(57)【要約】【課題】本発明はを提供する。【解決手段】画像形成装置１は、定着ヒータ１２を、定着ローラ１０の定着点近傍に配設し、直流電力生成回路２０を、入力される交流を直流に変換して定着ヒータ１２に電力供給するとともに、電流検出回路２７、入力電圧検出回路２４及び出力電力検出回路３０を有したものとし、制御回路５０が、電流検出回路２７の検出電流と入力電圧検出回路２４及び出力電力検出回路３０の検出電圧に基づいて、定着ヒータ１２への供給電力を制御する。したがって、定着ローラ１０の定着点近傍を効率的に加熱できるとともに、定着ヒータ１２への電力供給を高精度に制御することができ、電力損失を抑制して、効率的かつ高精度に定着ローラ１０を加熱することができる。【選択図】          図２
2005037573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも加熱手段で目標温度に加熱される定着部材が所定の定着点で、記録剤像の転写された記録媒体を加熱して当該記録剤像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、前記加熱手段に電力を供給する電力供給手段と、当該電力供給手段からの前記加熱手段への供給電力を制御して、前記定着部材を前記目標温度に制御する制御手段と、を備えた画像形成装置であって、前記加熱手段は、前記定着部材の前記定着点近傍に配設されており、前記電力供給手段は、入力される交流を直流に変換して前記加熱手段に電力供給するとともに、出力電流を検出する電流検出手段と、出力電圧を検出する電圧検出手段を有し、前記制御手段は、前記電流検出手段の検出電流と前記電圧検出手段の検出電圧に基づいて、前記加熱手段への供給電力を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着手段は、前記加熱手段の発生する熱を前記定着点近傍に集束させる集束部材が、配設されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着部材は、薄肉に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、詳細には、定着部材の加熱を効率的に行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−１１６６５８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２２３４号公報
従来、電子写真式の画像形成装置においては、トナー等の記録剤像を感光体上に形成して当該感光体から記録紙等の記録媒体上に転写し、この記録剤像の転写された記録媒体を定着部に搬送する。
【０００３】
定着部は、一般的に、定着ヒータを内蔵して当該定着ヒータにより定着温度に加熱されるとともに回転駆動される定着ローラと、定着ローラに圧接されて定着ローラとともに回転する加圧ローラと、を備え、記録剤像の転写された記録媒体が搬送されてくると、当該記録媒体を定着ローラと加圧ローラで狭持して搬送しつつ加熱して、記録媒体上の記録剤像を当該記録媒体に定着させる。
【０００４】
このような定着ローラを使用した定着部では、一般に、定着ローラの表面温度を測定して、フィードバックして一定温度に保つように定着ヒータの加熱を制御しているが、定着ローラの熱容量が大きく応答性が悪いため、温度が上下して制御を安定させることが困難である。
【０００５】
特に、一旦低下した温度がなかなか上昇しないために、連続印刷時の印刷終了後に、加熱し過ぎて温度が大幅に上昇してしまい、定着装置の寿命低下や無駄な電力を消費するという問題があった。
【０００６】
そして、従来、通紙タイミングや定着に要する熱量を演算し、通紙タイミングに対して熱伝導の遅延時間分先行して、定着に必要な熱量を加えることにより、適性温度に維持して制御の安定化を図った定着装置の制御方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、従来、立上げ時に定着ローラ以外の装置での電力消費を少なくして、定着ローラへの投入電力の配分を増やすことで、立ち上げ時間を短縮する画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術にあっては、効率的に定着ローラを加熱して、電力を有効利用し、速やかにかつ安定して定着ローラを加熱する上で、改良の必要があった。
【０００９】
すなわち、特許文献１記載の従来技術にあっては、加熱手段に電力を供給する電力供給手段が、交流入力を整流手段で整流して直流に変換する方式ではないため、微細な制御を行うことができず、また、定着に利用されない部分の定着ローラの表面まで熱量を加えているため、電力の損失があり、効率的に定着ローラを加熱して、電力を有効利用し、速やかにかつ安定して定着ローラを加熱する上で、改良の必要があった。
【００１０】
また、特許文献２記載の従来技術にあっては、定着に利用されない部分の定着ローラの表面まで熱量を加えているため、電力の損失があり、効率的に定着ローラを加熱して、電力を有効利用し、速やかに定着ローラを加熱する上で、改良の必要があった。
【００１１】
そこで、請求項１記載の発明は、定着手段の加熱手段に電力供給手段から電力を供給して目標温度に加熱して、少なくとも当該加熱手段で加熱される定着部材が所定の定着点で、記録剤像の転写された記録媒体を加熱して当該記録剤像を当該記録媒体に定着させ、制御手段で、当該電力供給手段からの加熱手段への供給電力を制御して、定着部材を目標温度に制御するに際して、加熱手段を、定着部材の定着点近傍に配設し、電力供給手段を、入力される交流を直流に変換して加熱手段に電力供給するとともに、出力電流を検出する電流検出手段と、出力電圧を検出する電圧検出手段を有したものとし、制御手段が、電流検出手段の検出電流と電圧検出手段の検出電圧に基づいて、加熱手段への供給電力を制御することにより、定着部材の定着点以外の定着に寄与しない部分への加熱手段による加熱を省いて、定着部材の定着点近傍を効率的に加熱するとともに、加熱手段への電力供給を高精度に制御し、電力の損失を抑えて、速やかに効率的かつ高精度に定着部材を加熱する画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１２】
請求項２記載の発明は、加熱手段の発生する熱を定着点近傍に集束させる集束部材を定着手段に配設することにより、定着部材の定着点以外の定着に寄与しない部分への加熱手段による加熱をより一層省いて、定着部材の定着点近傍をより一層効率的に加熱し、より一層電力の損失を抑制して、より一層速やかにより一層効率的かつより一層高精度に定着部材を加熱する画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、定着部材を、薄肉に形成することにより、加熱手段の熱量をより一層有効に定着部材の定着点の表面に伝達して、熱量の損失を低減するとともに、定着点の定着部材の表面への熱伝達を加速させて温度制御を高速化し、より一層速やかにより一層効率的かつより一層高精度に定着部材を加熱する画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像形成装置は、少なくとも加熱手段で目標温度に加熱される定着部材が所定の定着点で、記録剤像の転写された記録媒体を加熱して当該記録剤像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、前記加熱手段に電力を供給する電力供給手段と、当該電力供給手段からの前記加熱手段への供給電力を制御して、前記定着部材を前記目標温度に制御する制御手段と、を備えた画像形成装置であって、前記加熱手段は、前記定着部材の前記定着点近傍に配設されており、前記電力供給手段は、入力される交流を直流に変換して前記加熱手段に電力供給するとともに、出力電流を検出する電流検出手段と、出力電圧を検出する電圧検出手段を有し、前記制御手段は、前記電流検出手段の検出電流と前記電圧検出手段の検出電圧に基づいて、前記加熱手段への供給電力を制御することにより、上記目的を達成している。
【００１５】
上記構成によれば、定着手段の加熱手段に電力供給手段から電力を供給して目標温度に加熱して、少なくとも当該加熱手段で加熱される定着部材が所定の定着点で、記録剤像の転写された記録媒体を加熱して当該記録剤像を当該記録媒体に定着させ、制御手段で、当該電力供給手段からの加熱手段への供給電力を制御して、定着部材を目標温度に制御するに際して、加熱手段を、定着部材の定着点近傍に配設し、電力供給手段を、入力される交流を直流に変換して加熱手段に電力供給するとともに、出力電流を検出する電流検出手段と、出力電圧を検出する電圧検出手段を有したものとし、制御手段が、電流検出手段の検出電流と電圧検出手段の検出電圧に基づいて、加熱手段への供給電力を制御するので、定着部材の定着点以外の定着に寄与しない部分への加熱手段による加熱を省いて、定着部材の定着点近傍を効率的に加熱することができるとともに、加熱手段への電力供給を高精度に制御することができ、電力の損失を抑えて、速やかに効率的かつ高精度に定着部材を加熱することができる。
【００１６】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記定着手段は、前記加熱手段の発生する熱を前記定着点近傍に集束させる集束部材が、配設されているものであってもよい。
【００１７】
上記構成によれば、加熱手段の発生する熱を定着点近傍に集束させる集束部材を定着手段に配設するので、定着部材の定着点以外の定着に寄与しない部分への加熱手段による加熱をより一層省いて、定着部材の定着点近傍をより一層効率的に加熱することができ、より一層電力の損失を抑制して、より一層速やかにより一層効率的かつより一層高精度に定着部材を加熱することができる。
【００１８】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記定着部材は、薄肉に形成されているものであってもい。
【００１９】
上記構成によれば、定着部材を、薄肉に形成しているので、加熱手段の熱量をより一層有効に定着部材の定着点の表面に伝達して、熱量の損失を低減することができるとともに、定着点の定着部材の表面への熱伝達を加速させて温度制御を高速化することができ、より一層速やかにより一層効率的かつより一層高精度に定着部材を加熱することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２１】
図１〜図４は、本発明の画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の画像形成装置の一実施の形態を適用した画像形成装置１の定着部２の正面断面図である。
【００２２】
図１において、画像形成装置１は、図示しない画像形成部で画像データに基づいて電子写真方式で、記録紙（記録媒体）にトナー像（記録剤像）を転写して、定着部２でトナー像を記録紙に定着させることで、画像形成する。
【００２３】
すなわち、画像形成装置１は、図示しない画像形成部で画像データに基づいて感光体に静電潜像を形成し、当該静電潜像に現像ユニットからトナー（記録剤）を供給してトナー像（記録剤像）を形成する。画像形成装置１は、この感光体上のトナー像を記録紙（記録媒体）に転写し、トナー像の転写された記録紙を定着部２に搬送する。画像形成装置１は、定着部２でトナー像を記録紙に定着させて、排紙部から排紙トレイ上に記録済の記録紙を排出する。
【００２４】
定着部（定着手段）２は、定着ローラ（定着部材）１０と加圧ローラ１１が所定圧力で圧接されており、定着ローラ１０は、図１の反時計方向に回転駆動される。加圧ローラ１１は、定着ローラ１０の回転に伴って、定着ローラ１０とともに従動回転する。
【００２５】
定着ローラ１０は、薄肉で円筒形状に形成されており、内部に定着ヒータ（加熱手段）１２が配設されている。
【００２６】
定着ヒータ１２は、定着ローラ１０と加圧ローラ１１の圧接点である定着点近傍、具体的には、定着ローラ１０と加圧ローラ１１との接触点よりも所定距離だけ定着ローラ１０の回転方向上流側に配設されている。この定着ヒータ１２としては、例えば、定着ローラ１０の軸方向に所定長さを有する赤外線ヒータが用いられており、定着ローラ１０の定着点近傍を加熱して、当該定着点近傍を所定の定着温度（目標温度）に加熱する。
【００２７】
定着部２は、定着ローラ１０と加圧ローラ１１の間に搬送されてくるトナー像の転写された記録紙を、定着ヒータ１２により定着温度に加熱されている定着ローラ１０と加圧ローラ１１で搬送しつつ加熱して、トナー像を記録紙に定着させる。
【００２８】
そして、画像形成装置１は、定着ローラ１０の定着ヒータ１２が、図２に示す直流電力生成回路（電力供給手段）２０に接続されており、当該直流電力生成回路２０により定着ヒータ１２への電力供給が制御されて、定着ローラ１０が、所定の定着温度に温度制御される。
【００２９】
定着ローラ１０は、上記定着ヒータ１２に接続されている温度ヒューズ１３が定着ヒータ１２の近傍に設けられており、温度ヒューズ１３は、制御回路５０（図２参照）の故障等で異常加熱となった場合に、回路を遮断して、発煙発火するのを防止する。
【００３０】
また、定着ローラ１０は、定着ローラ１０の近傍の位置に、定着ヒータ１２による定着ローラ１０の加熱温度を検出する温度検出センサ１４が配設されており、温度検出センサ１４としては、例えば、サーミスタ等が用いられている。
【００３１】
この定着部２の定着ヒータ１２には、上述のように、直流電力生成回路２０が接続されており、直流電力生成回路２０には、リレー４１及びフィルタ４２を介して商用の交流電源４３が供給される。
【００３２】
フィルタ４２は、直流電力生成回路２０からのノイズが交流電源４３に影響しないようにし、リレー４１は、制御回路（制御手段）５０によりオン／オフされて、オンのときに、フィルタ４２を介して入力される交流電源４３を直流電力生成回路２０に供給し、オフのときに、交流電源４３の直流電力生成回路２０への入力を遮断する。
【００３３】
直流電力生成回路２０は、全波整流回路２１、トランジスタ２２、コンデンサ２３、入力電圧検出回路（電圧検出手段）２４、チョークコイル２５、トランジスタ２６、電流検出回路（電流検出手段）２７、ダイオード２８、平滑用コンデンサ２９及び出力電圧検出回路（電圧検出手段）３０等を備えており、リレー４１を介して、交流電源４３が全波整流回路２１に供給される。
【００３４】
全波整流回路２１は、リレー４１を介して入力される交流電源を全波整流して、トランジスタ２２に出力する。すなわち、全波整流回路２１には、図３に示すような入力交流電圧波形の電源が入力され、全波整流回路２１は、この入力交流電圧波形の電源を、図４に示す全波整流電圧波形の電源に全波整流する。
【００３５】
全波整流回路２１の正極側は、トランジスタ２２を経て、ノイズ吸収用のコンデンサ２３、入力電圧検出回路２４、チョークコイル２５に接続され、コンデンサ２３と入力電圧検出回路２４の他端が、全波整流回路２１の負極側に接続されている。チョークコイル２５の他端は、トランジスタ２６のコレクタまたはドレイン及びダイオード２８のアノードに接続されており、トランジスタ２６のエミッタまたはソースが、全波整流回路２１の負極側に接続されている。ダイオード２８のカソードは、平滑用コンデンサ２９、出力電圧検出回路３０及び定着ヒータ１２に接続され、平滑用コンデンサ２９と出力電圧検出回路３０の他端は、全波整流回路２１の負極側に接続されている。
【００３６】
そして、定着ヒータ１２の他端は、温度ヒューズ１３に接続され、温度ヒューズ１３の他端が、全波整流回路４３の負極側に接続されている。
【００３７】
なお、ダイオード２８は、整流用であり、トランジスタを用いてもよい。
【００３８】
トランジスタ２６のエミッタ側と全波整流回路２１の負極側との間に、電流検出回路２７が設けられており、電流検出回路２７としては、０．１Ω以下の抵抗、または、電流検出コイルを利用したものが用いられていて、検出結果を制御回路５０に出力する。
【００３９】
入力電圧検出回路２４及び出力電圧検出回路３０は、抵抗分割で降圧した電圧として電圧検出を行い、検出電圧を制御回路５０に直接出力、または一旦フォトカプラで絶縁して制御回路５０に出力する。
【００４０】
そして、直流電力生成回路２０は、昇圧型チョッパーであり、トランジスタ２６がオンのときに、チョークコイル２５にエネルギーを蓄え、トランジスタ２６がオフのときに、ダイオード２８を介して平滑用コンデンサ２９を充電する。
【００４１】
いま、トランジスタ２６のスイッチング周期をＴ、ＯＦＦ（オフ）時間をＴｏｆｆ、平滑用コンデンサ２９の平均電圧をＥ、入力電圧をＶｉｎとすると、平滑用コンデンサ２９の平均電圧Ｅは、次式（１）で与えられる。
【００４２】
Ｅ＝ｋ（Ｔ／Ｔｏｆｆ）×Ｖｉｎ×２１／２・・・（１）
なお、ｋは、回路のインピーダンス、負荷となる定着ヒータ１２の抵抗値及びその他で決まる係数である。
【００４３】
いま、係数ｋを「１」とし、Ｔ＝５μＳ、Ｖｉｎ＝１００Ｖとすると、トランジスタ２６のＯＦＦ時間Ｔｏｆｆ＝２．５μＳのときに、平均電圧Ｅは、「２８２」Ｖとなる。
【００４４】
ここで、トランジスタ２６のＯＦＦ時間Ｔｏｆｆを小さくすると、平均電圧Ｅは、限りなく大きくできそうであるが、実際に得られる昇圧比は、５倍程度である。
【００４５】
このように、直流電力生成回路２０は、トランジスタ２６のＯＦＦ時間Ｔｏｆｆを制御することで、任意に、例えば、定着ヒータ１２の定格電圧値に出力電圧を変えることができる。
【００４６】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の画像形成装置１は、画像形成部で画像データに基づいて感光体に静電潜像を形成して、当該静電潜像に現像ユニットからトナーを供給してトナー像を形成し、この感光体上のトナー像を記録紙に転写して、トナー像の転写された記録紙を定着部２に搬送して、定着部２で、トナー像を記録紙に定着させる。
【００４７】
定着部２は、回転駆動されるとともに定着ヒータ１２により加熱される定着ローラ１０と加圧ローラ１１が所定圧力で圧接されており、定着ローラ１０と加圧ローラ１１の間に搬送されてくるトナー像の転写された記録紙を、定着ヒータ１２により定着温度に定着ローラ１０と加圧ローラ１１で搬送しつつ加熱して、トナー像を記録紙に定着させる。
【００４８】
そして、定着ヒータ１２は、定着点近傍、具体的には、定着ローラ１０と加圧ローラ１１との接触点よりも所定距離だけ定着ローラ１０の回転方向上流側に配設されており、定着ローラ１０の定着点近傍を加熱して、当該定着点近傍を所定の定着温度に加熱する。
【００４９】
この定着ヒータ１２には、直流電力生成回路２０から電力供給され、この直流電力生成回路２０からの電力供給を、温度検出センサ１４の検出結果に基づいて制御回路５０が制御しており、また、直流電力生成回路２０は、入力電圧検出回路２４、出力電圧検出回路３０及び電流検出回路２７の検出結果に基づいて出力電力を制御している。
【００５０】
すなわち、定着ローラ１０は、定着ローラ１０の近傍に定着ヒータ１２の温度を検出する温度検出センサ１４が設けられており、温度検出センサ１４は、検出温度を温度検出信号として制御回路５０に出力する。
【００５１】
制御回路５０は、温度検出信号の示す検出温度と定着温度である目標温度とを比較して、検出温度と目標温度の差に応じて、トランジスタ２６の動作制御を行って、定着ヒータ１２への供給電力を制御し、定着ローラ１０のローラ表面温度を所定の目標温度（定着温度）に制御する。
【００５２】
そして、制御回路５０は、上記定着ヒータ１２の温度制御を、予め分かっている通紙タイミングや定着に要する熱量から予測される温度上昇、温度低下を予測演算し、定着ローラ１０の表面温度が所定の目標温度に一定に維持されるように行っている。
【００５３】
また、この制御回路５０による温度制御を可能にするために、直流電力生成回路２０は、定着ヒータ１２への電力供給を一定に維持できるだけの微細な値での制御が可能な直流を供給可能であり、また、急速な温度上昇、低下にも対応して一定に維持できる。
【００５４】
そして、直流電力生成回路２０は、上述のように、昇圧型チョッパーであり、トランジスタ２６がＯＮ（オン）のときに、チョークコイル２５にエネルギーを蓄え、トランジスタ２６がＯＦＦ（オフ）のときに、ダイオード２８を介して平滑用コンデンサ２９を充電する。
【００５５】
直流電力生成回路２０は、制御回路５０がトランジスタ２６のＯＦＦ時間Ｔｏｆｆを制御することで、上記（１）式に示したように、平均電圧Ｅを制御して、定着ヒータ１２の定格電圧値に出力電圧を変えることができる。
【００５６】
いま、平滑用コンデンサ２９が無い場合について説明すると、この場合、ダイオード２８の出力は、直接、定着ヒータ１２に流れ、定着ヒータ１２にはスイッチング周期５μＳ（２０ＫＨｚ）の大きなリプルのある電圧波形が印加されるが、定着ヒータ１２は、発熱が目的であり、熱時定数が交流電圧の周期よりも大きいため、このリプルは問題とならない。
【００５７】
そして、制御回路５０は、温度検出センサ１４の検出する定着ヒータ１２の検出温度と目標温度との温度差から、トランジスタ２６のＯＦＦ時間Ｔｏｆｆを増減し、検出温度が目的温度になるように制御する。
【００５８】
このように、平滑用コンデンサ２９を省くと、当該コンデンサ２９が無いことで、低コスト、小型化することができる。
【００５９】
また、平滑用コンデンサ２９を備える場合には、定着ヒータ１２の温度と出力電圧の両方の情報を使用した柔軟な制御を行って、高機能に制御することができる。
【００６０】
すなわち、平滑用コンデンサ２９を備えている場合、昇圧型チョッパー回路である直流電力生成回路２０は、Ｔ／Ｔｏｆｆ＝１のとき、Ｅｍｉｎ＝Ｖｉｎ×２１／２であるので、このままでは定着ヒータ１２にＥｍｉｎが印加されることになる。
【００６１】
そこで、全波整流回路２１の出力にトランジスタ２２が設けられており、定着ヒータ１２の温度が所定の値以上になった場合に、このトランジスタ２２をＯＦＦ（オフ）する。
【００６２】
すなわち、従来では、例えば、入力電圧１００Ｖの場合、定着ヒータの電圧定格も１００Ｖ（ＡＣ）であるため、定着ヒータとして、定着部が必要とする最大電力の赤外線ヒータを用いていた。また、例えば、６５０Ｗの定着ヒータと３５０Ｗの定着ヒータを備え、定着部の立ち上げ時には、２本の定着ヒータを同時に点灯し、定着動作時には１本のみ、あるいは、２本を制御する方法がとられていた。また、定着動作をしてない時にも、熱損失があるため、定着ヒータを点滅させて保温制御していた。
【００６３】
そして、電子機器では電気安全法等で許容できる入力電力が決められていて、国内の一般的事務所、家庭の電源コンセントでは、１００Ｖで最大定格１５Ａであり、交流入力を直接定着ヒータに供給する場合、仮に定着ヒータ以外の電力を「０」としても、定着ヒータに供給できる最大電力は、１５００Ｗである。
【００６４】
ところが、本実施の形態の昇圧型チョッパー回路である直流電力生成回路２０は、その出力段に、平滑用コンデンサ２９を備えているため、瞬間的に１５００Ｗ以上の電力を定着ヒータ１２に供給することができる。
【００６５】
このように、本実施の形態の画像形成装置１は、定着部２の定着ヒータ１２に直流電力生成回路２０から電力を供給して目標温度に加熱して、少なくとも定着ヒータ１２で加熱される定着ローラ１０が所定の定着点で、トナー像の転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させ、制御回路５０で、直流電力生成回路２０からの定着ヒータ１２への供給電力を制御して、定着ローラ１０を目標温度に制御するに際して、定着ヒータ１２を、定着ローラ１０の定着点近傍に配設し、直流電力生成回路２０を、入力される交流を直流に変換して定着ヒータ１２に電力供給するとともに、出力電流を検出する電流検出回路２７と、出力電圧を検出する入力電圧検出回路２４及び出力電力検出回路３０を有したものとし、制御回路５０が、電流検出回路２７の検出電流と入力電圧検出回路２４及び出力電力検出回路３０の検出電圧に基づいて、定着ヒータ１２への供給電力を制御している。
【００６６】
したがって、定着ローラ１０の定着点以外の定着に寄与しない部分への定着ヒータ１２による加熱を省いて、定着ローラ１０の定着点近傍を効率的に加熱することができるとともに、定着ヒータ１２への電力供給を高精度に制御することができ、電力の損失を抑えて、速やかに効率的かつ高精度に定着ローラ１０を加熱することができる。
【００６７】
また、本実施の形態の画像形成装置１は、定着ローラ１０を、薄肉に形成している。
【００６８】
したがって、定着ヒータ１２の熱量をより一層有効に定着ローラ１０の定着点の表面に伝達して、熱量の損失を低減することができるとともに、定着点の定着ローラ１０の表面への熱伝達を加速させて温度制御を高速化することができ、より一層速やかにより一層効率的かつより一層高精度に定着ローラ１０を加熱することができる。
【００６９】
なお、上記実施の形態においては、定着ローラ１０としては、定着ヒータ１２を、定着ローラ１０内の定着点近傍に配設しているのみであるが、図５に示すように、定着ヒータ１２の発生する熱を定着点近傍に集束させる集束部材６０を配設してもよい。
【００７０】
このようにすると、定着ローラ１０の定着点以外の定着に寄与しない部分への定着ヒータ１２による加熱をより一層省いて、定着ローラ１０の定着点近傍をより一層効率的に加熱することができ、より一層電力の損失を抑制して、より一層速やかにより一層効率的かつより一層高精度に定着ローラ１０を加熱することができる。
【００７１】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７２】
例えば、上記実施の形態では、定着ローラ１０内に定着ヒータ１２や集束部材６０が設けられていて、肉薄の定着ローラ１０の定着点近傍を効率的に加熱しているが、加圧ローラ１１を肉薄に形成して、加熱手段であるヒータや集束部材を加圧ローラ１１内に設けてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の画像形成装置によれば、定着手段の加熱手段に電力供給手段から電力を供給して目標温度に加熱して、少なくとも当該加熱手段で加熱される定着部材が所定の定着点で、記録剤像の転写された記録媒体を加熱して当該記録剤像を当該記録媒体に定着させ、制御手段で、当該電力供給手段からの加熱手段への供給電力を制御して、定着部材を目標温度に制御するに際して、加熱手段を、定着部材の定着点近傍に配設し、電力供給手段を、入力される交流を直流に変換して加熱手段に電力供給するとともに、出力電流を検出する電流検出手段と、出力電圧を検出する電圧検出手段を有したものとし、制御手段が、電流検出手段の検出電流と電圧検出手段の検出電圧に基づいて、加熱手段への供給電力を制御するので、定着部材の定着点以外の定着に寄与しない部分への加熱手段による加熱を省いて、定着部材の定着点近傍を効率的に加熱することができるとともに、加熱手段への電力供給を高精度に制御することができ、電力の損失を抑えて、速やかに効率的かつ高精度に定着部材を加熱することができる。
【００７４】
請求項２記載の発明の画像形成装置によれば、加熱手段の発生する熱を定着点近傍に集束させる集束部材を定着手段に配設するので、定着部材の定着点以外の定着に寄与しない部分への加熱手段による加熱をより一層省いて、定着部材の定着点近傍をより一層効率的に加熱することができ、より一層電力の損失を抑制して、より一層速やかにより一層効率的かつより一層高精度に定着部材を加熱することができる。
【００７５】
請求項３記載の発明の画像形成装置によれば、定着部材を、薄肉に形成しているので、加熱手段の熱量をより一層有効に定着部材の定着点の表面に伝達して、熱量の損失を低減することができるとともに、定着点の定着部材の表面への熱伝達を加速させて温度制御を高速化することができ、より一層速やかにより一層効率的かつより一層高精度に定着部材を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施の形態を適用した画像形成装置の定着部の要部正面断面図。
【図２】図１の画像形成装置の定着ヒータへの通電制御回路系の回路図。
【図３】図２の入力交流電圧波形を示す図。
【図４】図３の入力交流電圧波形の電圧を図２の全波整流回路で全波整流した全波整流電圧波形を示す図。
【図５】図１の定着部の他の例の要部正面断面図。
【符号の説明】
１  画像形成装置
２  定着部
１０  定着ローラ
１１  加圧ローラ
１２  定着ヒータ
１３  温度ヒューズ
１４  温度検出センサ
１５  定着分離爪
２０  直流電力生成回路
２１  全波整流回路
２２  トランジスタ
２３  コンデンサ
２４  入力電圧検出回路
２５  チョークコイル
２６  トランジスタ
２７  電流検出回路
２８  ダイオード
２９  平滑用コンデンサ
３０  出力電圧検出回路
４１  リレー
４２  フィルタ
４３  交流電源
５０  制御回路
６０  集束部材
【図１】
2005037573.tif 000003
【図２】
2005037573.tif 000004
【図３】
2005037573.tif 000005
【図４】
2005037573.tif 000006
【図５】
2005037573.tif 000007