JPH10153924A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 突入電流を制限するための専用の電流制限抵
抗を用いず、構成が簡単な突入電流防止回路を有する画
像形成装置を提供する。 【解決手段】 トナーを用紙に定着する定着ローラの加
熱手段としてのハロゲンヒータ１と、メインスイッチ１
７をオフした場合に通電する結露防止ヒータ３とを有す
る画像形成装置において、ハロゲンヒータ１と交流電源
１１との間に、ハロゲンヒータ１及び交流電源１１と直
列に接続された開閉素子５と、結露防止ヒータ３と直列
に接続された開閉素子７とを有し、結露防止ヒータ３及
び該結露防止ヒータ３に直列に接続された開閉素子７と
が、開閉素子５と並列に接続され、交流電源１１、結露
防止ヒータ３、開閉素子７及びハロゲンヒータ１が直列
に接続され、ハロゲンヒータ１に通電を行なう場合は、
開閉素子７をオンし、開閉素子５をオフして通電を行な
い、開閉素子７をオンしてから一定時間経過後に開閉素
子５をオンする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、特にトナーを用紙に定着する定着ローラの加熱手段
としてのハロゲンヒータを有する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
いて、トナーを用紙に定着させる定着ローラには温度を
上昇させるためのハロゲンヒータが備えられている。し
かしながら、ハロゲンヒータの抵抗値は内部のフィラメ
ントの温度に依存しており、室温での抵抗値は常温時
（連続通電時）の１／１０程度であるので、電流オンし
てハロゲンヒータに通電する際に定常電流の約１０倍の
突入電流が流れるので、電源の電圧が一瞬低下して、共
通の電源を利用している蛍光灯等がちらつくといった問
題が発生する場合があった。

【０００３】上記問題を防止する方法として様々な方法
が提案されている。例えば、図５に示す回路は、ハロゲ
ンヒータ２５と、電流制限抵抗２７と、開閉素子２９及
び開閉素子３１と、電源３３と、結露防止ヒータ３５
と、ａ端子をメインスイッチオン、ｂ端子をメインスイ
ッチオフとするメインスイッチ３７と、ヒューズ３９
と、ＣＰＵ４１と、駆動素子４３とを有し、開閉素子２
９がハロゲンヒータ２５及び電流制限抵抗２７と直列に
接続され、開閉素子３１が電流制限抵抗２７と並列に接
続されている。この回路において、ハロゲンヒータ２５
に通電を行なう場合、メインスイッチ３７をオンし、開
閉素子２９をオンし、開閉素子３１をオフしてハロゲン
ヒータ２５に通電を行なう。この場合、電源３３、開閉
素子２９、ハロゲンヒータ２５及び電流制限抵抗２７が
直列に接続されている。次に、開閉素子２９をオンして
一定時間経過後ハロゲンヒータ２５の温度が所定の温度
まで上昇した場合は、開閉素子３１をオンして電流制限
抵抗２７に流れる電流をバイパスする。従って、突入電
流を軽減することができるとしている。

【０００４】また、特開平４−１８１９７９号公報に記
載の「定着装置」を図６に示す。この装置は、冷抵抗値
の異なる発熱体４５、４７を直列に接続してヒータ４９
をヒートロール５１内に構成し、一般に発熱体としての
抵抗の温度が高い程その抵抗値も大きいことを利用し
て、ヒートロール５１の温度が所定温度よりも低いとき
はスイッチ５２を切り換えて発熱体４５及び発熱体４７
を直列に接続し、発熱体４７の温度が上昇した後にはス
イッチ５２を切り換えて発熱体４５の接続を解除する。
従って、冷抵抗値の異なる発熱体４５、４７を直列に接
続し、スイッチ５２を用いるので、ヒートロール５１の
温度によって発熱体の接続状態を変えることができ、突
入電流を防止することができるとしている。

【０００５】また、特開平５−３２４１０１号公報に記
載の「ヒータ素子、及びヒータ制御装置」を図７に示
す。この装置は図に示すように２本の抵抗Ｒ１、Ｒ２を
配設し、定着ロール５３の温度が低い時、つまり抵抗値
が小さいときはサーモスタット５５をオフして抵抗Ｒ１
のみに電流を流し、その後定着ロール５３の温度が上昇
した後、サーモスタット５５をオンして抵抗Ｒ１、Ｒ２
を並列に接続することにより抵抗を下げる。従って、位
相制御回路やパワーサーミスタ等を使用することなく、
ヒータへの突入電流を軽減することができるとしてい
る。

【０００６】さらに、特開平５−３４６７４９号公報に
記載の「定着装置のヒータランプ制御方法」を図８に示
す。この方法では、複数のヒータランプを備えた画像形
成装置の定着装置において、複数（図８では２個）の定
着装置の定着ローラ５７、５９に通電直後は、スイッチ
６１、６３を切り換えて少なくとも１つのヒータランプ
が他のヒータランプと直列になるように接続し、ヒータ
ランプが加熱された後は、ヒータランプの接続を並列接
続にする。従って、突入電流を軽減することができると
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
９に示す突入電流軽減回路、特開平４−１８１９７９号
公報に記載の「定着装置」及び特開平５−３２４１０１
号公報に記載の「ヒータ素子、及びヒータ制御装置」で
は、図５、図６及び図７に示すように、電流制限抵抗と
してそれぞれ電流制限抵抗２７、発熱体４５及び抵抗Ｒ
２を設けているが、これらの突入電流制限抵抗は突入電
流を制限するため以外には用いず、従って突入電流を制
限するための上記回路等を用いた画像形成装置ではこれ
ら電流制限抵抗の分だけコストが上昇するという問題点
を有している。

【０００８】また、特開平５−３４６７４９号公報に記
載の「定着装置のヒータランプ制御方法」では複数のヒ
ータランプを用いて突入電流を制限しているので、上述
の電流制限抵抗の分だけコストがアップするという問題
点は回避されているが、この方法は複数のヒータランプ
を有していない画像形成装置の定着ローラには適用でき
ないという問題点を有する。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
突入電流を制限するための専用の電流制限抵抗を用い
ず、構成が簡単な突入電流防止回路を有する画像形成装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
トナーを用紙に定着する定着ローラの加熱手段としての
ハロゲンヒータと、メインスイッチをオフした場合に通
電する少なくとも１以上のヒータにより構成されるヒー
タ部とを有する画像形成装置において、前記ハロゲンヒ
ータと電源との間に、ハロゲンヒータ及び電源と直列に
接続された第１の開閉素子と、前記ヒータ部と直列に接
続された第２の開閉素子とを有し、前記ヒータ部及び該
ヒータ部に直列に接続された第２の開閉素子とが、前記
第１の開閉素子と並列に接続され、前記電源、ヒータ
部、第２の開閉素子及びハロゲンヒータが直列に接続さ
れ、前記ハロゲンヒータに通電を行なう場合は、前記第
２の開閉素子をオンし、第１の開閉素子をオフして通電
を行ない、第２の開閉素子をオンしてから一定時間経過
後に第１の開閉素子をオンすることを特徴とする。

【００１１】請求項１記載の発明では、電流制限抵抗な
どを特別に使用することなく、定着ヒータの突入電流を
抑制することが可能となる。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記ヒータ部が、結露を防止するための結
露防止ヒータ、静電潜像を形成するための感光体ドラム
の余熱ヒータもしくは給紙トレイ内の用紙の除湿ヒータ
の内のいずれか１つのヒータにより構成されることを特
徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明では、画像形成装置に
一般的に具備されている結露を防止するための結露防止
ヒータ、静電潜像を形成するための感光体ドラムの余熱
ヒータもしくは給紙トレイ内の用紙の除湿ヒータの内の
いすれか１つのヒータにより突入電流を軽減することが
できる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記ヒータ部が、結露を防止するための結
露防止ヒータ、静電潜像を形成するための感光体ドラム
の余熱ヒータもしくは給紙トレイ内の用紙の除湿ヒータ
の内のいずれか２つのヒータを並列に接続することによ
り構成されることを特徴とする。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記ヒータ部が、結露を防止するための結
露防止ヒータ、静電潜像を形成するための感光体ドラム
の余熱ヒータ及び給紙トレイ内の用紙の除湿ヒータの３
つのヒータを並列に接続することにより構成されること
を特徴とする。

【００１６】請求項３又は４に記載の発明では、２つの
ヒータを並列に接続してその抵抗値を下げ、定着ヒータ
余熱時の電流量を増やす事で、突入電流をより低下させ
ることが可能となる。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれかに記載の発明において、前記第１の開閉素子が
オンし、第２の開閉素子がオンし、ハロゲンヒータが通
電されている状態において、前記第１の開閉素子をオフ
した後に第２の開閉素子をオフしてハロゲンヒータへの
通電を停止することを特徴とする。

【００１８】請求項５記載の発明では、ハロゲンヒータ
への通電を停止する場合の電源電圧の変動をより少なく
抑えることが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る画像形成装置の一実施形態を説明する。

【００２０】図１に本発明に係る画像形成装置の第１の
実施例のハロゲンヒータ回路を示す。

【００２１】このハロゲンヒータ回路は、定着ローラの
温度を上昇させるためのハロゲンヒータ１と、結露防止
ヒータ３と、オン状態で回路が閉じ、オフ状態で回路が
開く開閉素子５及び開閉素子７と、過電流を制限するた
めのヒューズ９と、交流電源１１と、開閉素子５及び開
閉素子７の動作制御を行なうＣＰＵ１３と、開閉素子５
及び開閉素子７の駆動素子１５と、オン端子ａ及びオフ
端子ｂを備えたメインスイッチ１７とからなる。この第
１の実施例ではメインスイッチをオフした場合に通電す
るヒータとして結露防止ヒータ３を用いているが、この
結露防止ヒータ３を、静電潜像を形成するための感光体
ドラムの余熱ヒータ、給紙トレイ内の用紙の除湿ヒータ
又はその他一般的に画像形成装置に具備されているメイ
ンスイッチをオフした場合に通電するヒータに置き換え
ても良い。

【００２２】交流電源１１、開閉素子５、ハロゲンヒー
タ１、メインスイッチ１７及びヒューズ９は直列に接続
され、開閉素子５及びメインスイッチ１７がオン状態と
なっている場合は第１の閉回路を形成する。この第１の
閉回路の交流電源１１と開閉素子５との間のＡ点から分
岐した配線はＢ点に接続される。Ｂ点からは２本の配線
が分岐し、一方の配線は第１の閉回路の開閉素子５とハ
ロゲンヒータ１との間のＣ点に接続され、もう一方の配
線はメインスイッチ１７のオフ端子ｂに接続される。開
閉素子５が設けられていないＡ点とＢ点との間の配線上
には結露防止ヒータ３が設けられ、Ｂ点とＣ点との間の
配線上には開閉素子７が設けられている。従って、交流
電源１１、結露防止ヒータ３、開閉素子７、ハロゲンヒ
ータ１、メインスイッチ１７及びヒューズ９は直列に接
続され、開閉素子７及びメインスイッチがオン状態にな
っている場合は第２の閉回路を形成する。

【００２３】開閉素子５及び開閉素子７はそれぞれ駆動
素子１５を介してＣＰＵ１３に接続され、ＣＰＵ１３に
制御される。

【００２４】次に、このハロゲンヒータ回路を有する画
像形成装置の動作について説明する。ハロゲンヒータ１
に通電を行い、定着ローラの温度を上昇させる場合、ま
ずメインスイッチ１７をオン状態として、開閉素子５を
オフし、開閉素子７をオンして通電を行なう。従って、
上記第２の閉回路に電流が流れていることになる。第２
の閉回路では、ハロゲンヒータ１と結露防止ヒータ３と
が直列に接続されていることから、その総抵抗は増大す
るので突入電流を軽減することができる。

【００２５】ハロゲンヒータ１の抵抗値は、第２の閉回
路を通電させてハロゲンヒータ１の温度が上昇すること
により増大するので、開閉素子７をオンしてから一定時
間経過後にＣＰＵ１３は開閉素子５をオンする。開閉素
子５がオンするとＡ点とＢ点が短絡することになるので
上記第１の閉回路に電流が流れ、ハロゲンヒータ１がフ
ル点灯する。ここで、ＣＰＵ１３は開閉素子５をオンし
た後に、ハロゲンヒータ１の温度が複写動作に使用でき
る温度となっているか否かを確認するために、ＣＰＵ１
３に例えばサーミスタ等の温度検出装置を接続し、この
サーミスタがハロゲンヒータ１の温度を検出し、ハロゲ
ンヒータ１の温度が所定の値にまで達した後、複写動作
が動作可能であるとして、待機し、又は実際に画像形成
装置が稼働するとするのが好ましい。

【００２６】ＣＰＵ１３が開閉素子７をオンした後、開
閉素子５をオンするまでのハロゲンヒータ１に流れる電
流の変化を図２に示す。この図において縦軸は電流値を
示し、横軸は時間を示す。時刻Ｔ１は開閉素子７をオン
する時刻で、時刻Ｔ２は開閉素子５をオンする時刻であ
る。開閉素子７をオンしてから開閉素子５をオンするま
での時間間隔Ｔ１２は、ユーザ等が画像形成装置が有す
る設定パネル等の設定手段で設定した一定時間としても
良いし、また一定時間とはせずに、時刻Ｔ１の前にハロ
ゲンヒータ１に通電し、その後ハロゲンヒータ１への通
電を停止するために開閉素子７をオフした時刻Ｔ４から
開閉素子７をオンする時刻Ｔ１までの時間間隔Ｔ４１に
依存するとしても良い。なぜなら、ハロゲンヒータ１の
通電を停止すると時間とともにハロゲンヒータ１の温度
は低下していくからである。この場合、ＣＰＵ１３等に
タイマ機能を具備させることが必要である。

【００２７】次に、ハロゲンヒータ１への通電を停止す
る場合の動作を説明する。ハロゲンヒータ１が通電され
ている場合、開閉素子５及び開閉素子７は共にオンされ
ている状態である。そこでまず、ハロゲンヒータ１への
通電を停止する場合は開閉素子５をオフする。開閉素子
５をオフすると、上記第２の閉回路によりハロゲンヒー
タ１に通電されることとなり、ハロゲンヒータ１に流れ
る電流が減少する。その後開閉素子７をオフしてハロゲ
ンヒータ１への通電を停止する。このように、電流を段
階的に減少させるので、電源電圧の変動をより少なくす
ることができる。

【００２８】上記ハロゲンヒータ１への通電を停止する
場合の電流の変化を図３に示す。この図において縦軸は
電流値を示し、横軸は時間を示す。時刻Ｔ３は開閉素子
５をオフする時刻で、時刻Ｔ４は開閉素子７をオフする
時刻である。

【００２９】従って本実施例では、結露防止ヒータ３を
介してハロゲンヒータ１に通電を行なってからハロゲン
ヒータ１をフル点灯することとしているので、突入電流
を軽減するための特別な抵抗などを用いずに突入電流を
軽減することができ、さらに、ハロゲンヒータ１への通
電を停止する場合は、ハロゲンヒータ１に流れる電流を
段階的に減少させながら通電を停止するので、電源電圧
の変動を少なくすることができる。

【００３０】図４に本発明に係る画像形成装置の第２の
実施例のハロゲンヒータ回路を示す。ただし、第１の実
施例と同様な部材には同じ番号を付す。この第２の実施
例が上記第１の実施例と異なる点は、第１の実施例にお
けるメインスイッチ１７をオフした場合に通電するヒー
タとしての結露防止ヒータ３が、結露を防止するための
結露防止ヒータ３、静電潜像を形成するための感光体ド
ラムの余熱ヒータ１９及び給紙トレイ内の用紙の除湿ヒ
ータ２１の３つのヒータが並列に接続されたヒータ部２
３と置き換わっている点である。本実施例ではヒータ部
２３として３つのヒータを全て用いた構成としたが、こ
のヒータ部２３として、結露を防止するための結露防止
ヒータ３、静電潜像を形成するための感光体ドラムの余
熱ヒータ１９もしくは給紙トレイ内の用紙の除湿ヒータ
２１の３つのヒータの内のいずれか２つを並列に接続し
て構成しても良い。ハロゲンヒータ１に通電を行なう場
合の動作、及び通電を停止する場合の動作は上述の第１
の実施例と同様である。

【００３１】従って、本実施例では、ハロゲンヒータ１
に通電を行なう場合、まずハロゲンヒータ１とヒータ部
２３とを直列に接続した回路に通電を行なうので突入電
流を小さくすることができ、ハロゲンヒータ１に流れる
電流を段階的に減少させながら通電を停止するので、電
源電圧の変動を少なくすることができる。さらに２つ又
は３つのヒータを並列に接続したヒータ部を構成するこ
とによりその抵抗値をそれそれを単独で用いた場合より
も小さくするので、ハロゲンヒータ１の余熱時、つまり
メインスイッチ１７をオン状態とし開閉素子５をオフし
開閉素子７をオンして通電する際のハロゲンヒータ１に
流れる電流を増やすことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、メインスイッチをオフした場合に通電するヒ
ータを突入電流を制限するために用いているので、突入
電流を制限するための電流制限抵抗を用いる必要がな
く、コストの上昇を抑えることができ、構成が簡単な突
入電流防止回路を有する画像形成装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置が有するハロゲンヒ
ータ回路を示す図である。

【図２】本発明に係るハロゲンヒータ回路を流れる電流
を示す図である。

【図３】本発明に係るハロゲンヒータ回路を流れる電流
を示す図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置が有するハロゲンヒ
ータ回路を示す図である。

【図５】従来の画像形成装置が有するハロゲンヒータ回
路を示す図である。

【図６】従来の画像形成装置が有するハロゲンヒータ回
路を示す図である。

【図７】従来の画像形成装置が有するハロゲンヒータ回
路を示す図である。

【図８】従来の画像形成装置が有するハロゲンヒータ回
路を示す図である。

【符号の説明】

１ ハロゲンヒータ ３ 結露防止ヒータ ５ 開閉素子 ７ 開閉素子 ９ ヒューズ １１ 交流電源 １３ ＣＰＵ １５ 駆動素子 １７ メインスイッチ １９ 余熱ヒータ ２１ 除湿ヒータ ２３ ヒータ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーを用紙に定着する定着ローラの加
   熱手段としてのハロゲンヒータと、メインスイッチをオ
   フした場合に通電する少なくとも１以上のヒータにより
   構成されるヒータ部とを有する画像形成装置において、 前記ハロゲンヒータと電源との間に、ハロゲンヒータ及
   び電源と直列に接続された第１の開閉素子と、 前記ヒータ部と直列に接続された第２の開閉素子とを有
   し、 前記ヒータ部及び該ヒータ部に直列に接続された第２の
   開閉素子とが、前記第１の開閉素子と並列に接続され、 前記電源、ヒータ部、第２の開閉素子及びハロゲンヒー
   タが直列に接続され、 前記ハロゲンヒータに通電を行なう場合は、前記第２の
   開閉素子をオンし、第１の開閉素子をオフして通電を行
   ない、第２の開閉素子をオンしてから一定時間経過後に
   第１の開閉素子をオンすることを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記ヒータ部が、結露を防止するための
   結露防止ヒータ、静電潜像を形成するための感光体ドラ
   ムの余熱ヒータもしくは給紙トレイ内の用紙の除湿ヒー
   タの内のいずれか１つのヒータにより構成されることを
   特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記ヒータ部が、結露を防止するための
   結露防止ヒータ、静電潜像を形成するための感光体ドラ
   ムの余熱ヒータもしくは給紙トレイ内の用紙の除湿ヒー
   タの内のいずれか２つのヒータを並列に接続することに
   より構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 前記ヒータ部が、結露を防止するための
   結露防止ヒータ、静電潜像を形成するための感光体ドラ
   ムの余熱ヒータ及び給紙トレイ内の用紙の除湿ヒータの
   ３つのヒータを並列に接続することにより構成されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記第１の開閉素子がオンし、第２の開
   閉素子がオンし、ハロゲンヒータが通電されている状態
   において、 前記第１の開閉素子をオフした後に第２の開閉素子をオ
   フしてハロゲンヒータへの通電を停止することを特徴と
   する請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。