JP2002182520A - 定着器および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２つ以上の定着ヒートローラ用のヒータ３９ｃ
・３９ｄを有する定着器３９および該定着器を具備した
画像形成装置において、フリッカ規制、電源高調波及び
雑音端子電圧を効果的に抑え、最適な温度調整を実施す
る。 【解決手段】ローラ温度調整手段による制御結果に基づ
いて、２つの加熱ヒータ３９ｃ・３９ｄを同時に駆動開
始せしめる状況が発生した場合は、位相制御手段による
位相制御期間が各々重ならないように、どちらかの加熱
ヒータの駆動タイミングを、その他の加熱ヒータの位相
制御が実施されている期間以上遅延させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定着器、及び画像
形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、加熱加圧ローラにより記録
材上の画像を加熱加圧して定着させる加熱加圧定着器、
および該定着器を具備した、電子写真方式等の画像形成
装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】例えば転写方式電子写真複写機では、転
写材に感光体ドラムによりトナー画像を転写し、その後
サーミスタ等による温度センサを用いた定着用ヒートロ
ーラにより加熱加圧処理を施すことで画像形成を行って
いる。

【０００４】また、一般的には、ヒートローラの加熱手
段には、ハロゲンヒータが使用されている。

【０００５】近年では、画像形成装置の高速化とカラー
化に伴い、転写材上のトナーを安定して加熱加圧定着さ
せるために、ヒートローラの加熱手段の電力アップを図
ると同時に、複数の加熱手段を駆動することで可能にす
る構成をとっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、画像形成装置の高速化に伴い、ヒートローラ
の加熱手段に使用しているハロゲンヒータ（ハロゲンラ
ンプ）の電力供給量を大幅に増加させる必要性が生じて
いる。また、ハロゲンヒータは、その特性から、加熱手
段への電力供給の際、大きな突入電流が流れ、使用する
商用電源の一時的な電圧降下などの影響を及ぼす可能性
が指摘されている。

【０００７】そこで、一般的には、突入電流の大きい負
荷に対する対応として、商用電源の周波数に対して、突
入電流の影響のある十数サイクルの間、加熱手段を制御
するトライアック、サイリスタ、ＳＳＲ等の通電角を小
さくする位相制御等の対策を施している。

【０００８】ところが、ヒートローラの加熱手段が複数
あり、それぞれに対して順次位相制御を実施すると、ト
ライアック、サイリスタ、ＳＳＲ等スイッチング時に発
生するラジオノイズが発生すると言った問題点があっ
た。

【０００９】本発明は上記に鑑みて提案されたもので、
加熱加圧ローラにより記録材上の画像を加熱加圧して定
着させる加熱加圧定着器において、加熱加圧ローラ加熱
用ヒータへの突入電流の軽減と同時にラジオノイズの発
生を抑制することを可能とする電力制御を行い、すなわ
ちフリッカ規制、電源高調波及び雑音端子電圧を効果的
に抑え、最適な温度調整を実施する定着器、および該定
着器を具備した画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする定着器および画像形成装置である。

【００１１】（１）加熱加圧ローラにより記録材上の画
像を加熱加圧して定着させる加熱加圧定着器であり、前
記加熱加圧ローラを加熱するための少なくとも２つ以上
の加熱ヒータと、前記加熱加圧ローラの温度を検出する
加熱加圧ローラ温度検出手段と、前記加熱加圧ローラ温
度検出手段によって検出された温度信号に基づいて、ロ
ーラ加熱ヒータ制御手段により加熱ヒータを駆動し、加
熱加圧ローラの温度が規定温度になるよう温度調整を行
うローラ温度調整手段と、前記ローラ加熱ヒータ制御手
段において、前記少なくとも２つ以上の加熱ヒータを駆
動する際に各々の加熱ヒータに対してプリヒートを実施
するために供給電源の位相制御を行う位相制御手段とを
有し、前記ローラ温度調整手段による制御結果に基づい
て、前記少なくとも２つ以上の加熱ヒータを、少なくと
も２つ以上を同時に駆動開始せしめる状況が発生した場
合は、前記位相制御手段による位相制御期間が各々重な
らないように、前記各々の加熱ヒータの駆動タイミング
を調整して加熱ヒータ制御を行うようにしたことを特徴
とする定着器。

【００１２】（２）前記（１）において、前記加熱加圧
ローラは、記録材を挟み込む形で上下一対の構成であ
り、各加熱加圧ローラにはそれぞれ独立した加熱ヒータ
を具備することを特徴とする定着器。

【００１３】（３）前記（２）において、前記加熱加圧
ローラに具備された加熱ヒータは、各々のローラが前記
規定温度になるように、それぞれ独立に温度調整を行う
ことを特徴とする定着器。

【００１４】（４）前記（１）から（３）のいずれかに
おいて、前記ローラ加熱ヒータ制御手段における位相制
御手段は、商用電源のゼロクロスタイミングを基準とし
て、一定期間中、加熱ヒータへの電力通電角を小さくす
ることで実施することを特徴とする定着器。

【００１５】（５）記録材に対する作像手段と、記録材
上の画像を定着させる定着器を有する画像形成装置にお
いて、前記定着器が（１）から（４）のいずれかに記載
の定着器であることを特徴とする画像形成装置。

【００１６】（６）前記（５）において、記録材に対す
る作像手段が電子写真方式により感光体上に形成された
潜像をトナーにより現像し、感光体上のトナー像を転写
材上に転写する作像機構であることを特徴とする画像形
成装置。

【００１７】［作 用］ローラ温度調整手段による制御
結果に基づいて、少なくとも２つ以上の加熱ヒータを、
少なくとも２つ以上を同時に駆動開始せしめる状況が発
生した場合は、位相制御手段による位相制御期間が各々
重ならないように、加熱ヒータの駆動タイミングを調整
する、すなわちどちらかの加熱ヒータの駆動タイミング
を、その他の加熱ヒータの位相制御が実施されている期
間以上遅延させることで、加熱ヒータへの突入電流の軽
減と同時にラジオノイズの発生を抑制することを可能と
する。

【００１８】

【発明の実施の形態】［第１の実施例］以下、図面を参
照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【００１９】図１に、本発明に係わる画像形成装置の一
例として、デジタル画像形成装置の概略構成を示す。ま
ず、同図を参照してその構成及び動作を説明する。

【００２０】同図の画像形成装置は、装置本体上部にリ
ーダ部１を、また下部にプリンタ部２を備えている。

【００２１】リーダ部１は、原稿が載置される原稿台１
１、載置された原稿を上方から押圧する原稿圧板１２、
原稿の画像面を照射する光源１３、画像面からの反射光
を導く複数のミラー１４とレンズ１５、反射光をＣＣＤ
により光電変換を行い、得られた電気信号に対して種々
の画像処理を行う画像処理／光電変換部１６を主要構成
部材として構成される。更に画像処理部１６は図示しな
いＣＣＤ、Ａ／Ｄ変換、Ｓ／Ｈ、シェーディング補正、
マスキング補正、変倍、ＬＯＧ変換等の画像処理機能を
有している。

【００２２】上述構成のリーダ部１の動作は次のとおり
である。原稿台１１上に原稿を、その画像面が下方を向
くようにして載置し、その上から原稿圧板１２で押さえ
る。光源１３は、光を照射しながら矢印Ｋ１方向に移動
し、原稿の画像面を走査する。画像面からの反射光像
は、複数のミラー１４及びレンズ１５を介して、ＣＣＤ
上に結像され、ここで電気信号に光電変換される。電気
信号となった画像信号は、画像処理部１６において、種
々の画像処理が施された後、次のプリンタ部２に送出さ
れる。

【００２３】プリンタ部２は、図１に示すように、リー
ダ部１より送出されてきた電気信号を、レーザを駆動す
るための信号に変換する画像制御部１７、レーザ素子１
８、後述の感光ドラム表面をレーザ光によって走査する
ポリゴンスキャナ１９、及び後述する感光ドラムを含む
画像形成部、そして最下流側に配設された定着器（定着
ユニット）３９を主要構成部材として構成されている。

【００２４】また、上述の画像形成部は、矢印方向に回
転自在に支持された感光ドラム３０、その周辺にその回
転方向に沿ってほぼ順に配設された、感光ドラム３０表
面を一様に帯電する一次帯電器３１、感光ドラム３０上
の静電潜像を現像する現像器２０、感光ドラム３０上の
トナー像を転写材Ｐに転写する転写帯電器３５、感光ド
ラム３０の転写残トナーを除去するクリーナ３４、クリ
ーナブレード３４ａ、除電を行う補助帯電器３３、そし
て残留電荷を除去する前露光ランプ３２とを備えてい
る。

【００２５】さらに、現像器２０には現像ローラ２０ａ
が配設され、現像ローラ２０ａが感光ドラム３０と反対
方向に回転することにより、感光ドラム３０上にトナー
像を現像する構成をとっている。

【００２６】こうしてトナー像が転写された転写材Ｐ
は、定着前ベルト３８によって定着器３９に搬送され、
ここで定着ローラ３９ａ、３９ｂが回転して転写材Ｐを
搬送することにより加圧され、加熱加圧を受けて表面の
トナー像が定着される。最終的に、定着後の転写材Ｐは
定着後搬送ベルト４２を介して、装置本体外部にある排
紙トレー４１に排出されることになる。

【００２７】転写材Ｐの給搬送を行う給搬送部は、転写
材Ｐの搬送路を有し、その転写材Ｐの搬送方向について
の最上流側に、給紙カセット３６、給紙ローラ３６ａ、
搬送ローラ３６ｂ等を有する用紙送り装置を備えてい
る。

【００２８】この用紙送り装置のほかに、マルチ用紙送
り装置４３が設けられている。このマルチ用紙送り装置
４３からは、その紙送りパスがストレートであることか
ら、画像形成部に対して、材質、大きさ等の性状の異な
る種々の転写材Ｐを供給することができる。

【００２９】次に、図２に本装置の制御系ブロック図を
示す。本装置は全て、システムコントローラ７１によっ
て統括的にコントロールされる。システムコントローラ
７１は、主に本装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報
収集解析及び前述した画像処理部１６、レーザ駆動部１
７に加えて、操作部１０２、即ちユーザインターフェー
スとのデータの交換の役割を担っている。システムコン
トローラ７１の内部構成は、上述した役割を担うため
に、ＣＰＵ７１ａが搭載されており、ＣＰＵ７１ａは、
同様にシステムコントローラ７１に搭載されたＲＯＭ７
１ｂに格納されたプログラムによって、予め決められた
画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスを実行す
る。また、その際、一次的または恒久的に保存すること
が必要な書換可能なデータを格納するために、ＲＡＭ７
１ｃも搭載されている。ＲＡＭ７１ｃには、例えば後述
する高圧制御部１０５への高圧設定値、後述する各種デ
ータ、操作部１０２からの画像形成指令情報などが保存
されることになる。

【００３０】システムコントローラ７１の第１の役割で
ある画像処理部１６、レー制御部１７、操作部１０２と
のデータ交換について説明する。画像処理部１６とは前
述したように図示しないＣＣＤからの画像信号をＡ／Ｄ
変換、Ｓ／Ｈ、シェーディング補正、マスキング補正、
変倍、ＬＯＧ変換等の画像処理を実施している。

【００３１】これらの画像処理に必要な各部の仕様設定
値データを送出することに加えて、各部からの信号、例
えば原稿画像濃度信号などを受信して、後述する高圧制
御部１０５やレーザ制御部１７を制御して最適な画像形
成を行うための設定を行う。

【００３２】画像制御部１７とは、画像形成するための
画像サイズの規定と、画像処理されたデジタルのビデオ
データに基づいて、最適にレーザをコントロールする、
即ち、本装置ではレーザ発光をＰＷＭ処理するために必
要な設定を行っている。

【００３３】操作部１０２とは、ユーザにより設定され
た複写倍率、濃度設定値などの情報を得ることに加え
て、画像形成装置の状態、例えば画像形成枚数や画像形
成中か否かの情報、ジャムの発生やその箇所等をユーザ
に示すためのデータを送出している。

【００３４】次に第２の役割である装置内の各負荷の駆
動、センサ類の情報収集解析について説明する。本装置
は、装置内部の各所にモータ、クラッチ／ソレノイド等
のＤＣ負荷、及び、フォトインターラプターやマイクロ
スイッチ等のセンサが配置されている。つまり、モータ
の駆動や各ＤＣ負荷を適宜駆動させることで、転写材の
搬送や各ユニットの駆動を行っており、その動作を監視
しているものが各種センサである。そこでシステムコン
トローラ７１は、各種センサ類１０９からの信号をもと
に、モータ制御部１０７により各モータをコントロール
させると同時に、ＤＣ負荷制御部１０８により、クラッ
チ／ソレノイドを動作させて画像形成動作を円滑に進め
ている。

【００３５】また、高圧制御部１０５に各種高圧制御信
号を送出することで、高圧ユニット１０６を構成する各
種帯電器である一次帯電器３１、補助帯電器３３、転写
帯電器３５、現像ローラ２０ａに適切な高圧を印加させ
ている。

【００３６】更に前述した定着器３９内の定着ローラ３
９ａ、３９ｂには、それぞれローラを加熱するためのヒ
ータ３９ｃ、３９ｄが内蔵されており、更に、定着ロー
ラに塗付するためのオイルを加熱するオイルヒータ４０
ｂも内蔵されており、その各ヒータはヒータ制御部４５
によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。

【００３７】またこの際、各定着ローラ３９ａ、３９ｂ
にはその温度を測定するためのサーミスタ３９ｅ、３９
ｆ、オイルヒータ４０ｂにもその温度を測定するための
サーミスタ４０ｃが設けられ、Ａ／Ｄ１０３によって、
各定着ローラ３９ａ、３９ｂおよびオイルヒータ４０ｂ
の温度変化に応じた各サーミスタの抵抗値変化を電圧値
に変換した後、デジタル値としてシステムコントローラ
７１に入力される。この温度データをもとに前述のヒー
タ制御部４５を制御することになる。

【００３８】システムコントローラ７１には商用電源３
の電圧のゼロクロスを検出する、ゼロクロス検知７１ｅ
を具備し、ローラを加熱するためのヒータ３９ｃ、３９
ｄに通電する電力を制御するためのトリガ信号を生成し
ている。

【００３９】次に、図３に、上述の画像形成装置におけ
るブロック図を示す。このブロック図は転写材Ｐへの画
像形成及び最適な画像定着を行うためのブロック図であ
る。システムコントローラ７１は、画像形成装置の各種
制御を行うものであり、内部のＣＰＵによって統括的に
制御を行う。

【００４０】同図中７２はリーダ部１の一部を構成する
画像入力部、１６は画像処理部、１７は画像データに基
づき半導体レーザを変調駆動するレーザ駆動部、そして
１８はレーザ駆動部１７によって駆動される半導体レー
ザ（レーザ素子）である。

【００４１】また、３０は半導体レーザ１８の出力光に
より静電潜像が形成される感光ドラム、２０は感光ドラ
ム３０上の潜像に応じた現像を行う現像器、そして３５
は感光ドラム３０上のトナー像を転写材Ｐに転写する転
写帯電器である。

【００４２】さらに、３９は転写材Ｐ上のトナー像を加
熱加圧して定着させる定着器である。

【００４３】続いて、図３のブロック図を参照して前述
構成の画像形成装置における、定着器まわりを説明す
る。定着ローラ３９ａ、３９ｂ内部には上記ローラを加
熱するためのハロゲンヒータ３９ｃ、３９ｄが具備され
ており、上述したように、システムコントローラ７１に
より、ヒータ制御部４５を介して各ヒータのＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御が行われる。

【００４４】また、各ヒータのＯＮ／ＯＦＦは、各ロー
ラに接する形で取り付けられた温度モニタ用のサーミス
タ３９ｅ、３９ｆによって測定された温度に基づいて、
規定温度となるように制御される。

【００４５】更に、定着器３９には、上側定着ローラ３
９ａと転写材Ｐとの離型性向上を目的としたシリコンオ
イル塗付が実施されるが、そのオイル塗付ユニットが４
０である。

【００４６】オイル塗付ユニットは、オイルを溜めてお
くためのオイルパン４０ｅ、オイルの粘度を一定に保つ
ためのオイル温度調整用のオイルヒータ４０ｂとオイル
ヒータの熱を上記シリコンオイルに伝達させるためのヒ
ータ取り付け板金４０ａ、上記オイルヒータの温度を測
定するためのオイルサーミスタ４０ｃ、適量のオイルを
上側定着ローラに塗付するためのオイル塗付ローラ４０
ｄで構成されている。

【００４７】オイルヒータ４０ｂも定着ローラの温度制
御と同様に、システムコントローラ７１により、ヒータ
制御部４５を介して各ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御が行わ
れる。

【００４８】ヒータのＯＮ／ＯＦＦは、オイルヒータ４
０ｂに取り付けられた温度モニタ用のサーミスタ４０ｃ
によって測定された温度に基づいて、規定温度となるよ
うに制御される。

【００４９】ヒータ制御部には、上述した各ヒータに一
次側電力を供給するための一次電源４４が接続され、ヒ
ータ制御部４５内部のＳＳＲによって、給電のＯＮ／Ｏ
ＦＦが実施される。また、各サーミスタからの信号は、
ヒータ制御部４５を介して直接システムコントローラ７
１に入力されると同時に、ヒータ制御部４５内部で各サ
ーミスタの異常検知を行い、サーミスタの断線や異常温
度検知等により異常出力を検出し、システムコントロー
ラ７１へその旨の信号を出力するような構成になってい
る。

【００５０】では、図４を用いて定着器３９内部のオイ
ル塗布ユニット４０の詳細を説明する。オイル塗布ユニ
ット４０は、前述したようにオイルヒータ取り付け板金
４０ａ、オイルヒータ４０ｂ、オイル塗布ローラ４０
ｄ、オイルパン４０ｅに加え、２つのオイル温度モニタ
用サーミスタ４０ｃ−１、４０ｃ−２で構成されてい
る。

【００５１】オイルパン４０ｅにはシリコンオイルが図
中点線まで満たされており、オイル塗布ローラ４０ｄの
下から図中矢印の方向にローラが回転することで、上側
定着ローラ３９ａに適量のオイルを塗布する構成になっ
ている。

【００５２】また、オイルヒータ取り付け板金４０ａ
は、その下部がシリコンオイル中に浸される形で設置さ
れ、オイルに浸されない部分にオイルヒータ４０ｂが取
り付けられている。これは、耐オイル性の高価なヒータ
を使用することなく、比較的安価なヒータによってオイ
ルを加熱させるためであって、オイル加熱はヒータ取り
付け板金４０ａを介して間接的実施される。

【００５３】オイルの温度を検出する手段としては、オ
イルに浸してオイルの温度を直接的に検出するオイル温
度検出用サーミスタ４０ｃ−２に加えて、オイルヒータ
の温度をも検出するオイルヒータ温度検出用サーミスタ
４０ｃ−１を用いている。

【００５４】次に、図６を用いて、ヒータ制御部４５の
内部構成を詳細に説明する。ヒータ制御部４５は、前述
したように各ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を担っており、
ヒータに供給される一次電源のＯＮ／ＯＦＦはＳＳＲ
（ソリッドステートリレー）４５ａ，４５ｂ，４５ｃに
よってそれぞれ実施される。

【００５５】ＳＳＲを制御するための信号はシステムコ
ントローラ７１から送られる。またＳＳＲからは、ＳＳ
Ｒが実際に一次電源の導通を行っているか否かの状態信
号が出力され、導通されている場合には“Ｈ”、非道通
の場合には“Ｌ”が出力される。

【００５６】そこで、上記状態信号をＳＳＲ異常検出回
路４５ｅ，４５ｆ，４５ｇにそれぞれ入力し、システム
コントローラ７１からの制御信号（“Ｈ”でＯＮ、
“Ｌ”でＯＦＦ）とを比較することで、システムコント
ローラ７１からの制御信号と、状態信号との間で不具合
が発生した場合、例えば、システムコントローラからＯ
ＦＦ信号を出力しているにも関わらず、ＳＳＲが導通状
態の場合は、ＳＳＲの異常が検出される。

【００５７】この異常検出信号は、それぞれの検出信号
出力とＡＮＤされ、どれか一つでも不具合が発生してい
る場合にはＳＳＲへの給電を停止させる。

【００５８】また、システムコントローラ７１からは、
ＳＳＲへの給電を強制的に停止させる信号も合わせて入
力されている。

【００５９】この際、ＳＳＲと給電もとの一次側電源と
の間にはリレー４５ｄが設けられており、異常時には４
５ｈの出力によってトランジスタ４５ｉがＯＦＦされ、
その結果リレーをＯＦＦすることで、給電を停止させる
構成となっている。

【００６０】また、各サーミスタ３９ｅ，３９ｆ，４０
ｃ−１，４０ｃ−２は、温度に対する抵抗値の変化を電
圧の変化として検出するために、抵抗Ｒにてプルアップ
される。更に電圧に変換された温度データは、Ａ／Ｄ１
０３に送られた後、システムコントローラ７１によって
処理されると同時に、規定電圧と比較されてその結果も
システムコントローラ７１に送られる。これは、各サー
ミスタによる検出温度が規定温度（温度調整温度を大き
く逸脱した温度）以上になった場合、サーミスタに何ら
かの異常が発生したものとし、それをシステムコントロ
ーラ７１に知らせる目的のためである。

【００６１】図中４５ｊが異常温度検出回路であり、各
サーミスタによって固有の設定電圧と比較するように構
成されている。

【００６２】次に、図５を用いて、商用電源のゼロクロ
スを検出する構成を説明する。図５は、ゼロクロス検知
７１ｅの内部構成を示している。商用電源３はダイオー
ドブリッジ１１０によって全波整流され、抵抗１１２を
介してフォトカプラ１１１を駆動している。

【００６３】フォトカプラ１１１のＬＥＤ側には、全波
整流された商用電源の電流が流れ、ＬＥＤは全波整流の
脈流で発光、即ち、商用電源の電圧が０Ｖ近傍ではほと
んど発光しない様に構成されている。

【００６４】その結果、フォトカプラ１１１のトランジ
スタ側では、コレクタが５Ｖでプルアップされているた
め、商用電源３の電圧がゼロクロス近傍では“Ｈ”、そ
の他は“Ｌ”を出力し、ゼロクロスのタイミングをシス
テムコントローラ７１内のＣＰＵ７１ａに通知する構成
になっている。

【００６５】ここで、図７を用いて、本装置のゼロクロ
ス制御について説明する。図中（ａ）は商用電源３の電
圧波形を示している。前述した通り、商用電源３のゼロ
クロス信号は、ゼロクロス検知７１ｅによって検出さ
れ、その結果を同図（ｂ）に示す。同図（ｃ）はヒータ
ＯＮ信号であり、ヒータ３９ｃ，３９ｄを駆動する期間
“Ｈ”を出力し続ける信号である。

【００６６】本装置は、ヒートローラ加熱手段として、
ハロゲンヒータを使用しており、ハロゲンヒータは、そ
の起動時に大きな突入電流が流れる特性を有している。
大きな突入電流が流れると、ヒータを駆動するためのＳ
ＳＲの劣化と、商用電源の一時的な電圧降下をきたし、
装置のみならず、その商用電源に接続されているその他
の装置にも影響を及ぼすことが懸念される。そこで、本
装置では、突入電流の大きいとされる、商用電源の十数
サイクルに相当する３００ｍＳの間、ハロゲンヒータの
プリヒートを実施すべく、ＳＳＲへの通電角を小さくす
る位相制御を実施している。

【００６７】位相制御の方法に関しては、同図（ｂ）の
ゼロクロス信号をもとに、システムコントローラ７１内
のＣＰＵ７１ａが同図（ｄ）のＳＳＲ駆動パルスを生成
している。ＳＳＲ駆動パルスは、ＳＳＲ内部のトライア
ックのゲートトリガ信号で、ＣＰＵ７１ａは、 ヒータ
ＯＮ信号（ｃ）が“Ｈ”になるタイミングの直後のゼロ
クロス信号（ｂ）を検出すると、 ＳＳＲの通電角を小
さくすべく、通電時間を３ｍＳになるようにその信号を
遅らせている。こうした操作を３００ｍＳ実施した後、
プリヒートを終了させ、通常のゼロクロス通電に再設定
している。この際のヒータ通電電流位相を、同図（ｅ）
に示す。

【００６８】以上のように、各定着用ハロゲンヒータ３
９ｃ、３９ｄに対して各々独立に通電初期時に位相制御
を実施し、その突入電流を最小限に抑える構成をとって
いる。

【００６９】次に、ハロゲンヒータを位相制御させた場
合、その通電角の大きさによって、ＳＳＲのスイッチン
グによるラジオノイズの発生が問題となる。一般に、通
電角の位相が９０度付近で、その雑音端子電圧が最大と
なるものの、通電角が小さいところでも、ヒータの消費
電力が大きくなるに従って、雑音端子電圧も大きく発生
する。

【００７０】また、複数のヒータを同時に駆動し、その
際の位相制御期間が重なった場合も、電力の大きいヒー
タを用いたときと同様に、雑音端子電圧も大きくなる。

【００７１】通常は、ノイズフィルタ等を用いて雑音端
子電圧を抑える試みを行うが、その値が大きい場合に
は、定数の極めて大きいノイズフィルタを採用するが、
極端に大きいために実現性が無いことに加えて、完全に
落とすことは極めて困難である。

【００７２】そこで、本装置は、上下２つのハロゲンヒ
ータの通電開始タイミングを重ならないように制御する
構成をとっている。以下、図８を用いてその構成を説明
する。

【００７３】図８は、上下ヒートローラの温度ＴＵ、Ｔ
Ｌの温度変化と、それに伴う各ヒータの駆動信号を示し
ている。ＴＵＳ、ＴＬＳは各ヒータのＯＮ／ＯＦＦを実
施するしきい値温度で、ＴＵＳ、ＴＬＳより温度が高い
場合はＯＦＦ、逆に低い場合はＯＮさせる構成になって
いる。ここで、上下ヒートローラの温度が、ともにＴＵ
Ｓ、ＴＬＳを下回った場合は、通常では上下各ヒータは
同時にＯＮされることになるが、その結果、各ヒータの
位相制御が重なり、上述した雑音端子電圧の問題が発生
する。

【００７４】そこで、本装置では、上下各ヒータは同時
にＯＮされる状況が発生するタイミングでは、下側のヒ
ータのヒータ駆動信号を、位相制御を実施している期間
より遅らせた、５００ｍＳ後に駆動を開始するように制
御している。５００ｍＳの遅延時間は、ヒートローラ自
体の熱容容量と転写材の通過により奪われる熱量との関
係から導き出しており、温度制御によるヒートローラの
温度ハンチングが発生しない時間を用いている。

【００７５】上記制御は、システムコントローラ７１に
よって統括的コントロールされており、ヒータ制御のア
ルゴリズムを図９を用いて説明する。図９は、ヒートロ
ーラのヒータ制御のアルゴリズムを示しているが、本シ
ーケンスは、規則的に５００ｍＳ間隔で実施されてい
る。

【００７６】温度制御が開始されると（ステップＳ１０
１）、上ヒータＯＮステータスＳＵをリセットする（Ｓ
１０２）。その後、上下各々のヒートローラの温度を、
サーミスタ３０ｅ、３９ｆにより測定する（Ｓ１０
３）。

【００７７】そこで、まず、上ヒートローラの温度ＴＵ
がしきい値温度ＴＵＳを超えているか否かを判定し（Ｓ
１０４）、上ヒートローラの温度ＴＵがしきい値温度Ｔ
ＵＳを上回っている場合は、その時点で上ヒートローラ
がＯＮしているか否かを判定し（Ｓ１０５）、ＯＮして
いる場合には上ヒートローラをＯＦＦする（Ｓ１０
６）。

【００７８】また、上ヒートローラの温度ＴＵがしきい
値温度ＴＵＳを下回っている場合は、その時点で上ヒー
トローラがＯＮしているか否かを判定し（Ｓ１１０）、
ＯＮしていない場合には上ヒートローラをＯＮし（Ｓ１
１０）、上ヒータＯＮステータスＳＵをセットする（Ｓ
１１２）。 続いて、下ヒートローラの温度ＴＬがしき
い値温度ＴＬＳを超えているか否かを判定し（Ｓ１０
７）、下ヒートローラの温度ＴＬがしきい値温度ＴＬＳ
を上回っている場合は、その時点で下ヒートローラがＯ
Ｎしているか否かを判定し（Ｓ１０８）、ＯＮしている
場合には下ヒートローラをＯＦＦする（Ｓ１０９）。

【００７９】また、下ヒートローラの温度ＴＬがしきい
値温度ＴＬＳを下回っている場合は、上ヒータＯＮステ
ータスＳＵがセットされているか否かを判定し（Ｓ１１
３）、セットされていない場合には、その時点で下ヒー
トローラがＯＮしているか否かを判定し（Ｓ１１４）、
ＯＮしていない場合には下ヒートローラをＯＮする（Ｓ
１１５）。

【００８０】上ヒータＯＮステータスＳＵがセットされ
ている場合は、上下ヒータの同時ＯＮを割けるために、
今回の本シーケンスでは何もせず終了する（Ｓ１１
６）。

【００８１】即ち、下ヒータは次の５００ｍＳ後に実行
される本シーケンス上でＯＮされることになる。

【００８２】［他の実施例］ １）第１の実施例において、各ヒータの同時ＯＮを防止
するために、上ヒータのＯＮ条件を優先しているが、下
ヒータのＯＮ条件を優先してヒータ制御を行っても、同
様の効果を得ることは可能である。

【００８３】２）また、第1の実施例では、位相制御信
号をＣＰＵによってデジタル的に作成しているが、ゼロ
クロス信号をもとにアナログ的に生成して行っても同様
の効果を得ることは可能である。

【００８４】３）記録材に対する作像手段は第1の実施
例の転写方式電子写真プロセスの限られるものでは無
く、その他、転写方式または直接方式の静電記録プロセ
ス・磁気記録プロセス等任意である。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
熱加圧ローラにより記録材上の画像を加熱加圧して定着
させる加熱加圧定着器において、加熱加圧ローラ加熱用
ヒータへの突入電流の軽減と同時にラジオノイズの発生
を抑制することを可能とする電力制御を行い、最適な温
度調整を実施する定着器、および該定着器を具備した画
像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる画像形成装置の概略構成を示
す縦断面図である。

【図２】 図１に示す複写機の制御系の一例を示すブロ
ック図である。

【図３】 図１に示す複写機のプリンタ部制御系および
定着ユニットの一例を示すブロック図である。

【図４】 図３に示す定着ユニットのオイル塗布系の一
例を示すブロック図である。

【図５】 図１に示すシステムコントローラ内のゼロク
ロス検知回路の一例を示すブロック図である。

【図６】 図３に示す定着ユニットのヒータ制御部の一
例を示すブロック図である。

【図７】 ヒータに電力を供給するためのＳＳＲの駆動
信号を説明するグラフである。

【図８】 ヒートローラの温度に対するヒータ駆動信号
の関係を示す図である。

【図９】 各ヒータの駆動をコントロールする手順を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１・・リーダ部、２・・プリンタ部、３９・・定着器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱加圧ローラにより記録材上の画像を加
   熱加圧して定着させる加熱加圧定着器であり、 前記加熱加圧ローラを加熱するための少なくとも２つ以
   上の加熱ヒータと、 前記加熱加圧ローラの温度を検出する加熱加圧ローラ温
   度検出手段と、 前記加熱加圧ローラ温度検出手段によって検出された温
   度信号に基づいて、ローラ加熱ヒータ制御手段により加
   熱ヒータを駆動し、加熱加圧ローラの温度が規定温度に
   なるよう温度調整を行うローラ温度調整手段と、 前記ローラ加熱ヒータ制御手段において、前記少なくと
   も２つ以上の加熱ヒータを駆動する際に各々の加熱ヒー
   タに対してプリヒートを実施するために供給電源の位相
   制御を行う位相制御手段とを有し、前記ローラ温度調整
   手段による制御結果に基づいて、前記少なくとも２つ以
   上の加熱ヒータを、少なくとも２つ以上を同時に駆動開
   始せしめる状況が発生した場合は、前記位相制御手段に
   よる位相制御期間が各々重ならないように、前記各々の
   加熱ヒータの駆動タイミングを調整して加熱ヒータ制御
   を行うようにしたことを特徴とする定着器。
2. 【請求項２】請求項１において、前記加熱加圧ローラ
   は、記録材を挟み込む形で上下一対の構成であり、各加
   熱加圧ローラにはそれぞれ独立した加熱ヒータを具備す
   ることを特徴とする定着器。
3. 【請求項３】請求項２において、前記加熱加圧ローラに
   具備された加熱ヒータは、各々のローラが前記規定温度
   になるように、それぞれ独立に温度調整を行うことを特
   徴とする定着器。
4. 【請求項４】請求項１から３のいずれかにおいて、前記
   ローラ加熱ヒータ制御手段における位相制御手段は、商
   用電源のゼロクロスタイミングを基準として、一定期間
   中、加熱ヒータへの電力通電角を小さくすることで実施
   することを特徴とする定着器。
5. 【請求項５】記録材に対する作像手段と、記録材上の画
   像を定着させる定着器を有する画像形成装置において、
   前記定着器が請求項１から４のいずれかに記載の定着器
   であることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項５において、記録材に対する作像手
   段が電子写真方式により感光体上に形成された潜像をト
   ナーにより現像し、感光体上のトナー像を転写材上に転
   写する作像機構であることを特徴とする画像形成装置。