JP2003173104A - 画像形成装置における定着装置の加熱制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ウォーミングアップ時間の短縮化、定着装置へ
の蓄熱効果の増大化及びウォーミングアップ直後の画像
形成不具合の解消を図ることができる画像形成装置にお
ける定着装置の加熱制御方法を提供する。 【解決手段】ハロゲンヒータによって加熱ローラを定着
温度に加熱制御する制御手段に、ウォーミングアップ時
にハロゲンヒータを画像形成装置の動作状況に応じた異
なる手法で加熱制御する第１及び第２の制御手法Ｆ，Ｓ
を備える。第１及び第２の制御手法では、画像形成装置
における定着装置を除くその他の電力消費装置の動作の
実行及び停止を検出し、その検出結果に基づいて制御手
法を選択する。そして、第１の制御手法から第２の制御
手法への移行を、段差を持たせずに段階的に実施させる
ようにしている。第２の制御手法では、ハロゲンヒータ
に対し電力を位相制御により供給するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置に搭載される
定着装置を効率よく加熱制御するための加熱制御方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機、プリンタ装置、ファ
クシミリ装置等の画像形成装置にあっては、ローラ部材
の間にトナー像が転写された用紙を挟持して搬送するこ
とによってトナー像を用紙上に定着させる定着装置を備
えている。この定着装置は、互いに対向配置されてなる
一対のローラ部材のうち、少なくとも一方に、用紙の所
定範囲を定着温度に加熱する加熱手段が設けられ、この
加熱手段に対する電力の供給をＯＮまたはＯＦＦ切り換
えすることによって、定着装置（一方のローラ部材）を
所望する定着温度の範囲内に制御することが行われてい
る。

【０００３】この場合、加熱手段への電力の供給は、画
像形成装置における定着装置を除くその他の電力消費装
置への電力の供給を考慮してその割合が決められてお
り、この決められた割合の一定の電力で、加熱手段を加
熱するようになされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
定着装置では、加熱手段に対し一定割合の電力しか供給
されないため、画像形成装置が電源投入されてから画像
形成可能な状態、または待機中である省エネモードから
画像形成可能な状態に遷移するウォーミングアップ時、
加熱手段を所望する定着温度の範囲内に制御しようとし
ても、定着装置（加熱ローラ及び加圧ローラ）には十分
な熱量が蓄積されてはおらず、複数枚の画像形成中に定
着不良を発生するおそれがある。これは、ウォーミング
アップ中に加熱ローラから加圧ローラにはニップ部を介
してのみ熱が伝達されるために、加圧ローラの温度上昇
に比較して加熱ローラの温度上昇が急激に行われ、複数
枚の画像形成を行う用紙の定着に必要な熱量を定着装置
としては確保できない現象が生じるからである。このよ
うな現象は、設置環境が低温であるときに顕著に現れ、
その対策が望まれていた。

【０００５】更に、加熱手段に対する電力供給のＯＮ／
ＯＦＦ切り換えでは、加熱手段を所望する定着温度の範
囲内に制御する上で、ウォーミングアップ直後に定着温
度の範囲を超えるオーバシュートにより定着装置の蓄熱
効果を高めておく必要があるが、この反動として定着温
度の範囲を下回るアンダシュートが発生し、このような
アンダーシュートが発生しているときに定着が行われる
と、安定した定着が行えず、画像形成不具合を発生する
要因となる。

【０００６】また、加熱手段に対し一定割合の電力しか
供給されないため、ウォーミングアップ時に加熱手段が
定着可能な温度に達するまでに時間を要することにな
る。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、画像形成装置におけ
る定着装置を除くその他の電力消費装置の動作に着目
し、ウォーミングアップ時に加熱手段を画像形成装置の
動作状況に応じた電力で加熱制御することで、ウォーミ
ングアップ時間の短縮化、定着装置（加熱ローラ及び加
圧ローラ）への蓄熱効果の増大化、およびウォーミング
アップ直後の画像形成不具合の解消を図ることができる
画像形成装置における定着装置の加熱制御方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、回転自在に配された定着加熱体と、こ
の定着加熱体を加熱する加熱手段と、上記定着加熱体を
回転駆動させる駆動手段と、この駆動手段および加熱手
段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置の定着装
置において、上記加熱手段の加熱状態を制御する加熱制
御方法を前提とする。そして、上記制御手段に、上記加
熱手段を画像形成装置の動作状況に応じた異なる手法で
加熱制御する複数の制御手法を設け、その複数の制御手
法を、画像形成装置における定着装置を除くその他の電
力消費装置の動作の実行および停止を検出し、その検出
結果に基づいて選択するようにしている。

【０００９】この特定事項により、画像形成装置が電源
投入されてから画像形成可能な状態、または待機中であ
る省エネモードから画像形成可能な状態に遷移するウォ
ーミングアップ時に、その状況に応じた手法が複数の制
御手法の中から選択されることになる、その場合、定着
装置を除くその他の電力消費装置（感光体ドラムの駆動
モータ、スキャナの原稿読み取り動作、原稿搬送装置の
搬送モータ、および記録用紙搬送モータなど）の動作は
停止しており、このように定着装置を除くその他の電力
消費装置の動作停止の検出結果に基づいて制御手法が選
択、たとえば、画像形成装置の総消費電力のうちの消費
可能な最大限の消費電力を定着加熱体に対し供給して加
熱制御する第１の制御手法が選択されると、ウォーミン
グアップ時に加熱手段が定着可能な温度に達するまでに
要する時間の大幅な短縮化を図ることが可能となる。ま
た、定着装置（加熱ローラ及び加圧ローラ）には十分な
熱量が蓄積されることになり、定着装置への蓄熱効果の
増大化を図ることが可能となる上、複数枚の画像形成中
に定着不良を発生することがなくなってウォーミングア
ップ直後の画像形成不具合を解消することが可能とな
る。

【００１０】これに対し、画像形成装置における定着装
置を除くその他の電力消費装置の動作が実行されるとき
に、この定着装置を除くその他の電力消費装置の消費電
力を画像形成装置の総消費電力から減算した残りの残総
消費電力のうちの消費可能な最大限の消費電力を定着加
熱体に対し供給して加熱制御する第２の制御手法を複数
の制御手法の中から選択するようにしている場合には、
定着装置を除くその他の電力消費装置の動作は実行され
ているので、この定着装置を除くその他の電力消費装置
の消費電力を減算した残りの残総消費電力のうちの最大
限の消費電力が定着加熱体に供給され、ウォーミングア
ップ時に加熱手段が定着可能な温度に達するまでに要す
る時間を効果的に短縮させることが可能となる。また、
定着装置（加熱ローラ及び加圧ローラ）には十分な熱量
が蓄積されることになり、定着装置への蓄熱効果の増大
化を効果的に図ることが可能となる上、複数枚の画像形
成中に定着不良を発生することがなくなってウォーミン
グアップ直後の画像形成不具合を効果的に解消すること
が可能となる。

【００１１】また、第１の制御手法から第２の制御手法
への移行を段階的に実施させるようにしている場合に
は、急激な電力供給の低下が防止され、違和感なく第１
の制御手法から第２の制御手法への切り換えを行うこと
が可能となる。

【００１２】更に、第２の制御手法によって、定着加熱
体に対し電力を位相制御により供給させるようにしてい
る場合には、加熱手段が所望する定着温度の範囲内に円
滑に制御されることになり、定着装置の蓄熱効果が随時
発揮されて、アンダシュートの発生が効果的に防止さ
れ、画像形成不具合の発生を確実に防止することが可能
となる。しかも、定着加熱体に対し電力を位相制御によ
り供給することで、加熱手段への電力供給がきめ細かく
切り換えられることになり、加熱手段への無駄な電力消
費が抑えられて、省エネ化を図る上で非常に有利なもの
となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。

【００１４】図１は、本形態に係る定着装置の加熱制御
方法を適用した画像形成装置１の内部を示す概略構成図
である。本画像形成装置１は、多機能型のものであっ
て、複写機、印刷機及びファクシミリ装置としての機能
を兼ね備えている。この画像形成装置１は、プリンタ
２、スキャナ３、自動原稿搬送装置４、排紙処理装置５
及び多段給紙装置６を装備している。以下、各部の構成
について説明する。

【００１５】自動原稿搬送装置４は、電力消費装置とし
ての原稿搬送機構４１を備えており、原稿セットトレイ
４０に載置された原稿をプラテンガラス３０上に搬送し
て位置決めし、スキャナ３によって画像が読み取られた
原稿を原稿排出トレイ４２へ搬送して排出するようにな
っている。また、搬送不可能な原稿をプラテンガラス３
０上に配置し得るように、自動原稿搬送装置４の一辺
（図１における奥側の一辺）は枢支され、装置４全体の
開閉が可能に構成されている。

【００１６】スキャナ３は、自動読み取りモード及びマ
ニュアル操作読み取りモードのいずれかを選択して設定
することが可能となっている。前者の自動読み取りモー
ドを選択した場合は、自動原稿搬送装置４によるプラテ
ンガラス３０上への原稿の搬送と連動して、スキャナ３
が原稿の画像を読み取る。後者のマニュアル操作読み取
りモードを選択した場合は、マニュアル操作に応答し
て、プラテンガラス３０上に配置された原稿の画像をス
キャナ３が読み取る。いずれのモードであっても、電力
消費装置としての第１及び第２走査ユニット３１，３２
を相互に所定の速度関係を維持しつつ移動させ、プラテ
ンガラス３０上に配置された原稿の画像を第１走査ユニ
ット３１によって露光し、第１及び第２走査ユニット３
１，３２によって原稿からの反射光をレンズ３３へと導
き、レンズ３３によって原稿の画像を光電変換素子（Ｃ
ＣＤ）３４上に結像する。このＣＣＤ３４は、原稿の画
像を主走査方向に繰り返し走査して読み取り、原稿画像
に基づく画像データを出力するようになっている。そし
て、スキャナ３は、原稿画像に基づく画像データによっ
て、記録用紙の種別がつけられるようになっている。

【００１７】プリンタ２は、スキャナ３からの画像デー
タや外部装置（例えばパーソナルコンピュータ）からの
画像データを入力し、この画像データによって示される
画像を記録用紙に記録するものである。

【００１８】このプリンタ２に備えられたプリンタ制御
部２４は、電子写真プロセス部２０を制御したり、外部
装置からの画像データを受け入れるためのインターフェ
イスの役目を果たす。画像制御部２５は、外部装置から
の画像データに所定の画像処理を施したり、画像データ
に応じて電力消費装置としての光走査ユニット２２を駆
動制御する。

【００１９】電子写真プロセス部２０は、感光体ドラム
２００、帯電ローラ２０１、光走査ユニット２２、現像
ユニット２０２、転写ユニット２０３、クリーニングユ
ニット２０４、及び除電ユニット（図示せず）等を備え
ている。感光体ドラム２００は、図示しないドラムモー
タ（電力消費装置）によって一方向に回転している。帯
電ローラ２０１は、感光体ドラム２００表面を均一に帯
電させる。光走査ユニット２２は、画像データに応じて
変調された光ビーム（光像）を形成し、光ビームによっ
て感光体ドラム２００表面を主走査方向に繰り返し走査
して、感光体ドラム２００表面に静電潜像を形成する。
現像ユニット２０２は、トナーを感光体２００表面に供
給する。このトナーが感光体ドラム２００表面の静電潜
像に付着して、トナー像が形成される。転写ユニット２
０３は、下方から搬送されてきた記録用紙と感光体ドラ
ム２００とを重ね合わせ、トナー像を感光体ドラム２０
０から記録用紙へと転写する。クリーニングユニット２
０４は、感光体ドラム２００表面に残留しているトナー
を除去する。除電ユニットは、感光体ドラム２００表面
の電荷を除去する。

【００２０】電子写真プロセス部２０の上方には、定着
装置２３が配置されている。定着装置２３は、記録用紙
を加熱及び加圧して、トナー像を記録用紙に定着させ
る。このトナー像が定着された後の記録用紙は、電力消
費装置としての各排出ローラ２８によって搬送され、排
紙処理装置５の電力消費装置としての中継パスユニット
８へと受け渡される。

【００２１】また、記録用紙の裏面にも画像を記録する
場合には、記録用紙の搬送が一旦停止され、記録用紙が
中継パスユニット８からプリンタ２へと逆向きに搬送さ
れる。プリンタ２では、分岐爪２５１を回転させ、分岐
爪２５１により記録用紙を反転用搬送路２５０へと導
き、記録用紙を反転用搬送路２５０通じて再び電子写真
プロセス２０へと搬送し、これにより記録用紙の表裏を
反転させ、記録用紙の裏面に画像を記録する。こうして
表裏に画像を記録された記録用紙は、各排出ローラ２８
によって搬送され、排紙処理装置５の中継パスユニット
８へと受け渡される。

【００２２】また、プリンタ２の下部には用紙給紙部２
１が備えられている。この用紙給紙部２１は、記録用紙
を積層して収容する用紙収容カセット２１０と、用紙収
容カセット２１０から記録用紙を１枚ずつ分離して取り
出し、記録用紙を電子写真プロセス部２０へと供給する
電力勝負装置としての取り出しユニット２１１とを備え
ている。この取り出しユニット２１１により取り出され
た記録用紙は、転写ユニット２０３へと搬送され、更に
定着装置２３を介して各排出ローラ２８により搬送され
る。この記録用紙は、定着装置２３の中央（後述する加
熱ローラ２３１の軸線方向中央）に対し搬送方向と直行
する中央を基準にして位置合わせしたセンタ基準で搬送
される。尚、用紙収容カセット２１０は、画像形成装置
本体から引き出すことができ、引き出した状態で、記録
用紙を用紙収容カセット２１０に補給できるようになっ
ている。

【００２３】排紙処理装置５は、オプションであって、
画像形成装置１に対して着脱自在であり、中継パスユニ
ット８及び後処理ユニット９を備えている。

【００２４】中継パスユニット８は、プリンタ２から記
録用紙を受け取って、記録用紙を後処理ユニット９へと
搬送する中継パス８４と、プリンタ２から記録用紙を一
旦受け取り、記録用紙をプリンタ２へと戻すスイッチバ
ックパス８３と、プリンタ２からの記録用紙を中継パス
８４及びスイッチバックパス８３のいずれかに導くゲー
ト板８１とを有する。ゲート板８１は、揺動可能であ
り、その先端を上方に向けると、記録用紙が中継パス８
４へと導かれ、またその先端を下方に向けると、記録用
紙がスイッチバックパス８３へと導かれる。

【００２５】中継パス８４には、一方向に回転する搬送
ローラ８５が設けられており、搬送ローラ８５によって
記録用紙を後処理ユニット９へと導く。また、スイッチ
バックパス８３には、記録用紙を載置する載置板８６、
及び正逆回転可能な搬送ローラ８７が設けられている。
この搬送ローラ８７だけでなく、プリンタ２の各搬送ロ
ーラ２８も正逆回転可能である。記録用紙をスイッチバ
ックパス８３へと導いたときには、記録用紙の後端をプ
リンタ２の搬送ローラ２８間に挟み込み、記録用紙を載
置板８６上に載せた状態で、各搬送ローラ８７，２８を
停止して、記録用紙の搬送を一旦停止する。この後、各
搬送ローラ８７，２８を逆回転し、記録用紙をプリンタ
２へと逆向きに搬送する。プリンタ２では、先に述べた
様に分岐爪２５１により記録用紙を反転用搬送路２５０
へと導き、記録用紙を反転用搬送路２５０を経て再び電
子写真プロセス２０へと搬送し、記録用紙の裏面に画像
を記録する。

【００２６】後処理ユニット９では、記録用紙をプリン
タ２から中継パス８４を通じて受け取り、記録用紙に対
して後処理を施す。この後処理としては、ステープル処
理やソート処理等がある。そして、この処理を行った記
録用紙を、複数の排紙トレイ５６，５９のうちの一つに
対して排紙するようになっている。

【００２７】上記プリンタ２及び排紙処理装置５は多段
給紙装置６上に載置されている。また、スキャナ３及び
自動原稿搬送装置４は、システムラック７上に載置され
ている。多段給紙装置６の底には、各移動コロ６９及び
各固定部６８が設けられている。各固定部６８を多段給
紙装置６の底にねじ込んで、各固定部６８を床面から離
間させ、各移動コロ６９によって多段給紙装置６を支持
すれば、多段給紙装置６を移動させることができる。こ
の状態で、多段給紙装置６、プリンタ２及び排紙処理装
置５をシステムラック７の内側に移動させて配置する。
この後、各固定部６８を回転し突出させて、各固定部６
８を床面に接触させることにより多段給紙装置６を固定
する。このとき、排紙処理装置５の中継パスユニット８
とスキャナ３との間には、空間が形成される。

【００２８】上記多段給紙装置６は、オプションであっ
て、画像形成装置１に対して着脱自在である。多段給紙
装置６においては、複数種類の記録用紙をそれぞれの用
紙収容カセット６１，６２，６３に収納している。本形
態の多段給紙装置６にあっては、上方に位置して比較的
大サイズ（例えばＡ３サイズ）の記録用紙を収容可能な
上側カセット６１と、この上側カセット６１の下方にお
いて並設され、使用頻度の高いサイズ（例えばＡ４サイ
ズ）の記録用紙をそれぞれ収容可能な一対の下側カセッ
ト６２，６３とを備えている。

【００２９】多段給紙装置６の内部には鉛直方向に延び
る用紙ガイド通路６５が設けられており、各カセット６
１，６２，６３から取り出された記録用紙は、この用紙
ガイド通路６５を経てプリンタ２へ供給されるようにな
っている。このプリンタ２の下面には用紙ガイド通路６
５に対応した位置に用紙受口２７が形成されており、用
紙ガイド通路６５を経た記録用紙は用紙受口２７を通過
してプリンタ２に導かれるようになっている。

【００３０】上記上側カセット６１の排紙側（図中左
側）には取り出しユニット６１１が設けられている。こ
の取り出しユニット６１１は、上側カセット６１に収容
されている記録用紙を１枚ずつ分離して取り出し、その
記録用紙を用紙ガイド通路６５及び用紙受口２７を経て
電子写真プロセス部２０へと送り出すようになってい
る。尚、この上側カセット６１は、多段給紙装置本体と
しての給紙装置フレーム６６から図中手前側に引き出す
ことができ、引き出した状態で、記録用紙の補給が可能
となっている。

【００３１】次に、本発明の特徴部分である定着装置２
３の構成を図２に基づいて説明する。

【００３２】定着装置２３は、図２に示すように、加熱
部材である定着加熱体としての加熱ローラ２３１と、こ
の加熱ローラ２３１を加熱する加熱手段としてのハロゲ
ンヒータ２３２と、加熱ローラ２３１を回転駆動させる
駆動手段（図示せず）と、加熱ローラ２３１の温度を検
出する温度センサ２３３と、ハロゲンヒータ２３２およ
び駆動手段を制御する制御手段（図示せず）と、上記加
熱ローラ２３１と対をなすように対向配置された加圧ロ
ーラ２３４とを備えている。

【００３３】ハロゲンヒータ２３２は、加熱ローラ２３
１内部に配置されており、その軸線方向中央部において
記録用紙のセンタ基準に合わせてランプを配置してなる
メインヒータ部２３２ａと、このメインヒータ部２３２
ａの軸線方向両側にそれぞれランプを配置してなるサブ
ヒータ部２３２ｂとを備えている。このメインヒータ部
２３２ａおよびサブヒータ部２３２ｂは、制御手段から
の指令に基づいて通電されることによって、所定の発熱
分布（中央部および左右両側部）で発光し、赤外線が放
射され、加熱ローラ２３１の内周面を加熱するようにな
っている。そして、メインヒータ部２３２ａとサブヒー
タ部２３２ｂは、制御手段によってそれぞれ独立に温度
制御される。尚、メインヒータ部２３２ａとサブヒータ
部２３２ｂの分割方法は、上記構成に限定するものでは
なく、一方を基準とした分割方法など多数の分割方法が
考えられる。

【００３４】加熱ローラ２３１は、ハロゲンヒータ２３
２（メインヒータ部２３２ａおよびサブヒータ部２３２
ｂ）により所定の温度（ここでは２００℃）に加熱され
て、定着装置２３のニップ部Ｋ（加熱ローラ２３１と加
圧ローラ２３４との間のニップ部Ｋ）を通過する被加熱
媒体である記録用紙を加熱するためのものである。ま
た、加熱ローラ２３１は、その本体である芯金２３１ａ
と、記録用紙上のトナーがオフセットするのを防止する
ために芯金２３１ａの外周表面に形成された離型層２３
１ｂとを備えている。

【００３５】芯金２３１ａには、たとえば、鉄、ステン
レス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合
金等が用いられる。尚、本実施例の芯金２３１ａとして
は、直径４０ｍｍ、肉厚０．２ｍｍの鉄（ＳＴＫＭ）製
のものを使用している。

【００３６】離型層２３１ｂには、ＰＦＡ（テトラフル
オロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルと
の共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン）等のフッ素樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が
適している。尚、本実施例の離型層２３１ｂとしては、
フッ素樹脂が適用されている。

【００３７】加圧ローラ２３４は、鉄鋼、ステンレス
鋼、アルミニウム等の芯金２３４ａの外周表面にシリコ
ーンゴム等の耐熱弾性材層２３４ｂを有するように構成
されている。加圧ローラ２３４の耐熱弾性材層２３４ｂ
の表面には、加熱ローラ２３１の場合と同様のフッ素樹
脂による離型層が形成されてもよい。尚、本実施例にお
ける加圧ローラ２３４としては、直径４０ｍｍで、シリ
コーンゴムからなる耐熱弾性体層２３４ｂと、ＰＦＡチ
ューブからなる離型層２３４ｃが設けられており、図示
しないばね等の弾性部材により定着ローラに２００Ｎの
力で圧接され、これにより、加熱ローラ２３１との間に
周方向の長さが約６ｍｍのニップ部Ｋが形成されるよう
構成されている。

【００３８】制御手段は、ハロゲンヒータ２３２を用い
た直接加熱方式によって加熱ローラ２３２を定着温度
（１９０°Ｃ）に加熱制御するように構成されている。
そして、図３に示すように、制御手段は、ハロゲンヒー
タ２３２を画像形成装置１の動作状況に応じた異なる手
法で加熱制御する第１および第２の制御手法Ｆ，Ｓを有
している。この第１および第２の制御手法Ｆ，Ｓは、画
像形成装置１における定着装置２３を除くその他の電力
消費装置、例えば原稿搬送機構４１、第１及び第２走査
ユニット３１，３２、光走査ユニット２２、各排出ロー
ラ２８、中継パスユニット８、取り出しユニット２１
１、並びにドラムモータなどの動作の実行および停止を
検出し、その検出結果に基づいて選択されるようになっ
ている。特に、第１および第２の制御手法Ｆ，Ｓは、画
像形成装置１が電源投入されてから画像形成可能な状
態、または待機中である省エネモードから画像形成可能
な状態に遷移するウォーミングアップ時に、その状況に
応じた手法が選択されるようになっている。

【００３９】また、第１の制御手法Ｆは、画像形成装置
１における定着装置２３を除くその他の電力消費装置
（原稿搬送機構４１、第１及び第２走査ユニット３１，
３２、光走査ユニット２２、各排出ローラ２８、中継パ
スユニット８、取り出しユニット２１１、並びにドラム
モータなど）の動作が停止しているときに、画像形成装
置１の総消費電力のうちの消費可能な最大限の消費電力
をハロゲンヒータ２３２に対し供給、具体的には、メイ
ンヒータ２３２ａに対し８００Ｗの消費電力を供給する
と共に、サブヒータ２３２ｂに対し５００Ｗの消費電力
を供給し、ハロゲンヒータ２３２（メインヒータ２３２
ａおよびサブヒータ２３２ｂ）を加熱制御するように選
択される。これに対し、第２の制御手法Ｓは、画像形成
装置１における定着装置２３を除くその他の電力消費装
置の動作が実行されるときに、その定着装置２３を除く
電力消費装置の消費電力を画像形成装置１の総消費電力
から減算した残りの残総消費電力のうちの消費可能な最
大限の消費電力を位相角の変更によりハロゲンヒータ２
３２に対しきめ細かく供給、具体的には、メインヒータ
２３２ａに対し位相角の切り換えにより８００Ｗから６
００Ｗの消費電力にきめ細かく供給すると共に、サブヒ
ータ２３２ｂに対し位相角の切り換えにより５００Ｗか
ら４００Ｗの消費電力をきめ細かく供給し、ハロゲンヒ
ータ２３２（メインヒータ２３２ａおよびサブヒータ２
３２ｂ）を加熱制御するように選択される。そして、第
１の制御手法Ｆから第２の制御手法Ｓへの移行は、段差
を持たせることなく段階的に実施されるようにしてい
る。更に、第２の制御手法Ｓは、図３のＡＣ波形で示す
ように、ハロゲンヒータ２３２に対し電力（ワット数）
を位相制御によりきめ細かく切り換えて供給するように
している。

【００４０】したがって、上記実施形態では、画像形成
装置１が電源投入されてから画像形成可能な状態、また
は待機中である省エネモードから画像形成可能な状態に
遷移するウォーミングアップ時に、その状況に応じた手
法が第１および第２の制御手法Ｆ，Ｓの中から選択され
ることになる、その場合、定着装置２３を除くその他の
電力消費装置（原稿搬送機構４１、第１及び第２走査ユ
ニット３１，３２、光走査ユニット２２、各排出ローラ
２８、中継パスユニット８、取り出しユニット２１１、
並びにドラムモータなど）の動作は停止しており、この
ように定着装置２３を除くその他の電力消費装置の動作
停止の検出結果に基づいて、画像形成装置１の総消費電
力のうちの消費可能な最大限の消費電力を加熱ローラ２
３１（ハロゲンヒータ２３２）に対し供給して加熱制御
する第１の制御手法Ｆが選択されることになる。これに
より、ウォーミングアップ時にハロゲンヒータ２３２が
定着可能な温度（１９０゜Ｃ）に達するまでに要する時
間の大幅な短縮化を図ることができる。また、定着装置
２３（加熱ローラ２３１及び加圧ローラ２３４）には十
分な熱量が蓄積されることになり、定着装置２３への蓄
熱効果の増大化を図ることができる上、複数枚の画像形
成中に定着不良を発生することがなくなってウォーミン
グアップ直後の画像形成不具合を解消することができ
る。

【００４１】また、画像形成装置１における定着装置２
３を除くその他の電力消費装置の動作が実行されるとき
に、この定着装置２３を除くその他の電力消費装置の消
費電力を画像形成装置１の総消費電力から減算した残り
の残総消費電力のうちの消費可能な最大限の消費電力を
加熱ローラ２３１に対し供給して加熱制御する第２の制
御手法Ｓが選択されるので、定着装置２３を除くその他
の電力消費装置の動作は実行されているものの、この定
着装置２３を除くその他の電力消費装置の消費電力を減
算した残りの残総消費電力のうちの最大限の消費電力が
位相角の切り換えによりハロゲンヒータ２３２にきめ細
かく供給され、ウォーミングアップ時にハロゲンヒータ
２３２が定着可能な温度に達するまでに要する時間を効
果的に短縮させることができる。

【００４２】そして、第１の制御手法Ｆから第２の制御
手法Ｓへの移行を段差を持たせることなく段階的に実施
させるようにしているので、急激な電力供給の低下が防
止され、違和感なく第１の制御手法Ｆから第２の制御手
法Ｓへの切り換えを行うことができる。

【００４３】更に、第２の制御手法Ｓによって、加熱ロ
ーラ２３１に対し電力を位相制御により供給させるよう
にしているので、ハロゲンヒータ２３２が所望する定着
温度の範囲内に円滑に制御されることになり、定着装置
２３の蓄熱効果が随時発揮されて、アンダシュートの発
生が効果的に防止され、画像形成不具合の発生を確実に
防止することができる。しかも、加熱ローラ２３１に対
し電力を位相制御によりきめ細かく供給することで、ハ
ロゲンヒータ２３２（メインヒータ２３２ａおよびサブ
ヒータ２３２ｂ）への供給電力（ワット数）がきめ細か
く切り換えられ、ハロゲンヒータ２３２の無駄な電力消
費が抑えられて、省エネ化を図る上で非常に有利なもの
となる。

【００４４】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、その他種々の変形例を包含している。
例えば、上記実施形態では、第１の制御手法から第２の
制御手法への切り換えについてのみ述べたが、図４に示
すように、第２の制御手法Ｓから第３の制御手法Ｔにさ
らに切り換わるようにしてもよいのはもちろんである。
この場合、各制御手法Ｆ，Ｓ，Ｔの間には、第１の制御
手法Ｆから第２の各制御手法Ｓへの移行、および第２の
制御手法Ｓから第３の制御手法Ｔへの移行を段差を持た
せることなく段階的に実施されるように段階制御手法
Ｄ，Ｄが組み込まれているので、急激な電力供給の低下
を防止して、違和感なく次の制御手法Ｓ，Ｔへの移行を
行うことができる。

【００４５】なお、画像形成中におけるハロゲンヒータ
２３２への電源供給は、メインヒータ部２３２ａが６０
０Ｗに、サブヒータ部２３２ｂが４００ｗにそれぞれ切
り換えられている。また、画像形成中における位相角
は、メインヒータ部２３２ａが９０゜に、サブヒータ部
２３２ｂが１００゜にそれぞれ変更されている。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像形成装置のウォーミングアップ時に、定着装置を除く
その他の電力消費装置の動作停止という検出結果に基づ
いて、画像形成装置の総消費電力のうちの消費可能な最
大限の消費電力を定着加熱体に対し供給して加熱制御す
る第１の制御手法を複数の制御手法の中から選択するこ
とで、ウォーミングアップ時に定着可能な温度に達する
までに要する加熱手段の待機時間の大幅な短縮化を図る
ことができる。また、定着装置に十分な熱量を蓄積で
き、定着装置への蓄熱効果の増大化を図ることができる
上、複数枚の画像形成中の定着不良を防止してウォーミ
ングアップ直後の画像形成不具合を解消することができ
る。

【００４７】これに対し、画像形成装置における定着装
置を除くその他の電力消費装置の動作実行という検出結
果に基づいて、その電力消費装置の消費電力を画像形成
装置の総消費電力から減算した残りの残総消費電力のう
ちの消費可能な最大限の消費電力を定着加熱体に対し供
給して加熱制御する第２の制御手法を複数の制御手法の
中から選択することで、残総消費電力のうちの最大限の
消費電力を定着加熱体に供給し、ウォーミングアップ時
における加熱手段の待機時間を効果的に短縮させること
ができる。また、定着装置に十分な熱量を蓄積させて、
定着装置への蓄熱効果の増大化を効果的に図ることがで
きる上、複数枚の画像形成中の定着不良を防止してウォ
ーミングアップ直後の画像形成不具合を効果的に解消す
ることができる。

【００４８】そして、第１の制御手法から第２の制御手
法への移行を段階的に実施させることで、急激な電力供
給の低下を防止し、違和感なく第１の制御手法から第２
の制御手法へ移行させることができる。

【００４９】更に、第２の制御手法により定着加熱体に
対する電力を位相制御により供給させることで、加熱手
段を所望する定着温度の範囲内に円滑に制御でき、定着
装置の蓄熱効果を随時発揮させてアンダシュートの発生
を効果的に防止でき、画像形成不具合の発生を確実に防
止することができる。しかも、加熱手段への電力供給を
きめ細かく切り換えて無駄な電力消費を抑え、省エネ化
を図る上で非常に有利なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部を
示す概略構成図である。

【図２】定着装置の概略構成を示す側面図である。

【図３】第１および第２の制御手法による電力消費装
置、メインヒータ部への制御信号および供給電力、サブ
ヒータ部への制御信号および供給電力、並びにＡＣ波形
のタイムチャートを示す図である。

【図４】変形例に係わる第１ないし第３の制御手法によ
るメインヒータ部およびサブヒータ部に対する供給電
力、位相角およびＡＣ波形のタイムチャートを示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２１１ 取り出しユニット（電力消費装置） ２２ 光走査ユニット（電力消費装置） ２３ 定着装置 ２３１ 加熱ローラ（定着加熱体） ２３２ ハロゲンヒータ（加熱手段） ２８ 排出ローラ（電力消費装置） ３１ 第１走査ユニット（電力消費装置） ３２ 第２走査ユニット（電力消費装置） ４１ 原稿搬送機構（電力消費装置） ８ 中継パスユニット（電力消費装置） Ｆ 第１の制御手法 Ｓ 第２の制御手法 Ｔ 第３の制御手法

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA12 DA32 EA12 EA16 ED25 EF04 EF09 EF16 2H033 AA02 AA32 BB18 BB33 CA03 CA07 CA23 CA28 CA30 CA46

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在に配された定着加熱体と、この
   定着加熱体を加熱する加熱手段と、上記定着加熱体を回
   転駆動させる駆動手段と、この駆動手段および加熱手段
   を制御する制御手段とを備えた画像形成装置の定着装置
   において、上記加熱手段の加熱状態を制御する加熱制御
   方法であって、 上記制御手段は、上記加熱手段を画像形成装置の動作状
   況に応じた異なる手法で加熱制御する複数の制御手法を
   有し、 その複数の制御手法は、画像形成装置における定着装置
   を除くその他の電力消費装置の動作の実行および停止を
   検出し、その検出結果に基づいて選択されるようにして
   いることを特徴とする画像形成装置における定着装置の
   加熱制御方法。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の画像形成装置にお
   ける定着装置の加熱制御方法において、 複数の制御手法は、画像形成装置が電源投入されてから
   画像形成可能な状態、または待機中である省エネモード
   から画像形成可能な状態に遷移するウォーミングアップ
   時に、その状況に応じた手法が選択されるようにしてい
   ることを特徴とする画像形成装置における定着装置の加
   熱制御方法。
3. 【請求項３】 上記請求項１または請求項２に記載の画
   像形成装置における定着装置の加熱制御方法において、 複数の制御手法は、画像形成装置における定着装置を除
   くその他の電力消費装置の動作が停止しているときに、
   画像形成装置の総消費電力のうちの消費可能な最大限の
   消費電力を定着加熱体に対し供給して加熱制御する第１
   の制御手法が選択されるようにしていることを特徴とす
   る画像形成装置における定着装置の加熱制御方法。
4. 【請求項４】 上記請求項１ないし請求項３のいずれか
   １つに記載の画像形成装置における定着装置の加熱制御
   方法において、 複数の制御手法は、画像形成装置における定着装置を除
   くその他の電力消費装置の動作が実行されるときに、こ
   の定着装置を除くその他の電力消費装置の消費電力を画
   像形成装置の総消費電力から減算した残りの残総消費電
   力のうちの消費可能な最大限の消費電力を定着加熱体に
   対し供給して加熱制御する第２の制御手法が選択される
   ようにしていることを特徴とする画像形成装置における
   定着装置の加熱制御方法。
5. 【請求項５】 上記請求項４に記載の画像形成装置にお
   ける定着装置の加熱制御方法において、 第１の制御手法から第２の制御手法への移行は、段階的
   に実施されるようにしていることを特徴とする画像形成
   装置における定着装置の加熱制御方法。
6. 【請求項６】 上記請求項４または請求項５に記載の画
   像形成装置における定着装置の加熱制御方法において、 第２の制御手法は、定着加熱体に対し電力を位相制御に
   より供給するようにしていることを特徴とする画像形成
   装置における定着装置の加熱制御方法。