JP2000293072A

JP2000293072A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000293072A
Application number: JP11097014A
Authority: JP
Inventors: Shiyoutarou Yoshimura; 祥太朗吉村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ダミー抵抗で無駄な電力を消費することな
く、駆動系に出力される出力電圧の電圧補正を行うこと
ができるようにする。【解決手段】画像形成待機（スタンバイ）中に、制御
装置４０からＮＰＮトランジスタ４１へＨＩ信号を送っ
てオンさせ、定着装置を予熱するための発熱体３７を発
熱させることによって、発熱体３７で電流が消費される
ため、従来のようにダミー抵抗で無駄な電力を消費する
ことなく、駆動系に出力される出力電圧の電圧補正を行
うことができる。また、発熱体３７で定着装置を予熱す
ることによって、画像形成時に画像形成信号が入力され
て画像形成動作が開始されるまでの時間（ファーストプ
リントタイム）を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等に適用される画像形成装置に係り、特に発熱体による
加熱によってトナー像を転写材に熱定着させる定着手段
を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の電子写真方式の画像形成
装置（図ではレーザプリンタ）の一例を示す概略構成図
である。

【０００３】この画像形成装置による画像形成時には、
画像形成部１０８に配置されている感光ドラム１１７を
回転駆動し、その表面を帯電ローラ１１９で均一に帯電
した後、露光装置（レーザスキャナ部）１０７から画像
情報に応じた露光を行い静電潜像を形成する。

【０００４】露光装置（レーザスキャナ部）１０７は、
エンジンコントローラ１２６から入力される画像信号
（画像信号ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発
光するレーザユニット１１３、このレーザユニット１１
３からのレーザ光を感光ドラム１１７上に走査するため
のポリゴンミラー１１４、結像レンズ１１５、折り返し
ミラー１１６等により構成されている。

【０００５】エンジンコントローラ１２６には、パーソ
ナルコンピュータ等の外部装置１３１とビデオコントロ
ーラ１２７が汎用のインタフェース１３０、１２８を介
して接続されている。ビデオコントローラ１２７は、イ
ンタフェース１３０を介して外部装置１３１から入力さ
れる画像情報をビットデータに展開し、そのビットデー
タをＶＤＯ信号として、インタフェース１２８を介して
エンジンコントローラ１２６へ送出している。

【０００６】そして、感光ドラム１１７上に形成された
静電潜像は現像器１２０によって現像され、トナー像と
して可視化される。

【０００７】そして、感光ドラム１１７上のトナー像
が、転写ローラ１２１と感光ドラム１１７間の転写ニッ
プに到達すると、このタイミングに合わせてカセット１
０２内の転写材Ｓが、給紙ローラ１０５、レジストロー
ラ対１０６によりこの転写ニップに搬送され、転写バイ
アスが印加された転写ローラ１２１によりトナー像が転
写材Ｓに転写される。

【０００８】カセット１０２には、カセット１０２の転
写材Ｓの有無を検知するカセット有無センサ１０３と、
転写材Ｓのサイズを検知するカセットサイズセンサ１０
４が設置されている。また、転写後に感光ドラム１１７
上に残留した転写残トナーは、クリーニング装置（クリ
ーニングブレード）１２２によって除去される。

【０００９】トナー像が転写された転写材Ｓは、フィル
ム加熱式の定着装置１０９の定着フィルム１０９ａと加
圧ローラ１０９ｂ間に搬送される。定着装置１０９は、
定着フィルム１０９ａ、加圧ローラ１０９ｂ、定着フィ
ルム１０９ａ内部に設けられた加熱体としてのセラミッ
クヒータ３３、セラミックヒータ３３の表面温度を検出
するサーミスタ３４を備えており、トナー像はセラミッ
クヒータ３３による加熱と、加圧ローラ１０９ｂによる
加圧により転写材Ｓ上に固着画像として加熱定着された
後、排紙ローラ１１１を介して積載トレイ１１２上に排
出される。排紙ローラ１１１の上方には、転写材Ｓの排
紙状態を検知する排紙センサ１１０が設けられている。

【００１０】また、メインモータ１２３は、給紙ローラ
１０５には給紙ローラクラッチ１２４を介して、レジス
トローラ対１０６にはレジストローラクラッチ１２５を
介してそれぞれ駆動力を与えており、更に感光ドラム１
１７を含む画像形成部１０８の各ユニット、定着器１０
９、排紙ローラ１１１にも駆動力を与えている。なお、
１２９は装置本体１０１内を冷却するための冷却ファン
である。

【００１１】図１０は、定着装置１０９のセラミックヒ
ータ３３の駆動及び制御回路を示す図である。

【００１２】セラミックヒータ３３は、スイッチング制
御素子であるトライアック３２を介して商用電源（交流
電源）１に接続されており、この商用電源１により電力
が供給されて発熱される。セラミックヒータ３３への電
力供給は、トライアック３２の通電、遮断により行う。
抵抗３５、３６はトライアック３２のためのバイアス抵
抗であり、トライアック３２はエンジンコントローラ１
２６からのオン信号にしたがって動作する。

【００１３】また、商用電源１は、ゼロクロス検出回路
（不図示）に接続されており、ゼロクロス検出回路は、
商用電源１がある閾値以下の電圧になっていることをエ
ンジンコントローラ１２６に対してパルス信号で報知す
る。以下、エンジンコントローラ１２６に送出されるこ
の信号をＺＥＲＯＸ信号と呼ぶ。

【００１４】エンジンコントローラ１２６は、前記ＺＥ
ＲＯＸ信号のパルスのエッジを検知し、位相制御又は波
数制御によりトライアック３２をオン／オフする。

【００１５】また、セラミックヒータ３３近傍には、サ
ーミスタ感温素子等のセラミックヒータ３３の温度を検
知するための温度検出素子３４が設けられている。温度
検出素子３４によって検出されるセラミックヒータ３３
の温度は、抵抗３１と温度検出素子３４との分圧として
検出され、エンジンコントローラ１２６にＴＨ信号とし
てＡ／Ｄ入力される。

【００１６】セラミックヒータ３３の温度は、前記ＴＨ
信号としてエンジンコントローラ１２６において監視さ
れ、エンジンコントローラ１２６内で設定されているセ
ラミックヒータ３３の設定温度と比較することによっ
て、セラミックヒータ３３に供給するべき電力を算出す
る。そして、エンジンコントローラ１２６は、商用電源
１の位相制御又は波数制御によりトライアック３２をオ
ン／オフ制御することによって、セラミックヒータ３３
への電力供給をオン／オフして、設定温度になるように
温度制御を行う。

【００１７】図１１は、上記した画像形成装置の電源回
路（図では、他励式フライバック方式のスイッチング電
源回路）２００を示す図である。

【００１８】以下、この電源回路２００の動作について
説明する。

【００１９】先ず、商用電源（交流電源）１から入力さ
れる交流を、ダイオードブリッジ２及び電解コンデンサ
３からなる第１の整流回路で直流電圧に全波整流する。
この全波整流された直流電圧は、抵抗２５を介してスイ
ッチング素子としてのパワーＭＯＳ−ＦＥＴ（以下、Ｆ
ＥＴという）５に入力され、ＦＥＴ５のオン／オフ動作
によってパルス状の波形となり、トランス４を介して一
次側から二次側へ降圧され、かつ同一周期のスイッチン
グされたパルス状の電圧波形として伝達される。ＦＥＴ
５は、電源コントロールＩＣ６よりゲートに入力される
１００ＫＨｚ程度の駆動パルスによってオン／オフ駆動
される。

【００２０】トランス４の二次側に伝達されたパルス状
の電圧は、ダイオード１１と電解コンデンサ１２から構
成される第二の整流回路により整流平滑され、その後、
インダクタ１３と電解コンデンサ１４からなるＬＣフィ
ルタによりスイッチング周波数成分が除去され、３．３
Ｖの直流電圧として出力される。

【００２１】同様に、トランス４の一次側に伝達された
パルス状の電圧は、ダイオード７と電解コンデンサ８か
ら構成される第三の整流回路により整流平滑され、その
後、インダクタ９と電解コンデンサ１０からなるＬＣフ
ィルタによりスイッチング周波数成分が除去され、２４
Ｖの直流電圧として出力される。

【００２２】なお、この電源回路２００はフライバック
方式であるため、ＦＥＴ５がオンの時にダイオード７、
１１は導通せず、ＦＥＴ５がオフの時にダイオード７、
１１は導通し、エネルギーは一次側から二次側へ伝達さ
れる。

【００２３】上記出力電圧の３．３Ｖは、画像形成装置
の各駆動系（図９に示した画像形成部１０８、露光装置
１０７、定着装置１０９等）を制御するための制御系の
ＣＰＵ（不図示）等に出力され、上記出力電圧の２４Ｖ
は、画像形成装置の前記各駆動系のモータ（図９に示し
たメインモータ１２３）等に出力される。

【００２４】次に、この電源回路２００の上記した３．
３Ｖ出力の過電流保護回路２０１の動作について説明す
る。

【００２５】この過電流保護回路２０１は、３．３Ｖの
出力電流を二次側で検出し、この電流がこの電源回路２
００の最大定格電流以上となった場合、一次側の電源コ
ントロールＩＣ６からＦＥＴ５のゲートに出力される駆
動パルスを停止させる回路である。

【００２６】１５は、３．３Ｖ出力に流れる電流をその
両端に現れる電圧として検出する電流検出抵抗であり、
通常２２ｍΩ程度のセメント抵抗が用いられる。この検
出抵抗１５両端の電圧のうち、３．３Ｖの出力端側は抵
抗３７を介して比較器（コンパレータ）１８のＶ＋端子
に接続され、他方を２つの抵抗１６、１７で分圧した電
圧は比較器１８のＶ−端子に基準値として接続される。
また、過電流保護回路２０１には、ツェナダイオード１
９、抵抗２０、２２、電解コンデンサ２１、ＰＮＰトラ
ンジスタ２３、フォトカプラ２４を有している。

【００２７】抵抗１６、１７は検出抵抗１５の抵抗値を
考慮し、３．３Ｖ出力ラインに流れる電流が最大負荷電
流＋α（所定の許容値）となった時に、比較器１８のＶ
−端子の電圧がＶ＋端子よりも大きくなるよう設定する
必要がある。

【００２８】そして、通常動作時には、比較器１８のＶ
−端子電圧はＶ＋端子よりも小さく、比較器１８の出力
はＨＩレベルであるため、ＰＮＰトランジスタ２３はオ
フである。

【００２９】一方、過電流保護時には、比較器１８のＶ
−端子電圧はＶ＋端子よりも大きくなり、比較器１８の
出力はＬＯＷレベルとなる。

【００３０】また、電源起動時には、比較器１８への入
力電圧が所望の値とはならないため、過電流保護回路が
不安定となる。起動時の誤動作を防ぐため、電解コンデ
ンサ２１と抵抗２２の値は、電源の起動時間以上の時定
数となるよう選定する。

【００３１】そして、過電流時に比較器１８の出力がＬ
ＯＷとなると、ＰＮＰのトランジスタ２３がオンするた
め、フォトカプラ２４のフォトトランジスタが導通し、
電源コントロールＩＣ６のＯＮ／ＯＦＦ端子の電圧が上
昇する。このＯＮ／ＯＦＦ端子電圧がある一定の電圧以
上となると、電源コントロールＩＣ６の動作は停止し、
電源回路２００の出力が停止する。

【００３２】次に、上記した電源回路２００における出
力電圧の精度について説明する。

【００３３】上記した電源回路２００では、トランス４
から直接２種の電圧（３．３Ｖと２４Ｖ）を出力する場
合、３．３Ｖ出力の負荷電流又は２４Ｖ出力の負荷電流
によりその電圧精度は変動する。

【００３４】一般に、電圧の小さい出力（３．３Ｖ）の
方がより正確な精度を要求されることが多い。

【００３５】このため、図１２（ａ）に示すように３．
３Ｖ出力を安定（３．３Ｖ±１％）させようとすると、
図１２（ｂ）に示すように３．３Ｖの負荷が重く、２４
Ｖの負荷が軽いときに、２４Ｖ出力の電圧精度がＡ点ま
で跳ね上がる（２４Ｖ＋１２％）。

【００３６】この２４Ｖの電圧精度を改善するため、従
来ではツェナダイオード２６、抵抗２７、２８、２９、
ＮＰＮトランジスタ３０とで構成されるダミーロード回
路２０２が電源回路２００に接続されている。このダミ
ーロード回路２０２は、２４Ｖの出力電圧が跳ね上がっ
た時に、電流をダミー抵抗２９で消費する回路である。

【００３７】すなわち、２４Ｖの出力電圧が所定の電圧
（例えば２８Ｖ）以上に上昇した場合、ツェナダイオー
ド２６が導通し、ＮＰＮトランジスタ３０がオンする。
すると、ダミー抵抗２９に電流が流れ、２４Ｖ出力の負
荷を若干増加させることで、２４Ｖ出力の電圧精度を改
善することができる。

【００３８】なお、ダミー抵抗２９に大きな電流を流す
ほど、２４Ｖ出力の電圧精度は改善されるものの、それ
に伴い無駄な電力を消費させることになるので、適当な
抵抗値を選定する必要がある。

【００３９】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
画像形成装置の電源回路２００では、２４Ｖの電圧精度
を改善するためダミーロード回路２０２を備えている
が、この画像形成装置が一連の画像形成動作を終了して
待機状態（スタンバイ状態）となって各駆動系が停止す
ると、駆動系のモータ等に出力される２４Ｖ系の負荷電
流はほとんどなくなる。

【００４０】このため、この状態で３．３Ｖの負荷が重
くなった時には、２４Ｖ出力の電圧精度が悪くなるとい
う不具合が発生する。

【００４１】また、従来では、上述したように２４Ｖの
出力電圧が所定の電圧（例えば２８Ｖ）以上に上昇した
場合に、ダミーロード回路２０２のダミー抵抗２９で無
駄な電力を消費していた。

【００４２】そこで本発明は、ダミー抵抗で無駄な電力
を消費することなく、駆動系に出力される出力電圧の電
圧精度を補正することができる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【００４３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、転写材上にトナー像を形成する画像形成部
と、該画像形成部にて前記転写材上に形成された未定着
トナー像を発熱体による加熱によって前記転写材上に熱
定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
主に前記画像形成装置の各駆動系を制御するための制御
系に電源から第１の出力電圧を出力する第１の電源電圧
部と、主に前記画像形成装置の前記駆動系に前記電源か
ら第２の出力電圧を出力する第２の電源電圧部と、前記
定着手段を予熱するための予熱手段と、を有し、前記予
熱手段を、前記第２の電源電圧部からの前記第２の出力
電圧によって発熱させることを特徴としている。

【００４４】また、前記画像形成部での画像形成動作の
待機時に、前記予熱手段を前記第２の出力電圧によって
発熱させることを特徴としている。

【００４５】また、前記第２の出力電圧の電圧値を検知
する電圧値検知手段を備え、該電圧値検知手段による電
圧値検知によって前記第２の出力電圧の電圧値が予め設
定された電圧値を超えた場合に、前記予熱手段を前記第
２の出力電圧によって発熱させることを特徴としてい
る。

【００４６】また、前記第１の出力電圧の負荷電流値を
検知する負荷電流値検知手段を備え、該負荷電流値検知
手段による負荷電流値検知によって前記第１の出力電圧
の負荷電流値が予め設定された負荷電流値を超えた場合
に、前記予熱手段を前記第２の出力電圧によって発熱さ
せることを特徴としている。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。

【００４８】〈実施の形態１〉図１は、本実施の形態に
係る画像形成装置の電源回路（図では、他励式フライバ
ック方式のスイッチング電源回路）を示す図、図２は、
この電源回路の２４Ｖ出力電圧の出力特性を示す図、図
３は、定着装置のセラミックヒータの駆動及び制御回路
を示す図である。なお、図１１に示した従来例と同一部
分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。ま
た、本実施の形態の画像形成装置も図９に示した従来例
の画像形成装置と同様であり、フィルム加熱式の定着装
置を備えている。

【００４９】上述したように、通常、画像形成装置の画
像形成動作の待機状態（スタンバイ状態）となってモー
タ等の駆動系が停止すると、主に駆動系に用いられる２
４Ｖ出力の負荷電流は０．１Ａ程度とごくわずかな負荷
となる。この状態で、主に駆動系の制御系に用いられる
３．３Ｖ出力の負荷電流が例えば最大値まで増加する
と、図２のように、２４Ｖの電圧はＡ点（２４Ｖ＋１２
％）まで上昇する。

【００５０】このため本発明では、この場合における２
４Ｖ出力の電圧上昇を補正するために、図３に示すよう
に、定着装置のセラミックヒータ３３周辺の定着部を予
熱する予熱手段としての発熱体３７を備えた構成とし
た。他の構成は、図１０に示した定着装置のセラミック
ヒータの駆動及び制御回路と同様である。

【００５１】図１に示すように、電源回路２００には上
記発熱体３７と、ＮＰＮトランジスタ４１と、ＮＰＮト
ランジスタ４１をオン／オフ制御する制御装置（ＣＰ
Ｕ）４０が接続されている。なお、図１の電源回路２０
０と過電流保護回路２０１の構成及び動作は図１１に示
した従来例と同様であり、本実施の形態ではその説明は
省略する。また、図１の電源回路２００、過電流保護回
路２０１、ＮＰＮトランジスタ４１、制御装置（ＣＰ
Ｕ）４０は、図３に示したエンジンコントーラ１２６内
に設けられている。

【００５２】以下、本実施の形態における発熱体３７の
オン／オフ動作について説明する。

【００５３】画像形成装置の画像形成待機（スタンバ
イ）中においては、制御装置（ＣＰＵ）４０からＮＰＮ
トランジスタ４１へＨＩ信号を送ってオンさせて、発熱
体３７を発熱（オン）させる。また、画像形成装置の画
像形成動作に移行した場合においては、制御装置（ＣＰ
Ｕ）４０からＮＰＮトランジスタ４１へＬＯＷ信号を送
ってオフさせて、発熱体３７の発熱を停止（オフ）させ
る。

【００５４】このように、画像形成待機（スタンバイ）
中に発熱体３７を発熱（オン）させると、発熱体３７で
電流が消費されるため、２４Ｖの出力電圧は、図２のＡ
点（２４Ｖ＋１２％）からＢ点（２４Ｖ＋８％）まで補
正される。つまり、２４Ｖの電圧精度は、見かけ上図２
に示した破線のように移動して、Ａ点（２４Ｖ＋１２
％）はＡ′点（２４Ｖ＋８％）に移動したようになる。

【００５５】以上のように本実施の形態では、画像形成
待機（スタンバイ）中に、発熱体３７を発熱（オン）さ
せてセラミックヒータ３３周辺の定着部及びその周辺を
予熱することによって、発熱体３７で電流が消費される
ため、２４Ｖの電圧精度を補正することができる。

【００５６】また、画像形成待機（スタンバイ）中に、
発熱体３７を発熱（オン）させてセラミックヒータ３３
周辺の定着部及びその周辺を予熱することによって、画
像形成時に画像形成信号が入力されて画像形成動作が開
始されるまでの時間（ファーストプリントタイム）を短
縮することができる。

【００５７】〈実施の形態２〉図４は、本実施の形態に
係る画像形成装置の電源回路（図では、他励式フライバ
ック方式のスイッチング電源回路）を示す図である。な
お、従来例及び実施の形態１と同一部分には同一符号を
付し、重複する説明は省略する。また、本実施の形態の
画像形成装置も図９に示した従来例の画像形成装置と同
様であり、フィルム加熱式の定着装置を備えている。

【００５８】本実施の形態では、電源回路２００に、上
記発熱体３７と、この発熱体３７をオン／オフ制御する
ためのＮＰＮトランジスタ４１、ツェナダイオード４
４、抵抗４２、４３が接続されている。なお、図４の電
源回路２００と過電流保護回路２０１の構成及び動作は
図１１に示した従来例と同様であり、本実施の形態では
その説明は省略する。

【００５９】以下、本実施の形態における発熱体３７の
オン／オフ動作について説明する。

【００６０】画像形成装置の画像形成待機（スタンバ
イ）中に、２４Ｖの出力電圧が所定の電圧（例えば２８
Ｖ）以上に上昇した場合、電圧値検知手段としてのツェ
ナダイオード４４が導通してＮＰＮトランジスタ４１が
オンされることによって発熱体３７に電流が流れ、所定
の電流が消費される。

【００６１】これにより、２４Ｖの出力電圧は、図２の
Ａ点（２４Ｖ＋１２％）からＢ点（２４Ｖ＋８％）まで
補正される。つまり、２４Ｖの電圧精度は、見かけ上図
２に示した破線のように移動して、Ａ点（２４Ｖ＋１２
％）はＡ′点（２４Ｖ＋８％）に移動したようになる。

【００６２】以上のように本実施の形態では、画像形成
待機（スタンバイ）中に、２４Ｖの出力電圧が所定の電
圧（例えば２８Ｖ）以上に上昇した場合、発熱体３７を
発熱（オン）させてセラミックヒータ３３周辺の定着部
及びその周辺を予熱することによって、発熱体３７で電
流が消費されるため、２４Ｖの電圧精度を補正すること
ができる。

【００６３】また、画像形成待機（スタンバイ）中に、
２４Ｖの出力電圧が所定の電圧（例えば２８Ｖ）以上に
上昇した場合、発熱体３７を発熱（オン）させてセラミ
ックヒータ３３周辺の定着部及びその周辺を予熱するこ
とによって、画像形成時に画像形成信号が入力されて画
像形成動作が開始されるまでの時間（ファーストプリン
トタイム）を短縮することができる。

【００６４】〈実施の形態３〉図５は、本実施の形態に
係る画像形成装置の電源回路（図では、他励式フライバ
ック方式のスイッチング電源回路）を示す図である。な
お、従来例及び実施の形態１、２と同一部分には同一符
号を付し、重複する説明は省略する。また、本実施の形
態の画像形成装置も図９に示した従来例の画像形成装置
と同様であり、フィルム加熱式の定着装置を備えてい
る。

【００６５】本実施の形態では、電源回路２００からの
３．３Ｖの出力電圧は、抵抗４８を介して比較器（ヒス
テリシス付コンパレータ）４７のＶ＋端子に基準値とし
て接続され、２４Ｖ出力電圧は、２つの抵抗５１、５２
で分圧した電圧が比較器４７のＶ−端子に接続される。
発熱体３７には、発熱体３７をオン／オフ制御するため
のＰＮＰトランジスタ４５と、抵抗５０、５３と、ツェ
ナダイオード４９が接続されている。なお、図５の電源
回路２００と過電流保護回路２０１の構成及び動作は図
１１に示した従来例と同様であり、本実施の形態ではそ
の説明は省略する。

【００６６】また、比較器４７は、瞬時の電流変動の繰
返しによって発熱体３７がオン／オフを繰り返さぬよ
う、図６に示すようなヒステリシス特性を持たせてい
る。

【００６７】これにより、比較器４７のＶ−端子電圧が
図６のＶｂ電圧より大きくなった時には、比較器４７の
出力はＬＯＷ、比較器４７のＶ−端子電圧が図６のＶａ
電圧より小さくなった時には、比較器４７の出力はＨＩ
とする。また、発熱体３７の動作（発熱）する２４Ｖの
電圧値は、２４Ｖ出力の電圧精度を考慮し、３．３Ｖの
出力電圧が最大負荷電流値付近となった時だけ、比較器
４７のＶ−端子電圧が図６のＶｂ電圧より大きくなるよ
う抵抗４６、５１、５２で設定する。なお、この際、少
なくとも２４Ｖ出力の過電圧保護回路（不図示）の動作
電圧よりも小さな値にする必要がある。

【００６８】以下、本実施の形態における発熱体３７の
オン／オフ動作について説明する。

【００６９】画像形成装置の画像形成待機（スタンバ
イ）中において、通常時には比較器４７の出力はＨＩレ
ベルであるため、ＰＮＰトランジスタ４５はオフであ
る。そして、画像形成装置の画像形成待機（スタンバ
イ）中に、２４Ｖの出力電圧が所定の電圧（例えば２８
Ｖ）以上に上昇した場合、電圧値検知手段としての比較
器４７のＶ−端子電圧が図６のＶｂ電圧より大きくなり
比較器４７の出力がＬＯＷとなって、ＰＮＰトランジス
タ４５がオンするため、発熱体３７が動作（発熱）す
る。発熱体３７が動作（発熱）すると、予め設定した電
流が消費されるため、図２で示した２４Ｖの出力電圧
は、Ａ点（２４Ｖ＋１２％）からＢ点（２４Ｖ＋８％）
まで補正される。つまり、２４Ｖの電圧精度は、見かけ
上図２に示した破線のように移動して、Ａ点（２４Ｖ＋
１２％）はＡ′点（２４Ｖ＋８％）に移動したようにな
る。

【００７０】一方、２４Ｖの出力電圧値が低下した場合
には、比較器４７のＶ−端子が図６のＶａ電圧より小さ
くなるまで、発熱体３７は動作（発熱）を続ける。

【００７１】以上のように本実施の形態においても、実
施の形態２と同様、画像形成待機（スタンバイ）中に、
２４Ｖの出力電圧が所定の電圧（例えば２８Ｖ）以上に
上昇した場合、発熱体３７を発熱（オン）させてセラミ
ックヒータ３３周辺の定着部及びその周辺を予熱するこ
とによって、発熱体３７で電流が消費されるため、２４
Ｖの電圧精度を補正することができる。

【００７２】また、画像形成待機（スタンバイ）中に、
２４Ｖの出力電圧が所定の電圧（例えば２８Ｖ）以上に
上昇した場合、発熱体３７を発熱（オン）させてセラミ
ックヒータ３３周辺の定着部及びその周辺を予熱するこ
とによって、画像形成時に画像形成信号が入力されて画
像形成動作が開始されるまでの時間（ファーストプリン
トタイム）を短縮することができる。

【００７３】〈実施の形態４〉図７は、本実施の形態に
係る画像形成装置の電源回路（図では、他励式フライバ
ック方式のスイッチング電源回路）を示す図である。な
お、従来例及び実施の形態１、２、３と同一部分には同
一符号を付し、重複する説明は省略する。また、本実施
の形態の画像形成装置も図９に示した従来例の画像形成
装置と同様であり、フィルム加熱式の定着装置を備えて
いる。

【００７４】本実施の形態では、検出抵抗１５両端の電
圧のうち、３．３Ｖの出力端側は抵抗５６を介して比較
器（コンパレータ）４７のＶ＋端子に接続され、他方を
２つの抵抗５５、５８で分圧した電圧は比較器４７のＶ
−端子に基準値として接続される。検出抵抗１５は、
３．３Ｖ出力の過電流保護回路２０１側と兼用されてい
る。発熱体３７には、発熱体３７をオン／オフ制御する
ためのＰＮＰトランジスタ４５と、抵抗５０、５３と、
ツェナダイオード４９が接続されている。

【００７５】比較器４７には、発熱体３７をオフさせる
ためのＮＰＮトランジスタ４１と、ＮＰＮトランジスタ
４１をオン／オフ制御する制御装置（ＣＰＵ）４０が抵
抗５７を介して接続されている。なお、図７の電源回路
２００と過電流保護回路２０１の構成及び動作は図１１
に示した従来例と同様であり、本実施の形態ではその説
明は省略する。

【００７６】また、比較器４７は、瞬時の電流変動の繰
返しによって発熱体３７がオン／オフを繰り返さぬよ
う、図８に示すようなヒステリシス特性を持たせてい
る。

【００７７】これにより、比較器４７のＶ＋端子電圧が
図８のＶａ電圧より小さくなった時には、比較器４７の
出力はＬＯＷ、比較器４７のＶ＋端子電圧が図８のＶｂ
電圧より大きくなった時には、比較器４７の出力はＨＩ
とする。また、発熱体３７の動作（発熱）する３．３Ｖ
の電圧値は、２４Ｖ出力の電圧精度を考慮し、３．３Ｖ
の出力電圧が最大負荷電流値付近となった時だけ、比較
器４７のＶ＋端子電圧が図８のＶａ電圧より大きくなる
よう抵抗５４、５８で設定する。なお、この際、少なく
とも３．３Ｖ出力の過電流保護回路２０１の動作電流よ
りも小さな値にする必要がある。

【００７８】以下、本実施の形態における発熱体３７の
オン／オフ動作について説明する。

【００７９】画像形成装置の画像形成待機（スタンバ
イ）中において、通常時には比較器４７の出力はＨＩレ
ベルであるため、ＰＮＰトランジスタ４５はオフであ
る。そして、画像形成装置の画像形成待機（スタンバ
イ）中に、３．３Ｖの電流値が所定の電流値以上に増加
して最大負荷電流値付近になった場合、負荷電流検知手
段としての比較器４７のＶ＋端子電圧が図８のＶａ電圧
より小さくなり比較器４７の出力がＬＯＷとなって、Ｐ
ＮＰトランジスタ４５がオンするため、発熱体３７が動
作（発熱）する。発熱体３７が動作（発熱）すると、所
定の電流が消費されるため、図２で示した２４Ｖの出力
電圧は、Ａ点（２４Ｖ＋１２％）からＢ点（２４Ｖ＋８
％）まで補正される。つまり、２４Ｖの電圧精度は、見
かけ上図２に示した破線のように移動して、Ａ点（２４
Ｖ＋１２％）はＡ′点（２４Ｖ＋８％）に移動したよう
になる。

【００８０】一方、３．３Ｖの出力電圧値が低下した場
合には、比較器４７のＶ＋端子が図８のＶｂ電圧より高
くなるまで、発熱体３７は動作（発熱）を続ける。

【００８１】そして、画像形成動作に入った時に、発熱
体３７の動作（発熱）を停止させるよう制御装置（ＣＰ
Ｕ）４０から発熱体ＯＦＦ信号をＮＰＮトランジスタ４
１に出力する。これにより、ＮＰＮトランジスタ４１が
ＯＮされて比較器４７の出力を強制的にＨＩにして、発
熱体３７の動作（発熱）を停止させる。

【００８２】以上のように本実施の形態では、画像形成
待機（スタンバイ）中に、３．３Ｖの電流値が所定の電
流値以上に増加して最大負荷電流値付近になった場合、
発熱体３７を発熱（オン）させてセラミックヒータ３３
周辺の定着部及びその周辺を予熱することによって、発
熱体３７で電流が消費されるため、２４Ｖの電圧精度を
補正することができる。

【００８３】また、画像形成待機（スタンバイ）中に、
３．３Ｖの電流値が所定の電流値以上に増加して最大負
荷電流値付近になった場合、発熱体３７を発熱（オン）
させてセラミックヒータ３３周辺の定着部及びその周辺
を予熱することによって、画像形成時に画像形成信号が
入力されて画像形成動作が開始されるまでの時間（ファ
ーストプリントタイム）を短縮することができる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、駆
動系に出力される第２の出力電圧が所定の電圧を超える
と想定される条件で、定着手段を予熱するための予熱手
段を動作させることで、従来のように、ダミー抵抗で無
駄に電力を消費することなく、駆動系の電源電圧の電圧
補正を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電源
回路の構成を示す図。

【図２】実施の形態１における電源回路の出力特性を示
す図。

【図３】実施の形態１におけるセラミックヒータの駆動
回路を示す図。

【図４】実施の形態２における電源回路の構成を示す
図。

【図５】実施の形態３における電源回路の構成を示す
図。

【図６】実施の形態３における電源回路の比較器の特性
を示す図。

【図７】実施の形態４における電源回路の構成を示す
図。

【図８】実施の形態４における電源回路の比較器の特性
を示す図。

【図９】従来例における画像形成装置の構成を示す図。

【図１０】従来例におけるセラミックヒータの駆動回路
を示す図。

【図１１】従来例における画像形成装置の電源回路を示
す図。

【図１２】（ａ）、（ｂ）は、従来例における電源回路
の出力特性を示す図。

【符号の説明】

１商用電源４トランス６電源コントロールＩＣ１８、４７比較器３３セラミックヒータ３７発熱体４０制御装置４１ＮＰＮトランジスタ４４ツェナダイオード４５ＰＮＰトランジスタ２００電源回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA03 DA34 DA50 DE05 DE07 DE09 EA12 EA16 EC06 EC09 ED25 EE04 EE06 EJ18 EK13 ZA01 2H033 AA32 BA22 BA25 BA30 BA31 BB01 BB18 BB28 BB34 CA03 CA05 CA13 CA23 CA28 CA30 CA32 CA44

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写材上にトナー像を形成する画像形成
部と、該画像形成部にて前記転写材上に形成された未定
着トナー像を発熱体による加熱によって前記転写材上に
熱定着させる定着手段とを備えた画像形成装置におい
て、主に前記画像形成装置の各駆動系を制御するための制御
系に電源から第１の出力電圧を出力する第１の電源電圧
部と、主に前記画像形成装置の前記各駆動系に前記電源
から第２の出力電圧を出力する第２の電源電圧部と、前
記定着手段を予熱するための予熱手段と、を有し、前記予熱手段を、前記第２の電源電圧部からの前記第２
の出力電圧によって発熱させる、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記駆動系が停止される前記画像形成部
での画像形成動作の待機時に、前記予熱手段を前記第２
の出力電圧によって発熱させる、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記第２の出力電圧の電圧値を検知する
電圧値検知手段を備え、該電圧値検知手段による電圧値
検知によって前記第２の出力電圧の電圧値が予め設定さ
れた電圧値を超えた場合に、前記予熱手段を前記第２の
出力電圧によって発熱させる、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記第１の出力電圧の負荷電流値を検知
する負荷電流値検知手段を備え、該負荷電流値検知手段
による負荷電流値検知によって前記第１の出力電圧の負
荷電流値が予め設定された負荷電流値を超えた場合に、
前記予熱手段を前記第２の出力電圧によって発熱させ
る、請求項１記載の画像形成装置。