JP2008046152A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】突入電流防止回路のような特別な機構を必要とすることなく、突入電流が流れる期間であっても、補助電源から第２定着ヒータに電力を供給できるようにし、定着ローラを定着可能温度まで到達させるために必要な時間を短縮する。
【解決手段】制御部は、定着ヒータの駆動初期時に、商用電源８からの電力で第１定着ヒータを加熱させると共に、ＰＷＭコントローラ７２３ｃ及びＭＯＳトランジスタ７２３ｂにより昇圧装置７２３を駆動停止させた状態として、蓄電装置７２２からの電力で第２定着ヒータ７３２を加熱させる。また、制御部は、第２定着ヒータ７３２の突入電流が低下するに至った後、ＰＷＭコントローラ７２３ｃ及びＭＯＳトランジスタ７２３ｂにより昇圧装置７２３を駆動させた状態として、昇圧装置７２３によって昇圧された蓄電装置７２２からの電力が第２定着ヒータ７３２に供給されるようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、熱によりトナーを記録紙に定着させる定着部への電力供給を制御する技術に関する。

コピー機等の画像形成装置においては、起動初期や、定着ヒータへの電力供給を停止した状態でプリントに備えて待機する省エネルギーモード時に、定着ローラが定着可能温度に達するための時間を短縮させるために、商用電源と補助電源（例えば、電気二重層キャパシタ等）の両方を用いて大電流を定着ヒータに流して定着ローラを加熱する画像形成装置がある。この画像形成装置で補助電源として用いられる電気二重層キャパシタ単体の電圧は低いため（通常2.5V）、下記特許文献１に示されるように、昇圧回路によって、電気二重層キャパシタの電圧を定着ヒータへの供給に適した電圧に昇圧した上で、電気二重層キャパシタの電力を定着ヒータに供給するものが提案されている。
特開２００３−２９７５２６号公報

一般的に定着ヒータとして用いられるハロゲンヒータは、加熱前の常温状態では低抵抗になっており、加熱開始時の電圧を印加すると、定格電流の数倍〜数十倍の突入電流が流れるため、上記昇圧回路は当該突入電流によって、そのコイルが飽和状態になり、正常に機能しないため、定着ローラの加熱開始時の突入電流が流れる時期には、電気二重層キャパシタ及び昇圧回路による電力供給を行わないように制御される。しかし、このように突入電流が収まるまで待機し、突入電流を回避する制御を行うと、定着ヒータが必要な加熱を行う能力を発揮するまでに要する立ち上がり時間が延びてしまい、定着ローラを定着可能温度に到達させるための時間が長くなるという問題がある。また、上記突入電流を回避する突入電流防止回路を昇圧回路と定着ヒータの間に設け、電流を抑えながら昇圧回路を駆動する構成も提案されているが、この場合、突入電流防止回路の配設が不可欠となる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、突入電流防止回路のような特別な機構を必要とすることなく、突入電流が流れる期間であっても、補助電源から第２定着ヒータに電力を供給できるようにし、定着ローラを定着可能温度まで到達させるために必要な時間を短縮することを目的とする。

請求項１に係る発明は、キャパシタからなる補助電源と、
外部電源からの電力で駆動される第１定着ヒータと、ハロゲンヒータからなり、前記補助電源からの電力で駆動される第２定着ヒータとを有し、トナーを記録紙へ定着させる定着部を加熱する定着ヒータと、
前記補助電源に一次側が接続されると共に、二次側の一端が前記第２定着ヒータに接続され、当該二次側の他端が前記補助電源に接続された絶縁型コンバータにより、当該補助電源からの出力電圧を昇圧して前記第２定着ヒータに出力する昇圧回路と、
前記昇圧回路の駆動又は駆動停止を切り換える駆動切換手段と、
前記定着ヒータへの電力供給を制御する制御手段とを備え、
前記第２定着ヒータは、一端が前記昇圧回路の二次側に接続され、他端が前記補助電源に接続され、
前記制御手段は、前記定着ヒータの駆動初期時には、前記外部電源からの電力で前記第１定着ヒータを駆動させると共に、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動停止させた状態として前記補助電源からの電力で前記第２定着ヒータを駆動させ、前記第２定着ヒータに突入電流が流れる期間の経過後、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動させ、前記補助電源の出力に、当該昇圧回路からの出力を重畳させて前記第２定着ヒータに供給させる画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記絶縁型コンバータを絶縁型トランスとしたものである。

これらの構成では、制御手段は、定着ヒータの駆動初期時に、外部電源からの電力で第１定着ヒータを駆動させると共に、駆動切換手段により昇圧回路を駆動停止させた状態として補助電源からの電力で第２定着ヒータを駆動させる。これによれば、第２定着ヒータへの補助電源からの電力供給時において昇圧回路に突入電流が流れる期間であっても、補助電源の電力を第２定着ヒータに供給できるので、定着ローラを定着可能温度まで到達させるために必要な時間を短縮することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、時間を計測するタイマを更に備え、
前記制御手段は、前記突入電流が低下した状態に至ったとされる予め定められた時間の経過が前記タイマによって計測された場合に、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動させ、前記補助電源の出力に、当該昇圧回路からの出力を重畳させて前記第２定着ヒータに供給させるものである。

この構成では、突入電流が低下した状態に至る時期が、タイマによって予め定められた時間が計測されたことをもって決定されるので、昇圧回路に突入電流が流れる期間を簡易な処理で判別できる。

請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、前記第２定着ヒータに流れる電流の値を検出する電流検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電流検出手段によって前記突入電流が低下した状態を示す値が検出された場合に、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動させ、前記補助電源の出力に、当該昇圧回路からの出力を重畳させて前記第２定着ヒータに供給させるものである。

この構成によれば、突入電流が低下した状態に至る時期が、電流検出手段によって突入電流が低下した状態を示す値が検出されたことをもって決定されるので、昇圧回路に突入電流が流れる期間を高い精度で判別できる。

請求項５に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、前記第２定着ヒータの温度を検出する温度検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段によって前記突入電流が低下した状態を示す温度が検出された場合に、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動させ、前記補助電源の出力に、当該昇圧回路からの出力を重畳させて前記第２定着ヒータに供給させるものである。

この構成によれば、突入電流が低下した状態に至る時期が、温度検出手段によって突入電流が低下した状態を示す温度が検出されたことをもって決定されるので、昇圧回路に突入電流が流れる期間を簡易な処理で判別することができる。

請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、突入電流防止回路のような特別な機構を必要とすることなく、昇圧回路に突入電流が流れる期間であっても、補助電源からの電力を第２定着ヒータに供給できるので、定着ローラを定着可能温度まで到達させるために必要な時間を短縮することができる。

請求項３及び請求項５に記載の発明によれば、昇圧回路に突入電流が流れる期間を簡易な処理で判別することができる。

請求項４に記載の発明によれば、昇圧回路に突入電流が流れる期間を高い精度で判別することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複合機の内部構成を概略的に示す側面図である。複合機１は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものである。この複合機１は、本体部２と、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部２の上部に配設された原稿読取部５と、原稿読取部５の上方に配設された原稿給送部６とを有している。

また、複合機１のフロント部には、操作部４７が設けられている。この操作部４７には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー４７１と、印刷部数等を入力するためのテンキー４７２と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部４７３と、表示部４７３で設定された設定内容等をリセットするリセットキー４７４と、実行中の印刷（画像形成）動作を停止させるためのストップキー４７５と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー４７７が備えられている。

原稿読取部５は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及び原稿読取スリット５３とを備える。スキャナ部５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台５２に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部１０（図２）へ出力する。また、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部１０へ出力する。

原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出するための給紙ローラ（図略）、搬送ローラ（図略）等からなる原稿搬送機構６３を備える。原稿搬送機構６３は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット５３と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構（図略）を備え、原稿の両面の画像を原稿読取スリット５３を介してスキャナ部５１から読取可能にしている。

また、原稿給送部６は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部２に対して回動自在に設けられている。原稿給送部６の前面側を上方に移動させて原稿台５２上面を開放することにより、原稿台５２の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。

本体部２は、複数の給紙カセット４６１と、給紙カセット４６１から記録紙を１枚ずつ繰り出して記録部４０へ搬送する給紙ローラ４６２と、給紙カセット４６１から搬送されてきた記録紙に画像を形成する記録部４０とを備える。

記録部４０は、スキャナ部５１で取得された画像データに基づきレーザ光等を出力して感光体ドラム４３を露光する光学ユニット４２と、感光体ドラム４３上にトナー像を形成する現像部４４と、感光体ドラム４３上のトナー像を記録紙に転写する転写部４１と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着装置７と、記録部４０内の用紙搬送路中に設けられ、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８まで搬送する搬送ローラ４６３，４６４等とを備える。

また、記録紙の両面に画像を形成する場合は、記録部４０で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ４８側の搬送ローラ４６３にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ４６３を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路４９に送って記録部４０の上流域に再度搬送し、記録部４０により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８に排出する。

図２は、複合機１に備えられる定着装置７及び周辺の内部構成を示す概略図である。定着装置７は、第１電源スイッチ７１と、補助電源ユニット７２と、定着ローラ７３と、補助電源スイッチ７４と、充電スイッチ７５とを備えている。

定着ローラ７３は、記録紙に圧力を付与する圧ローラと、記録紙に熱を付与する熱ローラとを有し、これら両ローラにより記録紙を圧接状態で挟みこんで当該記録紙上のトナー像を記録紙に定着させる。定着ローラ７３の熱ローラ内に加熱用の定着ヒータ７３０が設けられている。図２では、特に定着ヒータ７３０部分を示している。定着ヒータ７３０は、第１定着ヒータ７３１と、第２定着ヒータ７３２とを有している。第１定着ヒータ７３１は、交流の商用電源８（外部電源）から供給される電力で発熱するハロゲンヒータである。第２定着ヒータ７３２は、補助電源ユニット７２から供給される電力で発熱するハロゲンヒータである。

第１電源スイッチ７１は、商用電源８と第１定着ヒータ７３１との間に設けられており、商用電源８からのＡＣ100Vの電力を第１定着ヒータ７３１に供給するか否か、すなわち、第１定着ヒータ７３１を駆動（発熱）させるか否かを切り換える開閉スイッチである。第１電源スイッチ７１は、複合機１の全体動作の制御を司る制御部１０から入力される開閉信号に基づいて、上記商用電源８からのＡＣ100Vの電力供給をオン又はオフする。

補助電源スイッチ７４は、補助電源ユニット７２と第２定着ヒータ７３２の間に設けられており、補助電源ユニット７２からの電力を第２定着ヒータ７３２に供給するか否か、すなわち、第２定着ヒータ７３２を駆動（発熱）させるか否かを切り換える開閉スイッチである。補助電源スイッチ７４は、上記制御部１０から入力される開閉信号に基づいて、補助電源ユニット７２からの電力供給をオン又はオフする。

充電スイッチ７５は、商用電源８と補助電源ユニット７２との間に設けられており、商用電源８からの電力を補助電源ユニット７２に供給するか否かを切り換える開閉スイッチである。充電スイッチ７５も、上記制御部１０から入力される開閉信号に基づいて、上記商用電源８からの電力供給をオン又はオフする。制御部１０は、複合機１のスリープモード実行時（印刷待機時）や、主電源オフ時等、複合機１において商用電源８の電力使用量が少ないときに、充電スイッチ７５をオンにして、充電装置７２１及び蓄電装置７２２による充電を行わせる。

補助電源ユニット７２は、第２定着ヒータ７３２に電力を供給するために商用電源８の補助的電源として設けられている。補助電源ユニット７２は、充電装置７２１と、蓄電装置７２２と、昇圧装置７２３とを備える。

充電装置７２１は、蓄電装置７２２を充電するためのＡＣ／ＤＣコンバータであり、交流電力である商用電源８の例えばＡＣ100Vを整流した電流を蓄電装置７２２に出力する。

蓄電装置（特許請求の範囲における補助電源の一例）７２２は、１つの電気二重層キャパシタ、又は直列接続された複数の電気二重層キャパシタ等から構成される。蓄電装置７２２は、充電装置７２１からの電流を電荷として電気二重層キャパシタに充電する一方、当該電気二重層キャパシタに充電された電荷を放電し、放電電流として昇圧装置７２３に出力する。

昇圧装置（特許請求の範囲における昇圧回路の一例）７２３は、蓄電装置７２２から出力される電圧を入力電圧として、当該入力電圧を、負荷である第２定着ヒータ７３２に適した所定の電圧まで昇圧し、この昇圧後の電力を第２定着ヒータ７３２に供給するものである。昇圧装置７２３は、絶縁型のトランスによって入力側と出力側とが絶縁された絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータである。

制御部（制御手段）１０は、複合機１の全体動作の制御を司るものである。制御部１０は、第１電源スイッチ７１と、補助電源スイッチ７４と、充電スイッチ７５のそれぞれのオン及びオフを切り換え制御する。

また、制御部１０にはタイマ１１が接続されている。このタイマ１１は、予め定められた時間の経過を計測する。この予め定められた時間とは、第２定着ヒータ７３２の加熱開始時に発生する突入電流（後述）が低下した状態に至ると想定される時間であり、例えば、第２定着ヒータ７３２に定格電流が流れる状態に至ると想定される時間である。この予め定められた時間は、第２定着ヒータ７３２の性能に応じて、試験等により製造者等が適宜設定する。

制御部１０は、タイマ１１によって上記予め定められた時間の経過が計測された場合に、昇圧装置７２３を駆動させ、第２定着ヒータ７３２に供給する出力を、蓄電装置７２２の出力に当該昇圧装置７２３の出力が重畳された出力に切り換える。

続いて、昇圧装置７２３の構成を説明する。図３は、昇圧装置７２３の概略構成と、蓄電装置７２２及び第２定着ヒータ７３２との接続関係を示す回路図である。

図３に示すように、昇圧装置７２３は、トランス７２３ａ、ＭＯＳトランジスタ７２３ｂ、ＰＷＭコントローラ７２３ｃ、及び平滑回路７２３ｄを備える。

トランス（絶縁型コンバータの一例）７２３ａは、絶縁型のトランスであり、第２定着ヒータ７３２で必要な電圧を発生させるに適した巻数比とされた一次巻線と二次巻線とからなる。トランス７２３ａの一次巻線の一端は、蓄電装置７２２の一端（＋電圧側）に接続され、一次巻線の他端がＭＯＳトランジスタ７２３ｂのドレイン端子に接続されている。また、トランス７２３ａの二次巻線の両端は、平滑回路７２３ｄに接続されている。

ＭＯＳトランジスタ７２３ｂは、蓄電装置７２２から入力された放電電流をスイッチングするためのものである。ＭＯＳトランジスタ７２３ｂは、上述したように、ドレイン端子がトランス７２３ａの一次巻線の上記他端側に接続され、ソース端子が蓄電装置７２２の他端（−電圧側）に接続され、ゲート端子がＰＷＭコントローラ７２３ｃに接続されている。以上の構成により、トランス７２３ａの一次側は蓄電装置７２２に接続されて、トランス７２３ａには蓄電装置７２２からの電力が出力されるようになっている。

ＰＷＭコントローラ７２３ｃは、制御部１０から、昇圧装置７２３を駆動させるオン信号を受けた場合に、昇圧装置７２３に蓄電装置７２２からの電力が供給され、また、制御部１０から、昇圧装置７２３を駆動停止させるオフ信号を受けた場合に、昇圧装置７２３に蓄電装置７２２からの電力供給が停止されるように、ＭＯＳトランジスタ７２３ｂのスイッチング動作を制御する。

また、ＰＷＭコントローラ７２３ｃは、平滑回路７２３ｄから補助電源電圧として出力される電圧が予め定められた一定値となるようにＰＷＭ信号を生成し、当該ＰＷＭ信号をＭＯＳトランジスタ７２３ｂのゲート端子に供給することにより、ＭＯＳトランジスタ７２３ｂのスイッチング動作を制御する。これにより、蓄電装置７２２の電気二重層コンデンサの充電電圧が放電により徐々に低下し、昇圧装置７２３の入力電圧が低下しても、第２定着ヒータ７３２の駆動電圧が一定値に保持され、第２定着ヒータ７３２の発熱が安定化される。なお、ＰＷＭコントローラ７２３ｃ及びＭＯＳトランジスタ７２３ｂは、特許請求の範囲における駆動切換手段の一例である。

平滑回路７２３ｄは、図３に示す接続でなるダイオードＤ１，Ｄ２、コイルＬ及びコンデンサＣを備え、トランス７２３ａの二次巻線から供給される二次巻線電圧を平滑化して補助電源電圧として出力する。平滑回路７２３ｄの出力端の一方は、トランス７２３ａの一次巻線の一端と同様に、蓄電装置７２２の一端（＋電圧側）に接続されている。ダイオードＤ２には、第２定着ヒータ７３２の駆動初期時に発生する突入電流で破損しないように、瞬間耐圧を有するものが用いられる。また、平滑回路７２３ｄの出力端の他方側と、蓄電装置７２２の−電圧側とが、第２定着ヒータ７３２に接続されている。

すなわち、補助電源ユニット７２は、トランス７２３ａによって入力側（一次側）と出力側（二次側）とが絶縁された昇圧装置７２３を備え、昇圧装置７２３の一次側が蓄電装置７２２に接続される一方、二次側の一端が蓄電装置７２２に接続され、当該二次側の他端が第２定着ヒータ７３２に接続されているので、補助電源ユニット７２の電源出力端における補助電源電圧は、蓄電装置７２２の充電電圧と、昇圧装置７２３の出力電圧とを合算した（重畳させた）電圧となる。

次に、定着装置７の立ち上げ時の制御について説明する。図４は定着装置７の立ち上げ時の制御を示すフローチャート、図５は定着装置７の立ち上げ初期における電流経路を示す回路図、図６は定着装置７の立ち上げ後期における電流経路を示す回路図、図７（ａ）乃至（ｄ）は定着装置７の立ち上げ時におけるヒータ駆動信号、コンバータ駆動信号、出力電流及び出力電圧のタイミングチャートである。

操作者による操作で複合機１の主電源がオンとされると（Ｓ１でＹＥＳ）、制御部１０は、第１電源スイッチ７１をオンにして、商用電源８からの電力を第１定着ヒータ７３１に供給させ、第１定着ヒータ７３１を駆動させる（Ｓ２）。

また、制御部１０は、充電スイッチ７５をオフにする（Ｓ３）。そして、制御部１０は、ＰＷＭコントローラ７２３ｃに昇圧装置７２３の駆動をオフさせる信号を送信して、蓄電装置７２２からの電力が昇圧装置７２３に供給されないようにＭＯＳトランジスタ７２３ｂをスイッチングさせる（Ｓ４）。すなわち、制御部１０は、昇圧装置７２３を駆動停止させ、昇圧動作を停止させておく。さらに、制御部１０は、補助電源スイッチ７４をオンにして、補助電源ユニット７２からの電力が第２定着ヒータ７３２に供給されるようにする（Ｓ５）。

すなわち、図７に示すように、複合機１の主電源がオンとされた時、制御部１０は、第１定着ヒータ７３１を駆動させるが（図７（ａ））、昇圧装置７２３は駆動停止状態とする（図７（ｂ））。よって、昇圧装置７２３によって昇圧されない蓄電装置７２２からの出力が、第２定着ヒータ７３２に供給される（図７（ｄ））。この蓄電装置７２２から供給される電力で第２定着ヒータ７３２が駆動されると、駆動初期で低温状態となっている第２定着ヒータ７３２への電圧印加により、第２定着ヒータ７３２及び昇圧装置７２３に突入電流が流れるが（図７（ｃ））、電流経路は図５に示すものとなり、当該突入電流は、昇圧回路７２３内の平滑回路７２３ｄに設けられているダイオードＤ２とコイルＬを通る経路で第２定着ヒータ７３２に流れる。この場合、コイルＬは、突入電流による大電流で定格以上の電流が流れて飽和状態となりインダクタとして機能しない。

この後、タイマ１１により上記予め定められた時間（突入電流が低下状態に至ったと想定される時間、例えば、定格電流に落ち着くと想定される時間）の経過が計測されると（Ｓ６でＹＥＳ）、制御部１０は、ＰＷＭコントローラ７２３ｃに、昇圧装置７２３を駆動させるオン信号を送信して、蓄電装置７２２からの電力が昇圧装置７２３に供給されるようにＭＯＳトランジスタ７２３ｂをスイッチングさせる（Ｓ７）。昇圧装置７２３に突入電流が流れている間は、昇圧装置７２３のコイルＬは飽和状態となりインダクタとして機能しないが、突入電流が低下すれば、コイルＬが飽和状態から復帰してインダクタとして機能するため、突入電流が低下してコイルＬが飽和状態から復帰するのを待って、制御部１０により昇圧装置７２３を駆動させて昇圧動作を行わせるようにしている。これにより、突入電流が低下状態に至った後は、蓄電装置７２２からの出力電圧に、昇圧装置７２３で昇圧された電圧が重畳された電圧が、第２定着ヒータ７３２に供給される。

すなわち、図７に示すように、制御部１０は、上記突入電流が低下状態に至り（図７（ｃ））、コイルＬが飽和状態から復帰した後に、昇圧装置７２３を駆動する（図７（ｂ））。これにより、電流経路は図６に示すものとなり、昇圧装置７２３により昇圧された蓄電装置７２２からの電圧が重畳されて第２定着ヒータ７３２に出力されるが（図７（ｄ））、第２定着ヒータ７３２及び昇圧装置７２３には定格電流が流れる（図７（ｃ））。この時点では、コイルＬは飽和状態から復帰してインダクタとして正常に機能しているため、昇圧装置７２３により正常に昇圧が行われる。

例えば、定格75A／26Aで駆動するハロゲンヒータからなる第２定着ヒータ７３２と、満充電電圧40Vの電気二重層キャパシタからなる蓄電装置７２２を用いた場合、40Vの入力電圧を75Vに昇圧して出力する性能を有する昇圧装置７２３が用いられる。このとき、ハロゲンヒータの特性で、発熱前の低温時には定格時の1/10程度の抵抗値となっていることから、初期の電圧印加時には200A近くの突入電流が流れ、当該突入電流でコイルＬはインダクタとして機能しないが、上記制御により、この時点では昇圧装置７２３は昇圧動作を行わない。これにより、昇圧装置７２３を備えた構成であっても、第２定着ヒータ７３２に、駆動初期時から蓄電装置７２２の電力を供給できるので、定着加熱システムとしての立ち上がり時間を短縮できる。制御部１０は、突入電流が収まった後に（例えば、第１定着ヒータ７３１及び第２定着ヒータ７３２の駆動時から100msec後以降）、昇圧装置７２３による昇圧動作が開始されるようにしているので（図７（ｃ）には、第１定着ヒータ７３１及び第２定着ヒータ７３２の駆動時から500msec後とした例を示している）、昇圧装置７２３には、昇圧動作に弊害を生じない定格電流（例えば26A）が流れ、また、当該昇圧された電圧の重畳により、定着加熱システムとしての立ち上げをより効率よく行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、更に以下に述べる態様を採用することができる。

(1)例えば、上記実施形態では、制御部１０は、タイマ１１によって予め定められた時間の経過が計測された時に、昇圧装置７２３による昇圧動作が開始されるようにしているが、図８に示すように、タイマ１１に代えて、補助電源ユニット７２と第２定着ヒータ７３２との間に電流計（電流検出手段）９１を接続し、制御部１０は、電流計９１によって突入電流が低下した状態を示す値（例えば、定格電流値を下回る値）が検出された場合に、コイルＬが飽和状態から復帰したものとして、ＰＷＭコントローラ７２３ｃに、昇圧装置７２３を駆動させるオン信号を送信して、蓄電装置７２２からの電力が昇圧装置７２３に供給されるようにＭＯＳトランジスタ７２３ｂをスイッチングさせるようにしてもよい（すなわち、当該処理を図４のＳ６，Ｓ７に代えて行う）。この場合、制御部１０は、電流計９１によって検出された電流値に基づいて、昇圧装置７２３の駆動制御を行うので、昇圧装置７２３に突入電流が流れている期間を高い精度で判別でき、突入電流を確実に回避して昇圧装置７２３を駆動させることができる。

(2)さらに、図９に示すように、タイマ１１に代えて、第２定着ヒータ７３２の近傍に、第２定着ヒータ７３２の温度を検出する温度検出装置（温度検出手段）９２、例えば、サーモメータを配設し、制御部１０は、温度検出装置９２によって、突入電流が低下した状態を示す温度が検出された場合に、コイルＬが飽和状態から復帰したものとして、ＰＷＭコントローラ７２３ｃに、昇圧装置７２３を駆動させるオン信号を送信して、蓄電装置７２２からの電力が昇圧装置７２３に供給されるようにＭＯＳトランジスタ７２３ｂをスイッチングさせるようにしてもよい（すなわち、当該処理を図４のＳ６，Ｓ７に代えて行う）。この場合、制御部１０は、温度検出装置９２によって検出された温度に基づいて、昇圧装置７２３の駆動制御を行うので、昇圧装置７２３に突入電流が流れている期間を簡易な処理で判別できる。

(3)また、上記実施形態では、トランス７２３ａを昇圧装置７２３に用いたが、これに限定されずに、トランスとは異なる絶縁手段を用いた絶縁型DC/DCコンバータを昇圧装置７２３に適用してもよい。

また、本発明に係る画像形成装置は複合機１に限られず、他の画像形成装置であってもよいし、上記図１乃至図９に示した構成及び処理は、本発明の単なる一実施形態に過ぎず、本発明の構成及び処理をこれらに限定するものではない。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複合機の内部構成を概略的に示す側面図である。 複合機に備えられる定着部及び周辺の内部構成を示す概略図である。 昇圧装置の概略構成と、蓄電装置及び第２定着ヒータとの接続関係を示す回路図である。 定着装置の立ち上げ時の制御を示すフローチャートである。 定着装置の立ち上げ初期における電流経路を示す回路図である。 定着装置の立ち上げ後期における電流経路を示す回路図である。 （ａ）乃至（ｄ）は定着装置の立ち上げ時におけるヒータ駆動信号、コンバータ駆動信号、出力電流及び出力電圧のタイミングチャートである。 本発明の他の実施形態の概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ 複合機
７ 定着装置
８ 商用電源
１０ 制御部
１１ タイマ
７１ 第１電源スイッチ
７２ 補助電源ユニット
７３ 定着ローラ
７４ 補助電源スイッチ
７５ 充電スイッチ
９１ 電流計
９２ 温度検出装置
７２１ 充電装置
７２２ 蓄電装置
７２３ 昇圧装置
７２３ａ トランス
７２３ｂ ＭＯＳトランジスタ
７２３ｃ ＰＷＭコントローラ
７２３ｄ 平滑回路
７３０ 定着ヒータ
７３１ 第１定着ヒータ
７３２ 第２定着ヒータ
Ｃ コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２ ダイオード
Ｌ コイル

Claims (5)

1. キャパシタからなる補助電源と、
   外部電源からの電力で駆動される第１定着ヒータと、ハロゲンヒータからなり、前記補助電源からの電力で駆動される第２定着ヒータとを有し、トナーを記録紙へ定着させる定着部を加熱する定着ヒータと、
   前記補助電源に一次側が接続されると共に、二次側の一端が前記第２定着ヒータに接続され、当該二次側の他端が前記補助電源に接続された絶縁型コンバータにより、当該補助電源からの出力電圧を昇圧して前記第２定着ヒータに出力する昇圧回路と、
   前記昇圧回路の駆動又は駆動停止を切り換える駆動切換手段と、
   前記定着ヒータへの電力供給を制御する制御手段とを備え、
   前記第２定着ヒータは、一端が前記昇圧回路の二次側に接続され、他端が前記補助電源に接続され、
   前記制御手段は、前記定着ヒータの駆動初期時には、前記外部電源からの電力で前記第１定着ヒータを駆動させると共に、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動停止させた状態として前記補助電源からの電力で前記第２定着ヒータを駆動させ、前記第２定着ヒータに突入電流が流れる期間の経過後、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動させ、前記補助電源の出力に、当該昇圧回路からの出力を重畳させて前記第２定着ヒータに供給させる画像形成装置。
2. 前記絶縁型コンバータは、絶縁型トランスからなる請求項１に記載の画像形成装置。
3. 時間を計測するタイマを更に備え、
   前記制御手段は、前記突入電流が低下した状態に至ったとされる予め定められた時間の経過が前記タイマによって計測された場合に、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動させ、前記補助電源の出力に、当該昇圧回路からの出力を重畳させて前記第２定着ヒータに供給させる請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２定着ヒータに流れる電流の値を検出する電流検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記電流検出手段によって前記突入電流が低下した状態を示す値が検出された場合に、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動させ、前記補助電源の出力に、当該昇圧回路からの出力を重畳させて前記第２定着ヒータに供給させる請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記第２定着ヒータの温度を検出する温度検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記温度検出手段によって前記突入電流が低下した状態を示す温度が検出された場合に、前記駆動切換手段により前記昇圧回路を駆動させ、前記補助電源の出力に、当該昇圧回路からの出力を重畳させて前記第２定着ヒータに供給させる請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

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