JP2005208252A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 定着器ヒータへの最大供給可能電流値以下でこの定着ヒータへの供給電力を制御する。
【解決手段】 エンジンコントローラ１２６により、発熱体３及び２０の両方に同一の所定の固定デューティＤ１で通電し、固定デューティＤ１に相当する位相角α１で、ＯＮ１信号、ＯＮ２信号のオンパルスが、ＺＥＲＯＸ信号をトリガにして送出され、電流検出回路２７から報知されるＨＣＲＲＴ信号により電流値Ｉ１を検出する。エンジンコントローラ１２６において、検出された電流値Ｉ１と固定デューティＤ１と予め設定されている通電可能な電流値Ｉlimitから、通電可能な上限の電力デューティＤlimitを算出する。そして、上限デューティＤlimit以下でのデューティでＰＩ温調制御を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、詳しくは、被記録材上に形成担持させた未定着トナー画像を加熱定着処理するための加熱定着装置におけるヒータに供給する電流の制御に関する。
従来から、電子写真プロセスを用いた画像形成装置が知られており、この画像形成装置においては、電子写真プロセスなどの画像形成手段により転写紙上に形成された未定着画像（トナー像）が、熱定着装置により転写紙上に定着されるようになっている。熱定着装置としては、例えば、特許文献１ないし１６に記載された、ハロゲンヒータを熱源とする熱ローラ式の熱定着装置や、セラミック面発ヒータを熱源とするフィルム加熱式の熱定着装置が知られている。
一般的に、このようなヒータへは、トライアック等のスイッチング素子を介して、交流電源から電力が供給されるようになっている。
ハロゲンヒータを熱源とする定着装置においては、定着装置の温度が、サーミスタ感温素子のような温度検出素子により検出される。その検出された温度に基づいて、シーケンスコントローラによりスイッチング素子がオン／オフ制御され、すなわちハロゲンヒータへの電力供給がオン／オフ制御され、定着器の温度が目標の温度になるように温度制御される。
他方、セラミック面発ヒータを熱源とする定着装置においては、シーケンスコントローラにより、温度検出素子により検出された温度と、予め設定されている目標温度との温度差に基づき、算出されたセラミック面発ヒータに供給する電力比に相当する位相角または波数が決定される。そして、その決定された位相または波数で、スイッチング素子がオン／オフ制御され、定着装置の温度が温度制御される。
熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱用回転体としての加熱ローラ（定着ローラ）と、これに圧接させた加圧用回転体としての弾性加圧ローラを基本構成とする。熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、この一対のローラを回転させて該両ローラ対の圧接ニップ部（定着ニップ部）に未定着画像（トナー画像）を形成担持させた被加熱材としての被記録材（転写材シート・静電記録紙・エレクトロファックス紙・印字用紙等）を導入して圧接ニップ部を挟持搬送通過させる。このようにして、熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱ローラからの熱と圧接ニップ部の加圧力にて未定着画像を被記録材（以下、転写材と記す）面に永久固着画像として熱圧定着させる。
また、フィルム加熱方式の加熱定着装置（オンデマンド定着装置）は例えば特許文献１７〜２０等に提案されている。これらのオンデマンド定着装置は、加熱体に加熱用回転体である耐熱性フィルム（定着フィルム）を加圧用回転体（弾性ローラ）で密着させて摺動搬送させる。次いで、オンデマンド定着装置は、該耐熱性定着フィルムを挟んで加熱体と加圧用回転体とで形成される圧接ニップ部に未定着画像を担持した転写材を導入して耐熱性フィルムと一緒に搬送させる。そして、オンデマンド定着装置は、耐熱性フィルムを介して付与される加熱体からの熱と圧接ニップ部の加圧力によって未定着画像を転写材上に永久画像として定着させる。
フィルム加熱方式の加熱装置は、加熱体として低熱容量線状加熱体を、フィルムとして薄膜の低熱容量のものを用いることが出来る。そのため、フィルム加熱方式の加熱装置は、省電力化・ウエイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能である。またフィルム加熱方式の加熱装置はフィルム駆動方法としてフィルム内面に駆動ローラを設ける方法、また加圧用回転体を駆動ローラとして用い加圧用回転体との摩擦力でフィルムを駆動する方法が知られている。しかし、近年では部品点数が少なく低コストな構成である加圧用回転体駆動方式が多く用いられている。
また加熱定着装置のヒータに供給される電流を検出する電流検出回路としては、図１に示すような電流検出回路（例えば、特許文献２１参照）が知られており、この電流検出回路は、カレントトランスＴ１、ブリッジダイオードＤ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１、電圧計を有する。
他方、ＡＣ電源Ｐ１は、ブリッジダイオードＤ２とコンデンサＣ２により平滑され、低圧電源に接続されており、ブリッジダイオードＤ２に接続されているラインには、抵抗Ｒ２を介してカレントトランスＴ１が接続されている。
このカレントトランスＴ１に電流が流れると、電源ラインと反対側（２次側）の巻線に、比例した電圧が発生する。この電圧がブリッジダイオードＤ１及びコンデンサＣ１で平滑され、抵抗Ｒ１の両端電圧、すなわち入力電流に比例した電圧が検出される。
特開昭６３−３１３１８２号公報 特開平２−１５７８７８号公報 特開平４−４４０７５号公報 特開平４−４４０７６号公報 特開平４−４４０７７号公報 特開平４−４４０７８号公報 特開平４−４４０７９号公報 特開平４−４４０８０号公報 特開平４−４４０８１号公報 特開平４−４４０８２号公報 特開平４−４４０８３号公報 特開平４−２０４９８０号公報 特開平４−２０４９８１号公報 特開平４−２０４９８２号公報 特開平４−２０４９８３号公報 特開平４−２０４９８４号公報 特開昭６３−３１３１８２号公報 特開平２−１５７８７８号公報 特開平４−４４０７５号公報 特開平４−２０４９８０号公報 特開平５−２８１８６４号公報
しかしながら、加熱定着装置におけるヒータに供給する電流の制御に関して、以下に示すような問題があった。
第１の問題点として、セラミック面発ヒータに電力供給するための交流電源は、電源電圧範囲が例えば８５Ｖ〜１４０Ｖまたは１８７Ｖ〜２６４Ｖと広い。このため、全点灯で通電されたセラミック面発ヒータに供給される電力は、８５Ｖ〜１４０Ｖの電源電圧範囲の最低電圧での電力に対する最高電圧での電力が約２．７倍となる。また、同様な供給される電力は、１８７Ｖ〜２６４Ｖの電源電圧範囲の最低電圧での電力に対する最高電圧での電力が約２倍となる。
また、シーケンスコントローラが所定の温度になるようにセラミック面発ヒータへの通電電流を制御している。このため、定着器に通紙される紙の紙厚が厚くなるほど、供給される電力、つまり電流が大きくなる。よって、紙種によっては、必要以上の電力がセラミック面発ヒータに供給されていた。
さらに、第２の問題点として、上記加熱定着装置において、転写材上のトナー像の定着性は転写材の厚み、表面性に大きく左右されることが知られている。特に表面性の粗い紙種では定着性が著しく損なわれる。
これは定着ニップ部内で加熱部材と用紙間の接触面積が減るために十分な熱量が転写材上のトナーに供給されない為である。
その結果、表面性の悪い紙種でも良好な定着性を得るためには定着加圧力を高くする、定着温度を高くする必要がある。しかしながら定着圧力を高くする方法は定着装置の駆動トルクが高くなり装置コストが高くなりやすい。また、定着性を得るために単に定着温度を高くした場合薄紙や表面性の良い紙に対しては過剰な熱量が供給されることになる。このため、ホットオフセットの発生や、紙のカール量が大となるような弊害が生じる。
表面性の粗い紙種と平滑性の良好な紙種でともに最適な定着条件を両立することは難しく、従来はユーザが紙種に応じて定着温度設定を選択することで対応してきた。しかし、表面粗さというユーザには理解しにくいパラメータにより定着モードを設定するのは難しく、紙種に応じて最適な定着温度設定が自動的に行われることが望まれていた。
また、第３の問題点として、カレントトランスＴ１の出力電圧を全波整流しているため、特に画像形成装置などの電力制御で多く行われている位相制御を行ったときに電流を検出することが非常に困難であった。
このため、結果として加熱定着装置におけるヒータに供給する電流の制御が不正確になる懸念があった。
そこで、本発明は、上記のような第１の問題点を解決し、定着器のセラミック面発ヒータへの最大供給可能電流値以下でこのセラミック面発ヒータへの供給電力を制御することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
また本発明は、第２の問題点の要望に応えるものであり、紙種で特に転写材（被記録材）の表面性によらず最適な定着条件（像加熱条件）を自動的に設定可能とすることを目的とする。
さらに本発明の目的は、上記のような第３の問題点を解決し、加熱定着器への入力電流の検出精度を向上させることができる画像成形装置を提供することにある。
本発明によれば、画像形成装置は、被記録材上の画像を加熱する加熱手段と、前記加熱手段に電力を供給する電力供給手段と、搬送される前記被記録材の厚みまたは表面性に係る情報を検出する情報検出手段と、前記情報検出手段によって検出された情報に応じて、前記電力供給手段に供給する電力を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする。
ここで、前記調整手段は、前記電力供給手段を、交流電源電圧の半波または全波を全点灯した場合の電力に対する割合である電力比で制御し、所定期間の間、予め定めた第１の電力比で前記加熱手段に電力を供給する第１電力制御手段と、記加熱手段に供給されている電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出された電流値と、前記電力制御手段により前記加熱手段に供給可能な最大供給可能電流値との差に基づき、前記加熱手段に供給する最大供給可能電力比を算出する算出手段と、前記電力供給手段により前記加熱手段に供給される電力を、前記算出手段により算出された最大供給可能電力比以下で制御する第２電力制御手段と備えたことを特徴とすることができる。
また、前記電流検出手段は、前記加熱手段への入力電流を電圧に変換する電流電圧変換手段と、該電流電圧変換手段により得られた電圧を半波整流する半波整流手段と、該半波整流手段による半波整流により得られた半波整流出力を積分する積分手段と、該積分手段による積分結果と前記半波整流出力との差を増幅する差動増幅手段と、前記差動増幅手段からの最大出力を前記入力電流の最大値として保持する最大値保持手段と、前記加熱定着装置への入力電源電圧が所定の閾値以下になった時これに応答してパルス信号を出力する第１パルス信号出力手段と、該第１パルス信号出力手段からのパルス信号に応答して、前記積分手段を構成するコンデンサと前記最大値保持手段を構成するコンデンサをそれぞれ放電させる放電手段とを備えたことを特徴とすることができる。
また、前記加熱手段は、固定配置された加熱用ヒータであり、前記画像形成装置は、被記録材上に未定着トナー像を形成担持させる作像手段と、前記被記録材上に形成担持させた未定着トナー像を永久定着する加熱定着手段であって、前記固定配置された加熱用ヒータと、該加熱用ヒータに接触して移動するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱用ヒータとニップ部を形成する加圧部材と、前記調整手段とを有し、前記ニップ部のフィルムと加圧部材との間を画像を担持した被記録材を通過させることによって前記フィルムを介した前記加熱用ヒータからの熱により前記被記録材上の画像を加熱する加熱定着手段とを有し、前記調整手段は、前記加熱用ヒータの温度を検出する温度検出手段と、前記加熱用ヒータに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記加熱用ヒータに流れる電流を予め設定された目標電流値になるように前記加熱用ヒータへの通電をコントロールするのに際し、被記録材が前記ニップ部を通過する際に前記温度検出手段が検出した検出温度が予め設定された温度範囲を逸脱した場合に、予め設定されている前記目標電流値を補正する制御手段と、を有することを特徴とすることができる。
また、前記加熱手段は、固定配置された加熱用ヒータであり、前記画像形成装置は、被記録材上に未定着トナー像を形成担持させる作像手段と、前記被記録材上に形成担持させた未定着トナー像を永久定着する加熱定着手段であって、前記固定配置された加熱用ヒータと、該加熱用ヒータに接触して移動するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱用ヒータとニップ部を形成する加圧部材と、前記調整手段とを有し、前記ニップ部のフィルムと加圧部材との間を画像を担持した被記録材を通過させることによって前記フィルムを介した前記加熱用ヒータからの熱により前記被記録材上の画像を加熱する加熱定着手段とを有し、前記調整手段は、前記加熱用ヒータの温度を検出する温度検出手段と、前記加熱用ヒータに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記加熱用ヒータの温度を予め設定された目標温度になるように前記加熱用ヒータへの通電をコントロールするのに際し、被記録材がニップ部を通過する際に前記電流検出手段が検出した検出電流が予め設定された範囲を逸脱した場合に、予め設定されている前記目標温度を補正する制御手段と、を有することを特徴とすることができる。
また、前記フィルムがエンドレスフィルムからなる加熱用回転体であり、前記加圧部材が加圧用回転体であり、前記加熱用ヒータが前記エンドレスフィルムからなる加熱用回転体の内周面に接触していることを特徴とすることができる。
また、温度検出手段が前記フィルムとの接触面側とは反対面側に配置されていることを特徴とすることができる。
また、被記録材の担持画像が未定着トナー像であり、該未定着トナー像が加熱により永久定着されることを特徴とすることができる。
さらに、前記電流検出手段は、前記加熱定着手段への入力電流を電圧に変換する電流電圧変換手段と、該電流電圧変換手段により得られた電圧を半波整流する半波整流手段と、該半波整流手段による半波整流により得られた半波整流出力を積分する積分手段と、該積分手段による積分結果と前記半波整流出力との差を増幅する差動増幅手段と、前記差動増幅手段からの最大出力を前記入力電流の最大値として保持する最大値保持手段と、前記加熱定着装置への入力電源電圧が所定の閾値以下になった時これに応答してパルス信号を出力する第１パルス信号出力手段と、該第１パルス信号出力手段からのパルス信号に応答して、前記積分手段を構成するコンデンサと前記最大値保持手段を構成するコンデンサをそれぞれ放電させる放電手段とを備えたことを特徴とすることができる。
以上説明したように、本発明によれば、上記のように構成したので、入力電源電圧や加熱手段の抵抗値のバラつきに対して、供給可能な最大限の上限値を設定でき、各条件において最大限の電力を加熱手段に供給できる。
また、本発明の像加熱装置構成によれば、紙種、特に被記録材の表面性によらず最適な像加熱条件（定着条件等）を自動的に設定することができると共に不要な電力カットで省エネを実現する効果がある。
さらに、本発明によれば、入力電流を精度良く検出でき、かつ応答性を速くすることができるので、きめ細かな制御ができるという効果がある。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
＜実施形態１−１＞
図２は本発明の実施形態１−１のブロック図を示す。これは、定着器の熱源としてのセラミック面発ヒータの温度を制御する温度制御回路の例である。この温度制御回路を含むレーザビームプリンタの構造を図３に示す。
図３を説明する。レーザビームプリンタ本体１０１は、記録紙Ｓを収納するカセット１０２を有し、カセット１０２の記録紙Ｓの有無を検出するカセット有無センサ１０３、カセット１０２の記録紙Ｓのサイズを検出するカセットサイズセンサ１０４（復数個のマイクロスイッチで構成される）、カセット１０２から記録紙Ｓを繰り出す給紙ローラ１０５等が設けられている。
給紙ローラ１０５の下流には、記録紙Ｓを同期搬送するレジストローラ対１０６が設けられている。レジストローラ対１０６の下流には、レーザスキャナ部１０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上にトナー像を形成する画像形成部１０８が設けられている。画像形成部１０８の下流には、記録紙Ｓ上に形成されたトナー像を熱定着する定着器１０９が設けられている。
定着器１０９の下流には、排紙部の搬送状態を検出する排紙センサ１１０、記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ１１１、記録の完了した記録紙Ｓを積載する積載トレイ１１２が設けられている。この記録紙Ｓの搬送基準は、記録紙Ｓの画像形成装置の搬送方向に直交する方向の長さ、つまり記録紙Ｓの幅に対して中央になるように設定されている。
レーザスキャナ１０７は、後述する外部装置１３１から送出される画像信号（画像信号ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を出射するレーザユニット１１３、このレーザユニット１１３からのレーザ光を後述する感光ドラム１１７上に走査するためのポリゴンモータ１１４、結像レンズ１１５、折り返しミラー１１６等により構成されている。
画像形成部１０８は、公知の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、１次帯電ローラ１１９、現像器１２０、転写帯電ローラ１２１、クリーナ１２２等から構成されている。定着器１０９は定着フィルム１０９ａ、弾性加圧ローラ１０９ｂ、定着フィルム内部に設けたセラミック面発ヒータ１０９ｃ、セラミック面発ヒータ１０９ｃの表面温度を検出するサーミスタ１０９ｄから構成されている。
メインモータ１２３は、給紙ローラ１０５に対しては給紙ローラクラッチ１２４を介して、レジストローラ対１０６に対してはレジストローラ１２５を介して駆動力を与えている。メインモータ１２３は、さらに感光ドラム１１７を含む画像形成部１０８の各ユニット、定着器１０９、排紙ローラ１１１にも駆動力を与えている。
エンジンコントローラ１２６は、レーザスキャナ部１０７、画像形成部１０８、定着器１０９による電子写真プロセスの制御、レーザビームプリンタ本体１０１内の記録紙の搬送制御を行なっている。
ビデオコントローラ１２７は、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１と汎用のインタフェース（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）１３０で接続されている。ビデオコントローラ１２７は、この汎用インタフェースから送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビットデータをＶＤＯ信号として、エンジンコントローラ１２６へ送出している。
次に、図２の温度制御回路を説明する。図２において、１０９ｃ、１０９ｄ、１２６は図３と同一部分を示す。図中符号１は本レーザビームプリンタの交流電源である。交流電源１は、ＡＣフィルタ２を介して、セラミック面発ヒータ１０９ｃを構成する発熱体３及び発熱体２０に接続してある。発熱体３への電力供給は、トライアック４の通電、遮断により行われる。発熱体２０への電力の供給は、トライアック１３の通電、遮断により行われる。
５、６はトライアック４のためのバイアス抵抗であり、７は一次、二次間の沿面距離を確保するためのフォトトライアックカプラである。フォトトライアックカプラ７の発光ダイオードに通電することによりトライアック４がオンされる。８はフォトトライアックカプラ７の電流を制限するための抵抗である。９はトランジスタで、フォトトライアックカプラ７をオン／オフ制御する。トランジスタ９は抵抗１０を介してエンジンコントローラ１２６からのＯＮ１信号に従って動作する。
１４、１５はトライアック１３のためのバイアス抵抗である。１６は一次、二次間の沿面距離を確保するためのフォトトライアックカプラである。フォトトライアックカプラ１６の発光ダイオードに通電することにより、トライアック１３をオンする。１７はフォトトライアックカプラ１６の電流を制限するための抵抗である。１８はトランジスタで、フォトトライアックカプラ１６をオン／オフ制御する。トランジスタ１８は抵抗１９を介してエンジンコントローラ１２６からのＯＮ２信号に従って動作する。
１２はＡＣフィルタ２を介して交流電源１に接続したゼロクロス検出回路である。ゼロクロス検出回路１２は、商用電源電圧がある閾値以下の電圧になっていることを、エンジンコントローラ１２６に対してパルス信号（以下「ＺＥＲＯＸ信号」という。）として報知する。エンジンコントローラ１２６はＺＥＲＯＸ信号のパルスのエッジを検出し、位相制御または波数制御によりトライアック４または１３をオン／オフ制御する。
トライアック４及び１３により制御されて発熱体３及び２０に通電されるヒータ電流は、カレントトランス２５によって電圧に変換され、抵抗２６を介して電流検出回路２７に入力される。電流検出回路２７では、電圧変換されたヒータ電流波形を平均値または実効値に変換し、ＨＣＲＲＴ信号としてエンジンコントローラ１２６にＡ／Ｄ入力される。
１０９ｄは発熱体３、２０で形成されているセラミック面発ヒータ１０９ｃの温度を検出するためのサーミスタである。サーミスタ１０９ｄは、セラミック面発ヒータ１０９ｃ上に発熱体３、２０に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置されている。サーミスタ１０９ｄによって検出される温度は、抵抗２２とサーミスタ１０９ｄとの分圧として検出され、エンジンコントローラ１２６にＴＨ信号としてＡ／Ｄ入力される。セラミック面発ヒータ１０９ｃの温度は、ＴＨ信号としてエンジンコントローラ１２６において監視される。セラミック面発ヒータ１０９ｃの温度は、エンジンコントローラ１２６の内部で設定されているセラミック面発ヒータ１０９ｃの設定温度と比較される。このことによって、エンジンコントローラ１２６は、セラミック面発ヒータ１０９ｃを構成する発熱体３、２０に供給するべき電力比を算出し、その供給する電力比を、位相角（位相制御）または波数（波数制御）に換算する。その制御条件によりエンジンコントローラ１２６は、トランジスタ９にＯＮ１信号、あるいはトランジスタ１８にＯＮ２信号を送出する。エンジンコントローラ１２６は、発熱体３、２０に供給する電力比を算出する際に、電流検出回路から報知されるＨＣＲＲＴ信号を基に上限の電力比を算出して、その上限の電力比以下の電力が通電されるように制御する。例えば、位相制御の場合、下記の表１のような制御表をエンジンコントローラ１２６内に有しており、エンジンコントローラ１２６は、この制御表に基づき制御を行う。
Figure 2005208252
さらに、発熱体３、２０に電力を供給しており、制御する手段が故障し、発熱体３、２０が熱暴走に至った場合に過昇温を防止するためのサーモスタット２３がセラミック面発ヒータ１０９ｃ上に配されている。電力供給制御手段の故障により、発熱体３、２０が熱暴走に至りサーモスタット２３が所定の温度以上になると、サーモスタット２３がオープンになり、発熱体３および２０への通電が遮断される。
図４（ａ）と４（ｂ）は図１のセラミック面発ヒータ１０９ｃの構造を示す。図４（ａ）はセラミック面発ヒータ１０９ｃの横断面を示し、図４（ｂ）は発熱体パターンとニップ側面を示す。図４（ａ）と４（ｂ）において、３、２０、２３は図２と同一部分を示す。
セラミック面発ヒータ１０９ｃは、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等のセラミックス系の絶縁基板３１と、絶縁基板３１面上にペースト印刷等で形成されている発熱体３、２０と、２本の発熱体を保護しているガラス等の保護層３４とから構成されている。保護層３４上に、セラミック面発ヒータ１０９ｃの温度を検出するサーミスタ１０９ｄとサーモスタット２３が、記録紙の搬送基準ａ1（発熱部３２ａ、３３ａの長さ方向の中心線）に対して略左右対称な位置であり、かつ通紙可能な最小の記録紙幅よりも内側の位置に配設されている。
発熱体３は、電力が供給されると発熱する部分３２ａと、電極部３２ｃ、３２ｄと発熱体とを接続する導電部３２ｂと、コネクタを介して電力が供給される電極部３２ｃ、３２ｄとから構成されている。発熱体２０は、電力が供給されると発熱する部分３３ａと、電極部３２ｃ、３３ｄと接続される導電部３３ｂと、コネクタを介して電力が供給される電極部３２ｃ、３３ｄから構成されている。電極部３２ｃは、発熱体３と２０の２本の発熱体に接続されており、発熱体３、２０の共通の電極となっている。なお、発熱体３、２０が印刷されている絶縁基板３１との対向面側に摺動性を向上させるためにガラス層が形成される場合もある。
共通電極３２ｃには、交流電源１のＨＯＴ側端子がサーモスタット２３を介して接続されている。電極部３２ｄは発熱体３を制御するトライアック４に接続され、交流電源１のNeutral端子に接続される。電極部３３ｄは発熱体２０を制御するトライアック１３に電気的に接続され、交流電源１のNeutral端子に接続される。
セラミック面発ヒータ１０９ｃは、図５（ａ）と５（ｂ）に示すように、フィルムガイド６２によって支持されている。１０９ａは円筒状の耐熱材製の定着フィルムであり、セラミック面発ヒータ１０９ｃを下面側に支持させたフィルムガイド６２に外嵌させてある。フィルムガイド６２の下面のセラミック面発ヒータ１０９ｃと、加圧部材としての弾性加圧ローラ１０９ｂとを、定着フィルム１０９ａを挟ませて、弾性加圧ローラ１０９ｂの弾性に抗して所定の加圧力をもって圧接させて、加熱部としての所定幅の定着ニップ部を形成させてある。サーモスタット２３がセラミック面発ヒータ１０９ｃの絶縁基板３１面上または保護層３４面上に当接させてある。サーモスタット２３はフィルムガイド６２に位置を矯正され、サーモスタット２３の感熱面がセラミック面発ヒータ１０９ｃの面上に当接されている。図示はしていないが、サーミスタ１０９ｄも同様にセラミック面発ヒータ１０９ｃの面上に当接させてある。セラミック面発ヒータ１０９ｃは、図５（ａ）と５（ｂ）に示すように、発熱体３、２０がニップ部と反対側にあっても、発熱体がニップ部側にあってもかまわない。定着フィルム１０９ａの摺動性を上げるために、定着フィルム１０９ａとセラミック面発ヒータ１０９ｃとの界面に摺動性のグリースを塗布してもかまわない。
図６は定着器１０９の制御シーケンスの一例を示すフローチャートである。図７（ａ）から７（ｅ）及び図８（ａ）から８（ｅ）はヒータ電流とＯＮ１、ＯＮ２信号の概略動作波形を示す波形図である。図７（ａ）から７（ｅ）は電圧範囲内において、入力電圧が小さい場合の動作波形を示す。図８（ａ）から８（ｅ）は大きい場合の動作波形を示す。しかし、以下、動作波形については、図７（ａ）から７（ｅ）の動作波形のみを参照することにする。
エンジンコントローラ１２６にて、セラミック面発ヒータ１０９ｃへの電力供給開始の要求が発生すると（ステップＳ５０１）、発熱体３及び２０の両方に同一の所定の固定デューティＤ１で通電する（Ｓ５０２）。固定デューティＤ１に相当する位相角α１で、ＯＮ１信号、ＯＮ２信号のオンパルスが、ＺＥＲＯＸ信号をトリガにして、エンジンコントローラ１２６から送出される（図７（ｂ）と７（ｃ）参照）。セラミック面発ヒータ１０９ｃには、位相角α１で電流が供給される（図７（ａ）参照）。
固定デューティＤ１で通電している時に電流検出回路２７から報知されるＨＣＲＲＴ信号により電流値Ｉ１を検出する（Ｓ５０３）。固定デューティＤ１は、予め想定されている入力電圧範囲や発熱体抵抗値を考慮して、許容電流を超えない設定とする。つまり、入力電圧が最大値、抵抗値が最小値の場合を想定して固定デューティＤ１を設定する。
エンジンコントローラ１２６において、検出された電流値Ｉ１と固定デューティＤ１と予め設定されている通電可能な電流値Ｉlimitから、通電可能な上限の電力デューティＤlimitを算出する（Ｓ５０４）。電流検出回路２７がエンジンコントローラ１２６に報知する電流値が実効値の場合、Ｄlimitは以下の式によって算出される。
Ｄlimit＝（Ｉlimit／Ｉ１）２×Ｄ１
電流値Ｉlimitとしては、接続される商用電源の定格電流に対して、セラミック面発ヒータ１０９ｃ以外の部分に供給される電流を差し引いたセラミック面発ヒータ１０９ｃに供給可能な許容電流値を設定している。
エンジンコントローラ１２６に設定されている所定の温度になるように、ＴＨ信号からの情報を基にＰＩ制御により、発熱体３、２０に供給する電力が制御される。目標の所定温度とＴＨ信号からの温度との差分から、供給するデューティが決定されている。ただし、算出されたデューティが上限デューティＤlimitを超える場合は、上限値としてＤlimitの比率の電力を供給する。つまり、上限デューティＤlimit以下でのデューティでＰＩ温調制御を行う（Ｓ５０５）。このときのＯＮ１、ＯＮ２信号波形を図７（ｄ）に、ヒータ電流波形を図７（ｅ）に示す。Ｄlimitに相当する位相角αlimit以上の位相角で位相制御を行うことになる。また、入力電圧の大きさによってＤlimit（αlimit）が可変となり、入力電圧によらず常にＩlimit以下の電流で制御が可能となる。
そして、ヒータ温調制御終了の要求がくるまで、算出された上限デューティＤlimit以下で制御を行う（Ｓ５０６）。
上述したように、本実施の形態において、定着器１０９の立上げ時に所定の電力比の電力を供給して、供給電力比の上限値を算出し、それ以下の比率で電力制御する。このことにより、通紙時の温度制御中に予想以上の厚紙や重送紙が通紙され、セラミック面発ヒータ１０９ｃの温度が急減した場合でも、許容電流以上の電流を供給することを防ぐことができる。
また、入力電源電圧やヒータ抵抗値のバラつきに対して、供給可能な最大限の上限値を設定できる。このため、各条件において最大限に電力性能をだせることが可能となる。
なお、発熱体が１本の場合であっても、同様の制御が可能である。
＜実施形態１−２＞
図９は本実施の形態における定着器の制御シーケンスの概略を示すフローチャートである。ただし、図９において、ステップＳ５０１ないしＳ５０４は図６と同一ステップを示す。図１０（ａ）から１０（ｅ）及び図１１（ａ）から１１（ｅ）はヒータ電流とＯＮ１、ＯＮ２信号の概略動作波形を示す。図１０（ａ）から１０（ｅ）電圧範囲内において、入力電圧が小さい場合の動作波形を示す。図１１（ａ）から１１（ｅ）大きい場合の動作波形を示す。しかし、以下、動作波形については、図１０（ａ）から１０（ｅ）の動作波形のみを参照することにする。
エンジンコントローラ１２６にて、セラミック面発ヒータ１０９ｃへの電力供給開始の要求が発生すれば（Ｓ５０１）、発熱体３及び２０の両方に同一の所定の固定デューティＤ１で通電する（Ｓ５０２）。固定デューティＤ１に相当する位相角α１で、ＯＮ１、ＯＮ２信号のオンパルスがＺＥＲＯＸ信号をトリガにして、エンジンコントローラ１２６よリ送出される（図１０（ｂ）から１０（ｃ）参照）。ヒータには、位相角α１で電流が供給される（図９（ａ）参照）。固定デューティＤ１で通電している時に電流検出回路２７から報知されるＨＣＲＲＴ信号により電流値Ｉ１を検出する（Ｓ５０３）。固定デューティＤ１は予め想定されている入力電圧範囲や発熱体抵抗値を考慮して、許容電流を超えない設定とする。つまり、入力電圧が最大値、抵抗値が最小値の場合を想定して固定デューティＤ１を設定する。エンジンコントローラ１２６において、検出された電流値Ｉ１と固定デューティＤ１と予め設定されている通電可能な電流値Ｉlimitから、通電可能な上限の電力デューティＤlimitを算出する（Ｓ５０４）。電流検出回路２７がエンジンコントローラ１２６に報知する電流値が実効値の場合、Ｄlimitは次の式によって算出される。
Ｄlimit＝（Ｉlimit／Ｉ１）２×Ｄ１
電流値Ｉlimitとして、接続される商用電源の定格電流に対して、ヒータ以外の部分に供給される電流を差し引いたヒータに供給可能な許容電流値を設定している。
Ｄlimitが算出されると、定常の定着器温調制御を開始する（Ｓ８１０）。例えば発熱体に通電する電力を位相制御する場合、電力デューティＤ（％）と位相角α（°）の次の関係式に従って制御する。
Figure 2005208252
エンジンコントローラ１２６は、予め設定されている所定の温度になるように、ＴＨ信号からの情報を基にＰＩ制御により、発熱体３、２０に供給する電力を制御する（Ｓ８１１）。電力供給するデューティＤ′は、目標の所定温度とＴＨ信号からの温度の差分から決定される。例えば、次式によって決定される。
Figure 2005208252
式（２）によって、決定されるデューティＤ′は、温度差の条件により、０〜１００％の範囲を４０分割（２．５％刻み）して得られる値のいずれかの値となる。算出されたデューティＤ′と前記算出されたＤlimitとから、式（３）により、供給する投入デューティＤが算出される（Ｓ８１２）。
Ｄ＝Ｄ′×Ｄlimit／１００ …（３）
算出されたデューティＤから、式（１）より、トライアック４または１３をオンする位相角αを算出し、位相制御を行う（Ｓ８１３）。つまり、上限デューティＤlimit以下でのデューティでＰＩ温調制御を行い、常に４０分割の制御が可能となる。このときのＯＮ１、ＯＮ２信号波形を図１０（ｄ）に示し、ヒータ電流波形を図１０（ｅ）に示す。Ｄlimitに相当する位相角αlimit以上の位相角で位相制御を行うことになる。
また、入力電圧の大きさによってＤlimit（αlimit）が可変となり、入力電圧によらず常にＩlimit以下の電流で制御が可能となる。位相制御をする際の電力デューティの分割数は、常に所定の４０分割となる。このため、入力電圧が小さいときは１分割の位相角が相対的に大きくなる。また、入力電圧が大きいときは１分割の位相角が相対的に小さくなる。
Ｉlimitに対してあるデューティで制限をかける場合は、
（発熱体の抵抗値）×Ｉlimit２
の電力を所定の分割数で分割した電力デューティで制御を行うことになる。したがって、電源電圧によらず、１分割に相当する電力がほぼ同等となる制御が可能となる。
そして、ヒータ温調制御終了の要求がくるまで、上述の導出に基づき上限デューティＤlimit以下で制御を行う（Ｓ８１４）。
上記のように、本実施の形態において、定着器の立上げ時に所定の電力比の電力を供給して、供給電力比の上限値を算出し、それ以下の比率で、かつ、上限値によらず同じ分割数で電力制御する。このことにより、通紙時の温度制御中に予想以上の厚紙や重送紙が通紙され、ヒータ温度が急減した場合でも、許容電流以上の電流を供給することを防ぐことができる。
また、入力電源電圧やヒータ抵抗値のバラつきに対して、供給可能な最大限の上限値を設定できるとともに、電源電圧が大きい場合でも電力比率の電力単位が（許容電力／分割数）以下に制限できる。このため、各条件において温度リプルが最適化され、最大限に電力性能をだせることが可能となる。
なお、発熱体が１つの場合であっても同様の制御が可能である。
＜実施形態１−１、１−２の概略説明＞
本発明の実施形態１−１、１−２の概略説明を以下に列挙する。
〔説明１−１〕
加熱手段と、該加熱手段に電力を供給する電力供給手段とを有する電子写真方式の画像形成装置において、前記電力供給手段を、交流電源電圧の半波または全波を全点灯した場合の電力に対する割合である電力比で制御し、所定期間の間、予め定めた第１の電力比で前記加熱手段に電力を供給する第１電力制御手段と、該第１電力制御手段により前記加熱手段に供給されている電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段により検出された電流値と、前記電力制御手段により前記加熱手段に供給可能な最大供給可能電流値との差に基づき、前記加熱手段に供給する最大供給可能電力比を算出する算出手段と、前記電力供給手段により前記加熱手段に供給される電力を、前記算出手段により算出された最大供給可能電力比以下で制御する第２電力制御手段と備えたことを特徴とする。
〔説明１−２〕
説明１−１において、前記第２電力制御手段により電力制御されている前記加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により検出された温度と、予め定めた目標温度とを比較し、前記加熱手段に供給する第２の電力比を算出し、得られた第２の電力比に相当する位相角を決定する決定手段と、該決定手段により決定された位相角に基づき、前記加熱手段に供給される電力を位相制御する位相制御手段と備えたことを特徴とする。
〔説明１−３〕
説明１−１又は１−２において、前記第２電力制御手段は、前記算出手段により算出された前記最大供給可能電力比を１００％の電力比とし、前記最大供給可能電力比以下を所定の分割数の電力比で、前記加熱手段へ供給する電力を制御することを特徴とする。
〔説明１−４〕
説明１−１ないし１−３のいずれかにおいて、前記加熱手段は、絶縁基板と、該絶縁基板の片面もしくは両面上に形成した１つ以上の発熱体とを有することを特徴とする。
〔説明１−５〕
説明１−１ないし１−３のいずれかにおいて、実施態様１−４に記載の加熱手段と摺動するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱手段とニップ部を形成するように圧接された回転自在な加圧体とを有し、未定着画像を担持した記録媒体を前記ニップ部を通過せしめながら、前記発熱体の加熱により、前記記録媒体に定着処理を施す定着装置を備えたことを特徴とする。
＜実施形態２−１＞
（１）画像形成装置例
図１２は本実施形態における画像形成装置の概略図である。この画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザビームプリンタである。
２１０１は静電担持体である感光体ドラム、２１０５は画像露光装置としてのレーザスキャナである。このレーザスキャナにおいて、２１０２は光源としての半導体レーザ、２１０３はスキャナモータ２１０４にて回転する回転多面鏡、Ｌは半導体レーザ２１０２から発射され、感光体ドラム２１０１上を走査するレーザビームである。
２１０６は感光体ドラム２１０１上を一様に帯電するための帯電ローラである。この帯電ローラ２１０６により一様に帯電された感光体ドラム２１０１の面がレーザスキャナ２１０２の出力レーザビームＬで走査露光されて、感光体ドラム１０１上に目的の画像情報の静電潜像が形成される。
２１０７は感光体ドラム２１０１上に形成された静電潜像をトナーにて現像するための現像器である。２１０８は現像器２１０７にて現像されたトナー像を感光体ドラム２１０１上から所定の被記録材（以下、転写材と記す）Ｐに転写するための転写ローラである。２１０９は転写材Ｐに転写されたトナーを熱にて融着するための加熱定着装置（以下、定着器と記す）である。
２１１０は転写材Ｐのサイズを識別する機能を有し、転写材Ｐを格納する給紙カセットである。２１１１は１回転することにより前記給紙カセット２１１０から転写材Ｐを給紙し、搬送路に送り出すカセット給紙ローラである。２１１２はカセット２１１０から給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラである。
２１１３は給紙された転写材Ｐの先端と後端を検出するためのプレフィードセンサである。２１１４は搬送された転写材Ｐを感光体ドラム２１０１へ送り込む転写前ローラである。２１１５は給紙された転写材Ｐに対し、感光体ドラム２１０１への画像書き込み（記録／印字）と転写材搬送の同期を取るとともに、給紙された転写材Ｐの搬送方向の長さを測定するためのトップセンサである。２１１６は定着後の転写材Ｐの有無を検出するための排紙センサである。２１１７は定着後の転写材Ｐを排紙トレイ２１１８へ搬送するための排出ローラである。２１１９は排出ローラ２１１７から搬送された転写材Ｐを排紙トレイ２１１８へ排出するための排紙ローラである。
（２）制御系の回路構成
このような機構部を制御する制御系の回路構成のブロック図を図１３に示す。図１３において、２２００はプリンタ本体である。２２０１は不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開するとともに、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示するためのプリンタコントローラである。
２２０２はプリンタエンジンの各部をプリンタコントローラ２２０１の指示にしたがってプリント動作制御するとともに、プリンタコントローラ２２０１へプリンタ内部情報を報知するためのプリンタエンジン制御部である。
２２０３は帯電、現像、転写等各工程における各高圧出力制御をプリンタエンジン制御部２２０２の指示にしたがっておこなう高圧制御部である。
２２０４はスキャナモータ２１０４の駆動／停止、レーザビームの点灯をエンジン制御部２２０２の指示にしたがって制御する光学系制御部である。
２２０５は定着器２１０９の加熱用ヒータ（定着ヒータ）への通電の駆動／停止をプリンタエンジン制御部２２０２の指示にしたがって行う定着器制御部である。
２２０６はプレフィードセンサ２１１３、トップセンサ２１１５排紙センサ２１１６の紙有無状態とをエンジン制御部２２０２へ報知するセンサ入力部である。２２０７はプリンタエンジン制御部２２０２の指示にしたがい、転写材搬送のためにモータ／ローラ等の駆動／停止を行う用紙搬送制御部である。これは、図１２の給紙ローラ２１１１、搬送ローラ２１１２、転写前ローラ２１１４、定着器２１０９のローラ、排紙ローラ２１１９の駆動／停止の制御をつかさどる。
（３）定着器１０９
図１４に本実施形態における定着器２１０９の概略断面模型図を示す。本実施形態の定着装置は加熱用回転体としてエンドレスベルト状（円筒状）の耐熱性フィルムを用いた、加圧用回転体駆動方式のフィルム加熱方式の像加熱装置である。
２３０１は加熱用回転体としての、厚みが２０〜１５０μｍの薄肉の可撓性のエンドレスベルト状（円筒状）の定着フィルムであり、表層には離型層を形成してある。このエンドレスベルト状の定着フィルム２３０１は横断面半円弧状樋型のフィルムガイド部材（スティ）２３０２に対して周長に余裕を持たせた形でルーズに外嵌している。フィルム２３０１は熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させている。
２３０３は加圧用回転体としての加圧ローラであり、鉄、アルミ等の芯金の上にシリコーンゴム層（弾性層）の上に離型層としてＰＦＡチューブ層を有する。
２３０４は加熱用ヒータ（以下、ヒータと記す）であり、フィルムガイド部材２３０２の下面側中央部に長手に沿って配設して固定支持させてある。加圧ローラ２３０３はフィルム２３０１を介してヒータ２３０４と加圧ローラ２３０３の弾性に抗して圧接して所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。
フィルム２３０１は加圧ローラ２３０３の回転駆動により定着ニップ部Ｎにおいて摩擦力で回転トルクを受け、少なくとも画像定着実行時は矢示の時計方向に定着ニップ部Ｎにおいてヒータ２３０４面に密着して該ヒータ面を摺動する。そしてフィルム２３０１は、所定の周速度（前記の画像形成部（転写部）側から搬送されてくる未定着トナー画像を担持した転写材Ｐの搬送速度）と略同一周速度でシワなく回転駆動される。
加熱用ヒータ２３０４は例えばセラミックヒータであり、電力供給により発熱する発熱源としての通電発熱体（抵抗発熱体）を含み、該通電発熱体の発熱により昇温する。
通電発熱体に対する電力供給により加熱用ヒータ２３０４が加熱され、また加圧ローラ２３０３の回転によってフィルム２３０１が回転駆動されている。この状態において、定着ニップ部Ｎのフィルム２３０１と加圧ローラ２３０３との間に未定着トナー画像ｔを担持している転写材Ｐが導入されて挟持搬送される。これにより、該転写材Ｐがフィルム２３０１に密着してフィルムと一緒の重なり状態で定着ニップ部Ｎを通過していく。
この転写材Ｐの定着ニップ部通過過程でヒータ２３０４からフィルム２３０１を介して転写材Ｐに熱エネルギーが付与される。そして転写材Ｐ上の未定着トナー画像ｔが加熱溶融定着される。転写材Ｐは定着ニップ部通過後フィルム２３０１から分離して排出される。
図１５（ａ）から１５（ｃ）において図１５（ａ）はヒータ２３０４としてとしてのセラミックヒータの一例の表面側（フィルム摺動面側）の一部切り欠き平面模型図と給電系のブロッック回路図である。図１５（ｂ）は裏面側（フィルム摺動面側とは反対面側）の一部切り欠き平面模型、図１５（ｃ）は拡大横断面模型図である。
このヒータ２３０４は
（１）．用紙搬送方向と直交する方向を長手とする横長の、アルミナまたは窒化アルミニウム、炭化ケイ素等の高絶縁性のセラミックス基板２３０４ａ（例えば、厚み０．６４ｍｍ程度）、
（２）．上記基板２３０４ａの表面側に長手に沿って厚膜印刷等により、例えば、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工して形成した、所望の抵抗値を有する、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ2、Ｔａ2Ｎ等の通電発熱体（発熱体パターン）２３０６、
（３）．上記通電発熱体２３０６の長手方向両端部に電気的に導通させて設けた、Ａｇ／Ｐｔ（銀・白金）で形成された電極部２３０６ａ・２３０６ａ、
（４）．通電発熱体２３０６の表面に設けた、電気的に絶縁し、フィルム２３０１との摺擦に耐えることが可能な薄層のガラスコート等の絶縁保護摺動層２３０７、
（５）．基板２３０４ａの裏面側に接着固定して設けたヒータ温度をモニタするサーミスタ等の温度検知素子２３０８、
等からなる。
そして、このヒータ２３０４を、フィルムガイド部材２３０２の外面の所定の位置に長手方向に予め設けた嵌合溝内にヒータ表面側を外側にして嵌め入れて固定支持させている。
上記ヒータ２３０４の電極部２３０６ａ・２３０６ａは給電コネクタ（不図示）を介して給電部と接続されており、給電部から通電発熱体２３０６に電力供給がなされてヒータ２３０４が迅速に昇温する。温度検知素子２３０８はヒータ２３０４の温度を検知してその温度情報を給電部にフィードバックする。
すなわち、温度検知素子であるサーミスタ２３０８がモニタした結果は定着器制御回路部２２０５へ入力される。定着器制御回路部２２０５はヒータ温度（定着ニップ部温度）を所定温度に維持するためにドライバ２４０１を制御してＡＣ電源２４０２からヒータ２３０４の通電発熱体２３０６への通電量を制御する。
ヒータ２３０４の通電発熱体２３０６への通電量（供給電力）はＰＩ（比例・積分）制御に基づき、位相制御・波数制御等の周知の手段によりきめ細かく電力供給が行われる。ＰＩ制御は下記のような式に応じて供給電力量Ｗを決定する。
Ｗ＝Ａ＊（Ｉ０−Ｉ）＋Ｘ
（単位は％でフル通電の時の電力量を１００％とする）
ここで、Ａは常数（例えば５）、Ｉ０は目標電流、Ｉは電流検知回路２４０３が検出する検知電流で、この部分がＰ制御に相当する。Ｘは一定時間（例えば５００ｍｓｅｃ）ごとに電流をモニタした結果が目標電流に対し低ければ５％供給電力を増加、逆に高ければ５％供給電力を減少させる。これがＩ制御に相当する。
この結果得られたＷはＰＩ制御によって得られた通電発熱体２３０６への供給電力となる。
図１６は本実施形態の通電発熱体２３０６に供給する印字枚数毎の電力テーブルである。縦軸の目標供給電力はヒータ２３０４の通電発熱体２３０６に流れる電流値から換算した電力である。
本実施形態では連続プリント枚数に応じて通電発熱体２３０６への供給電力を低下させていくアルゴリズムを採用している。これは加圧ローラ温度が連続プリント時に上昇することにより十分な定着性を得るために必要な供給電力が低くて済むためである。
また間欠プリント時には間欠プリントの２枚目は連続プリント時の１１枚目に相当するというような間欠時にカウントする枚数を連続時に対して一定量増加させるという制御方法を採用する。また間欠プリント・連続プリントの判断はプリント間隔を測定することにより行われる。本実施形態では間欠プリント時の増加枚数は１０枚としている。
さらに最初のプリント時にはプリント開始時にヒータ温度をモニタしその温度に応じてスタート時の枚数を決定する。
例えば、１枚目のプリント時のヒータ温度が８５℃以下の時は１枚目の設定温度からスタートし、１枚目のプリント時のヒータ温度が８５℃よりも高い時には２１枚目の設定温度からスタートする。その後は連続プリント時には２２枚、２３枚といように枚数カウントを増加させていく。
図１６中、２５０１、２５０２、２５０３の３本のラインは、２５０１が厚紙用、２５０２が普通紙用、２５０３が薄紙用と設定される。そして、図示しないコントロールパネルからユーザが選択することによって温調モードに電力をコントロールするかが選択される。これによって転写材Ｐの厚さの違いによって発生するヒータ２３０４への供給電力の最適化が図れる。
一方、転写材Ｐの表面性毎の違いによって発生するヒータ２３０４への供給電力は表面性の粗さによって最適化する必要がある。これは転写材Ｐの表面粗さが大きいと定着フィルム２３０１と転写材Ｐの接触面積が小さくなり転写材Ｐへ熱が伝わりにくいためである。
したがって、表面性が粗い転写材Ｐほどヒータ２３０４への供給電力を増やす必要がある。
また、表面性が粗い転写材Ｐの場合、定着フィルム２３０１と転写材Ｐの接触面積が小さくなり転写材Ｐへ熱が伝わりにくくなる。このため、ヒータ裏面に設置しているサーミスタ２３０８の検出温度が高くなる傾向があり、図１７のような傾向を示すことがわかっている。
図１７は普通紙の場合の傾向を示した温度と電力（ヒータ２３０４の通電発熱体２３０６に流れる電流値から換算した電力）とのテーブルである。２６０１は例えば平滑性のよいＰＰＣ用紙（表面粗さＲａ：３．１μｍ、坪量７５ｇ／ｍ2）の場合の温度範囲である。２６０２はボンド紙と呼ばれる表面粗さの粗い用紙（表面粗さＲａ：４．０μｍ、坪量７５ｇ／ｍ2）の場合の温度範囲である。２６０３はレイド紙と呼ばれる表面粗さのさらに粗い用紙（表面粗さＲａ：４．５μｍ、坪量７５ｇ／ｍ2）の場合の温度範囲である。
したがって、本実施形態ではサーミスタ２３０８が検出する温度を図１７に示す紙（転写材）の表面粗さのテーブルに当てはめて、紙の表面性に応じて図１６から求められるヒータ２３０４への目標供給電力に補正を行う。
即ち、加熱用ヒータ２３０４に流れる電流をモニタする電流検出手段２４０３を具備させ、該電流検出手段２４０３でモニタされる電流値を制御手段である定着器制御部２２０５にフィードバックさせる。定着器制御部２２０５は、加熱用ヒータ２３０４に流れる電流を予め設定された目標電流値（＝目標供給電力値）になるように加熱ヒータ２３０４への通電をコントロールする。この際、定着器制御部２２０５は、用紙Ｐが定着ニップ部Ｎを通過する際に温度検出手段２３０８が検出した検出温度が予め設定された温度範囲を逸脱した場合に、予め設定されている目標電流値を補正する。
補正方法を図１８のフローチャートをもとに説明する。図１８において、ステップＳ２７０１にてプリント命令を受信する。その後、Ｓ２７０２にてサーミスタ２３０８の検出する初期温度と図示しないコントロールパネルで設定された定着モードから起動完了と判断するためのサーミスタ温度の設定と、プリント開始１枚目がニップ通紙時の目標電力の設定を行う。Ｓ２７０３にて定着器２１０９の起動を開始する。このときのヒータ２３０４への目標供給電力は一定値で行う。
その後サーミスタ２３０８の検出温度がＳ２７０２にて設定した温度を検出するかどうかをＳ２７０４にて確認し、設定温度以上になる時に転写材Ｐが定着器１０９に突入するよう転写材Ｐの搬送を行う。
転写材Ｐが定着ニップ部Ｎに突入する前にＳ２７０２にて設定した１枚目のヒータ２３０４への目標供給電力になるようにＰＩ制御を行う。
Ｓ２７０６にて転写材Ｐが定着ニップ部突入を開始した後、所定時間後にサーミスタ２３０８の温度を検出する。Ｓ２７０８では後続紙があるかどうかを確認し、後続紙がある場合はＳ２７０９で目標電力の補正が必要かどうか確認する。目標電力の補正はＳ２７０７にて検出したサーミスタ温度と現在の目標供給電力とから図１７のテーブルに応じて決める。
転写材Ｐの表面粗さをボンド紙程度としているので、例えば、目標電力を７００ｗとしている場合にサーミスタ検出温度が１９０℃以下の場合は、投入電力が多いと判断し目標電力を下げる。また、サーミスタ検出温度が２１５℃以上の時は投入電力が足りないと判断し逆に目標電力を上げる。この目標電力の補正はＳ２７０５にて行い後続紙に対しての電力を補正する。
また、Ｓ２７０８で後続紙がない場合はＳ２７１０にて定着器制御を終了してＳ２７０１の処理から再度行う。
また図１７の温度テーブルは普通紙用、厚紙用、薄紙用とそれぞれ用意していると共に、電力補正によっても可変とすることは言うまでもない。
このように、本実施形態ではヒータ２３０４に与える供給電力を一定にする。その上で転写材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過している時のサーミスタ２３０８が検出する温度から転写材Ｐの表面性を自動検出する。これにより、供給電力を補正することで紙種毎に最適な定着性含めた印字品質を提供することができる。
すなわち、ヒータ２３０４に電力を供給する電力供給手段２２０５・２４０２・２４０１と、ヒータ表面の温度を検出する温度検出手段２３０８と、ヒータに流れる電流を検出するヒータ電流検出手段２４０３とを有し、通紙中にヒータに流れる電流が一定となるようにヒータに供給する電力をコントロールする像加熱装置において、通紙中のヒータ表面温度が予め決められた所定範囲内になるようにヒータに流れる電流の設定値を可変にする構成により、被記録材の紙種（紙厚や表面性）、特に被記録材の表面性によらず最適な像加熱条件（定着条件）を自動的に設定可能と共に不要な電力カットで省エネを実現する。
＜実施形態２−２＞
実施形態２−１では、ヒータ２３０４へ供給する電力を一定にして転写材Ｐを定着させた時のサーミスタ温度から転写材Ｐの表面性を検出した。そして、転写材Ｐの表面性によらず転写材Ｐに与える熱量が一定になるようにヒータ２３０４への供給電力をコントロールした。
本実施形態では、ヒータ２３０４の表面温度が一定になるように温度をコントロールし、その時ヒータ２３０４に流れる電流値から転写材Ｐの表面性を検出する。そして、転写材Ｐの表面性によらず転写材Ｐに与える熱量が一定になるようにヒータ２３０４の温度をコントロールする。
本実施形態では実施形態２−１にて適用したプリンタと同様の構成であり、プリンタの機構は図１２、プリンタの制御ブロック図を図１３、定着器概略断面模型図を図１４に記載する。また、定着器制御ブロック図を図１５（ａ）から１５（ｃ）、ヒータ２３０４の通電発熱体２３０６に供給する印字枚数毎の電力テーブルを図１６、普通紙の場合の温度と電力とのテーブルを図１７に記載する。詳細な説明は実施形態２−１と同様なのでここでの説明は省略する。
本実施形態でのＰＩ制御は下記のような式に応じて供給電力量Ｗを決定する。
Ｗ＝Ａ＊（Ｔ０−Ｔ）＋Ｘ
（単位は％でフル通電の時の電力量を１００％とする）
ここで、Ａは常数（例えば５）、Ｔ０は目標温度、Ｔはサーミスタが検出する検知温度で、この部分がＰ制御に相当する。Ｘは一定時間（例えば５００ｍｓｅｃ）ごとに温度をモニタした結果が目標温度に対し低ければ５％供給電力を増加し、逆に高ければ５％供給電力を減少させる。これがＩ制御に相当する。
図１９において、ステップＳ２８０１にてプリント命令を受信する。その後、Ｓ２８０２にてサーミスタ２３０８の検出する初期温度と図示しないコントロールパネルで設定された定着モードから起動完了と判断するためのサーミスタ温度の設定とプリント開始１枚目がニップ通紙時の目標温度の設定を行う。Ｓ２８０３にて定着器の起動を開始する。このときのヒータ２３０４は一定の傾きでヒータ温度を立ち上げる。このときの供給電力はＰＩ制御によって決定する。その後サーミスタ２３０８の検出温度がＳ２８０２にて設定した温度を検出するかどうかをＳ２８０４にて確認する。そして、設定温度以上になる時に転写材Ｐが定着器２１０９に突入するよう転写材Ｐの搬送を行う。転写材Ｐが定着ニップ部Ｎに突入する前にＳ２８０２にて設定した１枚目のヒータ２３０４の温度が目標温度になるようにＰＩ制御を行う。
Ｓ２８０６にて転写材Ｐが定着ニップ部Ｎに突入を開始した後、所定時間後にヒータ２３０４に流れる電流値を検出する。Ｓ２８０８では後続紙があるかどうかを確認し、後続紙がある場合はＳ２８０９で目標温度の補正が必要かどうか確認する。目標温度の補正はＳ２８０７にて検出した電流値と現在の目標温度とから図１７のテーブルに応じて決める。転写材Ｐの表面粗さをボンド紙程度としているので、例えば、目標温度を２１０℃としている場合に電流値から換算した供給電力が８００ｗ以上の場合は、投入電力が多いと判断し目標温度を下げる。また、電流値から換算した供給電力が６５０ｗ以下の場合は投入電力が足りないと判断し逆に目標温度を上げる。この目標温度の補正はＳ２８０５にて行い後続紙に対しての電力を補正する。
また、Ｓ２８０８で後続紙がない場合はＳ２８１０にて定着器制御を終了してＳ２８０１の処理から再度行う。
また図１７の温度テーブルは普通紙用、厚紙用、薄紙用とそれぞれ用意していると共に、電力補正によっても可変とすることは言うまでもない。
このように、本実施形態ではヒータ表面温度を一定にして転写材Ｐが通過している時のヒータ２３０４に流れる電流値から転写材Ｐの表面性を自動検出して目標温度を補正する。これにより、紙種毎に最適な定着性含めた印字品質を提供することができる。
＜実施形態２−１、２−２の他の実施形態＞
本発明の実施形態２−１、２−２の他の実施形態を以下に列挙する。
（その他）
１）本発明に係る像加熱装置は、被記録材上の未定着トナー画像を加熱して仮定着する装置、画像を担持した被記録材を加熱してつや等の画像表面性を改質する装等としても使用できる。
２）実施形態では加熱用ヒータ２３０４として図１５（ａ）から１５（ｃ）に示したような構造のセラミックヒータを用いている。しかし、これとは異なる構造のセラミックヒータであっても勿論よい。また、ニクロム線等を用いた接触加熱体等や、鉄板片等の電磁誘導発熱性部材等でも何ら問題はない。電磁誘導発熱性部材を加熱用ヒータとした場合は加熱用ヒータに流れる電流は該ヒータの励磁コイルに流れる電流となる。
３）実施形態では加熱用ヒータの温度検出手段として接触型のサーミスタを用いている。しかし、ふく射等で感知する非接触型の温度検出手段等でも何ら問題は無く、配設位置に関しても実施形態とは異なる他の場所に付けても温度制御は可能である。
４）エンドレスフィルムからなる加熱用回転体は実施形態では加圧ローラ駆動による従動回転としている。しかし、フィルムの内部に駆動ローラを設け、駆動ローラを回転駆動することによりフィルムを回転させるなど、任意の回転手段にすることが出来る。
フィルムはロール巻きにした長尺の有端フィルムにしてこれを加熱用ヒータを経由させて繰り出し走行移動させる装置構成にすることもできる。
またフィルムは耐熱性樹脂フィルムに限られず、金属製フィルムや、複合フィルムにすることもできる。
５）加圧部材はローラ体に限られず、回動するエンドレスベルト体にすることもできる。
＜実施形態３−１＞
次に、本発明の実施形態１−１、１−２、２−１、２−２で使用可能な電流検出回路を説明する。
図２０は本発明の実施形態３−１を示す。これは、加熱定着装置（以下「定着器」という。）を有するレーザビームプリンタの例であり、この構造を図２１に示す。
図２１を説明する。図２１において、３１０１は静電担持体である感光体ドラム、３１０２は光源としての半導体レーザ、３１０３はスキャナモータ３１０４にて回転する回転多面鏡、３１０５は半導体レーザ３１０２から出射され、感光体ドラム３１０１上を走査するレーザビームである。３１０６は感光体ドラム３１０１上を一様に帯電するための帯電ローラ、３１０７は感光体ドラム３１０１上に形成された静電潜像をトナーにて現像するための現像器である。３１０８は現像器３１０７にて現像されたトナー像を所定の記録用紙に転写するための転写ローラ、３１０９は記録用紙に転写されたトナーを熱にて融着するための定着器である。
３１１０は記録用紙のサイズを識別する機能を有し、用紙を格納する給紙カセット、３１１１は１回転することにより、前記給紙カセット３１１０から用紙を給紙し、搬送路に送り出すカセット給紙ローラ、３１１２はカセットから給紙された記録用紙を搬送する搬送ローラである。３１１３は給紙された用紙の先端と後端を検出するためのプレフィードセンサ、３１１４は搬送された用紙を感光体ドラム３１０１へ送り込む転写前ローラである。３１１５は給紙された用紙に対し、感光体ドラム３１０１への画像書き込み（記録／印字）と用紙搬送の同期をとるとともに、給紙された用紙の搬送方向の長さを測定するためのトップセンサである。３１１６は定着後の用紙の有無を検出するための排紙センサ、３１１７は定着後の用紙を排紙トレイ３１１８へ搬送するための排出ローラ、３１１９は排出ローラから搬送された用紙を排紙トレイ３１１８へ排出するための排紙ローラである。
図２２は図２１の定着器３１０９の構造を示す。図２２において、３３０１は加熱用回転体としての、厚みが２０〜１５０μｍの薄肉の可撓性のエンドレスベルト状の定着フィルムであり、表層には離型層を形成してある。このエンドレスベルト状の定着フィルム３３０１は半円弧状のフィルムガイド部材（ステイ）３３０２に対して周長に余裕を持たせた形で外嵌してある。フィルム３３０１を採用したことにより、熱容量が小さくなりクイックスタート性が向上する。
３３０３は加圧用回転体としての加圧ローラであり、鉄、アルミ等の芯金の上にシリコーンゴム層の上に離型層としてＰＦＡチューブ層を有する。フィルム３３０１は加圧ローラ３３０３の回転駆動により、少なくとも画像定着実行時は矢示の時計方向に加熱体（加熱用ヒータ）３３０４面に密着して該加熱体面を摺動する。そして、フィルム３３０１は所定の周速度（不図示の画像形成部側から搬送されてくる未定着トナー画像を担持した転写材３３０５の搬送速度）と略同一周速度でシワなく回転駆動される。加熱体３３０４は例えばセラミックヒータであり、電力供給により発熱する発熱源としての通電発熱体（抵抗発熱体）３３０６を含み、通電発熱体３３０６の発熱により昇温する。通電発熱体３３０６に対する電力供給により加熱体３３０４が加熱され、またフィルム３３０１が回転駆動されている。この状態において、加圧ローラ３３０３の弾性層の変形によって生じる弾性力により加熱体３３０４との間に形成された圧接ニップ部Ｎ（定着ニップ部）に転写材３３０５が導入される。これにより、転写材３３０５がフィルム３３０１に密着してフィルムと一緒の重なり状態で定着ニップ部Ｎを通過していく。
転写材３３０５の定着ニップ部通過過程で加熱体３３０４からフィルム３３０１を介して転写材３３０５に熱エネルギーが付与される。そして転写材３３０５上の未定着トナー画像が加熱溶融定着され、転写材３３０５は定着ニップ部通過後、フィルム３３０１から分離して排出される。加熱用ヒータである加熱体３３０４は基板にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いる。そして、その基板上に銀・パラジウムからなる抵抗体を厚膜印刷し所望の抵抗値を有する発熱体パターン３３０６を形成する。さらに発熱体上に保護層・定着フィルムとの摺動層としてのガラス層３３０７を形成する。発熱体形成面の裏側に接着固定した温度検出素子であるサーミスタ３３０８は、ヒータ温度をモニタする。
図２０を説明する。図２０において、３３０４，３３０６，３３０８は図２２と同一部分を示す。３２０１は不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開するとともに、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示するためのプリンタコントローラである。３２０２はプリンタエンジンの各部をプリンタコントローラ３２０１の指示に従ってプリント動作制御するとともに、プリンタコントローラ３２０１へプリンタ内部情報を報知するためのプリンタエンジン制御部である。３２０３は帯電、現像、転写等各工程における各高圧出力制御をプリンタエンジン制御部３２０２の指示に従っておこなう高圧制御部である。３２０４はスキャナモータ３１０４の駆動／停止、レーザビームの点灯をエンジン制御部３２０２の指示に従って制御する光学系制御部である。３２０５は定着ヒータへの通電の駆動／停止をプリンタエンジン制御部３２０２の指示に従って行う定着器制御部である。３２０６はプレフィードセンサ３１１３、トップセンサ３１１５、排紙センサ３１１６の紙有無状態とをエンジン制御部３２０２へ報知するセンサ入力部である。３２０７はプリンタエンジン制御部３２０２の指示に従い、記録用紙搬送のためにモータ／ローラ等の駆動／停止を行う用紙搬送制御部である。これは、図２１の給紙ローラ３１１１、搬送ローラ３１１２、転写前ローラ３１１４、定着器３１０９のローラ、排紙ローラ３１１９の駆動／停止の制御をつかさどる。
温度検出素子であるサーミスタ３３０８がモニタした結果は定着器温調制御部３２０５へ入力される。そして定着器温調制御部３２０５はヒータ温度（定着ニップ部温度）を所定温度に維持するためにドライバ３４０１を制御してＡＣ電源３４０２から加熱体３３０４の発熱体３３０６への通電量を制御する。３１１は電流検出回路であり、発熱体３３０６への通電量を検出する。
上記通電量を制御する方法としては、幾つかあるが、ここでは位相制御方式を使用したときの電流検出方式、特に全波で入力されたときについて説明する。
図２３は電流検出回路３１１の構成を示す。図２３において、３５０５はカレントトランスであり、Ｐ側に入力電流が流れた時、Ｓ側に、巻線の巻数に比例した電圧を発生させる。３５０１は半波整流回路部であって、ダイオードＤ１、Ｄ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２を有し、カレントトランス３５０５に発生した電圧を半波整流する。３５０２は積分回路部であって、オペアンプＯＰ１、コンデンサＣ、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、ＦＥＴ３５０６を有し、半波整流回路部３５０１の出力を積分する。３５０３は差動増幅回路部であって、オペアンプＯＰ２、抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、ダイオードＤ３を有し、積分回路部３５０２の出力と、半波整流回路部３５０１の出力との差電圧を出力する。３５０４はピークホールド回路部であって、コンデンサ３５０７、ＦＥＴ３５０８を有し、差動増幅回路部３５０３の最大値をホールドする。
３５０９はゼロクロス検出回路であり、入力電源電圧が所定の閾値以下になったことを検出してパルス信号（以下「ゼロクロス信号」という。）として検出する。３５１０はリセット信号出力回路であり、ゼロクロス検出回路３５０９からゼロクロス信号が出力されてから所定時間経過後にパルス信号（以下「リセット信号」という。）をＦＥＴ３５０６、３５０８に出力する。
図２３の電流検出回路３１１の動作波形の一例を図２４（ａ）から２４（ｇ）に示す。入力電流（図２４（ａ）参照）が半波整流回路部３５０１内のカレントトランス３５０５のＰ側に流れると、Ｓ側に、巻線の巻数に比例した電圧が発生する。この電圧を半波整流回路部３５０１で整流した出力値は、図２４（ｄ）に示すような波形となる。この波形が積分回路部３５０２に入力されると、出力値は図２４（ｅ）に示すような波形となる。ここで積分回路部３５０２のコンデンサＣの放電を積極的に行う必要があり、ＦＥＴ３５０６を接続してある。
そして、ＦＥＴ３５０６をＯＮする信号が、リセット信号出力回路３５１０よりゼロクロス信号（図２４（ｂ）参照）から所定時間後に出力される。この遅延時間については、ピークホールド回路部３５０４からの出力値をゼロクロス信号の立ち上がりエッジαでエンジン制御部３２０２内のＣＰＵが検出を行う。このため、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジから数ｍｓ（例えば２ｍｓ）後に、一定時間、論理ハイレベル（以下「Ｈ」という。）となるようになっている。そして、リセット信号（図２４（ｃ）参照）がＨ期間の間に、コンデンサＣの放電が行われ、積分回路部３５０２の出力値は図２４（ｆ）に示すような波形となる。積分回路部３５０２は非反転器で構成しているため、図２４（ｆ）に示す波形の出力値は入力電圧Ｖｉｎ＋積分値となる。このため、差動増幅回路部３５０３にて図２４（ｆ）の波形から入力電圧Ｖｉｎ（図２４（ｄ）参照）を減算している。
差動増幅回路部３５０３の出力値を正確に検出するために、ピークホールド回路部３５０４のコンデンサ３５０７で最大値のホールドを行う。ここで、検出の応答速度を速くするため、コンデンサ３５０７の放電を積極的に行う必要があり、ＦＥＴ３５０８を接続してある。ＦＥＴ３５０８も、ＦＥＴ３５０６と同様にリセット信号がＨ期間の間に、コンデンサＣの放電が行われ、ピークホールド回路部３５０４の出力値は図２４（ｇ）に示すような波形となる。そして、ピークホールド回路部３５０４の出力値（図２４（ｇ）参照）の最大値が入力電流の出力として検出される。
本実施の形態では、ピークホールド回路部３５０４の出力値を、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジαで、エンジン制御部３２０２内のＣＰＵが検出を行う例を説明した。しかし、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジαで、この出力値を、直接、ＯＰアンプなどの制御素子で検出を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態では、リセット信号３６０３は出力回路により出力するようにしたが、この出力回路に代えて、エンジン制御部３２０２内のＣＰＵにより、リセット信号を出力するようにしてもよい。
＜実施形態３−２＞
次に、本発明の実施形態１−１、１−２、２−１、２−２で使用可能な電流検出回路の他の実施形態を説明する。
本実施の形態は実施形態３−１との比較でいえば、電流検出回路の構成が異なる。すなわち、実施形態３−１では、電流検出回路３１１を図２３に示すように構成したが、本実施の形態では、電流検出回路３６１を図２５に示すように構成した。
図２５の電流検出回路３６１は、図２３のゼロクロス検出回路３５０９及びリセット信号出力回路に代えて、ゼロクロス検出回路３７０９、時定数回路部３７０１、時定数回路部３７０２を採用した。ゼロクロス検出回路３７０９は、入力電源電圧が所定の閾値以下になった時これに応答してゼロクロス信号を、抵抗とコンデンサで構成した時定数回路部３７０１を介して、ＦＥＴ３５０６に供給する。また、抵抗とコンデンサで構成した時定数回路部３７０２を介して、ＦＥＴ３５０８に供給する。
図２６（ａ）から２６（ｆ）は図２５の電流検出回路３６１の動作波形の一例を示す。入力電流（図２６（ａ）参照）が半波整流回路部３５０１内のカレントトランス３５０５のＰ側に流れると、Ｓ側に、巻線の巻数に比例した電圧が発生する。この電圧を半波整流回路部３５０１で整流した出力値は、図２６（ｃ）に示すような波形となる。この波形が積分回路部３５０２に入力されると、出力値は図２６（ｄ）に示すような波形となる。ここで積分回路部３５０２のコンデンサＣの放電を積極的に行う必要があり、ＦＥＴ３５０６を接続してある。そして、ＦＥＴ３５０６をＯＮ／ＯＦＦする信号として、ゼロクロス回路部３７０９からのゼロクロス信号をＦＥＴ３５０６のゲート部に接続する。ゼロクロス信号がＨでＦＥＴ３５０６がＯＮし、コンデンサＣを放電する。ここで、エンジン制御部３２０２内のＣＰＵが電流検出するタイミングをゼロクロス信号の立ち上がりエッジαで行う。このため、ゼロクロス信号がＨとなる時にＦＥＴ３５０６がＯＮになるまで所定時間遅延させる必要がある。そこで、Ｈのゼロクロス信号を、抵抗とコンデンサで構成する時定数回路部３７０１を介して、ＦＥＴ３５０６のゲートに供給している。上記のように、コンデンサＣの放電を行った時の積分回路部３５０２の出力波形は、図２６（ｅ）に示すようになる。
積分回路３５０２は非反転器で構成しているため、出力値（図２６（ｅ）参照）は入力電圧Ｖｉｎ＋積分値となる。このため、差動増幅回路部３５０３にて、図２６（ｅ）の波形から入力電圧Ｖｉｎ（図２６（ｃ）参照）を減算している。
差動増幅回路部３５０３の出力値を正確に検出するために、ピークホールド回路部３５０４のコンデンサ３５０７で最大値のホールドを行う。ここで、検出の応答速度を速くするため、コンデンサ３５０７の放電を積極的に行う必要があり、ＦＥＴ３５０８を接続している。ＦＥＴ３５０８が、ＦＥＴ３５０６と同様に、ゼロクロス信号のＨ期間の間に、コンデンサＣの放電が行われ、ピークホールド回路部３５０４の出力値は、図２６（ｆ）に示すような波形となる。そして、ピークホールド回路部３５０４の出力値（図２６（ｆ）参照）の最大値が入力電流の出力となる。
本実施の形態では、ピークホールド回路部３５０４の出力値を、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジαで、エンジン制御部３２０２内のＣＰＵが検出を行うようにした。しかし、この出力値を直接ＯＰアンプなどの制御素子を用いて行うことも可能である。
＜実施形態３−１、３−２の概略説明＞
本発明の実施形態３−１、３−２の概略説明を以下に列挙する。
〔説明３−１〕 加熱定着装置を有する画像形成装置において、前記加熱定着装置への入力電流を電圧に変換する電流電圧変換手段と、該電流電圧変換手段により得られた電圧を半波整流する半波整流手段と、該半波整流手段による半波整流により得られた半波整流出力を積分する積分手段と、該積分手段による積分結果と前記半波整流出力との差を増幅する差動増幅手段と、前記差動増幅手段からの最大出力を前記入力電流の最大値として保持する最大値保持手段と、前記加熱定着装置への入力電源電圧が所定の閾値以下になった時これに応答してパルス信号を出力する第１パルス信号出力手段と、該第１パルス信号出力手段からのパルス信号に応答して、前記積分手段を構成するコンデンサと前記最大値保持手段を構成するコンデンサをそれぞれ放電させる放電手段とを備えたことを特徴とする。
〔説明３−２〕 説明３−１において、前記最大値保持手段は、前記第１パルス信号出力手段からのパルス信号の立ち上がりに応答して、保持している最大値を出力することを特徴とする。
〔説明３−３〕 説明３−１において、前記第１パルス信号出力手段を、前記加熱定着装置への入力電源電圧が所定の閾値以下になってから所定時間経過した時これに応答してパルス信号を出力する第２パルス信号出力手段と置換することを特徴とする。
〔説明３−４〕 説明３−３において、前記最大値保持手段は、前記第２パルス信号出力手段からのパルス信号の立ち上がりに応答して、保持されている最大値を出力することを特徴とする。
〔説明３−５〕 説明３−３において、前記放電手段は、前記第２パルス信号出力手段からのパルス信号に応答して、前記積分手段を構成するコンデンサと前記最大値保持手段を構成するコンデンサをそれぞれ放電させることを特徴とする。
従来の電流検出回路を示す回路図である。 本発明の実施形態１−１のブロック図である。 本発明の実施形態１−１のレーザビームプリンタの構造を示す断面図である。 本発明の実施形態１−１の図１のセラミック面発ヒータ１０９ｃの構造を示す図である。 本発明の実施形態１−１の定着器１０９の構造を示す断面図である。 本発明の実施形態１−１の定着器１０９の制御シーケンスの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１−１の入力電圧が小さい場合におけるヒータ電流とＯＮ１、ＯＮ２信号の概略動作波形を示す波形図である。 本発明の実施形態１−１の入力電圧が大きい場合におけるヒータ電流とＯＮ１、ＯＮ２信号の概略動作波形を示す波形図である。 本発明の実施形態１−２における定着器１０９の制御シーケンスの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１−２の入力電圧が小さい場合におけるヒータ電流とＯＮ１、ＯＮ２信号の概略動作波形を示す図である。 本発明の実施形態１−２の入力電圧が大きい場合におけるヒータ電流とＯＮ１、ＯＮ２信号の概略動作波形を示す図である。 本発明の実施形態２−１と２−２のプリンタの構成を示す構成図である。 本発明の実施形態２−１と２−２の回路ブロック図である。 本発明の実施形態２−１と２−２の定着器概略断面模型図である。 本発明の実施形態２−１と２−２の定着器制御ブロック図である。 本発明の実施形態２−１と２−２の印字枚数毎の電力テーブルである。 本発明の実施形態２−１と２−２の温度と電力とのテーブルである。 本発明の実施形態２−１のフローチャートである。 本発明の実施形態２−２のフローチャートである。 本発明の実施形態３−１のブロック図である。 本発明の実施形態３−１の図２０のレーザビームプリンタの構造を示す断面図である。 本発明の実施形態３−１の図２１の加熱定着器３１０９の構造を示す断面図である。 本発明の実施形態３−１の図２０の電流検出回路３１１の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態３−１の図２３の電流検出回路３１１の動作波形の一例を示す図である。 本発明の実施形態３−２に係る電流検出回路３６１の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態３−２の、図２５の電流検出回路３６１の動作波形の一例を示す図である。
符号の説明
３，２０ 発熱体
１２ ゼロクロス検出回路
２３ サーモスタット
２７ 電流検出回路
１０１ レーザビームプリンタ本体
１０９ 定着器
１０９ａ 定着フィルム
１０９ｂ 弾性加圧ローラ
１０９ｃ セラミック面発ヒータ
１０９ｄ サーミスタ
１２６ エンジンコントローラ
２１０９ 像加熱装置（加熱定着装置）
２２２０５ 定着器制御部
２２３０４ 加熱用ヒータ
２２３０８ 温度検出手段
２４０３ 電流検出手段
３１１ 電流検出回路
３２０１ プリンタコントローラ
３２０２ プリンタエンジン制御部
３２０３ 高圧制御部
３２０４ 光学系制御部
３２０５ 定着器制御部
３２０６ センサ入力部
３２０７ 用紙搬送制御部
３３０４ 加熱体
３３０６ 発熱体
３３０８ サーミスタ
３４０１ ドライバ
３４０２ ＡＣ電源

Claims (13)

  1. 被記録材上の画像を加熱する加熱手段と、
    前記加熱手段に電力を供給する電力供給手段と、
    搬送される前記被記録材の厚みまたは表面性に係る情報を検出する情報検出手段と、
    前記情報検出手段によって検出された情報に応じて、前記電力供給手段に供給する電力を調整する調整手段と
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記調整手段は、
    前記電力供給手段を、交流電源電圧の半波または全波を全点灯した場合の電力に対する割合である電力比で制御し、所定期間の間、予め定めた第１の電力比で前記加熱手段に電力を供給する第１電力制御手段と、
    前記加熱手段に供給されている電流を検出する電流検出手段と、
    前記電流検出手段により検出された電流値と、前記電力制御手段により前記加熱手段に供給可能な最大供給可能電流値との差に基づき、前記加熱手段に供給する最大供給可能電力比を算出する算出手段と、
    前記電力供給手段により前記加熱手段に供給される電力を、前記算出手段により算出された最大供給可能電力比以下で制御する第２電力制御手段と
    を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 前記電流検出手段は、
    前記加熱手段への入力電流を電圧に変換する電流電圧変換手段と、
    該電流電圧変換手段により得られた電圧を半波整流する半波整流手段と、
    該半波整流手段による半波整流により得られた半波整流出力を積分する積分手段と、
    該積分手段による積分結果と前記半波整流出力との差を増幅する差動増幅手段と、
    前記差動増幅手段からの最大出力を前記入力電流の最大値として保持する最大値保持手段と、
    前記加熱定着装置への入力電源電圧が所定の閾値以下になった時これに応答してパルス信号を出力する第１パルス信号出力手段と、
    該第１パルス信号出力手段からのパルス信号に応答して、前記積分手段を構成するコンデンサと前記最大値保持手段を構成するコンデンサをそれぞれ放電させる放電手段と
    を備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
  4. 前記加熱手段は、固定配置された加熱用ヒータであり、
    前記画像形成装置は、
    被記録材上に未定着トナー像を形成担持させる作像手段と、
    前記被記録材上に形成担持させた未定着トナー像を永久定着する加熱定着手段であって、前記固定配置された加熱用ヒータと、該加熱用ヒータに接触して移動するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱用ヒータとニップ部を形成する加圧部材と、前記調整手段とを有し、前記ニップ部のフィルムと加圧部材との間を画像を担持した被記録材を通過させることによって前記フィルムを介した前記加熱用ヒータからの熱により前記被記録材上の画像を加熱する加熱定着手段とを有し、
    前記調整手段は、
    前記加熱用ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
    前記加熱用ヒータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
    前記加熱用ヒータに流れる電流を予め設定された目標電流値になるように前記加熱用ヒータへの通電をコントロールするのに際し、被記録材が前記ニップ部を通過する際に前記温度検出手段が検出した検出温度が予め設定された温度範囲を逸脱した場合に、予め設定されている前記目標電流値を補正する制御手段と、
    を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  5. 前記フィルムがエンドレスフィルムからなる加熱用回転体であり、前記加圧部材が加圧用回転体であり、前記加熱用ヒータが前記エンドレスフィルムからなる加熱用回転体の内周面に接触していることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
  6. 温度検出手段が前記フィルムとの接触面側とは反対面側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
  7. 被記録材の担持画像が未定着トナー像であり、該未定着トナー像が加熱により永久定着されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
  8. 前記電流検出手段は、
    前記加熱定着手段への入力電流を電圧に変換する電流電圧変換手段と、
    該電流電圧変換手段により得られた電圧を半波整流する半波整流手段と、
    該半波整流手段による半波整流により得られた半波整流出力を積分する積分手段と、
    該積分手段による積分結果と前記半波整流出力との差を増幅する差動増幅手段と、
    前記差動増幅手段からの最大出力を前記入力電流の最大値として保持する最大値保持手段と、
    前記加熱定着装置への入力電源電圧が所定の閾値以下になった時これに応答してパルス信号を出力する第１パルス信号出力手段と、
    該第１パルス信号出力手段からのパルス信号に応答して、前記積分手段を構成するコンデンサと前記最大値保持手段を構成するコンデンサをそれぞれ放電させる放電手段と
    を備えたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
  9. 前記加熱手段は、固定配置された加熱用ヒータであり、
    前記画像形成装置は、
    被記録材上に未定着トナー像を形成担持させる作像手段と、
    前記被記録材上に形成担持させた未定着トナー像を永久定着する加熱定着手段であって、前記固定配置された加熱用ヒータと、該加熱用ヒータに接触して移動するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱用ヒータとニップ部を形成する加圧部材と、前記調整手段とを有し、前記ニップ部のフィルムと加圧部材との間を画像を担持した被記録材を通過させることによって前記フィルムを介した前記加熱用ヒータからの熱により前記被記録材上の画像を加熱する加熱定着手段とを有し、
    前記調整手段は、
    前記加熱用ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
    前記加熱用ヒータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
    前記加熱用ヒータの温度を予め設定された目標温度になるように前記加熱用ヒータへの通電をコントロールするのに際し、被記録材がニップ部を通過する際に前記電流検出手段が検出した検出電流が予め設定された範囲を逸脱した場合に、予め設定されている前記目標温度を補正する制御手段と、
    を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  10. 前記フィルムがエンドレスフィルムからなる加熱用回転体であり、前記加圧部材が加圧用回転体であり、前記加熱用ヒータが前記エンドレスフィルムからなる加熱用回転体の内周面に接触していることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
  11. 温度検出手段が前記フィルムとの接触面側とは反対面側に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
  12. 被記録材の担持画像が未定着トナー像であり、該未定着トナー像が加熱により永久定着されることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
  13. 前記電流検出手段は、
    前記加熱定着手段への入力電流を電圧に変換する電流電圧変換手段と、
    該電流電圧変換手段により得られた電圧を半波整流する半波整流手段と、
    該半波整流手段による半波整流により得られた半波整流出力を積分する積分手段と、
    該積分手段による積分結果と前記半波整流出力との差を増幅する差動増幅手段と、
    前記差動増幅手段からの最大出力を前記入力電流の最大値として保持する最大値保持手段と、
    前記加熱定着装置への入力電源電圧が所定の閾値以下になった時これに応答してパルス信号を出力する第１パルス信号出力手段と、
    該第１パルス信号出力手段からのパルス信号に応答して、前記積分手段を構成するコンデンサと前記最大値保持手段を構成するコンデンサをそれぞれ放電させる放電手段と
    を備えたことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
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