(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定める周波数の交流の電力供給源から供給され、ヒータに供給するための交流電力の電圧が０ボルトになる時点を検出するゼロクロス検出手段と、
ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されたとき、前記電力供給源から供給される交流電力をヒータに供給するか否かを切り換えることによって、ヒータへの通電をオン、オフする切換手段と、
ヒータによって加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出手段と、
温度検出手段によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であるとき、ヒータへの通電のオン、オフを、切換手段に交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行わせた後、温度検出手段によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度に達するまで、切換手段によってヒータへの通電をオンにさせる制御手段とを含み、
制御手段は、
前記交流の半周期を１ゼロクロス周期とするとき、前記ヒータへの通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたって切換手段に繰り返し行わせる期間のうち、ヒータへの通電をオンにするヒータオン期間であって、第１番目および第２番目のヒータオン期間を１ゼロクロス周期とし、第３番目以降のヒータオン期間を、１ゼロクロス周期および２ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、ヒータへの通電をオフにするヒータオフ期間を、１ゼロクロス周期、２ゼロクロス周期および３ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、
前記制御手段は、ヒータへの通電をオン、オフさせるためのヒータ制御信号を前記切換手段に与え、
前記切換手段は、前記制御手段から与えられたヒータ制御信号がオンの場合に、前記ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータへの通電をオンとし、前記制御手段から与えられたヒータ制御信号がオフの場合に、前記ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータへの通電をオフとし、
前記制御手段は、ヒータ制御信号を切換手段に与えるにあたって、前記交流の半周期である１ゼロクロス周期がばらつく最大の周期を最大ゼロクロス周期Ｔｍａｘ、およびゼロクロス周期がばらつく最小の周期を最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとするとき、
前記温度検出手段によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であると、Ｔ０＜Ｔｍｉｎを満たす第１の期間Ｔ０の間は、ヒータ制御信号をオンとし、
第１の期間Ｔ０経過後でかつ、３×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＜４×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第２の期間Ｔ１の間は、ヒータ制御信号をオフとし、
第２の期間Ｔ１経過後でかつ、４×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＜５×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第３の期間Ｔ２の間は、ヒータ制御信号をオンとし、
第３の期間Ｔ２経過後でかつ、６×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＜７×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第４の期間Ｔ３の間は、ヒータ制御信号をオフとし、
ｍを４以上の偶数の整数とするとき、第ｍの期間Ｔｍ−１経過後でかつ、Ｔｍａｘ＜Ｔｍ＜２×Ｔｍｉｎを満たす第（ｍ＋１）の期間Ｔｍの間は、ヒータ制御信号をオンとし、
ｎを５以上の奇数の整数とするとき、第ｎの期間Ｔｎ−１経過後でかつ、Ｔｍａｘ＜Ｔｎ＜２×Ｔｍｉｎを満たす第（ｎ＋１）の期間Ｔｎの間は、ヒータ制御信号をオフとすることを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項２】
前記第１の期間Ｔ０は、第１の期間Ｔ０と最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとの差の時間が予め定める時間内になるように決定されることを特徴とする請求項１に記載のヒータ制御装置。
【請求項３】
予め定める周波数の交流の電力供給源から交流電力が供給されるヒータへの通電のオン、オフを制御するヒータ制御方法であって、
ヒータによって加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出ステップと、
前記電力供給源から供給される、ヒータに供給するための交流電力の電圧が０ボルトになる時点を検出するゼロクロス検出手段によって該電圧が０ボルトになる時点が検出されたときに、前記電力供給源から供給される交流電力をヒータに供給するか否かを切り換えることで、ヒータへの通電をオン、オフする切換手段を、制御手段が制御する制御ステップであって、温度検出ステップで検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であるとき、前記制御手段が前記切換手段を制御することで、ヒータへの通電のオン、オフを、交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行った後、温度検出ステップで検出される加熱対象物の温度が予め定める温度に達するまで、前記制御手段が前記切換手段を制御することで、ヒータへの通電をオンとする制御ステップとを含み、
制御ステップでは、前記交流の半周期を１ゼロクロス周期とするとき、前記ヒータへの通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行う期間のうち、ヒータへの通電をオンにするヒータオン期間であって、第１番目および第２番目のヒータオン期間を１ゼロクロス周期とし、第３番目以降のヒータオン期間を、１ゼロクロス周期および２ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、ヒータへの通電をオフにするヒータオフ期間を、１ゼロクロス周期、２ゼロクロス周期および３ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、
前記制御手段は、ヒータへの通電をオン、オフさせるためのヒータ制御信号を前記切換手段に与え、
前記切換手段は、前記制御手段から与えられたヒータ制御信号がオンの場合に、ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータへの通電をオンとし、前記制御手段から与えられたヒータ制御信号がオフの場合に、ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータへの通電をオフとし、
前記制御手段は、ヒータ制御信号を前記切換手段に与えるにあたって、前記交流の半周期である１ゼロクロス周期がばらつく最大の周期を最大ゼロクロス周期Ｔｍａｘ、およびゼロクロス周期がばらつく最小の周期を最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとするとき、
前記温度検出ステップで検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であると、Ｔ０＜Ｔｍｉｎを満たす第１の期間Ｔ０の間は、ヒータ制御信号をオンとし、
第１の期間Ｔ０経過後でかつ、３×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＜４×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第２の期間Ｔ１の間は、ヒータ制御信号をオフとし、
第２の期間Ｔ１経過後でかつ、４×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＜５×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第３の期間Ｔ２の間は、ヒータ制御信号をオンとし、
第３の期間Ｔ２経過後でかつ、６×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＜７×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第４の期間Ｔ３の間は、ヒータ制御信号をオフとし、
ｍを４以上の偶数の整数とするとき、第ｍの期間Ｔｍ−１経過後でかつ、Ｔｍａｘ＜Ｔｍ＜２×Ｔｍｉｎを満たす第（ｍ＋１）の期間Ｔｍの間は、ヒータ制御信号をオンとし、
ｎを５以上の奇数の整数とするとき、第ｎの期間Ｔｎ−１経過後でかつ、Ｔｍａｘ＜Ｔｎ＜２×Ｔｍｉｎを満たす第（ｎ＋１）の期間Ｔｎの間は、ヒータ制御信号をオフとすることを特徴とするヒータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータへの通電のオン、オフを制御するヒータ制御装置およびヒータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
断続的に動作するヒータのような大きな負荷を内蔵し、動作中に消費電流が大きく変動する機器、たとえば、ハロゲンランプなどの比較的消費電流が大きいヒータを含む定着ユニットを備えるファクシミリ装置では、ハロゲンランプを点灯したときに大きな突入電流が発生する。ファクシミリ装置が商用電源に接続されている場合、ハロゲンランプの点灯時に発生した突入電流によって商用電源の電圧降下が起こり、共通の商用電源に接続されている他の機器に悪影響を及ぼすフッリカ現象が起こる。たとえば、共通の商用電源に接続されている他の機器が蛍光灯である場合、フリッカ現象として蛍光灯のちらつきが起こる。
【０００３】
フリッカ現象の発生を抑制する第１の従来の技術として、複数のヒータを有し、トライアックによるゼロクロス点灯を行う定着装置を制御する定着制御装置がある。この定着制御装置は、定着ヒータの点灯にあたって、ヒータを１本ずつ順次点灯させる。さらに、１本のヒータについて、使用電源の周波数をｘとすると、２ｘ／Ｎ（Ｎは正の整数）の周波数で、かつＯＮ／ＯＦＦデューティが１／Ｎ若しくは（Ｎ−１）／Ｎのクロックで規定時間間欠点灯させる。規定時間終了後に通常点灯へ移行し、その後次のヒータを点灯させる。
【０００４】
たとえばＮ＝３の場合、交流電圧が０ボルトになる時点から次に０ボルトになる時点までの時間、つまり交流の半周期をゼロクロス周期とすると、ヒータのオン、オフは、最初のゼロクロス周期がオン、第２，３のゼロクロス周期がオフ、第４のゼロクロス周期がオン、第５，６のゼロクロス周期がオフ、第７のゼロクロス周期がオン、第８，９のゼロクロス周期がオフ、そして第１０のゼロクロス周期以降は通常点灯、つまりオンが継続する。２ｘ／Ｎの周波数の信号は、専用の発振回路によって供給される（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
図７は、第２の従来の技術のヒータ制御装置９の構成を示す図である。図８は、ヒータ制御装置９によるヒータへの通電のオン、オフの制御動作を示すタイムチャートである。ヒータ制御装置９は、定着ユニット７０、電力供給ユニット８０、および制御基板ユニット９０を含む。定着ユニット７０は、ヒータ７１およびサーミスタ７２を含む。電力供給ユニット８０は、交流電源接続プラグ８１、ゼロクロス検出回路８２、トライアック８３、および論理積（ＡＮＤ）回路８４を含む。制御基板ユニット９０は、Ａ／Ｄ（        Analog-to-Digital）部９１、ＨＯＮ信号出力部９２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９５、およびゼロクロス入力部９６を含む。
【０００６】
定着ユニット７０では、ヒータ７１は、交流電源接続プラグ８１が接続される商用電源から交流電力が供給されるとオンとなり、定着ユニット７０の温度を上昇させる。サーミスタ７２は、定着ユニット７０の温度を検出し、検出した温度を表す温度情報を、制御基板ユニット９０のＡ／Ｄ部９１を介してＣＰＵ９５に送る。
【０００７】
電力供給ユニット８０では、ゼロクロス検出回路８２が、商用電源から交流電源接続プラグ８１を介して供給される交流電力の電圧が０ボルトになる時点、つまりゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点を検出したことを表すパルス信号を、ＡＮＤ回路８４に入力するとともに、制御基板ユニット９０のゼロクロス入力部９６を介してＣＰＵ９５に送り、ＣＰＵ９５に割り込みをかける。トライアック８３は、ＡＮＤ回路８４の出力に応じて、すなわちゼロクロス点を検出したことを表すパルス信号が入力されるごとに、ヒータオン（略称：ＨＯＮ）信号出力部９２から出力されるＨＯＮ信号がオン（ＯＮ）であるかオフ（ＯＦＦ）であるかに応じて、交流電源接続プラグ８１が接続される商用電源から供給される交流電力をヒータ７１に供給するか否かを切り換える。
【０００８】
制御基板ユニット９０では、サーミスタ７２から与えられる温度情報が表す温度が目標温度未満であると、ＣＰＵ９５は、ゼロクロス入力部９６を介したゼロクロス検出回路８２からの割り込みごとに、ＨＯＮ信号を制御するためのソフトタイマを起動する。ソフトタイマによる割り込みが発生すると、ＣＰＵ９５は、図８のタイムチャートに示すように、ＨＯＮ信号をＯＮまたはＯＦＦにする。ＨＯＮ信号は、ＨＯＮ信号出力部９２によって出力され、ＡＮＤ回路８４に入力される。
【０００９】
ゼロクロス入力部９６を介したゼロクロス検出回路８２からの割り込みごとに、ゼロクロス割り込み処理が行われる。ゼロクロス割り込み処理では、時間Ｔｃのソフトタイマが起動される。ソフトタイマによって時間Ｔｃが経過すると、ソフトタイマによる割り込みが発生し、ＨＯＮ信号制御処理が行われる。ＨＯＮ信号制御処理では、ＨＯＮ信号をＯＮにするかＯＦＦにするかの制御が行われる。
【００１０】
フリッカ現象に対しては、国際電気標準会議（International Electrotechnical      Commission；略称：ＩＥＣ）による国際規格が制定されており、この国際規格による基準を満たす必要がある。たとえばヒータ７１を、ゼロクロス点ごとに、オン、オフ、オフ、オン、オフ、オフと切り換えた後、継続してオンとする。
【００１１】
これを実現するために、ＨＯＮ信号制御処理では、第１回目の割り込みで、ＨＯＮ信号をＯＮとし、第２回目および第３回目の割り込みで、ＨＯＮ信号をＯＦＦとし、第４回目の割り込みでＨＯＮ信号をＯＮとし、第５回目および第６回目の割り込みで、ＨＯＮ信号をＯＦＦとし、第７回目以降の割り込みでは、サーミスタ７２から与えられる定着ユニット７０の温度情報が表す温度が目標温度になるまで、継続してヒータへの通電をオンとするために、ＨＯＮ信号をＯＮのままとする。図８に示した例では、交流電圧波形の第２番目の半周期および第５番目の半周期、ならびに第８番目の半周期以降に、ヒータ電流が流れている。
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−５２７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
第１の従来の技術では、２ｘ／Ｎの周波数の信号を利用して定着装置を制御しているが、２ｘ／Ｎの周波数の信号を供給するために発振回路を用いる必要があり、回路構成が複雑になるという問題がある。
【００１４】
第２の従来の技術では、ＣＰＵによって、ヒータへの通電のオン、オフの制御を行うように構成されているが、ゼロクロス点を検出したことを表すパルス信号によって、ＣＰＵつまりコンピュータに割り込みをかけるための割り込み回路が必要であり、回路構成が複雑になるという問題がある。第２の従来の技術において、割り込み回路を用いずに、ＣＰＵによってゼロクロス点を監視する場合は、短い時間間隔でゼロクロス点を監視する必要があり、ＣＰＵに大きな処理負荷がかかるという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、構成の簡単化および処理負荷の軽減を図ることができ、フリッカの発生を抑制することができるヒータ制御装置およびヒータ制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、予め定める周波数の交流の電力供給源から供給され、ヒータに供給するための交流電力の電圧が０ボルトになる時点を検出するゼロクロス検出手段と、
ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されたとき、前記電力供給源から供給される交流電力をヒータに供給するか否かを切り換えることによって、ヒータへの通電をオン、オフする切換手段と、
ヒータによって加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出手段と、
温度検出手段によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であるとき、ヒータへの通電のオン、オフを、切換手段に交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行わせた後、温度検出手段によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度に達するまで、切換手段によってヒータへの通電をオンにさせる制御手段とを含み、
制御手段は、
前記交流の半周期を１ゼロクロス周期とするとき、前記ヒータへの通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたって切換手段に繰り返し行わせる期間のうち、ヒータへの通電をオンにするヒータオン期間であって、第１番目および第２番目のヒータオン期間を１ゼロクロス周期とし、第３番目以降のヒータオン期間を、１ゼロクロス周期および２ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、ヒータへの通電をオフにするヒータオフ期間を、１ゼロクロス周期、２ゼロクロス周期および３ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、
前記制御手段は、ヒータへの通電をオン、オフさせるためのヒータ制御信号を前記切換手段に与え、
前記切換手段は、前記制御手段から与えられたヒータ制御信号がオンの場合に、前記ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータへの通電をオンとし、前記制御手段から与えられたヒータ制御信号がオフの場合に、前記ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータへの通電をオフとし、
前記制御手段は、ヒータ制御信号を切換手段に与えるにあたって、前記交流の半周期である１ゼロクロス周期がばらつく最大の周期を最大ゼロクロス周期Ｔｍａｘ、およびゼロクロス周期がばらつく最小の周期を最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとするとき、
前記温度検出手段によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であると、Ｔ０＜Ｔｍｉｎを満たす第１の期間Ｔ０の間は、ヒータ制御信号をオンとし、
第１の期間Ｔ０経過後でかつ、３×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＜４×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第２の期間Ｔ１の間は、ヒータ制御信号をオフとし、
第２の期間Ｔ１経過後でかつ、４×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＜５×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第３の期間Ｔ２の間は、ヒータ制御信号をオンとし、
第３の期間Ｔ２経過後でかつ、６×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＜７×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第４の期間Ｔ３の間は、ヒータ制御信号をオフとし、
ｍを４以上の偶数の整数とするとき、第ｍの期間Ｔｍ−１経過後でかつ、Ｔｍａｘ＜Ｔｍ＜２×Ｔｍｉｎを満たす第（ｍ＋１）の期間Ｔｍの間は、ヒータ制御信号をオンとし、
ｎを５以上の奇数の整数とするとき、第ｎの期間Ｔｎ−１経過後でかつ、Ｔｍａｘ＜Ｔｎ＜２×Ｔｍｉｎを満たす第（ｎ＋１）の期間Ｔｎの間は、ヒータ制御信号をオフとすることを特徴とするヒータ制御装置である。
【００１８】
また本発明は、前記第１の期間Ｔ０は、第１の期間Ｔ０と最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとの差の時間が予め定める時間内になるように決定されることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、予め定める周波数の交流の電力供給源から交流電力が供給されるヒータへの通電のオン、オフを制御するヒータ制御方法であって、
ヒータによって加熱される加熱対象物の温度を検出する温度検出ステップと、
前記電力供給源から供給される、ヒータに供給するための交流電力の電圧が０ボルトになる時点を検出するゼロクロス検出手段によって該電圧が０ボルトになる時点が検出されたときに、前記電力供給源から供給される交流電力をヒータに供給するか否かを切り換えることで、ヒータへの通電をオン、オフする切換手段を、制御手段が制御する制御ステップであって、温度検出ステップで検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であるとき、前記制御手段が前記切換手段を制御することで、ヒータへの通電のオン、オフを、交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行った後、温度検出ステップで検出される加熱対象物の温度が予め定める温度に達するまで、前記制御手段が前記切換手段を制御することで、ヒータへの通電をオンとする制御ステップとを含み、
制御ステップでは、前記交流の半周期を１ゼロクロス周期とするとき、前記ヒータへの通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行う期間のうち、ヒータへの通電をオンにするヒータオン期間であって、第１番目および第２番目のヒータオン期間を１ゼロクロス周期とし、第３番目以降のヒータオン期間を、１ゼロクロス周期および２ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、ヒータへの通電をオフにするヒータオフ期間を、１ゼロクロス周期、２ゼロクロス周期および３ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、
前記制御手段は、ヒータへの通電をオン、オフさせるためのヒータ制御信号を前記切換手段に与え、
前記切換手段は、前記制御手段から与えられたヒータ制御信号がオンの場合に、ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータへの通電をオンとし、前記制御手段から与えられたヒータ制御信号がオフの場合に、ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータへの通電をオフとし、
前記制御手段は、ヒータ制御信号を前記切換手段に与えるにあたって、前記交流の半周期である１ゼロクロス周期がばらつく最大の周期を最大ゼロクロス周期Ｔｍａｘ、およびゼロクロス周期がばらつく最小の周期を最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとするとき、
前記温度検出ステップで検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であると、Ｔ０＜Ｔｍｉｎを満たす第１の期間Ｔ０の間は、ヒータ制御信号をオンとし、
第１の期間Ｔ０経過後でかつ、３×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＜４×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第２の期間Ｔ１の間は、ヒータ制御信号をオフとし、
第２の期間Ｔ１経過後でかつ、４×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＜５×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第３の期間Ｔ２の間は、ヒータ制御信号をオンとし、
第３の期間Ｔ２経過後でかつ、６×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＜７×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘを満たす第４の期間Ｔ３の間は、ヒータ制御信号をオフとし、
ｍを４以上の偶数の整数とするとき、第ｍの期間Ｔｍ−１経過後でかつ、Ｔｍａｘ＜Ｔｍ＜２×Ｔｍｉｎを満たす第（ｍ＋１）の期間Ｔｍの間は、ヒータ制御信号をオンとし、
ｎを５以上の奇数の整数とするとき、第ｎの期間Ｔｎ−１経過後でかつ、Ｔｍａｘ＜Ｔｎ＜２×Ｔｍｉｎを満たす第（ｎ＋１）の期間Ｔｎの間は、ヒータ制御信号をオフとすることを特徴とするヒータ制御方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ゼロクロス検出手段によって、予め定める周波数の交流の電力供給源から供給され、ヒータに供給するための交流電力の電圧が０ボルトになる時点が検出され、切換手段によって、ゼロクロス検出手段によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されたとき、前記電力供給源から供給される交流電力をヒータに供給するか否かを切り換えることによって、ヒータへの通電がオン、オフされ、温度検出手段によって、ヒータによって加熱される加熱対象物の温度が検出される。
【００２１】
そして、制御手段によって、温度検出手段によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であるとき、ヒータへの通電のオン、オフが、切換手段に交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行わせた後、温度検出手段によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度に達するまで、切換手段によってヒータへの通電がオンにされる。
【００２２】
さらに、制御手段によって、前記交流の半周期を１ゼロクロス周期とするとき、前記ヒータへの通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたって切換手段に繰り返し行わせる期間のうち、ヒータへの通電をオンにするヒータオン期間であって、第１番目および第２番目のヒータオン期間が１ゼロクロス周期とされ、第３番目以降のヒータオン期間が、１ゼロクロス周期および２ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとされ、ヒータへの通電をオフにするヒータオフ期間が、１ゼロクロス周期、２ゼロクロス周期および３ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとされる。
【００２３】
したがって、発振回路およびゼロクロス点の検出による割り込み回路を用いることなく、ヒータへの通電のオン、オフを制御することができるので、回路構成を簡単化してヒータ制御装置の製造コストを低減することができる。さらに、ゼロクロス点ごとにコンピュータに割り込みが発生することがなく、かつコンピュータによってゼロクロス点を監視する必要もないので、コンピュータによる処理負荷の軽減を図ることができる。さらに、ゼロクロス点でヒータへの通電のオン、オフを制御することができるので、フリッカの発生を抑制することができる。
【００２４】
また本発明によれば、予め定める周波数の交流の電力供給源から交流電力が供給されるヒータへの通電のオン、オフを制御するにあたって、温度検出ステップでは、ヒータによって加熱される加熱対象物の温度を検出する。制御ステップでは、温度検出ステップで検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であるとき、ヒータへの通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行った後、温度検出ステップで検出される加熱対象物の温度が予め定める温度に達するまで、ヒータへの通電をオンとする。
【００２５】
さらに、制御ステップでは、前記交流の半周期を１ゼロクロス周期とするとき、前記ヒータへの通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行う期間のうち、ヒータへの通電をオンにするヒータオン期間であって、第１番目および第２番目のヒータオン期間を１ゼロクロス周期とし、第３番目以降のヒータオン期間を、１ゼロクロス周期および２ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、ヒータへの通電をオフにするヒータオフ期間を、１ゼロクロス周期、２ゼロクロス周期および３ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとする。
【００２６】
したがって、本発明によるヒータ制御方法をコンピュータに適用すれば、発振回路およびゼロクロス点の検出による割り込み回路を用いることなく、ヒータへの通電のオン、オフを制御することができるので、回路構成を簡単化して製造コストを低減することができる。さらに、コンピュータに割り込みが発生することがなく、かつコンピュータによってゼロクロス点を監視する必要もないので、コンピュータによる処理負荷の軽減を図ることができる。さらに、ゼロクロス点でヒータへの通電のオン、オフを制御することができるので、フリッカの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の実施の一形態であるヒータ制御装置１の構成を示すブロック図である。ヒータ制御装置１は、たとえばファクシミリ装置、印刷装置、および複写機などに用いられるヒータへの通電のオン、オフを制御する装置である。本発明のヒータ制御方法は、ヒータ制御装置１で処理される。
【００２８】
ヒータ制御装置１は、定着ユニット１０、電力供給ユニット２０、および制御基板ユニット３０を含む。定着ユニット１０は、ヒータ１１およびサーミスタ１２を含む。ヒータ１１は、たとえばハロゲンランプによって構成され、電力供給ユニット２０から供給される電力によって発熱する。温度検出手段であるサーミスタ１２は、ヒータ１１によって加熱される加熱対象物、たとえば、定着ユニット１０に、内部にヒータ１１を備えて設けられる図示外の加熱ローラの表面温度を検出する温度センサであり、検出した温度を表す温度情報をアナログ信号として、後述する制御基板ユニット３０のＡ／Ｄ（Analog-to-    Digital）部３１に送る。
【００２９】
電力供給ユニット２０は、交流電源接続プラグ２１、ゼロクロス検出回路２２、トライアック２３、および論理積（ＡＮＤ)回路２４を含む。交流電源接続プラグ２１は、たとえば周波数が５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの交流の電力供給源、たとえば商用電源に接続するためのプラグである。ゼロクロス検出手段であるゼロクロス検出回路２２は、交流電源接続プラグ２１が接続される商用電源から供給される交流電力の電圧が０ボルトになる時点（以下「ゼロクロス点」という場合がある）を検出し、ゼロクロス点を検出したことを表すパルス信号をＡＮＤ回路２４に入力する。
【００３０】
切換手段であるトライアック２３は、ＡＮＤ回路２４の出力がオンであるとき、交流電源接続プラグ２１に接続される商用電源から供給される交流電力をヒータ１１に供給する。切換手段であるＡＮＤ回路２４は、後述する制御基板ユニット３０のヒータオン（略称：ＨＯＮ）信号出力部３２から出力されるヒータ制御信号であるＨＯＮ信号がオン（ＯＮ）であり、かつゼロクロス検出回路２２からのパルス信号がオンであると、オンの信号を出力する。
【００３１】
制御基板ユニット３０は、Ａ／Ｄ部３１、ＨＯＮ信号出力部３２、ＲＡＭ（Random    Access Memory）３３、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３５およびデータバス３９を含む。Ａ／Ｄ部３１は、サーミスタ１２からの温度情報を示すアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をＣＰＵ３５に送る。ＨＯＮ信号出力部３２は、ＣＰＵ３５の指示に従って、ヒータへの通電のオン、オフを制御するためのＨＯＮ信号を出力する。ＨＯＮ信号出力部３２から出力されたＨＯＮ信号は、電力供給ユニット２０のＡＮＤ回路２４に入力する。
【００３２】
ＲＡＭ３３は、読み書き可能な半導体メモリによって構成され、演算途中のデータなどを一時的に記憶する。ＲＯＭ３４は、読み出し専用の半導体メモリによって構成され、ヒータ制御装置１を制御するための制御プログラム、制御プログラムをＲＡＭ３３にロードするためのロードプログラム、および後述するフリッカ対策用テーブル４０（図３参照）を記憶する。
【００３３】
制御手段であるＣＰＵ３５は、コンピュータであり、ＲＯＭ３４に記憶されるロードプログラムを実行することによって、ＲＯＭ３４に記憶される制御プログラムを読み出してＲＡＭ３３に記憶し、ＲＡＭ３３に記憶した制御プログラムを実行する。ＣＰＵ３５は、ＲＡＭ３３に記憶した制御プログラムを実行することによって、Ａ／Ｄ部３１およびＨＯＮ信号出力部３２を制御する。データバス３９は、Ａ／Ｄ部３１、ＨＯＮ信号出力部３２、ＲＡＭ３３、ＲＯＭ３４、およびＣＰＵ３５を接続し、データの送受信を可能にするバスである。
【００３４】
ヒータ制御装置１は、温度読取部およびフリッカ対策制御部を含む。温度読取部およびフリッカ対策制御部は、ＣＰＵ３５がＲＡＭ３３に記憶される制御プログラムを実行することによって実現される機能である。
【００３５】
図２は、ヒータ制御装置１に含まれる温度読取部による温度読取処理の動作を示すタイムチャートである。温度読取部は、一定の時間間隔Ｔｒ、たとえば１０ミリ秒（ｍｓ）ごとに起動される。期間Ｔｓは、温度読取部が処理する温度読取処理の時間である。
【００３６】
温度読取部は、サーミスタ１２が検出する加熱対象物の温度を表す温度情報をＡ／Ｄ部３１を介して読み取る。温度情報が示す温度が予め定める目標温度、たとえば加熱対象物が加熱ローラである場合は定着に適した温度、具体的には摂氏１９０度に達していない場合は、ＨＯＮ信号をＯＮにするとともに、フリッカ対策制御部にフリッカ対策制御処理を行わせるためのソフトタイマを起動する。温度情報が示す温度が予め定める目標温度に達した場合は、ＨＯＮ信号をＯＦＦにする。フリッカ対策制御部は、温度読取部によって起動されたソフトタイマの時間が経過する処理を開始し、ヒータ１１への通電をオン、オフするために、ＨＯＮ信号を制御する。
【００３７】
図３は、フリッカ対策制御処理に用いるフリッカ対策用テーブル４０の一例を示す図である。ＲＯＭ３３に記憶されるフリッカ対策用テーブル４０は、タイマ時間を制御用変数flickerの値ごとに示すテーブルである。タイマ時間は、ＨＯＮ信号をＯＮとする期間もしくはＨＯＮ信号をＯＦＦとする期間、または終了を示すエンドコードである。図３に示したフリッカ対策用テーブル４０には、制御用変数flickerの値が「０」〜「５」については、それぞれ第１の期間Ｔ０〜第６の期間Ｔ５が示され、制御用変数flickerの値が「６」については、終了を示すエンドコード「ＦＦ」が示されている。
【００３８】
フリッカ対策制御部は、ＨＯＮ信号をＯＮからＯＦＦ、またはＯＦＦからＯＮに切り換えた後、次にフリッカ対策制御部がフリッカ対策制御処理を行うためのソフトタイマを、フリッカ対策用テーブル４０に示されるタイマ時間で起動する。フリッカ対策用テーブル４０に示されるタイマ時間が、終了を示すエンドコード「ＦＦ」の場合は、ＨＯＮ信号をＯＦＦからＯＮに切り換えた後、ソフトタイマを停止して、フリッカ対策制御処理を終了する。
【００３９】
図４は、ヒータ制御装置１によるヒータ１１への通電のオン、オフの制御動作を示すタイムチャートである。温度読取部が行う温度読取処理では、定着ユニット１０に設けられる図示外の加熱ローラの温度が予め定める目標温度に達していないと、ＨＯＮ信号をＯＮにするとともに、フリッカ対策制御処理のための割り込みを、第１の期間Ｔ０経過後に発生させるためのソフトタイマを起動する。
【００４０】
第１の期間Ｔ０の時間が経過すると、ソフトタイマによる割り込みが発生し、フリッカ対策制御部による第１回目のフリッカ対策制御処理が行われる。第１回目のフリッカ対策制御処理では、ＨＯＮ信号をＯＦＦにするとともに、次のフリッカ対策制御処理のための割り込みを、第２の期間Ｔ１経過後に発生させるためのソフトタイマを起動する。以後、ソフトタイマによる割り込みが発生するごとに、フリッカ対策制御処理が行われ、ＨＯＮ信号がＯＦＦからＯＮに、またはＯＮからＯＦＦに交互に切り換えられ、次のタイマ時間でソフトタイマが起動される。
【００４１】
ヒータ１１への通電がオンにされている期間は、ＨＯＮ信号がＯＮの期間にゼロクロス検出回路２２によってゼロクロス点が検出された時点から、１ゼロクロス周期の期間である。１ゼロクロス周期は、ゼロクロス点から次のゼロクロス点までの時間つまり交流の半周期である。図４に示したタイムチャートでは、第３の期間Ｔ２、第５の期間Ｔ４、および第７の期間Ｔ６でゼロクロス点が検出されており、それらのゼロクロス点から１ゼロクロス周期の期間にヒータ１１に電流が流れ、ヒータ１１への通電がオンにされている。
【００４２】
ＨＯＮ信号がＯＮの期間およびＨＯＮ信号がＯＦＦの期間、たとえば第１〜第７の期間Ｔ０〜Ｔ６は、３つの条件を満たすように決定される。第１の条件は、ヒータ１１への通電をオンにするヒータオン期間であって、第１番目および第２番目のヒータオン期間を１ゼロクロス周期とする。換言すれば、第１番目および第２番目のヒータオン期間は、１ゼロクロス周期の２倍の期間である２ゼロクロス周期以上にはしない。第２の条件は、ヒータ１１への通電をオフにするヒータオフ期間を、１ゼロクロス周期、２ゼロクロス周期および１ゼロクロス周期の３倍の期間である３ゼロクロス周期のうちのいずれか１つにする。第３の条件は、第３番目以降のヒータオン期間を、１ゼロクロス周期および２ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとする。
【００４３】
このように、ゼロクロス検出回路２２によって、予め定める周波数の交流の電力供給源から供給され、ヒータ１１に供給するための交流電力の電圧が０ボルトになる時点が検出され、トライアック２３およびＡＮＤ回路２４によって、ゼロクロス検出回路２２によって前記電圧が０ボルトになる時点が検出されたとき、前記電力供給源から供給される交流電力をヒータ１１に供給するか否かを切り換えることによって、ヒータ１１への通電がオン、オフされ、サーミスタ１２によって、ヒータ１１によって加熱される加熱対象物の温度が検出される。
【００４４】
そして、ＣＰＵ３５によって、サーミスタ１２によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であるとき、ヒータ１１への通電のオン、オフが、トライアック２３およびＡＮＤ回路２４に交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行わせた後、サーミスタ１２によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度に達するまで、トライアック２３およびＡＮＤ回路２４によってヒータ１１への通電がオンにされる。
【００４５】
さらに、ＣＰＵ３５によって、前記交流の半周期を１ゼロクロス周期とするとき、ヒータ１１への通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたってトライアック２３およびＡＮＤ回路２４に繰り返し行わせる期間のうち、ヒータ１１への通電をオンにするヒータオン期間であって、第１番目および第２番目のヒータオン期間が１ゼロクロス周期とされ、第３番目以降のヒータオン期間が、１ゼロクロス周期および２ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとされ、ヒータ１１への通電をオフにするヒータオフ期間が、１ゼロクロス周期、２ゼロクロス周期および３ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとされる。
【００４６】
したがって、発振回路およびゼロクロス点の検出による割り込み回路を用いることなく、ヒータ１１への通電のオン、オフを制御することができるので、回路構成を簡単化してヒータ制御装置１の製造コストを低減することができる。さらに、ゼロクロス点ごとにＣＰＵ３５つまりコンピュータに割り込みが発生することがなく、かつコンピュータによってゼロクロス点を監視する必要もないので、コンピュータによる処理負荷の軽減を図ることができる。さらに、ゼロクロス点でヒータへの通電のオン、オフを制御することができるので、フリッカの発生を抑制することができる。
【００４７】
１ゼロクロス周期つまり交流の半周期をＴ、１ゼロクロス周期がばらつく最大の周期を最大ゼロクロス周期Ｔｍａｘ、および１ゼロクロス周期がばらつく最小の周期を最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとするとき、第１の期間Ｔ０は、前述の第１の条件から、式（１）を満たす値に決定する。
Ｔ０＜Ｔｍｉｎ                                                  …（１）
【００４８】
すなわち、第１の期間Ｔ０を最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎ未満とする。第１の期間Ｔ０でヒータ１１への通電をオンにする確率を高くするために、第１の期間Ｔ０と最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとの差の時間を、予め定める時間、具体的には、フリッカ対策処理に要する時間となるように決定する。
【００４９】
このように、第１の期間Ｔ０は、第１の期間Ｔ０と最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとの差の時間が予め定める時間内になるように決定されるので、第１の期間Ｔ０でヒータ１１への通電をオンにする確率を高くすることができる。
【００５０】
第２の期間Ｔ１は、前述の第２の条件から、式（２）を満たす値に決定する。
３×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＜４×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘ            …（２）
【００５１】
第３の期間Ｔ２は、前述の第１の条件および第２の条件から、式（３）を満たす値に決定する。
４×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＜５×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘ      …（３）
【００５２】
すなわち、第１の期間Ｔ０が最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎ未満であるので、第１の期間Ｔ０にゼロクロス点がなく、ヒータ１１への通電をオンにすることができない場合が生ずるが、この場合は、第３の期間Ｔ２に必ずゼロクロス点があるように、第３の期間Ｔ２を決定する。
【００５３】
第４の期間Ｔ３は、前述の第２の条件から、式（４）を満たす値に決定する。
６×Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＜７×Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘ…（４）
【００５４】
変数ｍを４以上の偶数の整数とするとき、前述の第３の条件から、第（ｍ＋１）の期間Ｔｍは、式（５）を満たす値に決定する。
Ｔｍａｘ＜Ｔｍ＜２×Ｔｍｉｎ                                    …（５）
【００５５】
変数ｎを５以上の奇数の整数とするとき、前述の第２の条件から、第（ｎ＋１）の期間Ｔｎは、式（６）を満たす値に決定する。
Ｔｍａｘ＜Ｔｎ＜２×Ｔｍｉｎ                                    …（６）
【００５６】
たとえば周波数が５０Ｈｚの交流の場合、１ゼロクロス周期つまり交流の半周期Ｔは、１０ｍｓであり、１ゼロクロス周期は５％前後でばらつくことを考慮して、たとえば最大ゼロクロス周期Ｔｍａｘを１０．５２６ｍｓ、および最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎを９．５２４ｍｓとすると、第１〜第６の期間Ｔ０〜Ｔ５は、前述の式（１）〜式（６）から、たとえば、Ｔ０＝９．５１３ｍｓ、Ｔ１＝２２．０６６ｍｓ、Ｔ２＝１０．５３７ｍｓ、Ｔ３＝２１．０４２ｍｓ、Ｔ４＝１０．５３７ｍｓ、およびＴ５＝１９．０３７ｍｓとすることができる。
【００５７】
このように、ＣＰＵ３５によって、ヒータ１１への通電をオン、オフさせるためのＨＯＮ信号がトライアック２３およびＡＮＤ回路２４に与えられ、トライアック２３およびＡＮＤ回路２４によって、ＣＰＵ３５から与えられたＨＯＮ信号がＯＮの場合に、ゼロクロス検出回路２２によって電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータ１１への通電がオンとされ、ＣＰＵ３５から与えられたＨＯＮ信号がＯＦＦの場合に、ゼロクロス検出回路２２によって電圧が０ボルトになる時点が検出されると、ヒータ１１への通電がオフとされる。
【００５８】
そして、ＣＰＵ３５によって、ＨＯＮ信号がトライアック２３およびＡＮＤ回路２４に与えられるにあたって、交流の半周期である１ゼロクロス周期がばらつく最大の周期を最大ゼロクロス周期Ｔｍａｘ、および１ゼロクロス周期がばらつく最小の周期を最小ゼロクロス周期Ｔｍｉｎとするとき、サーミスタ１２によって検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であると、前記式（１）を満たす第１の期間Ｔ０の間は、ＨＯＮ信号がＯＮとされる。
【００５９】
さらに、第１の期間Ｔ０経過後でかつ、前記式（２）を満たす第２の期間Ｔ１の間は、ＨＯＮ信号がＯＦＦとされ、第２の期間Ｔ１経過後でかつ、前記式（３）を満たす第３の期間Ｔ２の間は、ＨＯＮ信号がＯＮとされ、第３の期間Ｔ２経過後でかつ、前記式（４）を満たす第４の期間Ｔ３の間は、ＨＯＮ信号がＯＦＦとされる。ｍを４以上の偶数の整数とするとき、第ｍの期間Ｔｍ−１経過後でかつ、前記式（５）を満たす第（ｍ＋１）の期間Ｔｍの間は、ＨＯＮ信号がＯＮとされ、ｎを５以上の奇数の整数とするとき、第ｎの期間Ｔｎ−１経過後でかつ、前記式（６）を満たす第（ｎ＋１）の期間Ｔｎの間は、ＨＯＮ信号がＯＦＦとされる。
【００６０】
したがって、ＣＰＵ３５つまりコンピュータは、交流の周波数と非同期の１ゼロクロス周期とに基づいて、ヒータ１１への通電のオン、オフを制御することができる。すなわち、ゼロクロス点が、割り込みによってコンピュータに知らされなくても、ヒータ１１への通電のオン、オフを制御することができるので、コンピュータによる処理負荷の軽減を図ることができる。さらに、ゼロクロス点でヒータへの通電のオン、オフを制御することができるので、フリッカの発生を抑制することができる。
【００６１】
図５は、温度読取部による温度読取処理の処理手順を示すフローチャートである。一定の時間間隔Ｔｒ、たとえば１０ｍｓごとに温度読取部が起動されると、ステップＡ１に移る。
【００６２】
ステップＡ１では、温度読取部は、予め定める期間Ｔｓ内に、サーミスタ１２で検出される定着ユニット１１に設けられる加熱ローラの温度を表す温度情報を、Ａ／Ｄ部３１を介して取得する。ステップＡ２では、温度情報をｎ回、たとえば１０回取得したか否かを判定する。ｎ回取得した場合は、ステップＡ３に進み、ｎ回取得していない場合は、温度読取処理を終了する。
【００６３】
ステップＡ３では、ステップＡ１で取得した温度情報のうち、最新のｎ回の温度情報が示す温度の平均値を算出する。ステップＡ４では、ステップＡ３で算出した平均値を、温度を表す変数Ｐｃに格納する。ステップＡ５では、温度Ｐｃが目標温度Ｐｔ未満であるか否かを判定する。温度Ｐｃが目標温度Ｐｔ未満でない場合、換言すれば温度Ｐｃが目標温度Ｐｔに達している場合は、ステップＡ６に進み、温度Ｐｃが目標温度Ｐｔ未満である場合、換言すれば温度Ｐｃが目標温度Ｐｔに達していない場合は、ステップＡ９に進む。
【００６４】
ステップＡ６では、ソフトタイマを停止する。このソフトタイマは、フリッカ対策制御部を起動するためのタイマである。ステップＡ７では、ＨＯＮ信号を「０」、つまりＯＦＦとする。ステップＡ８では、制御用変数flickerを「０」として、温度読取処理を終了する。
【００６５】
ステップＡ９では、ＨＯＮ信号を「１」、つまりＯＮとする。ステップＡ１０では、フリッカ対策制御部を起動するためのソフトタイマを起動する。ステップＡ１０でのソフトタイマの時間は、第１の期間Ｔ０の時間である。ステップＡ１１では、制御用変数flickerを「１」として、温度読取処理を終了する。図５に示すフローチャートにおいて、ステップＡ１〜ステップＡ４は、温度検出ステップであり、ステップＡ５〜ステップＡ１１は、制御ステップである。
【００６６】
図６は、フリッカ対策制御部によるフリッカ対策制御処理の処理手順を示すフローチャートである。ソフトタイマによってフリッカ対策制御部が起動されると、ステップＢ１に移る。
【００６７】
ステップＢ１では、制御用変数flickerの値が「０」であるか否かを判定する。制御用変数f lickerの値が「０」である場合は、ステップＢ１１に進み、制御用変数flickerの値が「０」でない場合は、ステップＢ２に進む。ステップＢ２では、ＲＯＭ３４に記憶されるフリッカ対策用テーブル４０から、制御用変数flickerの値に対応するタイマ時間Ｔｎを取得する。ステップＢ３では、ステップＢ２で取得したタイマ時間Ｔｎがエンドコード「ＦＦ」であるか否かを判定する。ステップＢ３において、タイマ時間Ｔｎがエンドコード「ＦＦ」である場合は、ステップＢ９に進み、タイマ時間Ｔｎがエンドコード「ＦＦ」でない場合は、ステップＢ４に進む。
【００６８】
ステップＢ４では、ソフトタイマをタイマ時間Ｔｎだけ起動する。ステップＢ５では、制御用変数fli ckerの値が奇数であるか否かを判定する。ステップＢ５において、制御用変数flickerの値が奇数である場合は、ステップＢ８に進み、制御用変数flickerの値が奇数でない場合、換言すれば制御用変数flickerの値が偶数である場合は、ステップＢ６に進む。ステップＢ６では、ＨＯＮ信号を「１」、つまりＯＮとする。ステップＢ７では、制御用変数flickerに「１」を加算して、フリッカ対策制御処理を終了する。
【００６９】
ステップＢ８では、ＨＯＮ信号を「０」、つまりＯＦＦとして、ステップＢ７に進む。ステップＢ９では、ＨＯＮ信号を「１」、つまりＯＮとする。ステップＢ１０では、制御用変数flickerを「０」とする。ステップＢ１１では、ソフトタイマを停止して、フリッカ対策制御処理を終了する。図６に示すフローチャートにおいて、ステップＢ１〜ステップＢ１１は、制御ステップである。
【００７０】
このように、予め定める周波数の交流の電力供給源から交流電力が供給されるヒータ１１への通電のオン、オフを制御するにあたって、図５に示した温度読取処理のステップＡ１〜ステップＡ４では、ヒータ１１によって加熱される加熱対象物の温度を検出する。図５に示した温度読取処理のステップＡ５〜ステップＡ１１および図６に示したフリッカ対策制御処理のステップＢ１〜ステップＢ１１では、図５に示した温度読取処理のステップＡ１〜ステップＡ４で検出される加熱対象物の温度が予め定める温度未満であるとき、ヒータ１１への通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行った後、図５に示した温度読取処理のステップＡ１〜ステップＡ４で検出される加熱対象物の温度が予め定める温度に達するまでヒータ１１への通電をオンとする。
【００７１】
さらに、図５に示した温度読取処理のステップＡ５〜ステップＡ１１および図６に示したフリッカ対策制御処理のステップＢ１〜ステップＢ１１では、前記交流の半周期を１ゼロクロス周期とするとき、前記ヒータ１１への通電のオン、オフを交互にかつ予め定める回数にわたって繰り返し行う期間のうち、ヒータ１１への通電をオンにするヒータオン期間であって、第１番目および第２番目のヒータオン期間を１ゼロクロス周期とし、第３番目以降のヒータオン期間を、１ゼロクロス周期および２ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとし、ヒータ１１への通電をオフにするヒータオフ期間を、１ゼロクロス周期、２ゼロクロス周期および３ゼロクロス周期のうちのいずれか１つとする。
【００７２】
したがって、本発明によるヒータ制御方法をＣＰＵ１１つまりコンピュータに適用すれば、発振回路およびゼロクロス点の検出による割り込み回路を用いることなく、ヒータ１１への通電のオン、オフを制御することができるので、回路構成を簡単化して製造コストを低減することができる。さらに、コンピュータに割り込みが発生することがなく、かつコンピュータによってゼロクロス点を監視する必要もないので、コンピュータによる処理負荷の軽減を図ることができる。さらに、ゼロクロス点でヒータへの通電のオン、オフを制御することができるので、フリッカの発生を抑制することができる。
【００７３】
前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば、図５に示すフローチャートのステップＡ３では、１０回取得した温度情報が示す温度の平均値を算出し、この平均値を、ヒータ１１への通電のオン、オフを制御する温度Ｐｃとする構成にしているが、このような構成に限定されず、たとえば取得した温度情報が示す温度のばらつきを考慮し、ステップＡ３では、取得した温度情報が示す温度から特異値の温度を除いた残余の温度を用いて平均値を算出するようにしてもよい。
【００７４】
具体的に述べると、温度情報の取得開始時と取得終了時とは、ばらつきが生じやすいため、１０回取得した温度情報のうち、たとえば第２〜９回目に取得した温度情報を採用する。そして、第２〜９回目に取得した温度情報が示す温度のうちの最大値の温度と最小値の温度とを除いた残余の温度の平均値を算出し、この算出した温度の平均値を、ヒータ１１への通電のオン、オフを制御する温度Ｐｃとしてもよい。
【００７５】
または、図５に示すフローチャートのステップＡ５で温度を判定するタイミングに、より近い時点の温度情報を利用して判定するために、１０回取得した温度情報のうち、温度情報の取得終了前のＭ回分、たとえば第６〜９回目に取得した４回分の温度情報を採用する。そして、第６〜９回目に取得した温度情報が示す温度のうちの最大値の温度と最小値の温度とを除いた残余の温度の平均値を算出し、この算出した温度の平均値を、ヒータ１１への通電のオン、オフを制御する温度Ｐｃとしてもよい。これらのように構成される場合であっても、前述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の一形態であるヒータ制御装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】ヒータ制御装置１に含まれる温度読取部による温度読取処理の動作を示すタイムチャートである。
【図３】フリッカ対策制御処理に用いるフリッカ対策用テーブル４０の一例を示す図である。
【図４】ヒータ制御装置１によるヒータ１１への通電のオン、オフの制御動作を示すタイムチャートである。
【図５】温度読取部による温度読取処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】フリッカ対策制御部によるフリッカ対策制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の従来の技術のヒータ制御装置９の構成を示す図である。
【図８】ヒータ制御装置９によるヒータへの通電のオン、オフの制御動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１，９  ヒータ制御装置
１０，７０  定着ユニット
１１，７１  ヒータ
１２，７２  サーミスタ
２０，８０  電源供給ユニット
２１，８１  交流電源接続プラグ
２２，８２  ゼロクロス検出回路
２３，８３  トライアック
２４，８４  論理積（ＡＮＤ）回路
３０，９０  制御基板ユニット
３１，９１  Ａ／Ｄ部
３２，９２  ＨＯＮ信号出力部
３３  ＲＡＭ
３４  ＲＯＭ
３５，９５  ＣＰＵ
４０  フリッカ対策用テーブル
９６  ゼロクロス入力部
【図１】
0005066413.tif 000002
【図２】
0005066413.tif 000003
【図３】
0005066413.tif 000004
【図４】
0005066413.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005066413.tif 000007
【図７】
0005066413.tif 000008
【図８】
0005066413.tif 000009