(57)【要約】【課題】商用交流電源に大電流が流れることによる電圧変動の発生を防止し、かつ突流を防止することにより、スイッチング素子からのノイズ発生を排除する。【解決手段】商用ＡＣ電源１とヒータ８との接続を切り換えるヒータ用交流スイッチ７と、ヒータ８とキャパシタ１１との接続を切り換えるヒータ用直流スイッチ６と、キャパシタ１１への充電動作に切り換える充電用直流スイッチ５と、定着器９の温度を検出する温度検出器１０と、電源投入時または省エネモードからの復帰時に、温度検出器１０による温度値が所定値以下のときヒータ用直流スイッチ６を第１の所定時間ＯＮした後にＯＦＦし、そこから第２の所定時間後に、ヒータ用交流スイッチ７をＯＮするように制御する制御回路１２と、を備える。【選択図】      図１
2004286804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを有する定着手段に対し、商用電源およびキャパシタによる補助電源から電力を供給する加熱定着装置において、
商用電源と前記ヒータとの接続をＯＮ／ＯＦＦにより切り換えるヒータ用交流切換手段と、
前記ヒータと前記キャパシタとの接続をＯＮ／ＯＦＦにより切り換えるヒータ用直流切換手段と、
前記キャパシタへの充電動作に切り換える充電切換手段と、
前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記商用電源による投入時または省エネモードからの復帰時に、前記温度検出手段による温度値が所定値以下に達したとき前記ヒータ用直流切換手段を第１の所定時間ＯＮした後にＯＦＦし、そこから第２の所定時間後に、前記ヒータ用交流切換手段をＯＮするように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする加熱定着装置。
【請求項２】
前記第１の所定時間は１０ｍＳ〜２００ｍＳとし、前記第２の所定時間は０．１ｍＳ〜２０ｍＳであることを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
【請求項３】
さらに、前記キャパシタの電圧を検出する充電電圧検出手段を備え、
前記制御手段は、前記ヒータ用直流切換手段および前記ヒータ用交流切換手段がＯＦＦで、かつ前記キャパシタの充電電圧が所定値以下を最低限の条件として、前記充電切換手段による充電動作への切り換えを許可することを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記商用電源による投入時または省エネモードからの復帰時に、前記定着手段が所定の温度に達するまで、前記キャパシタから連続して前記ヒータに電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
【請求項５】
前記キャパシタの充電電圧は、前記商用電源の実効電圧値の２／３以下とすることを特徴とする請求項４に記載の加熱定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置の定着部分に利用され、特に、ヒータエレメントが冷えた状態から昇温させる場合に補助電源から電力を供給し、その後に商用電源に切り換えるなど電圧変動を抑制した給電制御を行なう加熱定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ装置などの画像形成装置においては、記録紙出力の高速性や画像品質、コストなどの有利性から電子写真プロセスによる方式が多く採用されている。電子写真方式は記録媒体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体に定着する方法であり、定着方式としては安全性などを考慮し、ヒートローラ方式が現在最も多く採用されている。ヒートローラ方式は、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される加熱ローラ（定着ローラ）と、加熱ローラに対向配置される加圧ローラ（シリコンゴムローラなど）に圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、このニップ部にトナー像が転写された記録紙を通して加熱する方法である。すなわち、加熱ローラによる熱作用と両ローラに加圧作用により転写紙上にトナーを溶融し、定着するものである。
【０００３】
また、近年、複写機やプリンタ装置などの画像形成装置においても省エネルギー化が進んでいる。この画像形成装置の省エネルギーを実現するにあたって無視できないのは、トナーを記録紙に定着する定着装置の省電力である。画像形成装置の待機時における定着装置の消費電力の低減としては、待機時には加熱ローラの温度を定着温度よりやや低い一定の温度に保つことにより、使用時に直ちに使用可能温度まで立ち上げ、使用者が定着ローラの昇温を待つことがないようにしている（このモードを余熱モード、あるいは省エネモードと呼称されている）。
【０００４】
さて、このような従来例として、加熱手段への電力供給を主電源と補助電源で切り分け、補助電源のコンデンサに蓄積された電力を立上時に供給、立ち上げを早くする構成としたものが開示されている（たとえば、特許文献１、２、３参照。）。また、定着部を主電源の他に二次電池でも付勢し立ち上げを早くする構成としたものが開示されている（たとえば、特許文献４参照。）。さらに、複数のヒータへの電力供給タイミングを制御して、電圧変動妨害を軽減する構成としたものも開示されている（たとえば、特許文献５参照。）。また、交流電圧のピーク近傍で、ヒータなどが駆動されなされないように制御し、高調波、フリッカを低減する構成としたものも知られている（たとえば、特許文献６参照。）。
【０００５】
また、ソフトオン／オフ制御で電圧変動を低減するものも知られている（たとえば、特許文献７参照。）。また、位相角を徐々に大きくしてヒータへの突流を低減するものがある（たとえば、特許文献８、９参照。）。また、一周期間はＯＮまたはＯＦＦとし、それを所定周期で５０％ＯＮまたは１００％ＯＮを選択できるようにし、みかけのヒータ電力を小さくすることにより、短時間で立ち上げかつ温度リブルの小さい制御を実現するものも開示されている（たとえば、特許文献１０参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３１５５６７号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７４９８８号公報
【特許文献３】
特開平５−２４１３８７号公報
【特許文献４】
特開平１０−２８２８２１号公報
【特許文献５】
特開２００１−２２２２０号公報
【特許文献６】
特開平１１−１６７３２９号公報
【特許文献７】
特開２００１−１０９３１７号公報
【特許文献８】
特開平５−２２４５５９号公報
【特許文献９】
特開平１０−７４０２３号公報
【特許文献１０】
特開２０００−９８７９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示されるような従来の技術にあっては、商用交流電源のみを用いて、定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する場合、ヒータが冷えた状態でＯＮすると、大電流が流れるという不具合、またこれにより商用電源の電圧が変動するという不具合があった。そこで、図９に示すように、ヒータが冷えた状態では、所定時間小さな位相角でＯＮしてから立ちあげる方法がとられている。しかしながら、位相角０度以外でのヒータ点灯はスイッチング素子でのノイズが発生するという問題点があった。
【０００８】
また、前述の各特許文献に開示されている技術においては下記のような問題点などがあった。特許文献１〜４では、補助電源を備え、立ち上げ時の大電流は低減できるが、その後の定着動作時などにおける温度制御でのヒータＯＮ／ＯＦＦにこの補助電源を用いることの記載はなく、したがって、立ち上げ後の温度制御におけるヒータＯＮした瞬間の大電流を低減することができない。
【０００９】
また、特許文献５では、複数のヒータの同時ＯＮに対する電圧変動の改善を狙ったものであり、このヒータＯＮ時の電圧変動を制御することはできないので、真の対策とはならない。また、特許文献６では、位相角に制限を設けることにより、ノイズの発生を抑制しているが、わずかでも位相角を設ける必要があり、スイッチング素子からのノイズ発生をなくすことはできない。また、特許文献７〜９では、位相角をもってヒータを点灯するので、スイッチング素子からのノイズ発生をなくすことはできない。また、特許文献１０では、位相角０でヒータを点灯できるので、スイッチング素子からのノイズ発生をなくすことができるものの、ヒータが冷えた状態でのＯＮ時の大電流を防止することはできなかった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、商用交流電源に大電流が流れることによる電圧変動の発生を防止し、かつ突流を防止することにより、スイッチング素子からのノイズ発生を排除することを第１の目的とする。
【００１１】
また、キャパシタからの電力供給をＯＦＦして所定の時間をおいて商用電源からの電力供給に切り換えることにより、両者が同時にＯＮすることによる、素子の破損、異常電力の供給という事態発生を防止することを第２の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる加熱定着装置にあっては、ヒータを有する定着手段に対し、商用電源およびキャパシタによる補助電源から電力を供給する加熱定着装置において、商用電源と前記ヒータとの接続をＯＮ／ＯＦＦにより切り換えるヒータ用交流切換手段と、前記ヒータと前記キャパシタとの接続をＯＮ／ＯＦＦにより切り換えるヒータ用直流切換手段と、前記キャパシタへの充電動作に切り換える充電切換手段と、前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、前記商用電源による投入時または省エネモードからの復帰時に、前記温度検出手段による温度値が所定値以下に達したとき前記ヒータ用直流切換手段を第１の所定時間ＯＮした後にＯＦＦし、そこから第２の所定時間後に、前記ヒータ用交流切換手段をＯＮするように制御する制御手段と、を備えたものである。
【００１３】
この発明によれば、定着手段の立ち上げ以降の温度制御において、ヒータエレメントが朝一番など冷えた状態で商用電源から電力を投入する前に、充電されたキャパシタから、ヒータに電力を投入し余熱することにより、商用電源に切れ変えても商用電源から大電流が流れるという事態がなくなり、商用電源に電圧変動を与えることを防止可能になる。また、キャパシタから商用電源に切り換えるとき、所定の時間差を設けることにより、スイッチング素子に無理な電流や電圧がかかることがなくなる。
【００１４】
また、請求項１にかかる加熱定着装置にあっては、前記第１の所定時間は１０ｍＳ〜２００ｍＳとし、前記第２の所定時間は０．１ｍＳ〜２０ｍＳとするものである。
【００１５】
この発明によれば、請求項１において、キャパシタからの電力供給時間を１０〜２００ｍＳとすることにより、ヒータエレメントの余熱が十分で、かつ、キャパシタの電力を有効に使うことが可能となり、充電不足が解消され、また、キャパシタから商用電源への切り替え時間が、０．１ｍＳ〜２０ｍＳとすることにより、ヒータエレメントの余熱が維持され、かつ、同時ＯＮによる不具合の発生を防止することが可能になる。
【００１６】
また、請求項３にかかる加熱定着装置にあっては、さらに、前記キャパシタの電圧を検出する充電電圧検出手段を備え、前記制御手段は、前記ヒータ用直流切換手段および前記ヒータ用交流切換手段がＯＦＦで、かつ前記キャパシタの充電電圧が所定値以下を最低限の条件として、前記充電切換手段による充電動作への切り換えを許可するものである。
【００１７】
この発明によれば、ヒータに電力を供給していない場合にのみ、キャパシタの充電を許可をすることにより、商用電源の最大電力を小さくすることが可能になる。
【００１８】
また、請求項４にかかる加熱定着装置にあっては、前記制御手段は、前記商用電源による投入時または省エネモードからの復帰時に、前記定着手段が所定の温度に達するまで、前記キャパシタから連続して前記ヒータに電力を供給するものである。
【００１９】
この発明によれば、キャパシタに充電された電力を、定着装置が冷えた状態（朝一など）で立ちあげるときの電力として使うことにより、請求項１〜３に加え、最初の定着装置の立ち上げ時間の短縮が可能になる。
【００２０】
また、請求項５にかかる加熱定着装置にあっては、前記キャパシタの充電電圧は、前記商用電源の実効電圧値の２／３以下とするものである。
【００２１】
この発明によれば、キャパシタ充電電圧を商用電源の実効値の２／３以下にすることにより、商用電源用ヒータをそのまま使うことが可能になり、また２／３以下にすることにより、直流電源からヒータに電力を供給するスイッチング素子として汎用の電気定格品が使用可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる加熱定着装置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２３】
本発明は、朝一番など冷えたヒータ（定着装置）を立ちあげるときに、充電されたキャパシタから電力を供給し、ヒータのエレメントを所定の時間（ｔ１〜ｔ２）暖めてから商用交流電源に切り換えることにより、商用交流電源に大電流が流れ、それによる電圧変動が発生するという事態を解消し、また、突流を防止するために、商用電源を所定の位相角で立ちあげることも回避させ、スイッチング素子からのノイズ発生を抑制するものである。また、キャパシタからの電力供給をＯＦＦして所定の時間（ｔ２〜ｔ３）をおいて、商用電源からの電力供給に切り換えることにより、両者が同時にＯＮすることによる、素子の破損、異常電力の供給という事態を解消するものである。以下、これらを実現する具体例について詳述する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態にかかる加熱定着装置の構成を示す回路図である。図示するように、定着器９は、中空・円筒をなす定着ローラの内部にヒータ８を備え、そのヒータ８はヒータ用交流スイッチ７を介して商用ＡＣ電源１に接続される。ヒータ用交流スイッチ７としては、トライアックを用いる。また、ヒータ８はヒータ用直流スイッチ６を介してキャパシタ１１に接続される。ヒータ用直流スイッチ６としては、パワートランジスタあるいはＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｇａｔｅ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：３端子バイポーラＭＯＳ複合半導体素子）を用いる。
【００２５】
なお、定着器９はいわゆるヒートローラ方式がとられている。つまり、定着ヒータは図示していないが、アルミニウム製の円筒表面に離型性に優れた材料（たとえばフッ素樹脂など）がコーティングされ、その内部にはヒータ８が同軸上に設けられており、この定着ローラに対向してたとえばシリコンゴムなどでなる加圧ローラが所定圧で加圧されている。さらに、この定着ヒータの表面にはその温度を検出するための検出素子（サーミスタ：温度センサ）が微圧で接触した状態で配置されている。
【００２６】
また、キャパシタ１１は、充電用直流スイッチ５を介して充電用直流電源４に接続される。充電用直流電源４は商用ＡＣ電源１に接続され、外部からの充電信号（ＣＨＧ）で商用交流を直流に変換する。キャパシタ１１の出力は充電電圧検出器１４で検出され、制御回路１２のＡＤ変換器（ＶＣ）に入力される。
【００２７】
定着ローラ温度は、温度検出器（サーミスタ）１０で検出され、制御回路（１２）のＡＤ変換器（ＴＨ）に入力される。制御回路１２と外部回路とはインターフェース回路１３を介して接続され、商用電源回路との絶縁、安全性の確保他などを行なう。
【００２８】
商用ＡＣ電源１から直流電源３で直流５Ｖ（Ｖ１），２４Ｖ（Ｖ２）を生成し、制御回路１２に供給する、制御回路１２によってモータ、ソレノイドなど（不図示）を制御する。なお、商用ＡＣ電源１の入り口には、ノイズフィルタ２を設ける。
【００２９】
図２は、定着動作時の温度制御におけるヒータへの電力供給の推移を示す波形図である。定着温度の制御は、商用電源周期１／２の約１０ｍＳまたはそれ以上の周期で行われ、その周期毎に目標温度（定着温度）と検出温度を比較して、ヒータへの通電の要否を判断する。ここで、通電要となれば、まず、キャパシタ１１から充電電圧をヒータ８に供給し、ヒータ８のエレメントを余熱する。この余熱が終了するとつぎにキャパシタ１１からの供給を停止して、商用ＡＣ電源１からの電力供給に切り替え、定着ローラ８を加熱する。ヒータ８が所定の温度に達すると、商用ＡＣ電源１からの電力供給を停止する。
【００３０】
図３は、本発明の実施の形態にかかる電力供給動作を示すタイミングチャートである。まず、ヒータ用直流スイッチ６のトリガ（ＴＲＧ６）をｔ１でＯＮ（Ｌｏｗ）して、ｔ２でＯＦＦ（Ｈｉｇｈ）とする。なお、上記ｔ２からｔ１までの時間は、商用電源周期の約１／２以上で、また商用電源周期の約１０倍以下とする。つぎに商用電源へ切り替えるのであるが、同時にＯＮとならないように、ｔ３まで待って、ヒータ用交流スイッチ７のトリガ（ＴＲＧ７）をＯＮする。検出温度が目標温度に達したｔ４にて、トリガ（ＴＲＧ７）をＯＦＦする。これでしばらく定着器９の温度が維持され、つぎに検出温度が目標温度以下に達したときｔ５でヒータ用直流スイッチ６のＯＮ、所定の時間後ｔ６でＯＦＦ，ｔ７でヒータ用交流スイッチ７をＯＮするといった動作を繰り返し実行する。
【００３１】
なお、図９は、従来例におけるヒータエレメントが冷えた状態で商用ＡＣ電源を投入したときの電流波形を示すグラフである。定常状態の約３倍の電流が一発目に流れ、約７周期で略定常状態になっている。この結果より、ヒータ用直流スイッチのＯＮ時間を、最小で商用電源周期の約１／２の１０ｍＳ、最大で約１０周期分の約２００ｍＳとした。この実施の形態においては、充電電圧を商用電源平均電圧の約１／２として、電圧変動規格を満足する値を設定した。
【００３２】
つぎに、この実施の形態における動作について説明する。なお、この動作は制御回路１２により実行される。図４は、本発明の実施の形態にかかるヒータＯＮ動作を示すフロチャートである。まず、キャパシタ１１からヒータ８に電力を供給するため、ヒータ直流用スイッチ６をＯＮ（ＴＲＧ６→ＯＮ）し（ステップＳ１１）、所定の時間（Ｗａｉｔ：ｔ１２）待機する（ステップＳ１２）。その後に、ヒータ直流用スイッチ６をＯＦＦ（ＴＲＧ６→ＯＦＦ）する（ステップＳ１３）。ここで別の所定時間（Ｗａｉｔ：ｔ２３）待機する（ステップＳ１４）。この待機後に、商用ＡＣ電源１から電力を供給するために、ヒータ用交流用スイッチ７をＯＮ（ＴＲＧ７→ＯＮ）して（ステップＳ１５）、このフローから抜ける。
【００３３】
図５は、本発明の実施の形態にかかる定着器９の温度制御動作を示すフローチャートである。まず、ヒータ８に電力が供給されてヒータ８により定着器９（定着ローラ）が昇温され、これを温度検出器１０で検出し、定着器９の温度（ＴＨ）が目標温度（Ｔａｒｇ）より高いか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、定着器９の温度（ＴＨ）が目標温度（Ｔａｒｇ）より高いと判断したならば、ヒータ８をＯＦＦ（Ｈｅａｔ：ＯＦＦ）し（ステップＳ２３）、一方、目標温度より低いと判断した場合には、ヒータ８をＯＮ（Ｈｅａｔ：ＯＮ）する（ステップＳ２２）。ヒータ用交流スイッチ７は、図５のフローチャートに示すようにヒータＯＦＦ（Ｈｅａｔ：ＯＦＦ）まで、ＯＮを維持する。
【００３４】
図６は、本発明の実施の形態にかかるキャパシタ１１への充電可否を判断（ＣＨＥＣＫ）する動作を示すフローチャートである。まず、充電用直流スイッチ５がＯＦＦであるか否かを判断し（ステップＳ３１）、充電用直流スイッチ５がＯＦＦであれば、さらにヒータ用交流スイッチ６がＯＦＦであるか否かを判断する（ステップＳ３２）。このステップＳ３１，Ｓ３２において充電用直流スイッチ５がＯＦＦ（ＴＲＧ５→ＯＦＦ）であり、かつヒータ用交流スイッチ６がＯＦＦであることと判断した場合、これを最低限の条件として、キャパシタ１１への充電を可（ＥＮＡ５→Ｌ）とする（ステップ３３）。一方、上記の条件を一つでも満たさない場合は、キャパシタ１１への充電不可（ＥＮＡ５→Ｈ）とする（ステップＳ３４）。なお、ここでさらに、ヒータ以外の大電力を使用しているかなどを判断条件として付加することは可能である。
【００３５】
図７は、本発明の実施の形態にかかるキャパシタ１１へ充電（ＣＨＡＲＧＥ）可否を判断する動作を示すフローチャートである。まず、キャパシタ１１の検出電圧（ＶＣ）が、充電電圧（Ｖ３）より所定の電圧（α）下がったか否かを判断する（ステップＳ４１）。ここで、充電開始電圧（Ｖ３−α）より小さくなったと判断した場合、さらに充電可否信号（ＥＮＡ５）が可（Ｌ）であるか否かを判断する（ステップＳ４２）。ここで、可（Ｌ）であれば、充電用直流スイッチ５をＯＮ（ＴＲＧ→ＯＮ）とする（ステップＳ４３）。一方、ステップＳ４１，Ｓ４２においてこれらの条件を満たさないと判断した場合は、充電用直流スイッチ５をＯＦＦ（ＴＲＧ５→ＯＦＦ）として（ステップＳ４４）、このフローから抜ける。
【００３６】
したがって、このような動作を実行することによって、ヒータ８を点灯しているとき、および他の大電力を使用しているときに充電動作させることなく、装置全体での電力集中を回避することができる。
【００３７】
図８は、本発明の実施の形態にかかる商用ＡＣ電源１の入力電流波形を示すグラフである。ここでは、時間軸の０でキャパシタ１１からヒータ８に電力を投入して、５０ｍＳ後にキャパシタ１１からの電力投入をＯＦＦして、１０ｍＳ待機し、６０ｍＳのタイミングで商用ＡＣ電源１からヒータ８に電力を投入した様子を示している。
【００３８】
図８に示すように、キャパシタ１１からヒータ８に電力を供給しているところでは、商用ＡＣ電源１は制御回路用の直流電源３に主に流れるので電流値は小さい値である、キャパシタ１１からヒータ８に電力を５０ｍＳ間供給することで、ヒータ８のエレメントは余熱される、ここでわずか１０ｍＳ間が開くが、エレメントの温度は略維持されるので、ここで商用ＡＣ電源１からの電力を投入しても、定常状態の１．５倍程度の電流で立ちあがり、１００ｍＳのところでは、定常状態の電流値になっている。
【００３９】
ここで、キャパシタ１１から供給する時間、あるいはキャパシタ１１から商用ＡＣ電源１に切り替える待ち時間を調整すれば、商用ＡＣ電源１からの電力を投入した瞬間の電流を定常状態の電流と略等しくすることも可能である。また、キャパシタ１１の充電電圧を変えることで、キャパシタ１１からの供給時間、待ち時間の最適値も他の値に設定することができる。
【００４０】
図１０は、フリッカ（Ｐｓｔ）と余熱時間（ｔ１２）の関係を示すグラフである。余熱時間が２０ｍＳでフリッカ値が規格の１．０で、余熱時間を大きくするほど、フリッカ値が小さくなっている。このフリッカ値が大きいと、同じ商用ＡＣ電源１に接続された、蛍光燈がチラツキ不快感を感じなどの不具合がある。定着ローラ、ヒータ、サーミスタ、スイッチ素子の特性が変わったり、それぞれの組み合わせがことなれば、余熱時間の最適値、充電電圧、キャパシタから商用電源への切り替え待ち時間の見直しが必要である。
【００４１】
したがって、以上説明した実施の形態では、ヒータ８を有する定着器９、商用ＡＣ電源１とヒータ８の接続を制御するヒータ用交流スイッチ７、ヒータ８とキャパシタ１１の接続を制御するヒータ用直流スイッチ６、商用ＡＣ電源１を直流にしてキャパシタ１１を充電する充電用直流電源４、キャパシタ１１と充電用直流電源４の接続を制御する充電用直流スイッチ５、定着器９の温度を検出する温度検出器１０、温度検出器１０の出力を入力し、目標温度（定着温度）と比較して各スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路１２を備え、商用ＡＣ電源１を投入して最初のヒータ加熱あるいは省エネルギー状態から復帰時のヒータ加熱後の、定着器９の温度制御において、温度検出値が所定の値以下に達した場合、まず、ヒータ用直流スイッチ６を第１の所定時間（ｔ１−ｔ２）ＯＮしてからＯＦＦし、そこから第２の所定時間（ｔ２−ｔ３）後に、ヒータ用交流スイッチ７をＯＮすることにより、商用ＡＣ電源１に切れ変えても商用ＡＣ電源１から大電流が流れるという事態がなくなり、商用ＡＣ電源１に電圧変動を与えることが防止されるとともに、キャパシタから商用電源に切り換えるとき、所定の時間差を設けるので、スイッチング素子に無理な電流、電圧がかかることがなくなる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる加熱定着装置（請求項１）によれば、定着器の立ち上げ以降の温度制御において、ヒータエレメントが冷えた状態で商用電源から電力を投入する前に、充電されたキャパシタからヒータに電力を投入し余熱するので、商用電源に切り換えても、商用電源から大電流が流れるという不具合を防止できる。よって商用電源に電圧変動を与えることを防止できる。また、キャパシタから商用電源に切り換えるとき、所定の時間差を設けるので、スイッチング素子に無理な電流や電圧がかかることなくなり、ノイズ発生が抑制され、かつ、素子の劣化や破損のない、高信頼性を確保することができる。
【００４３】
また、本発明にかかる加熱定着装置（請求項２）によれば、余熱時間と待ち時間を実用上有効な範囲に制限することにより、何らかの不具合で時間管理ができなくなっても、ソフト的あるいはハード的に制限をかけられるので、余熱過多、余熱不足、待ち時間の長すぎによる余熱の効果低減などの不具合を最小限にすることができる。
【００４４】
また、本発明にかかる加熱定着装置（請求項３）によれば、キャパシタへの充電を充電電圧が所定の電圧以下になり、かつヒータへの通電をしてないことを最低限の条件としているので、キャパシタへの充電とキャパシタからヒータへの通電が同時に起きることによる充電器の過負荷の発生という不具合を防止できる。また、商用電源からヒータへの電力供給と重ならないので、商用電源からの最大電力を小さくすることができる。さらに種々な条件（たとえば、定着器を駆動するモータが停止しているときに充電を許可する）を付加することによって、最大電力をさらに小さくすることができる。
【００４５】
また、本発明にかかる加熱定着装置（請求項４）によれば、最初の定着器ヒータへの通電をキャパシタから行なうこともできるので、定着器の温度立ち上げを迅速に行なうことができる。
【００４６】
また、本発明にかかる加熱定着装置（請求項５）によれば、キャパシタの充電電圧を商用電源の実効値電圧の２／３以下にしているので、商用電源用のヒータをそのまま使用することができる。また、電圧値が低いので、スイッチング素子に特殊な物を使用する必要がなく、簡素で安価な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる加熱定着装置の構成を示す回路図である。
【図２】定着動作時の温度制御におけるヒータへの電力供給の推移を示す波形図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる電力供給動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態にかかるヒータＯＮ動作を示すフロチャートである。
【図５】本発明の実施の形態にかかる定着器の温度制御動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態にかかるキャパシタへの充電可否を判断（ＣＨＥＣＫ）する動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態にかかるキャパシタへ充電（ＣＨＡＲＧＥ）可否を判断する動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態にかかる商用ＡＣ電源の入力電流波形を示すグラフである。
【図９】従来におけるヒータエレメントへの余熱状態を示すグラフである。
【図１０】フリッカ（Ｐｓｔ）と余熱時間（ｔ１２）の関係を示すグラフである。
【図１１】従来例におけるヒータエレメントが冷えた状態で商用ＡＣ電源を投入したときの電流波形を示すグラフである。
【符号の説明】
１  商用ＡＣ電源
２  ノイズフィルタ
３  直流電源
４  充電用直流電源
５  充電用直流スイッチ
６  ヒータ用直流スイッチ
７  ヒータ用交流スイッチ
８  ヒータ
９  定着器
１０  温度検出器
１１  キャパシタ
１２  制御回路
１３  インターフェース回路
１４  充電電圧検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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