特許 7447496 ヒータ制御装置、定着装置、画像形成装置、及び、ヒータ制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-04

(45)【発行日】2024-03-12

(54)【発明の名称】ヒータ制御装置、定着装置、画像形成装置、及び、ヒータ制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240305BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20240305BHJP

   G05F 1/455 20060101ALI20240305BHJP

   H02M 1/08 20060101ALI20240305BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 555

G03G21/00 398

G05F1/455 A

H02M1/08 321T

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020002963

(22)【出願日】2020-01-10

(65)【公開番号】P2021110844

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】近藤 友秀

【審査官】内藤 万紀子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０８７９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３８９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１９４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８７２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６７７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２２３２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０５Ｆ １／４５５

Ｈ０２Ｍ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヒータを制御するヒータ制御装置であって、
前記ヒータに交流電圧を供給する供給部と、
前記交流電圧の２周期を１セットとし、前記１セットを１／２周期ごとに第１期、第２期、第３期、及び、第４期に分けた上で、前記第１期及び前記第２期で前記交流電圧を供給し、前記第３期及び前記第４期で前記交流電圧を供給しない第１パターン、並びに、前記第１期、前記第２期、前記第３期、及び、前記第４期で前記交流電圧を供給する第２パターンのうち、いずれかのパターンを選択して前記交流電圧を制御する制御部と、
前記第１パターン又は前記第２パターンで供給する前記交流電圧の供給量を記憶する記憶部と、を備え、
前セットで供給された第１供給量と現セットで供給される第２供給量の差が閾値を超えると、前記制御部は、前記第２パターンを選択し、
前記差が前記閾値を超えないと、前記制御部は、前記第１パターンを選択する
ヒータ制御装置。

【請求項2】

前記記憶部は、前セット以前のセットで供給された複数回の供給量を記憶し、
前記複数回の供給量に基づいて計算される移動平均供給量又は平均供給量を前記第１供給量にした前記差に基づいて、前記制御部は、前記第１パターン又は前記第２パターンを選択する
請求項１に記載のヒータ制御装置。

【請求項3】

前記ヒータの温度を測定する測定部と、
前記温度に基づいて、前記ヒータを目標温度にするのに供給する供給量を特定する特定部とを更に備える
請求項１又は２に記載のヒータ制御装置。

【請求項4】

前記第１パターンは、供給量を前記第１期及び前記第２期に均等に配分したパターンであり、
前記第２パターンは、供給量を前記第１期、前記第２期、前記第３期、及び、前記第４期に均等に配分したパターンである
請求項１～３のいずれか１項に記載のヒータ制御装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のヒータ制御装置を有する定着装置。

【請求項6】

請求項５に記載の定着装置を有する画像形成装置。

【請求項7】

ヒータを制御するヒータ制御装置が行うヒータ制御方法であって、
ヒータ制御装置が、前記ヒータに交流電圧を供給する供給手順と、
ヒータ制御装置が、前記交流電圧の２周期を１セットとし、前記１セットを１／２周期ごとに第１期、第２期、第３期、及び、第４期に分けた上で、前記第１期及び前記第２期で前記交流電圧を供給し、前記第３期及び前記第４期で前記交流電圧を供給しない第１パターン、並びに、前記第１期、前記第２期、前記第３期、及び、前記第４期で前記交流電圧を供給する第２パターンのうち、いずれかのパターンを選択して前記交流電圧を制御する制御手順とを含み、
前セットで供給された第１供給量と現セットで供給される第２供給量の差が閾値を超えると、前記第２パターンを選択し、
前記差が前記閾値を超えないと、前記第１パターンを選択する
ヒータ制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒータ制御装置、定着装置、画像形成装置、及び、ヒータ制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置等において、トナーの定着等にヒータが用いられる。そして、ヒータは、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御等によって制御される。

【0003】

さらに、ヒータは、商用交流電圧を電源として利用すると、突入電流の発生によって電源の電圧を低下させる場合がある。そのため、電源を同時に利用する蛍光灯等があるとフリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）が生じる場合がある。一方で、フリッカ対策のために電圧を変動させると、交流電圧の波形に歪みが生じ、高調波電流が発生しやすい。そこで、供給する電力を一定に保つことで、高調波電流の影響を低減する電圧パターンを用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の方法では、フリッカの発生又は高調波電流の発生を十分に抑制できない場合がある。

【0005】

本発明の一態様は、フリッカの発生及び高調波電流の発生を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態による、ヒータを制御するヒータ制御装置は、
前記ヒータに交流電圧を供給する供給部と、
前記交流電圧の２周期を１セットとし、前記１セットを１／２周期ごとに第１期、第２期、第３期、及び、第４期に分けた上で、前記第１期及び前記第２期で前記交流電圧を供給し、前記第３期及び前記第４期で前記交流電圧を供給しない第１パターン、並びに、前記第１期、前記第２期、前記第３期、及び、前記第４期で前記交流電圧を供給する第２パターンのうち、いずれかのパターンを選択して前記交流電圧を制御する制御部と、
前記第１パターン又は前記第２パターンで供給する前記交流電圧の供給量を記憶する記憶部と、を備え、
前セットで供給された第１供給量と現セットで供給される第２供給量の差が閾値を超えると、前記制御部は、前記第２パターンを選択し、
前記差が前記閾値を超えないと、前記制御部は、前記第１パターンを選択する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の実施形態によって、フリッカの発生及び高調波電流の発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】画像形成装置の例を示す図である。

【図2】ヒート制御装置の例を示す図である。

【図3】全体処理例を示すフローチャートである。

【図4】第１パターンの例を示す図である。

【図5】第２パターンの例を示す図である。

【図6】機能構成例を示す図である。

【図7】比較例におけるヒータの制御例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、発明を実施するための最適かつ最小限な形態について、図面を参照して説明する。なお、図面において、同一の符号を付す場合には、同様の構成であることを示し、重複する説明を省略する。また、図示する具体例は、例示であり、図示する以外の構成が更に含まれる構成であってもよい。

【0010】

＜ヒータ制御装置、定着装置、画像形成装置の構成例＞
図１は、画像形成装置の例を示す図である。例えば、画像形成装置１００は、画像を読み取るスキャナ１０と、スキャナ１０で読み取った画像に対して所定の画像処理を施し、画像処理後の画像に応じたトナー像を転写紙に転写するエンジン２０と、転写紙を格納するための給紙トレイ３０と、エンジン２０で転写紙に転写されたトナー像を定着させる定着装置５０とから構成される。また、ヒータ制御装置は、例えば、定着装置５０が有する構成である。

【0011】

スキャナ１０は、原稿をスキャン露光して原稿に係る文書を画像信号に変換し、当該画像信号をエンジン２０に出力する。

【0012】

スキャナ１０から画像信号が出力されると、エンジン２０は、スキャナ１０から出力された画像信号に対して、色変換及び階調補正等の画像処理を施す。そして、エンジン２０では、画像処理を施した画像に応じて、静電潜像を像担持体に作像し、作像した静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する。さらに、エンジン２０は、給紙トレイ３０から搬送路４０を介して搬送された転写紙に対して、形成したトナー像を転写する。その後、転写紙は、搬送路４０を介して定着装置５０に送られる。

【0013】

次に、転写紙が定着装置５０に送られると、定着装置５０は、円筒状の定着ローラ５１ａによる熱と、加圧ローラ５１ｂによる圧力により、転写紙に転写されているトナー像を定着させて、排紙トレイに排紙する。

【0014】

図２は、ヒート制御装置の例を示す図である。例えば、ヒータ制御装置６０は、定着ローラ５１ａと、ヒータ５２と、交流電源５３と、トライアック５４と、温度センサ５５と、制御装置５６と、ゼロクロス検知装置５７と、電圧検知装置５８とを有する。

【0015】

定着ローラ５１ａは、加圧ローラ５１ｂと圧接しながら回転して、転写紙に転写されるトナー像を定着させる。

【0016】

ヒータ５２は、加熱手段の一例である。例えば、ヒータ５２は、定着ローラ５１ａに内蔵される。そして、ヒータ５２は、トナー像を熱で溶かし、転写紙の繊維の中に埋め込み定着させる。なお、ヒータ５２には、例えば、ハロゲンランプを点灯した際に発生する放射熱によって加熱を行うハロゲンヒータが用いられる。

【0017】

交流電源５３は、ヒータ５２に対して交流電圧を供給する。例えば、交流電源５３は、時間に対して正弦波状に変化する交流電圧を供給する。

【0018】

トライアック５４は、スイッチング手段である。具体的には、トライアック５４は、交流電源５３から供給される交流電圧を制御装置５６から指示されるタイミング等でスイッチング（オン及びオフの切り替えである。）を行う。そして、トライアック５４は、スイッチングされた交流電圧をヒータ５２に供給する。なお、トライアック５４が「オン」であると、ヒータ５２が通電して発熱する。一方で、トライアック５４が「オフ」であると、ヒータ５２が非通電となる。

【0019】

ヒータ制御装置６０は、例えば、温度センサ５５等のセンサを有する。温度センサ５５は、温度検知手段の例である。具体的には、温度センサ５５は、定着ローラ５１ａの表面温度を測定する。例えば、温度センサ５５は、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタを内蔵する構成である。そして、温度センサ５５は、サーミスタの抵抗値に基づいて定着ローラ５１ａの表面温度を測定する。なお、温度センサ５５は、定着ローラ５１ａに内蔵してもよいし、又は、温度センサ５５を定着ローラ５１ａの表面に対向する位置に設置して、定着ローラ５１ａの表面温度を非接触で計測してもよい。

【0020】

ゼロクロス検知装置５７は、交流電源５３から供給される交流電圧が０ボルトをプラス側からマイナス側、又は、マイナス側からプラス側に横切るタイミング（以下「ゼロクロスのタイミング」という。）を検知する。そして、ゼロクロス検知装置５７は、ゼロクロスのタイミングを検知すると、制御装置５６に対して、ゼロクロス検知信号を出力する。

【0021】

電圧検知装置５８は、交流電源５３から供給される交流電圧の電圧値を検知する。そして、電圧検知装置５８は、制御装置５６に対して検知した電圧値を出力する。

【0022】

制御装置５６は、温度センサ５５等で測定される温度と、ゼロクロス検知装置５７が検知する交流電圧のゼロクロスのタイミングと、電圧検知装置５８が検知する交流電圧の電圧値とに基づいて、交流電圧をスイッチングするタイミングを決定する。そして、制御装置５６は、決定したタイミングに基づいてトライアック５４を動作させる。

【0023】

制御装置５６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算装置及び制御装置を有する。また、制御装置５６は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置を有する。さらに、制御装置５６は、入出力インタフェース等を介して接続されたコンピュータとして実装される。ＣＰＵは、ＲＯＭが記憶しているプログラムを読み出して実行する。そして、読み出されたプログラムは、実行可能な形式でＣＰＵ上に展開されて、制御及び処理を行う。また、記憶装置は、プログラムと、ヒータ５２が備えるハロゲンランプに供給する電圧パターンを登録した供給電圧テーブル等を記憶する。

【0024】

なお、ヒータ制御装置、定着装置、及び、画像形成装置の構成は、上記の構成に限られず、他の構成でもよい。

【0025】

＜全体処理例＞
図３は、全体処理例を示すフローチャートである。例えば、ヒータ制御装置６０は、ヒータ５２の制御を開始すると以下のように全体処理を行う。

【0026】

また、以降の説明では、交流電圧の供給量をデューティ比（Ｄｕｔｙ Ｒａｔｅ）で示し、「０％」（最小）乃至「１００％」（最大）の範囲で示す。なお、以下の例では、現在の温度が測定できれば、目標温度との温度差に基づいて、どの程度交流電圧を供給すればよいか、すなわち、デューティ比をいくつに設定すればよいかは、ヒータ制御装置６０は、計算又はあらかじめ設定されるテーブル等によって特定できるとする。

【0027】

ステップＳ１では、ヒータ制御装置６０は、初期設定を行う。以下、前セットで供給された供給量（以下「第１供給量」という。）を記憶する場合を例に説明する。なお、初期設定では、他のパラメータも初期化されてよい。

【0028】

ステップＳ２では、ヒータ制御装置６０は、ヒータ５２の温度を測定するのが望ましい。そして、ヒータ制御装置６０は、現状の温度と、あらかじめ設定される目標温度との温度差に基づいて交流電圧の供給量を特定するのが望ましい。

【0029】

なお、温度は、測定されず、推定されてもよい。

【0030】

ステップＳ３では、ヒータ制御装置６０は、現セットで供給する供給量（以下「第２供給量」という。）を算出する。例えば、ステップＳ２のように温度を測定する場合には、ヒータ制御装置６０は、温度差等に基づいて第２供給量を算出する。

【0031】

なお、第２供給量は、温度差に基づいて定めるに限られない。例えば、第２供給量、すなわち、どの程度交流電圧を供給するかは、例えば、シーケンス制御等で定まってもよい。

【0032】

ステップＳ４では、ヒータ制御装置６０は、第１供給量と第２供給量の差が閾値を超えるか否かを判断する。

【0033】

次に、第１供給量と第２供給量の差が閾値を超える場合（ステップＳ４でＹＥＳ）には、ヒータ制御装置６０は、ステップＳ６に進む。一方で、第１供給量と第２供給量の差が閾値を超えない場合（ステップＳ４でＮＯ）には、ヒータ制御装置６０は、ステップＳ５に進む。

【0034】

ステップＳ５では、ヒータ制御装置６０は、第１パターンを選択して制御を行う。例えば、第１パターンは、以下のようなパターンである。

【0035】

図４は、第１パターンの例を示す図である。以下、供給量が「０％」、「１０％」、「２５％」、「４０％」、「５０％」及び「５１％以上（図では、「５１～１００」と示す。）」の場合に分けて説明する。

【0036】

また、第１パターンは、供給しようとする供給量に合わせて、用いるパターンが切り替わる。以下の説明では、代表例として、第１パターンを構成する、第１１パターンＷ１１、第１２パターンＷ１２、第１３パターンＷ１３、第１４パターンＷ１４、第１５パターンＷ１５、及び、第１６パターンＷ１６を例に説明する。

【0037】

以下、図示するように、交流電圧の２周期（図における「１周期目」及び「２周期目」の２周期である。）を「１セット」という。

【0038】

第１パターンは、供給量を１セットの前半、すなわち、第１期及び第２期に均等に配分したパターンである。いずれのパターンでも、供給を「ＯＮ」にすると、交流電圧がヒータ５２に供給され、加熱が起こる。したがって、供給量が大きくなると、ヒータ制御装置６０は、ヒータ５２の温度が高くなるように制御する。

【0039】

第１パターンでは、供給量が５０％以下であるか否かによって、パターンが異なる。具体的には、図示する例における「供給量」が「０」、「１０」、「２５」、「４０」及び「５０」の場合には、ヒータ制御装置６０は、２周期における前半（図では、１セットのうち、「１周期目」であり、「第１期」及び「第２期」である。）を位相制御するのが望ましい。

【0040】

第１１パターンＷ１１は、供給量が０％の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第１１パターンＷ１１は、第１１パターンＷ１１における「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」のいずれのタイミングでも、供給を「ＯＦＦ」として、交流電圧を供給しないように制御するパターンである。

【0041】

第１２パターンＷ１２は、供給量が１０％の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第１２パターンＷ１２は、第１２パターンＷ１２における「第１期」及び「第２期」で供給がそれぞれ２０％ずつ「ＯＮ」（図では、ハッチングで示す。）であり、かつ、後半（図では、１セットのうち、「２周期目」であり、「第３期」及び「第４期」である。）は「ＯＦＦ」となるように制御するパターンである。

【0042】

「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」は、１セットを４等分した周期、すなわち、「１／２周期」である。そのため、１／２周期のうち、「２０％」が「ＯＮ」であると、全体として供給量は、「１００％×２５％×２０％＝５％」になる。このような供給が「第１期」及び「第２期」で行われるため、第１２パターンＷ１２の全体として供給量は、「５％×２＝１０％」となる。

【0043】

第１３パターンＷ１３は、供給量が２５％の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第１２パターンＷ１２は、第１２パターンＷ１２における「第１期」及び「第２期」で供給がそれぞれ５０％ずつ「ＯＮ」であり、かつ、後半は「ＯＦＦ」となるように制御するパターンである。

【0044】

１／２周期のうち、「５０％」が「ＯＮ」であると、全体として供給量は、「１００％×２５％×５０％＝１２．５％」になる。このような供給を「第１期」及び「第２期」で行うため、第１３パターンＷ１３の全体として供給量は、「１２．５％×２＝２５％」となる。

【0045】

第１４パターンＷ１４は、供給量が４０％の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第１４パターンＷ１４は、第１４パターンＷ１４における「第１期」及び「第２期」で供給がそれぞれ８０％ずつ「ＯＮ」であり、かつ、後半は「ＯＦＦ」となるように制御するパターンである。

【0046】

１／２周期のうち、「８０％」が「ＯＮ」であると、全体として供給量は、「１００％×２５％×８０％＝２０％」になる。このような供給が「第１期」及び「第２期」で行われるため、第１４パターンＷ１４の全体として供給量は、「２０％×２＝４０％」となる。

【0047】

第１５パターンＷ１５は、供給量が５０％の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第１５パターンＷ１５は、第１５パターンＷ１５における「第１期」及び「第２期」で供給がそれぞれ１００％ずつ「ＯＮ」であり、かつ、後半は「ＯＦＦ」となるように制御するパターンである。

【0048】

１／２周期のうち、「１００％」が「ＯＮ」であると、全体として供給量は、「１００％×２５％×１００％＝２５％」になる。このような供給が「第１期」及び「第２期」で行われるため、第１５パターンＷ１５の全体として供給量は、「２５％×２＝５０％」となる。

【0049】

第１６パターンＷ１６は、供給量が５１％以上の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第１６パターンＷ１６は、第１６パターンＷ１６における「第１期」及び「第２期」で供給がそれぞれ１００％ずつ「ＯＮ」であり、かつ、後半は、供給量に応じた分が「ＯＮ」となるように制御するパターンである。例えば、供給量が６０％の場合には、第１６パターンＷ１６は、以下のようになる。

【0050】

まず、第１５パターンＷ１５と同様に、「第１期」及び「第２期」、すなわち、前半のうち、「１００％」が「ＯＮ」であると、第１６パターンＷ１６の前半で供給する供給量は、「２５％×２＝５０％」となる。さらに、全体として供給する「６０％」のうち、前半で供給する「５０％」を除いた「１０％」を後半ＨＦで供給する。例えば、「第３期」及び「第４期」を均等に２０％ずつ「ＯＮ」にすると、第１６パターンＷ１６の全体として供給量は、「５０％＋（１００％×２５％×２０％×２）＝６０％」となる。

【0051】

以上のような第１パターンを用いると、ヒータ制御装置６０は、１セットにおいて、主に前半で電力を供給する。

【0052】

１／２周期において「１００％」未満の供給量で電力供給を行うと、交流電源電流の歪みを発生させる原因になる。そのため、１／２周期において「１００％」未満の供給量で供給を行うのが少ないパターンの方が、１／２周期において「１００％」未満の供給量で供給を行うのが多いパターンと比較して高調波電流を抑制できる。したがって、このようなパターンであると、高調波電流の発生を抑制できる。

【0053】

ステップＳ６では、ヒータ制御装置６０は、第２パターンを選択して制御を行う。例えば、第２パターンは、以下のようなパターンである。

【0054】

図５は、第２パターンの例を示す図である。以下、第２パターンを第１パターンと同様の形式で説明する。したがって、第１パターンと同様に、代表例として、第２パターンを構成する、第２１パターンＷ２１、第２２パターンＷ２２、第２３パターンＷ２３、第２４パターンＷ２４、第２５パターンＷ２５、及び、第２６パターンＷ２６を例に説明する。

【0055】

これらのパターンのうち、第２１パターンＷ２１及び第２６パターンＷ２６は、例えば、第１パターンにおける第１１パターンＷ１１及び第１６パターンＷ１６と同様のパターンである。なお、第２パターンにおける供給量「５１％～１００％」、すなわち、第２６パターンＷ２６は、第２１パターンＷ２１乃至第２５パターンＷ２５と同様に、１／２周期、すなわち、「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」で供給量を均等に配分したパターンでもよい。

【0056】

第２パターンは、１／２周期、すなわち、「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」で供給量を均等に配分したパターンであるのが望ましい。例えば、ハロゲンヒータは、温度によってインピーダンスが変化する。そのため、供給量は、均等にした方が、ハロゲンヒータのインピーダンス変化が小さくなり、電圧変動を抑制できるため、均等に配分したパターンの方が望ましい。

【0057】

第２２パターンＷ２２は、供給量が１０％の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第２２パターンＷ２２は、第２２パターンＷ２２における「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」のいずれの供給がそれぞれ１０％ずつ「ＯＮ」となるように制御するパターンである。

【0058】

１／２周期のうち、「１０％」が「ＯＮ」であると、１／２周期の供給量は、「１００％×２５％×１０％＝２．５％」になる。このような供給が「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」で行われるため、第２２パターンＷ２２の全体として供給量は、「２．５％×４＝１０％」となる。

【0059】

第２３パターンＷ２３は、供給量が２５％の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第２３パターンＷ２３は、第２３パターンＷ２３における「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」のいずれの供給がそれぞれ２５％ずつ「ＯＮ」となるように制御するパターンである。

【0060】

１／２周期のうち、「２５％」が「ＯＮ」であると、１／２周期の供給量は、「１００％×２５％×２５％＝６．２５％」になる。このような供給が「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」で行われるため、第２３パターンＷ２３の全体として供給量は、「６．２５％×４＝２５％」となる。

【0061】

第２４パターンＷ２４は、供給量が４０％の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第２４パターンＷ２４は、第２４パターンＷ２４における「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」のいずれの供給がそれぞれ４０％ずつ「ＯＮ」となるように制御するパターンである。

【0062】

１／２周期のうち、「４０％」が「ＯＮ」であると、１／２周期の供給量は、「１００％×２５％×４０％＝１０％」になる。このような供給が「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」で行われるため、第２４パターンＷ２４の全体として供給量は、「１０％×４＝４０％」となる。

【0063】

第２５パターンＷ２５は、供給量が５０％の場合に用いられるパターンの例である。図示するように、第２５パターンＷ２５は、第２５パターンＷ２５における「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」のいずれの供給がそれぞれ５０％ずつ「ＯＮ」となるように制御するパターンである。

【0064】

１／２周期のうち、「５０％」が「ＯＮ」であると、１／２周期の供給量は、「１００％×２５％×５０％＝１２．５％」になる。このような供給が「第１期」、「第２期」、「第３期」及び「第４期」で行われるため、第２５パターンＷ２５の全体として供給量は、「１２．５％×４＝５０％」となる。

【0065】

以上のような第２パターンを用いると、ヒータ制御装置６０は、１セットにおいて、主に全体的に均等に電力を供給する。このようなパターンであると、フリッカの発生を抑制できる。例えば、ハロゲンヒータは、温度によってインピーダンスが変化する。そのため、供給量を均等にすると、ハロゲンヒータのインピーダンス変化が小さくなり、電圧変動を抑制でき、フリッカを抑制できる。

【0066】

ステップＳ７では、ヒータ制御装置６０は、供給量を記憶する。すなわち、現セットのステップＳ５又はステップＳ６における制御によって、第２供給量がヒータ５２に供給される。そこで、ステップＳ７では、ステップＳ５又はステップＳ６のいずれかで供給された供給量を記憶する。このように、ヒータ制御装置６０は、供給量を記憶し、以降のセットでは、記憶した供給量を前セットで供給された供給量、すなわち、第１供給量として扱う。例えば、ヒータ制御装置６０は、以降の周期におけるステップＳ４の計算等に記憶した供給量を用いる。

【0067】

なお、ヒータ制御装置６０は、前セット以前で供給された複数回の供給量を記憶してもよい。すなわち、ヒータ制御装置６０は、前セット以前、例えば、２回前の周期、又は、３回前のセットで供給された供給量を記憶してもよい。そして、ヒータ制御装置６０は、複数回の供給量の平均又は移動平均を計算して、平均供給量又は移動平均供給量を第１供給量にしてもよい。このような平均又は移動平均を用いると、ヒータ制御装置６０は、１回分の供給量でステップＳ４等を計算する場合より精度よく制御ができる。

【0068】

ステップＳ８では、ヒータ制御装置６０は、周期が終了したか否かを判断する。次に、周期が終了したと判断すると（ステップＳ８でＹＥＳ）、ヒータ制御装置６０は、ステップＳ９に進む。一方で、周期が終了していないと判断すると（ステップＳ８でＮＯ）、ヒータ制御装置６０は、ステップＳ８を繰り返す、すなわち、１周期が終了するまで待機する。

【0069】

ステップＳ９では、ヒータ制御装置６０は、終了か否かを判断する。次に、終了すると判断すると（ステップＳ９でＹＥＳ）、ヒータ制御装置６０は、全体処理を終了する。一方で、終了しないと判断すると（ステップＳ９でＮＯ）、ヒータ制御装置６０は、ステップＳ２に進む、すなわち、次の周期について全体処理を行う。

【0070】

ステップＳ４は、前セットのステップＳ７で記憶される第１供給量と、現セットのステップＳ３で算出される第２供給量に基づいて判断する処理である。

【0071】

具体的には、第１供給量を「ｄ_１」、第２供給量を「ｄ_２」、閾値を「Ｄ_ｔｈ」とすると、ステップＳ４は、下記（１）式のように判断する処理である。

｜ｄ_１－ｄ_２｜＞Ｄ_ｔｈ （１）

上記（１）式における左辺は、第１供給量と第２供給量の差を計算する例を示す。また、上記（１）式における右辺、すなわち、閾値「Ｄ_ｔｈ」は、あらかじめ設定される値である。したがって、左辺の値が大きくなり、上記（１）式を満たすような場合には、ヒータ制御装置６０は、ステップＳ４でＹＥＳと判断する。

【0072】

上記（１）式において、左辺の値が大きくなる場合は、前セットで供給された第１供給量と、現セットで供給する第２供給量とが大きく異なる場合である。このように、供給量が大きく変化すると、ヒータ５２の温度も大きく変化しやすい。このような場合に、フリッカが発生しやすい。そこで、上記（１）式、すなわち、ステップＳ４による判断で、第１供給量と第２供給量の差が大きいと判断する場合には、ヒータ制御装置６０は、フリッカを抑制できる第２パターンを選択して制御するようにする。このようにすると、ヒータ制御装置６０は、フリッカの発生を抑制できる。一方で、第１供給量と第２供給量の差があまり大きくない場合には、ヒータ制御装置６０は、高調波電流を抑制できる第１パターンを選択して制御するようにする。このような全体処理が行われると、ヒータ制御装置６０は、フリッカの発生及び高調波電流の発生を抑制できる。

【0073】

＜機能構成例＞
図６は、機能構成例を示す図である。例えば、ヒータ制御装置６０は、供給部ＦＮ１及び制御部ＦＮ２を備える機能構成である。また、ヒータ制御装置６０は、図示するように、記憶部ＦＮ３、測定部ＦＮ４及び特定部ＦＮ５等を更に備える機能構成であるのが望ましい。以下、図示する機能構成を例に説明する。

【0074】

供給部ＦＮ１は、交流電源５３からヒータ５２に交流電圧を供給する供給手順を行う。

【0075】

制御部ＦＮ２は、第１パターン及び第２パターンのうち、いずれかのパターンを選択して交流電圧を制御する制御手順を行う。

【0076】

記憶部ＦＮ３は、前セットで供給された第１供給量を記憶する記憶手順を行う。

【0077】

測定部ＦＮ４は、ヒータ５２の温度を測定する測定手順を行う。

【0078】

特定部ＦＮ５は、測定部ＦＮ４が測定した温度に基づいて、ヒータ５２を目標温度とするのに用いられる供給量を特定する特定手順を行う。

【0079】

例えば、ヒータ制御装置６０、定着装置又は画像形成装置は、商用電源等の交流電源から電力をケーブル等で入力して、交流電圧をヒータ５２に供給する。そして、ヒータ５２に供給する交流電圧は、ヒータ制御装置６０、定着装置又は画像形成装置が有する制御装置等によって制御される。また、ヒータ５２の温度を示すデータ等は、ヒータ制御装置６０、定着装置又は画像形成装置が有する記憶装置等が記憶する。そして、ヒータ制御装置６０、定着装置又は画像形成装置は、ヒータ制御装置６０、演算装置によって、供給量の特定又はパターンの選択等といった各処理を行う。

【0080】

ヒータ制御装置６０は、例えば、図３が示すような手順で、図４に示すような第１パターンと図５に示すような第２パターンを切り替えてヒータ５２を制御する。

【0081】

すなわち、フリッカが発生しやすい状況に合わせて、ヒータ制御装置６０は、第２パターンを選択して制御を行う。このように、フリッカ等の不具合が発生しやすい条件に合わせて、ヒータ制御装置６０は、発生する可能性が高い不具合を抑制できる有利なパターンを選択する。

【0082】

このように、高調波電流を抑制できる第１パターンと、フリッカを抑制できる第２パターンを組み合わせて制御することで、ヒータ制御装置６０は、フリッカの発生及び高調波電流の発生を抑制できる。

【0083】

＜比較例＞
図７は、比較例におけるヒータの制御例を示す図である。図示するようなパターンによる制御では、フリッカが発生する、又は、高調波が発生する場合がある。

【0084】

＜その他の実施形態＞
上記に説明する装置は、１つの装置でなくともよい。すなわち、それぞれの装置は、複数の装置で構成されてもよい。

【0085】

なお、本発明に係る各処理の全部又は一部は、コンピュータにヒータ制御方法を実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。したがって、プログラムに基づいてヒータ制御方法が実行されると、コンピュータが有する演算装置及び制御装置は、各処理を実行するため、プログラムに基づいて演算及び制御を行う。また、コンピュータが有する記憶装置は、各処理を実行するため、プログラムに基づいて、処理に用いられるデータを記憶する。

【0086】

また、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されて頒布することができる。なお、記録媒体は、磁気テープ、フラッシュメモリ、光ディスク、光磁気ディスク又は磁気ディスク等のメディアである。さらに、プログラムは、電気通信回線を通じて頒布することができる。

【0087】

以上、実施形態における一例について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。すなわち、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

【符号の説明】

【0088】

５２ ヒータ
５３ 交流電源
５５ 温度センサ
５６ 制御装置
１００ 画像形成装置
ＦＮ１ 供給部
ＦＮ２ 制御部
ＦＮ３ 記憶部
ＦＮ４ 測定部
ＦＮ５ 特定部
Ｗ１１ 第１１パターン
Ｗ１２ 第１２パターン
Ｗ１３ 第１３パターン
Ｗ１４ 第１４パターン
Ｗ１５ 第１５パターン
Ｗ１６ 第１６パターン
Ｗ２１ 第２１パターン
Ｗ２２ 第２２パターン
Ｗ２３ 第２３パターン
Ｗ２４ 第２４パターン
Ｗ２５ 第２５パターン
Ｗ２６ 第２６パターン

【先行技術文献】

【特許文献】

【0089】

【文献】特開２０１８－８７９２２号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】