JP3872068B2

JP3872068B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP3872068B2
Application number: JP2004090049A
Authority: JP
Inventors: 崇博南
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: JP2005275129A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置には、感光体によって記録用紙上に静電複写されたトナー像を定着させる定着装置が設けられている。

定着装置としては、記録用紙を加熱する定着ローラの内部に、加熱源としてハロゲンランプ等のヒータランプを設け、そのヒータランプへの通電により発生した熱によって定着ローラを加熱した状態で、定着ローラと加圧ローラとの間に記録用紙を通過させることにより、記録用紙上のトナーを定着（加熱融着）させる構造のものがある。

このような加熱方式の定着装置においては、電源投入時にヒータランプに過大な突入電流が流れてしまい、これにより電源電圧の急激な電圧降下が生じて、周辺機器にフリッカが発生するという問題がある。

このようなフリッカの対策として、交流電力を整流した後に、スイッチングを行うことでヒータランプオン時の突入電流を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、他のフリッカ対策として、複数のヒータと、それら複数のヒータの接続を並列接続または直列接続のいずれか一方に選択的に切り替える切替手段とを備え、前記複数のヒータを直列に接続した状態で交流電源を供給することにより、加熱開始時の突入電流のピーク値を低減させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１０−２５４２６４号公報特開２０００−１９４２３７号公報

ところで、前記した特許文献１に記載の技術によれば、交流電力を整流する整流器に突入電流による高電流が流れるので、それに耐えることが可能な定格電流の大きな整流器を用いる必要があり、装置コストが高くなる。

また、特許文献２に記載の技術では、ヒータオン時の突入電流の実効値を制限することは可能であるが、交流電源に突入電流が流れることを完全に防止することができない。また、複数のヒータの接続を切り替えることで、突入電流を低減する方式であるので、ヒータ本数が多くなるという問題もある。

本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、簡単な構成のもとに、加熱開始時に突入電流が交流電源に流れないようにすることが可能な定着装置の提供を目的とする。

本発明の定着装置は、トナーを加熱して用紙に定着させる定着装置であって、電力の供給により発熱する加熱手段（例えばヒータランプ）と、交流電源からの電力を充電する電気二重層コンデンサとを有し、前記電気二重層コンデンサに充電した電力を前記加熱手段に所定の時間だけ供給した後に、前記加熱手段に交流電源から電力を供給するように構成されているとともに、前記電気二重層コンデンサが当該定着装置の低圧スイッチング電源の１次側平滑コンデンサを兼用していることによって特徴づけられる。

本発明の定着装置によれば、起動時においてヒータランプ等の加熱手段に電気二重層コンデンサから電力を供給するので、起動時に交流電源に突入電流が流れず、フリッカを確実に防止することができる。しかも、加熱手段に電力を供給する電気二重層コンデンサが当該定着装置の低圧スイッチング電源の１次側平滑コンデンサを兼用しているので、装置の簡素化を達成することができる。

本発明に定着装置において、加熱手段による加熱途中で加熱手段への電力供給を電気二重層コンデンサから交流電源に切り替えて、突入電流が流れる５〜２０サイクル程度の期間のみ、電気二重層コンデンサから加熱手段に電力を供給するように構成すれば、フリッカを防止することができるとともに、電気二重層コンデンサの容量を小さくすることができる。

本発明において、加熱手段への電力供給を電気二重層コンデンサから交流電源に切り替える手段としては、サイリスタ及びトライアックを挙げることができる。

本発明の定着装置において、交流電源からの電力供給と、電気二重層コンデンサからの電力供給とが同時に行われないようにすることが好ましい。すなわち、交流電源からの電力供給と、電気二重層コンデンサからの電力供給とを同時に行うと、加熱手段であるヒータランプ等に定格電流以上の電流が流れてしまい、交流電源の正の半サイクルと負の半サイクルで流れる電流が不平衡となるという問題が発生する。

本発明の定着装置において、電気二重層コンデンサへの充電は、加熱手段に交流電源からの電力が供給されていない期間に行われるように構成すると、電源容量を有効に利用することができる。

本発明の定着装置において、加熱手段への電力供給開始時に、前回の電力供給終了時からの経過時間を検知し、その経過時間が所定の時間を超えているときは、電気二重層コンデンサから電力を加熱手段に供給し、前記経過時間が所定の時間以内であるときには、電気二重層コンデンサからの電力供給を省略して交流電源から電力を前記加熱手段に供給するように構成してもよい。

このような構成を採用すれば、電源投入時やスタンバイ状態からの復帰時において、必要なときだけ電気二重層コンデンサの電力を使用し、突入電流が発生する可能性のない場合には、はじめから交流電源からの電力供給を行うことが可能になり、電気二重層コンデンサの充電回数を減らすことができる。

なお、本発明の定着装置に用いる加熱手段としては、ハロゲンランプ等のヒータランプのほか、電気ヒータなどの他の加熱手段であってもよい。

本発明の定着装置によれば、電力の供給により発熱する加熱手段と、交流電源からの電力を充電する電気二重層コンデンサとを有し、電気二重層コンデンサに充電した電力を加熱手段に所定の時間（交流電源に突入電流が流れる期間に相当する時間）だけ供給した後に、加熱手段に交流電源から電力を供給するように構成して、起動時においてヒータランプ等の加熱手段に電気二重層コンデンサから電力を供給しているので、起動時に交流電源に突入電流が流れず、フリッカを確実に防止することができる。しかも、定格電流の大きな整流器などを用いる必要がないので、装置コストを低く抑えながら、上記した効果を達成することができる。さらに、加熱手段に電力を供給する電気二重層コンデンサが当該定着装置の低圧スイッチング電源の１次側平滑コンデンサを兼用しているので、装置の簡素化を達成することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜実施形態１＞
−定着装置−
図１は本発明の定着装置の一例を示す図である。

この例の定着装置１は、複写機、プリンタまたはファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置であって、円筒形状の定着ローラ２とロール形状の加圧ローラ４とを備えている。

定着ローラ２の内部には、ハロゲンランプ等のヒータランプ（加熱手段）３が設けられている。ヒータランプ３は、定着ローラ２を加熱するために設けられており、定着ローラ２の軸心に沿って配置されている。ヒータランプ３は後述するヒータ制御回路によって駆動が制御される。

加圧ローラ４は、その軸心が定着ローラ２の軸心と平行となるように配置されている。また、加圧ローラ４の表面は定着ローラ２の外周面に接しており、これら定着ローラ２と加圧ローラ４とは互いに逆向き（図１の矢印で示す向き）に回転する。

そして、この例の定着装置１においては、トナー像が形成された記録用紙Ｐが、ヒータランプ３によって加熱される定着ローラ２と加圧ローラ４との間で挟持搬送される際に、それら定着ローラ２及び加圧ローラ４から受ける熱及び圧力によって、トナー像が記録用紙Ｐ上に定着（加熱溶着）されるようになっている。

−ヒータ制御回路−
図２はヒータ制御回路の構成を示すブロック図である。

この例のヒータ制御回路は、メイン電源スイッチ（ＳＷ１）１１、ゼロクロススイッチ（ＳＷ２）１２、充電スイッチ（ＳＷ３）１３、給電スイッチ（ＳＷ４）１４、整流回路１５、充電回路１６、及び、制御部１０などによって構成されている。

定着ローラ２のヒータランプ３は、メイン電源スイッチ１１及びゼロクロススイッチ１２を介して交流電源１００に接続される。なお、ゼロクロススイッチ１２は、交流電力のゼロクロスポイントを検出する回路を内蔵したもので、スイッチＯＮとなっても直ぐには動作せずに、交流電圧がゼロボルトをクロスした時点から交流電力を出力するスイッチである。

充電スイッチ１３、整流回路１５、充電回路１６及び給電スイッチ１４によって充電回路系２０が構成されている。この充電回路系２０はヒータランプ３と交流電源１００との間に、メインスイッチ１１及びゼロクロススイッチ１２に対して並列に接続されている。

整流回路１５は、２つのダイオードＤ１，Ｄ２によって構成されており、充電スイッチ１３をＯＮとすることにより供給される交流電力を整流する。充電回路１６は、平滑コイルＬとキャパシタＣｃによって構成されており、整流回路１５で整流された電力がキャパシタＣｃに充電される。

キャパシタＣｃとしては、二重層コンデンサが用いられている。二重層コンデンサは、化学反応を伴わないものであるため寿命が長いと利点がある。さらに、繰り返し充放電による劣化がなく、内部抵抗が２次電池に比べて小さくて秒単位での急速な充放電が可能であり、小型であるという特徴がある。また、二重層コンデンサは、鉛蓄電池等の２次電池のような液交換や液補充なども不要で、メンテナンス性も良いといった利点がある。さらに、二重層コンデンサは、電極に活性炭を使用し、鉛などの有害物質を含まないため、廃棄時における環境負荷も少ないといった優れた特徴もある。

そして、以上のゼロクロススイッチ１２、充電スイッチ１３及び給電スイッチ１４のＯＮ／ＯＦＦは制御部１０によって制御される。その制御部１０の制御動作を図３のタイミングチャートを参照しながら以下に説明する。

まず、電源投入前やスタンバイ状態にあるときには、ゼロクロススイッチ１２はＯＦＦに設定されており、ヒータランプ３への電流の供給は遮断されている。

一方、充電回路系２０の充電スイッチ１３は、電源投入前やスタンバイ状態のときにＯＮに設定されている。また、スタンバイ状態のときに給電スイッチ１４はＯＦＦに設定されており、この状態つまり充電スイッチ１３がＯＮで給電スイッチ１４がＯＦＦの状態のときに、交流電源１００からの交流電力が充電回路系２０に供給され、充電回路１６のキャパシタＣｃが充電される。

次に、スタンバイ状態から復帰する際のスイッチ制御について説明する。

スタンバイ状態では、メイン電源スイッチ１１はＯＮ状態になっているが、前記したようにゼロクロススイッチ１２はＯＦＦに設定されている。

このスタンバイ状態から復帰する際に、プリント開始信号（起動信号）が制御部１０に供給されると、制御部１０は、充電回路系２０の充電スイッチ１３をＯＦＦにするとともに、給電スイッチ１４を所定時間ｔだけＯＮにする。このスイッチ制御により、充電回路１６のキャパシタＣｃからヒータランプ３に電力が供給される。このとき、給電スイッチ１４をＯＮとする期間（所定時間ｔ）は、スタンバイ状態のヒータランプ（ハロゲンランプ等）３に交流電源１００から電力を供給したときに突入電流が流れる時間に相当する期間、例えば５〜２０サイクル（５０Ｈｚの交流電源であると、０．４〜１．６ｓｅｃ）とする。

そして、給電スイッチ１４のＯＮ期間（ｔ）が終了した時点（給電スイッチ１４がＯＦＦとなった時点）で、ゼロクロススイッチ１２をＯＮにすることにより、ヒータランプ３への電力供給をキャパシタＣｃから交流電源１００に切り替えて、交流電源１００からヒータランプ３に交流電力を供給して定着ローラ２を加熱する。この後、ゼロクロススイッチ１２をＯＦＦにして加熱を終了する（ウォームアップ終了）。

このように、スタンバイ状態からの復帰時に、所定時間ｔだけキャパシタＣｃからヒータランプ３に電力を供給し、このキャパシタ給電を終了した後に、交流電源１００からヒータランプ３に交流電力を供給することで、復帰時（起動時）に交流電源１００に突入電流が流れることがなくなるので、フリッカを確実に防止することができる。

また、電源投入時（メイン電源スイッチ１１をＯＮにする時）においても、上記したスタンバイ状態からの復帰時におけるスイッチ制御を行うことにより、交流電源１００に突入電流が流れることがなくなるので、フリッカを確実に防止することができる。

ここで、電源投入時やスタンバイ状態からの復帰時に、キャパシタＣｃからの給電を常に行うようにしてもよいが、ヒータランプ３の温度状態に応じてキャパシタＣｃからの給電を必要なときだけ行うようにしてもよい。

具体的には、電源投入時やスタンバイ状態からの復帰時に、前回のヒータランプ３への電力供給を終了した時点（通電終了時）からの経過時間を検知し、その経過時間が所定の設定時間Ｔを超えているときは、キャパシタＣｃからヒータランプ３に電力を供給し、前記経過時間が設定時間Ｔ以内であるときは、キャパシタＣｃからの電力供給を省略して交流電源１００からヒータランプ３に電力を供給するという制御を行う。

この場合、キャパシタＣｃからの給電の要否を決定する設定時間Ｔは、通電終了後のヒータランプ３の温度低下状態に基づいて設定すればよい。すなわち、ヒータランプ３への通電を終了すると、ヒータランプ３の温度が低下しはじめるが、その温度低下は通電終了後の経過時間に応じて変化するので、ヒータランプ３の温度が、突入電流が発生する温度に低下するまでの経過時間を予め実験や計算等により求めておき、その実験等による経過時間を基に設定時間Ｔを決定する。

＜実施形態２＞
図４はヒータ制御回路の他の例の構成を示すブロック図である。

この例のヒータ制御回路は、図２に示したヒータ制御回路において、給電スイッチ１４に替えてＤＣ／ＤＣコンバータ２４を用いた点に特徴がある。それ以外の構成は、図２のヒータ制御回路を同じである。

この例においても、前記した＜実施形態１＞と同様に、電源投入時やスタンバイ状態からの復帰時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を所定時間ｔだけＯＮに設定して、キャパシタＣｃからヒータランプ３に電力を供給し、このキャパシタＣｃからの給電を終了した後に、交流電源１００からヒータランプ３に交流電力を供給するという制御を行うことで、電源投入時や復帰時に交流電源１００に突入電流が流れることがなくなるので、フリッカを確実に防止することができる。

ここで、この例に用いるＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、入力電圧範囲が１１０（Ｖ）〜１０（Ｖ）の範囲において、これを出力電圧１００（Ｖ）に変換することが可能であり、コンバータ効率が８５％のものであって、充電回路１６のキャパシタＣｃからの電力供給を行わないときは、キャパシタＣｃに充電された電力（電気エネルギ）を消費しないように設計されている。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４において、キャパシタＣｃに充電された電力（電気エネルギ）の一部が消費されるが、キャパシタＣｃの端子電圧の下限値を低く設定できるので、前記した＜実施形態１＞のヒータ制御回路に対して静電容量を低減することができる。

＜実施形態３＞
図５はヒータ制御回路の別の例の構成を示すブロック図である。

この例のヒータ制御回路は、図２に示したヒータ制御回路において、給電スイッチ１４に替えて、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２などを用いたスイッチング回路３４を使用している点に特徴がある。それ以外の構成は、図２のヒータ制御回路を同じである。

この例においても、前記した＜実施形態１＞と同様に、電源投入時やスタンバイ状態からの復帰時に、スイッチング回路３４を所定時間ｔだけＯＮに設定して、キャパシタＣｃからヒータランプ３に電力を供給し、このキャパシタＣｃからの給電を終了した後に、交流電源１００からヒータランプ３に交流電力を供給するという制御を行うことで、電源投入時や復帰時に交流電源１００に突入電流が流れることがなくなるので、フリッカを確実に防止することができる。

ここで、この例に用いるスイッチング回路３４は、入力電圧範囲が２２０（Ｖ）〜９０（Ｖ）において、スイッチング制御（出力電圧のフィードバック制御）により、出力電圧を１１０（Ｖ）〜８５（Ｖ）の範囲で調整でき、スイッチング効率が９５％のものであって、充電回路１６のキャパシタＣｃからの電力供給を行わないときは、キャパシタＣｃに充電された電力（電気エネルギ）を消費しないように設計されている。なお、スイッチング回路３４において、キャパシタＣｃに充電された電力（電気エネルギ）の一部が消費されるが、キャパシタＣｃの端子電圧の下限値を低く設定できるので、前記した＜実施形態１＞のヒータ制御回路に対して静電容量を低減することができる。

＜実施形態４＞
図６はヒータ制御回路の別の例の構成を示すブロック図である。

この例のヒータ制御回路は、図２に示したヒータ制御回路において、ゼロクロススイッチ１２に替えてトライアック４２を用いた点、及び、給電スイッチ１４に替えてサイリスタ４４を用いた点に特徴がある。それ以外の構成は図２のヒータ制御回路を同じである。

この例においては、電源投入時やスタンバイ状態からの復帰時にサイリスタ４４をＯＮにした後、所定時間ｔが経過した時点でトライアック４２をＯＮにするという制御を行うことにより、電源投入時や復帰時に交流電源１００に突入電流が流れないようにしてフリッカを確実に防止する。

ここで、この例のヒータ制御回路において、キャパシタＣｃは、交流電源１００のほぼ最大値（波高値）Ｅｍ（√２Ｅｒｍｓ：１４１Ｖ）に充電されており、サイリスタ４４がＯＮとなった後の放電に伴い、キャパシタＣｃの端子電圧は低下し、突入電流がおさまる所定時間ｔが経過した後、キャパシタＣｃの端子電圧はＥｔとなる。また、所定時間ｔが経過した後で、キャパシタＣｃの給電の極性（＋）と交流電源１００の極性（＋）とが同一で最大値Ｅｍのとき、すなわち、交流の位相が９０度のときにトライアック４２をＯＮとする。このとき、サイリスタ４４のアノード電圧はＥｔ、カソード電圧にはトライアック４２からＥｍが印加された状態となり、Ｅｍ＞Ｅｔでサイリスタ４４は逆バイアス状態となるので、サイリスタ４４はターンオフし、以後はオフ状態を維持する。

＜実施形態５＞
この例では、充電回路１６のキャパシタＣｃを、定着装置の低圧スイッチング電源の１次側平滑コンデンサに兼用している点に特徴がある。すなわち、図７に示すように、定着装置の低圧スイッチング電源には、通常、１次側平滑コンデンサ５０が設けられており、この１次側平滑コンデンサ５０を充電回路１６のキャパシタＣｃ（図２参照）で兼用するようにしている。

なお、充電回路１６のキャパシタＣｃを１次側平滑コンデンサ５０の兼用部品とするには、図２に示すキャパシタＣｃの両端ａ，ｂを、図７に示すＡ点とＢ点に接続して、そのＡ点とＢ点との間の平滑コンデンサ５０を省略すればよい。

＜実施形態６＞
−定着装置−
図８は本発明の定着装置の他の例を示す図である。

この例の定着装置１０１は、複写機、プリンタまたはファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置であって、円筒形状の定着ローラ２とロール形状の加圧ローラ４とを備えている。

定着ローラ２の内部には、ハロゲンランプ等のメインヒータランプ３１及びサブヒータランプ３２が設けられている。メインヒータランプ３１及びサブヒータランプ３２は、定着ローラ２を加熱するために設けられており、定着ローラ２の軸心と平行な方向に沿って配置されている。メインヒータランプ３１及びサブヒータランプ３２は後述するヒータ制御回路によって駆動が制御される。

そして、この例の定着装置１０１においては、トナー像が形成された記録用紙Ｐが、メインヒータランプ３１及びサブヒータランプ３２によって加熱される定着ローラ２と加圧ローラ４との間で挟持搬送される際に、それら定着ローラ２及び加圧ローラ４から受ける熱及び圧力によって、トナー像が記録用紙Ｐ上に定着（加熱溶着）されるようになっている。

−ヒータ制御回路−
図９はヒータ制御回路の構成を示すブロック図である。

この例のヒータ制御回路は、メイン電源スイッチ（ＳＷ１）１１、ゼロクロススイッチ（ＳＷ２）１２、充電スイッチ（ＳＷ３）１３、給電スイッチ（ＳＷ４）１４、補助給電スイッチ（ＳＷ５）１７、整流回路１５、充電回路１６、及び、制御部１１０などによって構成されている。

定着ローラ２のメインヒータランプ３１は、メイン電源スイッチ１１及びゼロクロススイッチ１２を介して交流電源１００に接続される。また、サブヒータランプ３２は、後述する充電回路１６に補助給電スイッチ１７を介して接続されている。

なお、ゼロクロススイッチ１２は、交流電力のゼロクロスポイントを検出する回路を内蔵したもので、スイッチＯＮとなっても直ぐには動作せずに、交流電圧がゼロボルトをクロスした時点から交流電力を出力するスイッチである。

充電スイッチ１３、整流回路１５、充電回路１６及び給電スイッチ１４によって充電回路系２０が構成されており、この充電回路系２０はメインヒータランプ３１と交流電源１００との間に、メイン電源スイッチ１１及びゼロクロススイッチ１２に対して並列に接続されている。

そして、以上のゼロクロススイッチ１２、充電スイッチ１３、給電スイッチ１４、及び補助給電スイッチ１７のＯＮ／ＯＦＦは制御部１１０によって制御される。その制御部１１０の制御動作を、図１０のタイミングチャートを参照しながら以下に説明する。

まず、電源投入前やスタンバイ状態にあるときには、ゼロクロススイッチ１２はＯＦＦに設定されており、メインヒータランプ３１への電流の供給は遮断されている。また、補助給電スイッチ１７もＯＦＦに設定されており、サブヒータランプ３２への電力供給も遮断されている。

スタンバイ状態では、メイン電源スイッチ１１はＯＮ状態になっているが、前記したようにゼロクロススイッチ１２はＯＦＦに設定されており、補助給電スイッチ１７もＯＦＦに設定されている。

このスタンバイ状態から復帰する際に、プリント開始信号（起動信号）が制御部１１０に供給されると、制御部１１０は、充電回路系２０の充電スイッチ１３をＯＦＦにするとともに、給電スイッチ１４を所定時間ｔだけＯＮにする。さらに、補助給電スイッチ１７をＯＮにする。このスイッチ制御により、充電回路１６のキャパシタＣｃからメインヒータランプ３１及びサブヒータランプ３２に電力が供給される。このとき、給電スイッチ１４をＯＮとする期間（所定時間ｔ）は、スタンバイ状態のメインヒータランプ（ハロゲンランプ等）３１に交流電源１００から電力を供給したときに突入電流が流れる時間に相当する期間、例えば５〜２０サイクル（５０Ｈｚの交流電源であると、０．４〜１．６ｓｅｃ）とする。

そして、給電スイッチ１４のＯＮ期間（ｔ）が終了した時点（給電スイッチ１４がＯＦＦとなった時点）で、ゼロクロススイッチ１２をＯＮにすることにより、交流電源１００からメインヒータランプ３１に交流電力を供給して定着ローラ２を加熱する。このとき、補助給電スイッチ１７はＯＮの状態を保持し、キャパシタＣｃからサブヒータランプ３２への給電を維持しておく。この後、ゼロクロススイッチ１２及び補助給電スイッチ１７をＯＦＦにして加熱を終了する（ウォームアップ終了）。

このように、スタンバイ状態からの復帰時に、所定時間ｔだけキャパシタＣｃからメインヒータランプ３１に電力を供給し、このキャパシタ給電を終了した後に、交流電源１００からメインヒータランプ３１に交流電力を供給することで、復帰時（起動時）に交流電源１００に突入電流が流れることがなくなるので、フリッカを確実に防止することができる。しかも、サブヒータランプ３２には、加熱終了までキャパシタＣｃから電力が供給されるので、このサブヒータランプ３２よる加熱付加により、ウォームアップに要する時間を短縮することができる。

なお、この例においても、電源投入時（メイン電源スイッチ１１をＯＮにする時）においても、上記したスタンバイ状態からの復帰時におけるスイッチ制御を行うことにより、交流電源１００に突入電流が流れることがなくなり、フリッカを防止することができる。

なお、図９に示す例では、メインヒータランプ３１及びサブヒータランプ３２の本数をそれぞれ１本ずつとしてが、それらメインヒータランプ３１及びサブヒータランプ３２は複数本であってもよい。

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置において、突入電流による影響を防止するのに有効に利用できる。

本発明の定着装置の一例を示す図である。図１の定着装置に適用するヒータ制御回路の一例を示すブロック図である。ヒータ制御のタイミングチャートである。ヒータ制御回路の他の例を示すブロック図である。ヒータ制御回路の別の例を示すブロック図である。ヒータ制御回路の別の例を示すブロック図である。定着装置の低圧スイッチング電源１次側の回路構成を示す図である。本発明の定着装置の他の例を示す図である。図８の定着装置に適用するヒータ制御回路の一例を示すブロック図である。ヒータ制御のタイミングチャートである。

符号の説明

１，１０１定着装置
２定着ローラ
３ヒータランプ
４加圧ローラ
１０，１１０制御部
１１メイン電源スイッチ（ＳＷ１）
１２ゼロクロススイッチ（ＳＷ２）
１３充電スイッチ（ＳＷ３）
１４給電スイッチ（ＳＷ４）
１５整流回路
１６充電回路
２０充電回路系
Ｃｃキャパシタ
１７補助給電スイッチ（ＳＷ５）
３１メインヒータランプ
３２サブヒータランプ
４２トライアック
４４サイリスタ
５０平滑コンデンサ
１００交流電源

Claims

トナーを加熱して用紙に定着させる定着装置であって、電力の供給により発熱する加熱手段と、交流電源からの電力を充電する電気二重層コンデンサとを有し、前記電気二重層コンデンサに充電した電力を前記加熱手段に所定の時間だけ供給した後に、前記加熱手段に交流電源から電力を供給するように構成されているとともに、前記電気二重層コンデンサが当該定着装置の低圧スイッチング電源の１次側平滑コンデンサを兼用していることを特徴とする定着装置。
前記加熱手段による加熱途中において当該加熱手段への電力供給が前記電気二重層コンデンサから交流電源に切り替えられることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
前記電気二重層コンデンサから交流電源に切り替える手段がサイリスタ及びトライアックであることを特徴とする請求項２記載の定着装置。
交流電源からの電力供給と前記電気二重層コンデンサからの電力供給とが同時に行われないように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
前記電気二重層コンデンサへの充電は、前記加熱手段に交流電源からの電力が供給されていない期間に行われるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置。
前記加熱手段への電力供給開始時に、前回の電力供給終了時からの経過時間を検知し、その経過時間が所定の時間を超えているときは、前記電気二重層コンデンサから電力を前記加熱手段に供給し、前記経過時間が所定の時間以内であるときには、前記電気二重層コンデンサからの電力供給を省略して交流電源から電力を前記加熱手段に供給するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。