JP2005258317A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モード間において設定温度に大きな差があっても各モードの必要熱量に応じてヒータの接続状態を変更できるようにすることで立ち上がり時のヒータの昇温時間を短くするとともに、ヒータのＯＮ／ＯＦＦ回数を減らし、高調波、電圧変動、及び雑音端子電圧に関する良好な特性を得ることができる複数ヒータを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 少なくとも２本のヒータを備え、ヒータ１、２の接続状態を並列接続および直列接続に変更できるヒータ接続回路変更手段３を備え、ヒータ接続回路変更手段３がＯＦＦ時は直列接続となり、ＯＮ時は並列接続となるように設定し、ヒータの必要電力あるいは熱量に応じて接続状態を変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの複数ヒータを備えた画像形成装置のヒータ電力制御技術に関する。

例えば電子写真方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置では、記録紙に顕像化した画像を定着させるための定着部などにおいて、加熱用のヒータが備えられている。画像形成装置のヒータは各種モードに応じて温度制御される。各種モードによって必要な熱量が異なり、ヒータＯＮ時の熱量が過剰な場合（温度が充分あるいは目標温度異常となったりした場合等）は、ヒータをＯＦＦして制御している。
一般的に画像形成装置の各種モードでの必要な熱量の順番は、立ち上がり時＞動作時＞待機時＞低電力待機時＞省エネ待機時、となっている。以下に画像形成装置の各モードについて簡単に説明する。
立ち上がり時：コピーやプリント準備中で定着部を加熱中のモード
動作時：コピーやプリント時のモード
待機時：定着部が一定温度制御されていて、いつでもコピーやプリントできる状態のモード
低電力待機時：定着部が待機時よりも低い一定温度制御されているモード
省エネ待機時：定着部に熱の供給はしないで、必要最小限な消費電力（キー入力やプリントコマンドの受付機能等）のみ消費するモード
一般の画像形成装置では、立ち上がり時間を短くする、あるいは動作時に必要な熱量を充分まかなえるようなヒータが搭載されている。動作時、待機時および低電力待機時では、ヒータの連続ＯＮ時では熱量が過剰になるので、ヒータのＯＮ／ＯＦＦの繰り返しによって必要な熱量の供給制御（温度制御）がされている。また、立ち上がり時のヒータは連続ＯＮで少しでも立ち上がり時間が短くなるようにしている。
また、画像形成装置では、高調波や電圧変動や雑音端子電圧に関する規格が有り、これらの特性は、ヒータのＯＮ／ＯＦＦの繰り返し回数が少ないほど優れた特性となる。ヒータＯＮ時の発熱量が、画像形成装置の動作時での必要熱量より小さければ、当然機械として成り立たない。また、ヒータＯＮ時の発熱量を、画像形成装置の動作時の熱量より僅かに大きくすれば、ヒータのＯＮ／ＯＦＦの繰り返し回数を極めて少なくすることができ、良好な高調波や電圧変動や雑音端子電圧の特性がえられる。
しかしながら、このようなヒータとすると、画像形成装置の立ち上がり時間が長くなって、使用者の電源ＯＮ後の待ち時間が長くなるという問題を生じる。そこで、一般的な画像形成装置では、立ち上がり時間と高調波や電圧変動や雑音端子電圧の特性のバランスを考慮してヒータが選定されている。

ところで、ヒータをＯＮ／ＯＦＦによらずに温度制御を行うようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、複数の浴室内加熱用ヒータを備えた装置において、各接続回路ごとに全ヒータの合計消費電力量が異なるように、半波整流素子を経由する回路と経由しない回路及びヒータ並列接続回路とヒータ直列接続回路を組み合わせて成り、且つ各々が全てのヒータを交流電源回路に接続する複数の接続回路を使用し、この複数の接続回路を接続回路切り換え手段によって択一的に切り換えるようにしている。
また、制御手段により、少なくとも浴室内温度検出器の検出温度が設定温度に達した以後において、一定時間おきに当該検出温度と設定温度とを比較し、検出温度が設定温度より高いときは、全ヒータの合計消費電力量を１段階下げるように接続回路切り換え手段により接続回路を切り換え、検出温度が設定温度より低いときは、全ヒータの合計消費電力量を１段階上げるように接続回路切り換え手段により接続回路を切り換える制御を行っている。
これにより、ヒータの電源回路をオンオフ制御するのではなく、全てのヒータに連続通電しながらその発熱量を段階的に低下させたり高めたりすることができるとしている。
特許第２９９００３０号

しかしながら、上述の特許文献１の技術は、設定温度に対する浴室内温度の脈動的変化の幅を抑え、快適で効果的な遠赤外線浴を行うことを目的とした技術であり、ヒータの配置と浴室との関係により設定温度を最適化することが主目的であり、画像形成装置のようにヒータの配置が限定される場所で本技術を適用することは困難である。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、モード間において設定温度に大きな差があっても各モードの必要熱量に応じてヒータの接続状態を変更できるようにすることで立ち上がり時のヒータの昇温時間を短くするとともに、ヒータのＯＮ／ＯＦＦ回数を減らし、良好な高調波、電圧変動、及び雑音端子電圧の特性を得ることができる複数ヒータを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも２本のヒータと、前記ヒータの接続状態を並列接続又は直列接続に変更できる接続状態変更手段とを備え、必要電力あるいは熱量に応じて前記接続状態変更手段により前記ヒータの接続状態を変更することを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明では、少なくとも２本のヒータと、前記ヒータの接続状態を並列接続又は直列接続に変更できる接続状態変更手段とを備え、並列接続時の前記２本のヒータのうち大きい消費電力のヒータに対する他方のヒータの消費電力の比率を０．５２以上とし、必要電力あるいは熱量に応じて前記接続状態変更手段により前記ヒータの接続状態を変更することを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の複数ヒータを備えた画像形成装置において、並列接続時の前記２本のヒータの消費電力が等しいことを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明では、少なくとも２本のヒータと、該２本のヒータのうち少なくとも１本のヒータを非通電とし他のヒータに通電した場合、前記２本のヒータを直列接続状態にする接続状態変更手段とを備え、必要電力あるいは熱量に応じて前記接続状態変更手段により前記２本のヒータの接続状態を変更することを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明では、直列接続されている少なくとも２本のヒータと、少なくとも１本の前記ヒータの並列回路を短絡および開放できる接続状態変更手段とを備え、必要電力あるいは熱量に応じて前記接続状態変更手段により前記２本のヒータの短絡／開放状態を変更することを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明では、前記ヒータの接続状態を変更する前記接続状態変更手段にリレーを使用し、前記リレーの操作は前記ヒータに電流が流れていない状態で行う複数ヒータを備えた画像形成装置を主要な特徴とする。

本発明によれば、消費電力に大きな差があるヒータの消費電力あるいは発熱量をヒータＯＮ時に変更することができるので、複数のモード間において設定温度や放熱量に大きな差があっても各モードの必要熱量に応じてヒータの並列／直列接続状態を変更できるようになり、立ち上がり時のヒータの昇温時間を短くすることが可能になるとともに、ヒータのＯＮ／ＯＦＦ回数の低減や位相制御時の位相角をゼロクロスポイント直後にもってくることなどが可能となるので、良好な高調波、電圧変動、及び雑音端子電圧の特性を得ることができる。
また、ヒータの電力比を限定することでヒータの電力設定の自由度を向上させることができる。また、２本のヒータを同一部品とした場合、ヒータの取り付け間違いが生じないという効果や、装置の部品種類を減らすことができるという効果が得られる。また、接続状態の変更による電力の変更では、ヒータの選択によって任意の電力に変更が可能であるという自由度拡大の効果がある。さらに、ヒータ接続回路変更手段にリレーが使用される場合にヒータに電流が流れていない状態でリレーの操作を行うことで、リレー接点間でスパークが発生してリレー接点が劣化するのを防止できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。ここでは、本発明の実施形態として６つの実施例を示し、それぞれについて説明する。なお、実施例では、複数ヒータの例として、最も基本的な２本ヒータについて説明する。

図１は実施例１の複数ヒータを備えた画像形成装置における定着ユニットの制御装置の構成図である。同図に示すように、ヒータ１とヒータ２の２本のヒータが定着ユニット７に配線されている。これらのヒータは、接続（ドロアー）コネクタ６を介して外部からヒータ電流ＯＮ／ＯＦＦ手段４によって点灯／消灯制御される。電源は交流電源５によって与えられる。
ヒータの並列／直列の接続状態の変更は、ヒータの接続状態を並列接続および直列接続に変更できる接続状態変更手段としてのヒータ接続回路変更手段３によって行われる。図では、その例として２回路のリレーを示しており、リレーがＯＦＦ時（図の状態）は電源５からＯＮ／ＯＦＦ手段４の接点を介してヒータ接続回路変更手段３の接点３ｂを介してヒータ１とヒータ２が直列接続で、リレーがＯＮ時は電源５からＯＮ／ＯＦＦ手段４の接点を介してヒータ接続回路変更手段３の接点３ｂがヒータ１とヒータ２の中点Ａに接続され、更に接点３ａを介してヒータ１とヒータ２が並列接続となる。
このように、ヒータの接続状態を変更することによって、ヒータＯＮ時の消費電力あるいは発熱量を変更することができる。図２は、１ｋＷのヒータに対して、もう１本のヒータを変化させた場合に対する、並列／直列接続状態の電力を示した図である。同図では、１本のヒータが１ｋＷとした例を参考にして説明するが、もちろんヒータの１本が１ｋＷに限定されるわけではなく、２本のヒータは様々な値を取ることができる。ちなみに図３は固定ヒータを１．１ｋＷとした場合の図である。

図２、図３の第２列から第５列までは電気抵抗の温度依存性が無いとみなせるヒータについての表であり、第６列から第９列までは、多くの画像形成装置に使用されているハロゲンヒータについての表である。前者の特性はオームの法則に基づき、後者の特性は、以下の理論式：（式１）に基づいている。
ＷＨ／ＷＯ＝（ＶＨ／ＶＯ）^1.54・・・・・・（式１）
ＷＨ：ハロゲンヒータの消費電力
ＷＯ：ハロゲンヒータの定格消費電力
ＶＨ：ハロゲンヒータの両端電圧
ＶＯ：ハロゲンヒータの定格電圧
図２のように、並列接続の方が直列接続よりも消費電力（発熱量）が大きいので、多くの熱量が必要な立ち上がり時あるいは立ち上がり時と動作時あるいは立ち上がり時と動作時と待機時を並列接続として、各々それ以外の必要熱量が少ないモードを直列接続とする。上記の各例を一つずつ以下に説明する。
（１）並列接続：立ち上がり時、直列接続：動作時と待機時と低電力待機時と省エネ待機時
（２）並列接続：立ち上がりと時動作時、直列接続：待機時と低電力待機時と省エネ待機時
（３）並列接続：立ち上がりと時動作時と待機時、直列接続：低電力待機時と省エネ待機時
なお、省エネ待機時はヒータに通電する必要が無いので、接続状態は、直列接続でも並列接続でもどちらでもかまわない。
画像形成装置の各種モードでの必要な熱量の順番は、立ち上がり時＞動作時＞待機時＞低電力待機時＞省エネ待機時、となっている。画像形成装置毎に各モードで必要な熱量は異なるが、本発明を適用するにあたっては、隣り合うモードで必要な熱量が大きく異なるモードを境目として、並列／直列の接続状態を変更すると良い。一般的な画像形成装置では、必要な熱量が大きく異なるモードの境目は、立ち上がり時と動作時あるいは、動作時と待機時となっているものが多い。その観点からすると、上記の各モードでの接続変更例では、多くの画像形成装置にとって（１）と（２）が有効である。
例えば、動作時に１３００Ｗ程度の熱量を必要として待機時には２４０Ｗ程度の熱量を必要とする複数ヒータを備えた画像形成装置では、抵抗値一定ヒータでは、１０００Ｗと３２８Ｗの並列接続：立ち上がりと時動作時、１０００Ｗと３２８Ｗの直列接続：待機時と低電力待機時と省エネ待機時とすればよい（並列接続／直列接続：１３２８Ｗ／２４７Ｗ（図２の表参照））。
また、同じ例で、ハロゲンヒータについて考えてみると、図２の固定ヒータを１ｋＷとした場合には、好ましい値が見つからない。そこで、例えば、図３のように固定ヒータを１．１ｋＷとした場合について考えてみると、１１００Ｗと２３１Ｗの並列接続：立ち上がりと時動作時、１１００Ｗと２３１Ｗの接続：待機時と低電力待機時と省エネ待機時とすれば、好適な必要熱量が得られることがわかる。（並列接続／直列接続：１３３１Ｗ／２４６Ｗ）

同様に、ハロゲンヒータ部への電力配分が１３００Ｗで、動作時には４２０Ｗ程度の熱量を必要とする複数ヒータを備えた画像形成装置について考えてみると、６５０Ｗのヒータを２本で構成し、立ち上がり時のみを並列接続として立ち上がり時間の短縮を図り、その他を直列接続とすれば、好適な必要熱量が得られることがわかる（並列接続／直列接続：１３００Ｗ／４４７Ｗ（図４の表参照））。
このように、本発明によると、複数ヒータを備えた画像形成装置の各モードの必要熱量に対して、ヒータの接続状態を変更することで、発熱量を変えられる。そして、ヒータの発熱量を必要発熱量より少しだけ大きくすれば、ヒータがＯＮしっぱなしの状態で、ほぼ必要熱量と発熱量が釣り合うので、ＯＦＦ時間は前記の少しだけ大きな発熱量分に見合った時間で済む。このことは、頻繁にヒータのＯＮ／ＯＦＦ切換を行わなくて良いことを意味する。
例えば、前記の例で、ハロゲンヒータ部への電力配分が１３００Ｗで、動作時には４２０Ｗ程度の熱量を必要とする画像形成装置について、本発明と従来の画像形成装置について比較してみる。まず、ＯＮ／ＯＦＦ制御で考えた場合、本発明の６５０Ｗヒータ２本構成の場合は、例えば、ＯＦＦ時間を１秒とすると、ＯＮ時間は１５．５６秒で、平均電力は４２０Ｗとなる。このときの制御周期は１６．５６秒となる。
一方、従来の一般的な画像形成装置では、ヒータＯＮ時の発熱量は変更できないので、１３００Ｗのヒータが１本搭載されていて、同様にＯＦＦ時間を１秒とすると、ＯＮ時間は０．４７７秒で、平均電力は４２０Ｗとなる。このときの制御周期はわずか１．４７７秒である。前記本発明の場合と比較すると１／１１．２１倍となっている。言い換えると、従来はそれだけ、ヒータのＯＮ／ＯＦＦを頻繁に行っていると言うことである。このことは、電圧変動や蛍光灯のフリッカー等の特性に悪影響を及ぼす。
また、前記従来機例で、ＯＦＦ時間を１１．２１秒とすれば、ＯＮ時間が５．３５秒で、制御周期が本発明の場合と同一になり、ヒータのＯＮ／ＯＦＦの頻度も本発明と等しくなる。しかしながら、熱を供給しない時間が長いため、この間の自然冷却による、定着ユニット７の温度低下が大きくなり問題である。すなわち、温度制御のリップルが大きくなる。さらには、ヒータ自体の温度も冷えてしまって、その後のＯＮ動作では、大きな突入電流が流れて、電圧変動や蛍光灯のフリッカー等の特性に悪影響を及ぼす。

一方、本発明について、位相制御で考えた場合は、前記同様に６５０Ｗヒータ２本構成で、４２０Ｗの平均電力で制御するためには、４２０／４４７の電力デューティで位相制御すればいいので、これは９４％とほぼ１００％に近い値なので、位相制御角としては、ゼロクロスポイントの直後になる。したがって、ＯＮ時のヒータにかかる印加電圧は小さくてすむ。このことは、高調波や雑音端子電圧の特性に対して有利である。
従来の１３００Ｗヒータの１本構成で、４２０Ｗの平均電力で制御するためには、４２０／１３００の電力デューティで位相制御することになる。これは３２％となって、ゼロクロスポイントからはある程度離れた所でＯＮすることになる。したがって、ＯＮ時のヒータにかかる印加電圧はある程度大きくなる。このことは、高調波や雑音端子電圧の特性に対して不利になる。
以上のことから、実施例１の複数ヒータを備えた画像形成装置では、消費電力に大きな差があるヒータの消費電力あるいは発熱量をヒータＯＮ時に変更することができるので、複数のモード間において設定温度に大きな差があっても各モードの必要熱量に応じてヒータの並列／直列接続状態を変更できるようになり、立ち上がり時のヒータの昇温時間を短くすることが可能になるとともに、ヒータのＯＮ／ＯＦＦ回数の低減や位相制御時の位相角をゼロクロスポイント直後にもってくることなどが可能となるので、良好な高調波、電圧変動、及び雑音端子電圧の特性を得ることができる。
実施例１の複数ヒータを備えた画像形成装置と同様の効果を得るためには、各動作モードに合わせて、それぞれ、専用のヒータを備えるという方法も考えられるが、発熱源を全く同じ位置にすることは無理であるし、定着ユニットが複雑になったり大型になったりするという問題がある。本実施形態の複数ヒータを備えた画像形成装置では、このような問題点も解決することができる。

実施例１の複数ヒータを備えた画像形成装置では、２本ヒータの場合、図２〜図４に例を示したが、並列接続時の電力（熱量）と直列接続時の電力（熱量）を任意に選択できるわけではない。当然、並列接続時の電力（熱量）が大きくて、直列接続時の電力（熱量）が小さい。そして、その比率は、理論的に２本のヒータが等しい時に最大となる。
抵抗値一定ヒータでは、その比は０．２５（各表の第４列に表示）となって、ハロゲンヒータでは、０．３４４（各表の第８列に表示）程となる。これらの値より小さい比率とすることは、ヒータを選択することによって任意に可能であるが、これらの値を越えることは理論的に不可能である。
画像形成装置では、各動作モードで並列接続時のヒータや直列接続時のヒータに必要な電力比と捉えることができる。このような画像形成装置に対しては、ヒータの選択としては、２本のヒータを同じにすれば良いことは明白であるが、同様の効果（ほぼ等しい比率）を得るには２本のヒータの消費電力の比率をどの位にすればいいかを検討することができる。
そこで、上記比率の９０％（各表の第５列および第９列に表示）以上を同様の効果（ほぼ等しい比率）と考えれば、抵抗値一定ヒータでは、大きいヒータを基準として０．５２以上のヒータとすればよいことが図２に示されている。同様にハロゲンヒータの場合は、０．５３９以上のヒータとすればよいことが図２に示されている。ちなみに、ハロゲンヒータの場合、０．５２以上のヒータとすれば８８．８６％（図２の第９列）であり、ほぼ９０％である。
実施例２の複数ヒータを備えた画像形成装置は、以上説明したように、実施例１の複数ヒータを備えた画像形成装置でヒータが２本構成の状態で、ヒータの電力比を限定した場合である。このように、実施例２の複数ヒータを備えた画像形成装置では、実施例１での効果に加えて、ヒータの電力設定の自由度が向上するという効果がある。

実施例３の複数ヒータを備えた画像形成装置は、実施例２の複数ヒータを備えた画像形成装置において、並列接続時の２本のヒータの消費電力が等しくなるようにした場合である。なお、実施例１および実施例２と重複する部分についての説明は省略する。
この例では、実施例１および実施例２の効果に加えて、２本のヒータを同一部品とした場合にヒータの取り付け間違いが生じないという効果や、装置の部品種類を減らすことができるという効果が得られる。

実施例４の複数ヒータを備えた画像形成装置は、図１のような定着ユニットの制御装置において、ヒータの少なくとも１本を非通電として他ヒータに通電できる接続状態と、同接続状態に加えて非通電ヒータを直列接続とした接続状態に変更できる接続状態変更手段としてのヒータ接続回路変更手段３のスイッチ３ａが無い状態とすることで、構成できる。
ヒータ接続回路変更手段３のスイッチ３ｂのみの切換によって、ヒータ２の一本接続回路とヒータ１およびヒータ２の直列接続回路の選択が可能になる。図１に関するその他の説明は実施例１の場合と同じである。この例では、ヒータ２の電力は立ち上がり時に必要な電力を選択し、ヒータ１は２本のヒータの直列接続によって、複数ヒータを備えた画像形成装置の動作時や待機時の必要電力より少しだけ大きい電力となるようなヒータを選択する。
これにより、実施例１の複数ヒータを備えた画像形成装置と同様の効果が得られるとともに、接続状態の変更による電力の変更も、実施例１の複数ヒータを備えた画像形成装置のように限定されることなく、ヒータの選択によって任意の電力に変更が可能であるという自由度拡大の効果もある。

図５は実施例５の複数ヒータを備えた画像形成装置における定着ユニットの制御装置の構成図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。同図に示すように、ヒータ１とヒータ２の２本のヒータが定着ユニット７に配線されている。これらのヒータは、接続（ドロアー）コネクタ６を介して外部からヒータ電流ＯＮ／ＯＦＦ手段としてのヒータ電流ＯＮ／ＯＦＦ手段４によって点灯／消灯制御される。
ヒータの接続状態の変更は、ヒータ接続回路変更手段２０（直列接続されている少なくとも２本のヒータの少なくとも１本のヒータの並列回路を短絡および開放できる接続状態変更手段）によって行われる。すなわち、ヒータ接続回路変更手段３がＯＮで接点２０ａにより中点Ａがヒータ１の並列回路と短絡し電流は短絡回路に流れ、ヒータ接続回路変更手段２０がＯＦＦでヒータ１の並列回路が開放し電流はヒータ１とヒータ２の直列回路に流れる。２本のヒータの選択および、この実施例の効果は、実施例４の複数ヒータを備えた画像形成装置と同じである。
図６は図１、図５を更に具体化した定着ユニットの制御装置の構成図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。定着ユニット２１の中にはヒータ１、ヒータ２以外にも、各ヒータで暖められた温度を検知するサーミスタ１０とサーミスタ１１、各ヒータの周囲で異常高温度を感知してヒータ回路を遮断する温度フューズ８、温度フューズ９、定着ユニットの排紙口に備えられているジャム（紙詰まり）センサ１２および定着オイルの有無を検知するオイル有無センサ１３が備えられている。
サーミスタ１０とサーミスタ１１、ジャム（紙詰まり）センサ１２および定着オイルの有無を検知するオイル有無センサ１３は、接続（ドロアー）コネクタ６を介して、複数ヒータを備えた画像形成装置のコントローラ（制御基板）１５に接続されている。
温度フューズ８、温度フューズ９は、各ヒータの電流経路に直列接続されている。定着ユニット７の外部は、コントローラ（制御基板）１５と、交流電源５と、交流電流ＯＮ／ＯＦＦ手段１４とヒータ電流のＯＮ／ＯＦＦ手段としてトライアック４１とフォトカプラ４２で構成された回路と、ヒータ接続回路変更手段３で構成されている。

ヒータ接続回路変更手段３は、複数ヒータを備えた画像形成装置の各動作モードによってコントローラ（制御基板）１５で制御され、図１の場合と同様にヒータの並列／直列の接続状態の変更を行う。トライアック４１とフォトカプラ４２で構成された回路では、ヒータの電流のＯＮ／ＯＦＦ制御を行っている。同図の場合は、サーミスタ１０とサーミスタ１１の状態をコントローラ（制御基板）１５が判断して、ＯＮ／ＯＦＦ信号をフォトカプラ４２に出力している。
交流電流ＯＮ／ＯＦＦ手段１４もコントローラ（制御基板）１５で制御され、ジャム（紙詰まり）センサ１２でジャムを検知した時やオイル有無センサ１３で定着オイル無を検知した時やサーミスタ１０またはサーミスタ１１からの温度情報が異常となった場合（サーミスタの断線やトライアック４１とフォトカプラ４２で構成された回路の故障等も原因として考えられる。）や、定着ユニット外の異常状態をコントローラ（制御基板）１５が検知した時に、コントローラ（制御基板）１５が交流電流ＯＮ／ＯＦＦ手段１４にＯＦＦ信号を出力して、交流電源を遮断するようになっている。図６では図示していないが、コントローラ（制御基板）１５には定着ユニット以外の複数ヒータを備えた画像形成装置全体の情報が入力されている。
以上において図１、図５、図６を用いて実施例１〜５の複数ヒータを備えた画像形成装置を説明してきた。同図らに示されているヒータ接続回路変更手段３にリレーが使用される場合は、ヒータ電流を流したまま接続回路切換を実行すると、リレー接点が離接する瞬間にリレー接点間でスパークが発生しリレー接点を劣化させる。また、ひどい時はリレー接点が溶着してしまって、リレーとしての機能を果たせなくなってしまう。この問題は、実施例６の複数ヒータを備えた画像形成装置によって解決できる。

実施例６の複数ヒータを備えた画像形成装置は、ヒータ接続回路変更手段３にリレーが使用される実施例１〜５の複数ヒータを備えた画像形成装置で、リレーの操作はヒータに電流が流れていない状態で行うことを特徴とするものである。実施例６としては、図６にて、ヒータ接続回路変更手段３のリレーをコントローラ（制御基板）１５でＯＮ／ＯＦＦの切換を行う前にフォトカプラ４２にＯＦＦ信号を出力すればよい。したがって、リレー接点間でスパークが発生してリレー接点が劣化するのを防止できる。
以上の説明においては、定着ヒータを備えた画像形成装置について説明してきたが、除湿ヒータや結露防止ヒータ等のヒータを備えた画像形成装置にも本発明を適用することができる。適用例としては、機械停止時や夜間等の大きな除湿効果や結露防止効果を必要とする場合に、供給熱量を大きくする接続方法とする。一方、機械の動作時等で機械がある程度暖まっている場合は、小さな除湿効果や結露防止効果で充分であるので、供給熱量を小さくする接続方法とする。

複数ヒータを備えた画像形成装置（実施例１）における定着ユニットの制御装置の構成図。 接続状態の並列／直列変更と電力の関係を示す図（一方のヒータ電力を１ｋＷに固定）。 接続状態の並列／直列変更と電力の関係を示す図（一方のヒータ電力を１．１ｋＷに固定）。 接続状態の並列／直列変更と電力の関係を示す図（一方のヒータ電力を６５０Ｗに固定）。 複数ヒータを備えた画像形成装置（実施例５）における定着ユニットの制御装置の構成図。 図１、図５を更に具体化した複数ヒータを備えた画像形成装置の定着ユニットの制御装置の構成図。

符号の説明

１、２ ヒータ、３、２０ ヒータ接続回路変更手段、３ａ、３ｂ、２０ａ スイッチ、４ ヒータ電流ＯＮ／ＯＦＦ手段、５ 交流電源、６ 接続コネクタ、７ 定着ユニット、８、９ 温度フューズ、１０、１１ サーミスタ、１２ ジャムセンサ、１３ オイル有無センサ、１４ 交流電流ＯＮ／ＯＦＦ手段、１５ コントローラ、４１ トライアンク、４２ フォトカプラ

Claims (6)

1. 少なくとも２本のヒータと、前記ヒータの接続状態を並列接続又は直列接続に変更できる接続状態変更手段とを備え、必要電力あるいは熱量に応じて前記接続状態変更手段により前記ヒータの接続状態を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 少なくとも２本のヒータと、前記ヒータの接続状態を並列接続又は直列接続に変更できる接続状態変更手段とを備え、並列接続時の前記２本のヒータのうち大きい消費電力のヒータに対する他方のヒータの消費電力の比率を０．５２以上とし、必要電力あるいは熱量に応じて前記接続状態変更手段により前記ヒータの接続状態を変更することを特徴とする複数ヒータを備えた画像形成装置。
3. 請求項２に記載の複数ヒータを備えた画像形成装置において、
   並列接続時の前記２本のヒータの消費電力が等しいことを特徴とする複数ヒータを備えた画像形成装置。
4. 少なくとも２本のヒータと、該２本のヒータのうち少なくとも１本のヒータを非通電とし他のヒータに通電した場合、前記２本のヒータを直列接続状態にする接続状態変更手段とを備え、必要電力あるいは熱量に応じて前記接続状態変更手段により前記２本のヒータの接続状態を変更することを特徴とする画像形成装置。
5. 直列接続されている少なくとも２本のヒータと、少なくとも１本の前記ヒータの並列回路を短絡および開放できる接続状態変更手段とを備え、必要電力あるいは熱量に応じて前記接続状態変更手段により前記２本のヒータの短絡／開放状態を変更することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の複数ヒータを備えた画像形成装置において、
   前記ヒータの接続状態を変更する前記接続状態変更手段にリレーを使用し、前記リレーの操作は前記ヒータに電流が流れていない状態で行うことを特徴とする画像形成装置。
   

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