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JP2017078824A - Heating device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2017078824A
JP2017078824A JP2015207817A JP2015207817A JP2017078824A JP 2017078824 A JP2017078824 A JP 2017078824A JP 2015207817 A JP2015207817 A JP 2015207817A JP 2015207817 A JP2015207817 A JP 2015207817A JP 2017078824 A JP2017078824 A JP 2017078824A
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duty ratio
heating
control
heating unit
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JP2015207817A
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Japanese (ja)
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賢二 玉木
Kenji Tamaki
賢二 玉木
松平 直
Sunao Matsudaira
直 松平
豊泉 輝彦
Teruhiko Toyoizumi
輝彦 豊泉
達雄 石塚
Tatsuo Ishizuka
達雄 石塚
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating device that can suppress flicker and noise terminal voltage.SOLUTION: A control part comprises: setting means that sets a duty ratio that is a ratio of a supply period during which a power from an AC power source is supplied to a heating part to a unit period according to a detected temperature of an object to be heated; and switching means that switches control of a switch part between a first mode of supplying a power in a cycle period of a first number according to the duty ratio from among a plurality of AC voltage cycles included in a predetermined control cycle when the duty ratio is equal to or higher than the set value, and a second mode of supplying a power over a phase period according to the duty ratio in a cycle period of a second number when the duty ratio is lower than the set value. The second number is larger than the first number when the duty ratio is equal to the set value in the first mode. The set value is set larger as the rated power consumption of the heating part becomes larger.SELECTED DRAWING: Figure 13

Description

この開示は、加熱装置に関し、より特定的には、画像形成装置に用いられる加熱装置に関する。   The present disclosure relates to a heating device, and more particularly to a heating device used in an image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成装置では、一般に、定着ローラに加圧ローラを圧接させた定着装置が用いられている。定着装置は、定着ローラを加熱するためにハロゲンヒータを備えることが多い。   Generally, an electrophotographic image forming apparatus uses a fixing device in which a pressure roller is brought into pressure contact with a fixing roller. Fixing devices often include a halogen heater to heat the fixing roller.

ハロゲンヒータは昇温性に優れているが比較的消費電力が高いという特性がある。そのため、定着装置と同じ交流電源に接続されている周辺機器、たとえば照明機器がちらつく等のフリッカ現象が生じるという問題がある。   Although the halogen heater is excellent in temperature rise performance, it has a characteristic of relatively high power consumption. Therefore, there is a problem that a flicker phenomenon occurs such that a peripheral device connected to the same AC power source as the fixing device, for example, a lighting device flickers.

このフリッカを抑制する技術に関し、特開2012−37804号公報(特許文献1)は、所定の制御周期を単位とし、前記制御周期内の交流電圧の半波長に全点灯または全消灯が点灯デューティーごとに割り当てられた点灯パターンに基づいて、ヒータを点灯制御するヒータ制御装置を開示している。より具体的には、このヒータ制御装置は、点灯デューティーが所定値以下の場合には、フリッカ抑圧パターンおよびソフトスタートパターンを組み込んだ合成パターンを使用して、ヒータの点灯制御を行なう。   With regard to the technology for suppressing the flicker, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-37804 (Patent Document 1) uses a predetermined control cycle as a unit, and turns on or off all the half-waves of the AC voltage within the control cycle for each lighting duty. Discloses a heater control device that controls the lighting of a heater based on the lighting pattern assigned to. More specifically, when the lighting duty is equal to or less than a predetermined value, the heater control device performs lighting control of the heater using a composite pattern incorporating a flicker suppression pattern and a soft start pattern.

また、特開2008−40072号公報(特許文献2)は、画像形成装置等の電気機器が設置された環境における電源配線およびこれと同系統の電源配線のインピーダンスがどのような場合であっても、突入電流を抑えて蛍光灯のちらつきを抑制できるヒータ電力制御装置を開示している。より具体的には、このヒータ電力制御装置は、電気機器が設置されている環境や室内の天井等に配置された蛍光灯の照度をモニタし、蛍光灯のその時々のちらつき具合に応じてヒータの電力制御を位相制御または半波制御に切り替える。   Japanese Patent Laying-Open No. 2008-40072 (Patent Document 2) describes the power supply wiring in an environment in which an electrical device such as an image forming apparatus is installed and the impedance of the power wiring of the same system. Discloses a heater power control device that can suppress inrush current and suppress flickering of a fluorescent lamp. More specifically, this heater power control device monitors the illuminance of a fluorescent lamp placed in the environment where the electrical equipment is installed, the indoor ceiling, etc., and the heater according to the flickering of the fluorescent lamp from time to time. Switch the power control to phase control or half-wave control.

特開2012−37804号公報JP 2012-37804 A 特開2008−40072号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-40072

しかしながら、特許文献1に開示される技術は、ヒータの消費電力を考慮しておらず点灯デューティーが所定値以下になると一律に合成パターンを用いたヒータの点灯制御を行なう。そのため、ヒータの消費電力によっては、フリッカを十分に抑制できないという問題があった。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 does not consider the power consumption of the heater, and performs lighting control of the heater uniformly using a composite pattern when the lighting duty becomes a predetermined value or less. Therefore, there is a problem that flicker cannot be sufficiently suppressed depending on the power consumption of the heater.

また、特許文献2に開示される技術は、蛍光灯のその時々のちらつき具合にのみ応じて半波制御および位相制御の切り替えを行なうため、場合によっては雑音端子電圧が高くなってしまうという問題があった。   Moreover, since the technique disclosed in Patent Document 2 performs switching between half-wave control and phase control only in accordance with the flickering of the fluorescent lamp from time to time, there is a problem in that the noise terminal voltage increases in some cases. there were.

本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、フリッカおよび雑音端子電圧を抑制することができる加熱装置を提供することである。   This indication is made in order to solve the above problems, and the objective in a certain situation is to provide the heating device which can control flicker and a noise terminal voltage.

交流電源からの電力を受けて対象物を加熱する加熱部と、対象物の温度を検出する検出部と、交流電源から加熱部へ供給される電力を断続するスイッチ部と、スイッチ部と電気的に接続された制御部とを備える。制御部は、検出された温度に応じて、単位期間に対する交流電源からの電力が加熱部へ供給される供給期間の比率であるデューティー比を設定する設定手段と、スイッチ部に対する制御を、デューティー比が予め定められた設定値以上の場合に、予め定められた制御周期に含まれる複数の交流電圧のサイクルのうち、デューティー比に応じた第1の数のサイクル期間において電力を供給する第1のモードと、デューティー比が設定値より低い場合に、第2の数のサイクル期間において、デューティー比に応じた位相期間にわたって電力を供給する第2のモードとに切り替える切替手段を含む。第2の数は、第1のモードにおいてデューティー比が設定値である場合の第1の数よりも大きい。設定値は、加熱部の定格消費電力が大きいほど高く設定される。   A heating unit that receives power from an AC power source and heats the object, a detection unit that detects the temperature of the object, a switch unit that intermittently supplies power supplied from the AC power source to the heating unit, and the switch unit And a control unit connected to. The control unit is configured to set a duty ratio, which is a ratio of a supply period during which power from the AC power source is supplied to the heating unit according to the detected temperature, and to control the switch unit. Is supplied in the first number of cycle periods according to the duty ratio among a plurality of AC voltage cycles included in the predetermined control cycle when And switching means for switching between the mode and the second mode in which power is supplied over the phase period corresponding to the duty ratio in the second number of cycle periods when the duty ratio is lower than the set value. The second number is larger than the first number when the duty ratio is a set value in the first mode. The set value is set higher as the rated power consumption of the heating unit is larger.

好ましくは、切替手段は、第1のモードから第2のモードへの切り替え、および第2のモードから第1のモードへの切り替えを行なう。   Preferably, the switching unit performs switching from the first mode to the second mode and switching from the second mode to the first mode.

好ましくは、制御部は、制御周期ごとに切替手段による第1のモードと第2のモードとの切り替えを判断する。   Preferably, the control unit determines switching between the first mode and the second mode by the switching unit for each control cycle.

好ましくは、設定手段は、所定の温度から検出された温度を差し引いた温度差に応じて、デューティー比を設定する。   Preferably, the setting unit sets the duty ratio according to a temperature difference obtained by subtracting the detected temperature from a predetermined temperature.

好ましくは、交流電源から出力される交流電圧がゼロになるタイミングを検出して信号を制御部へと出力するゼロクロス検知部とをさらに備える。制御部は、信号に基づいてスイッチ部に対する制御を行なう。   Preferably, it further includes a zero-cross detection unit that detects a timing at which the AC voltage output from the AC power source becomes zero and outputs a signal to the control unit. The control unit controls the switch unit based on the signal.

好ましくは、スイッチ部は、交流電源から出力される交流電圧が所定の位相角とは異なる位相角で交流電源と加熱部への導通を指示する信号の入力を受けた場合に、位相角で交流電源と加熱部への導通を行なう。   Preferably, the switch unit receives an input of a signal instructing conduction between the AC power source and the heating unit at a phase angle different from a predetermined phase angle when the AC voltage output from the AC power source is AC at the phase angle. Conducts electricity to the power source and the heating unit.

好ましくは、交流電源からの電力を受けて対象物を加熱する第2の加熱部と、交流電源から第2の加熱部へ供給される電力を断続する第2のスイッチ部とをさらに備える。制御部は、検出された温度に応じて、単位期間に対する交流電源からの電力が第2の加熱部へ供給される供給期間の比率である第2のデューティー比を設定する第2の設定手段をさらに含み、第2のスイッチ部を制御して、制御周期に含まれる複数の交流電圧のサイクルのうち、第2のデューティー比に応じた第3の数のサイクル期間において電力を供給する。   Preferably, the apparatus further includes a second heating unit that receives power from the AC power source and heats the object, and a second switch unit that intermittently supplies power supplied from the AC power source to the second heating unit. The control unit includes a second setting unit configured to set a second duty ratio, which is a ratio of a supply period in which power from the AC power supply with respect to the unit period is supplied to the second heating unit according to the detected temperature. In addition, the second switch unit is controlled to supply power in a third number of cycle periods corresponding to the second duty ratio among a plurality of AC voltage cycles included in the control cycle.

さらに好ましくは、第2の加熱部の定格消費電力は所定の定格消費電力以下である。
さらに好ましくは、第2のスイッチ部は、交流電源から出力される交流電圧が所定の位相角とは異なる位相角で交流電源と加熱部への導通を指示する信号の入力を受けた場合に、所定の位相角で交流電源と加熱部への導通を行なう。
More preferably, the rated power consumption of the second heating unit is not more than a predetermined rated power consumption.
More preferably, the second switch unit receives an input of a signal instructing conduction to the AC power source and the heating unit at a phase angle different from the predetermined phase angle when the AC voltage output from the AC power source is different from the predetermined phase angle. Conduction between the AC power source and the heating unit is performed at a predetermined phase angle.

他の局面に従うと、画像形成装置は、トナー像を記録材に形成する画像形成部と、トナー像を記録材に定着させる定着加熱部とを備える。定着加熱部は、交流電源からの電力を受けて対象物を加熱する加熱部と、対象物の温度を検出する検出部と、交流電源から加熱部へ供給される電力を断続するスイッチ部と、スイッチ部と電気的に接続された制御部とを含む。制御部は、検出された温度に応じて、単位期間に対する交流電源からの電力が加熱部へ供給される供給期間の比率であるデューティー比を設定する設定手段と、スイッチ部に対する制御を、デューティー比が予め定められた設定値以上の場合に、予め定められた制御周期に含まれる複数の交流電圧のサイクルのうち、デューティー比に応じた第1の数のサイクル期間において電力を供給する第1のモードと、デューティー比が設定値より低い場合に、第2の数のサイクル期間において、デューティー比に応じた位相期間にわたって電力を供給する第2のモードとに切り替える切替手段を有する。第2の数は、第1のモードにおいてデューティー比が設定値である場合の第1の数よりも大きい。設定値は、加熱部の定格消費電力が大きいほど高く設定される。   According to another aspect, the image forming apparatus includes an image forming unit that forms a toner image on a recording material, and a fixing heating unit that fixes the toner image on the recording material. The fixing heating unit includes a heating unit that receives power from an AC power source and heats the object, a detection unit that detects the temperature of the object, a switch unit that intermittently supplies power supplied from the AC power source to the heating unit, And a control unit electrically connected to the switch unit. The control unit is configured to set a duty ratio, which is a ratio of a supply period during which power from the AC power source is supplied to the heating unit according to the detected temperature, and to control the switch unit. Is supplied in the first number of cycle periods according to the duty ratio among a plurality of AC voltage cycles included in the predetermined control cycle when When the duty ratio is lower than the set value, there is switching means for switching to the second mode in which power is supplied over the phase period corresponding to the duty ratio in the second number of cycle periods. The second number is larger than the first number when the duty ratio is a set value in the first mode. The set value is set higher as the rated power consumption of the heating unit is larger.

一実施形態に従う加熱装置によれば、フリッカおよび雑音端子電圧を抑制することができる。   According to the heating device according to the embodiment, flicker and noise terminal voltage can be suppressed.

フリッカについて説明する図である。It is a figure explaining a flicker. 実施形態に従う画像形成装置の構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the image forming apparatus according to an embodiment. 実施形態に従う定着加熱部を説明する図である。It is a figure explaining the fixing heating part according to an embodiment. 本実施形態に従う加熱部を含む加熱装置を説明する図である。It is a figure explaining the heating apparatus containing the heating part according to this embodiment. 本実施形態に従うスイッチ部を説明する図である。It is a figure explaining the switch part according to this embodiment. 本実施形態に従う加熱部への電力供給の制御モードについて説明する図である。It is a figure explaining the control mode of the electric power supply to the heating part according to this embodiment. 本実施形態に従う半波制御モードを説明する図である。It is a figure explaining the half wave control mode according to this embodiment. 本実施形態に従う加熱部の点灯制御について説明する図である。It is a figure explaining the lighting control of the heating part according to this embodiment. 本実施形態に従う位相制御モードを説明する図である。It is a figure explaining the phase control mode according to this embodiment. 位相制御時におけるデューティー比と雑音端子電圧の関係について説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the duty ratio at the time of phase control, and a noise terminal voltage. 本実施形態に従う加熱部の点灯制御について説明する図である。It is a figure explaining the lighting control of the heating part according to this embodiment. 本実施形態に従う加熱部の点灯制御について説明する図である。It is a figure explaining the lighting control of the heating part according to this embodiment. 本実施形態に従うデューティー比の設定方法について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the setting method of the duty ratio according to this embodiment. 図13のステップS6(デューティー比の選定)を説明する図である。It is a figure explaining step S6 (selection of duty ratio) of Drawing 13. 本実施形態に従う制御部の機能構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the function structure of the control part according to this embodiment. 本実施形態に従う電源投入時および印刷時における点灯制御について説明する図である。It is a figure explaining the lighting control at the time of power activation according to this embodiment, and printing. 他の実施形態に従う定着加熱部を説明する図である。It is a figure explaining the fixing heating part according to other embodiment. 他の実施形態に従う加熱装置を説明する図である。It is a figure explaining the heating apparatus according to other embodiment. 他の実施形態に従う加熱部の点灯制御について説明する図である。It is a figure explaining lighting control of the heating part according to other embodiments. 他の実施形態に従うデューティー比の合計値の設定方法について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the setting method of the total value of duty ratio according to other embodiment. 図20のステップS44(デューティー比の合計値の選定)を説明する図である。It is a figure explaining step S44 (selection of the total value of duty ratio) of Drawing 20. 変形例に従う加熱部の点灯制御について説明する図である。It is a figure explaining lighting control of the heating part according to a modification. 図22の点灯パターンを各加熱部ごとに分解した図である。It is the figure which decomposed | disassembled the lighting pattern of FIG. 22 for every heating part. 変形例に従う各加熱部の点灯制御について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining lighting control of each heating part according to a modification. 変形例に従うスイッチ部23Aを説明する図である。It is a figure explaining switch part 23A according to a modification. ゼロクロス型のスイッチ部を用いた加熱部への電力供給の制御について説明する図である。It is a figure explaining control of electric power supply to a heating part using a zero cross type switch part.

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

<A.導入>
図1は、フリッカについて説明する図である。図1では、定着装置が接続される交流電源に照明装置がさらに接続されているとする。この定着装置は、加熱装置に電力を周期的に供給する構成を採用している。図1(A)は、横軸に加熱装置に電力を供給する周波数を、縦軸に照明装置のちらつき度合い(フリッカ)をプロットしている。
<A. Introduction>
FIG. 1 is a diagram for explaining flicker. In FIG. 1, it is assumed that a lighting device is further connected to an AC power source to which the fixing device is connected. This fixing device employs a configuration that periodically supplies power to the heating device. In FIG. 1A, the frequency at which power is supplied to the heating device is plotted on the horizontal axis, and the flickering degree (flicker) of the lighting device is plotted on the vertical axis.

図1(A)に示されるように、人間の眼は、おおよそ10Hz程度で照明装置のちらつきを最も感じ、不快感を覚える。また、人間の眼は、加熱装置に供給される周期あたりの電力が大きければ大きいほど、ちらつきを感じやすい。以下、図1(B)の例を用いて説明を行なう。   As shown in FIG. 1A, the human eye feels the flickering of the lighting device most at about 10 Hz and feels uncomfortable. In addition, human eyes tend to feel flickering as the electric power per cycle supplied to the heating device increases. Hereinafter, description will be made with reference to the example of FIG.

図1(B)の状態(a)では、定着装置は、加熱装置に30Hzで電力を供給し、周期あたりの電力は「中」に設定される。状態(a)は図1(A)の点Aに対応しており、状態(a)における照明装置のちらつき度合いは、人間の眼が照明装置のちらつきに気づく閾値を十分に下回っている。よって、状態(a)において、照明装置の周囲にいる人は不快感を覚えない。   In the state (a) of FIG. 1B, the fixing device supplies power to the heating device at 30 Hz, and the power per cycle is set to “medium”. The state (a) corresponds to the point A in FIG. 1A, and the flickering degree of the lighting device in the state (a) is sufficiently lower than the threshold at which human eyes notice flickering of the lighting device. Therefore, in the state (a), the person around the lighting device does not feel uncomfortable.

状態(b)では、定着装置は、加熱装置に15Hzで電力を供給し、周期あたりの電力は「中」に設定される。状態(b)は図1(A)の点Bに対応しており、状態(b)における照明装置のちらつき度合いは、人間の眼が照明装置のちらつきに気づく閾値を少し上回っている。よって、状態(b)において、照明装置の周囲にいる人は不快感を覚える。   In the state (b), the fixing device supplies power to the heating device at 15 Hz, and the power per cycle is set to “medium”. The state (b) corresponds to the point B in FIG. 1A, and the flickering degree of the lighting device in the state (b) is slightly higher than the threshold at which the human eye notices the flickering of the lighting device. Therefore, in the state (b), people around the lighting device feel uncomfortable.

状態(c)では、定着装置は、加熱装置に15Hzで電力を供給し、周期あたりの電力は「大」に設定される。状態(c)は図1(A)の点Cに対応しており、状態(c)における照明装置のちらつき度合いは、人間の眼が照明装置のちらつきに気づく閾値を大きく上回っている。よって、状態(c)において、照明装置の周囲にいる人は著しく不快感を覚える。   In the state (c), the fixing device supplies power to the heating device at 15 Hz, and the power per cycle is set to “large”. The state (c) corresponds to the point C in FIG. 1 (A), and the flickering degree of the lighting device in the state (c) is significantly higher than the threshold at which human eyes notice flickering of the lighting device. Therefore, in the state (c), the person around the lighting device is remarkably uncomfortable.

状態(d)では、定着装置は、加熱装置に30Hzで電力を供給し、周期あたりの電力は「小」に設定される。状態(d)は図1(A)の点Dに対応しており、状態(d)における照明装置のちらつき度合いは、人間の眼が照明装置のちらつきに気づく閾値を大きく下回っている。よって、状態(d)において、照明装置の周囲にいる人は不快感を覚えない。   In the state (d), the fixing device supplies power to the heating device at 30 Hz, and the power per cycle is set to “small”. The state (d) corresponds to the point D in FIG. 1A, and the flickering degree of the lighting device in the state (d) is significantly lower than the threshold at which human eyes notice flickering of the lighting device. Therefore, in the state (d), the person around the lighting device does not feel uncomfortable.

一定時間における加熱装置に供給される電力は、状態(d)と状態(b)とで等しくなるように設定される。そのため、状態(d)と状態(b)とでは、加熱装置が対象物を加熱する能力は概ね等しい。したがって、電力を供給する周波数を下げることによって、加熱装置に供給する電力を下げる場合、照明装置のちらつきが大きくなると、周期あたりの電力を小さくし、加熱装置に電力を供給する周波数を上げることが好ましい。その結果、照明装置の周囲にいる人の不快感を抑制できるためである。   The electric power supplied to the heating device for a fixed time is set to be equal between the state (d) and the state (b). Therefore, in the state (d) and the state (b), the ability of the heating device to heat the object is approximately equal. Therefore, when lowering the power supplied to the heating device by lowering the frequency of supplying power, if the flickering of the lighting device increases, the power per cycle can be reduced and the frequency of supplying power to the heating device can be increased. preferable. As a result, it is possible to suppress discomfort of people around the lighting device.

一方で、周期あたりの電力を制御する場合、高調波が発生し雑音端子電圧が高くなる可能性がある。そこで、以下に、フリッカおよび雑音端子電圧を抑制することができる加熱装置の構成・制御について説明を行なう。   On the other hand, when controlling the electric power per period, a harmonic may generate | occur | produce and a noise terminal voltage may become high. Therefore, the configuration and control of a heating device capable of suppressing flicker and noise terminal voltage will be described below.

<B.実施形態1−加熱手段が1つの場合>
(b1.画像形成装置100)
図2は、実施形態に従う画像形成装置100の構成例を説明する図である。画像形成装置100は、レーザプリンタやLEDプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である。図1に示されるように、画像形成装置100は、内部のほぼ中央部にベルト部材として中間転写ベルト1を備えている。中間転写ベルト1の下部水平部の下には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色にそれぞれ対応する4つの作像ユニット2Y、2M、2C、2Kが中間転写ベルト1に沿って並んで配置され、感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kをそれぞれ有している。
<B. Embodiment 1-Case of One Heating Unit>
(B1. Image forming apparatus 100)
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the image forming apparatus 100 according to the embodiment. The image forming apparatus 100 is an electrophotographic image forming apparatus such as a laser printer or an LED printer. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 includes an intermediate transfer belt 1 as a belt member at a substantially central portion inside. Below the lower horizontal portion of the intermediate transfer belt 1, four image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K corresponding to yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) colors, respectively. Are arranged side by side along the intermediate transfer belt 1 and have photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K, respectively.

各感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器4Y、4M、4C、4Kと、プリントヘッド部5Y、5M、5C、5Kと、現像器6Y、6M、6C、6Kと、中間転写ベルト1を挟んで各感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kと対向する1次転写ローラ7Y、7M、7C、7Kがそれぞれ配置されている。   Around each of the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K, the chargers 4Y, 4M, 4C, and 4K, the print head units 5Y, 5M, 5C, and 5K, and the developing unit 6Y are sequentially arranged along the rotation direction. , 6M, 6C, and 6K, and primary transfer rollers 7Y, 7M, 7C, and 7K that face the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K across the intermediate transfer belt 1, respectively.

中間転写ベルト1の中間転写ベルト駆動ローラ8で支持された部分には、2次転写ローラ9が圧接されており、当該領域で2次転写が行なわれる。2次転写領域後方の搬送路Rの下流位置には、定着加熱部20が配置されている。   A secondary transfer roller 9 is pressed against a portion of the intermediate transfer belt 1 supported by the intermediate transfer belt driving roller 8, and secondary transfer is performed in this region. A fixing heating unit 20 is disposed at a downstream position of the conveyance path R behind the secondary transfer region.

画像形成装置100の下部には、給紙カセット30が着脱可能に配置されている。給紙カセット30内に積載収容された用紙Pは、給紙ローラ31の回転によって最上部のものから1枚ずつ搬送路Rに送り出されることになる。   A paper feed cassette 30 is detachably disposed below the image forming apparatus 100. The sheets P stacked and accommodated in the sheet feeding cassette 30 are sent out one by one from the uppermost one to the transport path R by the rotation of the sheet feeding roller 31.

なお、本実施形態において、画像形成装置100は、一例として、複数の作像ユニット(2Y、2M、2C、2K)を有する中間転写方式を採用しているがこれに限定されるものではない。画像形成装置は、電子写真方式であって定着加熱部を備えていればよい。具体的には、画像形成装置は、単一の作像ユニットを備えていてもよいし、ロータリー方式であってもよい。   In this embodiment, the image forming apparatus 100 employs an intermediate transfer method having a plurality of image forming units (2Y, 2M, 2C, 2K) as an example. However, the present invention is not limited to this. The image forming apparatus may be an electrophotographic system and may include a fixing heating unit. Specifically, the image forming apparatus may include a single image forming unit or a rotary system.

(b2.画像形成装置100の概略動作)
次に、以上の構成からなる画像形成装置100の概略動作について説明する。外部装置(たとえば、パソコン等)から画像形成装置100に画像信号が入力されると、画像形成装置100は、この画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット2Y、2M、2C、2Kの各プリントヘッド部5Y、5M、5C、5Kを発光させて露光を行なう。
(B2. Schematic operation of image forming apparatus 100)
Next, a schematic operation of the image forming apparatus 100 having the above configuration will be described. When an image signal is input to the image forming apparatus 100 from an external device (for example, a personal computer or the like), the image forming apparatus 100 creates a digital image signal obtained by color-converting the image signal into yellow, cyan, magenta, and black. Based on the input digital signal, the print head units 5Y, 5M, 5C, and 5K of the image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K emit light to perform exposure.

これにより、各感光体ドラム3Y、3M、3C、3K上に形成された静電潜像は、各現像器6Y、6M、6C、6Kによりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。各色のトナー画像は、各1次転写ローラ7Y、7M、7C、7Kの作用により、図1中の矢印A方向に移動する中間転写ベルト1上に順次重ね合わせて1次転写される。   As a result, the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K are developed by the developing devices 6Y, 6M, 6C, and 6K, respectively, and become toner images of the respective colors. The toner images of the respective colors are primarily transferred in a superimposed manner on the intermediate transfer belt 1 that moves in the direction of arrow A in FIG. 1 by the action of the primary transfer rollers 7Y, 7M, 7C, and 7K.

このようにして中間転写ベルト1上に形成されたトナー画像は、2次転写ローラ9の作用により、用紙Pに一括して2次転写される。   The toner images formed on the intermediate transfer belt 1 in this way are secondarily transferred onto the paper P collectively by the action of the secondary transfer roller 9.

用紙Pに2次転写されたトナー画像は、定着加熱部20に達する。トナー画像は、定着加熱部20よって用紙Pに定着される。トナー画像が定着された用紙Pは、排紙ローラ50を介して排紙トレイ60に排出される。以下、より具体的に定着加熱部の構成、制御について説明する。   The toner image secondarily transferred to the paper P reaches the fixing heating unit 20. The toner image is fixed on the paper P by the fixing heating unit 20. The paper P on which the toner image is fixed is discharged to the paper discharge tray 60 via the paper discharge roller 50. Hereinafter, the configuration and control of the fixing heating unit will be described more specifically.

(b3.定着加熱部20)
図3は、実施形態に従う定着加熱部20を説明する図である。図3(a)は定着加熱部20を画像形成装置100の正面から見たときの図である。定着加熱部20は、定着ローラ10、加圧ローラ11、加熱部21とを含む。トナー画像は、定着ローラ10と加圧ローラ11との圧接部によって用紙Pに定着される。
(B3. Fixing and heating unit 20)
FIG. 3 is a diagram illustrating the fixing heating unit 20 according to the embodiment. FIG. 3A is a diagram of the fixing heating unit 20 as viewed from the front of the image forming apparatus 100. The fixing heating unit 20 includes a fixing roller 10, a pressure roller 11, and a heating unit 21. The toner image is fixed on the paper P by the pressure contact portion between the fixing roller 10 and the pressure roller 11.

本実施形態において、加熱部の加熱手段の一例として、ハロゲンヒータ(赤外線加熱装置)を用いるが、これに限定されるものではない。ハロゲンヒータの代わりに、たとえば、サーマルヒータやセラミックヒータなどの抵抗体加熱装置を用いてもよい。また、図示しない磁束発生装置を用いて定着ローラ10を誘導加熱してもよい。   In the present embodiment, a halogen heater (infrared heating device) is used as an example of the heating means of the heating unit, but is not limited to this. For example, a resistor heating device such as a thermal heater or a ceramic heater may be used instead of the halogen heater. Alternatively, the fixing roller 10 may be induction-heated using a magnetic flux generator (not shown).

図3(b)は、定着加熱部20を画像形成装置100の側面から見たときの図である。加熱部21(ハロゲンヒータ)は、定着ローラ10の長手方向にわたって設けられ、定着ローラ10全体を加熱する。温度検出部22は、加熱された定着ローラ10の温度を測定する。温度検出部22の温度測定手段として、たとえば、サーミスタを用いてもよい。   3B is a diagram when the fixing heating unit 20 is viewed from the side of the image forming apparatus 100. FIG. The heating unit 21 (halogen heater) is provided over the longitudinal direction of the fixing roller 10 and heats the entire fixing roller 10. The temperature detector 22 measures the temperature of the heated fixing roller 10. For example, a thermistor may be used as the temperature measuring means of the temperature detector 22.

図4は、本実施形態に従う加熱部21を含む加熱装置200を説明する図である。加熱装置200は、交流電源40と、加熱部21と、温度検出部22と、スイッチ部23と、ゼロクロス検知部42と、制御部44とを備える。   FIG. 4 is a diagram illustrating a heating device 200 including the heating unit 21 according to the present embodiment. The heating device 200 includes an AC power supply 40, a heating unit 21, a temperature detection unit 22, a switch unit 23, a zero cross detection unit 42, and a control unit 44.

制御部44は、温度検出部22、スイッチ部23、およびゼロクロス検知部42と電気的に接続されている。温度検出部22は、加熱部21の加熱対象物である定着ローラ10の温度を測定し、測定結果を制御部44へ出力する。ゼロクロス検知部42は、交流電源40の出力する交流電圧をモニタし、この交流電圧がゼロまたはゼロ付近になると制御部44へ検知信号を出力する。制御部44は、スイッチ部23に制御信号を出力し、交流電源40から加熱部21に供給される電力を断続することによって、加熱部21に供給する電力を調節する。   The control unit 44 is electrically connected to the temperature detection unit 22, the switch unit 23, and the zero cross detection unit 42. The temperature detection unit 22 measures the temperature of the fixing roller 10 that is an object to be heated by the heating unit 21, and outputs the measurement result to the control unit 44. The zero cross detection unit 42 monitors the AC voltage output from the AC power supply 40 and outputs a detection signal to the control unit 44 when the AC voltage becomes zero or near zero. The control unit 44 outputs a control signal to the switch unit 23 and adjusts the power supplied to the heating unit 21 by intermittently supplying the power supplied from the AC power supply 40 to the heating unit 21.

(b4.スイッチ部23)
図5は、本実施形態に従うスイッチ部23を説明する図である。図5に示されるように、スイッチ部23は、フォトトライアックカプラ70と、トライアックTrと、抵抗R1〜3と、コンデンサCとを備える。
(B4. Switch unit 23)
FIG. 5 is a diagram illustrating the switch unit 23 according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the switch unit 23 includes a phototriac coupler 70, a triac Tr, resistors R1 to R3, and a capacitor C.

フォトトライアックカプラ70は、LED(Light Emitting Diode)71と、光トライアック72とを備える。制御部44は、LED71に予め定められた電圧の制御信号を出力し、LED71を発光させる。LED71が発光すると、光トライアック72のゲートに光が入力され、光トライアック72が導通する。   The phototriac coupler 70 includes an LED (Light Emitting Diode) 71 and an optical triac 72. The control unit 44 outputs a control signal having a predetermined voltage to the LED 71 to cause the LED 71 to emit light. When the LED 71 emits light, light is input to the gate of the optical triac 72 and the optical triac 72 becomes conductive.

光トライアック72が導通すると、トライアックTrのゲートに電流が入力され、トライアックTrが導通し、コンデンサCと抵抗R3とから構成されるスナバ回路を介して加熱部21に電力が供給される。スナバ回路とは、スイッチの遮断時に生じる過渡的な高電圧を吸収する保護回路である。   When the optical triac 72 is turned on, a current is input to the gate of the triac Tr, the triac Tr is turned on, and power is supplied to the heating unit 21 via the snubber circuit including the capacitor C and the resistor R3. The snubber circuit is a protection circuit that absorbs a transient high voltage generated when the switch is shut off.

フォトトライアックカプラ70は、交流電源40の出力する交流電圧がゼロまたはゼロ付近になったことを検出するゼロクロス回路を内蔵しない非ゼロクロス型である。そのため、スイッチ部23は、制御部44から交流電圧がゼロではない任意の位相角で制御信号の入力を受けた場合に、当該任意の位相角で交流電源40と加熱部21との導通を行なう。   The phototriac coupler 70 is a non-zero-cross type that does not include a zero-cross circuit that detects that the AC voltage output from the AC power supply 40 is zero or near zero. Therefore, when the switch unit 23 receives the control signal from the control unit 44 at an arbitrary phase angle where the AC voltage is not zero, the switch unit 23 conducts the AC power supply 40 and the heating unit 21 at the arbitrary phase angle. .

制御部44は、フォトトライアックカプラ70に制御信号を入力するタイミングを制御することによって、加熱部21への電力供給モードを切り替えることができる。   The control unit 44 can switch the power supply mode to the heating unit 21 by controlling the timing of inputting the control signal to the phototriac coupler 70.

(b5.電力供給モード)
図6は、本実施形態に従う加熱部への電力供給の制御モードについて説明する図である。制御部44は、加熱部21へ電力を供給する制御モードとして、半波制御モードと、位相制御モードとを有する。
(B5. Power supply mode)
FIG. 6 is a diagram illustrating a control mode for supplying power to the heating unit according to the present embodiment. The control unit 44 has a half-wave control mode and a phase control mode as control modes for supplying power to the heating unit 21.

図6(a)は、半波制御モードを説明する図である。制御部44は、交流電圧がゼロになるゼロクロス点でゼロクロス検知部42から検知信号の入力を受ける。半波制御モードにおいて、制御部44は、検知信号の入力を受けたタイミングでスイッチ部23への制御信号を出力する。光トライアック72は、自己保持機能によって一度導通すると次のゼロクロス点まで導通を維持する。そのため、半波制御モードにおいて、制御部44は、交流電源40の交流半波ごとに加熱部21を点灯する(加熱部21に電力を供給する)。   FIG. 6A is a diagram for explaining the half-wave control mode. The control unit 44 receives an input of a detection signal from the zero cross detection unit 42 at a zero cross point where the AC voltage becomes zero. In the half-wave control mode, the control unit 44 outputs a control signal to the switch unit 23 at the timing of receiving the detection signal. Once the optical triac 72 is turned on by the self-holding function, the light triac 72 maintains the conduction until the next zero cross point. Therefore, in the half-wave control mode, the control unit 44 turns on the heating unit 21 for each AC half-wave of the AC power supply 40 (supplies power to the heating unit 21).

図6(b)は、位相制御モードを説明する図である。制御部44は、ゼロクロス検知部42から検知信号の入力を受け、交流電圧がゼロになるタイミングを把握する。位相制御モードにおいて、制御部44は、検知信号を受けたタイミングを基準としてスイッチ部23に制御信号を出力する。すなわち、制御部44は、光トライアック72の点弧角(θ)を制御することによって、加熱部21へ供給する電力量を調節する。   FIG. 6B is a diagram illustrating the phase control mode. The control unit 44 receives an input of a detection signal from the zero cross detection unit 42 and grasps the timing when the AC voltage becomes zero. In the phase control mode, the control unit 44 outputs a control signal to the switch unit 23 based on the timing at which the detection signal is received. That is, the control unit 44 adjusts the amount of power supplied to the heating unit 21 by controlling the firing angle (θ) of the optical triac 72.

なお、制御部44は、位相制御モードによる点灯制御を行なうにあたって、必ずしもゼロクロス検知部からの検知信号に基づいて制御を行なう必要はない。別の局面において、加熱装置200は図示しない電流計をさらに有し、当該電流計は交流電源40の出力電流を測定し、測定結果を制御部44へ出力する。制御部44は、当該電流値がゼロになるタイミング、あるいはピークになるタイミングに基づいて位相制御を行なってもよい。なお、ピークになるタイミングを用いる場合、制御部44は、予め交流電源の電源周波数を把握しておく必要がある。   Note that the control unit 44 does not necessarily have to perform control based on the detection signal from the zero cross detection unit when performing the lighting control in the phase control mode. In another aspect, heating device 200 further includes an ammeter (not shown), which measures the output current of AC power supply 40 and outputs the measurement result to control unit 44. The control unit 44 may perform phase control based on the timing when the current value becomes zero or the timing when the current value reaches a peak. In addition, when using the timing which becomes a peak, the control part 44 needs to grasp | ascertain the power supply frequency of AC power supply previously.

半波制御モードにおいて、制御部44は、予め定められた制御周期に含まれる複数の交流電圧のサイクルのうち点灯するサイクル数を制御することによって、加熱部21へ供給する電力量を調節する。   In the half-wave control mode, the control unit 44 adjusts the amount of power supplied to the heating unit 21 by controlling the number of cycles that are turned on among a plurality of AC voltage cycles included in a predetermined control cycle.

図7は、半波制御モードを説明する図である。一例として、制御周期に交流半波15サイクルが含まれるものとする。図7に示される局面において、制御部44は、制御周期内の1、6、11番目の交流半波を点灯し、その他の交流半波は消灯する。このとき、単位期間である制御周期(15サイクル)に対して交流電源からの電力が加熱部21へ供給される供給期間(3サイクル)の比率であるデューティー比は、20%となる。   FIG. 7 is a diagram for explaining the half-wave control mode. As an example, it is assumed that the control cycle includes 15 AC half-wave cycles. In the situation shown in FIG. 7, the control unit 44 turns on the first, sixth, and eleventh AC half-waves in the control cycle, and turns off the other AC half-waves. At this time, the duty ratio, which is the ratio of the supply period (3 cycles) in which power from the AC power supply is supplied to the heating unit 21 with respect to the control period (15 cycles) that is a unit period, is 20%.

(b6.点灯制御)
図8は、本実施形態に従う加熱部21の点灯制御について説明する図である。図8を参照して、デューティー比が20%のとき、制御部44は、点灯サイクル数を3/15サイクルとし、制御周期内の1、6、11番目の交流半波を点灯する。デューティー比が60%のとき、制御部44は、点灯サイクル数を9/15サイクルとし、制御周期内の2,3,5,7,8,10,12,13,15番目の交流半波を点灯する。このように、制御部44はデューティー比に応じて、制御周期内の交流半波の点灯サイクル数、および点灯タイミングを制御する。
(B6. Lighting control)
FIG. 8 is a diagram illustrating lighting control of the heating unit 21 according to the present embodiment. Referring to FIG. 8, when the duty ratio is 20%, control unit 44 sets the number of lighting cycles to 3/15, and lights the first, sixth, and eleventh AC half waves in the control cycle. When the duty ratio is 60%, the control unit 44 sets the number of lighting cycles to 9/15 cycles, and the second, third, fifth, seventh, eighth, tenth, twelfth, thirteenth, and fifteenth AC half-waves in the control cycle. Light. As described above, the control unit 44 controls the number of lighting cycles of the AC half wave within the control period and the lighting timing according to the duty ratio.

「フリッカ値」とは、図8に示される各点灯パターンで加熱部21への電力供給を制御した場合の、交流電源40と同じ電力系統に接続される図示しない照明装置のちらつき度合いをいう。図8において、加熱部21の定格消費電力が1000W、交流電源40の電源周波数が50Hzであるとする。   The “flicker value” refers to the degree of flicker of a lighting device (not shown) connected to the same power system as the AC power supply 40 when the power supply to the heating unit 21 is controlled with each lighting pattern shown in FIG. In FIG. 8, it is assumed that the rated power consumption of the heating unit 21 is 1000 W and the power supply frequency of the AC power supply 40 is 50 Hz.

一例として、フリッカ値が0.9を上回ると、照明装置の周囲にいる人は不快感を覚えるとする。図8を参照して、加熱部21に電力を供給するデューティー比が7%〜20%になるとフリッカ値が0.9以上になり、照明装置の周囲にいる人は不快感を覚える。   As an example, if the flicker value exceeds 0.9, a person around the lighting device feels uncomfortable. Referring to FIG. 8, when the duty ratio for supplying power to heating unit 21 is 7% to 20%, the flicker value becomes 0.9 or more, and people around the lighting device feel uncomfortable.

そのため、半波制御モードにおいてフリッカ値が高くなる(たとえば、0.9以上になる)所定のデューティー比未満になると、制御部44は、加熱部21へ電力を供給する制御モードを半波制御モードから位相制御モードに切り替える。たとえば、デューティー比が20%の場合、図9のように制御周期内の各サイクルにおいて、交流半波を全点灯したときの電力(面積)の20%の電力が供給されるように、スイッチ部23の断続が制御される。なお、図9に示される例では制御周期内のすべてのサイクルにおいて点灯しているが、これに限られない。具体的には、位相制御モードへと切り替える直前の所定のデューティー比における半波制御モードの点灯サイクル数よりも、位相制御モードにおける点灯サイクル数が多ければよい。上記より、制御部44は、位相制御時において、デューティー比に応じた位相期間にわたって加熱部への点灯を行なう。   Therefore, when the flicker value becomes higher (for example, 0.9 or more) in the half-wave control mode and becomes less than a predetermined duty ratio, the control unit 44 changes the control mode for supplying power to the heating unit 21 to the half-wave control mode. To phase control mode. For example, when the duty ratio is 20%, the switch unit is configured so that 20% of the power (area) when the AC half-wave is fully lit is supplied in each cycle within the control period as shown in FIG. 23 is controlled. In the example shown in FIG. 9, the light is lit in all the cycles within the control period, but is not limited thereto. Specifically, the number of lighting cycles in the phase control mode may be larger than the number of lighting cycles in the half-wave control mode at a predetermined duty ratio immediately before switching to the phase control mode. As described above, the control unit 44 lights the heating unit over the phase period corresponding to the duty ratio during the phase control.

加熱装置200は、位相制御モードによって点灯サイクル数を増やすことにより、フリッカの抑制を行なうことができる。一方で、位相制御モードは、ゼロクロス点以外でスイッチ部23による導通が行われるため、高調波による雑音端子電圧が高くなるという問題がある。   The heating device 200 can suppress flicker by increasing the number of lighting cycles in the phase control mode. On the other hand, in the phase control mode, conduction by the switch unit 23 is performed at a point other than the zero cross point, so that there is a problem that the noise terminal voltage due to harmonics becomes high.

一般的に、VCCI等に規定される雑音端子電圧規格値を満たすために、ノイズフィルタを設けるなどの対策がとられる。ノイズフィルタには様々な種類が存在するが、工業製品に搭載する場合はできるだけ安価なノイズフィルタであることが好ましい。   Generally, measures such as providing a noise filter are taken to satisfy the noise terminal voltage standard value defined in VCCI or the like. There are various types of noise filters, but when mounted on industrial products, it is preferable that the noise filter be as inexpensive as possible.

図10は、位相制御時におけるデューティー比と雑音端子電圧の関係について説明する図である。図10において、制御部44は、位相制御モード時に制御周期内の各サイクルの点灯制御を行なうものとする。また、加熱部21の定格消費電力が1000W、交流電源40の電源周波数が50Hzであって、加熱装置200は図示しない安価なノイズフィルタをさらに搭載するものとする。   FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio and the noise terminal voltage during phase control. In FIG. 10, the control unit 44 performs lighting control of each cycle within the control period in the phase control mode. In addition, the rated power consumption of the heating unit 21 is 1000 W, the power supply frequency of the AC power supply 40 is 50 Hz, and the heating device 200 further includes an inexpensive noise filter (not shown).

位相制御時におけるデューティー比を高くするにつれて、加熱装置200の雑音端子電圧は高くなる。そのため、図10に示されるように、位相制御時におけるデューティー比を高くするにつれて、雑音端子電圧の所定の規制値(たとえば、66dBμV)に対するマージンが少なくなっている。   As the duty ratio at the time of phase control is increased, the noise terminal voltage of the heating device 200 is increased. Therefore, as shown in FIG. 10, as the duty ratio at the time of phase control is increased, the margin for a predetermined regulation value (for example, 66 dBμV) of the noise terminal voltage is reduced.

一例として、所定の規制値に対する目標マージンを6dBμV以上と設定すると、少なくともデューティー比が40%を上回ると、雑音端子電圧の目標レベルを達成することができない。   As an example, if the target margin for a predetermined regulation value is set to 6 dBμV or more, the target level of the noise terminal voltage cannot be achieved at least when the duty ratio exceeds 40%.

所定のデューティー比未満になると、制御部44は、加熱部21へ電力を供給する制御モードを半波制御モードから位相制御モードに切り替える。この所定のデューティー比は、フリッカ値が高くならない(たとえば、0.9以上にならない)、かつ、雑音端子電圧の目標レベルを達成できるように設定される。本実施形態において、一例として、加熱部21の定格消費電力が1000W、交流電源40の電源周波数が50Hzである場合において、所定のデューティー比は27%に設定される。   When the duty ratio is less than the predetermined duty ratio, the control unit 44 switches the control mode for supplying power to the heating unit 21 from the half-wave control mode to the phase control mode. This predetermined duty ratio is set so that the flicker value does not increase (for example, does not exceed 0.9) and the target level of the noise terminal voltage can be achieved. In the present embodiment, as an example, when the rated power consumption of the heating unit 21 is 1000 W and the power supply frequency of the AC power supply 40 is 50 Hz, the predetermined duty ratio is set to 27%.

なお、図1で説明した通り、加熱部21へ供給する周期あたりの電力が高くなると、言い換えれば、加熱部21の定格消費電力が高くなると、フリッカ値は高くなる。加熱部21に代えて定格消費電力が1300Wの加熱部21Aを用いた場合の半波制御モード時におけるフリッカ値を図11に示す。   As described with reference to FIG. 1, when the power per cycle supplied to the heating unit 21 increases, in other words, the rated power consumption of the heating unit 21 increases, the flicker value increases. FIG. 11 shows the flicker value in the half-wave control mode when the heating unit 21A having a rated power consumption of 1300 W is used instead of the heating unit 21.

図8および図11において、加熱部に電力を供給する点灯パターンは等しい。しかし、加熱部の定格消費電力が1000Wから1300Wに変更されたことによって、デューティー比27%の半波制御モード時におけるフリッカ値が0.9以上となる。そのため、加熱部の定格消費電力が1300W、交流電源40の電源周波数が50Hzである場合において、所定のデューティー比は33%に設定される。   8 and 11, the lighting patterns for supplying power to the heating unit are the same. However, when the rated power consumption of the heating unit is changed from 1000 W to 1300 W, the flicker value in the half-wave control mode with a duty ratio of 27% becomes 0.9 or more. Therefore, when the rated power consumption of the heating unit is 1300 W and the power supply frequency of the AC power supply 40 is 50 Hz, the predetermined duty ratio is set to 33%.

一方で、加熱部21に代えて定格消費電力が700Wの加熱部21Bを用いた場合の半波制御モード時におけるフリッカ値を図12に示す。図8および図12において、加熱部に電力を供給する点灯パターンは等しい。しかし、加熱部の定格消費電力が1000Wから700Wに変更されたことによって、デューティー比20%の半波制御モード時におけるフリッカ値が0.9未満となる。そのため、加熱部の定格消費電力が700W、交流電源40の電源周波数が50Hzである場合において、所定のデューティー比は20%に設定される。   On the other hand, FIG. 12 shows the flicker value in the half-wave control mode when the heating unit 21B having a rated power consumption of 700 W is used instead of the heating unit 21. 8 and 12, the lighting patterns for supplying power to the heating unit are the same. However, when the rated power consumption of the heating unit is changed from 1000 W to 700 W, the flicker value in the half-wave control mode with a duty ratio of 20% becomes less than 0.9. Therefore, when the rated power consumption of the heating unit is 700 W and the power supply frequency of the AC power supply 40 is 50 Hz, the predetermined duty ratio is set to 20%.

以上のように、半波制御モードから位相制御モードへと切り替える所定のデューティー比は、加熱部の定格消費電力が大きいほど高く設定される。   As described above, the predetermined duty ratio for switching from the half-wave control mode to the phase control mode is set higher as the rated power consumption of the heating unit is larger.

上記によれば、本実施形態に従う加熱装置は、加熱部の定格消費電力に応じて半波制御モードと位相制御モードとを切り替える所定のデューティー比を設定することができる。そのため、本加熱装置は、加熱部の定格消費電力によらず、フリッカおよび雑音端子電圧を抑制することができる。   According to the above, the heating device according to the present embodiment can set a predetermined duty ratio that switches between the half-wave control mode and the phase control mode according to the rated power consumption of the heating unit. Therefore, this heating device can suppress flicker and noise terminal voltage regardless of the rated power consumption of the heating unit.

(b7.デューティー比の設定)
次に、デューティー比の設定方法について説明を行なう。図13は、デューティーの設定方法について説明するフローチャートである。図13に示される処理は、制御部44のプロセッサ(不図示)が記憶部(不図示)に格納される制御プログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。これらの前提(条件)は、図13以降のフローチャート図においても同様とする。
(B7. Duty ratio setting)
Next, a method for setting the duty ratio will be described. FIG. 13 is a flowchart for explaining a duty setting method. The process shown in FIG. 13 is realized by a processor (not shown) of the control unit 44 executing a control program stored in a storage unit (not shown). In other aspects, some or all of the processing may be performed by circuit elements or other hardware. These assumptions (conditions) are the same in the flowcharts from FIG.

図13を参照して、ステップS2において、制御部44は、加熱部21によって加熱される対象物(定着ローラ10)の温度を温度検出部22から取得する。ステップS4において、制御部44は、目標温度から取得した温度を差し引いた温度(以下、「差分温度」とも称する。)を計算する。一例として、目標温度は180℃とする。   Referring to FIG. 13, in step S <b> 2, control unit 44 acquires the temperature of the object (fixing roller 10) heated by heating unit 21 from temperature detection unit 22. In step S4, the control unit 44 calculates a temperature obtained by subtracting the acquired temperature from the target temperature (hereinafter also referred to as “differential temperature”). As an example, the target temperature is 180 ° C.

ステップS6において、制御部44は、差分温度に基づいてデューティー比を選定する。デューティー比の選定方法については後述する。   In step S6, the control unit 44 selects a duty ratio based on the differential temperature. A method for selecting the duty ratio will be described later.

ステップS8において、制御部44は、選定したデューティー比と図8に示されるデューティー比のテーブルとを照らし合わせ、選定したデューティー比に最も近いデューティー比を設定する。   In step S8, the control unit 44 compares the selected duty ratio with the duty ratio table shown in FIG. 8, and sets the duty ratio closest to the selected duty ratio.

その理由は、本実施形態において、交流半波15サイクルを制御周期としており、半波制御モードにおいて約7%刻みでしかデューティー比の設定を行なうことができないためである。   This is because, in the present embodiment, the AC half-wave 15 cycles are set as the control period, and the duty ratio can be set only in increments of about 7% in the half-wave control mode.

ステップS10において、制御部44は、設定したデューティー比が加熱部の定格消費電力に応じた所定のデューティー比以上であるか否かを判断する。加熱部21の定格消費電力は1000Wであるため、所定のデューティー比は27%に設定される。   In step S10, the control unit 44 determines whether or not the set duty ratio is equal to or greater than a predetermined duty ratio corresponding to the rated power consumption of the heating unit. Since the rated power consumption of the heating unit 21 is 1000 W, the predetermined duty ratio is set to 27%.

制御部44は、設定したデューティー比が所定のデューティー比以上であると判断した場合(ステップS10においてYES)、当該制御をステップS12に進める。一方、制御部44は、設定したデューティー比が所定のデューティー比未満であると判断した場合(ステップS10においてNO)、当該制御をステップS14に進める。   When it is determined that the set duty ratio is equal to or higher than the predetermined duty ratio (YES in step S10), control unit 44 advances the control to step S12. On the other hand, when it is determined that the set duty ratio is less than the predetermined duty ratio (NO in step S10), control unit 44 advances the control to step S14.

ステップS12において、制御部44は、設定されたデューティー比に応じて、図8に示される点灯パターンに従い半波制御モードによる点灯制御を行なう。ステップS14において、制御部44は、設定されたデューティー比に応じて位相制御モードによる点灯制御を行なう。   In step S12, the control unit 44 performs lighting control in the half-wave control mode according to the lighting pattern shown in FIG. 8 according to the set duty ratio. In step S14, the control unit 44 performs lighting control in the phase control mode according to the set duty ratio.

制御部44は、ステップS12またはステップS14において設定したデューティー比に応じた点灯制御を行なった後、当該制御を再びステップS2に戻す。制御部44は、予め定められた制御周期ごとに差分温度に基づいた点灯制御の判断を行なう。   The control unit 44 performs the lighting control according to the duty ratio set in step S12 or step S14, and then returns the control to step S2 again. The control unit 44 determines lighting control based on the differential temperature for each predetermined control cycle.

上記によれば、制御部44は、加熱対象物の温度に基づいて加熱部21に電力を供給するデューティー比を設定することができる。   Based on the above, the control unit 44 can set the duty ratio for supplying power to the heating unit 21 based on the temperature of the heating object.

図14は、図13のステップS6(デューティー比の選定)を説明する図である。図14を参照して、ステップS20において、制御部44は、差分温度が7℃以上であるか否かを判断する。   FIG. 14 is a diagram for explaining step S6 (selection of duty ratio) in FIG. Referring to FIG. 14, in step S20, control unit 44 determines whether or not the differential temperature is 7 ° C. or higher.

制御部44は、差分温度が7℃以上であると判断した場合(ステップS20においてYES)、ステップS22においてデューティー比として100%を選定する。   When controller 44 determines that the difference temperature is 7 ° C. or higher (YES in step S20), controller 44 selects 100% as the duty ratio in step S22.

ステップS24において、制御部44は、差分温度が7℃未満2℃以上であるか否かを判断する。制御部44は、差分温度が7℃未満2℃以上であると判断した場合(ステップS24においてYES)、ステップS26においてデューティー比として95%を選定する。   In step S24, the control unit 44 determines whether or not the difference temperature is less than 7 ° C. and 2 ° C. or more. When controller 44 determines that the difference temperature is less than 7 ° C. and 2 ° C. or more (YES in step S24), it selects 95% as the duty ratio in step S26.

ステップS28において、制御部44は、差分温度が2℃未満0℃以上であるか否かを判断する。制御部44は、差分温度が2℃未満0℃以上であると判断した場合(ステップS28においてYES)、ステップS26においてデューティー比として55%を選定する。   In step S28, the control unit 44 determines whether or not the differential temperature is less than 2 ° C. and 0 ° C. or more. If controller 44 determines that the difference temperature is less than 2 ° C. and 0 ° C. or more (YES in step S28), it selects 55% as the duty ratio in step S26.

ステップS32において、制御部44は、差分温度が0℃未満−2℃以上であるか否か、すなわち、検出した温度から目標温度を差し引いた温度が0℃より高く2℃以下であるか否か、を判断する。制御部44は、検出した温度から目標温度を差し引いた温度が0℃より高く2℃以下であると判断した場合(ステップS32においてYES)、ステップS34においてデューティー比として15%を選定する。   In step S32, the control unit 44 determines whether or not the differential temperature is less than 0 ° C. and −2 ° C., that is, whether or not the temperature obtained by subtracting the target temperature from the detected temperature is higher than 0 ° C. and lower than 2 ° C. . When it is determined that the temperature obtained by subtracting the target temperature from the detected temperature is higher than 0 ° C. and equal to or lower than 2 ° C. (YES in step S32), control unit 44 selects 15% as the duty ratio in step S34.

制御部44は、差分温度が−2℃未満である、すなわち、検出した温度から目標温度を差し引いた温度が2℃より高いと判断した場合(ステップS32においてNO)、ステップS36においてデューティー比を0%に設定し、加熱部21への電力供給を停止する。   When it is determined that the difference temperature is less than −2 ° C., that is, the temperature obtained by subtracting the target temperature from the detected temperature is higher than 2 ° C. (NO in step S32), the control unit 44 sets the duty ratio to 0 in step S36. %, And the power supply to the heating unit 21 is stopped.

たとえば、差分温度が1℃である場合、制御部44は、デューティー比として55%を選定する(ステップS6)。その後、制御部44は、図8に示されるデューティー比のテーブルを参照し、55%に最も近い値の53%を、デューティー比として設定する(ステップS8)。続いて制御部44は、53%が所定のデューティー比(27%)以上であると判断し(ステップS10)、半波制御モードによって制御周期(15サイクル)の内、2,4,6,7,9,11,13,15番目の交流半波を点灯する(ステップS12)。   For example, when the differential temperature is 1 ° C., the control unit 44 selects 55% as the duty ratio (step S6). Thereafter, the control unit 44 refers to the duty ratio table shown in FIG. 8 and sets 53% of the value closest to 55% as the duty ratio (step S8). Subsequently, the control unit 44 determines that 53% is equal to or greater than a predetermined duty ratio (27%) (step S10), and 2, 4, 6, 7 in the control period (15 cycles) in the half-wave control mode. , 9, 11, 13, and 15th AC half-waves are turned on (step S12).

また、検出温度から目標温度を差し引いた温度が1℃である場合、制御部44は、デューティー比として15%を選定する(ステップS6)。その後、制御部44は、図8に示されるデューティー比のテーブルを参照し、15%に最も近い値の13%を、デューティー比として設定する(ステップS8)。続いて制御部44は、13%が所定のデューティー比(27%)未満であると判断し(ステップS10)する。そして、制御部44は、位相制御モードによって、制御周期内の各サイクルにおいて、交流半波を全点灯したときの電力(面積)の13%の電力が供給されるように、光トライアック72の点弧角θを制御する。   If the temperature obtained by subtracting the target temperature from the detected temperature is 1 ° C., the control unit 44 selects 15% as the duty ratio (step S6). Thereafter, the control unit 44 refers to the duty ratio table shown in FIG. 8 and sets 13% of the value closest to 15% as the duty ratio (step S8). Subsequently, the control unit 44 determines that 13% is less than a predetermined duty ratio (27%) (step S10). And the control part 44 is the point of the optical triac 72 so that the electric power of 13% of the electric power (area) when all the AC half-waves are turned on in each cycle in the control period is supplied in the phase control mode. Control the arc angle θ.

上記によれば、制御部44は、加熱対象物の温度に基づいて加熱部21に電力を供給するデューティー比を選定し、設定することができる。   Based on the above, the control unit 44 can select and set the duty ratio for supplying power to the heating unit 21 based on the temperature of the heating object.

上記の例では、制御部44は、差分温度からデューティー比を設定し、当該設定したデューティー比に基づいて位相制御モード/半波制御モードの切り替えを行っているが、これに限られない。別の局面において、制御部44は、算出した差分温度に基づいて位相制御モード/半波制御モードの切り替えを行ってもよい。たとえば、差分温度が0℃未満の場合に位相制御モードによる点灯制御を行ない、その他の温度領域では半波制御モードによる点灯制御を行なうとしてもよい。   In the above example, the control unit 44 sets the duty ratio from the differential temperature and switches the phase control mode / half-wave control mode based on the set duty ratio, but is not limited thereto. In another aspect, the control unit 44 may switch the phase control mode / half-wave control mode based on the calculated difference temperature. For example, lighting control in the phase control mode may be performed when the differential temperature is less than 0 ° C., and lighting control in the half-wave control mode may be performed in other temperature ranges.

図15は、本実施形態に従う制御部44の機能構成を説明するブロック図である。図13および14に示される処理を制御部44が如何にして行なうかを、図15を用いて説明する。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a functional configuration of the control unit 44 according to the present embodiment. How the control unit 44 performs the processing shown in FIGS. 13 and 14 will be described with reference to FIG.

図15を参照して、制御部44は、差分計算部81と、記憶部82と、デューティー比設定部83と、比較部84とを備える。まず、差分計算部81は、温度検出部22から加熱部21の対象物の温度を取得するとともに、記憶部82に格納された目標温度(180℃)を取得する。さらに、差分計算部81は、目標温度から加熱対象物の温度を差し引いて差分温度を算出し、デューティー比設定部83に出力する。   Referring to FIG. 15, control unit 44 includes a difference calculation unit 81, a storage unit 82, a duty ratio setting unit 83, and a comparison unit 84. First, the difference calculation unit 81 acquires the temperature of the object of the heating unit 21 from the temperature detection unit 22 and also acquires the target temperature (180 ° C.) stored in the storage unit 82. Further, the difference calculation unit 81 calculates the difference temperature by subtracting the temperature of the heating object from the target temperature, and outputs the difference temperature to the duty ratio setting unit 83.

デューティー比設定部83は、差分温度が図14に示されるどの温度範囲に存在するかを判断し、温度範囲に応じたデューティー比を選定する。続いて、デューティー比設定部83は、選定したデューティー比と記憶部82に格納される図8に示されるデューティー比のテーブルとを照らし合わせる。そして、デューティー比設定部83は、選定したデューティー比に最も近い値をデューティー比として設定し、設定したデューティー比を比較部84に出力する。   The duty ratio setting unit 83 determines in which temperature range shown in FIG. 14 the differential temperature exists, and selects a duty ratio according to the temperature range. Subsequently, the duty ratio setting unit 83 compares the selected duty ratio with the duty ratio table shown in FIG. 8 stored in the storage unit 82. Then, the duty ratio setting unit 83 sets a value closest to the selected duty ratio as the duty ratio, and outputs the set duty ratio to the comparison unit 84.

比較部84は、設定されたデューティー比が記憶部82に格納された所定のデューティー比以上であるか否かを比較する。設定されたデューティー比が所定のデューティー比以上であると判断すると、制御部44は、半波制御モードによってスイッチ部23のオンオフを制御する。一方、設定されたデューティー比が所定のデューティー比未満であると判断すると、制御部44は、位相制御モードによってスイッチ部23のオンオフを制御する。なお、所定のデューティー比は、加熱部の定格消費電力の別に記憶部82に格納されていてもよい。   The comparison unit 84 compares whether or not the set duty ratio is greater than or equal to a predetermined duty ratio stored in the storage unit 82. When determining that the set duty ratio is equal to or greater than the predetermined duty ratio, the control unit 44 controls the on / off of the switch unit 23 in the half-wave control mode. On the other hand, when determining that the set duty ratio is less than the predetermined duty ratio, the control unit 44 controls on / off of the switch unit 23 in the phase control mode. The predetermined duty ratio may be stored in the storage unit 82 separately from the rated power consumption of the heating unit.

(b8.制御モードを切り替える場面)
位相制御によってフリッカを抑制する場面として、典型的には、加熱装置200を含む画像形成装置100への電源投入時と、画像形成装置100を用いた印刷時が挙げられる。
(B8. Scene for switching control modes)
Typical scenes in which flicker is suppressed by phase control include when the image forming apparatus 100 including the heating apparatus 200 is turned on and when printing using the image forming apparatus 100 is performed.

図16は、電源投入時および印刷時における点灯制御について説明する図である。
画像形成装置100への電源投入時は、加熱部21などの負荷に定格電流よりも大きい突入電流が流れる。突入電流が生じると、急激な電圧変動により、画像形成装置100と同じ交流電源に接続される照明機器がちらつく。この突入電流による照明装置のちらつきを抑制するため、電源投入時は位相制御によって加熱装置に供給する電力を低くし、突入電流を抑制する。より具体的には、画像形成装置100への電力供給が開始されたことにより加熱部21への電力供給が開始されると、制御部44は、光トライアック72の点弧角θを徐々に小さくする、スロースタート制御を行なう。これにより、フリッカの抑制および、加熱対象物である定着ローラ10の急速な温度上昇の両立を図ることができる。
FIG. 16 is a diagram illustrating lighting control at power-on and printing.
When the image forming apparatus 100 is turned on, an inrush current larger than the rated current flows through a load such as the heating unit 21. When an inrush current occurs, a lighting device connected to the same AC power source as the image forming apparatus 100 flickers due to a rapid voltage fluctuation. In order to suppress the flickering of the lighting device due to the inrush current, the power supplied to the heating device is lowered by phase control when the power is turned on to suppress the inrush current. More specifically, when power supply to the heating unit 21 is started by starting power supply to the image forming apparatus 100, the control unit 44 gradually decreases the firing angle θ of the optical triac 72. Perform slow start control. As a result, it is possible to achieve both suppression of flicker and rapid temperature rise of the fixing roller 10 that is a heating target.

一方、画像形成装置100の印刷時において、制御部44は、加熱部21を目標温度(180℃)にする。定着ローラ10の温度が目標温度から離れているとき(たとえば、50℃のとき)は、デューティー比を100%に設定し、加熱対象物である定着ローラ10を急速に温度上昇させる。定着ローラ10の温度が目標温度に近づくにつれて、デューティー比を低く設定し、目標温度を上回るとデューティー比をさらに低く設定する。このとき、デューティー比が所定のデューティー比以下になるため、制御部44は半波制御モードから位相制御モードへと切り替える。   On the other hand, when the image forming apparatus 100 is printing, the control unit 44 sets the heating unit 21 to the target temperature (180 ° C.). When the temperature of the fixing roller 10 is away from the target temperature (for example, at 50 ° C.), the duty ratio is set to 100%, and the temperature of the fixing roller 10 as the heating target is rapidly increased. As the temperature of the fixing roller 10 approaches the target temperature, the duty ratio is set lower, and when the temperature exceeds the target temperature, the duty ratio is set lower. At this time, since the duty ratio is equal to or less than the predetermined duty ratio, the control unit 44 switches from the half-wave control mode to the phase control mode.

上記より、制御部44は、位相制御モードから半波制御モードへの切り替え、および半波制御モードから位相制御モードへの切り替えを行なうことによって、フリッカおよび雑音端子電圧の抑制と、定着ローラ10の急速加熱とを両立することができる。   As described above, the control unit 44 suppresses flicker and noise terminal voltages and switches the fixing roller 10 by switching from the phase control mode to the half-wave control mode and from the half-wave control mode to the phase control mode. Rapid heating can be compatible.

<C.実施形態2−加熱手段が複数の場合>
図8において、加熱部21に電力を供給するデューティー比が80%を超えると、フリッカ値は、0.9未満ではあるものの、高い。フリッカ値は、あくまでも人の主観によって定められた指標であるため、人によってはフリッカ値が0.9未満であっても不快感を覚える。そのため、フリッカ値はなるべく低い方が好ましい。
<C. Embodiment 2-In the case where there are a plurality of heating means>
In FIG. 8, when the duty ratio for supplying power to the heating unit 21 exceeds 80%, the flicker value is high although it is less than 0.9. Since the flicker value is an index determined based on human subjectivity, some people feel uncomfortable even if the flicker value is less than 0.9. Therefore, it is preferable that the flicker value is as low as possible.

そこで、本実施形態では、デューティー比が高い領域において、単体ではなく複数の加熱部によって対象物を加熱することによって、フリッカを抑制する制御について説明を行なう。   Thus, in the present embodiment, control for suppressing flicker by heating an object by a plurality of heating units instead of a single unit in an area where the duty ratio is high will be described.

(c1.定着加熱部20A)
図17は、他の実施形態に従う定着加熱部20Aを説明する図である。なお図3と同一符号を付している部分については同じであるので、その説明は繰り返さない。
(C1. Fixing and heating unit 20A)
FIG. 17 is a diagram illustrating a fixing heating unit 20A according to another embodiment. Since the same reference numerals as those in FIG. 3 are the same, the description thereof will not be repeated.

図17(a)は定着加熱部20Aを画像形成装置100の正面から見たときの図である。定着加熱部20Aは、加熱部21に加え、さらに加熱部24を含む。図17(b)は、定着加熱部20Aを画像形成装置100の側面から見たときの図である。加熱部24(ハロゲンヒータ)は、定着ローラ10の側面に設けられる。これは、定着ローラの側面は表面積が増えるため、加熱部21だけで加熱した場合に温度ムラが生じる(側面の温度が低くなる)ことを避けるためである。温度検出部25は、定着ローラ10の側面付近の温度を測定する。温度検出部25の温度測定手段として、たとえば、サーミスタを用いてもよい。   FIG. 17A is a diagram when the fixing heating unit 20A is viewed from the front of the image forming apparatus 100. FIG. The fixing heating unit 20 </ b> A includes a heating unit 24 in addition to the heating unit 21. FIG. 17B is a diagram of the fixing heating unit 20 </ b> A viewed from the side surface of the image forming apparatus 100. The heating unit 24 (halogen heater) is provided on the side surface of the fixing roller 10. This is because the side surface of the fixing roller has an increased surface area, and therefore, when heated only by the heating unit 21, temperature unevenness (temperature of the side surface decreases) is avoided. The temperature detection unit 25 measures the temperature near the side surface of the fixing roller 10. For example, a thermistor may be used as the temperature measuring means of the temperature detector 25.

なお、本実施形態において加熱部24は、定着ローラ10の側面に設けられているが、これに限られない。たとえば、加熱部21と同様に、定着ローラ10の長手方向にわたって設けられていてもよい。   In the present embodiment, the heating unit 24 is provided on the side surface of the fixing roller 10, but is not limited thereto. For example, like the heating unit 21, the fixing roller 10 may be provided over the longitudinal direction.

図18は、他の実施形態に従う加熱装置200Aを説明する図である。なお、図4と同一符号を付している部分については同じであるので、その説明は繰り返さない。   FIG. 18 is a diagram illustrating a heating device 200A according to another embodiment. Since the same reference numerals as those in FIG. 4 are the same, the description thereof will not be repeated.

加熱装置200Aは、加熱部24と、温度検出部25と、スイッチ部26と、制御部46とを含む。制御部46は、温度検出部22、スイッチ部23、およびゼロクロス検知部42に加え、さらに温度検出部25およびスイッチ部26と電気的に接続されている。温度検出部25は、定着ローラ10の側面付近の温度を測定し、測定結果を制御部46へ出力する。制御部46は、スイッチ部23および26に制御信号を出力し、交流電源40から加熱部21および24に供給される電力を断続することによって、加熱部21および24に供給する電力を調節する。   200 A of heating apparatuses contain the heating part 24, the temperature detection part 25, the switch part 26, and the control part 46. FIG. The control unit 46 is electrically connected to the temperature detection unit 25 and the switch unit 26 in addition to the temperature detection unit 22, the switch unit 23, and the zero cross detection unit 42. The temperature detector 25 measures the temperature near the side surface of the fixing roller 10 and outputs the measurement result to the controller 46. The control unit 46 outputs control signals to the switch units 23 and 26 and adjusts the power supplied to the heating units 21 and 24 by intermittently supplying the power supplied from the AC power supply 40 to the heating units 21 and 24.

(c2.点灯制御)
図19は、他の実施形態に従う加熱部21および24の点灯制御について説明する図である。本実施形態において、加熱部21および24は、50Hzの交流半波15サイクルを制御周期とする。また、図19において、加熱部21および24の定格消費電力が1000W、交流電源40の電源周波数が50Hzであるとする。
(C2. Lighting control)
FIG. 19 is a diagram illustrating lighting control of heating units 21 and 24 according to another embodiment. In the present embodiment, the heating units 21 and 24 have 15 cycles of 50 Hz AC half-wave as a control period. In FIG. 19, it is assumed that the rated power consumption of the heating units 21 and 24 is 1000 W, and the power supply frequency of the AC power supply 40 is 50 Hz.

図19を参照して、「デューティー比の合計値」とは、加熱部21および24におけるデューティー比の総和のことをいう。詳しい制御は後述するが、目標温度(たとえば、180℃)に対して定着ローラ10の温度が離れている場合、制御部46は、各加熱部のデューティー比を高く(たとえば、デューティー比の合計値を175%)に設定する。   Referring to FIG. 19, “total value of duty ratio” refers to the sum of duty ratios in heating units 21 and 24. Although detailed control will be described later, when the temperature of the fixing roller 10 is far from the target temperature (for example, 180 ° C.), the control unit 46 increases the duty ratio of each heating unit (for example, the total value of the duty ratio). Is set to 175%).

制御部46は、定着ローラ10の温度が目標温度に近づくにつれて、デューティー比の合計値を低く設定する。このとき、まず加熱部24のデューティー比を徐々に下げ、その次に加熱部21のデューティー比を下げる制御を行なう。   The control unit 46 sets the total value of the duty ratio to be lower as the temperature of the fixing roller 10 approaches the target temperature. At this time, first, the duty ratio of the heating unit 24 is gradually lowered, and then the duty ratio of the heating unit 21 is lowered.

また、制御部46は、加熱部24のデューティー比が0%に設定された後に加熱部21のデューティー比を徐々に下げるのではなく、デューティー比の合計値が100%未満であっても、場合によって加熱部24を点灯する。図8において、加熱部21に電力を供給するデューティー比が80%〜93%の場合、フリッカ値が0.8程度と人によっては不快感を覚える可能性がある。これを避けるため、本実施形態における加熱装置200Aは、デューティー比の合計値が80%〜93%において、加熱部21だけでなく加熱部24を用いる。その結果、フリッカ値を0.6程度に抑制することができる。   Further, the control unit 46 does not gradually decrease the duty ratio of the heating unit 21 after the duty ratio of the heating unit 24 is set to 0%, but even if the total value of the duty ratio is less than 100%, The lighting unit 24 is turned on. In FIG. 8, when the duty ratio for supplying power to the heating unit 21 is 80% to 93%, the flicker value is about 0.8 and some people may feel uncomfortable. In order to avoid this, the heating device 200A in the present embodiment uses not only the heating unit 21 but also the heating unit 24 when the total value of the duty ratio is 80% to 93%. As a result, the flicker value can be suppressed to about 0.6.

ただし、デューティー比の合計値が7%〜20%の場合、加熱装置200Aは、加熱部21のみを用いて加熱を行なうため図8の場合と同様にフリッカ値が0.9以上になる。そのため、デューティー比の合計値が所定のデューティー比(27%)未満の場合、制御部46は、実施形態1と同様に加熱部21を半波制御モードから位相制御モードに切り替えて加熱部21の点灯制御を行なう。   However, when the total value of the duty ratio is 7% to 20%, the heating device 200A performs heating using only the heating unit 21, so that the flicker value becomes 0.9 or more as in the case of FIG. Therefore, when the total value of the duty ratio is less than the predetermined duty ratio (27%), the control unit 46 switches the heating unit 21 from the half-wave control mode to the phase control mode as in the first embodiment, and Lighting control is performed.

上記によれば、加熱装置200Aは、加熱装置200よりもさらにフリッカを抑制することができる。また、加熱装置200Aは、複数の加熱部を備えることにより、加熱対象物である定着ローラ10の急速な温度上昇を実現することができる。   According to the above, the heating device 200 </ b> A can further suppress flicker than the heating device 200. In addition, the heating device 200 </ b> A can realize a rapid temperature increase of the fixing roller 10 that is a heating target by including a plurality of heating units.

(c3.デューティー比の設定)
次に、図20を用いてデューティー比の設定方法について説明を行なう。図20を参照して、ステップS40において、制御部46は、温度検出部22および25のそれぞれから定着ローラ10の温度を取得する。ステップS42において、制御部46は、目標温度から平均温度を差し引いた温度(以下、「ギャップ温度」とも称する。)を算出する。「平均温度」とは、温度検出部22および25のそれぞれから取得した定着ローラ10の温度の平均温度をいう。
(C3. Duty ratio setting)
Next, a method for setting the duty ratio will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 20, in step S <b> 40, control unit 46 acquires the temperature of fixing roller 10 from each of temperature detection units 22 and 25. In step S42, the control unit 46 calculates a temperature obtained by subtracting the average temperature from the target temperature (hereinafter also referred to as “gap temperature”). “Average temperature” refers to the average temperature of the fixing roller 10 acquired from each of the temperature detection units 22 and 25.

ステップS44において、制御部46は、ギャップ温度に応じてデューティーの合計値を選定する。デューティー比の合計値の選定方法については後述する。   In step S44, the control unit 46 selects the total duty value according to the gap temperature. A method for selecting the total value of the duty ratio will be described later.

ステップS46において、制御部46は、選定したデューティー比の合計値と、図19に示されるデューティー比の合計値テーブルとを照らし合わせ、選定したデューティー比の合計値に最も近いデューティー比の合計値を設定する。   In step S46, the control unit 46 compares the selected duty ratio total value with the duty ratio total value table shown in FIG. 19, and determines the duty ratio total value closest to the selected duty ratio total value. Set.

ステップS48において、制御部46は、設定したデューティー比の合計値が加熱部21の定格消費電力に応じた所定のデューティー比の合計値以上であるか否かを判断する。一例として、加熱部21の定格消費電力は1000Wであるため、所定のデューティー比の合計値は27%に設定される。   In step S <b> 48, the control unit 46 determines whether or not the total value of the set duty ratio is greater than or equal to a predetermined value of the predetermined duty ratio according to the rated power consumption of the heating unit 21. As an example, since the rated power consumption of the heating unit 21 is 1000 W, the total value of the predetermined duty ratio is set to 27%.

制御部46は、設定したデューティー比の合計値が所定のデューティー比の合計値以上であると判断した場合(ステップS48においてYES)、当該制御をステップS50に進める。一方、制御部44は、設定したデューティー比の合計値が所定のデューティー比の合計値未満であると判断した場合(ステップS10においてNO)、当該制御をステップS52に進める。   If control unit 46 determines that the total value of the set duty ratios is equal to or greater than the total value of the predetermined duty ratios (YES in step S48), control proceeds to step S50. On the other hand, when determining that the total value of the set duty ratios is less than the total value of the predetermined duty ratios (NO in step S10), control unit 44 advances the control to step S52.

ステップS50において、制御部46は、設定されたデューティー比の合計値に応じて、図19に示される点灯パターンに従い、加熱部21および24を半波制御モードによる点灯制御を行なう。ステップS52において、制御部44は、設定されたデューティー比の合計値に応じて、加熱部24を位相制御モードによる点灯制御を行なう。   In step S50, the control unit 46 performs lighting control of the heating units 21 and 24 in the half-wave control mode according to the lighting pattern shown in FIG. 19 according to the total value of the set duty ratio. In step S52, the control unit 44 performs lighting control of the heating unit 24 in the phase control mode according to the set total value of the duty ratio.

制御部46は、ステップS50またはステップS52において設定したデューティー比の合計値に応じた点灯制御を行なった後、当該制御を再びステップS40に戻す。制御部46は、予め定められた制御周期ごとにギャップ温度に基づいた点灯制御の判断を行なう。   The control unit 46 performs the lighting control according to the total value of the duty ratio set in step S50 or step S52, and then returns the control to step S40 again. The control unit 46 determines lighting control based on the gap temperature for each predetermined control cycle.

上記によれば、制御部46は、加熱対象物の温度に基づいてデューティー比の合計値を設定することができる。   Based on the above, the control unit 46 can set the total value of the duty ratio based on the temperature of the heating object.

図21は、図20のステップS44(デューティー比の合計値の選定)を説明する図である。図21を参照して、ステップS60において、制御部46は、ギャップ温度が20℃以上であるか否かを判断する。   FIG. 21 is a diagram for explaining step S44 (selection of total duty ratio) in FIG. Referring to FIG. 21, in step S60, control unit 46 determines whether or not the gap temperature is 20 ° C. or higher.

制御部46は、ギャップ温度が20℃以上であると判断した場合(ステップS60においてYES)、ステップS62においてデューティー比の合計値として175%を選定する。   When controller 46 determines that the gap temperature is 20 ° C. or higher (YES in step S60), it selects 175% as the total value of the duty ratio in step S62.

ステップS64において、制御部46は、ギャップ温度が20℃未満7℃以上であるか否かを判断する。制御部46は、ギャップ温度が20℃未満7℃以上であると判断した場合(ステップS64においてYES)、ステップS66においてデューティー比の合計値として135%を選定する。   In step S64, the control unit 46 determines whether or not the gap temperature is less than 20 ° C and 7 ° C or more. If controller 46 determines that the gap temperature is less than 20 ° C. and 7 ° C. or more (YES in step S64), it selects 135% as the total value of the duty ratio in step S66.

ステップS68において、制御部46は、ギャップ温度が7℃未満2℃以上であるか否かを判断する。制御部46は、ギャップ温度が7℃未満2℃以上であると判断した場合(ステップS68においてYES)、ステップS70においてデューティー比の合計値として95%を選定する。   In step S68, the control unit 46 determines whether or not the gap temperature is less than 7 ° C. and 2 ° C. or more. When controller 46 determines that the gap temperature is less than 7 ° C. and 2 ° C. or more (YES in step S68), it selects 95% as the total value of the duty ratio in step S70.

ステップS72において、制御部46は、ギャップ温度が2℃未満0℃以上であるか否かを判断する。制御部46は、ギャップ温度が2℃未満0℃以上であると判断した場合(ステップS72においてYES)、ステップS74においてデューティー比の合計値として55%を選定する。   In step S72, the control unit 46 determines whether or not the gap temperature is less than 2 ° C. and 0 ° C. or more. When controller 46 determines that the gap temperature is less than 2 ° C. and 0 ° C. or more (YES in step S72), it selects 55% as the total value of the duty ratio in step S74.

ステップS76において、制御部46は、ギャップ温度が0℃未満−2℃以上であるか否か、すなわち、平均温度から目標温度を差し引いた温度が0℃より高く2℃以下であるか否か、を判断する。制御部46は、平均温度から目標温度を差し引いた温度が0℃より高く2℃以下であると判断した場合(ステップS76においてYES)、ステップS78においてデューティー比の合計値として15%を選定する。   In step S76, the control unit 46 determines whether or not the gap temperature is less than 0 ° C. and −2 ° C., that is, whether or not the temperature obtained by subtracting the target temperature from the average temperature is higher than 0 ° C. and lower than or equal to 2 ° C. Judging. When it is determined that the temperature obtained by subtracting the target temperature from the average temperature is higher than 0 ° C. and equal to or lower than 2 ° C. (YES in step S76), control unit 46 selects 15% as the total value of the duty ratio in step S78.

制御部46は、ギャップ温度が−2℃未満である、すなわち、平均温度から目標温度を差し引いた温度が2℃より高いと判断した場合(ステップS76においてNO)、ステップS80においてデューティー比の合計値を0%に設定し、加熱部21および24への電力供給を停止する。   When the controller 46 determines that the gap temperature is less than −2 ° C., that is, the temperature obtained by subtracting the target temperature from the average temperature is higher than 2 ° C. (NO in step S76), the total value of the duty ratio in step S80. Is set to 0%, and power supply to the heating units 21 and 24 is stopped.

たとえば、ギャップ温度が10℃である場合、制御部46は、デューティー比の合計値として135%を選定する(ステップS44)。その後、制御部46は、図19に示されるデューティー比の合計値テーブルを参照し、135%に最も近い値の133%を、デューティー比の合計値として設定する(ステップS46)。続いて制御部46は、設定したデューティー比の合計値(133%)が所定のデューティー比の合計値(27%)以上であると判断する(ステップS48)。制御部46は、設定したデューティー比の合計値に応じて図19に示される点灯パターンに従い加熱部21および24を半波制御モードによって点灯制御する。具体的には、制御部46は、制御周期(15サイクル)のうち、加熱部21にはすべてのサイクルの交流半波を点灯し、加熱部24には1,4,7,10,13番目の交流半波を点灯する(ステップS50)。   For example, when the gap temperature is 10 ° C., the control unit 46 selects 135% as the total value of the duty ratio (step S44). After that, the control unit 46 refers to the duty ratio total value table shown in FIG. 19, and sets 133% of the value closest to 135% as the total value of the duty ratio (step S46). Subsequently, the control unit 46 determines that the total value (133%) of the set duty ratio is equal to or greater than the total value (27%) of the predetermined duty ratio (step S48). The control unit 46 controls the lighting of the heating units 21 and 24 in the half wave control mode according to the lighting pattern shown in FIG. 19 according to the set total value of the duty ratio. Specifically, in the control period (15 cycles), the control unit 46 turns on the AC half-waves of all the cycles in the heating unit 21, and the 1, 4, 7, 10, 13th in the heating unit 24. Are turned on (step S50).

上記によれば、制御部46は、加熱対象物の温度に基づいてデューティー比の合計値を選定し、設定することができる。   Based on the above, the control unit 46 can select and set the total value of the duty ratio based on the temperature of the heating object.

なお、本実施形態において、デューティー比の合計値の選定・設定にあたってギャップ温度と目標温度との差分に基づいているが、これに限られない。他の局面において、制御部46は、温度検出部22および25から検出された温度の各々について目標温度の差分を算出し、図13に従う制御に従って設定されるデューティー比を算出する。これら算出されたデューティー比を足し合わせた値を、デューティー比の合計値としてもよい。   In the present embodiment, the selection and setting of the total value of the duty ratio is based on the difference between the gap temperature and the target temperature, but is not limited thereto. In another aspect, control unit 46 calculates a difference in target temperature for each of the temperatures detected from temperature detection units 22 and 25, and calculates a duty ratio set according to the control according to FIG. A value obtained by adding the calculated duty ratios may be used as the total value of the duty ratios.

<D.変形例>
図19に示されるように、デューティー比の合計値が20%未満の場合に半波制御モードによる制御を行なうと、フリッカ値が0.9以上となり、照明装置の周囲にいる人が不快感を覚える。これは、デューティー比の合計値が20%未満の場合に用いている加熱部として、定格消費電力が比較的大きい1000Wという加熱部21を用いていることに起因する。
<D. Modification>
As shown in FIG. 19, when the control in the half-wave control mode is performed when the total value of the duty ratio is less than 20%, the flicker value becomes 0.9 or more, and people around the lighting device feel uncomfortable. Remember. This is because the heating unit 21 having a relatively large rated power consumption of 1000 W is used as the heating unit used when the total value of the duty ratio is less than 20%.

図1で説明した通り、定格消費電力が小さい負荷を用いた場合、フリッカは抑制される。そこで、本変形例において、加熱部21に替えて定格消費電力が小さい加熱部21Cを用いて、デューティー比の合計値が低い場合に半波制御モードによる制御を行なった場合であってもフリッカを抑制できる構成について説明を行なう。なお、その他の装置構成については図18と同じであるので、その説明は繰り返さない。   As described with reference to FIG. 1, flicker is suppressed when a load having a small rated power consumption is used. Therefore, in this modification, the heating unit 21C having a small rated power consumption is used in place of the heating unit 21, and flicker is reduced even when the control is performed in the half-wave control mode when the total value of the duty ratio is low. A configuration that can be suppressed will be described. Since other apparatus configurations are the same as those in FIG. 18, the description thereof will not be repeated.

(d1.点灯制御)
図22は、変形例に従う加熱部21Cおよび24の点灯制御について説明する図である。本変形例において、加熱部21Cおよび24は、50Hzの交流半波15サイクルを制御周期とする。また、加熱部21Cの定格消費電力が500W、加熱部24の定格消費電力が1000W、交流電源40の電源周波数が50Hzであるとする。
(D1. Lighting control)
FIG. 22 is a diagram illustrating lighting control of heating units 21C and 24 according to the modification. In this modification, the heating units 21C and 24 have 15 cycles of 50 Hz AC half-wave as the control period. Further, it is assumed that the rated power consumption of the heating unit 21C is 500 W, the rated power consumption of the heating unit 24 is 1000 W, and the power supply frequency of the AC power supply 40 is 50 Hz.

図22を参照して、デューティー比の合計値が20%未満の場合であってもフリッカ値が0.9未満となっている。これは、加熱部21Cの定格消費電力が500Wであって、加熱部21の定格消費電力に比して小さいためである。   Referring to FIG. 22, even when the total value of the duty ratio is less than 20%, the flicker value is less than 0.9. This is because the rated power consumption of the heating unit 21C is 500 W, which is smaller than the rated power consumption of the heating unit 21.

一方で、加熱部24の定格消費電力が加熱部21Cの定格消費電力よりも500W大きいため、フリッカ値への影響は、加熱部24の方が加熱部21Cよりも大きい。そのため、加熱部24のデューティー比が低い場合に、図19の場合と比べてフリッカ値が高いことが読み取れる。   On the other hand, since the rated power consumption of the heating unit 24 is 500 W greater than the rated power consumption of the heating unit 21C, the effect on the flicker value is greater in the heating unit 24 than in the heating unit 21C. Therefore, when the duty ratio of the heating unit 24 is low, it can be read that the flicker value is higher than that in the case of FIG.

図23は、図22の点灯パターンを加熱部21Cと加熱部24とに分解した図である。図20に示される制御によって、デューティー比の合計値が設定される。デューティー比の合計値が定まると、図23に示されるように、各加熱部の点灯パターンおよびデューティー比が定まる。   FIG. 23 is an exploded view of the lighting pattern of FIG. 22 into a heating unit 21C and a heating unit 24. The total value of the duty ratio is set by the control shown in FIG. When the total value of the duty ratio is determined, the lighting pattern and the duty ratio of each heating unit are determined as shown in FIG.

本変形例において、定格消費電力の大きい加熱部24のデューティー比が所定のデューティー比未満の場合に、制御部46は、加熱部24への電力供給を位相制御モードによって制御する。所定のデューティー比は、一例として、27%とする。なお、当該所定のデューティー比は、加熱部の定格消費電力の別に定義されることが好ましい。   In this modification, when the duty ratio of the heating unit 24 having a large rated power consumption is less than a predetermined duty ratio, the control unit 46 controls the power supply to the heating unit 24 in the phase control mode. As an example, the predetermined duty ratio is 27%. The predetermined duty ratio is preferably defined separately from the rated power consumption of the heating unit.

次に、図24を用いて、本変形例に従う点灯制御を説明する。なお、図20と同一符号を付している部分については同じであるため、その説明は繰り返さない。   Next, the lighting control according to this modification will be described with reference to FIG. Since the same reference numerals as those in FIG. 20 are the same, the description thereof will not be repeated.

ステップS48Aにおいて、制御部46は、設定したデューティー比の合計値に基づく加熱部24のデューティー比が、所定のデューティー比以上であるか否かを判断する。   In step S48A, the control unit 46 determines whether or not the duty ratio of the heating unit 24 based on the set total value of the duty ratio is equal to or greater than a predetermined duty ratio.

制御部46は、加熱部24のデューティー比が、所定のデューティー比以上であると判断した場合(ステップS48AにおいてYES)、設定されたデューティー比の合計値に応じて、図24に示される点灯パターンに従い、加熱部21Cおよび24を半波制御モードによる点灯制御を行なう。   When the control unit 46 determines that the duty ratio of the heating unit 24 is equal to or higher than the predetermined duty ratio (YES in step S48A), the lighting pattern shown in FIG. 24 is displayed according to the total value of the set duty ratios. Accordingly, lighting control of the heating parts 21C and 24 is performed in the half-wave control mode.

一方、制御部46は、加熱部24のデューティー比が、所定のデューティー比未満であると判断した場合(ステップS48AにおいてNO)、設定されたデューティー比の合計値に応じて、図24に示される点灯パターンに従い、加熱部21Cを半波制御モードによる点灯制御を行なう。さらに、制御部46は、設定されたデューティー比の合計値に応じて、加熱部24を位相制御モードによる点灯制御を行なう。   On the other hand, when control unit 46 determines that the duty ratio of heating unit 24 is less than the predetermined duty ratio (NO in step S48A), it is shown in FIG. 24 according to the total value of the set duty ratios. According to the lighting pattern, lighting control is performed on the heating unit 21C in the half-wave control mode. Furthermore, the control unit 46 performs lighting control of the heating unit 24 in the phase control mode according to the set total value of the duty ratio.

制御部46は、ステップS50AまたはステップS52Aにおいて設定したデューティー比の合計値に応じた点灯制御を行なった後、当該制御を再びステップS40に戻す。   The control unit 46 performs the lighting control according to the total value of the duty ratio set in step S50A or step S52A, and then returns the control to step S40 again.

たとえば、ギャップ温度が5℃である場合、制御部46は、デューティー比の合計値として95%を選定する(ステップS44)。その後、制御部46は、図24に示されるデューティー比の合計値テーブルを参照し、95%に最も近い値の93%を、デューティー比の合計値として設定する(ステップS46)。続いて制御部46は、図23(b)に示されるテーブルを参照して、設定したデューティー比の合計値(93%)に対応する加熱部24のデューティー比(20%)が所定のデューティー比(27%)未満であると判断する(ステップS48A)。制御部46は、設定したデューティー比の合計値に応じて図24に示される点灯パターンに従い加熱部21Cを半波制御モードによって点灯制御する。また、制御部46は、設定したデューティー比の合計値に応じて加熱部24を位相制御モードによって点灯制御する。   For example, when the gap temperature is 5 ° C., the control unit 46 selects 95% as the total value of the duty ratio (step S44). Thereafter, the control unit 46 refers to the duty ratio total value table shown in FIG. 24 and sets 93% of the value closest to 95% as the total value of the duty ratio (step S46). Subsequently, the control unit 46 refers to the table shown in FIG. 23B, and the duty ratio (20%) of the heating unit 24 corresponding to the set total value (93%) of the duty ratio is a predetermined duty ratio. It is determined that it is less than (27%) (step S48A). Control unit 46 controls lighting of heating unit 21 </ b> C in the half-wave control mode according to the lighting pattern shown in FIG. 24 according to the set total value of the duty ratio. Moreover, the control part 46 carries out lighting control of the heating part 24 by a phase control mode according to the total value of the set duty ratio.

上記によれば、デューティー比の合計値が低い場合の点灯制御に用いる加熱部の定格消費電力が所定の定格消費電力が以下である場合に、制御部46は、デューティー比の合計値が低い場合であっても半波制御モードによって加熱部への電力供給を制御することができる。本変形例において、一例として、所定の定格消費電力は、500Wとする。   According to the above, when the rated power consumption of the heating unit used for lighting control when the total value of the duty ratio is low is equal to or lower than the predetermined rated power consumption, the control unit 46 has a low total value of the duty ratio. Even so, the power supply to the heating unit can be controlled by the half-wave control mode. In this modification, as an example, the predetermined rated power consumption is 500 W.

なお、本変形例において、デューティー比の合計値の選定・設定にあたってギャップ温度と目標温度との差分に基づいているが、これに限られない。他の局面において、制御部46は、温度検出部22および25から検出された温度の各々について目標温度の差分を算出し、図13に従う制御に従って設定されるデューティー比を算出する。これら算出されたデューティー比を足し合わせた値を、デューティー比の合計値としてもよい。   In this modification, the selection and setting of the total value of the duty ratio is based on the difference between the gap temperature and the target temperature, but is not limited thereto. In another aspect, control unit 46 calculates a difference in target temperature for each of the temperatures detected from temperature detection units 22 and 25, and calculates a duty ratio set according to the control according to FIG. A value obtained by adding the calculated duty ratios may be used as the total value of the duty ratios.

(d2.スイッチ部)
本変形例において、制御部46は、加熱部21Cに対して半波制御モードによる点灯制御のみを行なう。したがって、非ゼロクロス型であるスイッチ部23に替えてゼロクロス回路を内蔵したゼロクロス型のスイッチ部23Aを用いることができる。
(D2. Switch part)
In this modification, the control unit 46 performs only lighting control in the half-wave control mode on the heating unit 21C. Therefore, a zero cross type switch unit 23A having a built-in zero cross circuit can be used instead of the non-zero cross type switch unit 23.

図25は、本変形例に従うスイッチ部23Aを説明する図である。なお、図5と同一符号を付している部分は同じであるので、その説明は繰り返さない。   FIG. 25 is a diagram illustrating a switch unit 23A according to the present modification. Since the same reference numerals as those in FIG. 5 are the same, description thereof will not be repeated.

図25を参照して、スイッチ部23Aは、ゼロクロス回路73をさらに備える。ゼロクロス回路73は、交流電源40の出力する交流電圧をモニタし、当該交流電圧がゼロまたはゼロ付近になったことを検出するタイミングでトライアックTrを導通させるトリガ信号を出力する。   Referring to FIG. 25, switch unit 23A further includes a zero-cross circuit 73. The zero cross circuit 73 monitors the AC voltage output from the AC power supply 40, and outputs a trigger signal that causes the triac Tr to conduct at a timing at which the AC voltage is detected to be zero or near zero.

図26は、ゼロクロス型のスイッチ部を用いた加熱部への電力供給の制御について説明する図である。制御部46は、交流電圧の任意の位相角でスイッチ部23Aに制御信号を出力する。スイッチ部23Aは、交流電圧がゼロ以外となる位相角で制御部46から制御信号の入力を受けた場合であっても、ゼロクロス回路73によって、交流電圧がゼロまたはゼロ付近となる位相角でトライアックTrのゲートにトリガ電流を出力する。その結果、トライアックTrは、交流電圧がゼロまたはゼロ付近となる位相角で導通される。   FIG. 26 is a diagram illustrating control of power supply to the heating unit using the zero-cross type switch unit. The control unit 46 outputs a control signal to the switch unit 23A at an arbitrary phase angle of the AC voltage. Even if the switch unit 23A receives a control signal input from the control unit 46 at a phase angle where the AC voltage is non-zero, the switch unit 23A uses the zero cross circuit 73 to triac at a phase angle at which the AC voltage is zero or near zero. A trigger current is output to the gate of Tr. As a result, the triac Tr is turned on at a phase angle where the AC voltage is zero or near zero.

上記によれば、制御部46は、加熱部21Cの半波制御モードによる点灯制御を行なうにあたって、交流電圧の任意の位相角でスイッチ部23Aに制御信号を出力してもよい。そのため、制御部46は、ゼロクロス検知部42が出力する検知信号に基づいて交流電圧がゼロになるタイミングで制御信号を出力する必要がなく、処理の負担が軽減される。   According to the above, the control unit 46 may output a control signal to the switch unit 23A at an arbitrary phase angle of the AC voltage when performing the lighting control in the half-wave control mode of the heating unit 21C. Therefore, the control unit 46 does not need to output a control signal at a timing when the AC voltage becomes zero based on the detection signal output from the zero cross detection unit 42, and the processing load is reduced.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

10 定着ローラ、11 加圧ローラ、20,20A 定着加熱部、21,21A,21B,21C,24 加熱部、22,25 温度検出部、23,23A,26 スイッチ部、40 交流電源、42 ゼロクロス検知部、44,46 制御部、70 フォトトライアックカプラ、72 光トライアック、73 ゼロクロス回路、100 画像形成装置、Tr トライアック。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixing roller, 11 Pressure roller, 20, 20A Fixing heating part, 21, 21A, 21B, 21C, 24 Heating part, 22, 25 Temperature detection part, 23, 23A, 26 Switch part, 40 AC power supply, 42 Zero cross detection Section, 44, 46 control section, 70 phototriac coupler, 72 optical triac, 73 zero cross circuit, 100 image forming apparatus, Tr triac.

Claims (10)

交流電源からの電力を受けて対象物を加熱する加熱部と、
前記対象物の温度を検出する検出部と、
前記交流電源から前記加熱部へ供給される電力を断続するスイッチ部と、
前記スイッチ部と電気的に接続された制御部とを備え、
前記制御部は、
前記検出された温度に応じて、単位期間に対する前記交流電源からの電力が前記加熱部へ供給される供給期間の比率であるデューティー比を設定する設定手段と、
前記スイッチ部に対する制御を、前記デューティー比が予め定められた設定値以上の場合に、予め定められた制御周期に含まれる複数の交流電圧のサイクルのうち、前記デューティー比に応じた第1の数のサイクル期間において電力を供給する第1のモードと、前記デューティー比が前記設定値より低い場合に、第2の数のサイクル期間において、前記デューティー比に応じた位相期間にわたって電力を供給する第2のモードとに切り替える切替手段を含み、
前記第2の数は、前記第1のモードにおいて前記デューティー比が前記設定値である場合の前記第1の数よりも大きく、
前記設定値は、前記加熱部の定格消費電力が大きいほど高く設定される、加熱装置。
A heating unit that heats an object by receiving power from an AC power source;
A detection unit for detecting the temperature of the object;
A switch unit for intermittently supplying power supplied from the AC power source to the heating unit;
A control unit electrically connected to the switch unit,
The controller is
Setting means for setting a duty ratio, which is a ratio of a supply period in which power from the AC power supply to a unit period is supplied to the heating unit, according to the detected temperature;
When the duty ratio is greater than or equal to a predetermined set value, the first number corresponding to the duty ratio among a plurality of AC voltage cycles included in the predetermined control period is controlled for the switch unit. A second mode for supplying power over a phase period corresponding to the duty ratio in a second number of cycle periods when the duty ratio is lower than the set value. Switching means for switching to the mode of
The second number is larger than the first number when the duty ratio is the set value in the first mode,
The heating apparatus, wherein the set value is set higher as the rated power consumption of the heating unit is larger.
前記切替手段は、前記第1のモードから前記第2のモードへの切り替え、および前記第2のモードから前記第1のモードへの切り替えを行なう、請求項1に記載の加熱装置。   The heating device according to claim 1, wherein the switching unit performs switching from the first mode to the second mode and switching from the second mode to the first mode. 前記制御部は、前記制御周期ごとに前記切替手段による前記第1のモードと前記第2のモードとの切り替えを判断する、請求項1または2に記載の加熱装置。   The heating device according to claim 1 or 2, wherein the control unit determines switching between the first mode and the second mode by the switching unit for each control cycle. 前記設定手段は、所定の温度から前記検出された温度を差し引いた温度差に応じて、前記デューティー比を設定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加熱装置。   The heating device according to claim 1, wherein the setting unit sets the duty ratio according to a temperature difference obtained by subtracting the detected temperature from a predetermined temperature. 前記交流電源から出力される交流電圧がゼロになるタイミングを検出して信号を前記制御部へと出力するゼロクロス検知部とをさらに備え、
前記制御部は、前記信号に基づいて前記スイッチ部に対する制御を行なう、請求項1〜4のいずれか1項に記載の加熱装置。
A zero-cross detection unit that detects a timing at which the AC voltage output from the AC power source becomes zero and outputs a signal to the control unit;
The said control part is a heating apparatus of any one of Claims 1-4 which controls the said switch part based on the said signal.
前記スイッチ部は、前記交流電源から出力される交流電圧が所定の位相角とは異なる位相角で前記交流電源と前記加熱部への導通を指示する信号の入力を受けた場合に、前記位相角で前記交流電源と前記加熱部への導通を行なう、請求項1〜5のいずれか1項に記載の加熱装置。   The switch unit receives the input of a signal instructing conduction between the AC power source and the heating unit at a phase angle different from a predetermined phase angle when the AC voltage output from the AC power source is the phase angle. The heating apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein conduction to the AC power source and the heating unit is performed. 前記交流電源からの電力を受けて前記対象物を加熱する第2の加熱部と、
前記交流電源から前記第2の加熱部へ供給される電力を断続する第2のスイッチ部とをさらに備え、
前記制御部は、
前記検出された温度に応じて、単位期間に対する前記交流電源からの電力が前記第2の加熱部へ供給される供給期間の比率である第2のデューティー比を設定する第2の設定手段をさらに含み、
前記第2のスイッチ部を制御して、前記制御周期に含まれる複数の交流電圧のサイクルのうち、前記第2のデューティー比に応じた第3の数のサイクル期間において電力を供給する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の加熱装置。
A second heating unit that receives power from the AC power source and heats the object;
A second switch unit for intermittently supplying power supplied from the AC power source to the second heating unit;
The controller is
A second setting unit configured to set a second duty ratio, which is a ratio of a supply period in which power from the AC power supply to the second heating unit is supplied to the second heating unit according to the detected temperature; Including
The second switch unit is controlled to supply electric power in a third number of cycle periods according to the second duty ratio among a plurality of AC voltage cycles included in the control cycle. The heating apparatus according to any one of 1 to 6.
前記第2の加熱部の定格消費電力は所定の定格消費電力以下である、請求項7に記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 7, wherein the rated power consumption of the second heating unit is equal to or lower than a predetermined rated power consumption. 前記第2のスイッチ部は、前記交流電源から出力される交流電圧が所定の位相角とは異なる位相角で前記交流電源と前記加熱部への導通を指示する信号の入力を受けた場合に、前記所定の位相角で前記交流電源と前記加熱部への導通を行なう、請求項7または8に記載の加熱装置。   When the second switch unit receives an input of a signal instructing conduction to the AC power source and the heating unit at a phase angle different from a predetermined phase angle of the AC voltage output from the AC power source, The heating apparatus according to claim 7 or 8, wherein conduction to the AC power source and the heating unit is performed at the predetermined phase angle. トナー像を記録材に形成する画像形成部と、
前記トナー像を前記記録材に定着させる定着加熱部とを備え、
前記定着加熱部は、
交流電源からの電力を受けて対象物を加熱する加熱部と、
前記対象物の温度を検出する検出部と、
前記交流電源から前記加熱部へ供給される電力を断続するスイッチ部と、
前記スイッチ部と電気的に接続された制御部とを含み、
前記制御部は、
前記検出された温度に応じて、単位期間に対する前記交流電源からの電力が前記加熱部へ供給される供給期間の比率であるデューティー比を設定する設定手段と、
前記スイッチ部に対する制御を、前記デューティー比が予め定められた設定値以上の場合に、予め定められた制御周期に含まれる複数の交流電圧のサイクルのうち、前記デューティー比に応じた第1の数のサイクル期間において電力を供給する第1のモードと、前記デューティー比が前記設定値より低い場合に、第2の数のサイクル期間において、前記デューティー比に応じた位相期間にわたって電力を供給する第2のモードとに切り替える切替手段を有し、
前記第2の数は、前記第1のモードにおいて前記デューティー比が前記設定値である場合の前記第1の数よりも大きく、
前記設定値は、前記加熱部の定格消費電力が大きいほど高く設定される、画像形成装置。
An image forming unit for forming a toner image on a recording material;
A fixing heating unit for fixing the toner image to the recording material,
The fixing heating unit includes:
A heating unit that heats an object by receiving power from an AC power source;
A detection unit for detecting the temperature of the object;
A switch unit for intermittently supplying power supplied from the AC power source to the heating unit;
A control unit electrically connected to the switch unit,
The controller is
Setting means for setting a duty ratio, which is a ratio of a supply period in which power from the AC power supply to a unit period is supplied to the heating unit, according to the detected temperature;
When the duty ratio is greater than or equal to a predetermined set value, the first number corresponding to the duty ratio among a plurality of AC voltage cycles included in the predetermined control period is controlled for the switch unit. A second mode for supplying power over a phase period corresponding to the duty ratio in a second number of cycle periods when the duty ratio is lower than the set value. Switching means to switch between the modes,
The second number is larger than the first number when the duty ratio is the set value in the first mode,
The image forming apparatus, wherein the set value is set higher as the rated power consumption of the heating unit is larger.
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