説明

ヒータ制御装置、ヒータ制御方法、およびプログラム

【課題】ヒータ制御によるちらつきを抑制し、かつフリッカに対して安定したレベル(品質)を確保することができるヒータ制御装置、ヒータ制御方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】半波長単位でハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを定めた点灯パターンに従って、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御することにより、人の目がちらつきを感じないようにヒータのオン/オフを制御することができるので、位相制御によるちらつきを抑制し、かつフリッカ、高調波電流の規制、雑音端子の規制などの各種規制に対して安定したレベル(品質)を確保することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒータ制御装置、ヒータ制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
ハロゲンヒータは、突入電流を大きく流すことにより、立ち上がり時間を速くできることが特徴となっているが、突入電流が大きい為に、配線インピーダンスにおいて電圧変動(フリッカ)が生じ、屋内の電灯のちらつきの原因になっている。一般に、ちらつきへの対策は、ハロゲンヒータのヒータ制御に商用電源(交流電圧)の位相角(点灯タイミング)を変化させる位相制御を用いることにより行っているが、位相制御では高調波電流が流れるため、高調波電流の規制や雑音端子の電圧規制などの副作用が発生する。そのため、位相制御における位相角を、雑音端子の電圧規制、高調波電流の規制、フリッカの規制などの各種規制を満足する値に調整することにより、ちらつきへの対策を行ってきた(特許文献1参照)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、位相制御における位相角の調整は、各種規制を満足する点灯タイミングやヒータの点灯回数等を見出すために必要な対策時間が長くかかったり、位相制御により発生する高調波電流を抑制するためのチョークコイルやフィルタ回路などを大きくするために対策コストが発生したりすることがヒータ制御の開発において大きな課題となっている。
【0004】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ヒータ制御によるちらつきを抑制し、かつフリッカに対して安定したレベル(品質)を確保することができるヒータ制御装置、ヒータ制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のヒータ全体の目標Duty毎に設定され、半波長単位で前記ヒータのオン/オフを定めた点灯パターンの制御周期である10半波長毎に、前記制御周期内における前記各ヒータの点灯Dutyの合計を算出する合計算出手段と、算出した合計の下2桁の値に対応する前記目標Dutyに設定された前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御するものであって、前記点灯パターンがオフ時には算出した合計の3桁以上の値分の前記ヒータをオンし、前記点灯パターンがオン時には算出した合計の3桁以上の値に1加算した値分の前記ヒータをオンする半波制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0006】
また、本発明は、ヒータ制御装置で実行されるヒータ制御方法であって、合計算出手段が、複数のヒータ全体の目標Duty毎に設定され、半波長単位で前記ヒータのオン/オフを定めた点灯パターンの制御周期である10半波長毎に、前記制御周期内における前記各ヒータの点灯Dutyの合計を算出する工程と、半波制御手段が、算出した合計の下2桁の値に対応する前記目標Dutyに設定された前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御するものであって、前記点灯パターンがオフ時には算出した合計の3桁以上の値分の前記ヒータをオンし、前記点灯パターンがオン時には算出した合計の3桁以上の値に1加算した値分の前記ヒータをオンする工程と、を含むことを特徴とする。
【0007】
さらに、本発明は、上述したヒータ制御方法をコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、位相制御による高調波電流などの突入成分を抑えかつ人の目にちらつきを感じさせないようにヒータのオン/オフを制御することができるので、ヒータ制御によるちらつきを抑制することができ、かつフリッカに対して安定したレベル(品質)を確保することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】図2は、点灯パターンを説明するための図である。
【図3】図3は、基本設定1〜4および点灯ルール1〜3によるハロゲンヒータの点灯例を示す図である。
【図4】図4は、ハロゲンヒータA〜Dの半波長毎の点灯例を示す図である。
【図5】図5は、10%、50%、または90%の目標Dutyに従ってハロゲンヒータのオン/オフを制御する場合の点灯パターンの一例を示す図である。
【図6】図6は、点灯Dutyの合計が250%から150%へと推移した場合におけるハロゲンヒータのオン/オフの制御例を示す図である。
【図7】図7は、点灯パターンの制御周期を変更した場合のハロゲンヒータのオン/オフの制御例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるヒータ制御装置、ヒータ制御方法、およびプログラムを適用した画像形成装置の一実施の形態を詳細に説明する。
【0011】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。画像形成装置10は、メイン電源100と、制御基板110と、定着ユニット120を主に備えている。さらに、画像形成装置10は、電源SW141と、ドアSW142と、トライアック(TRI)143とを備えている。
【0012】
制御基板110は、画像形成装置10全体を制御する。制御基板110は、不図示のCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、NVRAM(Non Volatile Random Access Memory)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、入出力インターフェイスなどがバスを介して接続されたコンピュータとして実装される。
【0013】
制御基板110は、メイン電源100と、定着ユニット120の間に設けられたTRI143や電磁リレー106のオン/オフを制御することにより、定着ユニット120が備える複数のハロゲンヒータA〜D(122〜125)の温度制御やオン/オフの制御を行う。なお、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)にかえて、セラミックヒータなど他のヒータを用いてもよい。
【0014】
定着ユニット120のハロゲンヒータA〜D(122〜125)の近傍に配置されたサーミスタ121は、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)の表面温度を検知する。制御基板110は、サーミスタ121が検知した表面温度をA/D変換して、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)の表面温度を検知する。制御基板110は、この表面温度が安定するようTRI143や電磁リレー106のオン/オフを制御する。なお、本実施の形態では、サーミスタ121を用いてハロゲンヒータA〜D(122〜125)の表面温度を検知しているが、サーモパイル等の温度検知素子を用いてハロゲンヒータA〜D(122〜125)の表面温度を検知しても良い。
【0015】
画像形成装置10の電源SW141がオンになると、AC電源101から供給された電流はフィルタ102でノイズ除去された後、整流ダイオード103及び平滑コンデンサ104で平滑化され、DDC(Digital Down Converter)105に供給される。DDC105は、スイッチング方式のDC−DCコンバータであり、定電圧Vccを制御基板110に、24Vを電磁リレー106に供給する。
【0016】
電磁リレー106は、画像形成装置10のドアSW142がオンになるとスイッチ107をオンにすると共に、制御基板110を介して、定着ユニット120をオフにすることができる。すなわち、定着ユニット120の安全装置となる。
【0017】
ゼロクロス検知回路108は、AC電源101のゼロクロス点を検出する。制御基板110は、このゼロクロス点に応じてTRI143をオン/オフする。スイッチ107がオンの場合、ゼロクロス検知回路108に供給される交流電流は、半波長毎に電圧がゼロ近くになる。このため、ゼロクロス検知回路108のトランジスタがオン電圧を保持できなくなる。ゼロクロス検知回路108は、このトランジスタの状態を検知してゼロクロス信号を制御基板110に出力する。
【0018】
制御基板110は、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)の温度制御を行う制御部111を有し、制御部111は、合計算出部112と、半波制御部113と、を有している。
【0019】
合計算出部112は、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)それぞれの点灯Dutyを決定するとともに、決定した点灯Dutyが高い順にハロゲンヒータA〜D(122〜125)を並べる。なお、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)の点灯Dutyは、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)の表面温度と目標温度に基づいて決定されるものとする。また、決定した点灯Dutyが同じ場合には、どちらのハロゲンヒータを先にしても良い。次に、合計算出部112は、点灯パターンの制御周期である10半波長毎に、当該制御周期内におけるハロゲンヒータA〜D(122〜125)の点灯Dutyの合計を算出する。ここで、点灯パターンとは、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)全体の目標Duty毎に設定され、AC電源101の周波数の半波長単位で当該ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを定めたものである。
【0020】
ここで、10半波長単位でハロゲンヒータA〜D(122〜125)の点灯パターンを制御している理由について説明する。人間の目は、8.8Hzを中心とする10Hz前後の周波数のちらつきに対して、一番敏感にちらつきを感じる特性がある。そこで、本実施の形態では、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフの周波数(タイミング)を、人間の目がちらつきを感じ易い周波数帯域にならないように(若しくは、ちらつきを極力低減するように)、10Hz前後の周波数からずらすことによりフリッカによるちらつき対策としている。具体的には、点灯パターンの制御周期を人間の目がちらつきを感じ易い10Hzに近い10半波長に設定し、その制御周期内における点灯パターンを10Hz前後の周波数帯域を避けた予め設定されたオン/オフのパターンに従って、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御することにより、ちらつきを抑制し、フリッカに対して安定したレベル(品質)を確保している。
【0021】
図2は、点灯パターンを説明するための図である。図2に示すように、目標Duty毎に設定された点灯パターンは、10半波長を1サイクルとして、10Hzを中心とした周波数成分を持たない(若しくは、ちらつきを極めて小さいレベルに抑制できる)パターンになっている。なお、各点灯パターンに設定された目標Dutyは、10%単位で設定されているものとする。例えば、目標Duty:40%に設定された点灯パターンにおいては、制御基板110が制御する電圧周期の単位である制御周期を10半波長とした場合、このうち所定の4半波長の間だけハロゲンヒータA〜D(122〜125)をオンする期間となる。同様に、目標Duty:30%に設定された点灯パターンにおいては、制御周期のうち所定の3半波長の間だけハロゲンヒータA〜D(122〜125)をオンする期間となる。
【0022】
半波制御部113は、目標Dutyに設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御するものである。
【0023】
ここで、ちらつきを制御するために、半波制御部113がハロゲンヒータA〜D(122〜125)をオンする際の基本設定1〜4について説明する。
基本設定1:ハロゲンヒータA〜D(122〜125)を点灯Dutyが高い順に並べる。なお、点灯Dutyが同じハロゲンヒータが存在する場合、どちらを先に並べても良い。
基本設定2:合計算出部112により算出した合計の下2桁の値に対応する目標Dutyに設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。なお、合計算出部112により算出した合計が100の倍数である場合、目標Dutyを0%と考えて、目標Duty:0%に設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御するものとする。
基本設定3:合計算出部112により算出した合計の3桁以上の値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値とし、当該合計の3桁以上の値に1加算した値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオン時の値とする。
基本設定4:基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値およびオン時の値を、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のうち、半波長毎の点灯パターンにおいてオンするハロゲンヒータの個数とする。
【0024】
次に、ちらつきを制御するために、半波制御部113がオンするハロゲンヒータを確定する際の点灯ルール1〜3について詳細に説明する。
点灯ルール1:点灯パターンのオン/オフに従って、半波長毎に、基本設定4で設定された個数だけハロゲンヒータをオンする。
点灯ルール2:あるハロゲンヒータについて決定した点灯Dutyを実現するために、制御周期内のある時点においてそれ以降の全ての点灯パターンにおいてそのハロゲンヒータをオンまたはオフすることが必然となった場合、そのハロゲンヒータについては制御周期内におけるそれ以降の全ての点灯パターンにおいてオンまたはオフすることを確定する。
点灯ルール3:ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のうち、最も点灯Dutyが高いハロゲンヒータから順にオンすることを確定し、最も点灯Dutyが低いハロゲンヒータをオンすることが確定すると、再度、最も点灯Dutyが高いハロゲンヒータから順にオンすることを確定し、以下それを繰り返す。また、最初の半波長以降の半波長毎の点灯パターンでオンすることを確定するハロゲンヒータは、一つ前の半波長毎の点灯パターンでオンすることが最後に確定したハロゲンヒータの次に点灯Dutyが高いハロゲンヒータとする。なお、点灯ルール2により制御周期内のある時点以降の全ての点灯パターンにおいてオンまたはオフすることが確定したハロゲンヒータが存在する場合には、点灯ルール1を満足する条件の下、ある時点以降の全ての点灯パターンにおいてオンまたはオフすることが確定したハロゲンヒータを除いたハロゲンヒータの中から、オンするハロゲンヒータを確定する。
【0025】
ここで、図3を用いて、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)の点灯Dutyがそれぞれ90%,70%,60%,20%の場合に、基本設定1〜4によりオンするハロゲンヒータの点灯例について説明する。図3は、基本設定1〜4および点灯ルール1〜3によるハロゲンヒータの点灯例である。
【0026】
半波制御部113は、基本設定1により、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)を、点灯Dutyが高い順に並べる。つまり、ハロゲンヒータA122(点灯Duty:90%)、ハロゲンヒータB123(点灯Duty:70%)、ハロゲンヒータC124(点灯Duty:60%)、ハロゲンヒータD125(点灯Duty:20%)の順に並べる。
【0027】
ハロゲンヒータA〜D(122〜125)それぞれの点灯Dutyの合計が240%となるので、半波制御部113は、基本設定2により、点灯Dutyの合計:240%の下2桁の値である40%をハロゲンヒータA〜D(122〜125)全体の目標Dutyとし、目標Duty:40%に対応する点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。なお、目標Duty:40%に対応する点灯パターンにおける半波長毎のオンオフの順は、「オフ、オン、オフ、オフ、オン、オフ、オン、オフ、オフ、オン」となる。
【0028】
また、半波制御部113は、基本設定3により、点灯Dutyの合計:240%の3桁以上の値である「2」を、基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値とし、当該点灯Dutyの合計240%の3桁以上の値に1加算した値である「3」を、基本設定2で設定された点灯パターンがオン時の値とする。
【0029】
さらに、半波制御部113は、基本設定4により、基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値:「2」およびオン時の値「3」を、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のうち、半波長毎の点灯パターンにおいてオンするハロゲンヒータの個数とする。
【0030】
次に、図3および図4を用いて、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)の点灯Dutyがそれぞれ90%,70%,60%,20%の場合に、点灯ルール1〜3に従ってオンするハロゲンヒータの点灯例について説明する。図4は、ハロゲンヒータA〜Dの半波長毎の点灯例を示す図である。
【0031】
なお、半波制御部113は、点灯ルール1により、目標Duty:40%に対応する点灯パターンのオンオフの順である「オフ、オン、オフ、オフ、オン、オフ、オン、オフ、オフ、オン」に従って、オフ時にはハロゲンヒータを2個オンし、オン時にはハロゲンヒータを3個オンする。そのため、目標Duty:40%に対応する点灯パターンに従ってオンする半波長毎のハロゲンヒータの個数は「2、3、2、2、3、2、3、2、2、3」となる。
【0032】
まず、目標Duty:40%に対応する点灯パターンの1半波目は、オンするハロゲンヒータの個数が2個であるため、点灯ルール3により、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のうち、最も点灯Dutyが高いハロゲンヒータA122をオンすることを確定し、続いてハロゲンヒータA122の次に点灯Dutyが高いハロゲンヒータB123をオンすることを確定する。
【0033】
目標Duty:40%に対応する点灯パターンの2半波目は、オンするハロゲンヒータの個数が3個であるため、点灯ルール3により、1半波目でオンすることが最後に確定したハロゲンヒータB123の次に点灯Dutyが高いハロゲンヒータC124をオンすることを確定し、続いて、ハロゲンヒータC124の次に点灯Dutyが高いハロゲンヒータD125をオンすることが確定する。さらに、この2半波目では、最も点灯Dutyの低いハロゲンヒータD125をオンすることが確定したため、点灯ルール3により、再度、最も点灯Dutyの高いハロゲンヒータA122をオンすることが確定する。
【0034】
目標Duty:40%に対応する点灯パターンの3半波目は、オンするハロゲンヒータの個数が2個であるため、点灯ルール3により、2半波目でオンすることが最後に確定したハロゲンヒータA122の次に点灯Dutyが高いハロゲンヒータB123をオンすることを確定し、続いて、ハロゲンヒータB123の次に点灯Dutyの高いハロゲンヒータC124をオンすることが確定する。さらに、この3半波目では、点灯ルール2により、ハロゲンヒータA123について決定した点灯Duty:90%を実現するために、4半波目以降(10半波目まで)の全ての点灯パターンにおいてハロゲンヒータA123をオンすることを確定する。したがって、4半波目以降は、点灯ルール3により、ハロゲンヒータA122を除いたハロゲンヒータB〜D(123〜125)の中から、基本設定4により半波長毎に設定された個数からハロゲンヒータA122の1個分を引いた個数分オンするハロゲンヒータを確定する。
【0035】
目標Duty:40%に対応する点灯パターンの4半波目は、オンするハロゲンヒータの個数がハロゲンヒータA122以外に1個であるため、点灯ルール3により、3半波目でオンすることが最後に確定したハロゲンヒータC124の次に点灯Dutyが高いハロゲンヒータD125をオンすることを確定する。さらに、この4半波目では、点灯ルール2により、ハロゲンヒータD125について決定した点灯Duty:20%を実現するために、5半波目以降(10半波目まで)の全ての点灯パターンにおいてハロゲンヒータD125をオフすることを確定する。したがって、5半波目以降は、点灯ルール3により、ハロゲンヒータA122およびハロゲンヒータD125を除いたハロゲンヒータB,C(123,124)の中から、基本設定4により半波長毎に設定された個数からハロゲンヒータA122の1個分を引いた個数分オンするハロゲンヒータを確定する。
【0036】
目標Duty:40%に対応する点灯パターンの5半波目は、オンするハロゲンヒータの個数がハロゲンヒータA122以外に2個ありかつ4半波目において最も点灯Dutyが低いハロゲンヒータD125をオンすることが確定したため、点灯ルール3により、ハロゲンヒータB,C(123,124)の中で最も点灯Dutyの高いハロゲンヒータB123をオンすることを確定し、続いて、ハロゲンヒータB123の次に点灯Dutyの高いハロゲンヒータC124をオンすることを確定する。
【0037】
目標Duty:40%に対応する点灯パターンの6半波目は、オンするハロゲンヒータの個数がハロゲンヒータA122以外に1個ありかつ5半波目においてハロゲンヒータB,C(123,124)のうち最も点灯Dutyの低いハロゲンヒータC124をオンすることが確定したため、点灯ルール3により、ハロゲンヒータB,C(123,124)の中で最も点灯Dutyの高いハロゲンヒータB123をオンすることを確定する。
【0038】
目標Duty:40%に対応する点灯パターンの7半波目は、オンするハロゲンヒータの個数がハロゲンヒータA122以外に2個あるため、点灯ルール3により、6半波目でオンすることが最後に確定したハロゲンヒータB123の次に点灯Dutyの高いハロゲンヒータC124をオンすることを確定する。さらに、この7半波目では、ハロゲンヒータB,C(123,124)の中で最も点灯Dutyの低いハロゲンヒータC124をオンすることが確定したため、点灯ルール3により、ハロゲンヒータB,C(123,124)の中で最も点灯Dutyの高いハロゲンヒータB123をオンすることを確定する。
【0039】
目標Duty:80%に対応する点灯パターンの8半波目は、オンするハロゲンヒータの個数がハロゲンヒータA122以外に1個あるため、点灯ルール3により、7半波目でオンすることが最後に確定したハロゲンヒータB123の次に点灯Dutyの高いハロゲンヒータC124をオンすることを確定する。さらに、この8半波目では、点灯ルール2により、ハロゲンヒータB123について決定した点灯Duty:70%を実現するために、9半波目以降(10半波目まで)の全ての点灯パターンにおいてハロゲンヒータB123をオンすることを確定する。
【0040】
目標Duty:90%に対応する点灯パターンの9半波目は、オンするハロゲンヒータの個数がハロゲンヒータA,B(122,123)以外に0個であるため、ハロゲンヒータC124をオフする。さらに、この9半波目では、点灯ルール2により、10半波目の点灯パターンにおいてハロゲンヒータC124について決定した点灯Duty:60%を実現するために、10半波目の点灯パターンにおいてハロゲンヒータC124をオンすることを確定する。
【0041】
目標Duty40%に対応する点灯パターンの10半波目は、ハロゲンヒータA〜C(122〜124)をオンすることが確定する。
【0042】
このように本実施の形態にかかる画像形成装置10によれば、半波長単位でハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを定めた点灯パターンに従って、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御することにより、人の目がちらつきを感じないようにヒータのオン/オフを制御することができるので、位相制御によるちらつきを抑制し、かつフリッカ、高調波電流の規制、雑音端子の規制などの各種規制に対して安定したレベル(品質)を確保することができる。
【0043】
(第2の実施の形態)
本実施の形態は、目標Dutyに対応する点灯パターンを常に10半波長を基本とすることにより、一つ前の制御周期におけるハロゲンヒータのオン/オフの制御が次の制御周期におけるハロゲンヒータのオン/オフの制御に対して全く影響しないようにすることができる。なお、以下の説明では、第1の実施の形態と同様の箇所については説明を省略し、第1の実施の形態と異なる箇所についてのみ説明する。
【0044】
半波制御部113は、目標Dutyに設定された10半波長分の点灯パターンに従って、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。
【0045】
ここで、ちらつきを制御するために、半波制御部113がハロゲンヒータA〜D(122〜125)をオンする際の基本設定1〜5について説明する。なお、本実施の形態では、第1の実施の形態において説明した基本設定1〜4に加えて、基本設定5が追加される。
【0046】
基本設定1:ハロゲンヒータA〜D(122〜125)を点灯Dutyが高い順に並べる。なお、点灯Dutyが同じハロゲンヒータが存在する場合、どちらを先に並べても良い。
基本設定2:合計算出部112により算出した合計の下2桁の値に対応する目標Dutyに設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。なお、合計算出部112により算出した合計が100の倍数である場合、目標Dutyを0%と考えて、目標Duty:0%に設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御するものとする。
基本設定3:合計算出部112により算出した合計の3桁以上の値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値とし、当該合計の3桁以上の値に1加算した値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオン時の値とする。
基本設定4:基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値およびオン時の値を、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のうち、半波長毎の点灯パターンにおいてオンするハロゲンヒータの個数とする。
基本設定5:目標Dutyに設定された点灯パターンが10半波長で完了する。これにより、1半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する上で、1つ前の制御周期の10半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフの制御の影響を受けないようにすることができる。
【0047】
なお、点灯ルール1〜3等については、第1の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0048】
このように本実施の形態にかかる画像形成装置10によれば、10半波長分の点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御することにより、点灯パターンを常に10半波長で完了させることができるので、1半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する上で、1つ前の制御周期の10半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフの制御の影響を受けないようにすることができる。
【0049】
(第3の実施の形態)
本実施の形態は、連続して目標Duty:10%、50%、または90%に設定された点灯パターンに従って、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する場合に、最初の10半波長と次の10半波長とで点灯パターンを変更するものである。なお、以下の説明では、第2の実施の形態と同様の箇所については説明を省略し、第2の実施の形態と異なる箇所についてのみ説明する。
【0050】
半波制御部113は、合計算出部112により前回算出した合計と今回算出した合計が同じであり、かつ当該算出した下2桁の値に対応する目標Dutyが10%、50%、または90%である場合、前回の制御周期とは異なる点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。
【0051】
ここで、ちらつきを制御するために、半波制御部113がハロゲンヒータA〜D(122〜125)をオンする際の基本設定1〜6について説明する。なお、本実施の形態では、第2の実施の形態において説明した基本設定1〜5に加えて、基本設定6が追加される。
【0052】
基本設定1:ハロゲンヒータA〜D(122〜125)を点灯Dutyが高い順に並べる。なお、点灯Dutyが同じハロゲンヒータが存在する場合、どちらを先に並べても良い。
基本設定2:合計算出部112により算出した合計の下2桁の値に対応する目標Dutyに設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。なお、合計算出部112により算出した合計が100の倍数である場合、目標Dutyを0%と考えて、目標Duty:0%に設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御するものとする。
基本設定3:合計算出部112により算出した合計の3桁以上の値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値とし、当該合計の3桁以上の値に1加算した値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオン時の値とする。
基本設定4:基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値およびオン時の値を、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のうち、半波長毎の点灯パターンにおいてオンするハロゲンヒータの個数とする。
基本設定5:目標Dutyに設定された点灯パターンが10半波長で完了する。これにより、1半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する上で、1つ前の制御周期の10半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフの制御の影響を受けないようにすることができる。
基本設定6:合計算出部112により算出した合計の下2桁の値に対応する目標Dutyが10%、50%、または90%である場合、前回算出した合計と今回算出した合計とが同じであるか否かを確認し、同じである場合には前回の制御周期とは異なる点灯パターンを使用する。
【0053】
なお、点灯ルール1〜3等については、第1の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0054】
図5は、10%、50%、または90%の目標Dutyに従ってハロゲンヒータのオン/オフを制御する場合の点灯パターンの一例を示す図である。例えば、合計算出部112により最初に算出されたハロゲンヒータA〜D(122〜125)それぞれの点灯Dutyの合計が250%である場合、半端制御部113は、図5に示す目標Duty:50%のAパターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。続いて、合計算出部112により新たにハロゲンヒータA〜D(122〜125)それぞれの点灯Dutyの合計が算出されると、算出された合計が再び250%であるか否かを確認する。そして、算出された合計が再び250%であることが確認された場合、半波制御部113は、図5に示す目標Duty:50%の点灯パターンであって、Aパターンとは異なるBパターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。仮に、合計算出部112により次に算出された合計が250%であった場合、目標Duty:50%に対応するAパターンを使用しても、連続して同じ点灯パターンを使用することにはならないので、半波制御部113は、Aパターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。つまり、合計算出部112により算出された合計が3回連続して250%であった場合、半波制御部113は、Aパターン、Bパターン、Aパターンの順に使用して、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。
【0055】
このように本実施の形態にかかる画像形成装置10によれば、合計算出部112により前回算出した合計と今回算出した合計とが同じであり、かつ当該算出した下2桁の値に対応する目標Dutyが10%、50%、または90%である場合、前回の制御周期とは異なる点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御することにより、連続して目標Duty:10%,50%,90%に対応する点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する場合に、最初の10半波長と次の10半波長とで点灯パターンを変更することができる。
【0056】
(第4の実施の形態)
本実施の形態は、前回算出した合計の下2桁の値と今回算出した合計の下2桁の値とが同じであり、かつ当該算出した下2桁の値に対応する目標Dutyが10%、50%、90%である場合、前回の制御周期とは異なる点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。なお、以下の説明では、第2の実施の形態と同様の箇所については説明を省略し、第2の実施の形態と異なる箇所についてのみ説明する。
【0057】
半波制御部113は、合計算出部112により前回算出した合計の下2桁と今回算出した合計の下2桁とが同じであり、かつ当該算出した下2桁の値に対応する目標Dutyが10%、50%、または90%である場合、前回の制御周期とは異なる点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。
【0058】
ここで、ちらつきを制御するために、半波制御部113がハロゲンヒータA〜D(122〜125)をオンする際の基本設定1〜6について説明する。なお、本実施の形態では、第2の実施の形態において説明した基本設定1〜5に加えて、基本設定6が追加される。
【0059】
基本設定1:ハロゲンヒータA〜D(122〜125)を点灯Dutyが高い順に並べる。なお、点灯Dutyが同じハロゲンヒータが存在する場合、どちらを先に並べても良い。
基本設定2:合計算出部112により算出した合計の下2桁の値に対応する目標Dutyに設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。なお、合計算出部112により算出した合計が100の倍数である場合、目標Dutyを0%と考えて、目標Duty:0%に設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御するものとする。
基本設定3:合計算出部112により算出した合計の3桁以上の値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値とし、当該合計の3桁以上の値に1加算した値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオン時の値とする。
基本設定4:基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値およびオン時の値を、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のうち、半波長毎の点灯パターンにおいてオンするハロゲンヒータの個数とする。
基本設定5:目標Dutyに設定された点灯パターンが10半波長で完了する。これにより、1半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する上で、1つ前の制御周期の10半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフの制御の影響を受けないようにすることができる。
基本設定6:合計算出部112により算出した合計の下2桁の値に対応する目標Dutyが10%、50%、または90%である場合、前回算出した合計の下2桁の値と今回算出した下2桁の値とが同じであるか否かを確認し、同じである場合には前回の制御周期とは異なる点灯パターンを使用する。
【0060】
なお、点灯ルール1〜3等については、第1の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0061】
図6は、点灯Dutyの合計が250%から150%へと推移した場合におけるハロゲンヒータのオン/オフの制御例を示す図である。半波制御部113は、合計算出部112により算出した合計が250%から150%へと推移した場合、最初の制御周期において、図6(1)に示す目標Duty:50%の点灯パターンであるAパターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御し、次の制御周期において、図6(2)に示す目標Duty:50%の点灯パターンであって、Aパターンとは異なるBパターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。
【0062】
このように本実施の形態にかかる画像形成装置10によれば、合計算出部112により前回算出した合計の下2桁の値と今回算出した合計の下2桁の値とが同じであり、かつ当該算出した下2桁の値に対応する目標Dutyが10%、50%、90%である場合、前回の制御周期とは異なる点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御することにより、連続して目標Duty:10%,50%,90%に対応する点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する場合に、最初の10半波長と次の10半波長とで点灯パターンを変更することができる。
【0063】
(第5の実施の形態)
本実施の形態は、算出した点灯Dutyの合計の下2桁の値が10%、50%、または90%である場合に、点灯パターンの制御周期を20半波長に変更するとともに、最初の10半波長と次の10半波長とで異なる点灯パターンに従ってハロゲンヒータのオン/オフを制御する。なお、以下の説明では、第2の実施の形態と同様の箇所については説明を省略し、第2の実施の形態と異なる箇所についてのみ説明する。
【0064】
半波制御部113は、合計算出部112により算出した合計の下2桁の値が10%,50%,または90%である場合に、点灯パターンの制御周期を通常の2倍である20半波長に変更するとともに、最初の10半波長(1サイクル目)と次の10半波長(2サイクル目)とで異なる点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。
【0065】
ここで、ちらつきを制御するために、半波制御部113がハロゲンヒータA〜D(122〜125)をオンする際の基本設定1〜6について説明する。なお、本実施の形態では、第2の実施の形態において説明した基本設定1〜5に加えて、基本設定6が追加される。
【0066】
基本設定1:ハロゲンヒータA〜D(122〜125)を点灯Dutyが高い順に並べる。なお、点灯Dutyが同じハロゲンヒータが存在する場合、どちらを先に並べても良い。
基本設定2:合計算出部112により算出した合計の下2桁の値に対応する目標Dutyに設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。なお、合計算出部112により算出した合計が100の倍数である場合、目標Dutyを0%と考えて、目標Duty:0%に設定された点灯パターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御するものとする。
基本設定3:合計算出部112により算出した合計の3桁以上の値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値とし、当該合計の3桁以上の値に1加算した値を、基本設定2で設定された点灯パターンがオン時の値とする。
基本設定4:基本設定2で設定された点灯パターンがオフ時の値およびオン時の値を、ハロゲンヒータA〜D(122〜125)のうち、半波長毎の点灯パターンにおいてオンするハロゲンヒータの個数とする。
基本設定5:目標Dutyに設定された点灯パターンが10半波長で完了する。これにより、1半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する上で、1つ前の制御周期の10半波目のハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフの制御の影響を受けないようにすることができる。
基本設定6:合計算出部112により算出した合計の下2桁の値に対応する目標Dutyが10%、50%、または90%である場合、点灯パターンの制御周期を通常の2倍(10半波長×2回)に変更し、1サイクル目と2サイクル目とで異なる点灯パターンを使用する。
【0067】
なお、点灯ルール1〜3等については、第1の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0068】
図7は、点灯パターンの制御周期を変更した場合のハロゲンヒータのオン/オフの制御例を示す図である。図7に示すように、半波制御部113は、合計算出部112により算出した合計が250%である場合、点灯パターンの制御周期を20半波長に変更するとともに、最初の10半波長(1サイクル目)において、目標Duty:50%の点灯パターンであるAパターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御し、次の10半波長(2サイクル目)において、目標Duty:50%の点灯パターンであって、Aパターンとは異なるBパターンに従ってハロゲンヒータA〜D(122〜125)のオン/オフを制御する。
【0069】
このように本実施の形態にかかる画像形成装置10によれば、算出した点灯Dutyの合計の下2桁の値が10%,50%,または90%である場合に、点灯パターンの制御周期を20半波長に変更するとともに、最初の10半波長と次の10半波長とで異なる点灯パターンに従ってハロゲンヒータのオン/オフを制御することにより、第1の実施の形態および第2の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0070】
なお、本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供される。
【0071】
本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【0072】
さらに、本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【0073】
本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムは、上述した各部(合計算出部、半波制御部など)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記ROMからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、合計算出部、半波制御部などが主記憶装置上に生成されるようになっている。
【0074】
なお、上記実施の形態では、本発明のヒータ制御装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【0075】
10 画像形成装置
112 合計算出部
113 半波制御部
122〜125 ハロゲンヒータA〜D
【先行技術文献】
【特許文献】
【0076】
【特許文献1】特開平11−102128号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のヒータ全体の目標Duty毎に設定され、半波長単位で前記ヒータのオン/オフを定めた点灯パターンの制御周期である10半波長毎に、前記制御周期内における前記各ヒータの点灯Dutyの合計を算出する合計算出手段と、
算出した合計の下2桁の値に対応する前記目標Dutyに設定された前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御するものであって、前記点灯パターンがオフ時には算出した合計の3桁以上の値分の前記ヒータをオンし、前記点灯パターンがオン時には算出した合計の3桁以上の値に1加算した値分の前記ヒータをオンする半波制御手段と、
を備えたことを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項2】
前記半波制御手段は、10半波長分の前記点灯パターンに従って、前記ヒータのオン/オフを制御することを特徴とする請求項1に記載のヒータ制御装置。
【請求項3】
前記半波制御手段は、前回算出した合計と今回算出した合計とが同じであり、かつ算出した合計の下2桁の値に対応する前記目標Dutyが10%、50%、または90%である場合、前回の前記制御周期とは異なる前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御することを特徴とする請求項1または2に記載のヒータ制御装置。
【請求項4】
前記半波制御手段は、前回算出した合計の下2桁の値と今回算出した合計の下2桁の値とが同じであり、かつ算出した合計の下2桁の値が10%、50%、または90%である場合、前回の前記制御周期とは異なる前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御することを特徴とする請求項1または2に記載のヒータ制御装置。
【請求項5】
前記半波制御手段は、算出した合計の下2桁の値が10%、50%、または90%である場合に、前記制御周期を20半波長に変更するとともに、最初の10半波長と次の10半波長とで異なる前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御することを特徴とする請求項2に記載のヒータ制御装置。
【請求項6】
ヒータ制御装置で実行されるヒータ制御方法であって、
合計算出手段が、複数のヒータ全体の目標Duty毎に設定され、半波長単位で前記ヒータのオン/オフを定めた点灯パターンの制御周期である10半波長毎に、前記制御周期内における前記各ヒータの点灯Dutyの合計を算出する工程と、
半波制御手段が、算出した合計の下2桁の値に対応する前記目標Dutyに設定された前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御するものであって、前記点灯パターンがオフ時には算出した合計の3桁以上の値分の前記ヒータをオンし、前記点灯パターンがオン時には算出した合計の3桁以上の値に1加算した値分の前記ヒータをオンする工程と、
を含むことを特徴とするヒータ制御方法。
【請求項7】
前記半波制御手段は、10半波長分の前記点灯パターンに従って、前記ヒータのオン/オフを制御することを特徴とする請求項6に記載のヒータ制御方法。
【請求項8】
前記半波制御手段は、前回算出した合計と今回算出した合計とが同じであり、かつ算出した合計の下2桁の値に対応する前記目標Dutyが10%、50%、または90%である場合、前回の前記制御周期とは異なる前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御することを特徴とする請求項6または7に記載のヒータ制御方法。
【請求項9】
前記半波制御手段は、前回算出した合計の下2桁の値と今回算出した合計の下2桁の値とが同じであり、かつ算出した合計の下2桁の値が10%、50%、または90%である場合、前回の前記制御周期とは異なる前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御することを特徴とする請求項6または7に記載のヒータ制御方法。
【請求項10】
前記半波制御手段は、算出した合計の下2桁の値が10%、50%、または90%である場合に、前記制御周期を20半波長に変更するとともに、最初の10半波長と次の10半波長とで異なる前記点灯パターンに従って前記ヒータのオン/オフを制御することを特徴とする請求項6に記載のヒータ制御方法。
【請求項11】
請求項6から10のいずれか一に記載のヒータ制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−65784(P2011−65784A)
【公開日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−213574(P2009−213574)
【出願日】平成21年9月15日(2009.9.15)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】