JPH11161101A

JPH11161101A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11161101A
Application number: JP9340741A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Suzuki; 康弘鈴木
Original assignee: Copyer Co Ltd
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 1999-06-18
Anticipated expiration: 2017-11-26
Also published as: JP3315636B2

Abstract

(57)【要約】【課題】突入電流防止のための抵抗器として、比較的抵
抗値の小さい抵抗器を１つのヒータに対してのみ使用す
ることにより、突入電流を防止するとともに、間欠的に
ヒータを点灯する制御のためにヒータの点灯頻度が増加
しても、電流の急激な電流変化を抑制することにより照
明等の総合的なちらつきの低減を図る。【解決手段】定着ローラ温度が予め定められた下限温度
まで低下したときメインヒータおよびサブヒータの点灯
を行う。この際、まずサブヒータを短時間点灯した後、
直ちに消灯し、この消灯と同時にメインヒータを点灯
し、その後、予め定めた時間の経過後に前記第２のヒー
タを再点灯する。定着ローラ温度が予め定められた上限
温度まで達したとき、まずメインヒータを消灯し、時間
を置いてサブヒータを消灯する。その後、メインヒータ
を間欠的に短時間点灯し、その直前および直後にサブヒ
ータを短時間点灯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、用紙等の記録媒体
上に形成されたトナー像を記録媒体上に熱定着させるた
めの定着ヒータを備える画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置では熱定着
装置として熱源にハロゲンヒータを用いた定着ローラが
用いられている。このハロゲンヒータは特性上、ハロゲ
ンヒータ自身の温度によって、そのハロゲンヒータの持
つ抵抗値が変化する。ハロゲンヒータ自身の温度が高い
ときはその抵抗値が大きく、低いときには抵抗値が小さ
くなる。

【０００３】また、この種の画像形成装置では、定着ロ
ーラ近傍に配置された温度検知器によって定着ローラの
表面の温度を監視し、この温度が下限温度より低くなっ
たらヒータを点灯し、上限温度より高くなったら消灯す
る、という制御を行っている。そのため、ヒータのＯＦ
Ｆしている時間が長くなった場合は、ヒータの持つ抵抗
値が小さくなり、点灯直後には大きな突入電流が流れて
しまう。

【０００４】この問題を解決するために、従来、以下の
ような方法が取られている。

【０００５】（ｌ）突入電流防止のための抵抗器を回路
中にヒータと直列に挿入しておき、ヒータ点灯後、ある
程度時間が経過してヒータの持つ抵抗値が大きくなった
らその抵抗を取り除いてやる方法。この種の従来技術と
しては、特開平９−１６０３４号公報に開示のものが挙
げられる。

【０００６】（２）ヒータの持つ抵抗値が低下するのを
防ぐため、上記ＯＦＦ時間の間も間欠的にヒータを点灯
し、ヒータを常に温めておく方法。この種の従来技術と
しては、特開昭５９−５７３１１号公報に開示のものが
挙げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では以下のような問題がある。

【０００８】上記（ｌ）の方法では、ヒータを複数備え
ている画像形成装置には、これらのヒータそれぞれに突
入電流防止のための抵抗器が必要であったり、ヒータの
消費電力が大きい場合には、ヒータの持つ冷抵抗が小さ
いのでヒータ点灯直後の突入電流を抑えるには抵抗値の
大きい抵抗器が必要になる。抵抗値が大きいと流れる電
流量が制限されるため、ヒータが温められるまで時間を
要する。したがって、抵抗器を挿入しておく時間を長く
取らなければ抵抗器を取り除いた瞬間の突入電流が大き
くなってしまう。そのため、抵抗器にかかる電力消費量
が大きくなり、抵抗器に過発熱や破損の恐れがある。

【０００９】上記（２）の、突入電流を目標レベルにま
で抑えるために間欠的にヒータを点灯する制御では、照
明等のちらつきの大きさはある程度減少するがヒータの
点灯頻度が増えるので、総合的なちらつき低減という意
味では問題がある。また、消費電力の大きいヒータの場
合、ヒータを頻繁に点灯させなければ目標レベルまで抑
えることができない。

【００１０】したがって、本発明の目的は、複数のヒー
タを有する場合にも、突入電流防止のための抵抗器とし
て、比較的抵抗値の小さい抵抗器を１つのヒータに対し
てのみ使用することにより、突入電流の防止を図ること
ができる画像形成装置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、間欠的にヒータを点
灯する制御のためにヒータの点灯頻度が増加しても、電
流の急激な電流変化を抑制することにより照明等の総合
的なちらつきの低減を図ることができる画像形成装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による画像形成装
置は、第１のヒータと、この第１のヒータより消費電力
の小さい第２のヒータとを有する定着ローラと、前記第
１および第２のヒータをそれぞれ独立に制御する第１お
よび第２のスイッチング手段と、前記定着ローラの温度
を検知する温度検知手段と、この温度検知手段により検
知された前記定着ローラ温度が予め定められた下限温度
まで低下したとき前記第１および第２のヒータの点灯を
行うよう前記第１および第２のスイッチング手段を制御
する制御手段とを備え、この制御手段は、まず前記第２
のヒータを点灯した後、直ちに消灯し、この消灯と同時
に前記第１のヒータを点灯し、その後、予め定めた時間
の経過後に前記第２のヒータを再点灯するよう、前記第
１および第２のスイッチング手段を制御することを特徴
とする。

【００１３】このように、消費電力の大きいヒータを点
灯する前に消費電力の小さいヒータを短時間点灯するこ
とにより、実質的に電流の変化量を時間的に分散させ、
電流の一時の変化量を減少させることができる。その結
果、照明等のちらつきやノイズの発生を低減することが
できる。

【００１４】好ましくは、前記制御手段は、前記定着ロ
ーラ温度が予め定められた上限温度まで達したときに
は、まず前記第１のヒータを消灯し、その後、時間を置
いて前記第２のヒータを消灯するよう、前記第１および
第２のスイッチング手段を制御する。これによって、ヒ
ータ消灯時にも一時の電流変化量を低減することができ
る。

【００１５】好ましくは、前記制御手段は、前記定着ロ
ーラ温度が予め定められた上限温度まで達して前記第１
および第２のヒータをいずれも消灯した後、前記第１の
ヒータを予め定められた周期で間欠的にＯＮ／ＯＦＦ制
御し、かつ、前記第１のヒータの各ＯＮ期間に隣接して
少なくともその直前に前記第２のヒータのＯＮ期間を設
けるよう前記第２のヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する。

【００１６】これによって、予め定められた上限温度に
達した後であっても、ヒータ温度の低下を防止し、その
抵抗値の低下を防止することができる。その結果、次の
ヒータ点灯時の電流変化量を低減することができる。そ
の際、第１のヒータの点灯の直前でより消費電力の小さ
い第２のヒータを短時間点灯させることにより、前述と
同様に一時の電流変化量を低減することができる。

【００１７】同じ理由で、前記制御手段は、前記第１の
ヒータを予め定められた周期で間欠的にＯＮ／ＯＦＦ制
御する際、前記第１のヒータの各ＯＮ期間に隣接してそ
の直前だけでなく直後にも前記第２のヒータのＯＮ期間
を設けるよう前記第２のヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する
ことが好ましい。

【００１８】画像形成装置は、さらに、前記第１のヒー
タの点灯時の突入電流の大きさを低減するための突入電
流防止手段を備え、前記制御手段は、通常、前記突入電
流防止手段を有効化し、前記定着ローラ温度が予め定め
られた下限温度まで低下した場合の前記第１のヒータを
点灯した後であって前記第２のヒータを再点灯する前の
予め定めた時点から少なくとも前記メインヒータを消灯
するまでの期間、前記突入電流防止手段を無効化する。

【００１９】より具体的には、この突入電流防止手段
は、前記第１のヒータに直列に選択的に接続される抵抗
器と、この抵抗器を前記第１のヒータに直列に挿入／離
脱する第３のスイッチング手段とにより構成され、この
場合、前記制御手段は、通常、前記抵抗器を前記メイン
ヒータに直列に挿入し、前記定着ローラ温度が予め定め
られた温度まで低下した場合の前記第１のヒータを点灯
した後であって前記第２のヒータを再点灯する前の予め
定めた時点から少なくとも前記メインヒータを消灯する
までの期間、前記抵抗器を離脱するよう、前記第３のス
イッチング手段を制御する。これにより、消費電力の大
きい第１のヒータの点灯時の突入電流の大きさ自体を低
減することができる。

【００２０】前記抵抗器に代えて、画像形成装置内に既
存の素子を前記抵抗器として共用するようにしてもよ
い。これにより、専用の素子としての抵抗器が不要とな
る。

【００２１】あるいは、前記第２のヒータに代えて、画
像形成装置内の光学ランプまたは環境ヒータを前記第２
のヒータとして共用することも可能である。勿論、この
場合の光学ランプまたは環境ヒータは、定着のための熱
を発生するためではなく、単に電源の電流の制御のため
に利用される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明す
る。

【００２３】図ｌは本発明による画像形成装置の主要部
（定着装置関連）の構成を示したブロック図である。

【００２４】定着装置は、定着ローラ１を有し、この定
着ローラ１の内部にメインヒータ２（消費電力：大）と
サブヒータ３（消費電力：小）が配置されている。メイ
ンヒータ２とサブヒータ３には、それぞれスイッチング
素子５，６のＯＮ／ＯＦＦによって交流電源７から交流
電流が通電される。メインヒータ２とサブヒータ３は、
定着ローラ１の長手方向における温度の強度分布が異な
ってもよい。

【００２５】なお、本明細書において、単に「ヒータ」
というときは、メインヒータ２とサブヒータ３を総称し
たものである。

【００２６】定着ローラ１の表面近傍には、サーミスタ
のような温度検知器４が配置されている。この温度検知
器４からの情報は、Ａ／Ｄ変換器９を通してデジタル信
号に変換され、ＣＰＵ８に入力される。ＣＰＵ８では、
この情報に基づいて所定の処理を行い、Ｉ／Ｏ１０を通
してスイッチング素子５，６を制御する。

【００２７】さらに、消費電力の大きい方のメインヒー
タ２と直列に結線されるように突入電流を防止するため
の抵抗器１３が設けられ、後述する所定の期間内にスイ
ッチング素子１４によってこの抵抗器１３の両端をショ
ートすることにより、抵抗を回路から取り除くことがで
きる。

【００２８】ＣＰＵ８は、ＲＯＭ１１およびＲＡＭ１２
に接続され、ＲＯＭ１１に予め格納された制御プログラ
ムおよびデータに従って上記所定の処理およびスイッチ
ング素子５，６、１４のスイッチング制御を行う。勿
論、ＣＰＵ８は、定着装置以外の、画像形成装置の他の
構成要素の制御を行うこともできる。ＲＡＭ１２は、Ｃ
ＰＵ８に対して、一時的なデータの保存領域および作業
領域を提供する。

【００２９】図２は、ヒータ点灯時のタイミングチャー
トである。ヒータの制御は、前述した定着ローラ１の表
面近傍に配置される温度検知器４から検知された定着ロ
ーラ１の温度に依存して行われる。本実施の形態では、
定着ローラ１の温度が予めＲＯＭ１１に設定されている
下限値より低くなったときに、図２に示すようなタイミ
ングでそれぞれのヒータを点灯する。図２の（ａ）はメ
インヒータ２の点灯タイミングを示し、（ｂ）はサブヒ
ータ３の点灯タイミングを示す。また、図２の（ｃ）
は、突入電流の防止のための抵抗器１３に関連したスイ
ッチング素子１４のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示す。
このスイッチング素子１４は通常ＯＦＦ状態（低レベ
ル）にあり、この期間中は、抵抗器１３がメインヒータ
２と直列に挿入される構成になっている。

【００３０】図２のタイミングチャートにおいて、メイ
ンヒータ２が点灯してから時間ｔ１までの間はメインヒ
ータ２に直列に抵抗器１３が挿入され、時間ｔ１が経過
した後、スイッチング素子１４がＯＮになる。これによ
り、抵抗器１３が回路から離脱される。これは、点灯直
後において、ヒータの持つ抵抗値が低い間は抵抗器１３
をメインヒータ２と直列に挿入して、系の合成抵抗を大
きくすることにより突入電流を軽減する、という意味を
有する。時間ｔ１が経過した時点では、メインヒータ２
の温度上昇に伴いその抵抗値がある程度大きくなってい
るので、抵抗器１３を外してもその瞬間の突入電流は大
きくならない。この抵抗器１３を挿入しておく時間ｔ１
は、メインヒータ２の消費電力と抵抗器１３の抵抗値の
兼ね合いで設定するのが望ましい。本実施の形態では、
メインヒータ２およびサブヒータ３の消費電力はそれぞ
れ９５０Ｗおよび３００Ｗであり、抵抗器１３の抵抗値
は２６Ωであり、時間ｔ１は５００ｍｓである。但し、
これはあくまで一つの実現例を示したものであり、本発
明はこれらに限定されるものではない。例えば、後述す
るように、サブヒータ３をメインヒータ２の前に短時間
点灯させる場合には、抵抗器１３の抵抗値は１５Ωであ
り、時間ｔ１は２００ｍｓとすることもできる。

【００３１】この抵抗器１３の挿入だけでも突入電流防
止に効果はあるが、本実施の形態では、さらに図２に示
すようにメインヒータ２を点灯する直前に、メインヒー
タ２より消費電力の小さいサブヒータ３を短時間（例え
ば数１０ｍｓ）点灯する。メインヒータ２の点灯のＯＮ
時間ｔ３は、状況によって変動しうるが、例えば６，７
秒のオーダーである。メインヒータ２の点灯直前の短時
間の点灯のみではサブヒータ３の温度を必要なだけ上昇
させるには足りないので、サブヒータ３を再点灯する必
要がある。このサブヒータ３の再点灯は、メインヒータ
２の点灯時点からメインヒータ２が完全に温まるまでの
時間ｔ２をおいてから行う。本実施の形態では、この時
間ｔ２は約１ｓである。このような制御を行うことで瞬
間的な電流の変化量を少なくすることが可能になる。よ
り分かりやすく説明するために、図３により電源に現れ
る電流波形で説明する。

【００３２】図３は図２のタイミングチャートに対応し
た電源の電流波形を示す。定着ローラ１の温度低下を温
度検知器４が検知すると、ＣＰＵ８は、先ずサブヒータ
３を数１０ｍｓ点灯する。次にサブヒータ３を消灯する
と同時にメインヒータ２を点灯する。これにより、ヒー
タ点灯時の急激な電流変化を軽減することができる。

【００３３】この電流変化の軽減の原理について説明す
る。メインヒータ２、サブヒータ３はそれぞれ独立して
いるので、図３に示すようにメインヒータ２が点灯する
瞬間にピーク値Ｉ（ｍ）の電流が流れる。したがって、
サブヒータ３を直前に点灯しなかった場合、いきなりＩ
（ｍ）の電流が瞬間的に流れることになる。また、図３
に示すようにサブヒータ３が点灯する瞬間にはＩ（ｓ）
の電流が流れるが、サブヒータ３の消費電力が小さいの
でＩ（ｓ）は小さくそれほど問題にはならない。いま、
サブヒータ３が点灯してから数１０ｍｓ後のサブヒータ
３に流れている電流をｉ（ｓ）とする。その瞬間にサブ
ヒー夕３を消灯し、同時にメインヒータ２を点灯する
と、その瞬間の電流変化はＩ（ｍ）−ｉ（ｓ）となり、
電源に流れる瞬間的な電流変化量を低減することができ
る。したがって、サブヒータ３の点灯時間は、サブヒー
タ３の温度情報により電流が減衰することのないような
短い時間である必要がある。

【００３４】このような制御により、メインヒータ２が
点灯する際の突入電流の大きさ自体はそれほど小さくし
なくて済むことになる。その結果、抵抗器１３の抵抗値
を小さくすることができる。またこれに伴い、この抵抗
値が小さいのでメインヒータ２に流れる電流の量も増
え、ヒータが温まりやすくなる。よって抵抗器１３をヒ
ータと直列に挿入しておく時間も短縮できる。この結
果、前述した抵抗器１３の電力消費量をかなり軽くする
ことができ、それによって引き起こされる問題が解消さ
れる。また、電流変化がなだらかになるので、照明等の
ちらつきを低減することができる。

【００３５】サブヒータ３の再点灯時にメインヒータ２
は点灯を継続しているので、両ヒータの電流は合計され
ることになるが、サブヒータ３の再点灯はメインヒータ
２が完全に温まった後に行うので、メインヒータ２の電
流が低下し、両電流の合計値は小さくて済む。

【００３６】ヒータを消灯する際は、先ずメインヒータ
２を消灯し、その後、ある時間をおいてサブヒータ３を
消灯するような制御を行えば、消灯する際の瞬間的な電
流変化量も最小限に抑えることができる。

【００３７】本実施の形態では突入電流の防止手段とし
て抵抗器を用いたが、抵抗器を使わない公知の技術であ
る位相制御や本出願人による平成９年９月１８日出願の
特許出願（出願整理番号97384630CP）に開示したような
波数制御等の防止手段を用いてもよく、この場合も、メ
インヒータを点灯する直前にサブヒータを短時間点灯す
ることは有効な方法である。

【００３８】また、突入電流防止手段として、ハロゲン
ヒータと逆の抵抗温度特性（温度が上がると抵抗が下が
る）を有するパワーサーミスタを使用しても効果があ
る。その場合、図１の抵抗器１３をパワーサーミスタに
置き換えて、スイッチング素子１４を除去した構成にな
る。

【００３９】図４に、本発明による第２の実施の形態の
構成を示したブロック図を示す。図４において、図１に
示した構成要素と同じものには同じ参照番号を付してあ
る。図１の構成との違いは、図４では、図１の抵抗器１
３およびスイッチング素子１４を削除していることと、
ＲＯＭ１１に格納された制御プログラムが異なることで
ある。

【００４０】図５に示したタイミングチャートに基づい
て、第２の実施の形態における２本のヒータの制御を説
明する。本実施の形態では、メインヒータ２およびサブ
ヒータ３の制御として、定着ローラ１の温度低下時に行
われる「通常点灯」と、それ以外の期間に行われる「間
欠点灯」とを実行する。「通常点灯」は、第１の実施の
形態において説明した制御と同様である。ただし、抵抗
器１３の挿入は必須ではなく、本実施の形態では、図４
に示したように、抵抗器１３とそのスイッチング素子１
４を削除している。「間欠点灯」は、通常点灯以外の期
間にヒータの温度が低下してその抵抗値が低くなるのを
防止するためのものであり、この考え方自体は、従来の
技術において説明したように公知である。本実施の形態
では、消費電力の異なる複数のヒータを用いて、これら
の巧みな組合せ制御によって瞬時的な電流変化量を低減
することを可能とするものである。これは、電流のピー
ク値自体を低下させるものではないが、照明のちらつき
やノイズの低減に効果がある。

【００４１】図５の（ａ）（ｂ）は、それぞれ、間欠点
灯時のメインヒータ２およびサブヒータ３のＯＮ／ＯＦ
Ｆタイミングを示す。図５の（ｃ）（ｄ）は、それぞ
れ、通常点灯時のメインヒータ２およびサブヒータ３の
ＯＮ／ＯＦＦタイミングを示す。さらに、図５の（ｅ）
（ｆ）は、それぞれ、メインヒータ２およびサブヒータ
３についての間欠点灯および通常点灯を合成した、実際
のメインスイッチ５およびサブスイッチ６に与えられる
スイッチング信号のＯＮ／ＯＦＦタイミングを示す。

【００４２】通常点灯において、画像形成装置に電源が
投入されると定着ローラ１が予めＲＯＭ１１に設定され
た温度になるまで、ヒータの通電が行われる。その後は
温度検知器４からの信号を読みとり、ＲＯＭ１１に設定
された温度の上限値より高くなったらヒータの通電を停
止し、予めＲＯＭ１１に設定された温度の下限値より低
くなったら通電を開始する。このときの点灯タイミング
は、図５の（ｃ）（ｄ）に示したとおりであり、これは
第１の実施の形態で説明したと同様の制御である。すな
わち、メインヒータ２を点灯させる前にサブヒータ３を
数１０ｍｓ点灯することにより、総電流変化量を時間的
に分散させて、電源の一時の急激な電流変化を軽減する
ことができる。

【００４３】間欠点灯においては、図５の（ａ）（ｂ）
に示すように、メインヒータ２を予め定めた周期で間欠
的にＯＮ／ＯＦＦ制御すると共に、サブヒータ３をメイ
ンヒータ２のＯＮ期間に隣接してその直前直後で短時間
ＯＮするように制御する。ただし、この間欠的な制御
は、定着ローラ１の温度による制御信号が出ていないと
き、つまり図５の（ｃ）、（ｄ）が双方ともＯＦＦして
いるときのみ、スイッチング素子５，６に（ａ）（ｂ）
の信号を反映するようにしている。よって、スイッチン
グ素子５，６のＯＮ／ＯＦＦのタイミングは、図５の
（ｅ）、（ｆ）に示すように制御される。本実施の形態
では、例えば、（ａ）のメインヒータ２の１回のＯＮ時
間は１００〜２００ｍｓであり、（ｂ）のサブヒータ３
の１回のＯＮ時間は例えば約６０ｍｓである。この様な
制御によって、定着ローラ１の温度による制御信号がＯ
ＦＦの時でも間欠的にヒータを通電させることができる
ので、ヒータの持つ抵抗値が低下するのを防止すること
ができる。その結果、通常点灯の際の突入電流が低減さ
れる。

【００４４】図５の（ａ）（ｂ）のメインヒータ２およ
びサブヒータ３の間欠点灯のＯＮ時間およびＯＦＦ時間
は、この間欠点灯によって定着ローラ１の温度が上昇す
るような値であってはならず、間欠点灯がない場合に比
べてある場合の方が定着ローラ１の温度は緩慢に低下す
る。

【００４５】なお、通常、メインヒータ２およびサブヒ
ータ３は定着ローラ１内の空洞内に配置されており、か
つ、それらのフィラメントと定着ローラ１の比熱や熱容
量が異なるため、フィラメントの温度と定着ローラ１の
温度とは必ずしも一致しない。したがって、定着ローラ
１の温度が通常点灯を開始すべき下限温度まで低下した
場合にも、フィラメントの温度はある程度の温度に保
ち、その抵抗値の低下を抑えることができる。

【００４６】図６は、第２の実施の形態における電源７
に流れる電流の波形である。この図を基に電流変化の軽
減につい説明する。

【００４７】図６の電流波形の下側にあるタイムチャー
トは、図５に示したどの制御信号による電流波形が出力
されているのかを示すものである。メインヒータ２、サ
ブヒータ３はそれぞれ独立しているので、間欠的に点灯
している場合、図６に示すようにメインヒータ２が点灯
する瞬間にＩ（ｍ）の電流が流れる。つまり、メインヒ
ータ２のみを単独に点灯した場合Ｉ（ｍ）の電流が瞬間
的に流れることになる。また、図６に示すようにサブヒ
ータ３が点灯する瞬間にはＩ（ｓ）の電流が流れるがサ
ブヒータ３の消費電力が小さいので、Ｉ（ｓ）は小さく
それほど問題にはならない。いま、サブヒータ３が点灯
してから数ｌ０ｍｓ後のサブヒータ３に流れている電流
をｉ（ｓ）とする。その瞬間にサブヒータ３を消灯し、
同時にメインヒータ２を点灯するとその瞬間の電流変化
はＩ（ｍ）−ｉ（ｓ）となり、電源に流れる瞬間的な電
流変化を軽減することができる。この第２の実施の形態
では、突入電流防止手段としての抵抗器１３を持たない
ので、図６におけるＩ（ｍ）は図３におけるＩ（ｍ）よ
り大きいことが予測されるが、第２の実施の形態におい
ても両電流の差分による電流変化量の軽減の効果はあ
る。

【００４８】また、間欠的な点灯をしている場合、点灯
時間が短いのでメインヒータ２が完全には温まらない。
したがって、間欠点灯時にメインヒータ２を消灯する瞬
間の電流値は通常点灯時の定常の電流値よりも大きく、
瞬間的な電流変化量が無視できない。そこで、上と同様
な考え方でメインヒータ２を消灯すると同時にサブヒー
タ３を点灯してやることにより、図６の波形のようにな
だらかな電流変化にすることができる。サブヒータ３は
メインヒータ２より消費電力が小さいので、サブヒータ
３の消灯時の電流変化量はより小さなものとなる。

【００４９】以上のように瞬間的な電流変化を小さくす
ることにより、照明等のちらつきやノイズの発生を低減
することができる。

【００５０】次に図７に、第２の実施の形態における定
着ローラ１の温度制御のフローチャートを示す。

【００５１】先ず、画像形成装置に電源が投入される
と、通常点灯を開始する（Ｓ１）。この通常点灯は、前
述のとおり、図５の（ｃ）（ｄ）に示したタイミングで
メインヒータ２、サブヒータ３を点灯制御する。

【００５２】温度検知器４によって、定着ローラ１の表
面の温度を常時監視し（Ｓ２）、予めＲＯＭ１１に設定
されている温度Ｔtopに達するまで通常点灯を行う（Ｓ
１）。定着ローラ１の表面温度がＴtopに達したら、通
常点灯を停止し（Ｓ３）、間欠点灯を開始する（Ｓ
４）。間欠点灯は、前述のとおり、図５（ａ）（ｂ）の
タイミングでメインヒータ２とサブヒータ３を点灯制御
する。この間欠的な点灯を行っている最中は、定着ロー
ラｌの表面温度は徐々に低下していく。この定着ローラ
１の温度低下を温度検知器４によって監視し、予めＲＯ
Ｍ１１に設定されている温度の下限値Ｔbottomと比較す
る（Ｓ５）。定着ローラｌの表面温度がＴbottomより低
下したら間欠的な点灯を停止し（Ｓ６）、通常点灯を開
始する（Ｓ１〉。

【００５３】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変
形・変更を行うことが可能である。例えば、第２の実施
の形態で説明した間欠点灯制御は、第１の実施の形態で
説明した突入電流防止手段（抵抗器、位相制御、パワー
サーミスタ、波数制御当）を備えた画像形成装置におい
ても適用でき、これは、ちらつきやノイズの低減に一層
の効果がある。また、間欠点灯を行う際、メインヒータ
の前後にサブヒータを点灯すると説明したが、前だけに
点灯しても主要な効果を得ることができる。

【００５４】さらに、定着ローラ１にメインヒータ２と
サブヒータ３の２本のヒータを用いる例を説明したが、
定着ローラ１が単一のヒータを有し、図１または図４の
回路において、サブヒータ３に代えて、画像形成装置内
にある既存の素子、例えば光学ランプあるいは環境ヒー
タ（いずれも図示せず）を共用するようにしてもよい。
光学ランプは、例えば数１０ｍｓという短かい時間で
は、人間の目に感知できないので不都合はない。環境ヒ
ータを用いる場合は、所望の消費電力が得られるよう
に、複数の環境ヒータの直列接続して用いてもよい。

【００５５】また、図１の回路において、抵抗器１３に
は専用の素子を用いたが、これも画像形成装置内にある
既存の素子（例えば環境ヒータ）を共用するようにして
もよい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、消費電力の大きいメインヒータを点灯す
る直前に消費電力の小さいサブヒータを短時間点灯する
ことによって瞬間的な電流変化を少なくし照明等に引き
起こされるちらつきを低減することができる。

【００５７】また、抵抗器等の突入電流防止手段を使用
する際も、サブヒータは消費電力の少ないヒータである
ので、そのヒータに抵抗器等は必要なく、メインヒータ
にのみの抵抗器等の使用ですむ。

【００５８】さらに、サブヒータをメインヒータの前に
短時間点灯することによって電流変化を軽減することが
できるので、抵抗器によって抑制するメインヒータの突
入電流の大きさを多少大きくすることができる。その結
果、抵抗器の抵抗値を小さくすることが可能になり、抵
抗器の電力消費量の低減につながり、抵抗器の小型化お
よび安全性の向上を図ることができる。

【００５９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装
置の主要部の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるヒータ制御
のタイミングチャートを示す図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態において、電源に現
れる電流波形を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態における画像形成装
置の主要部の概略構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるヒータ制御
のタイミングチャートである。

【図６】本発明の第２の実施の形態において、電源に現
れる電流波形を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態における、ヒータ温
度制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１…定着ローラ２…メインヒータ３…サブヒータ４…温度検知器５…スイッチング素子（メインヒータ用）６…スイッチング素子（サブヒータ用）７…交流電源８…ＣＰＵ９…Ａ／Ｄ変換器１０…Ｉ／Ｏｌｌ…ＲＯＭ１２…ＲＡＭ１３…突入電流防止用抵抗器１４…スイッチング素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のヒータと、この第１のヒータより消
費電力の小さい第２のヒータとを有する定着ローラと、前記第１および第２のヒータをそれぞれ独立に制御する
第１および第２のスイッチング手段と、前記定着ローラの温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段により検知された前記定着ローラ温度
が予め定められた下限温度まで低下したとき前記第１お
よび第２のヒータの点灯を行うよう前記第１および第２
のスイッチング手段を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、まず前記第２のヒータを点灯した後、
直ちに消灯し、この消灯と同時に前記第１のヒータを点
灯し、その後、予め定めた時間の経過後に前記第２のヒ
ータを再点灯するよう、前記第１および第２のスイッチ
ング手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記定着ローラ温度が予
め定められた上限温度まで達したとき、まず前記第１の
ヒータを消灯し、その後、時間を置いて前記第２のヒー
タを消灯するよう、前記第１および第２のスイッチング
手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記定着ローラ温度が予
め定められた上限温度まで達して前記第１および第２の
ヒータをいずれも消灯した後、前記第１のヒータを予め
定められた周期で間欠的にＯＮ／ＯＦＦ制御し、かつ、
前記第１のヒータの各ＯＮ期間に隣接して少なくともそ
の直前に前記第２のヒータのＯＮ期間を設けるよう前記
第２のヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御することを特徴とする
請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記第１のヒータを予め
定められた周期で間欠的にＯＮ／ＯＦＦ制御する際、前
記第１のヒータの各ＯＮ期間に隣接してその直前だけで
なく直後にも前記第２のヒータのＯＮ期間を設けるよう
前記第２のヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御することを特徴と
する請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記第１のヒータの点灯時の突入電流の大
きさを低減するための突入電流防止手段を備え、前記制御手段は、通常、前記突入電流防止手段を有効化
し、前記定着ローラ温度が予め定められた下限温度まで
低下した場合の前記第１のヒータを点灯した後であって
前記第２のヒータを再点灯する前の予め定めた時点から
少なくとも前記メインヒータを消灯するまでの期間、前
記突入電流防止手段を無効化することを特徴とする請求
項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記突入電流防止手段は、前記第１のヒー
タに直列に選択的に接続される抵抗器と、この抵抗器を
前記第１のヒータに直列に挿入／離脱する第３のスイッ
チング手段とにより構成され、前記制御手段は、通常、前記抵抗器を前記メインヒータ
に直列に挿入し、前記定着ローラ温度が予め定められた
下限温度まで低下した場合の前記第１のヒータを点灯し
た後であって前記第２のヒータを再点灯する前の予め定
めた時点から少なくとも前記メインヒータを消灯するま
での期間、前記抵抗器を離脱するよう、前記第３のスイ
ッチング手段を制御することを特徴とする請求項５のい
ずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】前記抵抗器に代えて、画像形成装置内に既
存の素子を前記抵抗器として共用することを特徴とする
請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記第２のヒータに代えて、画像形成装置
内の光学ランプまたは環境ヒータを前記第２のヒータと
して共用することを特徴とする請求項１〜７のいずれか
に記載の画像形成装置。