JP5929343B2 - 負荷制御装置，画像形成装置及び負荷制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、負荷制御装置，画像形成装置及び負荷制御方法に関する。

従来より、画像形成装置に用いられるヒーターなどの負荷について、オンオフなどの切替を行う負荷制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の電力制御装置では交流電源で動作するヒーターについて、電源波形のゼロクロスポイント間で負荷をオンするゼロクロス制御期間と負荷をオフする休止期間とを用いた間欠制御によりヒーターの温度制御を行っている。このように、ヒーターのオンオフの切り替えを交流電源のゼロクロスポイントで行って負荷を制御することで、例えばヒーターをオンする位相を変化させる位相制御により負荷を制御するものに比して、ヒーターオン時の突入電流を抑制することができるとしている。

特開２００２−８４７３６号公報

ところで、特許文献１のように１つの負荷のオンオフの切り替えにより制御を行う場合、電源電圧が変化すると負荷のオン時の電流が異なってしまう。例えば電源電圧が高い場合に負荷をオンすると、電源電圧が低い場合と比較して大きな電流が流れる。これにより電源電圧の電圧降下が大きくなったり、大きな電流が流れたりするなどの問題が生じる場合があった。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、電源電圧との関係でより適切に負荷を制御することを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の負荷制御装置は、
抵抗値がそれぞれＲ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎ（ｎは３以上の整数，Ｒ１＞Ｒ２＞・・・＞Ｒｎ）である第１負荷状態，第２負荷状態，・・・，第ｎ負荷状態のｎ段階の負荷状態に切り替え可能な負荷を制御する負荷制御装置であって、
前記負荷の電源電圧に関する値を検出する検出手段と、
前記検出された値に基づいて導出される前記電源電圧が所定の第１領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第ｎ負荷状態までの範囲で前記負荷状態の切り替えを行い、前記検出された値に基づいて導出される前記電源電圧が前記第１領域よりも電圧の高い領域である所定の第２領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第（ｎ−ｋ）負荷状態（１≦ｋ＜ｎ，ｋは整数）までの範囲で前記負荷状態の切り替えを行う切替制御手段と、
を備えたものである。

この本発明の負荷制御装置では、制御対象となる負荷は、抵抗値がそれぞれＲ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎである第１負荷状態，第２負荷状態，・・・，第ｎ負荷状態のｎ段階のうちいずれかの負荷状態に切り替えることが可能となっている。そして、負荷の電源電圧に関する値を検出し、検出された値に基づいて導出される電源電圧が所定の第１領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第ｎ負荷状態までの範囲で前記切り替えを行う。一方、前記検出された値に基づいて導出される前記電源電圧が前記第１領域よりも電圧の高い領域である所定の第２領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第（ｎ−ｋ）負荷状態までの範囲で前記切り替えを行う。すなわち、抵抗値の異なる３以上の負荷状態に切り替え可能な負荷について、電源電圧が第１領域よりも電圧の高い第２領域にあるときには、第１負荷状態から第ｎ負荷状態までのうち、抵抗値の最も低い第ｎ負荷状態を含む第（ｎ−ｋ＋１）負荷状態から第ｎ負荷状態までの範囲の負荷状態への切り替えを制限する。これにより、電源電圧が比較的高い場合に負荷の取り得る抵抗値が低くなるのを抑制して、負荷に流れうる電流の最大値が抑制される。こうすれば、例えば電源電圧の電圧降下が大きくなったり、大きな電流が流れたりすることなどをより抑制することができる。すなわち、電源電圧との関係でより適切に負荷を制御することができる。ここで、「前記負荷の電源電圧に関する値」とは、例えば電源電圧自体であってもよいし、電源電圧を所定の比率で変圧した後の電圧であってもよいし、負荷に流れる電流であってもよい。負荷に流れる電流を電源電圧に関する値として検出する場合には、負荷の抵抗値と検出した電流とから電源電圧を導出するものとすればよい。また、第１領域，第２領域の他に、第３領域など他の１以上の領域があってもいい。例えば、第３領域を第２領域よりもさらに電圧の高い領域とし、前記切替制御手段は、前記電源電圧が第３領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第（ｎ−ｋ２）負荷状態（１≦ｋ＜ｋ２＜ｎ，ｋ２は整数）までの範囲で前記切り替えを行ってもよい。すなわち、電源電圧が第３領域に含まれるときには、第２領域に含まれる場合に比して、負荷の取り得る抵抗値が低くなるのをより抑制するものとしてもよい。

本発明の負荷制御装置において、前記切替制御手段は、前記負荷状態を１段階ずつ切り替える手段としてもよい。こうすれば、例えば第１状態から第３状態へ直接切り替える場合など負荷状態を２段階以上切り替える場合に比して、負荷の抵抗値の変化すなわち電流の変化を抑制することができる。電流の変化率が大きいほど、それによる電源電圧の変化率も大きくなり、場合によっては他の機器にフリッカーが生じるなどの問題が生じる場合があるが、負荷状態を１段階ずつ切り替えることでそのような問題の発生をより抑制できる。すなわち、上述した第１領域と第２領域とで異なる制御を行って負荷に流れうる電流の最大値（＝電源電圧の電圧降下の最大値）を抑制するだけでなく、電流の変化率（＝電源電圧の変化率）も小さくすることができる。これにより、電源電圧との関係でより適切に負荷を制御することができる。

本発明の負荷制御装置において、前記切替制御手段は、前記負荷状態を切り替えたあと、所定の切替許可条件が成立するまでは次の切り替えを行わない手段としてもよい。こうすれば、負荷状態が頻繁に切り替わることをより抑制でき、負荷の電流の変化すなわち電源電圧の変化をより抑制することができる。なお、所定の切替許可条件は、負荷状態を切り替えたあと所定時間が経過したときに成立するものとしてもよい。また、例えば負荷がヒーターである場合において、所定の切替許可条件は、ヒーターの温度又はヒーターにより加熱される対象物の温度が負荷状態を切り替えたあと所定温度以上変化したときに成立するものとしてもよい。

本発明の負荷制御装置において、前記負荷は、商用電源の定格電圧としての所定の第１電圧Ｖ１と所定の第２電圧Ｖ２（＞Ｖ１）とに対応しており、前記第１領域は、前記第１電圧Ｖ１を含む領域であり、前記第２領域は、前記第２電圧Ｖ２を含む領域としてもよい。こうすれば、定格電圧の高い商用電源で負荷を動作させる際に大きな電流が流れるのをより抑制することができる。すなわち、商用電源の定格電圧の高低に応じてより適切に負荷を制御することができる。

本発明の負荷制御装置において、前記第１領域及び前記第２領域は、前記負荷の電源電圧の電圧変動によって該電源電圧が該第１領域及び前記第２領域のいずれにも含まれうるように予め定められた領域としてもよい。こうすれば、電源電圧が電圧変動によって高い電圧となった際に大きな電流が流れるのを抑制することができる。すなわち、電源電圧の高低の変動に応じてより適切に負荷を制御することができる。

本発明の負荷制御装置において、前記切替制御手段は、前記複数の負荷状態のうち少なくとも２以上の負荷状態の組み合わせからなり且つ前記負荷状態を１段階ずつ切り替えていくように切替順序が定められた切替パターンを含む複数の切替パターンのうちから、いずれかの切替パターンを選択して、該選択した切替パターンに従って前記負荷状態の切り替えを行う手段としてもよい。ここで、切替パターンとは、例えば負荷状態をどのようなタイミング及び順序で切替えていくかを表すパターンである。このような切り替えパターンを、例えば予めフリッカーを抑制できるような切替タイミング，切替順序のパターンとして複数用意しておき、そのいずれかを選択することで、より適切に電源電圧の変化を抑制することができる。なお、複数の切替パターンのうち少なくとも１つの切り替えパターンが「少なくとも２以上の負荷状態の組み合わせからなり且つ前記負荷状態を１段階ずつ切り替えていくように切替順序が定められた切替パターン」であればよい。例えば、複数の切替パターンのなかに、ある１つの負荷状態を継続するというパターンなど、２以上の負荷状態の組み合わせでない切替パターンが含まれていてもよい。

本発明の負荷制御装置において、前記負荷は、ヒーターであり、前記切替制御手段は、前記負荷の温度又は前記負荷により加熱される対象物の温度が目標値に近づくよう所定周期毎に前記複数の切替パターンのいずれかを選択し該選択した切替パターンに従って前記負荷状態の切り替えを行うフィードバック制御を行う手段としてもよい。

本発明の負荷制御装置において、前記負荷は、複数の負荷要素からなり、該複数の負荷要素について各負荷要素のオンかオフかの切替と直列か並列かの接続状態の切替との少なくとも一方の切替を行うことで、前記負荷状態を切り替え可能であり、該負荷の前記抵抗値は前記複数の負荷要素の合成抵抗値であるものとしてもよい。こうすれば、負荷要素のオンオフ又は接続状態を切り替えることで、比較的容易に負荷状態を切り替えることができる。

本発明の負荷制御装置において、前記負荷の電源電圧は交流電圧であり、前記交流電圧のゼロクロスポイントを検出するゼロクロス検出手段、を備え、前記切替制御手段は前記ゼロクロスポイントで前記負荷状態の切り替えを行うものとしてもよい。こうすれば、負荷状態の切り替え時に突入電流が発生することをより抑制できる。

本発明の画像形成装置は、
上述したいずれかの態様の本発明の負荷制御装置と、
液体を吐出して媒体に画像を形成するヘッドと、
前記媒体を加熱して該媒体に吐出された前記液体を乾燥させるヒーターであり、前記切替制御手段によって抵抗値がそれぞれＲ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎ（ｎは３以上の整数，Ｒ１，＞Ｒ２＞・・・＞Ｒｎ）である第１負荷状態，第２負荷状態，・・・，第ｎ負荷状態のｎ段階の負荷状態に切り替え可能な負荷と、
を備えたものである。

この本発明の画像形成装置は、上述した本発明の負荷制御装置を備えているため、上述した本発明の負荷制御装置と同様の効果、例えば、電源電圧が比較的高い場合に負荷の取り得る抵抗値が低くなるのを抑制して、負荷に流れうる電流の最大値を抑制する効果など、電源電圧との関係でより適切に負荷を制御することができる効果が得られる。

本発明の負荷制御方法は、
抵抗値がそれぞれＲ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎ（ｎは３以上の整数，Ｒ１，＞Ｒ２＞・・・＞Ｒｎ）である第１負荷状態，第２負荷状態，・・・，第ｎ負荷状態のｎ段階のうちいずれかの負荷状態に切り替え可能な負荷を制御する負荷制御方法であって、
（ａ）前記負荷の電源電圧に関する値を検出するステップと、
（ｂ）前記検出された値に基づいて導出される前記電源電圧が所定の第１領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第ｎ負荷状態までの範囲で前記負荷状態の切り替えを行い、前記検出された値に基づいて導出される前記電源電圧が前記第１領域よりも電圧の高い領域である所定の第２領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第（ｎ−ｋ）負荷状態（１≦ｋ＜ｎ，ｋは整数）までの範囲で前記負荷状態の切り替えを行うステップと、
を含むものである。

この本発明の負荷制御方法では、電源電圧が第１領域よりも電圧の高い第２領域にあるときには、第１負荷状態から第ｎ負荷状態までのうち、抵抗値の最も低い第ｎ負荷状態を含む第（ｎ−ｋ＋１）負荷状態から第ｎ負荷状態までの範囲の負荷状態への切り替えを制限する。これにより、電源電圧が比較的高い場合に負荷の取り得る抵抗値が低くなるのを抑制して、負荷に流れうる電流の最大値を抑制することができる。すなわち、電源電圧との関係でより適切に負荷を制御することができる。なお、この本発明の負荷制御方法において、上述した本発明の負荷制御装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した本発明の負荷制御装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

本発明の一実施形態であるプリンター２０の構成の概略を示す構成図。 ヒーター制御部６１の回路図。 負荷状態切替用テーブル８６の説明図。 ヒーター切替制御ルーチンの一例を示すフローチャート。 電源電圧Ｖ≦電圧閾値Ｖｒｅｆのときのヒーター制御の様子を示す説明図。 電源電圧Ｖ＞電圧閾値Ｖｒｅｆのときのヒーター制御の様子を示す説明図。 電源電圧Ｖが第２領域に含まれるときの切替パターンの例を示す説明図。 電源電圧Ｖが第１領域に含まれるときの切替パターンの例を示す説明図。

次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態であるプリンター２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、ヒーター制御部６１の回路図である。図１には、カバー４２及びヒーター４５を除いた構成も示した。本実施形態のプリンター２０は、インクジェット式のプリンターとして構成されており、図１に示すように、プラテン４０上に搬送された印刷媒体Ｓ（例えば記録紙）に印刷ヘッド２４から流体としてのインクを吐出して印刷を行う印刷機構２１と、駆動モーター３３による搬送ローラー３５の駆動により印刷媒体Ｓがプラテン４０上を通過するよう搬送方向上流（図中奥）から搬送方向下流（図中手前）に印刷媒体Ｓを搬送する搬送機構３１とを備えている。また、プリンター２０は、プラテン４０の図中右端に形成され印刷ヘッド２４を封止するキャッピング装置４１と、印刷機構２１を覆うカバー４２の裏面に取り付けられて印刷媒体Ｓを加熱するヒーター４５と、プリンター２０全体をコントロールするコントローラー５０と、交流電源１０（例えば商用電源など）に接続されプリンター２０の各部に電力を供給する電源回路６０と、交流電源１０に接続されヒーター４５を制御するヒーター制御部６１と、を備えている。印刷機構２１，搬送機構３１，コントローラー５０，ヒーター制御部６１は、バス９０によって互いに情報のやり取りが可能なように接続されている。このプリンター２０は、ヒーター４５により加熱して乾燥されるインクを用いて印刷媒体Ｓに印刷を行って画像を形成する画像形成装置として構成されている。また、プリンター２０は交流電源１０として定格電圧が第１電圧Ｖ１である商用電源と第２電圧Ｖ２（＞Ｖ１）である商用電源との２種類の電源電圧に対応している。本実施形態では、第１電圧Ｖ１をＡＣ１００Ｖ，第２電圧Ｖ２をＡＣ２００Ｖとした。

印刷機構２１は、キャリッジモーター３４ａの駆動に伴ってキャリッジベルト３２によりガイド２８に沿って主走査方向（左右）に往復動するキャリッジ２２と、プラテン４０上を通過する印刷媒体Ｓにインク滴を吐出して画像を形成する印刷ヘッド２４と、各色のインクを個別に収容し印刷ヘッド２４へインクを供給するインクカートリッジ２６と、を備えている。キャリッジ２２は、メカフレーム４３の右側に配置されたキャリッジモーター３４ａと、メカフレーム４３の左側に配置された従動ローラー３４ｂと、キャリッジモーター３４ａと従動ローラー３４ｂとに架設されたキャリッジベルト３２とにより、印刷媒体Ｓの搬送方向に交差する主走査方向へ移動する。キャリッジ２２の背面には、キャリッジ２２の位置を検出するエンコーダー３６が配置されており、このエンコーダー３６を用いてキャリッジ２２のポジションが管理可能となっている。

印刷ヘッド２４は、キャリッジ２２の下部に設けられており、圧電素子に電圧をかけることによりこの圧電素子を変形させてインクを加圧する方式により印刷ヘッド２４の下面に設けられたノズルから各色のインクを吐出するものである。なお、この印刷ヘッド２４は、発熱抵抗体に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。インクカートリッジ２６は、メカフレーム４３側に装着され、溶媒としての水に着色剤としての染料または顔料を含有したイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のインクを個別に収容している。

印刷ヘッド２４には、プラテン４０上の印刷領域の温度を測定する温度センサー３８が設けられている。温度センサー３８は、鉛直方向（真下）から入射された赤外線による温度変化を電気信号として取り出すことで対象の温度を測定する非接触の焦電型赤外線センサーとして構成されている。この温度センサー３８は、ヒーター４５により加熱される対象物の温度として、プラテン４０上にある印刷媒体Ｓの温度を測定することが可能となっている。この温度センサー３８は、印刷ヘッド２４の移動に伴い、加熱された印刷媒体Ｓを含む１以上の箇所の温度を測定可能である。

プラテン４０は、印刷ヘッド２４の下方を搬送されヒーター４５によって加熱される印刷媒体Ｓを支持する部材であり、ガイド２８に沿って移動する印刷ヘッド２４に対向するように印刷ヘッド２４の主走査方向に沿って形成されている。

ヒーター４５は、キャリッジ２２及びプラテン４０の上側に位置する負荷としてのヒーターであり、搬送方向下流側に配置された負荷要素としての第１ヒーター素子４６と搬送方向上流側に配置された負荷要素としての第２ヒーター素子４７と、第１ヒーター素子４６及び第２ヒーター素子４７のオン（通電），オフ（非通電）を切り替える切替部４８（図２参照）と、を備えている。このヒーター４５は、交流電源１０として上述した第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との２種類の電源電圧に対応している。第１ヒーター素子４６及び第２ヒーター素子４７は、抵抗加熱方式で発熱するヒーター素子であり、これによりヒーター４５はプラテン４０上を通過する印刷媒体Ｓを加熱して印刷媒体Ｓに吐出されたインクを乾燥させることが可能となっている。このヒーター４５は、印刷媒体Ｓと比べて主走査方向が長くなっており、印刷媒体Ｓ全体を主走査方向にわたって略均一に加熱できるようになっている。ヒーター４５の第１ヒーター素子４６、第２ヒーター素子４７は交流電源１０に並列に接続されており、交流電源１０の通電により動作（発熱）する。本実施形態では、第１ヒーター素子４６の抵抗値をＲａ，第２ヒーター素子４７の抵抗値をＲｂ（＜Ｒａ）とする。抵抗値Ｒａ，Ｒｂは、例えば数十Ωである。

切替部４８は、第１ヒーター素子４６のオンオフを切り替えるトライアックＴＲ１と、第２ヒーター素子４７のオンオフを切り替えるトライアックＴＲ２と、を備えている。トライアックＴＲ１は、Ｔ１，Ｔ２端子が第１ヒーター素子４６に直列に接続されると共にＧ（ゲート）端子がヒーター制御部６１の切替制御部８０のＶｏｕｔ１端子に接続されている。このトライアックＴＲ１は、切替制御部８０のＶｏｕｔ１端子から電流（トリガー電流）が入力されない状態ではオフとなりＴ１，Ｔ２端子間が導通せず第１ヒーター素子４６をオフする。一方、Ｖｏｕｔ１端子から電流が入力されるとトライアックＴＲ１はオンとなり、Ｔ１，Ｔ２端子間が導通して第１ヒーター素子４６をオンする。また、トライアックＴＲ１は、オンとなったあとＶｏｕｔ１端子から電流が入力されず且つ交流電源１０の電圧がゼロクロスポイントになると（第１ヒーター素子４６を流れる電流が値０になると）オフの状態に戻る。トライアックＴＲ２は、Ｔ１，Ｔ２端子が第２ヒーター素子４７に直列に接続されると共にＧ（ゲート）端子がヒーター制御部６１の切替制御部８０のＶｏｕｔ２端子に接続されている。このトライアックＴＲ２は、トライアックＴＲ１と同様に、切替制御部８０のＶｏｕｔ２端子から電流（トリガー電流）が入力されない状態ではオフとなって第２ヒーター素子４７をオフし、Ｖｏｕｔ２端子から電流が入力されるとオンとなって第２ヒーター素子４７をオンする。また、トライアックＴＲ２がオンとなったあとＶｏｕｔ２端子から電流が入力されず且つ交流電源１０の電圧がゼロクロスポイントになると（第２ヒーター素子４７を流れる電流が値０になると）オフの状態に戻る。

このようにヒーター４５は、トライアックＴＲ１，ＴＲ２のオンオフにより第１ヒーター素子４６，第２ヒーター素子４７のオンオフが個別に切り替え可能となっている。これにより、ヒーター４５は、第１ヒーター素子４６及び第２ヒーター素子４７が共にオフであり第１ヒーター素子４６及び第２ヒーター素子４７に電流が流れないすなわちヒーター４５の合成抵抗値Ｒが無限大である第１負荷状態と、第１ヒーター素子４６がオンで第２ヒーター素子４７がオフであり合成抵抗値Ｒ＝Ｒａである第２負荷状態と、第１ヒーター素子４６がオフで第２ヒーター素子４７がオンであり合成抵抗値Ｒ＝Ｒｂである第３負荷状態と、第１ヒーター素子４６と第２ヒーター素子４７とが共にオンであり合成抵抗値Ｒ＝Ｒａ×Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）である第４負荷状態と、の４段階の負荷状態に切り替え可能になっている。なお、第１負荷状態〜第４負荷状態におけるヒーター４５の合成抵抗値をそれぞれＲ１〜Ｒ４とすると、Ｒ１（＝無限大）＞Ｒ２（＝Ｒａ）＞Ｒ３（＝Ｒｂ）＞Ｒ４（＝Ｒａ×Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ））となる。そのため、ヒーター４５に印加される電圧など他の条件が同じであれば、第１負荷状態，第２負荷状態，第３負荷状態，第４負荷状態の順にヒーター４５における消費電力（発熱量）は大きくなる。

電源回路６０は、交流電源１０に接続され、交流電源１０から供給された電力をプリンター２０の各部に供給する回路である。この電源回路６０は、交流電源１０から供給された交流電力を図示しないＡＣ−ＤＣ変換回路により直流電力に変換して、印刷機構２１，搬送機構３１，コントローラー５０，ヒーター制御部６１などプリンター２０の各部に供給する。なお、電源回路６０は、供給先の動作電圧に応じてＤＣ２０Ｖ，ＤＣ５Ｖなどの複数の電圧の直流電圧を供給可能であるものとした。

ヒーター制御部６１は、交流電源１０及びヒーター４５に接続され、ヒーター４５の第１ヒーター素子４６，第２ヒーター素子４７のオンオフの切替を行ってヒーター４５を制御するものである。図２に示すように、ヒーター制御部６１は、交流電源１０に接続される一対の入力端子６１ａ，６１ｂと、交流電源１０の電源電圧Ｖを検出する電圧検出部６２と、電源電圧Ｖのゼロクロスポイントを検出するゼロクロス検出部６３と、ヒーター４５の負荷状態を切り替える切替制御部８０と、を備えている。

電圧検出部６２は、入力端子６１ａ，６１ｂを介して交流電源１０が入力されており交流電源１０の電源電圧Ｖを検出するものである。この電圧検出部６２は、入力した交流電源１０の電源電圧ＶをＡ／Ｄ変換して切替制御部８０のＶｉｎ１端子に出力する。

ゼロクロス検出部６３は、入力端子６１ａ，６１ｂを介して交流電源１０が入力されており交流電源１０の電圧波形のゼロクロスポイントを検出するものである。このゼロクロス検出部６３は、図示しない全波整流回路と、発光ダイオード及びフォトトランジスタからなるフォトカプラーとを備えており、交流電源１０の電圧を全波整流した後の電圧により発光ダイオードを発光させ、発光ダイオードが消灯してフォトトランジスタがオフとなったときをゼロクロスポイントとして検出する。そして、ゼロクロス検出部６３は、ゼロクロスポイントを検出したときにＶｉｎ２端子をハイとするなど、ゼロクロスポイントか否かに応じて切替制御部８０に異なる信号を出力する。

切替制御部８０は、ＣＰＵ８２を中心とするマイクロコンピューター（マイコン）として構成され、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ８４と、後述するヒーター切替制御ルーチンのプログラムなどを記憶しデータを書き換え可能なフラッシュメモリー８５と、電圧検出部６２に接続されるＶｉｎ１端子と、ゼロクロス検出部６３に接続されるＶｉｎ２端子と、切替部４８のトライアックＴＲ１のＧ端子に接続されるＶｏｕｔ１端子と、切替部４８のトライアックＴＲ２のＧ端子に接続されるＶｏｕｔ２端子と、を備えている。コントローラー５０には、バス９０を介してコントローラー５０や印刷機構２１の温度センサー３８と情報のやり取りを行う図示しない入出力ポートなどが接続されている。フラッシュメモリー８５には、ヒーター４５の負荷状態と温度センサー３８により測定された印刷媒体Ｓの温度Ｄとを対応付けた負荷状態切替用テーブル８６が記憶されている。図３は、負荷状態切替用テーブル８６の説明図である。図示するように、負荷状態切替用テーブル８６には、印刷媒体Ｓの温度Ｄと、ヒーター４５の第１〜第４負荷状態と、各負荷状態における第１ヒーター素子４６，第２ヒーター素子４７のオンオフとが対応付けられている。具体的には、温度Ｄの温度閾値Ｄｒｅｆ１〜Ｄｒｅｆ３を用いて、温度Ｄが温度閾値Ｄｒｅｆ１を超えている状態には第１負荷状態が対応付けられ、温度Ｄが温度閾値Ｄｒｅｆ１以下且つ温度閾値Ｄｒｅｆ２を超えている状態には第２負荷状態が対応付けられ、温度Ｄが温度閾値Ｄｒｅｆ２以下且つ温度閾値Ｄｒｅｆ３を超えている状態には第３負荷状態が対応付けられ、温度Ｄが温度閾値Ｄｒｅｆ３以下である状態には第４負荷状態が対応付けられている。すなわち、温度Ｄが低い状態ほど、ヒーター４５の発熱量が高い負荷状態が対応付けられている。温度閾値Ｄｒｅｆ１〜Ｄｒｅｆ３の値は、印刷媒体Ｓの目標温度（例えば５０℃など）に応じて、ヒーター４５の各負荷状態の発熱量との関係で例えば実験により定めておくことができる。例えば温度閾値Ｄｒｅｆ１は目標温度を上回った値とし、温度閾値Ｄｒｅｆ２，Ｄｒｅｆ３は目標温度を下回った値としてもよい。切替制御部８０は、電圧検出部６２が検出した電源電圧ＶをＶｉｎ１端子から入力し、温度センサー３８が検出した印刷媒体Ｓの温度Ｄを図示しない入出力ポートから入力して、入力したこれらの値に基づいてＶｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２端子から信号を出力してヒーター４５の負荷状態を第１〜第４負荷状態のいずれかに切り替える制御を行う機能を有する。また、負荷状態を切り替える際には１段階ずつ切り替えを行う機能や、負荷状態を切り替えたあとには所定の切替許可条件が成立するまで次の切り替えを行わないようにする機能を有する。

コントローラー５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサーとして構成されており、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ５４と、各種処理プログラムを記憶しデータを書き換え可能なフラッシュメモリー５５と、を備えている。このコントローラー５０には、例えばパソコンなどの外部機器との情報のやり取りを行う図示しないインターフェース（Ｉ／Ｆ）やデータの入出力を行う図示しない入出力ポートなどが接続されている。コントローラー５０には、エンコーダー３６からのポジション信号や温度センサー３８からの信号などが入力ポートを介して入力されている。また、コントローラー５０からは、印刷ヘッド２４への駆動信号や、駆動モーター３３，キャリッジモーター３４ａへの駆動信号、ヒーター制御部６１の切替制御部８０へのヒーター制御開始信号やヒーター制御終了信号などが出力ポートを介して出力されている。

次に、こうして構成された本実施形態のプリンター２０の動作について説明する。プリンター２０は、例えばプリンター２０に接続されたパソコンを介してユーザーから印刷媒体Ｓへ画像の印刷をするよう指示されると、コントローラー５０が印刷対象の画像データをパソコンから入力し、これをＲＡＭ５４の印刷バッファー領域に記憶すると共に、画像データに基づく画像を印刷媒体Ｓに形成する印刷処理ルーチンを実行する。印刷処理ルーチンでは、コントローラー５０が駆動モーター３３を制御して印刷媒体Ｓを搬送させる処理と、キャリッジモーター３４ａを制御してキャリッジ２２を移動させながら印刷ヘッド２４のノズルからインクを吐出して画像データのうち１パス分の印刷を行う処理とを繰り返し行って、印刷媒体Ｓに画像を形成する。また、コントローラー５０は、印刷処理ルーチンの開始時に切替制御部８０にヒーター制御開始信号を出力し、印刷が終了すると切替制御部８０にヒーター制御終了信号を出力する。切替制御部８０は、コントローラー５０からヒーター制御開始信号を入力してからヒーター制御終了信号を入力するまでの間、ヒーター切替制御ルーチンを繰り返し実行する。以下、ヒーター切替制御ルーチンについて説明する。

図４は、ヒーター切替制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンが実行されると、切替制御部８０のＣＰＵ８２は、まず、電圧検出部６２が検出した電源電圧Ｖの値が所定の電圧閾値Ｖｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。この処理は、電圧閾値Ｖｒｅｆ以下の領域を第１領域とし、電圧閾値Ｖｒｅｆを超える領域を第２領域として、電源電圧Ｖが第１領域と第２領域とのいずれに含まれるかを判定する処理に相当する。また、本実施形態では、電圧閾値Ｖｒｅｆは１５０Ｖであるものとし、第１領域が第１電圧Ｖ１（＝ＡＣ１００Ｖ）を含み、第２領域が第２電圧Ｖ２（＝ＡＣ２００Ｖ）を含むようにした。そして、ステップＳ１００で電源電圧Ｖが電圧閾値Ｖｒｅｆ１以下であるときすなわち第１領域に含まれるときには、第１〜第４負荷状態を切替範囲に設定する（ステップＳ１１０）。一方、ステップＳ１００で電源電圧Ｖが電圧閾値Ｖｒｅｆ１を超えているときすなわち第２領域に含まれるときには、第１負荷状態〜第３負荷状態を切替範囲に設定する。すなわち、電源電圧Ｖが第１領域よりも電圧の高い第２領域に含まれるときには、第１負荷状態〜第４負荷状態のうち、合成抵抗値Ｒの最も低い第４負荷状態への切り替えを制限して、第４負荷状態に切り替わることにより大きな電流が流れるのを抑制するのである。

ステップＳ１１０又はステップＳ１２０で切替範囲を設定すると、ＣＰＵ８２は、温度センサー３８から印刷媒体Ｓの温度Ｄを入力し（ステップＳ１３０），温度Ｄに基づいて切替範囲内でヒーター４５の目標負荷状態を設定する（ステップＳ１４０）。この処理は負荷状態切替用テーブル８６を用いて行う。具体的には、設定した切替範囲が第１負荷状態〜第４負荷状態でありいずれの負荷状態への切り替えも制限されていないときには、負荷状態切替用テーブル８６で温度Ｄに対応する負荷状態をフラッシュメモリー８５から読み出し、読み出した負荷状態をそのまま目標負荷状態に設定する。一方、設定した切替範囲が第１負荷状態〜第３負荷状態であるときには、負荷状態切替用テーブル８６で温度Ｄに対応する負荷状態をフラッシュメモリー８５から読み出し、読み出した負荷状態が切替範囲外の負荷状態であるときには切替範囲内で最も合成抵抗値Ｒの低い負荷状態を目標負荷状態に設定する。例えば、温度Ｄが温度閾値Ｄｒｅｆ３以下であれば、負荷状態切替用テーブル８６において対応する負荷状態は図３に示すように第４負荷状態である。このとき、設定した切替範囲が第１〜第４負荷状態であるときには、第４負荷状態をそのまま目標負荷状態に設定する。一方、設定した切替範囲が第１〜第３負荷状態であるときには、第４負荷状態は切替範囲外であるので、切替範囲内で最も合成抵抗値Ｒの低い第３負荷常態を目標負荷状態に設定する。

ステップＳ１４０で目標負荷状態を設定すると、ＣＰＵ８２は、現在の負荷状態が目標負荷状態と一致するか否かを判定する（ステップＳ１５０）。なお、現在の負荷状態は、切替制御部８０のＶｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２端子から電流を流しているか否かに基づいて判定するものとする。また、最初にヒーター切替制御ルーチンを開始したときには、Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２端子のいずれにも電流を流さない状態すなわち第１状態であるものとする。そして、現在の負荷状態が目標負荷状態と異なるときには、前回の負荷状態の切り替えから所定の時間Ｔｒｅｆが経過するまで待ち（ステップＳ１６０）、その後ゼロクロス検出部６３が交流電源１０のゼロクロスポイントを検出するまで待って（ステップＳ１７０）、ゼロクロスポイントを検出したときに目標負荷状態に向けて負荷状態を１段階切り替える（ステップＳ１８０）。例えば目標負荷状態が第４負荷状態であり現在負荷状態が第１負荷状態であるときには、１段階切り替えて第２負荷状態とする。同様に、例えば目標負荷状態が第２負荷状態であり現在負荷状態が第４負荷状態であるときには、１段階切り替えて第３負荷状態とする。なお、時間Ｔｒｅｆが経過したか否かの判定は、切替制御部８０の図示しないタイマーのカウントに基づいて行い、タイマーのカウントは最初にヒーター切替制御ルーチンを実行したときやステップＳ１８０を実行したときにリセットされるものとした。そして、ステップＳ１８０の処理を実行すると、ステップＳ１５０以降の処理を行う。これにより、現在の負荷状態が目標負荷状態と一致するまで、１段階ずつ負荷状態の切り替えを行う。そして、ステップＳ１５０で現在の負荷状態が目標負荷状態と一致するときには、本ルーチンを終了する。

図５は、電源電圧Ｖ≦電圧閾値Ｖｒｅｆのとき、例えば電源電圧ＶがＡＣ１００Ｖのときにヒーター切替制御ルーチンを実行する様子を示す説明図である。図６は、電源電圧Ｖ＞電圧閾値Ｖｒｅｆのとき、例えば電源電圧ＶがＡＣ２００Ｖのときにヒーター切替制御ルーチンを実行する様子を示す説明図である。まず、図５について説明する。なお、図５の場合は、電源電圧Ｖ≦電圧閾値Ｖｒｅｆであるので、ヒーター切替制御ルーチンでは常にステップＳ１１０が実行されて第１〜第４負荷状態が切替範囲に設定される。図示するように、時刻ｔ１においてヒーター切替制御ルーチンを開始したとする。この場合、最初はヒーター４５は第１負荷状態であり発熱量がない状態である。そして、印刷媒体Ｓの温度Ｄが低く温度閾値Ｄｒｅｆ３以下であり時刻ｔ２において第４負荷状態が目標負荷状態に設定されたとすると、時刻ｔ１から時間Ｔｒｅｆ経過後のゼロクロスポイントである時刻ｔ３において第２負荷状態に切り替えを行う。以降、現在負荷状態が目標負荷状態である第４負荷状態と一致するまで、順次負荷状態の切り替えを行う。すなわち、時刻ｔ４において第３負荷状態に切り替えを行い、時刻ｔ５において第４負荷状態に切り替えを行う。なお、時刻ｔ３，ｔ４間や時刻ｔ４，ｔ５間も、時刻ｔ１，ｔ２間と同様に時間Ｔｒｅｆ以上が経過している。そして、時刻ｔ５において現在負荷状態が目標負荷状態と一致したため、ヒーター切替制御ルーチンを終了し、再び実行する。そして、次の時刻ｔ６において第３負荷状態が目標負荷状態に設定されたとすると、時刻ｔ５から時間Ｔｒｅｆ経過後のゼロクロスポイントである時刻ｔ７において第３負荷状態に切り替えを行う。以降同様に、時刻ｔ８において第２負荷状態が目標負荷状態に設定されたとすると、時刻ｔ７から時間Ｔｒｅｆ経過後のゼロクロスポイントである時刻ｔ９において第２負荷状態に切り替えを行い、時刻ｔ１０において第１負荷状態が目標負荷状態に設定されたとすると、時刻ｔ９から時間Ｔｒｅｆ経過後のゼロクロスポイントである時刻ｔ１１において第１負荷状態に切り替えを行う。

次に、図６について説明する。なお、図６の場合は、電源電圧Ｖ＞電圧閾値Ｖｒｅｆであるので、ヒーター切替制御ルーチンでは常にステップＳ１２０が実行されて第１〜第３負荷状態が切替範囲に設定される。図示するように、時刻ｔ１２においてヒーター切替制御ルーチンを開始したとする。この場合、最初はヒーター４５は第１負荷状態であり発熱量がない状態である。そして、印刷媒体Ｓの温度Ｄが低く温度閾値Ｄｒｅｆ３以下であったとすると、負荷状態切替用テーブル８６ではこのときの温度Ｄに対応するのは第４負荷状態であるが、切替範囲外であるため、時刻ｔ１３において第３負荷状態が目標負荷状態に設定される。そして、時刻ｔ１２から時間Ｔｒｅｆ経過後のゼロクロスポイントである時刻ｔ１４において第２負荷状態に切り替えを行う。そして、まだ現在負荷状態が目標負荷状態と一致しないため、時刻ｔ１４から時間Ｔｒｅｆ経過後のゼロクロスポイントである時刻ｔ１５において第３負荷状態に切り替えを行う。そして、時刻ｔ１５において現在負荷状態が目標負荷状態と一致したため、ヒーター切替制御ルーチンを終了し、再び実行する。そして、次の時刻ｔ１６においてもまだ印刷媒体Ｓの温度Ｄが低く温度閾値Ｄｒｅｆ３以下であったとすると、時刻ｔ１３と同様に第４負荷状態ではなく第３負荷状態が目標負荷状態に設定され、現在負荷状態と目標負荷状態とが一致しているためそのままヒーター切替制御ルーチンを終了する。そして、時刻ｔ１７において温度Ｄが温度閾値Ｄｒｅｆ１以下且つ温度閾値Ｄｒｅｆ２を超えていたとすると、第２負荷状態が目標負荷状態に設定され、時刻ｔ１５から時間Ｔｒｅｆ経過後のゼロクロスポイントである時刻ｔ１８において第２負荷状態に切り替えを行う。そして、次の時刻ｔ１９において第１負荷状態が目標負荷状態に設定されたとすると、時刻ｔ１８から時間Ｔｒｅｆ経過後のゼロクロスポイントである時刻ｔ２０において第１負荷状態に切り替えを行う。

ここで、図６の時刻ｔ１６において切替範囲が制限されていないとすると、負荷状態切替用テーブル８６と温度Ｄとに基づいて第４負荷状態が目標負荷状態に設定され、時刻ｔ１８において第４負荷状態に切り替えが行われてしまい、大きな電流が流れてしまう。例えば、同じ第４負荷状態でも、電源電圧ＶがＡＣ１００ＶのときとＡＣ２００Ｖのときとでは、ＡＣ２００Ｖの時の方が流れる電流は２倍となる。本実施形態では、電源電圧Ｖ＞電圧閾値Ｖｒｅｆのときには、第４負荷状態への切替を制限することで、このような大きい電流が流れるのを抑制するのである。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のヒーター制御部６１が本発明の負荷制御装置に相当し、電圧検出部６２が検出手段に相当し、切替制御部８０が切替制御手段に相当する。また、ヒーター４５が負荷に相当し、第１ヒーター素子４６，第２ヒーター素子４７が負荷要素に相当する。なお、本実施形態では、プリンター２０の切替制御部８０の動作を説明することにより本発明の負荷制御方法の一例も明らかにしている

以上説明した本実施形態のプリンター２０によれば、切替制御部８０は、電圧検出部６２が検出したヒーター４５の電源電圧Ｖを検出し、検出された電源電圧Ｖが所定の第１領域に含まれるときには、第１負荷状態から第４負荷状態までの範囲でヒーター４５の負荷状態の切り替えを行う。一方、検出された電源電圧Ｖが第１領域よりも電圧の高い領域である所定の第２領域に含まれるときには、第１負荷状態から第３負荷状態までの範囲で負荷状態の切り替えを行う。すなわち、電源電圧が第１領域よりも電圧の高い第２領域にあるときには、第１〜第４負荷状態のうち、合成抵抗値Ｒの最も低い第４負荷状態への切り替えを制限する。これにより、電源電圧Ｖが比較的高い場合にヒーター４５の取り得る合成抵抗値Ｒが低くなるのを抑制して、ヒーター４５に流れうる電流の最大値が抑制される。すなわち、電源電圧との関係でより適切に負荷を制御することができる。

また、負荷状態を１段階ずつ切り替えるため、負荷状態を２段階以上切り替える場合に比して、負荷の抵抗値の変化すなわち電流の変化を抑制することができる。こうすれば、例えば第１状態から第３状態へ直接切り替える場合など負荷状態を２段階以上切り替える場合に比して、ヒーター４５の合成抵抗値Ｒの変化すなわち電流の変化を抑制することができる。電流の変化率が大きいほど、それによる電源電圧Ｖの変化率も大きくなり、場合によっては他の機器にフリッカーが生じるなどの問題が生じる場合があるが、負荷状態を１段階ずつ切り替えることでそのような問題の発生をより抑制できる。すなわち、第１領域と第２領域とで異なる制御を行って負荷に流れうる電流の最大値（＝電源電圧Ｖの電圧降下の最大値）を抑制するだけでなく、電流の変化率（＝電源電圧Ｖの変化率）も小さくすることができる。

さらに、負荷状態を切り替えたあと、所定の切替許可条件として所定の時間Ｔｒｅｆが経過するまで次の切り替えを行わないため、負荷状態が頻繁に切り替わることをより抑制でき、負荷の電流の変化すなわち電源電圧の変化をより抑制することができる。さらにまた、ヒーター４５は商用電源の定格電圧としての第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との２種類に対応しており、第１領域は第１電圧Ｖ１を含む領域であり、第２領域は第２電圧Ｖ２を含む領域であるため、定格電圧の高い商用電源で負荷を動作させる際に大きな電流が流れるのをより抑制することができる。すなわち、商用電源の定格電圧の高低に応じてより適切に負荷を制御することができる。そしてまた、第１ヒーター素子４６，第２ヒーター素子４７のオンオフにより負荷状態の切替を行うため、比較的容易に負荷状態を切り替えることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、ヒーター４５は第１〜第４負荷状態のいずれかに切り替え可能であるものとしたが、これに限らず、３以上の負荷状態に切替可能であればよい。また、電源電圧Ｖが第２領域に含まれるときには第１〜第３負荷状態を切替範囲とするものとしたが、これに限らず第１〜第２負荷状態を切替範囲としてもよい。ヒーター４５がｎ段階の負荷状態に切り替え可能な場合には、電源電圧Ｖが第２領域に含まれるときの切替範囲を第１負荷状態から第（ｎ−ｋ）負荷状態（１≦ｋ＜ｎ，ｋは整数）までの範囲とすれば、どのように切替範囲を設定してもよい。

上述した実施形態では、ヒーター４５は、第１ヒーター素子４６と第２ヒーター素子４７とのオンオフを切り替えることで負荷状態の切り替えが可能なものとしたが、複数の負荷要素について各負荷要素のオンかオフかの切替と直列か並列かの接続状態の切替との少なくとも一方の切替を行うことで負荷状態を切り替えるものであればよい。例えば、ヒーター４５を、オンオフを切り替え可能なヒーター素子と直列か並列かの接続状態を切り替え可能なヒーター素子とを含む３つ以上のヒーター素子からなるものとしてもよい。また、ヒーター４５は３以上の負荷状態に切替可能であればよく、複数の負荷要素からなるものに限られない。例えば、ヒーターが１つの段階的に３以上の負荷状態に抵抗値を切り替えることが可能な可変抵抗としての負荷要素を１つだけ備えるものとしてもよい。

上述した実施形態では、ヒーター４５は商用電源の定格電圧としての第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との２種類に対応しており、第１領域は第１電圧Ｖ１を含む領域であり、第２領域は第２電圧Ｖ２を含む領域としたが、電源電圧Ｖが第２領域に含まれるときに第１領域に含まれるときと比べて抵抗値の低い負荷状態への切り替えを制限するものとすれば、これに限られない。例えば、第１領域及び第２領域は、負荷の電源電圧の電圧変動によって電源電圧が第１領域及び第２領域のいずれにも含まれうるように予め定められた領域としてもよい。具体的には、交流電源１０の電源電圧Ｖの定格値がＡＣ１００Ｖのときに、電源電圧Ｖが１０５Ｖ程度まで変動する可能性がある場合において、１０２Ｖ以下の領域を第１領域とし、１０２Ｖを超える領域を第２領域としてもよい。こうすれば、電圧変動によって電源電圧ＶがＡＣ１０２Ｖを超えたときには、ＡＣ１０２Ｖ以下のときと比べて抵抗値の低い負荷状態への切り替えが制限される。これにより、電源電圧が電圧変動により高い電圧となった際に大きな電流が流れるのを抑制することができる。すなわち、電源電圧の高低の変動に応じてより適切に負荷を制御することができる。

上述した実施形態では、所定の切替許可条件として所定の時間Ｔｒｅｆが経過するまで次の切り替えを行わないものとしたが、他の切替許可条件を用いてもよい。例えば、前の切り替えから印刷媒体Ｓの温度Ｄが所定温度だけ変化するまで次の切り替えを行わないものとしてもよい。こうしても、負荷状態が頻繁に切り替わることをより抑制できる。また、フリッカーをより抑制できるように時間Ｔｆｒｅｆを定めることとしてもよい。例えば、人間の目がちらつきを感じやすい周波数である１０Ｈｚとはなるべく異なる周期で負荷状態の切替が行われるように時間Ｔｒｅｆを定めてもよい。なお、切替許可条件の成立の有無にかかわらず負荷状態の切替を許容するものとしてもよい。

上述した実施形態では、負荷状態を１段階ずつ切り替えるものとしたが、これに限られない。例えば２段階までは切り替えを許容するものとしてもよいし、現在の負荷状態から何段階の切り替えになるかに関わらず直接目標負荷状態に切り替えを行うものとしてもよい。

上述した実施形態では、電圧検出部６２は電源電圧Ｖを検出し、切替制御部８０がこの電源電圧Ｖをそのまま用いて電源電圧Ｖが第１領域に含まれるか第２領域に含まれるかを判定するものとしたが、負荷の電源電圧に関する値を検出し、検出された値に基づいて電源電圧Ｖを導出して判定に用いるものとすれば、これに限られない。例えば、電源電圧Ｖを変圧した値を検出するものとし、変圧後の値に基づいて判定してもよい。また、ヒーター４５に流れる電流を検出し、検出された電流と現在の負荷状態とに基づいて電流と合成抵抗値Ｒとの積により電源電圧Ｖを導出してもよい。

上述した実施形態では、印刷媒体Ｓの温度Ｄに基づいて目標負荷状態を設定するものとしたが、ヒーター４５自身の温度を検出して、ヒーター４５の温度に基づいて目標負荷状態を設定してもよい。

上述した実施形態では、図４のヒーター切替制御ルーチンにおいて、ステップＳ１４０で目標負荷状態を設定した後はステップＳ１５０で現在の負荷状態が目標負荷状態と一致するまでステップＳ１６０〜Ｓ１８０の処理を行うものとしたが、これに限られない。例えば、ステップＳ１８０の後にステップＳ１５０に進まずヒーター切替制御ルーチンを終了して、次のヒーター切替制御ルーチンを開始するものとしてもよい。こうすれば、ステップＳ１５０で現在の負荷状態と目標負荷状態とが一致しない場合でも、負荷状態を１段階切り替える毎にステップＳ１４０で目標負荷状態を設定することができる。このため、温度Ｄが変化した場合に、変化後の温度Ｄに応じた目標負荷状態を設定しやすくなる。

上述した実施形態では、図４のヒーター切替制御ルーチンのステップＳ１４０において、設定した切替範囲内で目標負荷状態を設定するものとしたが、これに限られない。例えば、目標負荷状態の設定は切替範囲に制限されずに行うものとし、負荷状態の切り替えを切替範囲内でのみ行うものとしてもよい。

上述した実施形態では、図４のヒーター切替制御ルーチンにおいて、ステップＳ１００で電源電圧Ｖが電圧閾値Ｖｒｅｆ以下であるか否かに関わらず、ステップＳ１４０で同じ負荷状態切替用テーブル８６を用いて目標負荷状態を設定するものとしたが、これに限られない。例えば、電源電圧Ｖが電圧閾値Ｖｒｅｆ以下であるか否か、すなわち電源電圧Ｖが第１領域と第２領域とのいずれに含まれるかに応じて、異なる負荷状態切替用テーブルを用いて目標負荷状態を設定してもよい。この場合において、電源電圧Ｖがより高い領域である第２領域に含まれるときには、電源電圧Ｖが第１領域に含まれるときに比して、同じ温度に対してより小さい合成抵抗値Ｒが対応付けられる傾向のテーブルを用いるものとしてもよい。

上述した実施形態では、温度Ｄに基づいて定めた目標負荷状態に向けて負荷状態の切り替えを行うものとしたが、これに限らずどのように負荷状態の切り替えを行うものとしてもよい。例えば、複数の負荷状態のうち少なくとも２以上の負荷状態の組み合わせからなり且つ前記負荷状態を１段階ずつ切り替えていくように切替順序が定められた切替パターンを含む複数の切替パターンのうちから、いずれかの切替パターンを選択して、選択した切替パターンに従って負荷状態の切り替えを行うものとしてもよい。図７は、電源電圧Ｖが第２領域に含まれる場合の切替パターンの例を示す説明図である。図８は、電源電圧Ｖが第１領域に含まれる場合の切替パターンの例を示す説明図である。図７に示すように、電源電圧Ｖが第２領域に含まれる場合は、第１負荷状態〜第３負荷状態のうち負荷状態をどのようなタイミング及び順序で切替えていくかを予め定めた切替パターン１〜４を用意しておき、この切替パターンのいずれかを選択して、選択した切替パターンに従って負荷状態の切替を行ってもよい。同様に、電源電圧Ｖが第１領域に含まれる場合は、図８に示すように第１負荷状態〜第４負荷状態のうち負荷状態をどのようなタイミング及び順序で切替えていくかを予め定めた切替パターン５〜６を用意しておき、この切替パターンのいずれかを選択して、選択した切替パターンに従って負荷状態の切替を行ってもよい。また、負荷の温度又は負荷により加熱される対象物の温度が目標値に近づくよう所定周期毎に複数の切替パターンのいずれかを選択し選択した切替パターンに従って負荷状態の切り替えを行うフィードバック制御を行うものとしてもよい。例えば、電源電圧Ｖが第２領域に含まれる場合において、温度Ｄが目標温度から離れているときには、より発熱量が大きくなるように切替パターン２を選択し、温度Ｄが目標温度に近づいたときには、切替パターン２と比べて発熱量の小さい切替パターン１を選択するものとするなど、温度Ｄと目標温度との関係に基づいて切替パターンを選択するものとしてもよい。また、フィードバック制御を行う場合において、１つの切替パターンの時間の長さは、図７，８に示すようにフィードバック制御の１周期（所定周期）の長さと同じとしてもよい。なお、図７，８に示した切替パターン１〜６は、いずれも１つの切替パターン内において負荷状態を１段階ずつ切り替えていくように切り替え順序が定められたものとしたが、これに限らず２段階以上の切り替えを許容するパターンとしてもよい。また、選択されうる全ての切替パターンを、例えば図７の切替パターン１〜３や図８の切替パターン５のように切替パターン内の最初の負荷状態と最後の負荷状態がいずれも第１負荷状態と第２負荷状態とのいずれかとなっているパターンとしてもよい。こうすれば、前の切替パターンの最後の負荷状態から次の切替パターンの最初の負荷状態に切り替える際に、２段階以上の切り替えが起きないため、負荷の抵抗値の変化すなわち電流の変化をより抑制することができる。

上述した実施形態では、ヒーター４５は交流電源１０からの電力により動作するものとしたが、これに限らず、直流電源からの電力により動作するものとしてもよい。

上述した実施形態では、コントローラー５０とは別のマイコンとして構成された切替制御部８０がヒーター切替制御ルーチンを実行してヒーター４５を制御するものとしたが、これに限られない。例えば、コントローラー５０が上述した切替制御部８０の機能を有しており、コントローラー５０がヒーター切替制御ルーチンを実行してヒーター４５を制御するものとしてもよい。

上述した実施形態では、ヒーター制御部６１は、プリンター２０において印刷媒体Ｓを加熱して印刷媒体Ｓに吐出されたインクを乾燥させるヒーター４５の第１ヒーター素子４６，第２ヒーター素子４７のオンオフを切り替えるものとしたが、プリンター２０の他の用途に用いるヒーターやプリンター２０以外の機器で用いるヒーターなど、どのようなヒーターを制御するものとしてもよい。

上述した実施形態では、ヒーター制御部６１はヒーター素子としての第１ヒーター素子４６，第２ヒーター素子４７の切替を行うものとしたが、ヒーター素子に限らずどのような負荷の切替を行うものとしてもよい。例えば、ファンなどの負荷の切替を行うものとしてもよい。

１０ 交流電源、２０ プリンター、２１ 印刷機構、２２ キャリッジ、２４ 印刷ヘッド、２６ インクカートリッジ、２８ ガイド、３１ 搬送機構、３２ キャリッジベルト、３３ 駆動モーター、３４ａ キャリッジモーター、３４ｂ 従動ローラー、３５ 搬送ローラー、３６ エンコーダー、３８ 温度センサー、４０ プラテン、４１ キャッピング装置、４２ カバー、４３ メカフレーム、４５ ヒーター、４６ 第１ヒーター素子、４７ 第２ヒーター素子、４８ 切替部、５０ コントローラー、５２ ＣＰＵ，５４ ＲＡＭ、５５ フラッシュメモリー、６０ 電源回路、６１ ヒーター制御部、６１ａ，６１ｂ 入力端子、６２ 電圧検出回路、６３ ゼロクロス検出回路、８０ 切替制御部、８２ ＣＰＵ、８４ ＲＡＭ、８５ フラッシュメモリー、８６ 負荷状態切替用テーブル、９０ バス、ＴＲ１，ＴＲ２ トライアック。

Claims (10)

1. 抵抗値がそれぞれＲ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎ（ｎは３以上の整数，Ｒ１＞Ｒ２＞・・・＞Ｒｎ）である第１負荷状態，第２負荷状態，・・・，第ｎ負荷状態のｎ段階の負荷状態に切り替え可能な負荷を制御する負荷制御装置であって、
   前記負荷の電源電圧に関する値を検出する検出手段と、
   前記検出された値に基づいて導出される前記電源電圧が所定の第１領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第ｎ負荷状態までの範囲で前記負荷状態の切り替えを行い、前記検出された値に基づいて導出される前記電源電圧が前記第１領域よりも電圧の高い領域である所定の第２領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第（ｎ−ｋ）負荷状態（１≦ｋ＜ｎ，ｋは整数）までの範囲で前記負荷状態の切り替えを行う切替制御手段と、
   を備え、
   前記負荷は、ヒーターであり、
   前記切替制御手段は、前記負荷の温度又は前記負荷により加熱される対象物の温度に基づいて、前記範囲内で前記負荷状態の切り替えを行う、
   負荷制御装置。
2. 前記切替制御手段は、前記負荷状態を１段階ずつ切り替える手段である、
   請求項１に記載の負荷制御装置。
3. 前記切替制御手段は、前記負荷状態を切り替えたあと、所定の切替許可条件が成立するまでは次の切り替えを行わない手段である、
   請求項１又は２に記載の負荷制御装置。
4. 前記負荷は、商用電源の定格電圧としての所定の第１電圧Ｖ１と所定の第２電圧Ｖ２（＞Ｖ１）とに対応しており、
   前記第１領域は、前記第１電圧Ｖ１を含む領域であり、
   前記第２領域は、前記第２電圧Ｖ２を含む領域である、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の負荷制御装置。
5. 前記第１領域及び前記第２領域は、前記負荷の電源電圧の電圧変動によって該電源電圧が該第１領域及び前記第２領域のいずれにも含まれうるように予め定められた領域である、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の負荷制御装置。
6. 前記切替制御手段は、前記複数の負荷状態のうち少なくとも２以上の負荷状態の組み合わせからなり且つ前記負荷状態を１段階ずつ切り替えていくように切替順序が定められた切替パターンを含む複数の切替パターンのうちから、いずれかの切替パターンを選択して、該選択した切替パターンに従って前記負荷状態の切り替えを行う手段である、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の負荷制御装置。
7. 前記切替制御手段は、前記負荷の温度又は前記負荷により加熱される対象物の温度が目標値に近づくよう所定周期毎に前記複数の切替パターンのいずれかを選択し該選択した切替パターンに従って前記負荷状態の切り替えを行うフィードバック制御を行う手段である、
   請求項６に記載の負荷制御装置。
8. 前記負荷は、複数の負荷要素からなり、該複数の負荷要素について各負荷要素のオンかオフかの切替と直列か並列かの接続状態の切替との少なくとも一方の切替を行うことで、前記負荷状態を切り替え可能であり、該負荷の前記抵抗値は前記複数の負荷要素の合成抵抗値である、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の負荷制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の負荷制御装置と、
   液体を吐出して媒体に画像を形成するヘッドと、
   前記媒体を加熱して該媒体に吐出された前記液体を乾燥させるヒーターであり、前記切替制御手段によって抵抗値がそれぞれＲ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎ（ｎは３以上の整数，Ｒ１，＞Ｒ２＞・・・＞Ｒｎ）である第１負荷状態，第２負荷状態，・・・，第ｎ負荷状態のｎ段階の負荷状態に切り替え可能な負荷と、
   を備えた画像形成装置。
10. 抵抗値がそれぞれＲ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎ（ｎは３以上の整数，Ｒ１，＞Ｒ２＞・・・＞Ｒｎ）である第１負荷状態，第２負荷状態，・・・，第ｎ負荷状態のｎ段階のうちいずれかの負荷状態に切り替え可能な負荷を制御する負荷制御方法であって、
    （ａ）前記負荷の電源電圧に関する値を検出するステップと、
    （ｂ）前記検出された値に基づいて導出される前記電源電圧が所定の第１領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第ｎ負荷状態までの範囲で前記負荷状態の切り替えを行い、前記検出された値に基づいて導出される前記電源電圧が前記第１領域よりも電圧の高い領域である所定の第２領域に含まれるときには、前記第１負荷状態から前記第（ｎ−ｋ）負荷状態（１≦ｋ＜ｎ，ｋは整数）までの範囲で前記負荷状態の切り替えを行うステップと、
    を含み、
    前記負荷は、ヒーターであり、
    前記ステップ（ｂ）では、前記負荷の温度又は前記負荷により加熱される対象物の温度に基づいて、前記範囲内で前記負荷状態の切り替えを行う、
    負荷制御方法。