JP2001117409A

JP2001117409A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001117409A
Application number: JP29300099A
Authority: JP
Inventors: Norikazu Okada; 憲和岡田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2001-04-27
Anticipated expiration: 2019-10-14
Also published as: JP3909177B2

Abstract

(57)【要約】【課題】より簡単な制御で複数の定着ヒータの点灯回
数の平均化を行うことのできる画像形成装置を提供す
る。【解決手段】複数ヒータの点灯順序があらかじめ決め
られており、その点灯順序を記憶装置（例えばＲＯＭ２
２）に記憶させておき、ヒータを点灯させるときはその
点灯順序にしたがって複数ヒータを点灯制御する。ま
た、ヒータを消灯させるときは点灯させたヒータ順に消
灯する制御（点灯順序でヒータを消灯させる）を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置において、転写紙・ＯＨＰフィルム等の記録
材上に転写された未定着画像（トナー像）を記録材に定
着させる定着装置として熱定着装置が広く利用されてい
る。

【０００３】従来、熱定着装置としては、ヒータにより
加熱される定着ローラを用いるものが多い。このような
熱定着装置の熱源（ヒータ）として多用されているハロ
ゲンランプ（ハロゲンヒータ）は消費電力が大きく、点
灯時に流れる突入電流が大きいため、商用電源ラインの
電圧降下を引き起こし、この電源ラインに接続されてい
る他の機器、例えば光源装置（蛍光灯など）がちらつく
等の不具合（いわゆるフリッカ現象）を発生させてい
た。

【０００４】そこで、フリッカ現象を回避する方策とし
て、定着ヒータを複数のヒータに分割し、電力を分散し
て点灯する方法が提案されている（実開平１−５０６３
３）。また、複数ヒータの点灯回数を平均化することに
よってヒータ寿命を延ばし、消費電力を抑え、フリッカ
の発生を防止することが特開平１０−３０１４４１号公
報により提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１０−３０１４４１号公報に記載されたように、複
数ヒータのそれぞれのヒータの点灯回数を記憶する手段
を設け、各ヒータの点灯回数を平均させる場合、各ヒー
タの点灯回数を記憶して比較し、各ヒータの点灯回数が
平均化するように制御しなければならず、ソフトウェア
における処理手順が煩雑であるという問題があった。

【０００６】本発明は、複数ヒータを有する定着装置を
備えた従来の画像形成装置における上述の問題を解決
し、より簡単な制御で複数ヒータの点灯回数の平均化を
行うことのできる画像形成装置を提供することを課題と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、複数のヒータを有する定着装置を備える画像形成
装置において、前記複数のヒータの点灯順序を記憶する
記憶手段を設け、該記憶手段に記憶されたヒータの点灯
順序に基づいて前記複数のヒータが点灯・消灯制御され
ることを提案する。

【０００８】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、画像形成装置の待機時に、前記記憶手段に記憶され
たヒータの点灯順序に基づいた１本のみのヒータを順次
点灯させることを提案する。

【０００９】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記複数のヒータが同一の定格電力であることを提
案する。また、前記の課題を解決するため、本発明は、
前記記憶手段は、画像形成装置の電源が切られても記憶
を保持できる記憶手段であることを提案する。

【００１０】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、画像形成装置の電源投入時における前記ヒータの点
灯順序に基づく前記複数ヒータの一巡目の点灯に際し所
定の位相角増大率にて所定時間ソフトスタート制御を行
ない、定着温度が目標温度に達した後の待機時における
前記ヒータの点灯順序に基づく前記複数ヒータの点灯に
際し、前記電源投入時とは別に定める位相角増大率と所
定時間にてソフトスタート制御を行なうことを提案す
る。

【００１１】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記待機時におけるソフトスタート制御の所定時間
が前記電源投入時におけるソフトスタート制御の所定時
間よりも短いことを提案する。

【００１２】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記待機時におけるソフトスタート制御の位相角増
大率が前記電源投入時におけるソフトスタート制御の位
相角増大率よりも大きいことを提案する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施形態の画像形成装置は電子
写真方式を利用したものであり、その作像部・給紙部等
の基本的な構成は従来周知のものと同様であるので、本
発明に係る定着装置を中心に説明する。

【００１４】図１は、本実施形態の画像形成装置におけ
る定着ヒータ制御部の構成を示すブロック図である。こ
の図において、商用電源５からの電力ラインはＤＣ電源
部６とＡＣ制御部１０とに接続される。定着装置１へは
ＡＣ制御部１０を介して電力が供給される。また、ＤＣ
電源部６で直流に変換された電力がコントローラ部２０
に供給される。

【００１５】本実施形態では、定着装置１の定着ローラ
は３本のヒータＨ１〜Ｈ３を有しており、定着ローラに
はローラ温度を検出するサーミスタが付設されている。
３本のヒータＨ１〜Ｈ３は同一の定格電力のヒータであ
る。なお、具体的な定着ローラや加圧ローラあるいは加
圧機構やオイル塗布機構等は図示及び説明を省略する。

【００１６】ＡＣ制御部１０は主に、接点リレー１１，
各ヒータに対応する３つのトライアックＴ１〜Ｔ３及び
フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３から構成される。各フォト
カプラは、出力側（受光素子）を各トライアックに、入
力側（発光素子）を後述するＣＰＵ２１に接続してい
る。

【００１７】コントローラ部２０は、ＣＰＵ２１及び記
憶装置であるＲＯＭ２２を有している。本実施形態の画
像形成装置は、定着ヒータを点灯させる際に、３本のヒ
ータＨ１〜Ｈ３を同時に点灯させるのではなく、１本ず
つ順番に点灯させるように制御している。また、順次点
灯させるときの順番はあらかじめ決められており、本実
施形態ではＲＯＭ２２にその順番（ヒータの点灯順）が
記憶されている。また、順番に点灯させたヒータのヒー
タ番号がＲＯＭ２２に順次記憶される。本実施形態で
は、ＲＯＭ２２は電源なしでも記憶が保持される半導体
メモリー（不揮発性半導体メモリー）としてのＥＥＰＲ
ＯＭなどを用いることにより、データの書き込みを行う
ことができ、また、画像形成装置の電源ＯＦＦ時にも書
きこまれたデータを保持できるようにしている。

【００１８】本実施形態における定着ヒータの点灯制御
について説明する。画像形成装置本体の電源スイッチ７
をＯＮすると、商用電源５からの電力がＤＣ電源部６に
供給されてＤＣ電源部６が起動する。ＤＣ電源部６では
ＡＣ１００ＶがＤＣ５ＶまたはＤＣ２４Ｖに変換され、
その変換された電力がコントローラ部２０に供給され
る。これにより画像形成装置は起動状態となり、コント
ローラ部２０のＣＰＵ２１はＡＣ制御部１０の接点リレ
ー１１に制御信号を出力し、リレー接点をＯＮする。

【００１９】次に、ＣＰＵ２１は定着装置１の温度をサ
ーミスタにより測定し、検出した定着ローラ温度が所定
の目標温度に達していなければ外部記憶装置（ＲＯＭ２
２）に保持している前回点灯させたヒータ番号を参照
し、前回点灯させたヒータ番号の次のヒータ番号のヒー
タを、フォトカプラＰＣを介して、トライアックＴをＯ
Ｎの状態にし、定着装置１内の次のヒータ番号のヒータ
をＯＮさせ、定着装置を温める。本実施形態では、３本
の定着ヒータの点灯順をヒータ１（Ｈ１）、ヒータ２
（Ｈ２）、ヒータ３（Ｈ３）としており、この場合、例
えば前回点灯させたヒータ番号がＨ１であれば、次に点
灯するヒータはＨ２となる。

【００２０】定着装置の温度が目標温度に遠ければ（コ
ールドスタート時）、複数のヒータを順次点灯させる。
このとき、仮に前回点灯させたヒータ番号がＨ１であれ
ば、Ｈ２の点灯に始まり、Ｈ３、Ｈ１と順次点灯させて
全ヒータを同時に点灯（発熱）させる。そして、定着装
置の温度が目標温度に到達すれば、点灯させた順に、Ｈ
２、Ｈ３、Ｈ１と消灯させる。

【００２１】一度目標温度に到達した画像形成装置の待
機時は、３本のヒータを同時に点灯させて急激に定着装
置の温度を上げる必要はないので、この時から定着装置
の温度が目標温度と比較し低下しすぎた（目標温度を中
心に設定された所定範囲の下限温度より低下した）場合
は、ヒータを１本ずつ点灯させて目標温度付近の温度を
維持すれば良い。この場合のヒータを１本ずつ点灯させ
るとき、記憶装置（ＲＯＭ２２）に保持させておいた前
回点灯させたヒータ番号の次の番号、ここで前回Ｈ１を
点灯させて終了していると仮定すると、Ｈ１の番号が記
憶されているので、次に、Ｈ２をフォトカプラを介し
て、トライアックをＯＮし、ヒータ２を点灯させる。目
標温度に到達すれば、ＣＰＵ２１からの制御信号により
フォトカプラＰＣを介してトライアックＴがＯＦＦさ
れ、Ｈ２を消灯させる。次に定着温度を目標温度と比較
し、低下しすぎれば、記憶装置の保持データを参照し、
このとき前回点灯させたヒータ番号としてＨ２が書き込
まれているので、今度はＨ３をフォトカプラを介してト
ライアックをＯＮし、Ｈ３を点灯させる。目標温度に到
達すれば、ＣＰＵはフォトカプラを介してトライアック
をＯＦＦし、Ｈ３を消灯させる。また次に定着温度が目
標温度と比較され、低下しすぎれば、記憶装置の保持デ
ータを参照し、このとき外部記憶装置にはＨ３が書き込
まれているので、ＣＰＵはフォトカプラを介してトライ
アックをＯＮし、Ｈ１を点灯させる。

【００２２】以上のような動作を繰り返し、複数ヒータ
の点灯制御が行なわれる。このとき外部記憶装置として
のＲＯＭ２２には、ヒータを点灯させれば前回点灯させ
たヒータ番号のデータとして、逐次書き込むようにす
る。そして、次にヒータを点灯させるときは記憶装置に
書込まれたヒータ番号の次のヒータを点灯させるように
制御する。待機時のヒータ点灯制御のフローを図２に、
ヒータ消灯制御のフローを図３に示す。

【００２３】図２に示す待機時のヒータ点灯制御におい
て、定着温度の低下による点灯指示があれば（Ｓ１）、
ＲＯＭ２２に記憶されている前回点灯させたヒータの番
号を参照する（Ｓ２）。そして、前回点灯ヒータの次の
ヒータ番号を求め（Ｓ３）、そのヒータ番号のヒータを
点灯させる（Ｓ４）。さらに、点灯させたヒータのヒー
タ番号をＲＯＭ２２に書込む（Ｓ５）。

【００２４】図３に示す待機時のヒータ消灯制御におい
て、定着温度の上昇による消灯指示があれば（Ｓ１）、
ＲＯＭ２２に記憶されている前回点灯させたヒータの番
号を参照し（Ｓ２）、そのヒータ番号のヒータを消灯さ
せる（Ｓ３）。

【００２５】本実施形態の画像形成装置においては、複
数ヒータの点灯順序があらかじめ決められており、その
点灯順序を記憶装置（例えばＲＯＭ２２）に記憶させて
おき、ヒータを点灯させるときはその点灯順序にしたが
って複数ヒータを点灯制御する。また、ヒータを消灯さ
せるときは点灯させたヒータ順に消灯する制御（点灯順
序でヒータを消灯させる）を行なうことにより、複数ヒ
ータの点灯制御および消灯制御を簡易なものとすること
ができ、簡単な処理で複数ヒータの点灯回数を平均化し
てヒータの寿命を延ばすことができる。

【００２６】また、本実施形態では、複数のヒータは同
一の定格電力のものを用いているので、ヒータ寿命の平
均化を図るとともに、寿命切れによるヒータの交換作業
も複数ヒータを同時に交換すれば良いので、ヒータ資源
の効率的な運用とメンテナンスの省力化を図ることがで
きる。

【００２７】また、本実施形態では、複数ヒータの点灯
順序および前回点灯させたヒータ番号をＥＥＰＲＯＭな
どのフラッシュメモリーに記憶させることにより、画像
形成装置の電源がＯＦＦされても保持したデータが失わ
れず、次に画像形成装置の電源をＯＮしたときに、前回
点灯させたヒータ番号の次のヒータから点灯制御を行う
ことができ、装置本体の電源のＯＮ／ＯＦＦに関わらず
複数ヒータの点灯回数を平均化することができる。その
ため、複数ヒータの寿命が切れるまで各ヒータの点灯回
数を平均化し、特定のヒータの寿命を縮めることが無
く、相対的に定着ヒータの寿命を延ばすことができる。

【００２８】ところで、定着ヒータを複数のヒータに分
割し、１ヒータに流れる電流を小さくしても、定着ヒー
タＯＮ時の入力電流に高調波電流が乗る問題を完全には
除去できない。そこで、複数ヒータの長寿命化を達成し
つつ、かつ、電源電圧変動規制を余裕を持ってクリアす
るための本発明の他の実施形態について説明する。

【００２９】この第２の実施形態の画像形成装置は、基
本的なハード構成は前記実施形態と同様であり、定着ヒ
ータ制御部の構成も図１と同様である。そこで、図１を
参照しながら、異なる制御の部分を中心に説明する。

【００３０】本実施形態における定着ヒータの点灯制御
について説明する。画像形成装置本体の電源スイッチ７
をＯＮすると、商用電源５からの電力がＤＣ電源部６に
供給されてＤＣ電源部６が起動する。ＤＣ電源部６では
ＡＣ１００ＶがＤＣ５ＶまたはＤＣ２４ＶあるいはＤＣ
３８Ｖに変換され、その変換された電力がコントローラ
部２０に供給される。これにより画像形成装置は起動状
態となり、コントローラ部２０のＣＰＵ２１はＡＣ制御
部１０の接点リレー１１に制御信号を出力し、リレー接
点をＯＮする。

【００３１】次に、定着装置は電源ＯＮ直後なので、電
源ＯＮ直後のヒータ点灯処理が開始される。まず、外部
記憶装置（ここではＲＯＭ２２）に保持している前回点
灯させたヒータ番号を参照し、前回点灯させたヒータ番
号の次のヒータ番号のヒータを設定しておいた位相角
（の増大率）と所要時間でソフトスタートオン制御す
る。このとき、ソフトスタートオン制御を行ったヒータ
番号が１だとすると、Ｈ１のソフトスタート所要時間が
経過すると全点灯状態処理が終了し、全点灯状態に移行
すれば、次にヒータ番号２のソフトスタート処理を実施
する。Ｈ２のソフトスタート処理が終了し、全点灯状態
に移行すれば、次にヒータ番号３のソフトスタート処理
を実施する。Ｈ３のソフトスタート処理が終了し、全点
灯状態に移行すれば、次は定着装置の温度が目標温度に
達するまで、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の全点灯状態を継続す
る。定着装置の温度が目標温度に達すれば、点灯させた
順にＨ１，Ｈ２，Ｈ３と消灯する。

【００３２】一度、目標温度に達した後は、画像形成装
置は待機中モードに移行する。待機中において定着ヒー
タ装置が予め設定しておいた目標温度と比較し、低下し
すぎた場合は、１本ずつ、ＲＯＭ２２に保持させておい
た前回点灯させたヒータ番号の次の番号、この場合は前
回Ｈ３を最後に点灯させて終了しているので、Ｈ３の番
号が格納されているため、次にＨ１を予め設定しておい
た位相角（の増大率）、所要時間にてソフトスタートオ
ン処理を実施し点灯させる（待機中モードにおける定着
ヒータのソフトスタートオン制御は、電源ＯＮ時のソフ
トスタートオン制御における位相角・所要時間とは別に
定める位相角・所要時間にて実施する）。そして、外部
記憶装置にはＨ１の番号が書き込まれる。目標温度に達
すれば、ＣＰＵ２１はフォトカプラＰＣを介してトライ
アックＴをＯＦＦし、Ｈ１を消灯させる。次に定着装置
現在温度と目標温度を比較し、低下し過ぎればＲＯＭ２
２の保持データを参照し、ここではＨ１が書き込まれて
いるので、Ｈ１の次のヒータ番号のＨ２をソフトスター
トオンさせる。ＲＯＭ２２にはＨ２の番号が書き込まれ
る。目標温度に達すれば、ＣＰＵはフォトカプラを介し
てトライアックをＯＦＦし、Ｈ２を消灯させる。次に定
着装置現在温度と目標温度を比較し、低下し過ぎればＲ
ＯＭ２２の保持データを参照し、ここではＨ２が書き込
まれているので、Ｈ２の次のヒータ番号のＨ３をソフト
スタートオンさせる。ＲＯＭ２２にはＨ３の番号が書き
込まれる。目標温度に達すれば、ＣＰＵはフォトカプラ
を介してトライアックをＯＦＦし、Ｈ３を消灯させる。

【００３３】以上のような動作を繰り返し、ヒータを点
灯させる時はソフトスタート処理を実施するように制御
する。本実施形態では、画像形成装置の電源ＯＮ時に
は、最初の1巡だけ複数ヒータを予め設定された位相角
増大率にて所定時間ソフトスタートを行い、予め設定し
たヒータの目標温度に達した後の待機中における複数ヒ
ータの点灯制御においては、別に定める位相角増大率と
所定時間にてソフトスタート処理を行っているので、電
源電圧の変動を効果的に防止することが可能となる。

【００３４】コールドスタート時の複数ヒータ点灯制御
における位相角増大率・所定時間と待機中における複数
ヒータ点灯制御における位相角増大率・所定時間の具体
的な設定例について以下に説明する。

【００３５】まず、コールドスタート時と待機時とでソ
フトスタート処理の実施時間を異ならせる制御から説明
する。定着装置の加熱に用いられるハロゲンヒータは、
冷え切った状態から加熱を行うと、ヒータのフィラメン
ト抵抗が小さいために突入電流が多く流れ、その後電圧
が一度印加されるとヒータのフィラメント抵抗が大きく
なるため突入電流はヒータが冷え切ったほど流れないと
いう特性を持っている。そのため、一度ヒータの目標温
度に達した後のヒータＯＮ時の電源電圧変動は、画像形
成装置の電源ＯＮ時（コールドスタート時）と比較する
と少ない。したがって、待機中のヒータＯＮ時ソフトス
タートは、電源ＯＮ直後のソフトスタート所要時間より
短くても電源電圧の変動に対する問題は無い。そこで、
一度目標温度に達した後のヒータＯＮ時ソフトスタート
所要時間（実施時間）を、画像形成装置電源ＯＮ直後の
ヒータＯＮソフトスタート時間より短く取ることで、ヒ
ータ温度の立ち上がり特性を向上させるものである。

【００３６】ソフトスタート処理の実施時間を異ならせ
る場合の定着ヒータ点灯制御について説明する。この場
合、位相角増大率はコールドスタート時と待機時とで同
じとする。

【００３７】図１において、画像形成装置本体の電源ス
イッチ７をＯＮすると、商用電源５からの電力がＤＣ電
源部６に供給されてＤＣ電源部６が起動する。ＤＣ電源
部６ではＡＣ１００ＶがＤＣ５ＶまたはＤＣ２４Ｖある
いはＤＣ３８Ｖに変換され、その変換された電力がコン
トローラ部２０に供給される。これにより画像形成装置
は起動状態となり、コントローラ部２０のＣＰＵ２１は
ＡＣ制御部１０の接点リレー１１に制御信号を出力し、
リレー接点をＯＮする。

【００３８】次に、定着装置は電源ＯＮ直後なので、電
源ＯＮ直後のヒータ点灯処理が開始される。まず、外部
記憶装置（ここではＲＯＭ２２）に保持している前回点
灯させたヒータ番号を参照し、前回点灯させたヒータ番
号の次のヒータ番号のヒータを設定しておいた位相角
（の増大率）と所要時間でソフトスタートオン制御す
る。このとき、ソフトスタートオン制御を行ったヒータ
番号が１だとすると、Ｈ１のソフトスタート所要時間が
経過すると全点灯状態処理が終了し、全点灯状態に移行
すれば、次にヒータ番号２のソフトスタート処理を実施
する。Ｈ２のソフトスタート処理が終了し、全点灯状態
に移行すれば、次にヒータ番号３のソフトスタート処理
を実施する。Ｈ３のソフトスタート処理が終了し、全点
灯状態に移行すれば、次は定着装置の温度が目標温度に
達するまで、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の全点灯状態を継続す
る。定着装置の温度が目標温度に達すれば、点灯させた
順にＨ１，Ｈ２，Ｈ３と消灯する。

【００３９】一度、目標温度に達した後は、画像形成装
置は待機中モードに移行する。待機中において定着ヒー
タ装置が予め設定しておいた目標温度と比較し、低下し
すぎた場合は、１本ずつ、ＲＯＭ２２に保持させておい
た前回点灯させたヒータ番号の次の番号、この場合は前
回Ｈ３を最後に点灯させて終了しているので、Ｈ３の番
号が格納されているため、次にＨ１を予め設定しておい
た位相角（の増大率）と画像形成装置の電源投入時のソ
フトスタート実施時間よりも短いソフトスタート実施時
間にてソフトスタートオン処理を実施し点灯させる。そ
して、外部記憶装置にはＨ１の番号が書き込まれる。目
標温度に達すれば、ＣＰＵ２１はフォトカプラＰＣを介
してトライアックＴをＯＦＦし、Ｈ１を消灯させる。次
に定着装置現在温度と目標温度を比較し、低下し過ぎれ
ばＲＯＭ２２の保持データを参照し、ここではＨ１が書
き込まれているので、Ｈ１の次のヒータ番号のＨ２を予
め設定しておいた位相角（の増大率）と画像形成装置の
電源投入時のソフトスタート実施時間よりも短いソフト
スタート実施時間にてソフトスタートオンさせる。ＲＯ
Ｍ２２にはＨ２の番号が書き込まれる。目標温度に達す
れば、ＣＰＵはフォトカプラを介してトライアックをＯ
ＦＦし、Ｈ２を消灯させる。次に定着装置現在温度と目
標温度を比較し、低下し過ぎればＲＯＭ２２の保持デー
タを参照し、ここではＨ２が書き込まれているので、Ｈ
２の次のヒータ番号のＨ３を予め設定しておいた位相角
（の増大率）と画像形成装置の電源投入時のソフトスタ
ート実施時間よりも短いソフトスタート実施時間にてソ
フトスタートオンさせる。ＲＯＭ２２にはＨ３の番号が
書き込まれる。目標温度に達すれば、ＣＰＵはフォトカ
プラを介してトライアックをＯＦＦし、Ｈ３を消灯させ
る。

【００４０】以上のような動作を繰り返し、ヒータを点
灯させる時はソフトスタート処理を実施するように制御
する。コールドスタート時と待機時とでソフトスタート
処理の実施時間を異ならせる場合、待機時における定着
ヒータのソフトスタート処理は、ソフトスタート開始か
ら終了までの実施時間が、画像形成装置の電源投入時の
ソフトスタート処理におけるソフトスタート開始から終
了までの実施時間よりも短くなるように設定することに
より、待機時における複数ヒータの点灯制御は、ヒータ
温度の立ち上がり特性が電源投入時よりも優れたものと
なり、待機中の定着ヒータの立ち上がり特性の良い画像
形成装置とすることができる。

【００４１】次に、コールドスタート時と待機時とでソ
フトスタート処理における位相角の増大率を異ならせる
場合について説明する。前述したように、定着装置の加
熱に用いられるハロゲンヒータは、冷え切った状態から
加熱を行うとヒータのフィラメント抵抗が小さいために
突入電流が多く流れ、その後電圧が一度印加されるとヒ
ータのフィラメント抵抗が大きくなるため突入電流はヒ
ータが冷え切ったときほど流れないという特性を持って
いる。そのため、コールドスタート時のヒータ点灯制御
はスイッチングパルス幅を小さく設定し、徐々にスイッ
チングパルスの幅を大きく設定することで、トライアッ
クＯＮ時に流れる突入電流を効果的に軽減することがで
きる。

【００４２】この場合の定着ヒータの点灯制御について
説明する。なお、ここでは、定着温度（検出温度）が目
標温度よりも５℃以上低下したらヒータをＯＮさせるも
のとする。

【００４３】図１において、画像形成装置本体の電源ス
イッチ７をＯＮすると、商用電源５からの電力がＤＣ電
源部６に供給されてＤＣ電源部６が起動する。ＤＣ電源
部６ではＡＣ１００ＶがＤＣ５ＶまたはＤＣ２４Ｖある
いはＤＣ３８Ｖに変換され、その変換された電力がコン
トローラ部２０に供給される。これにより画像形成装置
は起動状態となり、コントローラ部２０のＣＰＵ２１は
ＡＣ制御部１０の接点リレー１１に制御信号を出力し、
リレー接点をＯＮする。

【００４４】次に、定着装置は電源ＯＮ直後なので、電
源ＯＮ直後のヒータ点灯処理が開始される。まず、外部
記憶装置（ここではＲＯＭ２２）に保持している前回点
灯させたヒータ番号を参照し、前回点灯させたヒータ番
号の次のヒータ番号のヒータを設定しておいたスイッチ
ングパルス幅から、２サイクルずつ１％単位でスイッチ
ングパルス幅を広げながら、ソフトスタートオン制御す
る（図４参照）。このとき、ソフトスタートオン制御を
行ったヒータ番号が１だとすると、Ｈ１のソフトスター
ト処理がスイッチングパルス幅が１００％になり全点灯
状態に移行すれば、次にヒータ番号２のソフトスタート
処理を実施する。Ｈ２のソフトスタート処理も予め設定
しておいたスイッチングパルス幅から、２サイクルずつ
１％単位でスイッチングパルス幅を広げながら、ソフト
スタートオン制御する。スイッチングパルス幅が１００
％になり全点灯状態に移行すれば、次にヒータ番号３の
ソフトスタート処理を実施する。Ｈ３のソフトスタート
処理も予め設定しておいたスイッチングパルス幅から、
２サイクルずつ１％単位でスイッチングパルス幅を広げ
ながら、ソフトスタートオン制御する。スイッチングパ
ルス幅が１００％になり全点灯状態に移行すれば、次は
定着装置の温度が目標温度に達するまでＨ１，Ｈ２，Ｈ
３の全点灯状態を継続する。定着装置の温度が目標温度
に達すれば、点灯させた順にＨ１，Ｈ２，Ｈ３と消灯す
る。

【００４５】図４に、所定のスイッチングパルス幅から
２サイクル単位でそのスイッチングパルス幅を増加させ
ている、電源ＯＮ時のソフトスタート処理におけるスイ
ッチングパルス幅の変化図を示す。

【００４６】一度、目標温度に達した後は、画像形成装
置は待機中モードに移行する。待機中において定着装置
の現在温度と、予め設定しておいた目標温度を比較し、
現在温度が目標温度より低くなりすぎた場合は、１本ず
つ、外部記憶装置に保持させておいた前回点灯させたヒ
ータ番号の次の番号、この場合は前回Ｈ３を最後に点灯
させて終了しているので、Ｈ３の番号が格納されている
ため、次にＨ１を予め設定しておいたスイッチングパル
ス幅から、１サイクルずつ１％単位でスイッチングパル
ス幅を広げながら、ソフトスタートオン制御する（図５
参照）。ＲＯＭ２２にはＨ１の番号が書き込まれる。電
源ＯＮ時のソフトスタート制御は２サイクルずつパルス
幅をステップアップしていたが、待機中は１サイクルず
つパルス幅を広げていくため、電源ＯＮ直後と比較し、
ソフトスタート所要時間は１／２で終了する（図６，７
参照）。以上のソフトスタート処理を続けていくと、ス
イッチングパルス幅が１００％になり、全点灯状態に移
行する。全点灯状態を継続し、目標温度に達すれば、Ｃ
ＰＵ２１はフォトカプラＰＣを介してトライアックＴを
ＯＦＦし、Ｈ１を消灯させる。

【００４７】以降の処理も同様で、常に定着装置現在温
度と目標温度を比較し、低下し過ぎれば以上の続きで、
またＲＯＭ２２の保持データを参照する。ここではＲＯ
Ｍ２２にはＨ１が書き込まれているので、Ｈ１の次のヒ
ータ番号のＨ２を予め設定しておいたスイッチングパル
ス幅から、１サイクルずつ１％単位でスイッチングパル
ス幅を広げながら、ソフトスタートオン制御する。ＲＯ
Ｍ２２にはＨ２の番号が書き込まれる。電源ＯＮ時のソ
フトスタート制御は２サイクルずつパルス幅をステップ
アップしていたが、待機中は１サイクルずつパルス幅を
広げていくため、電源ＯＮ直後と比較し、ソフトスター
ト所要時間は１／２で終了する。以上のソフトスタート
処理を続けていくと、スイッチングパルス幅が１００％
になり、全点灯状態に移行する。全点灯状態を継続し、
目標温度に達すれば、ＣＰＵはフォトカプラを介してト
ライアックをＯＦＦし、Ｈ２を消灯させる。

【００４８】Ｈ３の点灯処理も同様である。次に定着装
置現在温度が目標温度より低下し過ぎた場合、ＲＯＭ２
２の保持データを参照し、以上の続きによりＨ２の番号
が格納されているため、次にＨ３の点灯処理を開始す
る。予め設定しておいたスイッチングパルス幅から、１
サイクルずつ１％単位でスイッチングパルス幅を広げな
がら、ソフトスタートオン制御する。外部記憶装置には
Ｈ３の番号が書き込まれる。電源ＯＮ時のソフトスター
ト制御は２サイクルずつパルス幅をステップアップして
いたが、待機中は１サイクルずつパルス幅を広げていく
ため、電源ＯＮ直後と比較し、ソフトスタート所要時間
は１／２で終了する。以上のソフトスタート処理を続け
ていくと、スイッチングパルス幅が１００％になり、全
点灯状態に移行する。全点灯状態を継続し、目標温度に
達すれば、ＣＰＵはフォトカプラを介してトライアック
をＯＦＦし、Ｈ３を消灯させる。

【００４９】以上のような動作を繰り返し、トライアッ
クＯＮ時に流れる突入電流を効果的に軽減させること
と、定着ヒータの長寿命化を図ることが出来る。図５
に、所定のスイッチングパルス幅から１サイクル単位で
そのスイッチングパルス幅を増加させている、待機時の
ソフトスタート処理におけるスイッチングパルス幅の変
化図を示す。

【００５０】また、図６は電源投入直後の定着ヒータの
通電電流の時間的変化を示すグラフである。そして、図
７は待機時における定着ヒータの通電電流の時間的変化
を示すグラフである。上述したように、電源ＯＮ時のソ
フトスタート制御は２サイクルずつパルス幅をステップ
アップしていたが、待機中は１サイクルずつパルス幅を
広げていくため、電源ＯＮ直後と比較し、待機時のソフ
トスタート所要時間は１／２で終了する。

【００５１】また、図８は、上述した電源投入直後の定
着ヒータ点灯制御を示すフローチャートであり、ステッ
プ１（Ｓ１）で電源ＯＮされると、３本のヒータを順次
ソフトスタートにより点灯させ（Ｓ２）、３本のヒータ
が全点灯される（Ｓ３）。検出した定着温度が目標温度
に達したか否かが判断され（Ｓ４）、目標温度に達する
と３本のヒータを点灯順に順次消灯させる（Ｓ５）。そ
して、待機モードに移行する（Ｓ６）。

【００５２】図９は、上述した待機時における定着ヒー
タ点灯制御を示すフローチャートであり、Ｓ１で、検出
した定着温度が目標温度よりも５℃以上低いか否かが判
断される。目標温度よりも５℃以上低ければ、前回点灯
させた次の番号のヒータをソフトスタートにより点灯さ
せる（Ｓ２）。その１本のヒータが全点灯し（Ｓ３）、
検出温度が目標温度に達したか否かが判断される（Ｓ
４）。

【００５３】ヒータを点灯させる際のヒータ番号の参照
と点灯させたヒータ番号の記憶は図１０に示すフローチ
ャートに基づいて処理される。また、点灯させたヒータ
の消灯処理は図３に示すフローチャートと同様である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、複数のヒータの点灯順序を記憶する記憶
手段を設け、その記憶手段に記憶されたヒータの点灯順
序に基づいて前記複数のヒータが点灯・消灯制御される
ので、複数ヒータの点灯制御および消灯制御を簡易なも
のとすることができ、簡単な処理で複数ヒータの点灯回
数を平均化してヒータの寿命を延ばすことができる。

【００５５】請求項２の構成により、画像形成装置の待
機時に、記憶手段に記憶されたヒータの点灯順序に基づ
いた１本のみのヒータを順次点灯させるので、突入電流
の低減とヒータ点灯回数の平均化を同時に達成すること
ができる。

【００５６】請求項３の構成により、複数のヒータが同
一の定格電力であるので、ヒータ寿命の平均化を図ると
ともに、寿命切れによるヒータの交換作業も複数ヒータ
を同時に交換すれば良いので、ヒータ資源の効率的な運
用とメンテナンスの省力化を図ることができる。

【００５７】請求項４の構成により、画像形成装置の電
源が切られても記憶を保持できる記憶手段であることに
より、画像形成装置の電源がＯＦＦされても保持したデ
ータが失われず、次に画像形成装置の電源をＯＮしたと
きに、前回点灯させたヒータ番号の次のヒータから点灯
制御を行うことができ、装置本体の電源のＯＮ／ＯＦＦ
に関わらず複数ヒータの点灯回数を平均化することがで
きる。そのため、複数ヒータの寿命が切れるまで各ヒー
タの点灯回数を平均化し、特定のヒータの寿命を縮める
ことが無く、相対的に定着ヒータの寿命を延ばすことが
できる。

【００５８】請求項５の構成により、電源電圧の変動を
より効果的に防止するとともに、ヒータ点灯時の突入電
流を効果的に軽減させることができる。請求項６の構成
により、待機時におけるソフトスタート制御の所定時間
が前記電源投入時におけるソフトスタート制御の所定時
間よりも短いので、待機時における定着ヒータの立ち上
がり特性をよくすることができる。

【００５９】請求項７の構成により、待機時におけるソ
フトスタート制御の位相角増大率が前記電源投入時にお
けるソフトスタート制御の位相角増大率よりも大きいの
で、待機時における定着ヒータの立ち上がり特性を向上
させつつヒータ点灯時の突入電流を効果的に軽減させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の画像形成装置における定着ヒータ制
御部の構成を示すブロック図である。

【図２】待機時のヒータ点灯制御を示すフローチャート
である。

【図３】待機時のヒータ消灯制御を示すフローチャート
である。

【図４】電源ＯＮ時のソフトスタート処理におけるスイ
ッチングパルス幅の変化を示す波形図である。

【図５】待機時のソフトスタート処理におけるスイッチ
ングパルス幅の変化を示す波形図である。

【図６】電源投入直後の定着ヒータの通電電流の時間的
変化を示すグラフである。

【図７】待機時における定着ヒータの通電電流の時間的
変化を示すグラフである。

【図８】電源投入直後の定着ヒータ点灯制御を示すフロ
ーチャートである。

【図９】待機時における定着ヒータ点灯制御を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】ヒータを点灯させる際のヒータ番号の参照と
点灯させたヒータ番号の記憶処理を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１定着装置６ＤＣ電源部１０ＡＣ制御部２０コントローラ部２１ＣＰＵ２２記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）ＰＣフォトカプラＴトライアック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のヒータを有する定着装置を備える
画像形成装置において、前記複数のヒータの点灯順序を記憶する記憶手段を設
け、該記憶手段に記憶されたヒータの点灯順序に基づいて前
記複数のヒータが点灯・消灯制御されることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】画像形成装置の待機時に、前記記憶手段
に記憶されたヒータの点灯順序に基づいた１本のみのヒ
ータを順次点灯させることを特徴とする、請求項１に記
載の画像形成装置。
【請求項３】前記複数のヒータが同一の定格電力であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記記憶手段は、画像形成装置の電源が
切られても記憶を保持できる記憶手段であることを特徴
とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】画像形成装置の電源投入時における前記
ヒータの点灯順序に基づく前記複数ヒータの一巡目の点
灯に際し所定の位相角増大率にて所定時間ソフトスター
ト制御を行ない、定着温度が目標温度に達した後の待機
時における前記ヒータの点灯順序に基づく前記複数ヒー
タの点灯に際し、前記電源投入時とは別に定める位相角
増大率と所定時間にてソフトスタート制御を行なうこと
を特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記待機時におけるソフトスタート制御
の所定時間が前記電源投入時におけるソフトスタート制
御の所定時間よりも短いことを特徴とする、請求項５に
記載の画像形成装置。
【請求項７】前記待機時におけるソフトスタート制御
の位相角増大率が前記電源投入時におけるソフトスター
ト制御の位相角増大率よりも大きいことを特徴とする、
請求項５に記載の画像形成装置。