JPH11272103A - ヒータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入
電流を抑えることが可能である。 【解決手段】ヒートローラ内部に熱源としてヒータを有
する定着装置を備える機器のヒータ駆動装置において、
ヒータの駆動開始時、時間Ｔ１の間、正弦波電源電圧の
導通角によってヒータをオンオフする位相制御と、正弦
波の半波を１波とし３波に１回駆動する１／３波駆動制
御とを組み合わせたヒータの１／３波位相制御Ａを実施
し、時間Ｔ２の間、導通角を９０°以下とする位相制御
と全波駆動制御を組み合わせたヒータの全波位相制御Ｂ
１を実施し、時間Ｔ３の間、導通角を１８０°未満とす
る位相制御と全波駆動制御を組み合わせたヒータの全波
位相制御Ｂ２を実施し、時間Ｔ４の間、正弦波電源電圧
がゼロになるゼロクロスポイントでヒータをオンするゼ
ロクロス駆動制御Ｃを、前記１／３波位相制御Ａ、全波
位相制御Ｂ１、全波位相制御Ｂ２、ゼロクロス駆動制御
Ｃの順に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ヒートローラ内
部に熱源としてヒータを有する定着装置を備える機器の
ヒータ駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機には、ヒートローラ内部に
熱源としてヒータを有する定着装置を備えるものがあ
り、この定着装置のヒータ駆動は、駆動初期は商用電源
の正弦波電源電圧がゼロになるゼロクロスポイントで、
その周波数周期の半波２〜４回に１〜３回ヒータを駆動
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のヒータ駆動は、
正弦波電源電圧がゼロになるゼロクロスポイントでヒー
タをオンするため、突入電流が発生する。突入電流を抑
えるために、正弦波電源電圧の導通角に応じてオンオフ
するヒータ駆動装置がある。このヒータ駆動装置では、
突入電流をある程度まで抑えることができるが、正弦波
電源電圧の導通角に応じてオンオフするため、ノイズが
発生し電波障害や機器の誤動作を招く恐れがある。

【０００４】この発明は、かかる実情に鑑みてなされた
もので、ヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入
電流を抑えることが可能なヒータ駆動装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。

【０００６】請求項１記載の発明は、『ヒートローラ内
部に熱源としてヒータを有する定着装置を備える機器の
ヒータ駆動装置において、ヒータの駆動開始時、時間Ｔ
１の間、正弦波電源電圧の導通角によってヒータをオン
オフする位相制御と、正弦波の半波を１波とし３波に１
回駆動する１／３波駆動制御とを組み合わせたヒータの
１／３波位相制御Ａを実施し、時間Ｔ２の間、導通角を
９０°以下とする位相制御と全波駆動制御を組み合わせ
たヒータの全波位相制御Ｂ１を実施し、時間Ｔ３の間、
導通角を１８０°未満とする位相制御と全波駆動制御を
組み合わせたヒータの全波位相制御Ｂ２を実施し、時間
Ｔ４の間、正弦波電源電圧がゼロになるゼロクロスポイ
ントでヒータをオンするゼロクロス駆動制御Ｃを、前記
１／３波位相制御Ａ、全波位相制御Ｂ１、全波位相制御
Ｂ２、ゼロクロス駆動制御Ｃの順に制御することを特徴
とするヒータ駆動装置』である。

【０００７】この請求項１記載の発明によれば、ヒータ
の駆動開始時、時間Ｔ１の間１／３波位相制御Ａを、時
間Ｔ２の間全波位相制御Ｂ１を、時間Ｔ３の間全波位相
制御Ｂ２を、時間Ｔ４の間ゼロクロス駆動制御Ｃを、こ
の順に組み合わせて制御することで、ヒータ駆動時のノ
イズの発生を抑え、かつ突入電流を抑えることができ
る。

【０００８】請求項２記載の発明は『前記１／３波位相
制御Ａの位相制御部の導通角は、９０°以下とすること
を特徴とする請求項１記載のヒータ駆動装置』である。

【０００９】この請求項２記載の発明によれば、ヒータ
駆動開始時、時間Ｔ１の間、１／３波位相制御Ａの位相
制御部の導通角は、９０°以下とすることで、よりヒー
タ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑える
ことができる。

【００１０】請求項３記載の発明は、『前記全波位相制
御Ｂ１の時間Ｔ２の時間の時間は、１秒以下とすること
を特徴とする、請求項１または請求項２記載のヒータ駆
動装置』である。

【００１１】この請求項３記載の発明によれば、全波位
相制御Ｂ１の時間Ｔ２の時間の時間は、１秒以下とする
ことで、よりノイズを発生を抑え、突入電流を減らすこ
とができる。

【００１２】請求項４記載の発明は、『複数のヒータが
存在する場合、１／３波位相制御Ａを実施している時間
Ｔ１と、全波位相制御Ｂ１を実施している時間Ｔ２と、
全波位相制御Ｂ２を実施している時間Ｔ３の間は、他の
ヒータの駆動は、オフされていた場合、オンを禁止する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載のヒータ駆動装置』である。

【００１３】この請求項４記載の発明によれば、複数の
ヒータが存在する場合、時間Ｔ１、時間Ｔ２、時間Ｔ３
の間は、他のヒータはオフされている場合オンを禁止す
ることで、よりヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、か
つ突入電流を抑えることができる。

【００１４】請求項５記載の発明は、『ヒートローラ内
部に熱源としてヒータを有する定着装置を備える機器の
ヒータ駆動装置において、ヒータ駆動開始時、時間Ｔ１
の間、正弦波電源電圧の導通角によってヒータをオンオ
フする位相制御と、正弦波の半波を１波とし３波に１回
駆動する１／３波駆動制御とを組み合わせたヒータの１
／３波位相制御Ａを実施し、時間Ｔ２の間、正弦波電源
電圧がゼ口になるゼロクロスポイントでヒータをオンす
るゼロクロス駆動制御Ｃを、前記１／３波位相制御Ａ、
ゼロクロス駆動制御Ｃの順に制御することを特徴とする
ヒータ駆動装置』である。

【００１５】この請求項５記載の発明によれば、ヒータ
の駆動開始時、時間Ｔ１の間１／３波位相制御Ａを、時
間Ｔ２の間ゼロクロス駆動制御Ｃを、この順に組み合わ
せて制御することで、ヒータ駆動時のノイズの発生を抑
え、かつ突入電流を抑えることができる。

【００１６】請求項６記載の発明は『前記１／３波位相
制御Ａの位相制御部の導通角は、９０°以下とすること
を特徴とする請求項５記載のヒータ駆動装置』である。

【００１７】この請求項６記載の発明によれば、ヒータ
駆動開始時、時間Ｔ１の間、１／３波位相制御Ａの位相
制御部の導通角は、９０°以下とすることで、よりヒー
タ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑える
ことができる。

【００１８】請求項７記載の発明は、『複数のヒータが
存在する場合、１／３波位相制御Ａを実施している時間
Ｔ１の間は、他のヒータの駆動は、オフされていた場
合、オンを禁止することを特徴とする請求項５または請
求項６記載のヒータ駆動装置』である。

【００１９】この請求項７記載の発明によれば、複数の
ヒータが存在する場合、時間Ｔ１の間は、他のヒータは
オフされている場合オンを禁止することで、よりヒータ
駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑えるこ
とができる。

【００２０】請求項８記載の発明は、『ヒートローラ内
部に熱源としてヒータを有する定着装置を備える機器の
ヒータ駆動装置において、ヒータ駆動開始時、所定時間
Ｔ１の間、正弦波電源電圧の導通角によってヒータをオ
ンオフする位相制御と、正弦波の半波を１波とし３波に
１回駆動する１／３波駆動制御とを組み合わせたヒータ
の１／３波位相制御Ａを実施し、所定時間Ｔ２の間、位
相制御と全波駆動制御を組み合わせたヒータの全波位相
制御Ｂを実施し、所定時間Ｔ３の間、正弦波電源電圧が
ゼ口になるゼロクロスポイントでヒータをオンするゼロ
クロス駆動制御Ｃを、前記１／３波位相制御Ａ、全波位
相制御Ｂ、ゼロクロス駆動制御Ｃの順に制御することを
特徴とするヒータ駆動装置』である。

【００２１】この請求項８記載の発明によれば、ヒータ
の駆動開始時、時間Ｔ１の間１／３波位相制御Ａを、時
間Ｔ２の間全波位相制御Ｂを、時間Ｔ３の間ゼロクロス
駆動制御Ｃを、この順に組み合わせて制御することで、
ヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑
えることができる。

【００２２】請求項９記載の発明は、『前記１／３波位
相制御Ａ、全波位相制御の位相制御部Ｂの導通角は、共
に９０°以下とすることを特徴とする請求項８記載のヒ
ータ駆動装置』である。

【００２３】この請求項９記載の発明によれば、ヒータ
駆動開始時、１／３波位相制御Ａ、全波位相制御の位相
制御部Ｂの導通角は、共に９０°以下とすることで、よ
りヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を
抑えることができる。

【００２４】請求項１０記載の発明は、『前記全波位相
制御Ｂの時間Ｔ２の時間は、１秒以下とすることを特徴
とする請求項８または請求項９記載のヒータ駆動装置』
である。

【００２５】この請求項１０記載の発明によれば、全波
位相制御Ｂの時間Ｔ２の時間は、１秒以下とすること
で、よりヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入
電流を抑えることができる。

【００２６】請求項１１記載の発明は、『複数のヒータ
が存在する場合、前記１／３波位相制御Ａを実施してい
る時間Ｔ１と前記全波位相制御Ｂを実施している時間Ｔ
２の間は他のヒータの駆動は、オフされていた場合、オ
ンを禁止することを特徴とする請求項８乃至請求項９の
いずれかに記載のヒータ駆動装置』である。

【００２７】この請求項１１記載の発明によれば、複数
のヒータが存在する場合、１／３波位相制御Ａを実施し
ている時間Ｔ１と全波位相制御Ｂを実施している時間Ｔ
２の間は他のヒータの駆動は、オフされていた場合、オ
ンを禁止することで、よりヒータ駆動時のノイズの発生
を抑え、かつ突入電流を抑えることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明のヒータ駆動装置
の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００２９】図１はヒートローラ内部に熱源としてヒー
タを有する定着装置を備える機器として複写機の概略構
成図である。

【００３０】先ず、この複写機の通常のコピー動作につ
いて説明する。この複写機は、画像読み取りユニット１
０、ディジタル書き込み系である書き込みユニット２
０、画像形成部３０、給紙部４０及び原稿載置部５０等
より構成される。

【００３１】複写機上部には、透明なガラス板などから
なる原稿台５１と、さらに原稿台５１上に載置した原稿
Ｄを覆う原稿カバー５２等からなる原稿載置部５０があ
り、原稿台５１の下方であって、装置本体内には第１ミ
ラーユニット１２、第２ミラーユニット１３、撮像レン
ズ１４、ＣＣＤアレイなどの撮像素子１５等からなる画
像読み取りユニット１０が設けられている。

【００３２】原稿台５１上の原稿Ｄの画像は、画像読み
取りユニット１０の照明ランプ１２Ａと第１ミラー１２
Ｂを備える第１ミラーユニット１２の実線から破線にて
示す位置への平行移動と、第２ミラー１３Ａ及び第３ミ
ラー１３Ｂを対向して一体的に備える第２ミラーユニッ
ト１３の第１ミラーユニット１２に対する１／２の速度
の追随移動とにより全面を照明走査され、その画像は撮
像レンズ１４により第１ミラー１２Ｂ、第２ミラー１３
Ａ、第３ミラー１３Ｂを経て撮像素子１５上へ結像され
るようになっている。走査が終わると第１ミラーユニッ
ト１２及び第２ミラーユニット１３は元の位置に戻り、
次の画像形成まで待機する。

【００３３】撮像素子１５によって光電変換されて得ら
れた画像データはディジタル信号に変換された後、画像
信号処理部６０によって画像処理がなされ、画像信号と
してメモリ６１に一旦格納される。次いで、画像信号が
制御部６２の制御によってメモリ６１より読み出されパ
ルス幅変調された後書き込みユニット２０に入力され
る。

【００３４】画像形成部３０は、制御部６２の制御によ
って画像信号が、駆動モータ２７、ポリゴンミラー２
２、ｆθレンズ２３、ミラー２４，２５，２６及び図示
しない半導体レーザ、補正レンズ２４Ｂ等からなる書き
込みユニット２０に入力されると画像記録動作を開始す
る。すなわち、像担持体である感光体ドラム３１は矢示
のように時計方向に回転し、帯電前露光を行って除電す
る除電は除電器３６によって除電された後、帯電器３２
により電荷を与えられているので、書き込みユニット２
０によりレーザビームＬによって感光体ドラム３１上に
は原稿Ｄの像に対応した静電潜像が形成される。その
後、感光体ドラム３１上の前記静電的な潜像は、現像器
３３のバイアス電圧を印加した現像剤担持体である現像
スリーブ３３Ａ上に担持する現像剤によって反転現像が
行われ可視のトナー像となる。

【００３５】一方、給紙部４０に装填された給紙カセッ
ト４１Ａ叉４１Ｂからは指定のサイズの転写紙Ｐを１枚
ずつ搬出ローラ４２Ａによって搬出し、搬出ローラ４３
及びガイド部材４２を介して画像の転写部に向かって給
紙する。給紙された転写紙Ｐは、感光体ドラム３１上の
トナー像と同期して作動するレジストローラ４４によつ
て感光体ドラム３１上に送出される。この転写紙Ｐに
は、転写器３４の作用により、感光体ドラム３１上のト
ナー像が転写され、分離器３５の除電作用によって感光
体ドラム３１上から分離されたのち、搬送ベルト４５を
経て定着装置３７へ送られ、定着ローラ１００及び加圧
ローラ２００によって溶融定着された後、排紙ローラ３
８，４６により装置外のトレイ５４へ排出される。５３
は手差し用の給紙台である。

【００３６】前記感光体ドラム３１はさらに回転を続
け、その表面に転写されずに残留したトナーは、クリー
ニング装置３９において圧接するクリーニングブレード
３９Ａにより除去清掃され、再び除電器３６によって除
電された後帯電器３２によリー様に電荷の付与を受け
て、次回の画像形成のプロセスに入る。

【００３７】なお、現像器３３の攪拌スクリュー３３Ｃ
の底部に設けられた透磁率センサＴＳは現像剤のトナー
濃度が変化すると透磁率が変化することを利用して現像
器３３内の現像剤のトナー濃度を監視し、制御部６２に
現像剤のトナー濃度情報を送出するセンサである。制御
部６２は透磁率センサＴＳの情報によリトナー濃度が一
定値以下に減少するとトナー補給の指示をトナー補給ユ
ニットに送出してトナー補給を行うので、現像剤のトナ
ー濃度を常に一定に維持することができる。

【００３８】次に、定着装置３７を、図２に基づいて説
明する。図２は定着装置を示す断面図である。

【００３９】定着装置３７のケーシング３００内には、
加圧ローラ２００とヒートローラを構成する定着ローラ
１００とが配置されている。加圧ローラ２００は、ＳＵ
Ｓの筒体２３０にシリコンゴム層２３１が設けられ、筒
体２３０の内部には１本のヒータＨ１が配置されてい
る。定着ローラ１００は、アルミニウムの筒体１４０に
樹脂層１４１をコーティングして設け、アルミニウムの
筒体１４０の内部には、２本のヒータＨ２が配置されて
いる。

【００４０】定着ローラ１００には、オイル塗布パッド
１５０のオイルがオイル塗布ローラ１５１で塗布され、
定着時に記録紙が容易に剥離できるようにしている。ま
た、定着ローラ１００には、クリーニングローラ１５２
が接触して配置され、定着ローラ１００に付着する画像
を形成するトナーの剥離残やゴミ等を除去する。

【００４１】加圧ローラ２００と定着ローラ１００に対
して記録紙の搬送方向上流側には、記録紙の搬送をガイ
ドするガイド板１５３，１５４が設けられ、搬送方向下
流側には上定着爪１５５及び下定着爪１５６が設けられ
ている。

【００４２】さらに、加圧ローラ２００の近傍には、加
圧ローラ温度検知手段Ｓ１である温度検知センサが設け
られ、定着ローラ１００の近傍には、定着ローラ温度検
知手段Ｓ２である温度検知センサが設けられ、この温度
検知センサから得られる温度情報に基づき、制御部６２
により加圧ローラ２００のヒータＨ１及び定着ローラ１
００のヒータＨ２の制御を行う。

【００４３】図３はヒータ駆動装置の概略ブロック図で
ある。制御部６２は、温度制御部６２０、ヒータ制御部
６２１、ヒータ駆動部６２２，６２３から構成されてい
る。温度制御部６２０は、加圧ローラ温度検知手段Ｓ１
及び定着ローラ温度検知手段Ｓ２からの温度情報を得
て、それぞれの温度情報をヒータ制御部６２１へ送る。

【００４４】ヒータ制御部６２１は、温度制御部６２０
から送られる温度情報に基づき、ヒータ駆動部６２２，
６２３を制御する。ヒータ駆動部６２２は、位相制御を
実施して加圧ローラ２００のヒータＨ１を駆動する。ヒ
ータ駆動部６２３は、着ローラ１００のヒータＨ２を駆
動し、このヒータＨ２は複数の２本である。ヒータＨ１
及びヒータＨ２には、商用電源の電源電圧Ｅが印加され
る。

【００４５】次に、ヒータ制御部６２１の制御を、図４
乃至図７に基づいて詳細に説明する。

【００４６】図４は１／３波位相制御Ａを説明する図で
ある。

【００４７】交流の商用電源の電源電圧Ｅが印加され
（図４（ａ））、ヒータの駆動開始時、時間Ｔ１の間、
正弦波電源電圧の導通角によってヒータをオンオフする
位相制御（図４（ｂ））と、正弦波の半波を１波とし３
波に１回駆動する１／３波駆動制御とを組み合わせたヒ
ータの１／３波位相制御Ａを実施（図４（ｃ））する。

【００４８】図５は全波位相制御Ｂ１を説明する図であ
る。

【００４９】交流の商用電源の電源電圧Ｅが印加され
（図５（ａ））、ヒータの駆動開始時、時間Ｔ２の間、
導通角を９０°以下とする位相制御と全波駆動制御を組
み合わせたヒータの全波位相制御Ｂ１を実施（図５
（ｂ），（ｃ））する。

【００５０】図６は全波位相制御Ｂ２を説明する図であ
る。

【００５１】交流の商用電源の電源電圧Ｅが印加され
（図６（ａ））、ヒータの駆動開始時、時間Ｔ３の間、
導通角を１８０°未満とする位相制御と全波駆動制御を
組み合わせたヒータの全波位相制御Ｂ２を実施（図６
（ｂ），（ｃ））する。

【００５２】図７はゼロクロス駆動制御Ｃを説明する図
である。

【００５３】交流の商用電源の電源電圧Ｅが印加され
（図７（ａ））、ヒータの駆動開始時、時間Ｔ４の間、
正弦波電源電圧がゼロになるゼロクロスポイントでヒー
タをオンするゼロクロス駆動制御Ｃを実施（図７
（ｂ），（ｃ））する。

【００５４】請求項１乃至請求項４記載の発明は、ヒー
タの駆動開始時、時間Ｔ１の間、正弦波電源電圧の導通
角によってヒータをオンオフする位相制御と、正弦波の
半波を１波とし３波に１回駆動する１／３波駆動制御と
を組み合わせたヒータの１／３波位相制御Ａを実施し、
時間Ｔ２の間、導通角を９０°以下とする位相制御と全
波駆動制御を組み合わせたヒータの全波位相制御Ｂ１を
実施し、時間Ｔ３の間、導通角を１８０°未満とする位
相制御と全波駆動制御を組み合わせたヒータの全波位相
制御Ｂ２を実施し、時間Ｔ４の間、正弦波電源電圧がゼ
ロになるゼロクロスポイントでヒータをオンするゼロク
ロス駆動制御Ｃを、前記１／３波位相制御Ａ、全波位相
制御Ｂ１、全波位相制御Ｂ２、ゼロクロス駆動制御Ｃの
順に制御する。

【００５５】このように、ヒータの駆動開始時、時間Ｔ
１の間１／３波位相制御Ａを、時間Ｔ２の間全波位相制
御Ｂ１を、時間Ｔ３の間全波位相制御Ｂ２を、時間Ｔ４
の間ゼロクロス駆動制御Ｃを、この順に組み合わせて制
御することで、ヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、か
つ突入電流を抑えることができる。

【００５６】また、１／３波位相制御Ａの位相制御部の
導通角は、９０°以下とし、ヒータ駆動開始時、時間Ｔ
１の間１／３波位相制御Ａの位相制御部の導通角は、９
０°以下とすることで、よりヒータ駆動時のノイズの発
生を抑え、かつ突入電流を抑えることができる。

【００５７】また、全波位相制御Ｂ１の時間Ｔ２の時間
の時間は、１秒以下とし、全波位相制御Ｂ１の時間Ｔ２
の時間の時間は、１秒以下とすることで、よりノイズを
発生を抑え、突入電流を減らすことができる。

【００５８】また、複数のヒータが存在する場合、１／
３波位相制御Ａを実施している時間Ｔ１と、全波位相制
御Ｂ１を実施している時間Ｔ２と、全波位相制御Ｂ２を
実施している時間Ｔ３の間は、他のヒータの駆動は、オ
フされていた場合、オンを禁止し、複数のヒータが存在
する場合、時間Ｔ１、時間Ｔ２、時間Ｔ３の間は、他の
ヒータはオフされている場合オンを禁止することで、よ
りヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を
抑えることができる。

【００５９】請求項５乃至請求項７記載の発明は、ヒー
タ駆動開始時、時間Ｔ１の間、正弦波電源電圧の導通角
によってヒータをオンオフする位相制御と、正弦波の半
波を１波とし３波に１回駆動する１／３波駆動制御とを
組み合わせたヒータの１／３波位相制御Ａを実施し、時
間Ｔ２の間、正弦波電源電圧がゼ口になるゼロクロスポ
イントでヒータをオンするゼロクロス駆動制御Ｃを、１
／３波位相制御Ａ、ゼロクロス駆動制御Ｃの順に制御す
る。

【００６０】このように、ヒータの駆動開始時、時間Ｔ
１の間１／３波位相制御Ａを、時間Ｔ２の間ゼロクロス
駆動制御Ｃを、この順に組み合わせて制御することで、
ヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑
えることができる。

【００６１】また、１／３波位相制御Ａの位相制御部の
導通角は、９０°以下とし、ヒータ駆動開始時、時間Ｔ
１の間１／３波位相制御Ａの位相制御部の導通角は、９
０°以下とすることで、よりヒータ駆動時のノイズの発
生を抑え、かつ突入電流を抑えることができる。

【００６２】また、複数のヒータが存在する場合、１／
３波位相制御Ａを実施している時間Ｔ１の間は、他のヒ
ータの駆動は、オフされていた場合、オンを禁止し、複
数のヒータが存在する場合、時間Ｔ１の間は、他のヒー
タはオフされている場合オンを禁止することで、よりヒ
ータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑え
ることができる。

【００６３】請求項８乃至請求項１１記載の発明は、ヒ
ータ駆動開始時、所定時間Ｔ１の間、正弦波電源電圧の
導通角によってヒータをオンオフする位相制御と、正弦
波の半波を１波とし３波に１回駆動する１／３波駆動制
御とを組み合わせたヒータの１／３波位相制御Ａを実施
し、所定時間Ｔ２の間、位相制御と全波駆動制御を組み
合わせたヒータの全波位相制御Ｂを実施し、所定時間Ｔ
３の間、正弦波電源電圧がゼ口になるゼロクロスポイン
トでヒータをオンするゼロクロス駆動制御Ｃを、前記１
／３波位相制御Ａ、全波位相制御Ｂ、ゼロクロス駆動制
御Ｃの順に制御する。

【００６４】このように、ヒータの駆動開始時、時間Ｔ
１の間１／３波位相制御Ａを、時間Ｔ２の間全波位相制
御Ｂを、時間Ｔ３の間ゼロクロス駆動制御Ｃを、この順
に組み合わせて制御することで、ヒータ駆動時のノイズ
の発生を抑え、かつ突入電流を抑えることができる。

【００６５】また、１／３波位相制御Ａ、全波位相制御
の位相制御部Ｂの導通角は、共に９０°以下とし、ヒー
タ駆動開始時、１／３波位相制御Ａ、全波位相制御の位
相制御部Ｂの導通角は、共に９０°以下とすることで、
よりヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流
を抑えることができる。

【００６６】また、全波位相制御Ｂの時間Ｔ２の時間
は、１秒以下とし、全波位相制御Ｂの時間Ｔ２の時間
は、１秒以下とすることで、よりヒータ駆動時のノイズ
の発生を抑え、かつ突入電流を抑えることができる。

【００６７】また、複数のヒータが存在する場合、１／
３波位相制御Ａを実施している時間Ｔ１と全波位相制御
Ｂを実施している時間Ｔ２の間は他のヒータの駆動は、
オフされていた場合、オンを禁止し、複数のヒータが存
在する場合、１／３波位相制御Ａを実施している時間Ｔ
１と全波位相制御Ｂを実施している時間Ｔ２の間は他の
ヒータの駆動は、オフされていた場合、オンを禁止する
ことで、よりヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ
突入電流を抑えることができる。

【００６８】次に、ヒータ制御部６２１の制御の実施例
を、図８に基づいて詳細に説明する。

【００６９】ヒータ制御の内容は、以下の通りである。

【００７０】メインヒータＨ２：ヒータ駆動開始時、時
間１．５ｓｅｃ間、ｌ／３波位相制御Ａ実施、時間
０．５ｓｅｃ間、全波位相制御Ｂ１（導通角を７２
°）を実施、時間１．０ｓｅｃ間、全波位相制御Ｂ２
（導通角を１４４°）を実施、時間６．０ｓｅｃ間、
ゼロクロス駆動制御Ｃを、→→→の順に実施す
る。

【００７１】、、の制御を実施中は、サブヒータ
Ｈ２と下ヒータＨ１は、オフの場合、オンを禁止する。

【００７２】サブヒータＨ２：ヒータ駆動開始時、時間
１．５ｓｅｃ間、［Ａ］ｌ／３波位相制御Ａ、１．５ｓ
ｅｃ間、［Ｂ］ゼロクロス駆動制御Ｃを実施し、時間
３．３ｓｅｃ間、［Ｃ］ゼロクロス駆動制御Ｃを実施す
る。［Ａ］，［Ｂ］制御を実施中は、メインヒータＨ
２、下ヒータＨ１は、オフの場合、オンを禁止する。

【００７３】下ヒータＨ１：ヒータ駆動開始時、１．５
ｓｅｃ間、［Ｄ］ｌ／３波位相制御Ａ実施、１．５ｓｅ
ｃ間、［Ｅ］ゼロクロス駆動制御Ｃを実施し、時間３．
３ｓｅｃ間、［Ｆ］ゼロクロス駆動制御Ｃを実施する。
［Ｄ］、［Ｅ］制御を実施中は、メインヒータＨ２、サ
ブヒータＨ２は、オフの場合、オンを禁止する。

【００７４】位相制御実施時に、ｌ／３波位相制御で
位相制御のみを実施し、導通角９０°以下にてヒータを
オンの場合、突入電流の改善になるが高調波に影響を与
える。導通角を９０°以上１８０°未満にてヒータをオ
ンの場合、高調波に影響を与えないが、突入電流の改善
も少なくなる。

【００７５】そこで、高調波への影響は少なくし突入電
流の改善を行うには、導通角７２°（９０°以下）に
し、１／３波駆動と組み合わせた１／３波位相制御を実
施する。

【００７６】全波位相制御（導通角７２°）でｌ／
３波位相制御後、ゼロクロス駆動制御、または、全波
位相制御（導通角９０°以上１８０°未満）を実施した
場合、ヒータの温度が低いため、突入電流が大きい。
ｌ／３波位相制御の時間を延長しても、ヒータの温度は
飽和しているため、突入電流は抑えられない。

【００７７】そこで、導通角７２°（導通角９０°以
下）の全波位相制御を実施することにより、突入電流は
抑えられる。しかし、導通角９０°以下の全波位相制御
は、高調波に影響を与えるため、０．５ｓｅｃ以上は延
長できない。

【００７８】全波位相制御（導通角１４４°）で導通
角７２°（導通角９０°以下）の全波位相制御後、導通
角１４４°（導通角９０°以上１８０°未満）の全波位
相制御を実施し、ゼロクロス駆動制御を実施することに
より導通角７２°の全波位相制御後に、ゼロクロス駆動
制御を実施するより、突入電流を抑えることができる。

【００７９】次に、ＣＥ規格（ＥＮ６１０００−３３）
におけるフリッカ規格の対策として、位相制御を実施し
Ｐｌｔ値により評価を行った。

【００８０】 Ｐｌｔ値（長時間フリッカ値）：規格値０．６５以下 Ｐｓｔ値（短時間フリッカ値）：規格値１．００以下 Ｐｌｔ値は、アイドリング中のＰｓｔを１２回＝２時間
取り、３乗平均したものである。

【００８１】Ｐｌｔ値は、突入電流による電圧変動から
算出した測定値であり、測定結果は、図９のフリッカ測
定器により自動測定したものである。

【００８２】フリッカ測定は、オートゲインコントロー
ル回路ＡＧＣを備え、入力電圧の実効値Ｖｒｍｓを、
“ΔＶ／Ｖ”に影響を与えることなく基準電圧（本器で
は試験電圧）に合わせ込む。入力電圧の実効値Ｖｒｍｓ
の階段状の変動に対し、６０秒の応答時間（変動幅の１
０→９０％まで変化する時間）を有する。フリッカ測定
器が出力する実効値Ｖｒｍｓの値には、オートゲインコ
ントロール回路ＡＧＣ前／後を選択することができる。
前を選択した場合、入力電圧の真の実効値を測定するこ
とができる。

【００８３】フリッカとは、発光物の輝度またはスペク
トル分布が、時間によって変化するために引き起こされ
る視覚の不安定な感覚をいい、例えば、照明がちらつい
て不快な思いをすること等である。これが、照明の電源
電圧の変動によって起きる場合、この電圧変動を人の一
般的な感覚を基準にして測れるように設計されたのがフ
リッカメータであり、なお、コイル状フイラメントのラ
ンプ（６０Ｗ−２３０Ｖ）によるフリッカを基準として
いいる。

【００８４】短期間フリッカ値Ｐｓｔは、短期間（ＩＥ
Ｃ規格では１０分間と規定）で測定された、フリッカに
対する人の刺激反応性を示す値（フリッカシビアリテ
ィ）を短期間フリッカ値Ｐｓｔという。Ｐｓｔ＝ｌは刺
激反応性の一般的な値で、ＩＥＣ規格ではこの値を限度
値とする。

【００８５】長期間フリッカ値Ｐｌｔは、長時間（ＩＥ
Ｃ規格ではＰｓｔ測定を１２回＝２時間と規定）連続し
て測定したＰｓｔ値を用いて算出する。これは、人のフ
リッカに対する刺激反応性を示す値（フリッカシビアリ
ティ）で、長期間フリッカ値Ｐｌｔという。１回の通常
使用時間が３０分以下の機器は限度値の適用が免除され
ます（ＩＥＣ規格で、特に試験することを指示された機
器を除く）。

【００８６】フリッカメータは、フリッカの基準とする
ランプと人の視覚の特性に従って電圧変動に重み付けす
るフイルタを備えている。このフイルタの出力が重み付
け電圧変化“Ｗ−ΔＶ／Ｖ”で、ＩＥＣ規格ではフリッ
カメータの出力として必要なものである。

【００８７】瞬時フリッカ値Ｓ（ｔ）は、人の平均的知
覚感度を尺度とした単位で、人が感じることが可能な最
低値を１（Ｐ．Ｕ．）としている。単位Ｐ．Ｕ．はＰｅ
ｒｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ Ｕｎｉｔ（知覚単位）の略
である。

【００８８】√Ｓ（ｔ）はＳ（ｔ）の開平で、ΔＶ／Ｖ
に比例した値を出力する。単位はＲ．Ｕ．である。√Ｓ
（ｔ）はＳ（ｔ）のｌ分間積分値で、単位がＰ．Ｕ．で
ある。

【００８９】累積確率Ｐｉｓ（Ｐ_0.1、Ｐ_1s、Ｐ_3s、Ｐ
_10s、Ｐ_50s）は、瞬時フリッカ値Ｓ（ｔ）を１０２４ク
ラス分類した累積確率曲緑から求められ、短期間フリッ
カ値Ｐｓｔを求めるために使用される。

【００９０】フリッカＰｓｔ測定モードを以下に示す。

【００９１】動作：〔ＩＥＣ１０００−３−３、８６
８、８６８−０の評価方法（フリッカ直接測定の短期間
フリッカシビアリティ評価）に適合〕 測定時間：ｌ分間〜１５分間（ｌ分間隔）から選択 表示更新レート：測定値は約ｌ回／秒（変動グラフはリ
アルタイム表示） 測定結果： 変動グラフ〔基本測定項目（∫Ｓ（ｔ）を除く）の変
動グラフ（最大１５分間分）、Ｐｓｔ値と判定結果〕 測定値〔基本測定項目（√Ｓ（ｔ），∫ｓ（ｔ）除
く）の最大値・最小値・平均値、累積確率Ｐ_0.1、
Ｐ_1s、Ｐ_3s、Ｐ_10s、Ｐ_50s、Ｐｓｔ値と判定結果 演算式： Ｐｓｔ〓√（Ｋ₁Ｐ_0.1＋Ｋ₂Ｐ_1S＋Ｋ₃Ｐ_3S＋Ｋ₄Ｐ_10S＋
Ｋ₅Ｐ_50S） ただし、Ｋ₁＝０．０３１４，Ｋ₂＝０．０５２５，Ｋ₃
＝０．０６５７，Ｋ₄＝０．２８，Ｋ₅＝０．０８ 累積確率関数（ＣＰＦ）分類１０２４クラス 各累積確率（Ｐｉ）を線形補間法により求め、更に以下
の方法で平滑化した累積確率（Ｐｉｓ）を算出 Ｐ_1S＝（Ｐ_0.7＋Ｐ₁＋Ｐ₁₀₅）／３，Ｐ_3S＝（Ｐ_2.2＋Ｐ
₃₃＋Ｐ₄）／３ Ｐ_10S＝（Ｐ₆＋Ｐ₈＋Ｐ₁₀＋Ｐ₁₃＋Ｐ₁₇）／５，ｐ_50s＝
（Ｐ₃₀＋Ｐ₅₀＋Ｐ₈₀）／３ フリッカＰｌｔ測定モード 動作：〔ＩＥＣｌ０００−３−３−８６８．８６８−０
の評価方法（フリッカ直接測定の長期間フリッカシビア
リティ評価）に適合〕 Ｐｓｔ測定回数Ｎ：２〜１００８回から選択 表示更新レ−ト：測定値は約ｌ回／秒（変動グラフはリ
アルタイム表示） 測定結果： 変動グラフ〔Ｐｓｔ値の変動グラフ、Ｐｌｔ値と判定
結果〕 測定値〔基本測定項目（√Ｓ（ｔ），∫ｓ（ｔ）除
く）の最大値・最小値、Ｐｌｔ値と判定結果〕 Ｐｓｔリスト〔測定回数分Ｐ_0.1，Ｐ_1S，Ｐ_3S，
Ｐ_10S，Ｐ_50S，Ｐｓｔ値と判定結果〕 演算式： Ｐｌｔ＝√［（Σ（Ｐｓｔｉ）／Ｎ］ ただし、Ｎは測定回数 ８５０Ｗの定着のヒータ１本を使用した場合の１／Ｎ波
制御測定結果は、表１に示す。

【００９２】表１

【００９３】

【００９４】以上の結果より、３回に１回駆動する１／
３波位相制御Ａをヒータ駆動開始時に実施する。

【００９５】１３８０Ｗの定着のヒータにて、１／３波
位相制御Ａ、全波位相制御（導通角９０°以下）Ｂ１、
全波位相制御（導通角１８０°未満）Ｂ２、ゼロクロス
制御Ｃの順にヒータの駆動制御を実施した場合のＰｌｔ
測定結果を示す。

【００９６】 ゼロクロス制御のみの場合：Ｐｌｔ値２．１６１ 上記制御を実施した場合：Ｐｌｔ値０．６２ よって、上記制御を実施することによりフリッカ規格で
あるＰｌｔ値（０．６５以下）をクリアできフリッカ対
応に有効な制御である。

【００９７】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明で
は、ヒータの駆動開始時、時間Ｔ１の間１／３波位相制
御Ａを、時間Ｔ２の間全波位相制御Ｂ１を、時間Ｔ３の
間全波位相制御Ｂ２を、時間Ｔ４の間ゼロクロス駆動制
御Ｃを、この順に組み合わせて制御することで、ヒータ
駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑えるこ
とができる。

【００９８】請求項２記載の発明では、ヒータ駆動開始
時、時間Ｔ１の間、１／３波位相制御Ａの位相制御部の
導通角は、９０°以下とすることで、よりヒータ駆動時
のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑えることがで
きる。

【００９９】請求項３記載の発明では、全波位相制御Ｂ
１の時間Ｔ２の時間の時間は、１秒以下とすることで、
よりノイズを発生を抑え、突入電流を減らすことができ
る。

【０１００】請求項４記載の発明では、複数のヒータが
存在する場合、時間Ｔ１、時間Ｔ２、時間Ｔ３の間は、
他のヒータはオフされている場合オンを禁止すること
で、よりヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入
電流を抑えることができる。

【０１０１】請求項５記載の発明では、ヒータの駆動開
始時、時間Ｔ１の間１／３波位相制御Ａを、時間Ｔ２の
間ゼロクロス駆動制御Ｃを、この順に組み合わせて制御
することで、ヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ
突入電流を抑えることができる。

【０１０２】請求項６記載の発明では、ヒータ駆動開始
時、時間Ｔ１の間、１／３波位相制御Ａの位相制御部の
導通角は、９０°以下とすることで、よりヒータ駆動時
のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑えることがで
きる。

【０１０３】請求項７記載の発明では、複数のヒータが
存在する場合、時間Ｔ１の間は、他のヒータはオフされ
ている場合オンを禁止することで、よりヒータ駆動時の
ノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑えることができ
る。

【０１０４】請求項８記載の発明では、ヒータの駆動開
始時、時間Ｔ１の間１／３波位相制御Ａを、時間Ｔ２の
間全波位相制御Ｂを、時間Ｔ３の間ゼロクロス駆動制御
Ｃを、この順に組み合わせて制御することで、ヒータ駆
動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑えること
ができる。

【０１０５】請求項９記載の発明では、ヒータ駆動開始
時、１／３波位相制御Ａ、全波位相制御の位相制御部Ｂ
の導通角は、共に９０°以下とすることで、よりヒータ
駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑えるこ
とができる。

【０１０６】請求項１０記載の発明では、全波位相制御
Ｂの時間Ｔ２の時間は、１秒以下とすることで、よりヒ
ータ駆動時のノイズの発生を抑え、かつ突入電流を抑え
ることができる。

【０１０７】請求項１１記載の発明では、複数のヒータ
が存在する場合、１／３波位相制御Ａを実施している時
間Ｔ１と全波位相制御Ｂを実施している時間Ｔ２の間は
他のヒータの駆動は、オフされていた場合、オンを禁止
することで、よりヒータ駆動時のノイズの発生を抑え、
かつ突入電流を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヒートローラ内部に熱源としてヒータを有する
定着装置を備える機器として複写機の概略構成図であ
る。

【図２】定着装置を示す断面図である。

【図３】ヒータ駆動装置の概略ブロック図である。

【図４】１／３波位相制御Ａを説明する図である。

【図５】全波位相制御Ｂ１を説明する図である。

【図６】全波位相制御Ｂ２を説明する図である。

【図７】ゼロクロス駆動制御Ｃを説明する図である。

【図８】ヒータ制御部の制御の実施例を説明する図であ
る。

【図９】フリッカ測定器を示すブロック図である。

【符号の説明】

６２ 制御部 ６２０ 温度制御部 ６２１ ヒータ制御部 ６２２，６２３ ヒータ駆動部 Ｓ１ 加圧ローラ温度検知手段 Ｓ２ 定着ローラ温度検知手段 Ａ １／３波位相制御 Ｂ１ 全波位相制御 Ｂ２ 全波位相制御 Ｃ ゼロクロス駆動制御 Ｈ１ 加圧ローラ２００のヒータ Ｈ２ 定着ローラ１００のヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥富 隆治 東京都八王子市石川町2970 コニカ株式会 社内 (72)発明者 豊泉 輝彦 東京都八王子市石川町2970 コニカ株式会 社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒートローラ内部に熱源としてヒータを有
   する定着装置を備える機器のヒータ駆動装置において、
   ヒータの駆動開始時、時間Ｔ１の間、正弦波電源電圧の
   導通角によってヒータをオンオフする位相制御と、正弦
   波の半波を１波とし３波に１回駆動する１／３波駆動制
   御とを組み合わせたヒータの１／３波位相制御Ａを実施
   し、時間Ｔ２の間、導通角を９０°以下とする位相制御
   と全波駆動制御を組み合わせたヒータの全波位相制御Ｂ
   １を実施し、時間Ｔ３の間導通角を１８０°未満とする
   位相制御と全波駆動制御を組み合わせたヒータの全波位
   相制御Ｂ２を実施し、時間Ｔ４の間、正弦波電源電圧が
   ゼロになるゼロクロスポイントでヒータをオンするゼロ
   クロス駆動制御Ｃを、前記１／３波位相制御Ａ、全波位
   相制御Ｂ１、全波位相制御Ｂ２、ゼロクロス駆動制御Ｃ
   の順に制御することを特徴とするヒータ駆動装置。
2. 【請求項２】前記１／３波位相制御Ａの位相制御部の導
   通角は、９０°以下とすることを特徴とする請求項１記
   載のヒータ駆動装置。
3. 【請求項３】前記全波位相制御Ｂ１の時間Ｔ２の時間の
   時間は、１秒以下とすることを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載のヒータ駆動装置。
4. 【請求項４】複数のヒータが存在する場合、１／３波位
   相制御Ａを実施している時間Ｔ１と、全波位相制御Ｂ１
   を実施している時間Ｔ２と、全波位相制御Ｂ２を実施し
   ている時間Ｔ３の間は、他のヒータの駆動は、オフされ
   ていた場合、オンを禁止することを特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれかに記載のヒータ駆動装置。
5. 【請求項５】ヒートローラ内部に熱源としてヒータを有
   する定着装置を備える機器のヒータ駆動装置において、
   ヒータ駆動開始時、時間Ｔ１の間、正弦波電源電圧の導
   通角によってヒータをオンオフする位相制御と、正弦波
   の半波を１波とし３波に１回駆動する１／３波駆動制御
   とを組み合わせたヒータの１／３波位相制御Ａを実施
   し、時間Ｔ２の間、正弦波電源電圧がゼ口になるゼロク
   ロスポイントでヒータをオンするゼロクロス駆動制御Ｃ
   を、前記１／３波位相制御Ａ、ゼロクロス駆動制御Ｃの
   順に制御することを特徴とするヒータ駆動装置。
6. 【請求項６】前記１／３波位相制御Ａの位相制御部の導
   通角は、９０°以下とすることを特徴とする請求項５記
   載のヒータ駆動装置。
7. 【請求項７】複数のヒータが存在する場合、１／３波位
   相制御Ａを実施している時間Ｔ１の間は、他のヒータの
   駆動は、オフされていた場合、オンを禁止することを特
   徴とする請求項５または請求項６記載のヒータ駆動装
   置。
8. 【請求項８】ヒートローラ内部に熱源としてヒータを有
   する定着装置を備える機器のヒータ駆動装置において、
   ヒータ駆動開始時、所定時間Ｔ１の間、正弦波電源電圧
   の導通角によってヒータをオンオフする位相制御と、正
   弦波の半波を１波とし３波に１回駆動する１／３波駆動
   制御とを組み合わせたヒータの１／３波位相制御Ａを実
   施し、所定時間Ｔ２の間、位相制御と全波駆動制御を組
   み合わせたヒータの全波位相制御Ｂを実施し、所定時間
   Ｔ３の間、正弦波電源電圧がゼ口になるゼロクロスポイ
   ントでヒータをオンするゼロクロス駆動制御Ｃを、前記
   １／３波位相制御Ａ、全波位相制御Ｂ、ゼロクロス駆動
   制御Ｃの順に制御することを特徴とするヒータ駆動装
   置。
9. 【請求項９】前記１／３波位相制御Ａ、全波位相制御の
   位相制御部Ｂの導通角は、共に９０°以下とすることを
   特徴とする請求項８記載のヒータ駆動装置。
10. 【請求項１０】前記全波位相制御Ｂの時間Ｔ２の時間
    は、１秒以下とすることを特徴とする請求項８または請
    求項９記載のヒータ駆動装置。
11. 【請求項１１】複数のヒータが存在する場合、前記１／
    ３波位相制御Ａを実施している時間Ｔ１と前記全波位相
    制御Ｂを実施している時間Ｔ２の間は他のヒータの駆動
    は、オフされていた場合、オンを禁止することを特徴と
    する請求項８乃至請求項９のいずれかに記載のヒータ駆
    動装置。