JP2003215963A - 定着装置、画像形成装置及び画像形成装置の生産方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハロゲンランプを熱源として用いた従来の定
着装置では、高調波が発生しやすい、フリッカが発生し
やすい等の問題があった。 【解決手段】 熱源としてカーボンヒータを用いて、カ
ーボンヒータの基本周期及び通電期間を用いてオン・オ
フ制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式により
画像を形成する画像形成装置に関し、特に、定着装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式により画像を形成する画像
形成装置の定着装置としては、従来ハロゲンランプを熱
源とするものが広く採用されている。

【０００３】定着装置の加熱部材は、スタンバイ中及び
画像形成中においてそれぞれ所定の一定温度に保持する
ように制御され、このような制御を行う方法としては従
来、位相制御、１／Ｎ波制御、オン・オフ制御等が用い
られている。

【０００４】図１（ａ）は位相制御であり、斜線で示す
部分をカットした電流をヒータに供給し、カット位相を
制御することにより、ヒータ供給電力を制御する。

【０００５】図１（ｂ）は１／Ｎ波制御であり、斜線で
示す波をカットした電流をヒータに供給し、所定周期内
におけるカット波数を制御することによりヒータ供給電
力を制御する。

【０００６】図１（ｃ）、（ｄ）はオン・オフ制御であ
り、図１（ｄ）に示すオン・オフ信号により図１（ｃ）
に示す電流を生成し、斜線で示すカットオフ部分を制御
することによりヒータ供給電流を制御する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１（ａ）〜（ｄ）に
示すような制御では高調波が発生するという問題があ
り、例えば、欧州における規制規則に抵触する等の現実
的な問題となる可能性がある。図１（ｃ）の方法は、室
内灯のちらつき、いわゆる、フリッカを起こすという問
題がある。また、ハロゲンランプは低温において抵抗値
が低い特性を有するためにそのオン時に突入電流が発生
し、そのために周囲の機器が影響を受けて、例えば、蛍
光灯がちらつくというフリッカの問題がある。

【０００８】更に、従来方法ではいずれの場合にも、次
のような問題がある。ハロゲンランプを短時間でオン・
オフする制御を行う場合に、ハロゲンランプは定格電力
を下回る電力で用いられることになり、十分な高温状態
に達しない状態で作動する結果となる。このような低温
作動においては、いわゆるハロゲンサイクルが十分に起
こらなくなってヒータ寿命が短縮される。

【０００９】ヒータ寿命を短縮させないためには、ヒー
タを十分に高温或いは十分に低温に維持する必要があ
り、そのためにオン時間、オフ時間をそれぞれ約０．４
秒以上維持することが必要である。しかし、このような
制御を行った場合オン・オフによる定着ムラが生ずる可
能性があり、定着ムラを起こさないためには温度のラチ
チュードが狭くという問題がある。特に、高速機におい
ては、０．４秒間における記録紙の走行距離が約２００
ｍｍに達するので、定着ムラの問題が顕著になる。

【００１０】更に、スタンバイ中及び画像形成工程中に
おいて最適温度を得るためには、定格電力の異なる複数
のハロゲンランプを用いることになるが、その場合部品
の種類が増加して管理工数を増し量産効果を低下させ、
品質管理やコスト上の問題となる。

【００１１】更に、ハロゲンランプを用いた場合には、
前記のようにオン・オフの時間間隔が長くなることによ
る温度ムラを避けるために、予測制御の手法を用いた複
雑な制御が必要であった。

【００１２】本発明はハロゲンランプを熱源とする従来
の定着装置における前記の問題を解決し、安定して作動
し高性能で低コストの定着装置及び画像形成装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記の本発明の目的は下
記の発明により達成される。

【００１４】１．カーボンヒータ、該カーボンヒータへ
の通電を制御するスイッチング手段及び該スイッチング
手段を制御する制御部を有する定着装置であって、前記
制御部は、基本周期を形成する基本周期形成手段、前記
基本周期以下の通電期間を形成する通電期間形成手段及
び前記基本周期形成手段と前記通電期間形成手段との少
なくとも一つを制御する制御手段を有し、前記基本周期
内における前記通電期間において、前記スイッチング手
段をオンして前記カーボンヒータに通電し、前記通電期
間以外で前記スイッチング手段をオフして前記カーボン
ヒータへの通電を遮断し、前記基本周期及び前記通電期
間の少なくとも一つを制御することにより、前記カーボ
ンヒータへの電力供給を制御することを特徴とする定着
装置。

【００１５】２．前記スイッチング手段は前記カーボン
ヒータに商用電力を供給する電源回路に設けられたこと
を特徴とする前記１に記載の定着装置。

【００１６】３．１個の加熱部材を加熱する熱源として
複数の前記カーボンヒータを設けたことを特徴とする前
記１に記載の定着装置。

【００１７】４．複数の前記カーボンヒータは、それぞ
れ同一定格電力を有し、前記カーボンヒータの全てを連
続通電したときの消費電力の総和が、前記定着装置に要
求される最大電力以上であることを特徴とする前記３に
記載の定着装置。

【００１８】５．１個の加熱部材を加熱する熱源とし
て、１本以上の前記カーボンヒータ及び１本以上のハロ
ゲンヒータを設けたことを特徴とする前記１〜３のいず
れか１項に記載の定着装置。

【００１９】６．前記カーボンヒータをオン・オフ制御
することにより、前記加熱部材の温度を一定に維持する
とともに、前記ハロゲンヒータをスタンバイ中はオフに
し、画像形成中は連続点灯することを特徴とする前記５
に記載の定着装置。

【００２０】７．前記基本周期及び前記通電期間は、商
用電源のゼロクロス信号から形成されることを特徴とす
る前記１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。

【００２１】８．前記基本周期及び前記通電期間は商用
電源周期の整数倍であることを特徴とする前記１〜６の
いずれか１項に記載の定着装置。

【００２２】９．商用電源周期に同期したゼロクロス信
号生成手段、該ゼロクロス信号生成手段が生成したゼロ
クロス信号をカウントするカウンタ、基本周期信号生成
手段、通電期間信号生成手段、前記カウンタの出力を前
記基本周期信号生成手段が生成する基本周期信号と、前
記通電期間信号生成手段が生成する通電手記信号とによ
り処理して制御信号を生成する制御信号生成手段、カー
ボンヒータ及び、該カーボンヒータへの商用電源の供給
をオン・オフ制御するスイッチング手段を有し、前記制
御信号により前記スイッチング手段を制御することを特
徴とする定着装置。

【００２３】１０．前記カーボンヒータの定格電力をＷ
ｃ、前記ハロゲンヒータの定格電力をＷｈ、スタンバイ
中における前記熱源の最大設定電力をＷｓｔｎｄｂｙｍ
ａｘ、画像形成工程の実行中における前記熱源の最大設
定電力をＷｃｏｐｙｍａｘ、画像形成工程の実行中にお
ける前記熱源の最小設定電力をＷｃｏｐｙｍｉｎとする
とき、次の関係式、Ｗｃｏｐｙｍａｘ≦Ｗｃ＋Ｗｈ、Ｗ
ｈ≦Ｗｃｏｐｙｍｉｎ及びＷｓｔｎｄｂｙｍａｘ≦Ｗｃ
が満たされることを特徴とする前記５又は前記６に記載
の定着装置。

【００２４】１１．カーボンヒータ、該カーボンヒータ
への通電を制御するスイッチング手段、前記カーボンヒ
ータにより加熱される加熱部材、該加熱部材の温度を検
知する温度センサ、該温度センサの出力を電圧変換する
変換手段、基準電圧生成手段及び、前記変換手段の出力
と、前記基準電圧生成手段の出力とを比較して前記スイ
ッチング手段を制御する信号を出力する比較器、を有す
ることを特徴とする定着装置。

【００２５】１２．記録材上にトナー像を形成する像形
成手段及び前記１〜１０のいずれか１項に記載の定着装
置を有することを特徴とする画像形成装置。

【００２６】１３．高速機から低速機までに共通するカ
ーボンヒータを定着装置の熱源として用い、該カーボン
ヒータの制御回路を組み込むことにより、前記低速機か
ら前記高速機までの画像形成装置を生産することを特徴
とする画像形成装置の生産方法。

【００２７】

【発明の実施の形態】〔１〕画像形成装置 図２は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す。
図示の画像形成装置には下記に説明する実施の形態１〜
３が適用される。

【００２８】像担持体としての感光体１の周囲に帯電装
置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、分離装置
６及びクリーニング装置８が配置される。記録材収納部
ＰＳには記録材Ｐが収納され、記録材収納部ＰＳから給
紙された記録材Ｐは感光体１と転写装置５との間に供給
され、定着装置７に搬送される。

【００２９】矢印で示すように回転する感光体１に対し
て、帯電装置２の帯電及び露光装置３の像露光により感
光体１上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像
は現像装置４により現像され感光体１上にトナー像が形
成される。形成されたトナー像は転写装置５により、記
録材Ｐに転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは
定着装置７により定着処理される。また、転写後の感光
体１はクリーニング装置８によりクリーニングされ、前
記した帯電からクリーニングまでの工程が繰り返されて
多数枚の画像が形成される。

【００３０】電子写真方式により画像を形成する画像形
成装置には、前記した工程による他に、像担持体として
中間転写体を用い、像形成体としての感光体上に形成し
たトナー像を中間転写体上に転写し、中間転写体から記
録材に転写し、記録材に転写したトナー像を定着するも
のや、像形成体として感光体に代えて、誘電体を用い、
誘電体上に静電潜像が形成されるものがあり、本発明は
これらの画像形成装置に適用される。

【００３１】定着装置７は、加熱部材としての加熱ロー
ラ７１、加圧部材としての加圧ローラ７２及び熱源７３
を有する。加熱ローラ７１内に加えて加圧ローラ７２内
にも熱源７３を設けることもできる。７４は加熱ローラ
７１の表面温度を検知する温度センサであり、温度セン
サ７４の出力を用いて、スタンバイ中及び画像工程中に
おいて、加熱ローラ７１の表面温度をそれぞれ所定の温
度に維持する制御が行われる。加熱部材としては、ロー
ラのほかに、ベルト、ブロック状のもの等を用いること
もできる。 〔２〕実施の形態１ 図３は本発明の実施の形態１に係る定着装置の電源回路
を、図４は実施の形態１における各種信号をそれぞれ示
す。

【００３２】商用電源１８から供給された電流Ｓ１を波
形整形回路９で処理したゼロクロス信号Ｓ２からフリッ
プフロップ１１によりクロック信号Ｓ３が生成される。

【００３３】基本周期形成手段としての数値発生回路１
３は数値データを比較器１４に入力する。また、通電期
間形成手段としての数値発生回路１５は制御手段を構成
する比較器１６に数値データを入力する。制御手段１０
は数値発生回路１３、１５が下記に説明する条件のもと
に種々変化する数値データを生成するように制御する。
比較器１６の出力によりスイッチング手段１７Ａが制御
され、スイッチング手段１７Ａは熱源としてのカーボン
ヒータ１９Ａへの電流をオン・オフ制御する。カーボン
ヒータ１９Ａ、１９Ｂはカーボン抵抗体からなる棒状の
ヒータであり、通電により発熱する。

【００３４】数値発生回路１３は基本周期ＴＡを与える
数値を発生し、数値発生回路１５は通電期間ＴＢを与え
る数値を発生する。

【００３５】基本周期ＴＡと通電期間ＴＢとは図３に示
すように、ＴＡ≧ＴＢの関係にあり、比較器１４はカウ
ンタ１２の出力を数値発生回路１３の出力と比較してカ
ウンタ１２の出力が数値発生回路１３の出力に達したと
きに反転して、カウンタ１２をリセットすることによ
り、基本周期ＴＡを形成する。比較器１６はカウンタ１
２の出力を数値発生回路１５の出力と比較し、カウンタ
１２の出力が数値発生回路１５の出力に達したときに、
反転することにより、スイッチング手段１７Ａをオン・
オフ制御して、基本周期ＴＡを持ち、通電期間ＴＢを持
ったヒータ駆動信号Ｓ４が形成され、カーボンヒータ１
９Ａを駆動する。

【００３６】カーボンヒータ１９Ａに供給される電力Ｗ
は次の式（１）により決定される。 （１）Ｗ＝Ｗｃ×ＴＢ／ＴＡ、Ｗｃはカーボンヒータ１
９Ａの定格電力である。

【００３７】（１）式から明らかなように、カーボンヒ
ータ１９Ａの電力Ｗは基本周期ＴＡ及び通電期間ＴＢの
少なくとも一つを変える制御により制御される。具体的
には例えば、電力Ｗを上げるには、通電期間ＴＢを固定
値とし、基本周期ＴＡを短縮するか又は基本周期ＴＡを
固定値とし、通電期間ＴＢを伸ばし、電力Ｗを下げるに
は、通電期間ＴＢを固定値とし、基本周期ＴＡをのばす
か又は基本周期ＴＡを固定値とし、通電期間ＴＢを短縮
する。なお、基本周期ＴＡ及び通電期間ＴＢは商用電源
の周波数の整数倍であることが望ましい。

【００３８】１００Ｖ／５０Ｈｚの商用電源の場合の制
御の例としては次のようになる。定格電力Ｗｃ＝１００
Ｖ／８００Ｗのカーボンヒータを用い、基本周期ＴＡ＝
０．５ｓｅｃ、通電期間ＴＢを０〜０．５ｓｅｃの範囲
で制御する。通電期間０．３ｓｅｃの制御点で電力Ｗ＝
４８０Ｗとなるように、カーボンヒータ１９Ａに供給さ
れる電力は０〜８００Ｗの範囲で１／２５の刻みで制御
される。

【００３９】基本周期ＴＡの制御と通電期間ＴＢとの組
み合わせにより更に細かな刻みの制御を行うことが可能
になる。また、基本周期ＴＡにより、例えば、０．５ｓ
ｅｃのように短時間内のオン・オフ制御が行われるの
で、カーボンヒータ１９Ａの発生熱を連続変化させるよ
うに設定することができる。従って、時間に対して段階
的な変化ではなく連続した温度変化となり、熱源として
のカーボンヒータ１９Ａの加熱温度の振れがなく、振れ
による定着ムラがなくなる。

【００４０】本実施の形態においては、加熱ローラ７１
の内部に設けた熱源７３として２本のカーボンヒータ１
９Ａ、１９Ｂを用いている。両カーボンヒータ１９Ａ、
１９Ｂに定格電力Ｗｃ＝８００Ｗのカーボンヒータを用
いることにより、例えば、最大電力１４００Ｗが必要な
定着装置にも十分に使える。なお、制御部Ｂは前記に説
明した制御部Ａと同一の構成である。

【００４１】定格電力Ｗｃ＝８００Ｗのカーボンヒータ
１９Ａ、１９Ｂを用いて、１４００Ｗのパワーの熱源を
得るには、カーボンヒータ１９Ａをその最高電力が８０
０Ｗとなるように、カーボンヒータ１９Ｂをその最高電
力が６００Ｗとなるように前記した基本周期ＴＡと通電
期間ＴＢとを制御すればよい。

【００４２】また、低速機においては、要求最大電力が
７００Ｗ程度であるが、このような低速機にも、要求最
大電力１４００Ｗの画像形成装置に用いたカーボンヒー
タと同一のもの１本を用い、前記制御により最大電力７
００Ｗとすることができる。

【００４３】このようにして、低速機から高速機まで同
一のカーボンヒータを用いることが可能になって、機種
毎に異なる種類の熱源を用いる必要がなく、低速機から
高速機までカーボンヒータを共通した部品として使用す
ることが可能になる。従って、量産効果によるコストの
低減及び管理コストの低減が実現される。 〔３〕実施の形態２ 図５は実施の形態２に係る定着装置の電源回路のブロッ
ク図であり、図６は実施の形態２における制御信号を示
す。

【００４４】本実施の形態は、熱源としてカーボンヒー
タ１９Ａとハロゲンランプからなるハロゲンヒータ１９
Ｃを用いている。該熱源は加熱ローラ７１内に設けられ
る。制御部Ａは図３に示し前記に説明したものである。
制御部Ｃはハロゲンヒータ１９Ｃを制御するスイッチン
グ手段１７Ｃにオン・オフ制御信号を入力する。

【００４５】図６に示すように、カーボンヒータ１９Ａ
を制御する制御信号Ｓ５が細かくオン・オフすることに
よりスタンバイ中Ｄｓｔｎｂｙ及び画像形成中Ｄｃｏｐ
ｙにおいて、加熱ローラ７１の温度を一定の設定温度に
維持する。ハロゲンヒータ１９Ｃを制御する制御信号Ｓ
６は、スタンバイ中Ｄｓｔｎｂｙのオフから画像形成中
Ｄｃｏｐｙにおいてオンに一度変化することにより、画
像形成時に加熱ローラ７１の温度を必要な高温に上昇さ
せる。

【００４６】図５、６に示す制御により、大電力が得や
すいハロゲンヒータ１９Ｃを用いながら、ハロゲンヒー
タ１９Ｃを用いた場合に生じやすいフリッカを避けるこ
とが可能になる。即ち、ハロゲンヒータ１９Ｃは大電力
のものほど通電初期における突入電流が大きくなるため
に、フリッカが生じやすくなるが、図５に示す制御によ
って、ハロゲンヒータ１９Ｃのオン・オフ回数が画像形
成の開始時と終了時のみとなるので、フリッカが防止さ
れる。また、カーボンヒータ１９Ａのオン・オフではフ
リッカは発生しないことが確認されている。

【００４７】画像形成工程における要求最大電力Ｗｃｏ
ｐｙｍａｘが１４００Ｗ、要求最小電力Ｗｃｏｐｙｍｉ
ｎが１１００Ｗ、スタンバイ中の最大電力が３００Ｗの
熱源に定格電力Ｗｃ＝８００Ｗのカーボンヒータと定格
電力Ｗｈ＝１０００Ｗのハロゲンランプを用いた定着装
置の制御の概略は次のとおりである。

【００４８】スタンバイ中は、カーボンヒータ１９Ａの
みを用い、ハロゲンヒータ１９Ｃをオフのままとする。
画像形成工程中においては、ハロゲンヒータ１９Ｃを連
続点灯させ、カーボンヒータ１９Ａをオン・オフ制御す
ることにより、必要な温度を維持する。

【００４９】カーボンヒータの定格電力Ｗｃとハロゲン
ランプの定格電力Ｗｈについては、これらを次の式
（２）〜（４）に従って設定することが望ましい。

【００５０】スタンバイ中に要求される最大電力Ｗｓｔ
ｎｄｂｙｍａｘ、画像形成工程中に要求される最大電力
Ｗｃｏｐｙｍａｘ、画像形成工程中に要求される最小電
力Ｗｃｏｐｙｍｉｎに対して、 （２）Ｗｃｏｐｙｍａｘ≦Ｗｃ＋Ｗｈ、 （３）Ｗｈ≦Ｗｃｏｐｙｍｉｎ、 （４）Ｗｓｔｎｄｂｙｍａｘ≦Ｗｃ （２）式及び（４）式が満たされないと、使用したヒー
タがパワー不足となって必要な温度が得られない場合が
ある。また、（３）式が満たされないと、画像形成工程
中にハロゲンランプを連続点灯した場合に温度が上昇し
続ける場合がある。 〔４〕実施の形態３ 図７は本発明の実施の形態３に係る定着装置の制御回路
のブロック図、図８は実施の形態３における各種信号を
示す図である。図７中、図２におけると同一の部品につ
いては、同一の符号を付しその説明を省略する。

【００５１】カーボンヒータ１９により加熱される加熱
ローラ７１の表面はサーミスタ、熱電対等の温度センサ
７４により検知される。温度センサ７４の出力は電圧変
換手段２３により電圧に変換されて検出信号Ｓ７として
出力される。

【００５２】検出信号Ｓ７及びＣＰＵ２０から供給され
るＤ／Ａコンバータ２１でアナログ電圧信号に変換され
た基準信号Ｓ８が比較器２２に入力され、比較器２２か
らは図８（ｃ）に示すようなオン・オフ信号である制御
信号Ｓ９が生成される。制御信号Ｓ９はスイッチング手
段１７を制御する。

【００５３】前記に説明したようにカーボンヒータ１９
は温度センサ７４の出力に応じてオン・オフして加熱ロ
ーラ７１の表面温度を一定に維持する。

【００５４】ＣＰＵ２０はスタンバイ中と画像形成工程
中とにおいて異なる基準信号を出力し、基準電圧生成手
段としてのＣＰＵ２０及びＤ／Ａコンバータ２１は、比
較器２２に対してスタンバイ中と画像形成工程中におい
て異なる基準電圧Ｓ８を供給する。この制御により加熱
ローラ７１の表面温度はスタンバイ中及び画像形成工程
中において、それぞれ最適値に維持される。

【００５５】従来、ハロゲンランプを用いた定着装置に
おいては、ハロゲンランプを短時間内でオン・オフ制御
することが困難なことから、熱源のオン・オフと加熱ロ
ーラの表面温度との相関関係から求めた手法による予測
制御が行われており、複雑な制御が必要であったが、本
実施の形態では、ＣＰＵ２０から基準値を出力するのみ
で加熱ローラ７１の表面温度を一定値に維持する制御が
可能になり、極めて単純な方法より正確な制御が可能に
なる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１、２又は９の発明により、高調
波の発生及びフリッカが防止され、且つ、加熱部材の温
度制御を精度良く行うことができる定着装置が実現され
る。

【００５７】請求項３又は４の発明により、トナー像の
定着に高エネルギーが必要な高速機においても、高調波
の発生及びフリッカが防止され、加熱部材の温度制御を
精度良く行うことが可能になる。

【００５８】請求項５又は６の発明により、高い熱エネ
ルギーが容易に得られるハロゲンヒータを用いた場合に
も、高調波の発生及びフリッカが防止され、加熱部材の
温度制御を精度良く行うことが可能になる。

【００５９】請求項７又は８の発明により、商用電源か
らの電流を基準として制御が行われるので、簡単な回路
構成と簡単な制御方法により、高精度の電力制御が可能
になる。

【００６０】請求項１０の発明により、カーボンヒータ
とハロゲンヒータの特性を生かした制御が行われるの
で、高速機等の制御を正確に行うことが可能になる。

【００６１】請求項１１の発明により、予測制御等の複
雑な制御が必要であるという従来の制御における問題が
解決され、単純な制御により高い精度の制御が可能にな
る。

【００６２】請求項１２の発明により、高調波の発生及
びフリッカが防止され、且つ、加熱部材の温度制御を精
度良く行うことができる定着装置を備えた画像形成装置
が実現される。

【００６３】請求項１３の発明により、複数機種の画像
形成装置の定着装置に共通化された熱源を用いることが
できるので、生産工程における管理コスト、製造コスト
が低減され、低コストで高い信頼性を持った画像形成装
置を生産することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の定着装置における熱源の制御を示す図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体
構成を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る定着装置の電源回
路のブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態１における各種信号を示す
図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係る定着装置の電源回
路のブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態２における各種信号を示す
図である。

【図７】本発明の実施の形態３に係る定着装置の電源回
路のブロック図である。

【図８】本発明の実施の形態３における各種信号を示す
図である。

【符号の説明】

７ 定着装置 ９ 波形整形回路 １０ 制御手段 １１ フリップフロップ １２ カウンタ １３、１５ 数値発生回路 １４、１６ 比較器 １７、１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ スイッチング手段 １８ 商用電源 １９、１９Ａ、１９Ｂ カーボンヒータ １９Ｃ ハロゲンヒータ ７１ 加熱ローラ ７２ 加圧ローラ ７３ 熱源 ７４ 温度センサ ＴＡ 基本周期 ＴＢ 通電期間

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA41 BA25 BA27 BA30 BB18 BB21 BB23 CA07 CA23 CA27 CA45 CA46 3K058 AA46 BA18 CA12 CA22 CB02 CB23 CB29 DA02 GA06

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カーボンヒータ、該カーボンヒータへの
   通電を制御するスイッチング手段及び該スイッチング手
   段を制御する制御部を有する定着装置であって、 前記制御部は、基本周期を形成する基本周期形成手段、
   前記基本周期以下の通電期間を形成する通電期間形成手
   段及び前記基本周期形成手段と前記通電期間形成手段と
   の少なくとも一つを制御する制御手段を有し、 前記基本周期内における前記通電期間において、前記ス
   イッチング手段をオンして前記カーボンヒータに通電
   し、前記通電期間以外で前記スイッチング手段をオフし
   て前記カーボンヒータへの通電を遮断し、前記基本周期
   及び前記通電期間の少なくとも一つを制御することによ
   り、前記カーボンヒータへの電力供給を制御することを
   特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 前記スイッチング手段は前記カーボンヒ
   ータに商用電力を供給する電源回路に設けられたことを
   特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 １個の加熱部材を加熱する熱源として複
   数の前記カーボンヒータを設けたことを特徴とする請求
   項１に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 複数の前記カーボンヒータは、それぞれ
   同一定格電力を有し、前記カーボンヒータの全てを連続
   通電したときの消費電力の総和が、前記定着装置に要求
   される最大電力以上であることを特徴とする請求項３に
   記載の定着装置。
5. 【請求項５】 １個の加熱部材を加熱する熱源として、
   １本以上の前記カーボンヒータ及び１本以上のハロゲン
   ヒータを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の定着装置。
6. 【請求項６】 前記カーボンヒータをオン・オフ制御す
   ることにより、前記加熱部材の温度を一定に維持すると
   ともに、前記ハロゲンヒータをスタンバイ中はオフに
   し、画像形成中は連続点灯することを特徴とする請求項
   ５に記載の定着装置。
7. 【請求項７】 前記基本周期及び前記通電期間は、商用
   電源のゼロクロス信号から形成されることを特徴とする
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 【請求項８】 前記基本周期及び前記通電期間は商用電
   源周期の整数倍であることを特徴とする請求項１〜６の
   いずれか１項に記載の定着装置。
9. 【請求項９】 商用電源周期に同期したゼロクロス信号
   生成手段、 該ゼロクロス信号生成手段が生成したゼロクロス信号を
   カウントするカウンタ、 基本周期信号生成手段、 通電期間信号生成手段、 前記カウンタの出力を前記基本周期信号生成手段が生成
   する基本周期信号と、前記通電期間信号生成手段が生成
   する通電手記信号とにより処理して制御信号を生成する
   制御信号生成手段、 カーボンヒータ及び、 該カーボンヒータへの商用電源の供給をオン・オフ制御
   するスイッチング手段を有し、 前記制御信号により前記スイッチング手段を制御するこ
   とを特徴とする定着装置。
10. 【請求項１０】 前記カーボンヒータの定格電力をＷ
    ｃ、前記ハロゲンヒータの定格電力をＷｈ、スタンバイ
    中における前記熱源の最大設定電力をＷｓｔｎｄｂｙｍ
    ａｘ、画像形成工程の実行中における前記熱源の最大設
    定電力をＷｃｏｐｙｍａｘ、画像形成工程の実行中にお
    ける前記熱源の最小設定電力をＷｃｏｐｙｍｉｎとする
    とき、次の関係式、 Ｗｃｏｐｙｍａｘ≦Ｗｃ＋Ｗｈ、Ｗｈ≦Ｗｃｏｐｙｍｉ
    ｎ及びＷｓｔｎｄｂｙｍａｘ≦Ｗｃ が満たされることを特徴とする請求項５又は請求項６に
    記載の定着装置。
11. 【請求項１１】 カーボンヒータ、 該カーボンヒータへの通電を制御するスイッチング手
    段、 前記カーボンヒータにより加熱される加熱部材、 該加熱部材の温度を検知する温度センサ、 該温度センサの出力を電圧変換する変換手段、 基準電圧生成手段及び、 前記変換手段の出力と、前記基準電圧生成手段の出力と
    を比較して前記スイッチング手段を制御する信号を出力
    する比較器、 を有することを特徴とする定着装置。
12. 【請求項１２】 記録材上にトナー像を形成する像形成
    手段及び請求項１〜１０のいずれか１項に記載の定着装
    置を有することを特徴とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】 高速機から低速機までに共通するカー
    ボンヒータを定着装置の熱源として用い、該カーボンヒ
    ータの制御回路を組み込むことにより、前記低速機から
    前記高速機までの画像形成装置を生産することを特徴と
    する画像形成装置の生産方法。