JP2003050520A - ヒータ駆動装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、温度リプルが大きくなるという課
題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、ＡＣ電源１から整流回路３
及びスイッチ素子１４を介してヒータ１０に電力を供給
し加熱体の温度を温度検出手段１２で検出してスイッチ
素子１４の導通比率を変化させる手段と、ＡＣ電源１の
電圧を検出する電圧検出手段８、９とを有し、この電圧
検出手段８、９で検出したＡＣ電源１の電圧と、温度検
出手段１２で検出した加熱体の温度と、画像形成装置の
画像形成状況とに応じて、加熱体の温度が低下する前
に、スイッチ素子１４の導通比率を拡げるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やレーザプ
リンタなどの画像形成装置における定着装置に用いられ
るヒータ駆動装置、定着装置及び画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機やレーザプリンタなどの
画像形成装置では、転写紙にトナーを固定するために、
ヒータを内蔵した定着ローラを有する熱定着装置が用い
られている。上記ヒータはトライアックなどのスイッチ
素子を介してＡＣ電源に接続され、定着ローラにはその
温度を検出するためのサーミスタ等の温度検出手段が接
続される。

【０００３】通常、画像形成装置では、エンジン制御回
路からの信号で上記ヒータにＡＣ電源からスイッチ素子
を介して電力が供給され、定着ローラが所定の温度に達
すると定着ローラの温度が所定の温度になるように位相
制御方式でスイッチ素子の通電時間が調整され、画像形
成が可能になる。

【０００４】画像形成装置で画像を形成するために定着
ローラで転写紙上のトナーが転写紙に固定されると、定
着ローラの温度が画像形成のスピード・量（転写紙の大
きさ×枚数）に応じて所定の温度よりも低下する。定着
ローラの温度はサーミスタ等の温度検出手段で常時検出
されているので、定着ローラの温度が所定の温度より低
下すると、スイッチ素子の通電時間が大きくなるように
制御され、定着ローラの温度が再び所定の温度に達す
る。

【０００５】ヒータへ電力を供給する方式は、上記の方
式の他に、ＡＣ電源から整流回路とスイッチ素子を介し
てヒータに電力を供給し、上記スイッチ素子をＡＣ電源
の周波数よりも高速でスイッチングさせ、このスイッチ
ングの導電比率を定着ローラの温度が所定の温度になる
ように変化させる方式も知られている。

【０００６】特開平１１−９５６０７号公報には、定着
ローラの温度と基準温度との差を少なくするようにヒー
タへの供給電力量を増減させ、画像形成開始からの画像
形成枚数に応じて基準温度を順次に切り換え、用紙サイ
ズに基づいて画像形成開始時のヒータへの供給電力量を
選択する画像形成装置が記載されている。

【０００７】特開平９−２１８７２０号公報には、ＡＣ
電源から整流回路とスイッチ素子を介して負荷に電力を
供給し、上記スイッチ素子をＡＣ電源の周波数よりも高
速でスイッチングさせ、このスイッチングの導電比率を
定着ローラの温度が所定値になるように制御し、負荷電
流値が所定値以上の時には上記導電比率を制限し、スイ
ッチング時の導電比率の最大値を電源電圧に応じて設定
するＡＣ制御装置が記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したヒータへ電力
を供給する方式のうち前者では、サーミスタ等の温度検
出手段で定着ローラの温度を検出し、その温度に変化が
あった場合にスイッチ素子の通電時間を変えて定着ロー
ラの温度を所定の温度に制御するので、定着ローラの温
度リプルが大きくなる。また、ヒータに電力が供給され
てから定着ローラの温度が上昇するまでの時定数と、ヒ
ータの熱が定着ローラに伝わる時定数は共に大きく、さ
らに、定着ローラの温度をサーミスタ等の温度検出手段
が検出までの時定数も大きいので、定着ローラの温度リ
プルが更に大きくなる。

【０００９】定着ローラの温度リプルが大きくなると、
転写紙上のトナーを転写紙に固定するための条件が異な
り、定着ローラの温度が所定の温度よりも大きく異なっ
たときに画像を形成した場合には定着ムラが生じるとい
う問題があった。この問題は、画像形成の量（転写紙の
大きさ×枚数）が大きいほど顕著になり、また、連続し
て画像を形成する場合には画像形成のスピードが速いほ
ど顕著になる。

【００１０】また、上述したヒータへ電力を供給する方
式のうち後者では、定着ローラの温度制御が前者と変わ
らず、前者と同様な問題があった。特開平１１−９５６
０７号公報記載の画像形成装置では、定着ローラの温度
と基準温度との差を少なくするようにヒータへの供給電
力量を増減させ、画像形成開始からの画像形成枚数に応
じて基準温度を順次に切り換え、用紙サイズに基づいて
画像形成開始時のヒータへの供給電力量を選択するが、
定着ローラの温度リプルを十分に低減させることができ
ず、定着ムラを十分に少なくすることができない。

【００１１】特開平９−２１８７２０号公報記載のＡＣ
制御装置では、ＡＣ電源から整流回路とスイッチ素子を
介して負荷に電力を供給し、上記スイッチ素子をＡＣ電
源の周波数よりも高速でスイッチングさせ、このスイッ
チングの導電比率を定着ローラの温度が所定値になるよ
うに制御し、負荷電流値が所定値以上の時には上記導電
比率を制限し、スイッチング時の導電比率の最大値を電
源電圧に応じて設定するが、負荷の温度リプルを十分に
低減させることができない。

【００１２】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、画像形成のスピード・量に関わらず温度
リプルを大幅に低減させて定着ムラを少なくすることが
でき、画像品質を向上させることができるヒータ駆動装
置、定着装置及び画像形成装置を提供することを目的と
する。

【００１３】

【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、画像形成装置における定着
装置の加熱体を加熱するためのヒータの駆動制御を行う
ヒータ駆動装置において、ＡＣ電源から整流回路及びス
イッチ素子を介して前記ヒータに電力を供給し前記加熱
体の温度を温度検出手段で検出して前記スイッチ素子の
導通比率を変化させる手段と、前記ＡＣ電源の電圧を検
出する電圧検出手段とを有し、この電圧検出手段で検出
した前記ＡＣ電源の電圧と、前記温度検出手段で検出し
た前記加熱体の温度と、前記画像形成装置の画像形成状
況とに応じて、前記加熱体の温度が低下する前に、前記
スイッチ素子の導通比率を拡げるものである。

【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１記載のヒ
ータ駆動装置において、デジタル制御手段にて、電圧検
出手段からの電圧検出信号及び前記温度検出手段からの
温度検出信号を変換したテジタル信号と前記画像形成装
置の画像形成状況とに応じて、前記加熱体の温度が低下
する前に、前記スイッチ素子の導通比率を拡げるもので
ある。

【００１５】請求項３に係る発明は、請求項１または２
記載のヒータ駆動装置において、前記加熱体の温度が所
定の温度に上昇したら前記ヒータへの電力供給を停止さ
せる手段を有するものである。

【００１６】請求項４に係る発明は、請求項１、２また
は３記載のヒータ駆動装置において、前記ヒータへの電
力供給量を検出する手段と、この手段で検出した前記ヒ
ータへの電力供給量が所定の大きさになった時に前記ヒ
ータへの電力供給を停止させる手段とを有するものであ
る。

【００１７】請求項５に係る発明は、請求項１〜４のい
ずれか１つに記載のヒータ駆動装置を有するものであ
る。

【００１８】請求項６に係る発明は、請求項５記載の定
着装置を有するものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施例を示
す。この第１実施例は、画像形成装置における定着装置
に用いられるヒータ駆動装置の例である。このヒータ駆
動装置は、定着装置のヒータへの電力供給を制御し、加
熱体としての定着ローラの温度を所定の温度に制御する
機能を有する。

【００２０】図１において、１は外部のＡＣ電源、２は
ノイズフィルタ、３は整流回路としてのダイオードブリ
ッジである。外部のＡＣ電源１はノイズフィルタ２を介
してダイオードブリッジ３に接続され、外部のＡＣ電源
１からのＡＣ入力はノイズフィルタ２を経てダイオード
ブリッジ３により全波整流される。ダイオードブリッジ
３にはコンデンサ４、コイル５及びコンデンサ６からな
るノイズフィルタが接続される。

【００２１】このノイズフィルタには、インバータ回路
７が接続され、さらにＡＣ電源１の電圧を検出する電圧
検出手段としての抵抗８、９が直列に接続されている。
インバータ回路７においては、定着装置の定着ローラを
加熱するヒータ１０と温度ヒューズ１１とスイッチ素子
１４がコンデンサ４、コイル５及びコンデンサ６からな
るノイズフィルタの出力側に直列に接続されている。

【００２２】ヒータ１０の外周には定着ローラが接続さ
れ、この定着ローラの近傍には温度検出手段を構成する
サーミスタ１２が配置されている。このサーミスタ１２
は定着ローラの温度を検出し、ローラ温度検出回路１３
はサーミスタ１２の検出温度に応じた温度検出信号を出
力する。インバータ回路７のスイッチ素子１４及びロー
ラ温度検出回路１３にはドライブ回路１５及びヒータ制
御手段としてのヒータ制御回路１６が接続され、抵抗
８、９の分圧点がヒータ制御回路１６に接続されてい
る。ヒータ制御回路１６には画像形成装置のエンジン制
御手段としてのエンジン制御回路１７が接続されてい
る。

【００２３】次に、この第１実施例の動作について、画
像形成装置が画像を形成しない場合と、画像形成装置が
画像を形成する場合とに分けて説明する。まず、画像形
成装置が画像を形成しない場合の本実施例の動作につい
て説明する。ＡＣ電源１からのＡＣ入力は、ノイズフィ
ルタ２を経てダイオードブリッジ３により全波整流さ
れ、コンデンサ４、コイル５及びコンデンサ６からなる
ノイズフィルタと温度ヒューズ１１とスイッチ素子１４
を介してヒータ１０に供給される。スイッチ素子１４は
ドライブ回路１５により駆動されてスイッチングし、抵
抗８、９はコンデンサ４、コイル５及びコンデンサ６か
らなるノイズフィルタの出力電圧を分圧することでＡＣ
電源１の電圧を検出する。

【００２４】サーミスタ１２で定着ローラの温度が検出
され、ローラ温度検出回路１３がサーミスタ１２の検出
値に応じた温度検出信号を出力する。ヒータ制御回路１
６は、ローラ温度検出回路１３から温度検出信号がフィ
ードバックされ、定着ローラの温度が目標値の温度にな
るようにドライブ回路１５を介してスイッチ素子１４を
制御する。

【００２５】すなわち、画像形成装置全体の動作を制御
しているエンジン制御回路１７がヒータ制御回路１６に
ローラ温度設定信号を出力すると、ヒータ制御回路１６
はドライブ回路１５にスイッチ素子１４のスイッチング
を開始させてヒータ１０に通電させる。スイッチ素子１
０はＡＣ電源１の周波数に比べて十分に高い周波数（例
えば２０ＫＨｚ）でオンとオフを繰り返すスイッチング
を行う。このため、ＡＣ電源１からのＡＣ入力は、ノイ
ズフィルタ２を経てダイオードブリッジ３により全波整
流され、コンデンサ４、コイル５及びコンデンサ６から
なるノイズフィルタを経てスイッチ素子１４でスイッチ
ングされて温度ヒューズ１１を介してヒータ１０に供給
され、スイッチ素子１４のスイッチング周波数に同期し
た負荷電流がヒータ１０に流れる。ヒータ１０はその負
荷電流により発熱して定着ローラを加熱する。

【００２６】定着ローラの温度はサーミスタ１２により
検出され、ローラ温度検出回路１３がサーミスタ１２の
検出値に応じた温度検出信号をヒータ制御回路１６へ出
力する。ヒータ制御回路１６は、ローラ温度検出回路１
３からの温度検出信号に基づいて定着ローラの温度が上
記ローラ温度設定信号に対応した所定値になるようにド
ライブ回路１５を介してスイッチ素子１４の導電比率を
制御する。

【００２７】スイッチ素子１４のスイッチングは固定の
周期で繰り返し、スイッチ素子１４の導電比率が大きく
なるとヒータ１０への通電量が増して定着ローラの温度
が高くなる。逆にスイッチ素子１４の導電比率が小さく
なるとヒータ１０への通電量が減少して定着ローラの温
度が低くなる。このように画像形成装置が画像を形成し
ない場合には、ヒータ制御回路１６はローラ温度検出回
路１３からの温度検出信号がフィードバックされてスイ
ッチ素子１４の導電比率を制御することにより、定着ロ
ーラの温度を所定値に保つ。

【００２８】次に、画像形成装置が画像を形成する場合
の本実施例の動作について説明する。エンジン制御回路
１７は、ヒータ制御回路１６からの信号により定着ロー
ラの温度が所定値になった後で、画像形成信号により、
画像形成装置内の各駆動負荷を動作させて画像を形成さ
せるが、画像形成以降、複数回にわたって、画像形成の
量（画像を形成する記録媒体としての転写紙の大きさ及
び枚数）に応じてローラ温度設定信号をヒータ制御回路
１６へ出力する。

【００２９】ヒータ制御回路１６は、エンジン制御回路
１７からのローラ温度設定信号と、ＡＣ電源１の電圧を
検出するための抵抗８、９の分圧点の電圧信号からスイ
ッチ素子１４の導電比率を決めて制御することで、ヒー
タ１０への通電量がローラ温度設定信号に対応した所定
値になるようにスイッチ素子１４の導電比率を制御す
る。このように、画像形成装置が画像を形成する場合、
定着ローラの温度は定着ローラが転写紙に熱を奪われる
ため、定着ローラの温度を所定値に保つためには画像を
形成しない場合に比べてヒータ１０への通電量を増やす
必要があるが、ヒータ制御回路１６は、エンジン制御回
路１７からのローラ温度設定信号により、定着ローラの
温度が降下する前にスイッチ素子１４の導電比率を段階
的に拡げるフィードフォワードでの定温制御を行い、こ
れにより、定着ローラの温度リプルのない制御が可能
で、画像形成の量に関わらず定着ローラの温度を所定値
に保つことができる。

【００３０】これをより詳しく説明すると、次のように
なる。上述したように、エンジン制御回路１７は定着ロ
ーラの温度が所定値になった後で、画像形成信号によ
り、画像形成装置内の各駆動負荷を動作させて画像を形
成させるが、例えば、画像を形成する前のスイッチ素子
１４の導電比率を固定して画像を形成した場合の定着ロ
ーラの温度は図２に示すようになる。

【００３１】図２は画像形成開始から画像形成終了まで
の定着ローラ温度を示したものであるが、画像形成前に
は定着ローラ温度は所定値に制御され、図２のＡ点で画
像形成を開始すると、定着ローラの熱が転写紙に奪われ
るため、定着ローラ温度は徐々に降下し、ヒータへの通
電量による定着ローラへの熱の供給量から転写紙での熱
の消費量を引いた熱量による温度になる。

【００３２】定着ローラ温度が所定値より低くなると、
転写紙にトナーを固定するための条件が最適条件から外
れ、定着ムラが生じる。これを防ぐために、従来は、前
述したように、定着ローラ温度が低下すると、スイッチ
素子の導電比率を大きくしてヒータへの通電量を増やす
フィードバック制御を行っていた。しかし、この場合、
ヒータへの通電量が大きくなってからヒータの温度が上
昇するまでの時定数と、ヒータの熱が定着ローラに伝わ
る時定数は共に大きく、さらに、サーミスタで定着ロー
ラの温度を検出するまでの時定数も大きいため、図３に
示すように定着ローラの温度リプルが大きくなり、この
温度リプルの中の高い温度と低い温度では定着条件が変
わり、定着ムラが生じる。

【００３３】本実施例では、画像を形成する場合、定着
ローラ温度を検出してからフィードバック制御をするの
ではなく、ヒータ制御回路１６は、定着ローラ温度が低
下する前に、エンジン制御回路１７からのローラ温度設
定信号と、ＡＣ電源１の電圧を検出するための抵抗８、
９の分圧点の電圧信号によってスイッチ素子１４の導通
角を定着ローラ温度が一定になるように拡げ、定着ロー
ラが転写紙に熱を奪われるとほぼ同時にヒータ１０への
通電量を増やし、定着ローラ温度の低下をなくす。

【００３４】エンジン制御回路１７は、連続して画像を
形成する量（連続して画像を形成する転写紙の大きさ×
枚数）が分かるため、その量に応じてヒータ制御回路１
６へのローラ温度設定信号を変え、また、そのローラ温
度設定信号も複数回にわたって出力することにより、Ａ
Ｃ電源１の電圧・画像形成量（転写紙の大きさ×枚数）
に関わらず、図４に示すように、定着ローラの温度リプ
ルを大幅に低減させて定着ムラを少なくし、画像品質を
向上させる。

【００３５】具体的には、エンジン制御回路１７からヒ
ータ制御回路１６へのローラ温度設定信号は、転写紙の
大きさが大きいほど定着ローラ温度を高くする信号とす
るとともに、転写紙の枚数が多いほど定着ローラ温度を
高くする信号とし、また、転写紙の両面に画像を形成す
る場合は転写紙を反転させるための時間が必要で単位時
間当りの熱消費量が減るために片面画像形成時よりは温
度を低くする。

【００３６】この第１実施例によれば、ＡＣ電源１から
整流回路としてのダイオードブリッジ３及びスイッチ素
子１４を介してヒータ１０に電力を供給し加熱体として
の定着ローラの温度を温度検出手段としてのサーミスタ
１２で検出してスイッチ素子１４の導通比率を変化させ
る手段と、ＡＣ電源１の電圧を検出する電圧検出手段と
しての抵抗８、９とを有し、この電圧検出手段で検出し
たＡＣ電源１の電圧と、前記温度検出手段で検出した定
着ローラの温度と、画像形成装置の画像形成状況とに応
じて、定着ローラの温度が低下する前に、スイッチ素子
１４の導通比率を拡げるので、定着ローラの温度リプル
を小さくすることができる。その結果、画像形成装置の
画像形成状況に関わらず最適な定着ローラ温度で転写紙
へのトナー固定が可能になり、定着ムラを少なくして画
像品質を向上させることができる。

【００３７】次に、本発明の第２実施例を図５に基づい
て説明する。この第２実施例は、画像形成装置における
定着装置に用いられるヒータ駆動装置の例であり、図１
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この第２実施例は、定着装置のヒータへの電力供給をヒ
ータ制御手段としてのデジタル制御回路１８でデジタル
制御して定着ローラの温度を所定の温度に制御する機能
を有し、上記第１実施例において、ヒータ制御回路１６
の代りにデジタル制御回路１８が用いられる。デジタル
制御回路１８は、ローラ温度検出回路１３からの温度検
出信号と、ＡＣ電源１の電圧を検出するための抵抗８、
９の分圧点の電圧信号とをそれぞれデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄコンバータ）１８１と、演算
手段１８２を有する。

【００３８】次に、この第２実施例の動作について、画
像形成装置が画像を形成しない場合と、画像形成装置が
画像を形成する場合とに分けて説明する。まず、画像形
成装置が画像を形成しない場合の本実施例の動作につい
て説明する。デジタル制御回路１８は、ローラ温度検出
回路１３からフィードバックされたアナログ温度検出信
号をＡ／Ｄ変換器１８１によりデジタル信号に変換し、
このデジタル信号と、エンジン制御回路１７から通信手
段により入力されたローラ温度設定信号を演算手段１８
２で演算してスイッチ素子１４の導電比率を決め、この
導電比率で定着ローラの温度が上記ローラ温度設定信号
に対応した所定値になるようにドライブ回路１５を介し
てスイッチ素子１４の導電比率を制御する。その他の点
については、上記第１実施例と同様である。

【００３９】次に、画像形成装置が画像を形成する場合
の本実施例の動作について説明する。デジタル制御回路
１８は、ＡＣ電源１の電圧を検出するための抵抗８、９
の分圧点の電圧信号をＡ／Ｄ変換器１８１によりデジタ
ル信号に変換し、このデジタル信号と、エンジン制御回
路１７から通信手段により入力されたローラ温度設定信
号を演算手段１８２で演算してスイッチ素子１４の導電
比率を決める。その他の点については、上記第１実施例
と同様である。

【００４０】この第２実施例では、定着ローラ温度を一
定にするためのヒータ１０への通電量の制御をデジタル
制御回路１８で行うことで、エンジン制御回路１７から
通信手段により入力されたローラ温度設定信号と、抵抗
８、９の分圧点から入力されてＡ／Ｄ変換器１８１でデ
ジタル化した信号を直接演算することが可能になり、エ
ンジン制御回路１７から１回の通信により入力されたロ
ーラ温度設定信号でスイッチ素子１４の導電比率を徐々
に変化させることが可能になる。その結果、ＡＣ電源１
の電圧、画像形成量（転写紙の大きさ×枚数）に関わら
ず、定着ローラの温度リプルをさらに大幅に低減させて
定着ムラを少なくし、画像品質を向上させることが可能
になる。また、回路構成が簡単になって安価になると共
に、スイッチ素子１４の導電比率の変化の割合はソフト
ウェアで変更可能になって設定変更が簡単になる。

【００４１】次に、本発明の第３実施例について図６に
基づいて説明する。この第３実施例は、画像形成装置に
おける定着装置に用いられるヒータ駆動装置の例であ
り、図５と同一部分には同一符号を付してその説明を省
略する。この第３実施例は、上記第２実施例において、
異常時の保護を主な目的とするものであり、定着ローラ
温度が上限温度以上に上昇したらヒータ１０への電力供
給を停止する機能を持っている。

【００４２】第３実施例では、上記第２実施例におい
て、デジタル制御回路１８の代りにデジタル制御回路１
８ａが用いられ、ノイズフィルタ２とダイオードブリッ
ジ３との間に挿入された接点１９ｂを有するリレー１９
が設けられる。デジタル制御回路１８ａは、デジタル制
御回路１８において、異常時にリレー１９を作動させる
機能が追加されている。

【００４３】通常は、リレー１９がオフであり、リレー
１９の接点１９ｂが閉じている。定着ローラの温度はサ
ーミスタ１２で検出されてローラ温度検出回路１３がサ
ーミスタ１２の検出値に応じた温度検出信号をデジタル
制御回路１８ａへ出力し、このローラ温度検出回路１３
からの温度検出信号がＡ／Ｄ変換器１８１でデジタル化
される。

【００４４】デジタル制御回路１８ａは、そのデジタル
化された温度検出信号を予め設定された定着ローラの使
用最高温度に対するデジタル信号と比較し、温度検出信
号がデジタル信号を越えた（定着ローラ温度が予め設定
された定着ローラの使用最高温度を越えた）場合にリレ
ー１９を作動させて接点１９ｂを開にすることでヒータ
１０への電力供給を停止させると共に通信手段によりエ
ンジン制御回路１７へ異常信号を出力する。これによ
り、部品故障等により定着ローラの温度制御が外れて定
着ローラ温度が異常に上昇した場合に定着ローラ及びヒ
ータ１０の損傷を防ぐことができる。

【００４５】なお、上記第１実施例において、上記第３
実施例と同様にリレー１９を設けてヒータ制御回路１６
にてローラ温度検出回路１３からの温度検出信号を予め
設定された定着ローラの使用最高温度に対するアナログ
信号と比較し、温度検出信号がアナログ信号を越えた
（定着ローラ温度が予め設定された定着ローラの使用最
高温度を越えた）場合にリレー１９を作動させて接点１
９ｂを開にすることでヒータ１０への電力供給を停止さ
せると共に通信手段によりエンジン制御回路１７へ異常
信号を出力するようにしてもよい。

【００４６】次に、本発明の第４実施例について図７に
基づいて説明する。この第４実施例は、画像形成装置に
おける定着装置に用いられるヒータ駆動装置の例であ
り、図６と同一部分には同一符号を付してその説明を省
略する。この第４実施例は、上記第３実施例において、
異常時の保護を主な目的とするものであり、ヒータ１０
への供給電力が上限値を越えたらヒータ１０への電力供
給を停止する機能を持っている。

【００４７】第４実施例では、上記第３実施例におい
て、デジタル制御回路１８ａの代りにデジタル制御回路
１８ｂが用いられ、コンデンサ４、コイル５及びコンデ
ンサ６からなるノイズフィルタとインバータ回路７との
間にスイッチ素子１４と直列に電流検出手段としての電
流検出抵抗２０が接続されて該電流検出抵抗２０と並列
に電流検出回路２１が接続される。

【００４８】インバータ回路７の電流（ヒータ１０の電
流）が電流検出抵抗２０により検出されて電流検出回路
２１が電流検出抵抗２０の検出値に応じた電流検出信号
をデジタル制御回路１８ｂへ出力する。デジタル制御回
路１８ｂは、デジタル制御回路１８ａにおいて、Ａ／Ｄ
変換器（Ａ／Ｄコンバータ）１８１ａにて、電流検出回
路２１からの電流検出信号、ＡＣ電源１の電圧を検出す
るための抵抗８、９の分圧点の電圧信号、ローラ温度検
出回路１３からの温度検出信号をそれぞれデジタル信号
に変換する。

【００４９】デジタル制御回路１８ｂは、Ａ／Ｄ変換器
１８１ａにてデジタル化した電流検出信号及び電圧信号
（電流検出回路２１からの電流検出信号、ＡＣ電源１の
電圧を検出するための抵抗８、９の分圧点の電圧信号を
Ａ／Ｄ変換器１８１ａにてデジタル化したもの）を演算
してヒータ１０への電力供給量を求め、この電力供給量
を予め設定されたヒータ１０の最大電力に対するデジタ
ル信号と比較し、電力供給量がデジタル信号を越えた
（ヒータ１０への電力供給量が予め設定されたヒータ１
０の最大電力を越えた）場合にリレー１９を作動させて
接点１９ｂを開にすることでヒータ１０への電力供給を
停止させると共に通信手段によりエンジン制御回路１７
へ異常信号を出力する。これにより、部品故障等により
定着ローラの温度制御が外れてヒータ１０への供給電力
が異常に上昇した場合に定着ローラ及びヒータ１０の損
傷を防ぐことができる。

【００５０】なお、上記第１実施例及び第２実施例にお
いて、それぞれ、上記第４実施例と同様にリレー１９、
電流検出抵抗２０及び電流検出回路２１を設け、ヒータ
制御回路１６、デジタル制御回路１８にて電流検出回路
２１からの電流検出信号、ＡＣ電源１の電圧を検出する
ための抵抗８、９の分圧点の電圧信号を演算してヒータ
１０への電力供給量を求め、この電力供給量を予め設定
されたヒータ１０の最大電力に対する信号と比較し、ヒ
ータ１０への電力供給量が予め設定されたヒータ１０の
最大電力を越えた場合にリレー１９を作動させて接点１
９ｂを開にすることでヒータ１０への電力供給を停止さ
せると共に通信手段によりエンジン制御回路１７へ異常
信号を出力するようにしてもよい。

【００５１】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。この第５実施例は、画像形成装置の例であり、像担
持体としてのドラム状感光体２２が図示しない駆動部に
より回転駆動される。この感光体２２は、帯電手段とし
ての帯電ローラ２３により一様に帯電され、図示しない
露光手段としての書き込み装置により光２４で露光され
て静電潜像が形成される。

【００５２】この感光体２２上の静電潜像は現像装置２
５により現像されてトナー像となり、また、図示しない
給紙装置から記録媒体としての転写紙２６がレジストロ
ーラ２７へ給送される。レジストーラ２７は感光体２２
上のトナー像に合わせて転写紙２６を送り出し、この転
写紙２６は転写手段としての転写ローラ２８により感光
体２２上のトナー像が転写される。このトナー像が転写
された転写紙２６は、定着装置２９における定着部材と
しての定着ローラ３０と加圧部材としての加圧ローラ３
１とのニップ部を通過する際に定着ローラ３０及び加圧
ローラ３１による加熱、加圧でトナー像が定着され、外
部へ排出される。また、感光体２２は、転写後に残留す
るトナーがクリーニング装置３２により除去される。こ
こに、定着ローラ３０は上記ヒータ１０により加熱さ
れ、該ヒータ１０の駆動制御は上記第１実施例乃至第４
実施例のヒータ駆動回路のいずれかにより行われる。ま
た、この第４実施例は上記エンジン制御回路１７を有す
る。該エンジン制御回路１７は、ヒータ制御回路１６か
らの信号により定着ローラの温度が所定値になった後
で、画像形成信号により、画像形成装置内の各駆動負荷
を動作させて画像を形成させ、画像形成以降、複数回に
わたって、画像形成の量（転写紙の大きさ及び枚数）に
応じてローラ温度設定信号をヒータ制御回路１６へ出力
する。

【００５３】この第５実施例の定着装置２９によれば、
ヒータの駆動制御が上記第１実施例乃至第４実施例のヒ
ータ駆動回路のいずれかにより行われるので、画像形成
装置の画像形成状況に関わらず最適な定着ローラ温度で
転写紙へのトナー固定が可能になり、定着ムラを少なく
して画像品質を向上させることができる。

【００５４】また、第４実施例の画像形成装置によれ
ば、ヒータの駆動制御が上記第１実施例乃至第４実施例
のヒータ駆動回路のいずれかにより行われる定着装置２
９を有するので、画像形成装置の画像形成状況に関わら
ず最適な定着ローラ温度で転写紙へのトナー固定が可能
になり、定着ムラを少なくして画像品質を向上させるこ
とができる。

【００５５】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、ヒータが定着ベルトなどの定着部材や定
着装置の他のローラなどの加熱体を加熱する場合にも適
用することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、加熱体の温度リプルを小さくすることができ、画像
形成装置の画像形成状況に関わらず最適な加熱体温度で
記録媒体へのトナー固定が可能になり、定着ムラを少な
くして画像品質を向上させることができる。請求項２に
係る発明によれば、加熱体の温度リプルをさらに大幅に
低減させて定着ムラを少なくし、画像品質を向上させる
ことが可能になる。また、回路構成が簡単になって安価
になると共に、スイッチ素子の導電比率の変化の割合は
ソフトウェアで変更可能になって設定変更が簡単にな
る。

【００５７】請求項３に係る発明によれば、部品故障等
により加熱体の温度制御が外れて加熱体の温度が異常に
上昇した場合に加熱体及びヒータの損傷を防ぐことがで
きる。請求項４に係る発明によれば、部品故障等により
加熱体の温度制御が外れてヒータへの供給電力が異常に
上昇した場合に加熱体及びヒータの損傷を防ぐことがで
きる。

【００５８】請求項５に係る発明によれば、加熱体の温
度リプルを小さくすることができ、画像形成装置の画像
形成状況に関わらず最適な加熱体温度で記録媒体へのト
ナー固定が可能になり、定着ムラを少なくすることがで
きる。請求項６に係る発明によれば、定着ムラを少なく
して画像品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】ヒータ駆動装置でスイッチ素子の導電比率が一
定の場合の画像形成状態による定着ローラ温度を示す特
性図である。

【図３】ヒータ駆動装置でスイッチ素子の導電比率をフ
ィードバック制御する場合の画像形成状態による定着ロ
ーラ温度を示す特性図である。

【図４】上記第１実施例の画像形成状態による定着ロー
ラ温度を示す特性図である。

【図５】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【図６】本発明の第３実施例を示すブロック図である。

【図７】本発明の第４実施例を示すブロック図である。

【図８】本発明の第５実施例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ ＡＣ電源 ３ ダイオードブリッジ ７ インバータ回路 ８、９ 抵抗 １０ ヒータ １２ サーミスタ １４ スイッチ素子 １５ ドライブ回路 １６ ヒータ制御回路 １７ エンジン制御回路 １８、１８ａ、１８ｂ デジタル制御回路 １９ リレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 3/00 Ｈ０５Ｂ 3/00 ３１０Ｅ ３３５ ３３５ Ｆターム(参考） 2H033 AA03 BB00 CA07 CA23 CA45 3K058 AA22 AA72 BA18 CA03 CA12 CA61 CB02 DA11 5H730 AA12 AS12 BB11 BB57 CC01 DD02 FD11 FD61 FF09 FG05 FG25 FG26 ZZ11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置における定着装置の加熱体を
   加熱するためのヒータの駆動制御を行うヒータ駆動装置
   において、ＡＣ電源から整流回路及びスイッチ素子を介
   して前記ヒータに電力を供給し前記加熱体の温度を温度
   検出手段で検出して前記スイッチ素子の導通比率を変化
   させる手段と、前記ＡＣ電源の電圧を検出する電圧検出
   手段とを有し、この電圧検出手段で検出した前記ＡＣ電
   源の電圧と、前記温度検出手段で検出した前記加熱体の
   温度と、前記画像形成装置の画像形成状況とに応じて、
   前記加熱体の温度が低下する前に、前記スイッチ素子の
   導通比率を拡げることを特徴とするヒータ駆動装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のヒータ駆動装置において、
   デジタル制御手段にて、電圧検出手段からの電圧検出信
   号及び前記温度検出手段からの温度検出信号を変換した
   テジタル信号と前記画像形成装置の画像形成状況とに応
   じて、前記加熱体の温度が低下する前に、前記スイッチ
   素子の導通比率を拡げることを特徴とするヒータ駆動装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のヒータ駆動装置に
   おいて、前記加熱体の温度が所定の温度に上昇したら前
   記ヒータへの電力供給を停止させる手段を有することを
   特徴とするヒータ駆動装置。
4. 【請求項４】請求項１、２または３記載のヒータ駆動装
   置において、前記ヒータへの電力供給量を検出する手段
   と、この手段で検出した前記ヒータへの電力供給量が所
   定の大きさになった時に前記ヒータへの電力供給を停止
   させる手段とを有することを特徴とするヒータ駆動装
   置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか１つに記載のヒー
   タ駆動装置を有することを特徴とする定着装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の定着装置を有することを特
   徴とする画像形成装置。