JP2005195640A - 定着ヒータ制御方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１および第２のヒータを用いた定着ヒータについて新規な位相制御を採用することにより、高調波電流や電源ライン端子雑音の発生を低減する。
【解決手段】ヒータ１，２の各々について電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とするとともに、両ヒータには相補的に位相制御を行う。すなわち、半波毎に、一方のヒータヘ位相制御通電をしているときは、他方のヒータは、全通電または非通電とする。これにより、半波期間内に生じる通電スイッチングは高々１本のヒータのみとなる。その結果として、通常の位相制御に比較して、電源高調波電流、および電源ライン上に現われる端子雑音が低滅される。
【選択図】図４

Description

本発明は、トナー像を用紙上に定着させる定着装置を有する静電式複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、その定着ヒータの制御方法に関するものである。

従来、これらの定着ヒータは、消費電力が大きく、ＯＮ／ＯＦＦ時には大きな電流変動が発生する。図１は、従来の定着ローラの概略図である。回転するヒータローラ４と加圧ローラ５の間に用紙３を通過させることにより、トナー画像を用紙上に熱融着させる。ヒータローラ４内には、ヒータ１，２が図示されたような形で装着されている。図２に示した波形は、ＯＮ／ＯＦＦ温度制御時のヒータ通電電流波形である。図中のＰ１、Ｐ２が急激な電流変化部分で、この変動が供給電源そのものの電圧変動を生じさせ、同一電源に接続されている照明等のチラツキを引き起こしてきた。

図３に電圧変動説明図を示した。一般的に、電源への接続機器８（ここでは、複写機等）が接続される電源コンセントから供給電源を見た場合、小さな電源インピーダンスＲｓが存在する。この為、接続機器８の消費電流が大きくかつ急激に変化したときの電源電圧の変動に関しては、電流変化をΔＩとすれば、電源電圧変動分はΔＶ＝Ｒｓ×ΔＩと評価できる。例えば、このコンセントラインに照明が接続され急激な電圧変動が発生すれば、その変動分が照明のチラツキとなって現れる。このような、照明器具のチラツキを防止するには、電流変化を緩やかにしてやればよいことが知られている。
特開平１１−９５６１１号公報 特開平９−２４４４６６号公報

本発明は、定着装置に使用されるヒータヘの通電による急激な電流変化を低減するものである。具体的には、図２内に示されたヒータヘの通電電流波形のＯＮ、ＯＦＦ部Ｐ１、Ｐ２に示す急激な電流変化部分を緩和しようとするものである。

そのための一つの解決方法として一般的な位相制御を行えば、理想に近い穏やかな電流変化による制御を実現できる。しかし、半波毎の通電スイッチ位置がゼロクロス起点ではなく半波長内である為、高調波電流の増大という問題が発生する。この電流は、電源周波数の高次波（数倍〜数十倍〕で発生し、給電線に接続されている他の機器へ妨害ノイズを与え、誤動作や故障の原因となる。

本発明は、上記問題点を改善する方法を提案するものである。これに関連して、本願発明者は先行発明において、３半波長を単位とした波数制御と位相制御を組み合わせた方法を提案した（特許文献１参照）。この先行発明は、基本的には、ヒータ１本を制御することを前提としたものであるのに対し、本発明の実施の形態では、好ましくはほぼ同容量のヒータ２本に分割した形の、いわゆる２本ヒータ制御に関するものを提案する。なお、定着ヒータとして複数のヒータを用いる技術自体は特許文献２等において既知である。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、定着ヒータについて新規な位相制御を採用することにより、高調波電流や電源ライン端子雑音の発生を低減することができる定着ヒータ制御方法およびこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、第１および第２のヒータを用いた定着ヒータについて新規な位相制御を採用することにより、高調波電流や電源ライン端子雑音の発生を低減することができる定着ヒータ制御方法およびこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

本発明によるさらに他の目的は、定着ヒータ制御において電源高調波の発生を抑制し、かつ通電制御時の急激な電流変動を低減させることができる定着ヒータ制御方法およびこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

本発明による定着ヒータ制御方法は、定着ヒータヘの通電制御を行う定着ヒータ制御方法であって、前記定着ヒータに対して、電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とすることを特徴とする。

本発明による定着ヒータ制御方法は、他の見地によれば、第１および第２のヒータからなる定着ヒータヘの通電制御を行う定着ヒータ制御方法であって、第１および第２のヒータの各々について電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とするとともに、両ヒータには相補的に位相制御を行うことを特徴とする。

即ち、半波毎に、一方のヒータヘ位相制御通電をしているときは、他方のヒータは、全通電または非通電とする。これにより、半波期間内に生じる通電スイッチングは高々１本のヒータのみとなる。その結果として、通常の位相制御に比較して、電源高調波電流、および電源ライン上に現われる端子雑音が低滅される。

この定着ヒータ制御方法は、さらに、逐次、定着ヒータの加熱対象の温度を検出するステップと、この検出された温度が、少なくとも２つの閾値で分割された少なくとも３つの温度範囲のうちのどの温度範囲に属するかを判定するステップと、通電率の異なる少なくとも３つの通電パターンをそれぞれ前記少なくとも３つの温度範囲に割り当てて、前記第１および第２のヒータを当該割り当てられた通電パターンで制御するステップとを備えてもよい。検出された温度がしきい値を超えるたびに、現在の通電パターンからその隣接する通電パターンに切り替えられる。

本発明による画像形成装置は、トナー像を用紙上に定着させる定着装置を有する画像形成装置であって、前記定着装置に内蔵される定着ヒータと、前記定着ヒータに対する交流電源電圧の印加を制御するスイッチング手段と、前記定着ヒータに対して電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とする制御手段とを備え、この制御手段により、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記スイッチング手段を制御することを特徴とする。

本発明による画像形成装置は、他の見地によれば、トナー像を用紙上に定着させる定着装置を有する画像形成装置であって、前記定着装置に内蔵される第１および第２のヒータからなる定着ヒータと、前記第１および第２のヒータに対する交流電源電圧の印加を制御する第１および第２のスイッチング手段と、前記定着ヒータの温度を検出する温度検出手段と、前記第１および第２のヒータの各々について電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とするとともに、両ヒータには相補的に位相制御を行う制御手段とを備え、この制御手段により、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記第１および第２のスイッチング手段を制御する。

前記制御手段は、その制御の一態様として、前記温度検出手段により検出された温度が、少なくとも２つの閾値で分割された少なくとも３つの温度範囲のうちのどの温度範囲に属するかを判定し、通電率の異なる少なくとも３つの通電パターンをそれぞれ前記少なくとも３つの温度範囲に割り当てて、前記第１および第２のヒータを当該割り当てられた通電パターンで制御する。

本発明では、定着ヒータに対して、電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とする、という新たなヒータの制御方法を提供する。これは、特に第１および第２のヒータを用いる定着ヒータの制御に適用して好適である。すなわち、第１および第２のヒータの各々について電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とするとともに、両ヒータには相補的に位相制御を行うので、両ヒータのトータルの通電率を連続的に可変としうるとともに、位相制御を適用する半波部分が両ヒータに対し相補的であるため、位相を切る（すなわち半波周期の途中で通電スイッチングを行う）形の電流変化は、常に高々ヒータ１本分の変化となっている。すなわち、２本同時に位相を切るタイミングが無く、かつ、１本のヒータの通電スイッチングの電流変化量は小さいので、その分電源高調波の低減が期待できる。また、各ヒータの通電パターンは４半波周期でありながら、両ヒータの合成電流波形に注目すると、各半波波形は同一の波形（正負は別）であり、その周期は１周期である。従って、従来の波数制御時に生じるような、基本周期に依存する周期的電流変化がないのでフリッカに対しても有利である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

本実施の形態は、定着ヒータとして、ほぼ同容量のヒータを２本用いる制御に関して説明する。（但し、単一のヒータを含む定着ヒータの制御に利用を排除するものではない。）本実施の形態における２本のヒータの通電パターンは、図４（ａ）に示したパターン１と図４（ｂ）に示したパターン２とに大別することができる。パターン１は、両ヒータヘの通電率が５０〜１００％の場合を示し、パターン２は、同通電率が０〜５０％の場合を示している。パターン１の第１のヒータの通電パターンａ１と第２のヒータへの通電パターンｂ１とを合成したものが両ヒータの合成電流である通電パターンｃ１となる。パターン２の第１のヒータの通電パターンａ２と第２のヒータへの通電パターンｂ２とを合成したものが両ヒータの合成電流である通電パターンｃ２となる。各ヒータの電流振幅は、同等の熱出力を得る従来の単一ヒータの電流振幅に比べて小さい。

パターン１とパターン２に共通する特徴は、連続する４半波周期（波数位置０〜３）を基本として、そのうち２半波を位相制御に割り当て、他の２半波は全通電または非通電とする。位相制御に割り当てられる２半波は両ヒータで重ならないように相補的に割り当てる。換言すれば、両ヒータの同じ波数位置の半波に同時に位相制御を割り当てない。１本のヒータに割り当てる通電は正負が均衡するように割り当て、いわゆる直流点灯を防止する。位相制御に割り当てられた半波における位相角Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、図の例では直近左側ゼロクロス点から９０度進んだ位置として描いてある。よって、図４（ａ）の例における両ヒータヘの通電率は７５％となる。位相角Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を０度〜１８０度へと変化させると、通電率は、１００％〜５０％へと連続的に変化する。

図４（ｂ）のパターン２は、基本的には、パターン１の全通電半波部分を非通電とした波形となっている。したがって、位相角Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ３’、Ｐ４’を直近左側ゼロクロス点から０度〜１８０度へと進めると、両ヒータヘの通電率は５０％〜０％へと連続的に変化する。

従って、パターン１とパターン２を組み合わせて用いれば、定着ヒータの通電電流を０〜１００％へと連続的に変化させることが可能となる。

ここで特徴的なのは、０度と１８０度との間の位相を切る半波部分が両ヒータに対し相補的に割り当てられているため、位相を切る形の電流変化は、任意の時点で高々ヒータ１本分の変化となっていることである。すなわち２本同時に位相を切るタイミングが存在しないので、その分、電源高調波の低減が期待できる。また、合成電流波形ｃ１、ｃ２に注目すると各半波波形が同一の波形をしている。従って、波数制御時に生じるような、基本周期に依存する周期的電流変化がないのでフリッカに対して有利となる。

図５−Ａ，図５−Ｂに、図４（ａ）（ｂ）に示したパターン１またはパターン２に基づいて生成される、通電率の異なる代表的な５つの通電パターンを示している。図５−Ａ（ａ）はパターン１の位相角を０度とした通電率１００％の場合を示し、ヒータ１、ヒータ２は共に全通電状態である。図５−Ａ（ｂ）はパターン１の位相角を９０度とした通電率７５％の場合を示し、各ヒータに連続する４半波長のうち２半波は全通電、残り２半波は位相制御となっており、その割り当ては両ヒータに相補的である。両ヒータの合成電流は、図示の通り半波毎同じ形状であり、波数制御時に表れるような周期的な電流変動は存在しない。図５−Ａ（ｃ）はパターン１の位相角を１８０度とした（またはパターン２の位相角を０度とした）通電率５０％の場合を示し、各ヒータに対し達続する４半波長中２半波全通電であり、その割り当ては両ヒータに相補的である。図５−Ｂ（ｄ）はパターン２の位相角を１３５度にした通電率２５％の場合を示し、４半波中２半波が位相制御（９０度）で他の２半波は非通電である。図５−Ｂ（ｅ）はパターン２の位相角度１８０度とした通電率０％の場合を示し、両ヒータともに全半波期間、非通電とする。これらの５つの通電パターン以外の通電率についても位相制御の位相角を連続的に変化させることにより実現可能であることは容易に理解されよう。

従来の位相制御では、通電率１００％および０％を除く通電率においてすべての半波期間に通電スイッチングが発生するのに対して、本実施の形態では図５−Ａ（ｃ）に示すように通電率５０％では全く通電スイッチングが発生しない。また、図５−Ａ（ｂ）から分かるように、通電率が５０％超１００％未満では各半波期間内に通電スイッチングが発生するが、その電流変化分は通電率７５％の最大時でも２本に分割したうちの１本のヒータの振幅分であり、従来の単一本のヒータでの最大電流変化分（通電率５０％時）に比べて半減する。図５−Ｂ（ｄ）に示すように、通電率０％超５０％未満でも各半波期間内に通電スイッチングが発生するが、その電流変化分は通電率２５％の最大時でも２本に分割したうちの１本のヒータの振幅分であり、従来の単独ヒータでの最大電流変化分（通電率５０％時）に比べて半減する。

図６は、上述した本実施の形態の制御を実現する為の制御回路の回路図である。この制御回路は、２本のヒータＨＴ１，ＨＴ２をそれぞれ駆動するヒータ駆動部７２と、このヒータ駆動部７２を制御するヒータ制御部７１とに大別される。

ヒータ駆動部７２において、ヒータＨＴ１，ＨＴ２はそれぞれ交流電源ＰＷに接続され、トライアックＴ１，Ｔ２によりその導通状態が制御される。トライアックＴ１，Ｔ２の導通はホトトライアックＰＴ１，ＰＴ２の受光側により制御される。トライアックＴ１に並列に接続された抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ１の直列回路はスナバ回路であり、外来ノイズなどの影響によって電源電圧の急激な変化があったとき、トライアックＴ１が自立的にＯＮするのを防止するためのものである。トライアックＴ２に並列に接続された抵抗Ｒ７およびコンデンサＣ２の直列回路も同様である。

ヒータ制御部７１はＣＰＵ７３を有し、その割込端子ＩＮＴへの入力信号およびアナログデジタル変換入力端子Ａ／Ｄへのアナログ入力電圧に基づき、かつ、内部のタイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２に基づいて、タイマ出力信号ＴＭ１，ＴＭ２を出力する。タイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２は後述するようにゼロクロス点を基準として所定のタイミングでタイマ出力ＴＭ１，ＴＭ２にトランジスタＴＲ１，ＴＲ２の駆動信号を出力する回路である。タイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２へのデータのセット、リセット、クロック等の入力信号は、図示省略してある。タイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２はハードウェア、ソフトウェアのいずれでも実現可能である。

アナログデジタル変換入力端子Ａ／Ｄには、ヒータローラ（図１内１）の温度を検知するサーミスタ温度センサ（図１内６）ＴＨと抵抗Ｒ１により電源電圧Ｖｃｃを分圧した分圧電位が入力される。このＡ／Ｄ端子に与えられた電圧信号は、アナログ／デジタル変換され、ＣＰＵ７３内で処理される。ＣＰＵ７３のＩＮＴ入力端子には、抵抗Ｒ１２、ホトカプラＰＣ１、コンパレータＣＯＭ、抵抗Ｒ８〜Ｒ１１、ダイオードＤからなるゼロクロス検出回路により電源電圧に基づいて検出されたゼロクロスパルスが入力される。

ＣＰＵ７３のタイマ出力ＴＭ１は、トランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１７からなる駆動回路を介してホトトライアックＰＴ１の発光側を制御する。同様に、ＣＰＵ７３のタイマ出力ＴＭ２は、トランジスタＴＲ２、抵抗Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１８からなる駆動回路を介してホトトライアックＰＴ２の発光側を制御する。

ＣＰＵ７３は、ゼロクロス信号の立ち下りに応じてＣＰＵ７３内のメモリに記憶された図８−Ａ、図８−Ｂに示すフローに対応したプログラムの内部の割り込みルーチン（後述）が起動され、このゼロクロス信号立ち下り直後にタイマＴＩＭ１およびＴＩＭ２をリセットし、その出力ＴＭ１とＴＭ２をＨ（高レベル）とし、またこのルーチン内で各々の遅延タイマ値ｔをセットし起動させる。タイマＴＩＭ１およびＴＩＭ２は、起動後、所定時間ｔ経過した時点で、この各々のタイマ出力ＴＭ１およびＴＭ２をＬ（低レベル）とする。これによってトランジスタＴＲ１またはＴＲ２をＯＮさせ、ヒータ点灯信号を発生する。より具体的には、ＴＭ１出力がＨレベルのときには、トランジスタＴＲ１がＯＦＦとなり、ホトトライアックＰＴ１の発光側は消灯している。ホトトライアックＰＴ１の受光側もＯＦＦなのでトライアックＴ１のゲート電流は流れない。従ってトライアックＴ１はＯＦＦ状態となり、ヒータＨＴ１は消灯となる。ＴＭ１出力がＬレベルになると、上述の逆の動作をし、トランジスタＴＲ１はＯＮとなり、ホトトライアックＰＴ１の発光ダイオードは点灯し、ホトトライアックＰＴ１の受光側はＯＮする。トライアックＴ１のゲートヘは、ＰＴ１の受光側が導通するため、抵抗Ｒ２またはＲ４によって限流されたゲート電流が供給される。結果的にトライアックＴ１は導通となって、ヒータＨＴ１が点灯する。他方のタイマ出力ＴＭ２からトランジスタＴＲ２、ホトトライアックＰＴ２、トライアックＴ２およびヒータＨＴ２へ繋がる回路も動作は同様である。

次に、上記の複数の通電パターンを用いた具体的な定着ヒータの制御方法について説明する。本願発明者が特願２０００−２３７１６２号として先に提案したヒータ制御方法に上記の５つの通電パターンを適用した例を示す。

通常、定着装置では、ヒータローラの温度を所定温度に維持するために、継続的な温度調整が行われている。この所定の温度は、コピー時や待機時等の動作モードによって異なりうるが、いずれにせよ、ヒータのＯＮ／ＯＦＦは、ヒータローラの温度を所定値（閾値）と比較することにより行われる。すなわち、温度が所定値より低下したらヒータのＯＮ信号を出力し、所定値を超えたらヒータのＯＦＦ信号を出力するものである。温度上昇時と下降時の閾値を異ならせる（すなわちヒステリシスをもたせる）ことはあるが、いずれにせよ、従来のヒータ制御は原則的には２値制御である。

これに対して、上記先行発明は、温度調整中によりきめ細かな温度制御を行うとともに電流変動（フリッカ値）を低減することができる新規なヒータ制御方法を提供するものである。先行発明の定着ヒータは単一のヒータで説明され、その制御に半波単位の通電制御を行うものであるが、本実施の形態では２本構成のヒータに上記の部分的な位相制御を採用した通電パターンを適用する。

図７は、本実施の形態における上記の５つの通電パターンを用いた、定着ヒータの温度制御の推移を示したグラフである。測定されたヒータローラの温度と比較される温度閾値として４段階のＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄを設け、Ｔd ＜Ｔc ＜Ｔb ＜Ｔａの関係とする。図中の温度Ｔｄ以下の区間１では、通電１００％パターン（ａ）を適用し、より急速に温度を上げるようにする。区間２と８は、温度Ｔが、Ｔd＜Ｔ＜＝Ｔｃの間であり、通電率は、７５％のパターン（ｂ）を適用する。区間３と７は、温度ＴがＴｃ＜Ｔ＜＝Ｔｂの間であり、通電率５０％パターン（ｃ）を適用する。区間４と６は、温度Ｔが、Ｔｂ＜Ｔ＜＝Ｔａ間であり、２５％通電率パターン（ｄ）を適用する。区間５は、温度ＴがＴａ＜Ｔであり、０％通電率パターン（ｅ）を適用する。このように、図７に示した制御では、温度が上がると共に通電率を下げ、逆に温度が下がると共に通電率を上げるようにする。図７に示した温度推移の一例では、区間１→８まで、そのパターンは、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）→（ｄ）→（ｃ）→（ｂ）となり結果的に温度Ｔを一定に保つようになる。

このように、ヒータの加熱対象の温度範囲を４つの閾値で５つの温度範囲に分割し、各分割温度範囲に対して５つの異なる通電パターン（５値）を割り当てることにより、従来のＯＮ／ＯＦＦ２値の制御に比べて高精度な温度制御を行うことが可能となるとともに、通電率の変化は一度に２５％ずつなので電流変動の低減によるフリッカ値の低減も達成できる。

なお、多値の数は５に限るものではなく、３以上であればよい。また、本発明による上記通電パターン自体が特徴的なものであり、本発明は多値制御を必須とするものではない。

図８−Ａおよび図８−Ｂに示したフローにより、上記制御の実現手順を説明する。まず、このＩＮＴ割り込みルーチンは、図６の回路図中ＣＰＵ７３のＩＮＴ端子ヘゼロクロス信号が入力される度に起動され、ＣＰＵ７３によりルーチンが実行される。このルーチンの冒頭のステップＳ１でタイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２をクリアし、その各々の出力ＴＭ１とＴＭ２をＨにセットする。次に連続する４半波の個々の半波位置を特定する為の波数位置カウンタを＋１加算する。次に判断ステップＳ２において、このカウンタ値が４になったかを判断する。４であれば、波数位置カウンタをクリアし０に戻す。このようにして、カウンタ値は割り込み毎にカウントアップされ、０〜３を巡回カウントすることになる。従って、この数値が、処理時の該当半波の位置を示す。波数位置カウンタがクリアされる毎のタイミングで温度を確認し、手続きステップＳ４において、温度Ｔ＞Ｔａであれば、その標識として温度データに０をセットする。同様にＴａ＝＞Ｔ＞Ｔｂであれば温度データに１、Ｔｂ＝＞Ｔ＞Ｔｃであれば温度データに２、Ｔｃ＝＞Ｔ＞Ｔｄであれば温度データに３、Ｔd＝＞Ｔであれば温度データに４をセットする。

以上の処理後、判断ステップＳ５で温度データが０であるか、即ち温度Ｔ＞Ｔａであるかを調べる。そうであれば処理ステップＳ２２でＴＭ１，ＴＭ２の両方をリセット停止させ、その出力ＴＭ１、ＴＭ２を共にＨに固定する。これにより、回路動作的には、ヒータＨＴ１とヒータＨＴ２を共にＯＦＦすることになる。

ステップＳ６では、温度データが１であるかを調べる。即ち、温度がＴａ＝＞Ｔ＞Ｔｂであれば、判断ステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０において連続する４半波のうち、現状処理がどの波数位置を示しているかを調べる。例えば判断ステップＳ７で波数位置が０であるとすれば、図４内のパターン２の第１半波目（波数位置０）に相当する。このとき処理ステップＳ２３に進み、タイマＴＩＭ１に１／４周期分（１／２半波分）の時間、即ち位相で言えば９０度に相当する時間Ｔ／４をセットする。タイマＴＩＭ２には時間０をセットする。そして、両タイマをスタートさせると、タイマＴＩＭ１は、時間Ｔ／４後にタイムアウトするから、そのときタイマ出力ＴＭ１は、Ｈ→Ｌに変化する。一方、タイマＴＩＭ２は、セット値が０であるのでスタート時に直ちにタイムアウトする。従って、スタート直後、そのタイマ出力ＴＭ２は、Ｈ→Ｌとなる。結果的にこれは、図４内のパターン２の第１半波（波数位置０）の信号を発生させることとなる。

その後の割り込みで、判断ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１０を通過するので波数位置１、２、３部の半波波形を発生させる様になる。温度データが２のとき（Ｓ１１〜Ｓ１５）、３のとき（Ｓ１６〜Ｓ２０）、そして４（Ｓ２１）のときも同様である。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。

従来の定着ローラの概略図である。 従来のＯＮ／ＯＦＦ温度制御時のヒータ通電電流波形を示す波形図である。 電圧変動による弊害の説明図である。 本発明における２本のヒータの通電パターンとしての（ａ）パターン１と（ｂ）パターン２とを示す図である。 図４（ａ）に示したパターン１に基づいて生成される、通電率の異なる代表的な３つの通電パターンを示す図である。 図４（ｂ）に示したパターン２に基づいて生成される、通電率の異なる代表的な２つの通電パターンを示す図である。 本実施の形態の制御を実現する為の制御回路の回路図である。 本発明の実施の形態における上記の５つの通電パターンを用いた、定着ヒータの温度制御の推移を示したグラフである。 図７に示した温度制御の処理のフローチャートである。 図８−Ａに続く処理のフローチャートである。

符号の説明

１，２…ヒータ（定着ヒータ）
３…用紙
４…加熱ローラ
５…加圧ローラ
６…温度センサ
７１…ヒータ制御部
７２…ヒータ駆動部
７３…ＣＰＵ
ＨＴ１，ＨＴ２…ヒータ
ＰＣ１，ＰＣ２…ホトカプラ
ＰＴ１，ＰＴ２…ホトトライアック
Ｔ１，Ｔ２…トライアック
ＴＨ…サーミスタ
ＴＩＭ１，ＴＩＭ２…タイマ

Claims (6)

1. 定着ヒータヘの通電制御を行う定着ヒータ制御方法であって、
   前記定着ヒータに対して、電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とすることを特徴とする定着ヒータ制御方法。
2. 第１および第２のヒータからなる定着ヒータヘの通電制御を行う定着ヒータ制御方法であって、
   第１および第２のヒータの各々について電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とするとともに、両ヒータには相補的に位相制御を行うことを特徴とする定着ヒータ制御方法。
3. 逐次、定着ヒータの加熱対象の温度を検出するステップと、
   この検出された温度が、少なくとも２つの閾値で分割された少なくとも３つの温度範囲のうちのどの温度範囲に属するかを判定するステップと、
   通電率の異なる少なくとも３つの通電パターンをそれぞれ前記少なくとも３つの温度範囲に割り当てて、前記第１および第２のヒータを当該割り当てられた通電パターンで制御するステップと、
   を備えたことを特徴とする請求項２記載の定着ヒータ制御方法。
4. トナー像を用紙上に定着させる定着装置を有する画像形成装置であって、
   前記定着装置に内蔵される定着ヒータと、
   前記定着ヒータに対する交流電源電圧の印加を制御するスイッチング手段と、
   前記定着ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
   前記定着ヒータに対して電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とする制御手段とを備え、
   この制御手段により、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記スイッチング手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
5. トナー像を用紙上に定着させる定着装置を有する画像形成装置であって、
   前記定着装置に内蔵される第１および第２のヒータからなる定着ヒータと、
   前記第１および第２のヒータに対する交流電源電圧の印加を制御する第１および第２のスイッチング手段と、
   前記定着ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
   前記第１および第２のヒータの各々について電源電圧の連続する４半波長（２サイクル分）を周期として、そのうち２半波分を位相制御とし、他の２半波を全通電または非通電状態とするとともに、両ヒータには相補的に位相制御を行う制御手段とを備え、
   この制御手段により、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記第１および第２のスイッチング手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が、少なくとも２つの閾値で分割された少なくとも３つの温度範囲のうちのどの温度範囲に属するかを判定し、通電率の異なる少なくとも３つの通電パターンをそれぞれ前記少なくとも３つの温度範囲に割り当てて、前記第１および第２のヒータを当該割り当てられた通電パターンで制御することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

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