JPH09305059A

JPH09305059A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09305059A
Application number: JP8121562A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sakai; 宏明酒井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-05-16
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 1997-11-28
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: JP3492082B2

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱定着方式の画像形成装置において定着装
置の加熱源への通電のために生ずる加熱源と同一電源ラ
イン上に接続される電灯のちらつきやＣＲＴディスプレ
イの画面の歪等の影響を軽減することができるようにす
ること。【解決手段】複数本のヒーター（加熱源）４１〜４４
を用いた場合のプリント時の温調制御において、各ヒー
ターのＯＮ／ＯＦＦ周期内の最低点灯時間と通電タイミ
ングの設定により、複数のヒーターが全て最低の点灯状
態となっても１本以上ヒーターが点灯しているととも
に、２本以上同時に通電されないように制御する。ま
た、ヒーターを１秒以下の通電状態と非通電状態の周期
により駆動する。これにより、電源ラインに対してヒー
ター１本分の負荷変動におさえられ、同一電源ライン上
に接続される電灯のちらつき等の影響を軽減することが
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、加熱定着方式の画
像形成装置に関し、特に表面にトナー像を担持した転写
材をそのニップ部で担持することにより定着する一対の
熱定着手段と加圧手段とを有し、この熱定着手段を加熱
するための加熱源を複数有する熱定着装置を備えた画像
形成装置に関する。

【０００２】本発明の画像形成装置は、加熱定着方式を
採用するレーザビームプリンタ、ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）プリンタ等のプリンタ、アナログ複写機、デジタル
複写機、プリンタ機構を内蔵したファクシミリ装置、発
券機等に適用できる。

【０００３】

【従来の技術】従来、転写材上にトナー像を転写し、こ
のトナー像を加熱定着させて永久画像を得る電子写真式
の画像形成装置において使用される定着装置は、一般に
図１に示すような構造となっていた。

【０００４】図１において、１は定着ローラーであっ
て、一例として、中空のアルミニウムや鉄などの円筒状
の芯金１１上にＰＦＡ（フェノールホルムアルデヒ
ド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の離
型性樹脂層１２を形成して構成されており、また、その
内部に配設したヒーター４によって内側から加熱される
ようになっている。

【０００５】定着ローラー１の温度は、この定着ローラ
ー１に当接された温度検知素子３によって、この定着ロ
ーラー１の表面温度として検出され、温度制御回路（図
示しない）によってヒーター４を断続的に作動させるこ
とで、上記表面温度を所定の温度に制御している。クリ
ーニング手段（図示しない）を有する定着装置はこの温
度検知素子３を定着ローラー１の表面の通紙域内に設置
することが可能であるが、クリーニング手段を持たない
定着装置においては画像汚れを避けるために、温度検知
素子３を定着ローラー１の表面の非画像域（非通紙域で
もある）に設置することが一般的である。

【０００６】一方、２は上記定着ローラー１に圧接しな
がら回転する加圧ローラーであって、一例として、アル
ミニウムや鉄等の金属芯金１３上に、耐熱性を有してか
つ硬度の低いシリコーンゴムやシリコーンスポンジ等の
弾性層１４を形成し、さらにその弾性層１４の表面にＰ
ＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型性の高い樹脂による被覆層１５
を形成した構造となっている。

【０００７】また、トナー像Ｔを担持した転写材（転写
シート、転写紙、記録紙、用紙等ともいう）Ｐは、入口
ガイド６によって定着ローラー１と加圧ローラー２の間
のニップ部に導かれ、両ローラー間で加熱かつ加圧され
ることでトナー像が転写材上に定着される。この入口ガ
イド６はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の抵
抗制御材（１０Ｅ８Ωから１０Ｅ１０Ω）で作るか、も
しくはステンレス等の金属でガイド面を構成し、定着フ
レーム（図示しない）との接点に上記抵抗制御材を用い
ることが一般的である。これは、絶縁物等で入口ガイド
６を形成すると、転写材との摺擦によりそのガイド面が
帯電し、トナーの飛び散り等の弊害が生じるためであ
る。

【０００８】また、転写材Ｐがニップ部を通過するとき
にシワが発生しないように、上記定着ローラー１及び加
圧ローラー２の長手方向（回転軸方向）に適正な逆クラ
ウン形状を形成するとともに、入口ガイド６により定着
ニップへの進入位置を適正化することが一般的に行われ
ている。

【０００９】このような定着装置において、ウォームア
ップ時間短縮の目的で定着ローラー１の熱容量を減らす
ために、定着ローラー１の肉厚を１．０ｍｍ以下にする
ことがある。このような場合、ヒーター４として１本ヒ
ーターを用いた構成では小サイズ紙をプリントするとき
に非通紙域の過昇温が問題となる。特に、高速機におい
ては、小サイズ紙のプリントに際して著しくプリントス
ピードを低下させなくてはならない。

【００１０】そこで、この問題を解決する従来の手段と
して、異なる配光を持つ２本のヒーターを加熱源として
使用する例が知られているが、この場合の構成例の断面
を図２に、ヒーターの配光とセグメント配置の関係を図
３に示す。なお、図３では紙搬送を中央基準とする場合
のヒーター配光を示す。図３において、図面上方の曲線
はヒーターの各位置に対する光強度の値を表し、図面下
方の太線はヒータの点灯位置（即ち、発光セグメントの
位置）を示す。

【００１１】図２の一方のヒーター４ａは小サイズ紙を
プリントするときに使用し、図３に示すように紙が熱を
奪う部分に大きく配光を振り分けている。また、図４の
他方のヒーター４ｂは、図３に示すように上記ヒーター
４ａと組み合わせて大サイズ紙をプリントするときに使
用する。また、これらの２本のヒーターは、従来１本で
あったものを２本に分割したものに相当するため、１本
あたりの電力もほぼ半分となるように設定することが一
般的である。

【００１２】この場合のプリント時のヒーターの制御方
法としては、下記の表１に示すように、紙サイズに対応
したデューティー（点灯比率）により２本のヒーターを
駆動していた。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術において、図１に示すような１本のヒーターの
みによる温調制御（温度調節制御）においては、ヒータ
ーへの通電のＯＮ／ＯＦＦの際に大きな電圧変動を生じ
る。図４には１本ヒーター（図１の構成）によるプリン
ト動作時のヒーターに流れる電流波形を示す。この構成
ではヒーターは２から３秒周期で点灯し、ヒーター通電
時の突入電流（図４の斜線部）が通常の２倍以上流れ
る。これは、ハロゲンヒーターの通電部分の温度が非通
電時に下がるために、抵抗値が下がることにより生じる
ものである。

【００１５】一方、図２および図３に示したような２本
のヒーターを用いた温調制御の場合は、１本当たりの電
力が小さくなる分、突入電流も少なくなるが、２本のヒ
ーターを交互点灯することにより、ヒーター通電のＯＮ
／ＯＦＦ周期が長くなると、突入電流は無くならない。

【００１６】また、２本のヒーターが両方同時にＯＦＦ
になる場合があると、ヒーターの状態としては（１）ヒ
ーター両方ＯＮ、（２）ヒーター片方ＯＮ、（３）ヒー
ター両方ＯＦＦの３状態（図１３参照）があり、これら
の状態変化はそのまま電圧変動として現れるため、同一
電源ライン上の電灯等もこの変動に対応してちらつくこ
とになる。

【００１７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は加熱定着方式の画像形成装置において、
熱定着手段を加熱するための加熱源であるヒーターの通
電時における電源ラインの負荷変動を小さくすることが
でき、同一電源ライン上の電灯及びＣＲＴディスプレイ
等への弊害を減らすことにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、プリント状態においては２本のヒータ
ー（加熱源）がともに消えることがなく、どちらかのヒ
ーターが点灯しているようにヒーターを駆動すること
で、ヒーターの点灯状態を（１）両方ＯＮ、（２）片方
ＯＮの２つの状態しかとれないようにしている。また、
２本のヒーターを１秒以下のＯＮ／ＯＦＦ周期で駆動す
ることで、ヒーター通電時の突入電流をほとんど生じな
いようにしている。これは、ＯＦＦ時間が短いことによ
りヒーターの通電部分の温度低下がほとんど無く、抵抗
値が下がらないためである。

【００１９】このような構成により、本発明ではヒータ
ー通電時における電源ラインの負荷変動を小さくするこ
とができ、同一電源ライン上の電灯及びＣＲＴディスプ
レイ等への弊害を減らすことができる。

【００２０】さらに詳細には、本発明は、表面にトナー
像を担持した転写材をニップ部で担持することにより定
着する一対の熱定着手段と加圧手段とを有し、該熱定着
手段を加熱するための加熱源を複数有する熱定着装置を
備えた画像形成装置において、前記熱定着装置がプリン
ト時の温調制御状態にあるときに、前記複数の加熱源の
うちの少なくとも１つ以上が通電状態にあり、かつ２つ
以上が同時に通電状態にならないように通電のタイミン
グ制御を行う加熱源駆動制御手段を有する。

【００２１】また、本発明は、その好ましい一形態とし
て、前記加熱源駆動制御手段は前記加熱源を１秒以下の
通電状態と非通電状態の周期により駆動し、前記熱定着
手段の温度を検出する温度検出手段の検出温度に応じて
前記周期内の通電時間を増減することにより前記熱定着
手段を所定の温度に制御する。そして、前記熱定着手段
は円筒状の金属ロール表面に離型層を持つ定着ロール
と、該定着ロールの内部に配置された前記加熱源として
の複数のハロゲンヒーターとを有し、前記加熱源駆動制
御手段は、前記熱定着装置がプリント時の温調制御状態
にあるときに、通紙される転写材のサイズに対応して、
加熱源点灯比率と前記ハロゲンヒーターのＯＮ／ＯＦＦ
周期の長さを調整することにより温調制御を行う。

【００２２】好適な本発明の実施形態としては、前記複
数の加熱源は２本のヒーターからなり、前記加熱源駆動
制御手段は、各該ヒーターの駆動は１秒以下のＯＮ／Ｏ
ＦＦ周期を１ユニットとし、プリント中はそのＯＮ／Ｏ
ＦＦ周期が連続するように該２本のヒーターを点灯し、
かつ該２本のヒーターのＯＮタイミングを１／２周期ず
らし、各該ヒーターの最低点灯時間をＯＮタイミングの
ずらし量と同じか、それよりも大きい値に設定すること
により、該２本のヒーターが同時にＯＦＦにならないよ
うに制御する。さらにその具体例として、前記加熱源駆
動制御手段は、最大サイズの転写材をプリントするとき
には、前記２本のヒーターを６００ｍｓｅｃ周期でＯＮ
／ＯＦＦ駆動し、該２本の一方のヒーターと他方のヒー
ターのＯＮのタイミングを互いに３００ｍｓｅｃずらし
て駆動し、かつ両該ヒーターを最低３００ｍｓｅｃは点
灯するように通電制御することで２本同時にＯＦＦ状態
になることを避け、また、６００ｍｓｅｃのＯＮ／ＯＦ
Ｆ周期内において３００ｍｓｅｃから６００ｍｓｅｃの
範囲で点灯時間を増減することにより温調制御を行う。
そして、前記加熱源駆動制御手段は、小サイズの転写材
をプリントするときには、前記２本のヒーターの点灯比
率を該転写材のサイズに応じて変更する。

【００２３】さらに、好ましくは、前記２本のヒーター
をさらに２分割し、各ヒーターの電力を半減し、各ヒー
ターの最低転倒時間を半減したことを特徴とすることが
できる。また、前記加熱源駆動制御手段は、前記温度検
出手段の検出温度が所定の目標温度よりも低いと判断し
た場合には前記ＯＮ／ＯＦＦ周期内の点灯時間を増加さ
せ、該所定の目標温度よりも高いと判断した場合には前
記ＯＮ／ＯＦＦ周期内の点灯時間を減少させる。

【００２４】好適な本発明の他の実施形態として、前記
転写材を装置の片側を基準面として搬送する片側基準の
場合であって、前記温度検出手段が設置されている方を
基準面とし、前記複数の加熱源が３本のヒーターからな
り、該３本のヒーターの内の２本の配光ピークを残りの
ヒーター４０２の配光ピークに対して１０％から３０％
大きくすることを特徴とする。さらにその具体例とし
て、前記加熱源駆動制御手段は、前記３本のヒーターを
使用する場合は、６００ｍｓｅｃのＯＮ／ＯＦＦ周期を
３分割し、最低点灯時間と通電タイミングのずらし量を
２００ｍｓｅｃに設定する。そして、前記加熱源駆動制
御手段は、小サイズの転写材に対しては前記ヒーターの
点灯比率を下げ、前記ＯＮ／ＯＦＦ周期を５００ｍｓｅ
ｃに短縮し、前記３本のヒータの内の１本のヒーターの
み最低点灯時間を１００ｍｓｅｃとする。また、前記加
熱源駆動制御手段は、温調制御に際して前記３本のヒー
ターの内の２本は２０ｍｓｅｃずつ、残りのヒーターは
１０ｍｓｅｃずつ点灯時間を増減させることで、前記転
写材のサイズに対応した点灯比率を変えることなく温調
制御を行う。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００２６】（第１実施形態）図５は、この発明の第１
実施形態における画像形成装置の概略構成を示す。ここ
で、１０１は複写機，プリンタ，ファクシミリ等に共通
の電子写真技術を使用したデジタル潜像方式の画像形成
装置本体である。この画像形成装置本体１０１の内部に
おいて、感光体１０２に帯電を与える一次帯電器１０
４、感光体上の帯電部（潜像）にトナー（現像材）を付
与する現像器１０５、転写紙にトナー像を移し転写紙を
はがす転写分離帯電器１０６、感光体上の余分な残余ト
ナーを除去するクリーナ１０７、除電をする前露光ラン
プ１０３が、図中矢印方向に回転する感光体１０２の周
りに順に配置されている。この感光体１０２上に帯電し
て現像されたトナー像を、転写紙デッキ１０９から搬入
された転写紙上に転写分離帯電器１０６により転写さ
せ、トナー像を転写された転写紙を搬送ベルト１１０に
より定着器１０８を通して熱定着させ、装置外部の排紙
トレイ１１１上に排紙する。

【００２７】一方、入力する電気的画像信号を光信号に
変換する半導体レーザ１２１から発射されたレーザ光
は、ポリゴンモータ１２２に直結されて回転するポリゴ
ンミラー１２３により走査され、結像レンズ１２４によ
り光線が等間隔になるように補正された後、反射ミラー
１２５によりその画像情報が感光体１０２上に照射さ
れ、感光体１０２上に潜像が形成される。半導体レーザ
１２１へ供給される画像信号は、スキャナー（図示しな
い；原稿読取装置、あるいはリーダーとも称する。）に
より原稿を読み取ることにより得られ、またプリンタ、
ファクシミリ等の場合には電気信号としてインターフェ
ース（図示しない）を通じて送信されてくる。

【００２８】上記定着装置１０８の本発明の第１の実施
形態として、図２で説明したと同様の構成の定着装置を
用い、図３で説明したと同様のヒーター配光およびセグ
メント配置を用いる。この定着装置は、Ａ３サイズ（２
９７ｍｍ）幅を最大通紙サイズとする転写材（転写紙）
を装置の通紙中心を基準として搬送する中央基準の装置
の例であり、ヒーター配光も通紙基準に対して対称な分
布になっている。

【００２９】ここで、ヒーター４ａ，４ｂはともに５０
０Ｗの定格電力で駆動される。定着ローラー１はアルミ
ニウムを芯金１１とする直径４０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ
のローラーであり、その表層にはＰＦＡの離型層１２を
被覆している。加圧ローラー２はステンレス芯金１３上
にシリコーンスポンジの弾性層１４、表層にＰＦＡの離
型層１５を有し、直径３０ｍｍ、製品硬度５０°のもの
を用いており、１７０Ｎ（ニュートン）の加圧力をかけ
ることで定着ローラー１との間に５．０ｍｍのニップ幅
を作ることができる。温度検知素子３は画像域外に設置
しているので、温度検知素子３へのトナー付着がなく、
クリーニング手段を不要としている。

【００３０】１６はヒータ駆動制御装置であり、画像形
成装置の全体の演算制御を司る中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）１７から転写材のサイズ等の情報を受け取り、この
情報と温度検知素子３から入力した検出温度とに応じて
ヒーター４ａ，４ｂを通電制御する。

【００３１】特に本例では、図２、図３に示したと同様
な定着装置を用いて、プリント中にヒーター４ａ，４ｂ
が両方同時にＯＦＦ状態にならないように、ヒータ駆動
制御装置１６により下記のように制御している。

【００３２】まず、ヒーター４ａ，４ｂの駆動は１秒以
下のＯＮ／ＯＦＦ周期を１ユニットとし、プリント中は
そのＯＮ／ＯＦＦ周期が連続するようにヒーター４ａ，
４ｂを点灯する。温調制御についてはＯＮ／ＯＦＦ周期
内のヒーター４ａ，４ｂの点灯時間を増減させることに
より行う。つまり、温度検知素子３の検出温度が所定の
ターゲット（目標）温度よりも低いと判断した場合には
ＯＮ／ＯＦＦ周期内の点灯時間を増加させ、所定のター
ゲット温度よりも高いと判断した場合には点灯時間を減
少させる。

【００３３】また、２本のヒーター４ａ，４ｂのＯＮタ
イミングを１／２周期ずらすことにより、２本のヒータ
ー４ａ，４ｂの突入電流が重なることを防止するととも
に、各ヒーター４ａ，４ｂの最低点灯時間をＯＮタイミ
ングのずらし量と同じか、それよりも大きい値に設定す
ることにより、２本のヒーター４ａ，４ｂが同時にＯＦ
Ｆにならないようにする。

【００３４】図６に、最大サイズ紙（Ａ３サイズ紙）を
プリントするときのヒーターＯＮ／ＯＦＦ状態を示す。
このときはヒーター４ａ，４ｂを６００ｍｓｅｃ周期で
ＯＮ／ＯＦＦ駆動し、ヒーター４ａとヒーター４ｂのＯ
Ｎのタイミングを互いに３００ｍｓｅｃずらして駆動す
る。そして、両ヒーター４ａ，４ｂを最低３００ｍｓｅ
ｃは点灯するように通電制御することで、２本同時にＯ
ＦＦ状態になることを避けている。

【００３５】また、プリント時に必要な電力として、２
本で合計１０００Ｗ必要な装置の構成においては、半分
の５００Ｗでは電力的に不足状態にあるので、６００ｍ
ｓｅｃのＯＮ／ＯＦＦ周期内において３００ｍｓｅｃか
ら６００ｍｓｅｃの範囲で点灯時間を増減することによ
り温調制御を行っている。

【００３６】例えば、図７に示すように、両ヒーター４
ａ，４ｂが４００ｍｓｅｃの点灯状態（２００ｍｓｅｃ
オーバーラップ）からプリントを開始した場合、温度検
知素子３の検出温度がターゲット温度以上であればヒー
ター４ａ，４ｂの点灯時間を２０ｍｓｅｃずつ減少さ
せ、ターゲット温度未満であれば逆に２０ｍｓｅｃずつ
点灯時間を増加することで温調制御を行う。

【００３７】ただし、このヒーターの点灯時間の増減の
範囲は３００ｍｓｅｃから６００ｍｓｅｃの範囲であ
り、１６段階の調節を行うことができる。

【００３８】次に、小サイズ紙プリント時のヒーター制
御について以下に説明する。小サイズ紙をプリントする
場合は前述の表１に示すように、ヒーター４ａとヒータ
ー４ｂの点灯比率を変更する。例えば、Ｂ５サイズの紙
をプリントする場合のヒーターの点灯比率は４ａ：４ｂ
＝５：１であるので、図８に示すように、６００ｍｓｅ
ｃ周期を６等分し、ヒーター４ａは５／６（５００ｍｓ
ｅｃ）が最低点灯時間となり、ヒーター４ｂは１／６
（１００ｍｓｅｃ）が最低点灯時間となるように通電す
る。このとき、ヒーター４ｂの点灯時間を、ＯＮ／ＯＦ
Ｆ周期の後ろを基準に、増減させたことにより、両ヒー
ター４ａ，４ｂが２本同時点灯になる状態が減少する。
このように、２本ヒーターで熱定着手段を構成の場合
は、片方のヒーターの点灯時間を、ＯＮ／ＯＦＦ周期の
後ろ時間を基準に増減させる方がより望ましいといえ
る。

【００３９】次に、高速機に対する例を以下に説明す
る。高速機になればなるほど、プリント時に必要な電力
は増加するので、たとえ２本ヒーター４ａ，４ｂの構成
でも１本あたりのヒーター電力がヒータ１本構成の低速
機並の値となる。そこで、前述の各ヒーターをさらに２
分割する場合のヒーター制御方法を以下に説明する。

【００４０】図２、図３に示す各ヒーターをさらに２分
割した場合には、図９に示すように、４１，４２，４
３，４４のヒーターのうち、４１と４２は上述のヒータ
ー４ａに相当し、４３と４４は上述のヒーター４ｂに相
当する。ここで、各ヒーター４１〜４４の電力は２５０
Ｗである。１本のヒーターの電力を５００Ｗから２５０
Ｗに減らすことで、ヒーターの突入電流そのものも減少
するため、電圧変動に対しては有利になる。

【００４１】これらのヒーター４１〜４４をそれぞれ前
述の２本のヒーター構成の場合と同様に駆動させる一例
を図１０に示す。図１０に示すように、６００ｍｓｅｃ
のＯＮ／ＯＦＦ周期を基準に、１本あたりの最低点灯時
間を１５０ｍｓｅｃに設定するとともに、ヒーターの通
電タイミングを各々１５０ｍｓｅｃずつずらすことで、
４本のヒーターのうちいずれかのヒーターが点灯してい
ることになる。ここで、温調制御の方法として、５０ｍ
ｓｅｃ単位で点灯時間を増減させることで、１５０ｍｓ
ｅｃから６００ｍｓｅｃまでヒーターの強さを１０段階
変化させることができる。下記の表２に示すように、ヒ
ーターの点灯状態が図中の１から２、４から５、７から
８に変わるときに最大２５０Ｗの電力変動に対応する電
圧降下が生ずるのみであり、５００Ｗヒーター２本の場
合よりも電圧変動を少なくすることが可能となる。

【００４２】

【表２】

【００４３】（第２実施形態）上述の本発明の第１の実
施形態においては、転写材を装置の通紙中心を基準とし
て搬送する中央基準の場合について述べてきたが、本発
明の第２の実施形態では転写材を装置の片側を基準面と
して搬送する片側基準の場合について以下に説明する。

【００４４】片側基準の場合は、図１１に示すように、
温度検知素子３が設置されている方を基準面とし、小サ
イズ紙に対するヒーターの振り分けも２本振り分けと、
３本振り分けとがある。レターサイズ（ＬＥＴＴＥＲ）
幅（２１６ｍｍ）を最大サイズとする場合は、２本振り
分けが適当であり、Ａ３幅（２９７ｍｍ）を最大サイズ
とする場合は、３本に振り分ける方がより紙サイズに適
応した温調制御を行うことが可能である。

【００４５】定着装置の構成はヒーターを除き、本発明
の第１実施形態で前述した中央基準の場合と同様とす
る。ここで、ヒーター４０１は封筒サイズ（９０〜１０
０ｍｍ）を対象とし、ヒーター４０１とヒーター４０２
によりリーガルサイズ（ＬＥＧＡＬ）（２１６ｍｍ）を
対象とする。Ｂ５，Ａ５のサイズについては、ヒーター
４０１とヒーター４０２の点灯比率で制御する。また、
ヒーター４０１と４０２に対し、さらにヒーター４０３
を加えることにより、Ｂ４からＡ３サイズまでを対象と
する。各ヒーター４０１〜４０３の電力はそれぞれ３０
０Ｗとする。

【００４６】この場合の配光は、高配光域の高さを全て
等しくしてもかまわないが、定着ローラー１の端部の熱
のリークを考慮し、ヒーター４０１と４０２の配光ピー
クをヒーター４０２の配光ピークに対して１０％から３
０％大きくする方が望ましい。

【００４７】次に、プリント時の温調制御方法について
以下に説明する。ＬＥＧＡＬ以外の紙サイズについては
前述の中央基準２本ヒーター構成の場合と同様な制御に
より実現できるため、以下では３本のヒーターを使用す
る場合について述べる。図１１に示す配光特性の３本の
ヒーター４０１〜４０３を使用する場合は、６００ｍｓ
ｅｃのＯＮ／ＯＦＦ周期を３分割し、最低点灯時間と通
電タイミングのずらし量を２００ｍｓｅｃに設定するこ
とで、これまでの例と同様に制御を行うことが可能であ
る。

【００４８】小サイズ紙に対してはヒーター４０３の点
灯比率を下げることで対応できるため、図１２に示すよ
うに、ＯＮ／ＯＦＦ周期を５００ｍｓｅｃに短縮し、ヒ
ーター４０３のみ最低点灯時間を１００ｍｓｅｃとす
る。

【００４９】これにより、ヒーターの点灯比率は４０
１：４０２：４０３＝２：２：２：１となり、Ｂ４サイ
ズに対応できる。この状態での温調制御は、ヒーター４
０１，４０２は２０ｍｓｅｃずつ、ヒーター４０３は１
０ｍｓｅｃずつ点灯時間を増減させることで、紙サイズ
に対応した点灯比率を変えることなく制御を行うことが
できる。

【００５０】（他の実施形態）上記の本発明の実施形態
としては、加熱源としてのヒーターを２本構成〜４本構
成の場合を例示したが、これ以上の数のヒーター構成の
場合にも本発明を同様に適用可能である。

【００５１】また、上記ヒータ駆動制御装置１６は通電
パターン発生回路とヒーター駆動回路から構成可能であ
る。この通電パターン発生回路はハードウエア構成でも
ソフトウエア構成のいずれでもよい。

【００５２】さらに、本発明は、複数の機器から構成さ
れるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に
適用しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプ
ログラムを供給することによって達成する場合にも適用
できることは言うまでもない。この場合、本発明を達成
するためのソフトウエアによって表されるプログラムを
格納した記憶媒体を該システム或は装置に読み出すこと
によって、そのシステム或は装置が、本発明の効果を享
受することが可能となる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数本のヒーター（加熱源）を用いた場合のプリント時
の温調制御において、各ヒーターのＯＮ／ＯＦＦ周期内
の最低点灯時間と通電タイミングの設定により、複数の
ヒーターが全て最低の点灯状態となっても１本以上ヒー
ターが点灯しているとともに、２本以上同時に通電され
ないようにするように構成したので、電源ラインに対し
てヒーター１本分の負荷変動におさえることで、同一電
源ライン上に接続される電灯のちらつきやＣＲＴディス
プレイの画面の歪等の影響を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の１本ヒーター構成の熱定着装置の構成を
示す断面図である。

【図２】本発明を適用可能な２本ヒーター構成の熱定着
装置の構成を示す断面図である。

【図３】図２の２本ヒーター構成の長手方向の配光分布
とセグメント配置の関係を示す特性図である。

【図４】図１の１本ヒーター構成のヒーターの電流波形
を示す波形図である。

【図５】本発明の第１実施形態の画像形成装置の構成を
示すブロック図付きの断面図である。

【図６】２本ヒーター構成のプリント時における本発明
の第１実施形態でのヒーターの最低点灯状態を示すタイ
ミング図である。

【図７】２本ヒーター構成におけるプリント時の本発明
の第１実施形態での温度検知素子の出力とヒーターの点
灯状態の関係を示すタイミング図である。

【図８】小サイズ紙のプリント時における本発明の第１
実施形態での２本のヒーターの点灯状態を示すタイミン
グ図である。

【図９】図２の構成において、本発明の第１実施形態で
のヒーター電力を２分割する場合の４本のヒーターの長
手方向配光分布とセグメント配置の関係を示す特性図で
ある。

【図１０】図９のヒーター構成におけるヒーターの駆動
タイミングを示すタイミング図である。

【図１１】本発明の第２実施形態での片側基準の装置構
成におけるヒーターの長手方向配光分布とセグメント配
置の関係を示す特性図である。

【図１２】図１１のヒーター構成におけるヒーターの駆
動タイミングを示すタイミング図である。

【図１３】従来の温調制御による２本ヒーターの点灯状
態の電流波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１定着ローラー２加圧ローラー３温度検知素子４，４ａ，４ｂヒーター５分離爪６定着入口ガイド１１芯金１２離型性樹脂層（離型層）１３金属芯金（ステンレス芯金）１４弾性層１５被覆層（離型層）１６ヒーター駆動制御装置１７中央演算処理装置４１〜４４，４０１〜４０３ヒーターＰ転写材Ｔトナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー像を担持した転写材をニッ
プ部で担持することにより定着する一対の熱定着手段と
加圧手段とを有し、該熱定着手段を加熱するための加熱
源を複数有する熱定着装置を備えた画像形成装置におい
て、前記熱定着装置がプリント時の温調制御状態にあるとき
に、前記複数の加熱源のうちの少なくとも１つ以上が通
電状態にあり、かつ２つ以上が同時に通電状態にならな
いように通電のタイミング制御を行う加熱源駆動制御手
段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記加熱源駆動制御手段は前記加熱源を
１秒以下の通電状態と非通電状態の周期により駆動し、
前記熱定着手段の温度を検出する温度検出手段の検出温
度に応じて前記周期内の通電時間を増減することにより
前記熱定着手段を所定の温度に制御することを特徴とす
る請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記熱定着手段は円筒状の金属ロール表
面に離型層を持つ定着ロールと、該定着ロールの内部に
配置された前記加熱源としての複数のハロゲンヒーター
とを有し、前記加熱源駆動制御手段は、前記熱定着装置がプリント
時の温調制御状態にあるときに、通紙される転写材のサ
イズに対応して、加熱源点灯比率と前記ハロゲンヒータ
ーのＯＮ／ＯＦＦ周期の長さを調整することにより温調
制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成
装置。
【請求項４】前記複数の加熱源は２本のヒーターから
なり、前記加熱源駆動制御手段は、各該ヒーターの駆動
は１秒以下のＯＮ／ＯＦＦ周期を１ユニットとし、プリ
ント中はそのＯＮ／ＯＦＦ周期が連続するように該２本
のヒーターを点灯し、かつ該２本のヒーターのＯＮタイ
ミングを１／２周期ずらし、各該ヒーターの最低点灯時
間をＯＮタイミングのずらし量と同じか、それよりも大
きい値に設定することにより、該２本のヒーターが同時
にＯＦＦにならないように制御することを特徴とする請
求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記加熱源駆動制御手段は、最大サイズ
の転写材をプリントするときには、前記２本のヒーター
を６００ｍｓｅｃ周期でＯＮ／ＯＦＦ駆動し、該２本の
一方のヒーターと他方のヒーターのＯＮのタイミングを
互いに３００ｍｓｅｃずらして駆動し、かつ両該ヒータ
ーを最低３００ｍｓｅｃは点灯するように通電制御する
ことで２本同時にＯＦＦ状態になることを避け、また、
６００ｍｓｅｃのＯＮ／ＯＦＦ周期内において３００ｍ
ｓｅｃから６００ｍｓｅｃの範囲で点灯時間を増減する
ことにより温調制御を行うことを特徴とする請求項４に
記載の画像形成装置。
【請求項６】前記加熱源駆動制御手段は、小サイズの
転写材をプリントするときには、前記２本のヒーターの
点灯比率を該転写材のサイズに応じて変更することを特
徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記２本のヒーターをさらに２分割し、
各ヒーターの電力を半減し、各ヒーターの最低転倒時間
を半減したことを特徴とする請求項４ないし６のいずれ
かに記載の画像形成装置。
【請求項８】前記加熱源駆動制御手段は、前記温度検
出手段の検出温度が所定の目標温度よりも低いと判断し
た場合には前記ＯＮ／ＯＦＦ周期内の点灯時間を増加さ
せ、該所定の目標温度よりも高いと判断した場合には前
記ＯＮ／ＯＦＦ周期内の点灯時間を減少させることを特
徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項９】前記転写材を装置の片側を基準面として
搬送する片側基準の場合であって、前記温度検出手段が
設置されている方を基準面とし、前記複数の加熱源が３
本のヒーターからなり、該３本のヒーターの内の２本の
配光ピークを残りのヒーター４０２の配光ピークに対し
て１０％から３０％大きくすることを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記加熱源駆動制御手段は、前記３本
のヒーターを使用する場合は、６００ｍｓｅｃのＯＮ／
ＯＦＦ周期を３分割し、最低点灯時間と通電タイミング
のずらし量を２００ｍｓｅｃに設定することを特徴とす
る請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記加熱源駆動制御手段は、小サイズ
の転写材に対しては前記ヒーターの点灯比率を下げ、前
記ＯＮ／ＯＦＦ周期を５００ｍｓｅｃに短縮し、前記３
本のヒータの内の１本のヒーターのみ最低点灯時間を１
００ｍｓｅｃとすることを特徴とする請求項１０に記載
の画像形成装置。
【請求項１２】前記加熱源駆動制御手段は、温調制御
に際して前記３本のヒーターの内の２本は２０ｍｓｅｃ
ずつ、残りのヒーターは１０ｍｓｅｃずつ点灯時間を増
減させることで、前記転写材のサイズに対応した点灯比
率を変えることなく温調制御を行うことを特徴とする請
求項１１に記載の画像形成装置。