１００ｍＳ）がタイマカウンタ９８ａによりカウントされると、比較回路９８ｈから一致信号が出力され、ラッチ回路（ＦＦ）９８ｇにラッチされる。そのラッチ出力が図９の（ｅ）に示すトリガ信号Ｓｔであり、ゼロクロス信号が反転回路９８ｉによって反転された図９の（ｃ）に示すゼロクロス反転信号ＮＳｚがラッチ回路９８ｇのリセット端子に入力されるまで保持される。このトリガ信号ＳｔがＯＲ回路９８ｋおよびバッファアンプ９８ｅを通して出力される。
なお、タイマカウンタ９８ａもこのゼロクロス反転信号ＮＳｚによりクリアされ、ゼロクロス反転信号ＮＳｚがハイになると新たなカクントを開始する。図９の（ｆ）にタイマカウンタリセットのタイミングを示す。新たな位相制御を開始する時間は、ゼロクロス信号による割り込み制御ルーチンの中で書き込まれる。
【００５３】
所定時間（１００ｍＳ）の位相制御が終了すると、次のゼロクロ信号の割り込み制御ルーチンの中で、個々の温度検出結果に基づくＰＩＤ制御等により決定される通電時間が内部カウンタに書き込まれる。この通電時間が内部コントロール回路９８ｃに書き込まれることにより、内部コントロール回路９８ｃよりヒータＯＮ信号ＳｏｎがＯＲ回路９８ｋに出力され、そのＯＲ回路９８ｋおよびバッファアンプ９８ｅを通して出力される。したがって、バッファアンプ９８ｅからは、位相制御期間中はトリガ信号Ｓｔが出力され、通電時間が内部コントロール回路９８ｃに書き込まれるとヒータＯＮ信号Ｓｏｎが出力される。
【００５４】
このトリガ信号ＳｔおよびヒータＯＮ信号Ｓｏｎが、図７における制御部９の入出力ポート９２のポート２から図６の（ｄ）に示すヒータＯＮのトリガ信号としてトリガ回路１５ｂに出力され、トリガ回路１５ｂがトライアック１５ａを導通させて、加熱中央ヒータ２１に図６の（ｅ）に示すようなヒータ電力供給波形の電力を供給して点灯させる。
したがって、位相制御期間中はトリガ信号Ｓｔの出力タイミングによって交流電圧波形の半波ごとに一部の期間（導通角の期間）だけヒータに給電し、供給電力が制限される。しかし、ヒータＯＮ信号Ｓｏｎが出力されている期間は、図６の右側に示すように交流電圧波形の全期間の電力がヒータに供給されるようになる。
【００５５】
〔コントロール回路の説明〕
次に、図７における画像形成装置全体を制御するコントロール回路３４について簡単に説明する。
このコントロール回路３４は、画像形成装置の全体を制御するＣＰＵ３４ａとＣＰＵ３４ａと内部バスで接続された、シリアルコントローラ（ＳＣＩ）３４ｂ、ＲＯＭ３４ｃ、ＳＲＡＭ３４ｄ、プリンタで使用する画像展開用のワークメモリ３４ｅ、書き込み画像のイメージデータを一時蓄えるフレームメモリとＣＰＵ周辺を制御する機能を搭載したＡＳＩＣ３４ｆ、および図示していないインタフェース回路等で構成される。
【００５６】
ＣＰＵ３４ａには、パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力部と、使用者にシステムの設定内容や状態を表示する表示部とを有し、入力の制御を行う操作部制御回路３５がシリアルコントローラ（ＳＣＩ）を介して接続されている。
このコントロール回路３４の機能は、従来の画像形成装置のコントロール回路と同様であり、この発明には直接関係しないため、詳細な説明は省略する。
【００５７】
〔電力供給制御の具体的な実施例〕
ここで、図７に示した制御部９による３個の加熱手段への電力供給制御の具体的な実施例を、図１０〜図１３に示す各電力供給パターンのタイミングチャート図、図１４のソフトスタートの説明図、および図１５〜図１９のテーブルの図を参照しながら説明する。
図１０〜図１３は、図７に示した制御部９が設定した制御周期Ｔ１内でそれぞれ消費電力が異なる第１、第２、第３加熱手段に電力を供給する場合の第１〜第４の電力供給パターンのタイミングチャート図である。
【００５８】
これらの図において、第１加熱手段は最も消費電力が最も大きい、図３、図４、および図７に示した加熱中央ヒータ２１である。第２加熱手段は次に消費電力が大きい、加熱端部ヒータ２２である。第３加熱手段はその次に消費電力が大きい（この実施例では消費電力が最も小さい）、加圧ヒータ２３である。この実施例では、第１加熱手段が６３７W、 第２加熱手段が５３９Ｗ、第３加熱手段が２７０Ｗである。
但し、これらの各加熱手段の順番は固定的に決まっているのではなく、制御部９のＣＰＵ９０が設定する制御周期内で、いずれも電力を供給する複数の加熱手段に対して、消費電力が大きい順に第１、第２、第３、・・・と順番を付けるだけである。したがって、たとえ物理的に設けられていても、その制御周期で使用しない加熱手段は含まない。また、消費電力の大きさが同じ加熱手段が複数ある場合は、何れを若い方の番号にしてもかまわない。
【００５９】
図１５〜図１７は、各レベル（図１７はレベル分けなし）での使用可能電力ごとに制御周期Ｔ１内で電力を供給する各加熱手段（加熱中央ヒータ２１、加熱端部ヒータ２２、加圧ヒータ２３）に対する各電力供給時間（通電時間）の制御周期Ｔ１に対する比率（デューティ：％）のデータを記憶したテーブルであり、図７におけるＲＯＭ９４に格納されている。図１５〜図１７では、この比率を「点灯Ｄｕｔｙ」と表記している。
図１５は主に立ち上げモードで使用するＳ−Ａテーブル、図１６は主にコピーモードの通紙中に使用するＳ−Ｂテーブル、図１７は主に待機モードで使用するＳ−Ｃテーブルである。Ｓ−ＡテーブルとＳ−Ｂテーブルの各レベルに記載された電力値は下限値であり、例えば図１５に示すＳ−Ａテーブルのレベル６であれば、７００Ｗから７２４Ｗまでの間となる。また、これらの各表のデータは、画像形成装置の仕様や仕向け先などによって変更される。
【００６０】
図１８は画像形成装置の動作モードと使用するテーブルとの対応関係を示している。この情報も図７におけるＲＯＭ９４に格納されている。
図１９はコピー動作中（ＪＯＢ中）のテーブル使用例を示す図であり、通紙前はＳ−Ａテーブルのレベル６（図１５の太枠内のデータ）、通紙中はＳ−Ｂテーブルのレベル６（図１６の太枠内のデータ）、通紙後はＳ−Ｃテーブル（図１７の太枠内のデータ）を選択して使用する例である。これらのデータに基づいて、各加熱手段（ヒータ）の通電時間を設定し、通電開始時点（通電開始タイミング）を決定する。
【００６１】
図７に示した制御部９のＣＰＵ９０は先ず制御周期Ｔ１を設定する、この実施例ではＴ１を１秒（１０００ｍＳ）に設定する。その制御周期Ｔ１は前述したゼロクロス検出回路５（図３、図５等）が発生するゼロクロス信号（図６）を基準に設定するとよい。この制御周期Ｔ１は、画像形成装置の動作モードや動作条件等に応じて適切な時間に設定するとよい。
そして、現在の画像形成装置の動作モードに応じてＳ−Ａテーブル、Ｓ−Ｂテーブル、Ｓ−Ｃテーブルのいずれかを選択する。Ｓ−Ａテーブル又はＳ−Ｂテーブルを選択したときのレベルの選択は、動作モード内の詳細動作、例えばステイプル動作を行うときや、両面コピー動作を行うときなどで、定着に使用できる電力量が異なるので、そのときに使用できる最大電力量のレベルを選択する。
【００６２】
そして、この制御周期（一定時間）Ｔ１内で電力を供給する第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段の各通電時間を、選択したテーブルにおけるその時点で最大レベルの使用可能電力の範囲内で、各加熱手段に対して規定されている前述したデューティ（％）のデータに基づいて、各加熱手段の通電時間（電力供給時間）を算出して設定し、通電開始時点（通電開始タイミング）を決定する。
【００６３】
図１０〜図１３において、第１加熱手段の通電時間をｔ１、通電開始時点ｔａとし、第２加熱手段の通電時間をｔ２、通電開始時点ｔｂとし、第３加熱手段の通電時間をｔ３、通電開始時点ｔｃとする。
例えば、画像形成装置が待機中で、図１７のＳ−Ｃテーブルを選択した場合次のデータを参照する。
使用可能電力：６２５Ｗ
第１加熱手段（加熱中央）：デューティ４５％
第２加熱手段（加熱端部）：デューティ４５％
第３加熱手段（加圧）    ：デューティ３０％
【００６４】
各加熱手段の消費電力とデューティの積の総和が最大使用可能電力になるので、この例では次の計算によって求められる。
６７３Ｗ×０．４５＋５３９Ｗ×０．４５＋２７０Ｗ×０．３０
＝３０３Ｗ＋２４３Ｗ＋８１Ｗ＝６２７Ｗ
また、各加熱手段の通電時間は次の計算によって求められる。
ｔ１＝１０００ｍＳ×０．４５＝４５０ｍＳ
ｔ２＝１０００ｍＳ×０．４５＝４５０ｍＳ
ｔ３＝１０００ｍＳ×０．３０＝３００ｍＳ
【００６５】
そして、消費電力が最も大きい第１加熱手段は、常に制御周期Ｔ１の最初の時点から通電するので、通電開始時点ｔａ＝０ｍＳである。
また、２番目に消費電力が大きい第２加熱手段は、常に制御周期Ｔ１の最後から通電時間ｔ２を減算した時点から通電を開始するので、通電開始時点ｔｂは次のようになる。
ｔｂ＝Ｔ１−ｔ２＝１０００ｍＳ−４５０ｍＳ＝５５０ｍＳ
したがって、第１加熱手段には、制御周期Ｔ１の最初の時点ｔａ（０ｍＳ）からｔ１（４５０ｍＳ）の間電力供給し、第２加熱手段には、制御周期Ｔ１の最初から５５０ｍＳ経過した時点ｔｂからｔ2（４５０ｍＳ）の間電力供給する。
【００６６】
一方、消費電力が一番小さい第３加熱手段の通電開始時点ｔｃは、その通電時間ｔ３が制御周期Ｔ１内で第１加熱手段と第２加熱手段の両方に並行して電力を供給する時間と重複しないように、その重複が完全に避けられない場合にはその重複する時間が最短になるように決定する。そのため、この実施例では、制御周期Ｔ１と、第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段への各通電時間ｔ１，ｔ２，ｔ３との関係に基づいて、次の（ａ）から（ｄ）の４種類の電力供給パターンのいずれかを選択して、第３加熱手段の通電開始時点ｔｃを決定する。
【００６７】
（ａ）ｔ１＋ｔ２≦Ｔ１の場合（図１０）
制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点を第３加熱手段の通電開始時点ｔｃとする。
すなわち、第１加熱手段の通電時間ｔ１と第２加熱手段の通電時間ｔ２の和が制御周期Ｔ１を超えない場合は、制御周期Ｔ１からその半分（Ｔ１／２）と通電時間ｔ３の半分（ｔ３／２）を減算した時点を、第３加熱手段の通電開始時点ｔｃとする。
ｔｃ＝Ｔ１−（Ｔ１／２＋ｔ３／２）
この場合の電力供給パターンのタイミングチャートを図１０に示している
【００６８】
前述した例では、ｔ１＋ｔ２＝４５０ｍＳ＋４５０ｍＳ＝９００ｍＳであり、制御周期Ｔ１＝１０００ｍＳを超えないので、この場合に相当し、
ｔｃ＝１０００−（１０００／２＋３００／２）＝４５０ｍＳ
となる。したがって、第３加熱手段には、制御周期Ｔ１の最初の時点から４５０ｍＳ経過した時点ｔｃからｔ３（３００ｍＳ）の間電力供給する。
この電力供給パターンに該当するのは、Ｓ−Ａテーブルのレベル０〜５、Ｓ−Ｂテーブルのレベル０〜５、およびＳ−Ｃテーブルを選択した場合である。
【００６９】
（ｂ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つ、Ｔ１−ｔ１≧ｔ３の場合（図１１）
制御周期Ｔ１の最後からｔ３を減算した時点を第３加熱手段の通電開始時点ｔｃとする。
すなわち、第１加熱手段の通電時間ｔ１と第２加熱手段の通電時間ｔ２の和が制御周期Ｔ１より長く、且つ制御周期Ｔ１と第１加熱手段の通電時間ｔ１との差が第３加熱手段の通電時間ｔ３より長い場合は、制御周期Ｔ１から通電時間ｔ３を減算した時点を第３加熱手段の通電開始時点ｔｃとする。  ｔｃ＝Ｔ１−ｔ３
この場合の電力供給パターンのタイミングチャートを図１１に示している
【００７０】
この電力供給パターンに該当するのは、Ｓ−Ａテーブルのレベル６〜１５を選択した場合である。例えば、Ｓ−Ａテーブルのレベル１３を選択した場合は、次のデータを参照する。
使用可能電力：８７５Ｗ
第１加熱手段：デューティ６５％
第２加熱手段：デューティ６５％
第３加熱手段：デューティ３０％
それによって、各加熱手段の通電時間を次のとおり設定する。
ｔ１＝６５０ｍＳ、ｔ２＝６５０ｍＳ、ｔ３＝３００ｍＳ
したがって、ｔ１＋ｔ２＝６５０ｍＳ＋６５０ｍＳ＝１３００ｍＳ＞Ｔ１
で、且つ  Ｔ１−ｔ１＝１０００ｍＳ−６５０ｍＳ＝３５０ｍＳ≧ｔ３＝３００ｍＳ
であるから、この場合に該当する。
【００７１】
そして、第１、第２、第３加熱手段へ通電開始時点（電力供給するタイミング）ｔａ，ｔｂ，ｔｃを次のように決定する。
ｔａ＝０ｍＳ
ｔｂ＝Ｔ１−ｔ２＝１０００ｍＳ−６５０ｍＳ＝３５０ｍＳ
ｔｃ＝Ｔ１−ｔ３＝１０００ｍＳ−３００ｍＳ＝７００ｍＳ
したがって、第１加熱手段には制御周期Ｔ１の最初から６５０ｍＳの間電力供給し、第２加熱手段には制御周期Ｔ１の最初から３５０ｍＳ経過した時点から６５０ｍＳの間電力供給し、第３加熱手段には制御周期Ｔ１の最初から７００ｍＳ経過した時点から３００ｍＳの間電力供給する。
【００７２】
（ｃ）ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つＴ１−ｔ２≧ｔ３の場合（図１２）
制御周期Ｔ１の最初の時点を第３加熱手段の通電開始時点ｔｃとする。
すなわち、第１加熱手段の通電時間ｔ１と第２加熱手段の通電時間ｔ２の和が制御周期Ｔ１を超え、且つ制御周期Ｔ１と第２加熱手段の通電時間ｔ２との差が第３加熱手段の通電時間ｔ３より長い場合は、制御周期Ｔ１の最初からを第３加熱手段の通電を開始する。ｔｃ＝０ｍＳ
この場合の電力供給パターンのタイミングチャートを図１２に示している
【００７３】
この電力供給パターンに該当するのは、Ｓ−Ｂテーブルのレベル１８〜２１又はＳ−Ａテーブルのレベル６−１５を選択した場合である。Ｓ−Ａテーブルのレベル６−１５は（ｂ）にも該当したが、いずれによって第３加熱手段の通電開始時点ｔｃを決定してもよい。
図１２には典型的な場合の例（テーブル中にはない）として、次の場合の例を示している。
第１加熱手段：デューティ７５％
第２加熱手段：デューティ６５％
第３加熱手段：デューティ３０％
【００７４】
この場合、ｔ１＝７５０ｍＳ、ｔ２＝６５０ｍＳ、ｔ３＝３００ｍＳ  となる。
したがって、ｔ１＋ｔ２＝７５０ｍＳ＋６５０ｍＳ＝１４００ｍＳ＞Ｔ１
で、且つ  Ｔ１−ｔ２＝１０００ｍＳ−６５０ｍＳ＝３５０ｍＳ≧ｔ３＝３００ｍＳ
であるから、この場合に該当する。
そして、第１、第２、第３加熱手段へ通電開始時点（電力供給するタイミング）ｔａ，ｔｂ，ｔｃを次のように決定する。
ｔａ＝０ｍＳ
ｔｂ＝Ｔ１−ｔ２＝１０００ｍＳ−６５０ｍＳ＝３５０ｍＳ
ｔｃ＝０ｍＳ
【００７５】
したがって、第１加熱手段には制御周期Ｔ１の最初から７５０ｍＳの間電力供給し、第２加熱手段には制御周期Ｔ１の最初から３５０ｍＳ経過した時点から６５０ｍＳの間電力供給し、第３加熱手段には制御周期Ｔ１の最初から３００ｍＳの間電力供給する。
しかし、２本の加熱手段に同時に通電を開始するのは電力消費量が急激に増加するため電圧変動を生じやすく好ましくないので、第３加熱手段への通電開始時点ｔｃを、第１加熱手段にへの通電開始時点ｔａである制御周期Ｔ１の最初の時点から若干遅れた時点にして、第１加熱手段と第３加熱手段への通電開始時点（タイミング）をずらすのが望ましい。
【００７６】
（ｄ）前記（ａ）から（ｃ）のいずれでもない場合（図１３）
すなわち、ｔ１＋ｔ２＞Ｔ１で且つＴ１−ｔ１＜ｔ３およびＴ１−ｔ２＜ｔ３の場合、
制御周期Ｔ１の最後からＴ１／２＋ｔ３／２だけ減算した時点を前記時点ｔｃとする。
ｔｃ＝Ｔ１−（Ｔ１／２＋ｔ３／２）
これは、前述した（ａ）の場合と同じである。
この電力供給パターンに該当するのは、Ｓ−Ａテーブルのレベル１６〜２３又はＳ−Ｂテーブルのレベル２２−２３を選択した場合である。
【００７７】
図１３には典型的な場合の例（テーブル中にはない）として、次の場合の例を示している。
第１加熱手段：デューティ７０％
第２加熱手段：デューティ６５％
第３加熱手段：デューティ８０％
この場合、ｔ１＝７００ｍＳ、ｔ２＝６５０ｍＳ、ｔ３＝８００ｍＳ  となる。
したがって、ｔ１＋ｔ２＝７００ｍＳ＋６５０ｍＳ＝１３５０ｍＳ＞Ｔ１
で、且つ  Ｔ１−ｔ１＝１０００ｍＳ−７００ｍＳ＝３５０ｍＳ＜ｔ３＝８００ｍＳ、
Ｔ１−ｔ２＝１０００ｍＳ−６５０ｍＳ＝３０５０ｍＳ＜ｔ３＝８００ｍＳ
であるから、この場合に該当する。
【００７８】
そして、第１、第２、第３加熱手段へ通電開始時点（電力供給するタイミング）ｔａ，ｔｂ，ｔｃを次のように決定する。
ｔａ＝０ｍＳ
ｔｂ＝Ｔ１−ｔ２＝１０００ｍＳ−６５０ｍＳ＝３５０ｍＳ
ｔｃ＝Ｔ１−（Ｔ１／２＋ｔ３／２）
＝１０００−（１０００／２＋８００／２）＝１００ｍＳ
したがって、第１加熱手段には制御周期Ｔ１の最初から７００ｍＳの間電力供給し、第２加熱手段には制御周期Ｔ１の最初から３５０ｍＳ経過した時点から６５０ｍＳの間電力供給し、第３加熱手段には制御周期Ｔ１の最初から１００ｍＳ経過した時点から８００ｍＳの間電力供給する。
【００７９】
なお、図１６に示したＳ−Ｂテーブルにおけるレベル０−１７の場合には、第３加熱手段（加圧ヒータ２３）は通電デューティが０％で通電しないため、第１加熱手段と第２加熱手段の２本だけに電力を供給することになり、第３加熱手段の通電開始時点を決定する必要はない。
この場合も、第１加熱手段は常に制御周期Ｔ１の最初の時点から通電し、第２加熱手段は常に制御周期Ｔ１の最後から通電時間ｔ２を減算した時点から通電を開始する。
【００８０】
ところで、このように画像形成装置の定着装置の各加熱手段に対してこの発明による電力供給制御を行う場合にも、各加熱手段の通電を開始する時には、突入電流を少なくするために、従来と同様にソフトスタートをするのが望ましい。
図１４はその説明図であり、第１加熱手段を制御周期Ｔ１の最初の時点から通電開始する場合の例である。
【００８１】
この実施例では、通電開始後１００ｍＳの期間をソフトスタート期間とし、各加熱手段（ヒータ２１，２２，２３）に対する電力供給回路１５，１６，１７のトライアック１５ａ，１６ａ．１７ａの導通角を供給する交流の各半波ごとに位相制御してソフトスタートを行う。図６に示したタイミングチャートにおける１００ｍＳの期間は、このソフトスタート期間に相当する。このソフトスタート期間において、図６の（ｅ）に示したように交流の各半波ごとのトライアックの導通角を一定（９０°以下）にしてもよいが、導通を最小値から最大値に順次変化されば、よりスムーズなソフトスタートを行うことができる。
【００８２】
図１４に示す例では、制御周期Ｔ１内での第１加熱手段の通電期間が７５０ｍＳであったとして、通電開始後１００ｍＳの間ソフトスタートを行い、それが終了した時点から残りの６５０ｍＳの間第１加熱手段に電力を供給し続けることができる。その間も、その第１加熱手段に対する温度検出回路１９による温度検出結果と目標温度に基づいて、位相制御やＰＩＤを行なうが、それはこの発明に特有のことではないので、詳細な説明は省略する。
上述したこの発明による電力供給制御は、設定した制御周期Ｔ１で繰り返し行ない、その度ごとにテーブルを選択し、その時の最大使用可能電力の範囲内での各加熱手段の点灯Ｄｕｔｙのデータを参照して、各加熱手段の通電時間を設定し、第３の加熱手段にも電力を供給する場合は、その第３の加熱手段の通電開始時点ｔｃの決定を行なって、その後の１制御周期の各加熱手段への電力供給を制御する。
【００８３】
〔制御部によるゼロクロス割り込み処理の説明〕
次に、図７における制御部９のＣＰＵ９０によるこの発明に係る具体的な動作を図２０及び図２１に示すフローチャートによって説明する。図２０及び図２１はゼロクロス割り込みの処理を示す一連のフローチャートであるが、図示の都合上２つの図に分けたもので、同じ丸付き数字を付した矢印線は互いに接続される。
このフローチャートは、画像形成装置の動作モードにより所定の制御周期内で各加熱手段（ヒータ２１，２２，２３）に電力供給するデューティ（通電時間）を決定するための処理のフローチャートであり、ゼロクロス信号が発生する毎に実行されるゼロクロス割り込みの処理である。
【００８４】
先ず、図２０のステップＳ１で待機モード中か否かを確認する。その結果、待機モード中でない場合は、図２１のステップＳ２１に進んでコピーモード中か否かを確認する。
ステップＳ１で待機モード中の場合には、ステップＳ２に進んで予め設定した制御周期Ｔ１以上か否か、この実施例の場合には制御周期Ｔ１が１秒間であるから、１秒間をカウントする１秒カウンタが１秒以上になったか否かを確認する。この１秒カウンタは、図２２０及び図２３によって後述するタイマ割り込みのルーチンでカウントされる。
【００８５】
図２０のステップＳ２で１秒カウンタが１秒以上の場合には、ステップＳ３へ進んで使用可能なＳ−Ｃテーブルを選定し、そのテーブルにおける使用可能な電力の範囲内で、各ヒータの通電時間（デューティ）を設定する。
この実施例の場合には、図１５に示したＳ−Ｃテーブルの点灯Ｄｕｔｙのデータに基づいて各ヒ−タの通電時間（ｔ１，ｔ２，ｔ３）を設定する。
【００８６】
次に、ステップＳ４で１秒カウンタをクリアして、後述するタイマ割り込みのルーチンで使用される、カクント開始フラグをセットする。そして、ステップＳ５で突入電流を防止するソフトスタートのために１００ｍＳの期間だけ位相制御する１００ｍＳカウントフラグをセットする。
その後、ステップＳ６で加熱中央ヒータ２１（第１加熱手段）に電力供給が可能なことを示す、第１加熱電力供給フラグをセットし、ステップＳ７で先に算出したヒータ２１の通電時間ｔ１をＣＰＵ９０の内部レジスタにセットする。
【００８７】
次に、ステップＳ８で加熱端部ヒータ２２（第２加熱手段）に電力供給が可能なことを示す、第２加熱電力供給フラグをセットし、ステップＳ９で、制御周期Ｔ１と先に算出したヒータ２２の通電時間ｔ２から、Ｔ１−ｔ２の時点をヒータ２２の通電開始時点ｔｂとしてＣＰＵ９０の内部レジスタにセットする。そして、ステップＳ１０で、ヒータ２２の通電時間ｔ２を内部レジスタにセットする。
【００８８】
次に、ステップＳ１１で加圧ヒータ２３（第３加熱手段）に電力供給が可能なことを示す、第３加熱電力供給フラグをセットし、ステップＳ１２で、制御周期Ｔ１と先に算出したヒータ２２の通電時間ｔ２から、Ｔ１−（Ｔ１／２＋（ｔ２／２））の時点をヒータ２３の通電開始時点ｔｃとして内部レジスタにセットする。そして、ステップＳ１３で、先に算出したヒータ２３の通電時間ｔ３をＣＰＵ９ａの内部レジスタｔ３にセットする。
この一連の動作により、所定の制御周期Ｔ１内の各ヒータ２１，２２，２３に電力供給開始する時点（タイミング）および通電時間が決定される。
【００８９】
次に、ステップＳ１４へ進み、後述するタイマ割り込みのルーチンで１００ｍＳカウンタがカウントされ１００ｍＳフラグがセットされた（“１”）か否か確認する。
セットされていた場合には、ステップＳ１５で、ヒータ２１に対する温度検出結果に応じるかあるいは予め設定された、ヒータ２１の位相制御開始時点を内部レジスタ１に書き込む。また、ステップＳ１６で、ヒータ２２に対する温度検出結果に応じるかあるいは予め設定された、ヒータ２２の位相制御開始時点を内部レジスタ２に書き込む。
【００９０】
さらに、ステップＳ１７で、ヒータ２３に対する温度検出結果に応じるかあるいは予め設定された、ヒータ２３の位相制御開始時点を内部レジスタ３に書き込み、このフローの処理を終了する。。
この一連の動作により、各加熱手段であるヒータ２１，２２，２３に電力供給を開始する際のソフトスターと開始時点を決定する。
【００９１】
次にコピーモードの場合の動作説明を行う。
図２１のステップＳ２１でコピーモード中か否かの確認で、コピーモード中でなかった場合は図示しない他の動作モード（例えば電源投入時の立ち上げモード等）の処理を行なう。コピーモード中の場合には、次にステップＳ２２で通紙前か否かを確認する。
【００９２】
そして、通紙前であった場合は、ステップＳ２３で制御周期Ｔ１以上か否か、この実施例の場合には制御周期Ｔ１が１秒間であるから、１秒間をカウントする１秒カウンタが１秒以上か否かを確認する。この１秒カウンタは、後述するタイマ割り込みのルーチンでカウントされる。
１秒カウンタが１秒以上の場合には、ステップＳ２４で通紙前で使用可能なテーブルＳ−Ａを選定し、そのテーブルにおける使用可能な電力の範囲内で、点灯Ｄｕｔｙのデータに基づいて各ヒータの通電時間（ｔ１，ｔ２，ｔ３）を設定する。
【００９３】
ステップＳ２２で通紙前でなかった場合は、ステップＳ２５で通紙中か否かを確認する。その結果、ステップＳ２３で通紙中でなかった場合は、図示しない他の動作モード（通紙後等のモード）の処理を行なう。通紙中であった場合は、ステップＳ２６でステップＳ２３と同様に１秒カウンタが１秒以上か否かを確認する
そして、１秒カウンタが１秒以上の場合には、ステップＳ２７で通紙中で使用可能なテーブルＳ−Ｂを選定し、そのテーブルの使用可能な電力の範囲内で、且つ各ヒータに対する温度検出結果に基づいて各ヒータの通電時間（デューティ）を決定する。
【００９４】
ステップＳ２４又はステップＳ２７で各ヒータの通電時間（デューティ）を決定した後は、ステップＳ２８〜Ｓ４１の処理を実行して終了するが、これらの各処理は、ステップＳ３６を除いて図２０で説明したステップＳ４〜Ｓ１１，Ｓ１３〜Ｓ１７の処理と同じであるから、それらの説明は省略する。ステップＳ３６では、選択したテーブル（図１５のＳ−Ａテーブル又は図１６のＳ−Ｂテーブル）による通電時間のパターンに基づいて、代加熱手段であるヒータ２３の通電開始時点ｔｃを決定して、内部レジスタにセットする。
その通電開始時点ｔｃの決定方法については、前述したのでここでは説明を省略する。
ステップＳ２３又はステップＳ２６で、１秒カウンタが１秒以上でなかった場合には、ステップＳ３８へ進んで、Ｓ３８〜Ｓ４１の処理を実行して終了するが、これらの処理も図２０で説明したステップＳ１４〜Ｓ１７の処理と同じである。
【００９５】
〔制御部によるタイマ割り込み処理〕
次に、同じく図７における制御部９のＣＰＵ９０によるタイマ割り込みの処理、すなわち一定時間毎にタイマ割り込みを発生して各ヒータの通電時間及び通電開始時点をカウントする処理を、図２２及び図２３のフローチャートによって説明する。図２２及び図２３も一連のフローチャートであるが、図示の都合上２つの図に分けたもので、同じ丸付き数字を付した矢印線は互いに接続される。
【００９６】
先ず、図２２のステップＳ５１で、各種タイマカウンタの開始を許可するカウンタ開始フラグがセットされているか否かを確認する。カウンタ開始フラグがセットされていないい場合にはこの処理を終了する。
カウンタ開始フラグがセットされている場合は、ステップＳ５２で一定時間をカウントする１秒カウンタをカウント（＋１）する。なお、この１秒カウンタは、１秒以上をカウントすると前述したゼロクロス割り込みの処理中でクリアされる（図２０のステップＳ４又は図２１のステップＳ２８）。
【００９７】
次に、ステップＳ５３で位相制御する期間の１００ｍＳをカウントする１００ｍＳカウントフラグがセットされている（“１”）か否か確認する。セットされている場合には、ステップＳ５４で位相制御信号ＯＮを図８に示した内部コントロール回路９８ｃの内部レジスタにセットする。
その後、ステップＳ５５で１００ｍＳカウンタを＋１し、ステップＳ５６で１００ｍＳカウンタが１００ｍＳカウントしたか否かを確認する。
【００９８】
１００ｍＳカウントした場合には、位相制御期間が終了したので、ステップＳ５７で位相制御信号ＯＦＦを図８に示した内部コントロール回路９８ｃの内部レジスタにセットする。そして、ステップＳ５８で１００ｍＳカウンタをクリアして、ステップＳ５９で１００ｍＳカウンタフラグをリセットする。
この一連の動作により、図９の（ｇ）に示した位相制御期間信号Ｓｐが図８に示した内部コントロール回路９８ｃより出力される。
なお、この動作は各ヒータ毎に行われる。図８の回路も各ヒータ毎に設けている。
【００９９】
ステップＳ５９で１００ｍＳカウンタフラグをリセットした後、およびステップＳ５３で１００ｍＳカウントフラグがセットされていなかった場合と、ステップＳ５６で１００ｍＳカウンタが１００ｍＳカウントしていなかった場合は、ステップＳ６０へ進んで、第１加熱電力供給フラグがセットされているか否かを確認する。
セットされている場合は、ステップＳ６１で第１加熱手段であるヒータ２１に電力を供給するためのＯＮ信号を、図８に示した内部コントロール回路９８ｃの内部レジスタにセットする。次いで、ステップＳ６２でヒータ２１に通電する時間ｔ１をカウントする、通電時間ｔ１カウンタを＋１する。
【０１００】
次に、ステップＳ６３で通電時間ｔ１カウンタが通電時間をカウントしたか否かを確認する。その際、前述したゼロクロス割り込みの処理で内部レジスタに書き込まれたｔ１の値を参照する。その結果、通電時間ｔ１をカウントした場合には、ヒータ２１への電力供給は終了したので、ステップＳ６４へ進んで第１加熱電力供給フラグをリセットし、次にステップＳ６５でヒータ２１への電力供給を停止するＯＦＦ信号を、図８に示した内部コントロール回路９８ｃの内部レジスタにセットする。そして、ステップＳ６６で通電時間ｔ１カウンタをクリアする。
【０１０１】
その後、およびステップＳ６０で第１加熱電力供給フラグがセットされていなかった場合と、ステップＳ６３で通電時間ｔ１カウンタが通電時間をカウントしていなかった場合には、ステップＳ６７に進んで、第２加熱電力供給フラグがセットされているか否かを確認する。その結果、セットされている場合は、ステップＳ６８で第２加熱手段であるヒータ２２の通電を開始する時点をカウントする第２通電開始時点カウンタを＋１する。
【０１０２】
次に、ステップＳ６９で、第２通電開始時点カウンタが通電開始時点ｔｂをカウントしたか否かを確認する。その際、前述したゼロクロス割り込み処理において内部レジスタに書き込まれた通電開始時点ｔｂの値を参照する。そして、通電開始時点ｔｂをカウントした場合には、ステップＳ７０でヒータ２２に電力を供給するためのＯＮ信号を図８に示した内部コントロール回路９８ｃの内部レジスタにセットする。
その後、ステップＳ７１でヒータ２２に通電する時間ｔ２をカウントする通電時間ｔ２カウンタを＋１する。
【０１０３】
次いで、ステップＳ７２で通電時間ｔ２カウンタが通電時間ｔ２をカウントしたか否かを確認する。その際、前述したゼロクロス割り込みの処理において内部レジスタに書き込まれた通電時間ｔ２の値を参照する。その結果、通電時間ｔ２をカウントした場合には、ヒータ２２への電力供給は終了したので、次に、図２３のステップＳ７３に進む。
そして、第２加熱電力供給フラグをリセットし、次のステップＳ７４でヒータ２２への電力供給を停止するＯＦＦ信号を、図８に示した内部コントロール回路９８ｃの内部レジスタにセットする。
【０１０４】
次に、ステップＳ７５で通電時間ｔ２カウンタと第２通電開始時点カウンタを、それぞれクリアする。
その後、およびステップＳ６７，Ｓ６９，Ｓ７２のいずれかでＮＯであった場合には、ステップＳ７６へ進み、第３加熱電力供給フラグがセットされているか否かを確認する。
セットされている場合は、ステップＳ７７で第３加熱手段であるヒータ２３の通電を開始する時点をカウントする第３通電開始時点カウンタを＋１する。
【０１０５】
次にステップＳ７８で、第３通電開始時点カウンタが通電開始時点ｔｃをカウントしたか否かを確認する。その際、ゼロクロス割り込みの処理でた内部レジスタに書き込まれた通電開始時点ｔｃの値を参照する。通電開始時点ｔｃをカウントした場合には、ステップＳ７９でヒータ２３に電力を供給するためのＯＮ信号を図８に示した内部コントロール回路９８ｃの内部レジスタにセットする。その後、ステップＳ８０でヒータ２３に通電する時間ｔ３をカウントする通電時間ｔ３カウンタを＋１する。
【０１０６】
そして、ステップＳ８１で通電時間ｔ３カウンタが通電時間ｔ３をカウントしたか否かを確認する。その際、ゼロクロス割り込みの処理で内部レジスタに書き込まれた通電時間ｔ３の値を参照する。
その結果、通電時間ｔ３カウンタが通電時間ｔ３をカウントした場合には、ヒータ２３への電力供給は終了したのでステップＳ８２へ進んで、第３加熱電力供給フラグをリセットし、ステップＳ８３でヒータ２３への電力供給を停止するＯＦＦ信号を、図８に示した内部コントロール回路９８ｃの内部レジスタにセットする。
そして、最後にステップＳ８４で通電時間ｔ３カウンタと第３通電開始時点カウンタをそれぞれクリアして、処理を終了する。
また、ステップＳ７６，Ｓ７８，Ｓ８１の確認のいずれかでＮＯであった場合は、そのまま処理を終了する。
【０１０７】
〔他の実施形態のＡＣ電力制御回路の構成〕
次に、この発明による画像形成装置の定着装置は、加熱手段であるヒータを４本備えている実施形態について説明する。
図２４はその実施形態におけるＡＣ電力制御回路の構成図である。この図２４に示すＡＣ電力制御回路は、前述した実施形態の図３に示したＡＣ電力制御回路と殆ど同じであり、対応する部分には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
【０１０８】
この図２４に示すＡＣ電力制御回路において図３に示したＡＣ電力制御回路と異なる点は、定着装置５０を構成する図４に示した加熱ローラ５５内に仮想線で示した加熱補助ヒータ３３を設けるとともに、その加熱補助ヒータ３３に電力を供給する電力供給回路３２を設けた点である。それによって、制御部９′派電力供給回路３２も制御するので、前実施形態における制御部９とはその機能が若干相違するが、前述した前実施形態の機能は全て有している。
【０１０９】
この加熱補助ヒータ３３も前述した３本のヒータと共に同一の制御周期内で通電して電力供給を行う場合は、この加熱補助ヒータ３３を第２加熱手段（加圧ヒータ２３）より消費電力が小さい（例えば２００Ｗ）第４の加熱手段とする。そして、図１５〜図１７に示したテーブルと同様で、加熱補助ヒータ３３の制御周期Ｔ１に対する通電時間比率（点灯Ｄｕｔｙ）のデータを含む複数種類のテーブルと、画像形成装置の動作モードとその各テーブルの対応関係の情報を示すテーブルとを制御部９′のメモリに格納しておく。
そして、制御部９′は先ず制御周期Ｔ１を設定し、前実施形態において図１０〜図１３及び図１５〜図１９を参照して説明したのと同様に、動作モードに対応するテーブルを選択し、使用可能電力の範囲内で、その各加熱手段に対する点灯Ｄｕｔｙのデータを参照した、各加熱手段の通電時間ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４を設定し、第３加熱手段の通電開始時点ｔｃと、第４加熱手段の通電開始時点ｔｄとを決定する。
【０１１０】
その場合の図１０〜図１３に対応する電力供給パターンを図２５〜図２８に示す。
この場合も、第１加熱手段は常に制御周期Ｔ１の最初の時点から通電し（ｔａ＝０ｍＳ）、第２加熱手段は常に制御周期Ｔ１の最後から通電時間ｔ２を減算した時点から通電を開始する（ｔｂ＝Ｔ１−ｔ２）。そして、第３加熱手段の通電開始時点ｔｃは、前述したように、制御周期Ｔ１と、第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段への各通電時間ｔ１，ｔ２，ｔ３との関係に基づいて、（ａ）から（ｄ）の４種類の電力供給パターンのいずれかを選択して決定する。
【０１１１】
そして、第４加熱手段の通電時間（電力供給時間）ｔ４が、制御周期Ｔ１内で第１加熱手段、第２加熱手段、および第３加熱手段の全てに並行して電力を供給する時間と重複しないように、その重複が完全に避けられない場合にはその重複する時間が最短になるように、第４加熱手段に電力の供給を開始する通電開始時点ｔｄを決定する。
【０１１２】
そのため、第３加熱手段に電力の供給を開始する通電開始時点ｔｃを前述の（ｂ）によって決定した場合には、図２６に示すように、制御周期Ｔ１の最初又は最初から若干遅れた時点を第４加熱手段の通電開始時点ｔｄと決定し、第３加熱手段の通電開始時点ｔｃを前述（ａ），（ｃ），（ｄ）のいずれかによって決定した場合には、図２５、図２７、図２８に示すように、制御周期Ｔ１の最後から上記第４加熱手段への電力供給時間ｔ４を減算した時点を、第４加熱手段の通電開始時点ｔｄと決定するとよい。
そして、前述した第１、第２、第３加熱手段への電力供給制御と同じ制御周期内で、その通電開始時点ｔｄから通電時間ｔ４の間だけ、第４加熱手段に電力を供給する。
【０１１３】
図２４に示したＡＣ電力制御回路における別の電力供給制御方法として、次のような使用方法もある。
例えば、追加した加熱補助ヒータ３３を第４加熱手段とはせず、例えば４００Ｗ程度のヒータとして、加熱中央ヒータ２１又は加熱端部ヒータ２２と置き換えて使用する。
その動作モード例として、待機時に加熱中央ヒータ（７００Ｗ）２１に置き換えてフル点灯して使用したり、定着立ち上げ時に、加熱端部ヒータ（６００Ｗ）に置き換えて使用したりする。
【０１１４】
この場合は、制御部９′は加熱中央ヒータ２１又は加熱端部ヒータには電力供給制御は行わず、代わりに電力供給回路３２よって加熱補助ヒータ３３に電力を供給させる。
例えば、加熱中央ヒータ２１に代えて加熱補助ヒータ３３に電力を供給する場合は、加熱端部ヒータ２２を第１加熱手段、加熱補助ヒータ３３を第２加熱手段、加圧ヒータ２３を第３加熱手段として、３本の加熱手段に対して、前述したこの発明による電力供給制御を行うことができる。
また、加熱端部ヒータ２２に代えて加熱補助ヒータ３３に電力を供給する場合は、加熱中央ヒータ２１を第１加熱手段、加熱補助ヒータ３３を第２加熱手段、加圧ヒータ２３を第３加熱手段として、３本の加熱手段に対して、同様に前述したこの発明による電力供給制御を行うことができる。
【０１１５】
このように、この発明により定着装置の複数の加熱手段に対する電力供給制御を行う場合の、第１、第２、第３加熱手段等は固定したものではなく、制御部が設定した制御周期内で、実際に電力供給する複数の加熱手段（ヒータ）を、消費電力が大きい順に第１加熱手段、第２加熱手段、第３加熱手段、・・・とするだけであって、制御周期内で実際に電力供給する加熱手段が変われば、この各手段の対象や順番が変わることになる。
このように、加熱補助ヒータ３３を設けることにより、定着装置への電力供給方法の選択可能な態様が多くなり、この発明を実施する効果がより向上する。
【０１１６】
上述したこの発明の実施形態によれば、画像形成装置の動作モードに応じて、常に定着装置で使用可能な電力の範囲内で、複数の各ヒータに最適な電力供給を可能にし、且つ加熱部の温度不均一の抑制を可能になる。
すなわち、ヒータ駆動に使用可能な電力や画像形成装置のモードに応じて、各ヒータをそれぞれ最適な点灯幅（点灯時間）で駆動することができる。
それによって、コピー品質が向上し、しかも電力消費量が商用電源の定格を超えない画像形成装置を提供することができる。
【０１１７】
また、定着装置への電力供給を安定化し、フリッカや高調波歪み及び端子雑音の発生を最小限に抑制することが可能になる。
ゼロクロス時にヒータへの電力供給を開始することにより、フリッカや高調波歪み及び端子雑音の発生を一層抑制することができる。
補助ヒターを設けることにより、定着装置への電力供給方法を多様化することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
この発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、デジタル複合機等の各種の画像形成装置、特に、トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱してそのトナー画像の定着を行う複数の加熱手段を有する定着装置を備えた画像形成装置、およびその電力供給制御に利用可能である。そして、画像形成速度の高速化、カラー化、多機能化にも対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】この発明による画像形成装置の基本的な構成を示す機能ブロック図である。
【図２】この発明による画像形成装置の制御方法の基本的な処理の流れを示すフロー図である。
【図３】この発明による画像形成装置の一実施形態におけるＡＣ電力制御回路の構成図である。
【図４】同じくその画像形成装における定着装置の概略構成を示す模式的な断面図である。
【図５】図１に示したゼロクロス検出回路５の具体例を示す回路図である。
【図６】ゼロクス信号に基づいてヒータに電力を供給するタイミング図である。
【図７】図１に示したＡＣ電力制御回路における定着装置の制御に係わる部分をより詳細に示す回路図である。
【０１２０】
【図８】図１に示した制御部９におけるトリガ信号を生成する機能をブロック回路として示した図である。
【図９】図８に示した回路の動作を説明するためのタイミングチャート図である。
【図１０】図７に示した制御部９により設定した制御周期内でそれぞれ消費電力が異なる３個の加熱手段に電力を供給する場合の第１の電力供給パターンのタイミングチャート図である。
【図１１】同じく第２の電力供給パターンのタイミングチャート図である。
【図１２】同じく第３の電力供給パターンのタイミングチャート図である。
【図１３】同じく第４の電力供給パターンのタイミングチャート図である。
【図１４】加熱手段に電力供給を開始する際にソフトスタートする場合の説明図であろ。
【０１２１】
【図１５】各レベルでの使用可能電力ごとに制御周期Ｔ１内で電力を供給する各加熱手段に対する各電力供給時間の制御周期Ｔ１に対する比率のデータを記憶したテーブルのうち主に立ち上げモードで使用するＳ−Ａテーブルを示す図である。
【図１６】同じく主にコピーモードの通紙中に使用するＳ−Ｂテーブルを示す図である。
【図１７】同じく主に待機モードで使用するＳ−Ｃテーブルを示す図である。
【図１８】画像形成装置の動作モードと使用するテーブルとの対応関係を示す図である。
【図１９】コピー動作中（ＪＯＢ中）のテーブル使用例を示す図である。
【図２０】図５に示した制御部９のＣＰＵ９０によるこの発明に係るゼロクロス割り込みの処理を示すフロー図である。
【図２１】同じくその続きのフロー図である。
【図２２】同じく図５に示した制御部９のＣＰＵ９０によるタイマ割り込みの処理を示すフロー図である。
【図２３】同じくその続きのフロー図である。
【０１２２】
【図２４】この発明による画像形成装置の他の実施形態におけるＡＣ電力制御回路の構成図である。
【図２５】図２４に示した制御部９′により設定した制御周期内でそれぞれ消費電力が異なる４個の加熱手段に電力を供給する場合の第１の電力供給パターンのタイミングチャート図である。
【図２６】同じく第２の電力供給パターンのタイミングチャート図である。
【図２７】同じく第３の電力供給パターンのタイミングチャート図である。
【図２８】同じく第４の電力供給パターンのタイミングチャート図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１：ＡＣプラグ      ２：ノイズフィルタ      ３，４，７，１０：リレー
５：ゼロクロス検出回路      ６：主電源スイッチ      ７：リレー
８：定電圧電源      ９，９′：制御部      １１：開閉回路      
１２：ドアスイッチ      １３，１４：サーモスタット      
１５，１６，１７，３２：電力供給回路      １８．１９，２０：温度検出回路
２１：加熱中央ヒータ      ２２：加熱端部ヒータ      
２３：加圧ヒータ      ２４：除湿ヒータ      
２５，２６：非接触のセンサ      ２７：サーミスタ      
３０：負荷(ソレノイド；ＳＯＬ，クラッチ；ＣＬ，モータ；Ｍ等)
３１：センサ、スイッチ（ＳＷ）類      ３３：加熱補助ヒータ
３４：コントロール回路      ３５：操作部制御回路      ３６：反転回路
３７．３８，３９：緩衝回路      ５０：定着装置      
５１：定着ローラ      ５２：加圧ローラ      ５３：加圧手段
５４：定着ベルト      ５５：加熱ローラ      ５６：分離板
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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