JPH10228206A

JPH10228206A - 定着装置

Info

Publication number: JPH10228206A
Application number: JP8347324A
Authority: JP
Inventors: Yukio Noguchi; 行男野口; Koji Shirosugi; 浩司白杉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-08-25
Anticipated expiration: 2016-12-26
Also published as: JP3455384B2

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、電源電圧変動に対して十分な低減
・抑制の効果が得られず規格値を達成することができな
いという課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、複数個の加熱手段２、３の
うち少なくとも１個の加熱手段２を除く他の加熱手段３
を不点灯状態にするモードを設けたものである。

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、ファクシミ
リ、プリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画
像形成装置に用いられる定着装置は、複数個の加熱手段
を有し用紙上のトナー像を定着させる定着手段と、この
定着手段における前記複数個の加熱手段に対応する複数
の部分の温度をそれぞれ検出する複数個の温度検出手段
と、この複数個の温度検出手段の温度検出信号に基づい
て前記複数個の加熱手段を独立して制御する制御手段と
を有するものがある。

【０００３】また、特公平６ー７３０５３号公報には、
複数個の加熱手段を内蔵した定着ローラと加圧ローラと
を圧接し、これらのローラの間にのみ記録済みの転写紙
を通過させて圧力と加熱により転写紙上のトナーの定着
を行い、定着ローラの温度を検出する１個の温度検出手
段の検出信号に基づいて複数個の加熱手段を制御し、定
着ローラの温度が所定の設定温度に達しないときには複
数個の加熱手段を同時に駆動して定着ローラの温度を所
定の設定温度に維持する定着装置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】１９９３年１月からの
ＥＵ（欧州連合）の市場統合により、ＥＣ（欧州）市場
の製品に均一な安全性の要求事項が適用されており、製
造者には安全な製品のみをＥＣ市場で販売する義務があ
る。ＥＣ市場に適用するための安全保護基準は、製品ご
とのＥＣ指令及び整合国内規格、整合国内法の中に規定
されている。製造者は、その製品が該当するＥＣ指令に
適合していることを宣言する上で、ＣＥマーキングが義
務づけられており、ＣＥマーキングを通して、製品の指
令の中で適用されている保護基準への適合性を証明して
いる。

【０００５】ＥＣ指令の中にあるＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｍａｇｎｅｔｉｃＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ：電
磁的環境の両立性）指令には、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｍａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：電磁波
妨害）規格とＥＭＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｔｙ：電磁波感受性）規格が有
り、その測定方法や規制値に関してはＩＥＣ規格やＥＮ
規格により規定されている。

【０００６】ＥＭＣ指令の中でも電源電圧変動試験（頻
繁に繰り返される電圧変動によって、周囲の照明がちら
つき、人が不快な思いをすることが有り、この状態をフ
リッカ状態といい、そのフリッカ状態を測定した測定値
が規制されている。）と高調波電流試験（インバータを
使用したＯＡ機器やエアコン等により、電源ラインへの
高調波電流の流出が増大して受電設備の火災事故や力率
低下による電力送電設備の効率低下の抑制のために、高
調波電流値が規制されている。）については、他の試験
項目と異なり、従来から対策・抑制ということがあまり
なされていないので、今後、その対策・抑制が急務であ
る。

【０００７】また、これらは、ＥＣ諸国だけでなく日本
国内における規制も決定しており、いずれ世界各国にお
ける法的な規制がされることは間違い無いであろう。さ
らに、近年、複写機等は、電子写真プロセスの制御の複
雑化や高電力な発熱装置の使用により、旧年に比べて製
品の電流変動が大きく、発生するノイズや電源電圧変動
・高調波電流が周辺の別の電子機器の中に侵入すること
による機器の誤動作や故障などの影響が心配される。ま
た、ノイズに対しての安全規格や法的規制が厳しくなっ
てきており、その対策・抑制も必要である。

【０００８】特に、消費電力の大きな発熱体を有する加
熱手段を用いた定着装置は、その加熱手段の動作により
電源電圧変動試験（頻繁に繰り返される電圧変動によっ
て、周囲の照明がちらつき、人が不快な思いをすること
が有り、この状態をフリッカ状態といい、そのフリッカ
状態を測定した測定値が規制されている。）に対して、
規格値を達成することが困難になっている。

【０００９】上記特公平６ー７３０５３号公報記載の定
着装置では、定着ローラの温度を検出する１個の温度検
出手段の検出信号に基づいて複数個の加熱手段を制御す
るので、複数の加熱手段を同時に駆動することにより急
激な突入電流が発生することが多くなり、電源に与える
電圧変動が著しい。本発明は、電源電圧変動に対して十
分な低減・抑制の効果が得られて規格値を達成すること
ができる定着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】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、複数個の加熱手段を有し用
紙上のトナー像を定着させる定着手段と、この定着手段
における前記複数個の加熱手段に対応する複数の部分の
温度をそれぞれ検出する複数個の温度検出手段と、この
複数個の温度検出手段の温度検出信号に基づいて前記複
数個の加熱手段をそれぞれ独立して制御する制御手段と
を有する定着装置において、前記複数個の加熱手段のう
ち少なくとも１個の加熱手段を除く他の加熱手段を不点
灯状態にするモードを設けたものであり、電源電圧変動
に対して十分な低減・抑制の効果が得られて規格値を達
成することができる。

【００１１】請求項２に係る発明は、複数個の加熱手段
を有し用紙上のトナー像を定着させる定着手段と、この
定着手段における前記複数個の加熱手段に対応する複数
の部分の温度をそれぞれ検出する複数個の温度検出手段
と、この複数個の温度検出手段の温度検出信号に基づい
て前記複数個の加熱手段をそれぞれ独立して制御する制
御手段とを有する定着装置において、前記制御手段は少
なくとも用紙が前記定着手段を通過する時点以外は前記
複数個の加熱手段のうち少なくとも１個の加熱手段を除
く他の加熱手段を不点灯状態にするものであり、電源電
圧変動に対して十分な低減・抑制の効果が得られる。

【００１２】請求項３に係る発明は、複数個の加熱手段
を有し用紙上のトナー像を定着させる定着手段と、この
定着手段における前記複数個の加熱手段に対応する複数
の部分の温度をそれぞれ検出する複数個の温度検出手段
と、この複数個の温度検出手段の温度検出信号に基づい
て前記複数個の加熱手段をそれぞれ独立して制御する制
御手段とを有する定着装置において、前記複数個の加熱
手段のうち少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手段
を除く他の加熱手段を不点灯状態にするモードを設けた
ものであり、電源電圧変動に対して十分な低減・抑制の
効果が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は請求項１、２に係る発明の
一実施形態の定着ローラ及び制御系を示す。定着ローラ
１は図示しない加圧ローラが加圧手段により圧接され、
定着ローラ１及び加圧ローラは駆動源により回転駆動さ
れる。定着ローラ１と加圧ローラとは定着手段を構成
し、トナー像を担持した用紙（記録紙）が定着ローラ１
と加圧ローラのニップ部を通過する定着時に用紙上のト
ナー像を加熱及び加圧により用紙に定着させる。定着ロ
ーラ１は、内部に２本のヒータからなる加熱手段２、３
を内蔵し、このヒータ２が定着ローラ１の中央部に配置
されてヒータ３が定着ローラ１の端部に配置される。

【００１４】ヒータ２、３の一端はリレーＲＡ１の常開
接点ＲＡ１−ａを介して交流電源１４の片側に接続さ
れ、ヒータ２、３の他端と交流電源１４のもう一方の片
側との間にはそれぞれトライアックからなるスイッチ素
子４、５が接続される。このトライアック４、５は制御
用ドライバ６、７により駆動され、制御用ドライバ６、
７は制御手段としてのＣＰＵ（マイクロコンピュータ）
８によりオン／オフ制御される。また、リレーＲＡ１の
コイルはトランジスタ１２を介してＤＣ２４Ｖの電源と
アースとの間に接続され、ドライバ１１はＣＰＵ８によ
り制御されてトランジスタ１２をオン／オフさせること
によりリレーＲＡ１をオン／オフさせる。

【００１５】従って、リレーＲＡ１がオン状態であって
トライアック４、５がオンした時は交流電源１４からト
ライアック４、５を介してヒータ２、３に電力が供給さ
れてヒータ２、３がオン（点灯）し、定着ローラ１の中
央部と端部がヒータ２、３によりそれぞれ加熱される。
定着ローラ１と加圧ローラとの間にはトナー像を担持し
た用紙が通され、定着ローラ１及び加圧ローラは加熱及
び加圧により用紙にトナー像を定着させる。

【００１６】サーミスタからなる温度検出素子９、１０
は、定着ローラ１の中央部と端部の外周面にそれぞれ接
触して配置され、定着ローラ１においてヒータ２、３に
より加熱される中央部と端部の温度をそれぞれ検出す
る。このサーミスタ９、１０からの温度検出信号はＣＰ
Ｕ８に入力される。ＣＰＵ８は、サーミスタ９、１０か
らのアナログの温度検出信号をデジタル信号に変換して
プログラムにより定着ローラ１の中央部と端部の温度デ
ータを得る。

【００１７】ＣＰＵ８は、サーミスタ９により検出され
た定着ローラ１の中央部温度を基に制御用ドライバ６を
介してトライアック４を制御してヒータ２の点灯／消灯
制御を行い、サーミスタ１０により検出された定着ロー
ラ１の端部温度を基に制御用ドライバ７を介してトライ
アック５を制御してヒータ３の点灯／消灯制御を行う。
従って、定着ローラ１の中央部温度に対応してヒータ２
の点灯／消灯制御が行われ、定着ローラ１の端部温度に
対応してヒータ３の点灯／消灯制御が行われる。

【００１８】また、ＣＰＵ８は、本実施形態の定着装置
が装着された画像形成装置、例えば複写機の本体カバー
が開けられたか否かを検出するカバースイッチ１３から
検出信号が入力されて本体カバーが開けられた時にはド
ライバ１１をオフさせてトランジスタ１２をオフさせる
ことによりリレーＲＡ１をオフさせ、本体カバーが閉じ
られた時にはドライバ１１をオンさせてトランジスタ１
２をオンさせることによりリレーＲＡ１をオンさせる。
従って、本体カバーの開放時にヒータ２、３が点灯する
ことはない。

【００１９】次に、本実施形態の発熱制御について説明
する。本実施形態においては、ヒータ２、３それぞれの
点灯／消灯制御をする際に、ヒータ２の点灯／消灯制御
については本実施形態の定着装置が装着された複写機に
おける本体カバーの開放時及び用紙ジャム発生時等の複
写機の異常時を除き、電源が入っている状態において
は、常にＣＰＵ８がサーミスタ９により検出された定着
ローラ１の中央部温度に応じてヒータ２の点灯／消灯制
御を行う。

【００２０】また、ＣＰＵ８は、ヒータ３の点灯／消灯
制御については、定着ローラ１の端部温度に対応してヒ
ータ３の点灯／消灯制御を行い、さらに電源投入直後の
定着温度立ち上げ時と複写機の複写動作中を除く状態の
時にはヒータ３を消灯させる制御を行う。

【００２１】以下、上記ヒータ２、３の点灯／消灯制御
について図２及び図３に示すフローチャートを用いて説
明する。なお、本実施形態の定着装置が装着された複写
機における本体カバーの開放時及び用紙ジャム発生時等
の複写機の異常時には、ＣＰＵ８がドライバ１１をオフ
させてトランジスタ１２をオフさせることによりリレー
ＲＡ１をオフさせて交流電源１４の通電を遮断する。

【００２２】図２は本実施形態におけるヒータ２の点灯
／消灯制御フローを示す。ＣＰＵ８は、サーミスタ９か
らの温度検出信号により定着ローラ１の中央部温度が
（目標温度Ｍ−３℃）以下である（定着ローラ１の中央
部温度≦（目標温度Ｍ−３℃）である）か否かを判断
し、定着ローラ１の中央部温度が（目標温度Ｍ−３℃）
以下であれば制御用ドライバ６を介してトライアック４
をオンにしてヒータ２を点灯させる。また、ＣＰＵ８
は、定着ローラ１の中央部温度が（目標温度Ｍ−３℃）
以下でない場合にはサーミスタ９からの温度検出信号に
より定着ローラ１の中央部温度が目標温度Ｍに達した
（定着ローラ１の中央部温度≧目標温度Ｍになった）か
否かを判断し、定着ローラ１の中央部温度が目標温度Ｍ
に達すれば制御用ドライバ６を介してトライアック４を
オフにしてヒータ２を消灯させる。

【００２３】従って、ＣＰＵ８は、本体カバーの開放時
及び用紙ジャム発生時等の複写機の異常時を除き、電源
が入っている状態においては、常に、定着ローラ１の中
央部温度が（目標温度Ｍ−３℃）以下になるとヒータ２
を点灯させて定着ローラ１の中央部を加熱させ、定着ロ
ーラ１の中央部温度が目標温度Ｍに達すればヒータ２を
消灯させるという制御を続ける。

【００２４】図３は本実施形態におけるヒータ３の点灯
／消灯制御フローを示す。ＣＰＵ８は、ヒータ３の点灯
／消灯制御では本実施形態の特徴であるヒータ３消灯モ
ードを有する。基本的に、ヒータ３の点灯／消灯制御は
図３を見て判るように判断、と処理を除きヒータ
２の点灯／消灯制御と共通するものとなっている。

【００２５】判断、と処理は、定着温度立ち上が
り時と画像形成動作（複写動作）中にはヒータ２と同様
に常に定着ローラ１の端部温度に応じてヒータ３の点灯
／消灯制御を行わせ、定着温度立ち上げ後と複写動作中
以外には定着ローラ１の端部温度に関係なく強制的にヒ
ータ３を消灯させるための判断処理部分である。

【００２６】ＣＰＵ８は、判断では、複写機の複写動
作状態をチェックして複写動作中であればヒータ２の点
灯／消灯制御と同様なヒータ３の点灯／消灯制御を行う
ために図３に示す「Ａ」の制御へ移行する。ＣＰＵ８
は、「Ａ」の制御では、サーミスタ１０からの温度検出
信号により定着ローラ１の端部温度が（目標温度Ｓ−３
℃）以下である（定着ローラ１の端部温度≦目標温度Ｓ
−３℃である）か否かを判断し、定着ローラ１の端部温
度が（目標温度Ｓ−３℃）以下であれば制御用ドライバ
７を介してトライアック５をオンにしてヒータ３を点灯
させる。

【００２７】また、ＣＰＵ８は、定着ローラ１の端部温
度が（目標温度Ｓ−３℃）以下でない場合にはサーミス
タ１０からの温度検出信号により定着ローラ１の端部温
度が目標温度Ｓに達した（定着ローラ１の端部温度≧目
標温度Ｓになった）か否かを判断し、定着ローラ１の端
部温度が目標温度Ｓに達すれば制御用ドライバ７を介し
てトライアック５をオフにしてヒータ３を消灯させる。

【００２８】ＣＰＵ８は、複写動作中でなければ強制的
にヒータ３を消灯させるために図３に示す「Ｂ」の制御
へ移行する。ＣＰＵ８は、「Ｂ」の制御では、判断で
ヒータ３による定着ローラ１の定着温度立ち上げ処理が
終了しているか否かを判断するためにヒータ３立ち上が
りフラグをチェックしてヒータ３立ち上がりフラグがオ
フしていれば定着ローラ１の定着温度立ち上げ処理が終
了していないと判断して再び「Ａ」の制御へ移行する。
従って、定着ローラ１の定着温度立ち上がり前は複写動
作中以外でもヒータ３はヒータ２と同様に点灯／消灯制
御がなされることになる。なお、ＣＰＵ８は電源が投入
された時点でヒータ３立ち上がりフラグをオフにする。

【００２９】そこで、ＣＰＵ８は、「Ａ」の制御におい
てヒータ３を消灯させる処理Ｃでは、定着ローラ１の端
部温度が目標温度Ｓに達すれば（定着ローラ１の端部温
度≧目標温度Ｓになれば）制御用ドライバ７を介してト
ライアック５をオフにしてヒータ３を消灯させるので、
ここでヒータ３による定着ローラ１の定着温度立ち上げ
処理が終了したものとみなし、上述したヒータ３立ち上
がりフラグをオンさせる。

【００３０】電源投入時は上述のようなヒータ３の制御
が行われるが、ＣＰＵ８は、一旦定着ローラ１の端部温
度が目標温度Ｓに達してヒータ３立ち上がりフラグをオ
ンさせた場合には、複写動作中以外は常にヒータ３を消
灯させる制御を行う。

【００３１】本実施形態では、複数の加熱手段２、３が
一度にオン、オフしないで少なくとも１個の加熱手段２
を除いて他の加熱手段３を不点灯状態にするモードを機
械の待機時（定着動作を行わないで加熱手段を定着温度
が定着動作時と同じ目標温度になるように制御する待機
している時）及び予熱時（定着動作を行わないで加熱手
段を定着温度が定着動作時より低い目標温度になるよう
に制御する時）に加熱手段の点灯モードとして設けたこ
とにより、急激な突入電流が発生することが少なくなっ
て電源に与える電圧変動が軽減されることにより、電圧
変動（物理量）をフリッカ（知覚量）に変換する測定機
器であるフリッカメータによる測定値であるフリッカ値
のＰｓｔ（短時間フリッカ値：規格値１．０以下）、
Ｐｌｔ（長時間フリッカ値：規格値０．６５以下）に
対する十分な低減・抑制の効果が得られる。

【００３２】実際の効果を確認するために、電源電圧変
動の測定を実施したところ、従来の定着装置では待機時
及び予熱時にＰｓｔが１．４５３、Ｐｌｔが１．３７１
であったものが、本実施形態では待機時及び予熱時にＰ
ｓｔが０．６１６、Ｐｌｔが０．６０３となって電源電
圧変動に対して約５０％以上の低減及び抑制の効果があ
り、規格値を達成することができた。

【００３３】また、複写動作時は複数の加熱手段への電
力供給が必要であるが、待機時及び予熱時は加熱手段へ
の供給電力が数十Ｗぐらいの電力であっても十分に定着
ローラ１の表面温度を低下させることなく維持すること
が可能であり、少なくとも１個の加熱手段２を除いて他
の加熱手段３を不点灯状態にしても支障がない。

【００３４】本実施形態では、少なくとも記録紙が定着
ローラ及び加圧ローラからなる定着手段を通過する時点
以外（定着温度立ち上がり時と複写動作中以外）の待機
時及び予熱時の定着温度制御においては、ヒータ２、３
のオン／オフの切り換えを行う回数を減らすことにより
電源電圧の変動（の回数）を抑えている。例えば、待機
時及び複写動作中（定着時）の目標定着温度を１８５
℃、予熱時の目標定着温度を１４５℃、記録紙上のトナ
ー像を定着手段により定着するのに十分な定着温度範囲
を１６５℃〜１９０℃とすると、従来の定着装置では待
機時には複数の温度検出手段からの情報に従って複数の
ヒータをそれぞれ独立に制御して定着温度を１８５℃に
維持しているが、本実施形態では待機時にはたとえヒー
タ２、３により加熱される個所がすべて１８５℃になっ
ていなくても極力少ない本数のヒータ２をその加熱個所
だけが１８５℃になるように制御して他のヒータ３を不
点灯状態にするものである。

【００３５】したがって、従来の定着装置では待機時に
は各ヒータの点灯回数が頻繁になって電源電圧の変動回
数が多くなるが、本実施形態では待機時にはヒータのオ
ン／オフの切り換えを行う回数を減らすことができ、電
源電圧の変動回数を抑えることができる。これは、予熱
時においても目標定着温度が１４５℃になるだけで待機
時と同様にヒータのオン／オフの切り換えを行う回数を
減らすことができ、電源電圧の変動回数を抑えることが
できる。なお、定着時（複写動作中）において、使用す
る記録紙のサイズや、連続定着を行うかどうかというこ
となどを考慮して定着手段を加熱するための複数のヒー
タのうちの最適なヒータを点灯させてその他のヒータを
不点灯とするモードを設けるようにしてもよい。

【００３６】また、他の対策として考えられるトラン
ス、フィルタ回路（ＬＣＲ回路）等の追加による対策部
品の増加、対策部品の取り付けのためのスペースの増加
による製品の大型化や重量の増大、コストアップを招く
ことなく電源電圧変動に対して規格値を達成することが
できた。

【００３７】ところで、複写機などの定着装置におい
て、特にハロゲンヒータを複数の加熱手段として使用し
た場合、待機時及び予熱時の消費電流は低い（国内及び
北米のもの：０．５Ａ以下、欧州のもの：０．２Ａ以下
である）のに比べて、複写動作時の消費電流は高い（国
内及び北米のもの：１２〜１５Ａ、欧州のもの：６〜８
Ａであって約３０倍となる）。

【００３８】また、ハロゲンヒータ等の加熱手段におい
ては、突入電流が通常の電流に比べて約１０〜１５倍流
れるので、待機時及び予熱時からいきなり複写時に複写
動作状態に切り替わると、上記消費電流に対して更に電
源電圧変動が著しく変化することは言うまでもない。但
し、複数の加熱手段に電力が必要であるのは複写動作時
であり、しかも記録紙が定着手段を通過する時点までは
待機時及び予熱時の加熱手段の電力で十分に対応可能で
ある。

【００３９】本実施形態では、ＣＰＵ８はヒータ３を定
着温度立ち上がり時と複写動作中以外には消灯させる
が、熱容量の小さい加熱手段を有する定着装置を用いた
複写機では複写動作で定着ローラ及び加圧ローラからな
る定着手段を通過する用紙により定着ローラの表面温度
が著しく低下してしまう場合がある。このような複写機
では、複写動作終了直後の待機中に複数の加熱手段によ
り定着ローラを加熱する必要が生ずるので、請求項１、
２に係る発明の他の実施形態では、上記請求項１、２に
係る発明の一実施形態において、ヒータ３を強制的に消
灯させるか否かの判断を、複写機の待機時の消費電力を
低減させる「予熱状態」（操作部の表示を消灯させた
り、上記加熱手段の定着温度の目標となる温度を下げた
りする等の処理をする状態）であるか否かの判断とし、
ヒータ３の強制的消灯（ヒータ３消灯モード）を予熱時
にのみ行う。

【００４０】このように、上記実施形態は、請求項１に
係る発明の実施形態であって、複数個の加熱手段として
のヒータ２、３を有し用紙上のトナー像を定着させる定
着ローラ１及び加圧ローラからなる定着手段と、この定
着手段における複数個の加熱手段２、３に対応する複数
の部分の温度をそれぞれ検出する複数個の温度検出素子
からなる温度検出手段９、１０と、この複数個の温度検
出手段９、１０の温度検出信号に基づいて複数個の加熱
手段２、３をそれぞれ独立して制御する制御手段として
のＣＰＵ８とを有する定着装置において、複数個の加熱
手段２、３のうち少なくとも１個の加熱手段２を除く他
の加熱手段３を不点灯状態にするモード（ヒータ３消灯
モード）を設けたので、電源電圧変動に対して十分な低
減・抑制の効果が得られて規格値を達成することができ
る。また、他の対策として考えられるトランス、フィル
タ回路（ＬＣＲ回路）等の追加による対策部品の増加、
対策部品の取り付けのためのスペースの増加による製品
の大型化や重量の増大、コストアップを招くことなく電
源電圧変動に対して規格値を達成することができる。

【００４１】また、上記実施形態は、請求項２に係る発
明の実施形態であって、複数個の加熱手段としてのヒー
タ２、３を有し用紙上のトナー像を定着させる定着ロー
ラ１及び加圧ローラからなる定着手段と、この定着手段
における複数個の加熱手段２、３に対応する複数の部分
の温度をそれぞれ検出する複数個の温度検出素子からな
る温度検出手段９、１０と、この複数個の温度検出手段
９、１０の温度検出信号に基づいて複数個の加熱手段
２、３をそれぞれ独立して制御する制御手段としてのＣ
ＰＵ８とを有する定着装置において、制御手段８は少な
くとも用紙が定着手段を通過する時点以外は複数個の加
熱手段２、３のうち少なくとも１個の加熱手段２を除く
他の加熱手段３を不点灯状態にするので、例えば待機時
及び予熱時は少なくとも１個の加熱手段２を除く他の加
熱手段３を不点灯状態にし、複写動作開始から用紙が定
着手段を通過する直前までは少なくとも１個の加熱手段
２を除く他の加熱手段３を不点灯状態にし、用紙が定着
手段を通過する時点から複数の加熱手段２、３を点灯状
態に切り換えることにより急激な消費電流の変化を抑制
することができ、電源に与える電圧変動を軽減してＰｓ
ｔ及びＰｌｔの測定値に対する十分な低減・抑制の効果
を得ることができる。また、他の対策として考えられる
トランス、フィルタ回路（ＬＣＲ回路）等の追加による
対策部品の増加、対策部品の取り付けのためのスペース
の増加による製品の大型化や重量の増大、コストアップ
を招くことなく電源電圧変動に対して十分な低減・抑制
の効果を得ることができる。

【００４２】請求項３に係る発明の一実施形態は、上記
請求項１、２に係る発明の一実施形態において、待機時
及び予熱時に複数個のヒータからなる加熱手段２、３の
うち少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手段３を除
く他の加熱手段（加熱手段３に比べて消費電力が大きい
加熱手段）２を不点灯状態にするモードを設けたもので
あり、ＣＰＵ８が待機時及び予熱時には制御用ドライバ
６を介してトライアック４をオフにしてヒータ２を消灯
させるとともに、サーミスタ１０からの温度検出信号に
より定着ローラ１の端部温度に応じて制御用ドライバ７
を介してトライアック５をオン／オフしてヒータ３の点
灯／消灯制御を行う。

【００４３】ここに、少なくとも消費電力の小さい１個
の加熱手段３の消費電力は待機時にその加熱手段３を常
時点灯させるとその加熱個所の温度が１８５℃の待機時
目標定着温度になるかどうかにより決定する。理想的な
形としては、少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手
段３の消費電力は、待機時及び定着時（複写動作中）に
待機時及び定着時（複写動作中）の定着温度が１８５℃
の待機時・定着時目標定着温度にぎりぎり維持され、又
は定着時（複写動作中）にその温度範囲が１６５℃〜１
９０℃の定着可能な温度範囲にぎりぎり維持され、又は
予熱時にその定着温度が１４５℃の予熱時目標定着温度
にぎりぎり維持されて、加熱手段３が可能な限り連続点
灯するような電力に設定される。これにより、加熱手段
３のオン／オフの切り換え回数が少なくなり、電源電圧
の変動が少なくなる。

【００４４】目標定着温度だけを考えれば、少なくとも
消費電力の小さい１個の加熱手段３の消費電力は、予熱
時にその定着温度が１４５℃の予熱時目標定着温度にぎ
りぎり維持されて加熱手段が可能な限り連続点灯するよ
うな電力に設定すれば、加熱手段３の消費電力をより小
さくすることができる。これにより、予熱時には加熱手
段３点灯時の定着温度の勾配が滑らかになり、加熱手段
３が連続して点灯している時間が長くなり、加熱手段３
の点灯→消灯→点灯の頻繁な繰り返しが少なくなり、加
熱手段３の点灯／消灯の回数が低減して電源電圧の変動
が少なくなる。

【００４５】また、目標定着温度の範囲で考えれば、定
着時に、加熱手段３の消灯する定着温度が上限値の１９
０℃になり、定着温度が上限値から下がってきて加熱手
段３の再点灯する定着温度が下限値の１６５℃になるよ
うに加熱手段３のオン／オフ制御をＣＰＵ８により行
い、定着温度が１６５℃〜１９０℃の定着可能な温度範
囲にぎりぎり維持されるように加熱手段３の電力を決定
すれば、さらに加熱手段３の連続点灯している時間が長
くなる。このことにより、加熱手段３の点灯→消灯→点
灯の頻繁な繰り返しが少なくなり、加熱手段３の点灯／
消灯の回数が低減して電源電圧の変動が少なくなる。

【００４６】待機時に最も理想的な形としては、少なく
とも消費電力の小さい１個の加熱手段３の消費電力は、
待機時に、少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手段
３を常時点灯させてもその加熱個所の温度がわずかに１
８５℃に達しないように設定することである。これによ
り、待機時には少なくとも消費電力の小さい１個の加熱
手段３による加熱個所の温度がいつまでたっても１８５
℃にならず、少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手
段３は常時点灯しっぱなしになってオン／オフの切り換
えが起こらなくなり、電源電圧の変動が起こらなくて少
なくとも消費電力の小さい１個の加熱手段３による加熱
個所の温度が極力待機時目標定着温度に近い温度に維持
される。

【００４７】次いで待機時に理想的な形としては、少な
くとも消費電力の小さい１個の加熱手段３の消費電力
は、待機時に、少なくとも消費電力の小さい１個の加熱
手段３を常時点灯させるとその加熱個所の温度が１８５
℃に達してしまうが、極力小さい消費電力となるような
電力とすることである。これにより、加熱手段３の消費
電力が小さいために温度検出手段１０の検知温度の変化
の割合（温度勾配）が小さくなり（滑らかになり）、た
とえ温度検出手段１０の検知温度が１８５℃以下である
か否かにより加熱手段３のオン／オフが切り換えられた
としても、その切り換えの頻度が少なくなり、且つ、加
熱手段３による加熱個所の温度を１８５℃に維持するこ
とができる。

【００４８】次に待機時に理想的な形としては、少なく
とも消費電力の小さい１個の加熱手段３の消費電力は、
待機時に、少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手段
３を常時点灯させてもその加熱個所の温度が１８５℃に
達しないように設定することである。待機中には、加熱
手段３をその加熱個所の温度が１８５℃に維持されるよ
うに常時点灯させることになるが、経時的にその加熱個
所の温度が低下して結果的に加熱手段３の加熱個所の温
度は加熱手段３により与えられる（加熱される）温度に
なる。しかし、加熱手段３のオン／オフの切り換えとい
う観点からみると、加熱手段３のオン／オフの切り換え
が行われないので、電源電圧の変動が起こらない。更
に、上記加熱手段３により与えられる温度が１６５℃以
上であれば、待機時から複写動作時への移行も円滑に行
われる。

【００４９】少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手
段３の予熱時の消費電力の設定は、上述のような少なく
とも消費電力の小さい１個の加熱手段３の待機時の消費
電力の設定と同様である。本実施形態では、上述のよう
に少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手段３のみを
点灯させるモードは定着温度立ち上がり時及び複写動作
中の期間以外の待機時及び予熱時に行うが、記録紙が定
着手段を通過中である時の加熱手段２、３の電力を、定
着温度が１８５℃の待機時・定着時目標定着温度にぎり
ぎり維持され、又は定着時（複写動作中）の温度範囲が
１６５℃〜１９０℃の定着可能な温度範囲にぎりぎり維
持されて加熱手段２、３が可能な限り連続点灯するよう
な電力に設定すれば、加熱手段２、３の連続点灯してい
る時間が長くなり、加熱手段２、３の連続消灯している
時間も長くなる。このことにより、加熱手段２、３の点
灯→消灯→点灯の頻繁な繰り返しが少なくなり、加熱手
段２、３の点灯／消灯の回数が低減して電源電圧の変動
が少なくなる。

【００５０】この請求項３に係る発明の実施形態では、
複数個の加熱手段としての加熱手段２、３を有し用紙上
のトナー像を定着させる定着ローラ１及び加圧ローラか
らなる定着手段と、この定着手段における前記複数個の
加熱手段２、３に対応する複数の部分の温度をそれぞれ
検出する複数個の温度検出素子からなる温度検出手段
９、１０と、この複数個の温度検出手段９、１０の温度
検出信号に基づいて前記複数個の加熱手段２、３をそれ
ぞれ独立して制御する制御手段としてのＣＰＵ８とを有
する定着装置において、前記複数個の加熱手段２、３の
うち少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手段３を除
く他の加熱手段２を不点灯状態にするモードを設けたの
で、つまり、複数の加熱手段が一度にオン、オフしない
で少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手段を除いて
他の加熱手段を不点灯状態にするモードを機械の待機時
及び予熱時に加熱手段の点灯モードとして設けたので、
急激な突入電流が発生することが少なくなって電源に与
える電圧変動が軽減されることにより、電圧変動（物理
量）をフリッカ（知覚量）に変換する測定機器であるフ
リッカメータによる測定値であるフリッカ値のＰｓｔ
（短時間フリッカ値：規格値１．０以下）、Ｐｌｔ
（長時間フリッカ値：規格値０．６５以下）に対する
十分な低減・抑制の効果が得られる。

【００５１】また、複写動作時は複数の加熱手段への電
力供給が必要であるが、待機時及び予熱時は加熱手段へ
の供給電力が数十Ｗぐらいの電力であっても十分に定着
ローラの表面温度を低下させることなく維持することが
可能であり、少なくとも消費電力の小さい１個の加熱手
段を除いて他の加熱手段を不点灯状態にしても支障がな
い。

【００５２】また、複数の加熱手段の電力を必要とする
理由としては、機械のウォームアップ（立ち上がり）時
間を短縮する場合があるが、本来、複数の加熱手段の電
力が必要であるのはウォームアップ（立ち上がり）期間
のみであり、一旦、ウォームアップ（立ち上がり）状態
になれば上述したように待機時及び予熱時は加熱手段へ
の供給電力が数十Ｗぐらいの電力であっても十分に定着
ローラの表面温度を低下させることなく維持することが
可能である。

【００５３】消費電力の大きい加熱手段を待機時及び予
熱時に使用すると、急激な温度の上昇により、定着手段
の表面温度がオーバーシュートしたり、頻繁に加熱手段
の点灯及び消灯をしなければ定着手段の表面温度を維持
することができなかったりする。そうすると、頻繁に加
熱手段の点灯及び消灯をすることにより、大幅な消費電
流の変化が起きるので、急激な電圧の変化も発生するこ
とが多くなり、電源に与える電圧変動が多くなる。

【００５４】そこで、少なくとも消費電流の小さい１個
の加熱手段を除いて他の加熱手段を不点灯状態とするよ
うにしても、やはり問題はなく、電源電圧変動に対する
十分な低減・抑制の効果が得られ、加熱手段による消費
電力が少なくなって機械全体の省電力化にもつながる。

【００５５】さらに、他の対策として考えられるトラン
ス、フィルタ回路（ＬＣＲ回路）等の追加による対策部
品の増加、対策部品の取り付けのためのスペースの増加
による製品の大型化や重量の増大、コストアップを招く
ことなく電源電圧変動に対する十分な低減・抑制の効果
が得られる。

【００５６】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、例えば複写機以外のプリンタやファク
シミリなどの画像形成装置に用いられる定着装置や、定
着手段が３個以上の加熱手段を有する定着装置にも適用
できる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、複数個の加熱手段を有し用紙上のトナー像を定着さ
せる定着手段と、この定着手段における前記複数個の加
熱手段に対応する複数の部分の温度をそれぞれ検出する
複数個の温度検出手段と、この複数個の温度検出手段の
温度検出信号に基づいて前記複数個の加熱手段をそれぞ
れ独立して制御する制御手段とを有する定着装置におい
て、前記複数個の加熱手段のうち少なくとも１個の加熱
手段を除く他の加熱手段を不点灯状態にするモードを設
けたので、電源電圧変動に対して十分な低減・抑制の効
果が得られて規格値を達成することができる。さらに、
他の対策として考えられるトランス、フィルタ回路（Ｌ
ＣＲ回路）等の追加による対策部品の増加、対策部品の
取り付けのためのスペースの増加による製品の大型化や
重量の増大、コストアップを招くことなく電源電圧変動
に対する十分な低減・抑制の効果が得られる。

【００５８】請求項２に係る発明によれば、複数個の加
熱手段を有し用紙上のトナー像を定着させる定着手段
と、この定着手段における前記複数個の加熱手段に対応
する複数の部分の温度をそれぞれ検出する複数個の温度
検出手段と、この複数個の温度検出手段の温度検出信号
に基づいて前記複数個の加熱手段をそれぞれ独立して制
御する制御手段とを有する定着装置において、前記制御
手段は少なくとも用紙が前記定着手段を通過する時点以
外は前記複数個の加熱手段のうち少なくとも１個の加熱
手段を除く他の加熱手段を不点灯状態にするので、電源
電圧変動に対して十分な低減・抑制の効果が得られる。
さらに、他の対策として考えられるトランス、フィルタ
回路（ＬＣＲ回路）等の追加による対策部品の増加、対
策部品の取り付けのためのスペースの増加による製品の
大型化や重量の増大、コストアップを招くことなく電源
電圧変動に対する十分な低減・抑制の効果が得られる。

【００５９】請求項３に係る発明によれば、複数個の加
熱手段を有し用紙上のトナー像を定着させる定着手段
と、この定着手段における前記複数個の加熱手段に対応
する複数の部分の温度をそれぞれ検出する複数個の温度
検出手段と、この複数個の温度検出手段の温度検出信号
に基づいて前記複数個の加熱手段をそれぞれ独立して制
御する制御手段とを有する定着装置において、前記複数
個の加熱手段のうち少なくとも消費電力の小さい１個の
加熱手段を除く他の加熱手段を不点灯状態にするモード
を設けたので、電源電圧変動に対して十分な低減・抑制
の効果が得られ、加熱手段による消費電力が少なくなっ
て省電力化にもつながる。さらに、他の対策として考え
られるトランス、フィルタ回路（ＬＣＲ回路）等の追加
による対策部品の増加、対策部品の取り付けのためのス
ペースの増加による製品の大型化や重量の増大、コスト
アップを招くことなく電源電圧変動に対する十分な低減
・抑制の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、２に係る発明の一実施形態の定着ロ
ーラ及び制御系を示す概略図である。

【図２】同実施形態における加熱手段２の点灯／消灯制
御フローを示すフローチャートである。

【図３】同実施形態における加熱手段３の点灯／消灯制
御フローを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１定着ローラ２、３加熱手段４、５トライアック６、７制御用ドライバ８ＣＰＵ９、１０サーミスタ１１ドライバ１２トランジスタ１３カバースイッチＲＡ１リレー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の加熱手段を有し用紙上のトナー像
を定着させる定着手段と、この定着手段における前記複
数個の加熱手段に対応する複数の部分の温度をそれぞれ
検出する複数個の温度検出手段と、この複数個の温度検
出手段の温度検出信号に基づいて前記複数個の加熱手段
をそれぞれ独立して制御する制御手段とを有する定着装
置において、前記複数個の加熱手段のうち少なくとも１
個の加熱手段を除く他の加熱手段を不点灯状態にするモ
ードを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】複数個の加熱手段を有し用紙上のトナー像
を定着させる定着手段と、この定着手段における前記複
数個の加熱手段に対応する複数の部分の温度をそれぞれ
検出する複数個の温度検出手段と、この複数個の温度検
出手段の温度検出信号に基づいて前記複数個の加熱手段
をそれぞれ独立して制御する制御手段とを有する定着装
置において、前記制御手段は少なくとも用紙が前記定着
手段を通過する時点以外は前記複数個の加熱手段のうち
少なくとも１個の加熱手段を除く他の加熱手段を不点灯
状態にすることを特徴とする定着装置。
【請求項３】複数個の加熱手段を有し用紙上のトナー像
を定着させる定着手段と、この定着手段における前記複
数個の加熱手段に対応する複数の部分の温度をそれぞれ
検出する複数個の温度検出手段と、この複数個の温度検
出手段の温度検出信号に基づいて前記複数個の加熱手段
をそれぞれ独立して制御する制御手段とを有する定着装
置において、前記複数個の加熱手段のうち少なくとも消
費電力の小さい１個の加熱手段を除く他の加熱手段を不
点灯状態にするモードを設けたことを特徴とする定着装
置。