JP3320172B2 - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通電により発熱するヒ
ータ（加熱体）に被加熱材をフィルム部材を介して密着
させてフィルム部材と一緒にヒータ位置を搬送させるこ
とでヒータの熱をフィルム部材を介して被加熱材に付与
する、フィルム加熱方式の加熱装置に関する。

【０００２】また、該加熱装置を画像加熱定着装置とし
て備える画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】上記のようなフィルム加熱方式の加熱装
置は、例えば特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平
２−１５７８７８号公報・特開平４−４４０７５〜４４
０８３、２０４９８０〜２０４９８４号公報等に提案さ
れており、複写機・レーザービームプリンタ・ファクシ
ミリ・マイクロフィルムリーダプリンタ・画像表示（デ
ィスプレイ）装置・記録機等の画像形成装置において、
電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像形成プロ
セス手段により加熱溶融性の樹脂等より成るトナーを用
いて画像支持体としての被記録材（エレクトロファック
スシート・静電記録シート・転写材シート・印刷紙な
ど）の面に直接方式もしくは間接（転写）方式で形成し
た目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像（被定
着像）を該画像を担持している被記録材面に永久固着画
像として加熱定着処理する画像加熱定置装置として活用
できる。

【０００４】また、定着装置に限らず、例えば画像を担
持した被記録材を加熱して表面性を改質する装置、仮定
着する装置等、広く被加熱材を加熱処理する手段・装置
として使用できる。

【０００５】フィルム加熱方式の加熱装置は、他に知ら
れている熱ローラ方式・熱板方式・ベルト加熱方式・フ
ラッシュ加熱方式・オープン加熱方式等の加熱装置ない
しは画像加熱定着装置との対比において、．ヒータと
して低熱容量のサーマルヘッド状の加熱体を、フィルム
部材として薄膜の低熱容量のものを用いることができる
ため、省電力化・ウェイトタイム短縮化（クイックスタ
ート性）等が可能になり、また本機内昇温を抑えること
ができ、．画像加熱定着装置にあっては定着点と分離
点が別に設定できるためオフセットを防止できる、その
他、他の方式装置の種々の欠点を解決できるなどの利点
を有し、効果的なものである。

【０００６】ヒータとしてはセラミック基板に通電抵抗
発熱体のパターン層を設けたものを基本構成とする全体
に低熱容量のものが用いられ、通電抵抗発熱体に対する
通電により昇温し、該ヒータの温度を検知するサーミス
タ等の検知温度に応じて通電抵抗発熱体に対する電力供
給がヒータ温度を所定の一定値に保持するように制御さ
れる。

【０００７】フィルム加熱方式の加熱装置に用いられる
ヒータの熱容量は熱ローラ方式の装置における加熱ロー
ラと比べて格段に小さいため、ヒータへの供給電力（よ
り正確には、通電抵抗発熱体への供給電力、以下同じ）
を、前記の温度検知手段で検知した温度が所定の制御値
以上か以下かによりオフ（ＯＦＦ）とオン（ＯＮ）の２
段階で切り換えた場合はヒータの温度が時間的に大きく
変動し、被加熱材の加熱にムラが生じやすい。

【０００８】このような、加熱ムラを防止するためにヒ
ータへの供給電力のオフとオンの間に中間の出力電力レ
ベルを設け、検知したヒータ温度に応じて出力電圧を切
り換える技術が知られている。

【０００９】出力電圧を変化させる方法としては、交流
を用い、トライアツク等のスイッチング素子を用いて各
周期毎に所定のデューティーにて出力を休止する、所謂
「位相制御方式」が実用されている。

【００１０】また、この種の装置に用いられるヒータ
は、その長手方向の両端の給電端子間の通電抵抗発熱体
の抵抗値（以下、ヒータの抵抗値と記す）をＲ、給電端
子間の印加電圧をＶ（ただし、Ｖ＝Ｖ_P ｓｉｎθ）、通
電されるデューティー比をｒ（ただし、０≦ｒ≦１）と
したとき、

【００１１】

【数１】 であらわされる。

【００１２】ところで、ヒータの抵抗値Ｒには、個々の
ヒータ毎の所定の公差が発生する。またヒータへ印加さ
れる電圧の振幅Ｖ_P にも所定のばらつきが存在する。す
ると、同じデューティー比ｒで通電しても電力Ｗにバラ
ツキが生じる。

【００１３】これを防止するため、ヒータの抵抗値Ｒ、
ヒータへ印加される電圧の振幅Ｖ_Pが異なっても同じ電
力Ｗを出力するようにデューティー比ｒを補正する補正
手段を設けることが知られている。

【００１４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では以下のような問題点があった。

【００１５】即ち、加熱装置に供給可能な最大電流値に
は、ヒータ及び装置自体の耐久性、及び電源の性能か
ら、所定の上限値Ｉ_max が存在する。また、加熱装置に
供給可能な最大電力値にも、同様の理由から所定の上限
値Ｗ_max が存在する。

【００１６】このときヒータへ供給される電力は、ＲＩ
_max ² と、Ｖ_a ² ／Ｒ（Ｖ_a ；ヒータ印加電圧実効値）
と、Ｗ_max の３者のうち最小の電力となる。

【００１７】すると、ヒータの抵抗値Ｒが小さい場合、
電力がＲＩ_max ² で規制されるため、少ない電力しか供
給されない。

【００１８】これを防ぐため、ヒータの抵抗値Ｒを大き
くすると、今度は電力がＶ_a ² ／Ｒで規制され、入力電
圧が小さい場合には少ない電力しか供給されない。

【００１９】結局、ヒータ抵抗値Ｒ又はヒータ印加電圧
実効値Ｖ_a が異なると、ヒータへ供給される電力には差
が生じる。

【００２０】一方、従来、ヒータへ入力される最大電力
（ここではＷ′と称する）に対し、図４に示すようにヒ
ータ温度が所定の値Ｔ_o に対して高くなるに従って漸次
Ｗ′に比例して減少させる方法が用いられていた。

【００２１】このような方式において、Ｗ′にばらつき
が生じると、ヒータの温度が高くなったときに与えられ
る比較的少ない電力のレベル（例えば０．２Ｗ′）にも
ばらつきが生じる。すると、ヒータの温度の時間的変動
が大きくなり、加熱にムラが生じる。

【００２２】そこで本発明はこの種の加熱装置につい
て、ヒータ抵抗値やヒータへの供給電力がばらついた場
合でもヒータ温度の時間的変化を低減させるのに有効な
手段構成を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置及び画像形成装置である。

【００２４】（１）通電により発熱するヒータに被加熱
材をフィルム部材を介して密着させてフィルム部材と一
緒にヒータ位置を搬送させることでヒータの熱をフィル
ム部材を介して被加熱材に付与する加熱装置において、
ヒータの温度を検知する温度検知手段と、ヒータの抵抗
値Ｒを記録する抵抗値記録手段と、ヒータへ供給する電
力のレベルＬ_i （ただし、ｉは０又は自然数）を、出力
オフの状態も含めて少なくとも３段階である、電力の少
ない方から順にＬ₀ ，Ｌ₁・・・・Ｌ_n （ただしｎは２以上
の整数）から選択可能な通電制御手段と、該通電制御手
段への入力電圧又は該通電制御手段からの出力電圧Ｖを
検知する電圧検知手段とを有し、前記通電制御手段が前
記温度検知手段による検知温度と、前記ヒータ抵抗値記
録手段に記録されたヒータ抵抗値Ｒと、前記電圧検知手
段により検知された電圧Ｖに応じて、前記ヒータへの給
電電力を制御するように設定されており、少なくとも該
通電制御手段が最大の電力を出力する電力レベルＬ_n の
出力電力が前記ヒータの抵抗値Ｒ及び前記電圧Ｖに応じ
て異なるように設定されており、該最大出力電力レベル
Ｌ_n 及び出力オフであるレベルＬ₀ 以外の少なくとも１
つの電力レベルＬ₁ 〜Ｌ_n-1 が、前記ヒータの抵抗値Ｒ
及び前記電圧Ｖにかかわらず略一定となるよう前記通電
制御手段が設定されていることを特徴とする加熱装置。

【００２５】（２）前記ヒータの検知温度が増大するに
つれて、前記ヒータへの通電電力を低減させることを特
徴とする（１）に記載の加熱装置。

【００２６】（３）前記通電制御手段の出力電力Ｗ_i
（ただし、ｉは０又は自然数）を電力の少ない出力レベ
ルから順に、Ｗ₀ （＝０ワット），Ｗ₁ ，・・・・Ｗ_n （ｎ
は２以上の整数）とし、前記ヒータの抵抗値Ｒと、前記
電圧Ｖがそれぞれ所定の値Ｒ₀，Ｖ₀ であるときの、前
記通電制御手段の出力電力Ｗ_i0（ただしｉは０又は自然
数）を、電力の少ない順から順に、Ｗ₀₀（＝０ワッ
ト），Ｗ₁₀，・・・・Ｗ_n0とするとき、Ｗ_n ≧Ｗ_i0が成立す
るｉの範囲において、Ｗ_i ＝Ｗ_i0とすることを特徴とす
る（１）に記載の加熱装置。

【００２７】（４）フィルム部材をヒータに密着させる
加圧部材を有し、フィルム部材を挟んでヒータと加圧部
材とで形成される圧接ニップ部のフィルム部材と加圧部
材との間に被加熱材を導入してフィルム部材と一緒に圧
接ニップ部を挟持搬送させてヒータの熱をフィルム部材
を介して被加熱材に付与することを特徴とする（１）に
記載の加熱装置。

【００２８】（５）装置に対する被加熱材の通紙が片側
通紙基準でなされることを特徴とする（１）に記載の加
熱装置。

【００２９】（６）フィルム部材が回転搬送されるエン
ドレスフィルムもしくは走行搬送される有端フィルムで
あることを特徴とする（１）に記載の加熱装置。

【００３０】（７）加圧部材が回転駆動される回転体で
あり、その回転力によりフィルム部材がヒータに密着摺
動しつつ回転搬送もしくは走行搬送されることを特徴と
する（４）に記載の加熱装置。

【００３１】（８）被加熱材が画像定着すべき未定着顕
画剤像を支持した被記録材であり、該被記録材に未定着
顕画剤像を加熱定着させる画像加熱定着装置であること
を特徴とする（１）乃至（７）の何れかに記載の加熱装
置。

【００３２】（９）前記（１）乃至（８）の何れかに記
載の加熱装置を、被記録材に未定着顕画剤像を加熱定着
させる画像加熱定着装置として備えることを特徴とする
画像形成装置。

【００３３】

【作用】最大電力以外の少なくとも１つの電力レベル
が、ヒータ抵抗値、ヒータへの印加電圧によらず一定と
なるようにすることで、ヒータ温度の時間的変化を減ら
すことができる。

【００３４】その結果、被加熱材の加熱ムラが減少す
る。画像加熱定着装置にあっては、画像加熱不良（定着
不良）に伴うフィルム部材や加圧部材のトナー汚れも防
止できる。従って長期にわたって安定した加熱処理をす
ることが可能な装置が構成される。

【００３５】

【実施例】

〈実施例１〉（図１〜図３） （１）加熱装置 図１は一実施例の加熱装置（画像加熱定着装置）Ａの概
略構成図、図２の（ａ）はヒータ１の一部切欠き平面
図、（ｂ）はヒータ１の縦断正面図と通電系のブロック
図である。

【００３６】図１において、６はエンドレスベルト状の
定着フィルムであり、該定着フィルム６は左側の駆動ロ
ーラ７と、右側の従動ローラ８と、この両ローラ７，８
間の下方に、ヒータ支持体１１に支持させて固定配設し
た低熱容量線状ヒータ１との間に懸回張設してある。従
動ローラ８は定着フィルム６を外側に張る方向にテンシ
ョンを与えるテンションローラを兼ねている。

【００３７】定着フィルム６は、表面にシリコーンゴム
等を被覆して摩擦係数を高めた駆動ローラ７の時計方向
の回転駆動に伴い、時計方向ａに所定の周速度を持って
しわや蛇行、速度遅れなく回転駆動される。

【００３８】９は定着フィルム６を挟ませてヒータ１に
圧接させた加圧部材としての、シリコーンゴム等の離型
性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、ヒータ
１の下面に対してバネ等の付勢手段により、例えば総荷
重５〜１０ｋｇの当接力をもって対向圧接させてあり、
被加熱材としての被記録材Ｐの搬送方向に順方向の反時
計方向に回転する。

【００３９】回転駆動されるエンドレスベルト状の定着
フィルム６は繰り返してトナー画像の加熱定着に供され
るので、耐熱姓・離型性・耐久性に優れ、一般的には１
００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉のものを
使用する。

【００４０】一例としては、厚さ２０μｍのポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、ポリ
エーテルエーテルケトン等の高耐熱樹脂や、ニッケル、
ＳＵＳ等の金属の薄肉エンドレスベルト部材の外周面に
ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ（四フッ化
エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体樹脂）等の低表面エネルギーの樹脂、又はこれらの樹
脂にカーボンブラック等の導電材を添加した離型コート
層を１０μｍ厚に施した総厚３０μｍのエンドレスベル
トである。

【００４１】低熱容量のヒータ１は、例えば厚さ１．０
ｍｍ、幅１０ｍｍ、長手方向長さ３４０ｍｍのアルミナ
基板２に、銀パラジウムや酸化ルテニウム等の抵抗材料
を厚さ１０μｍ、幅１．０ｍｍに塗工して通電抵抗発熱
体層３を形成し、さらにその上にフィルム６との摺動を
考慮して、厚さ１０μｍ程度のガラス等の保護層４を形
成したものである。

【００４２】ヒータ支持体１１は、ヒータ１を装置Ａ及
び画像形成装置に対し断熱支持する、断熱性、高耐熱
性、剛性を有するもので、例えばＰＰＳ（ポリフェニレ
ンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポルエーテルエーテルケ
トン）、液晶ポリマ等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂
とセラミックス、金属等との複合材料などで構成され
る。

【００４３】ヒータ１の通電抵抗発熱体層３にその長手
方向両端から通電する。通電は交流１００Ｖであり、基
板２の裏面に熱伝導性シリコーンゴム接着剤等で接着又
は圧接又は一体的に形成されたＮＴＣサーミスタ等の温
度検知素子５（Ａ，Ｂ）の検知温度に応じＭＰＵ１８に
より通電制御される。

【００４４】ヒータ１の通電抵抗発熱体層３は図２のよ
うに基板２の下面の中央部に基板長手方向に沿って一直
線状に形成してある。３ａと３ｂはこの発熱体層３の左
端部と右端部に設けた銀等の良導電材質の通電用電極
（給電端子、入力端子）である。

【００４５】ｅはこの電極３ａ，３ｂ間の発熱体層３の
有効全長域であり、本実施例の場合は、装置に供給して
使用できる最大サイズの被記録材をＡ３版（幅２９７ｍ
ｍ）とし、その被記録材幅に対応する長さ寸法に設定し
てある。

【００４６】また、本実施例の装置は、発熱体層３の左
側の基線イを基準とする、いわゆる片側通紙基準で各種
サイズの被記録材が供給されるものである。Ａ６版（幅
１０５ｍｍ）通紙域ｃは本実施例の装置で使用可能な最
小サイズの被記録材の通紙域である。ｄはＢ４版（幅２
５７ｍｍ）の被記録材の通紙域である。

【００４７】５Ａは、最小通紙域ｃ内に設けられた第１
の温度検知素子としてのサーミスタである。定着時（被
加熱材の加熱処理実行時）、ＭＰＵ１８はこの第１のサ
ーミスタ５Ａの検知出力が所定の一定値となるようにヒ
ータ駆動回路１６を制御し発熱体層３への通電を制御し
ている。

【００４８】５Ｂは最小通紙域ｃ外に設けられた第２の
温度検知素子であるサーミスタで、本実施例では最大通
紙域ｅ内であって、Ｂ４版の通紙域ｄ外に配置してあ
る。

【００４９】不図示の作像プロセス部から、未定着トナ
ー画像Ｔを上面に形成担持させた被加熱材としての被記
録材Ｐが装置Ａへ搬送されて、入口ガイド１０に案内さ
れて定着フィルム６を挟んで圧接しているヒータ１と加
圧ローラ９の圧接ニップ部Ｎ（定着ニップ部）の定着フ
ィルム６と加圧ローラ９との間に、トナー画像面が定着
フィルム６に対面して進入する。

【００５０】この被記録材Ｐの進入時点までには定着フ
ィルム６は所定の速度で回転駆動されており、またヒー
タ１は所定の定着温度（本実施例では２００°Ｃ）に立
ち上がっている。

【００５１】定着ニップ部Ｎに進入した被記録材Ｐは面
ズレやシワ寄りを生じることなく回転移動する定着フィ
ルム６と一緒の重なり状態でヒータ１と加圧ローラ９と
の定着ニップ部Ｎを挟圧力を受けつつ通過し、被記録材
Ｐのトナー画像担持面は定着フィルム６面に押圧密着状
態で定着ニップ部Ｎを通過する過程で発熱体層３の熱を
定着フィルム６を介して受け、トナー画像Ｔが高温熔融
して被記録材Ｐ面に軟化接着化した像Ｔａとなる。

【００５２】本実施例装置の場合は、被記録材Ｐと定着
フィルム６との分離は被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通
過して出た時点で行わせている。この分離時点において
熔融トナーＴａの温度は未だトナーのガラス転移点より
高温の状態にある。

【００５３】この分離点でガラス転移点より高温の状態
にあるトナーＴａは、適度なゴム特性を有するので、分
離時のトナー画像面は定着フィルム表面にならうことな
く適度な凹凸表面性を有したものとなり、この表面性が
保たれて冷却固化するに至るので、定着済のトナー画像
面には適度の画像光沢が発生せず高品位な画質となる。

【００５４】定着フィルム６と分離された被記録材Ｐは
排紙ガイド１２で案内されて排紙ローラ対１５へ至る間
にガラス転移点より高温のトナーＴａの温度が自然降温
（自然冷却）してガラス転移点以下の温度になって固化
し固化画像Ｔｂに至る。従って被記録材Ｐは定着ニップ
Ｎを抜けた後、画像定着済の被記録材Ｐとして出力され
る。

【００５５】（２）ヒータ１の通電制御 本実施例において、ヒータ１の抵抗値（すなわち電極３
ａ，３ｂ間の通電抵抗発熱体層３の抵抗値）の設計中心
値は８．０Ωであるが、発熱体層３の厚さや幅等のばら
つきや、抵抗材料自体の体積抵抗率のばらつきにより、
±１０％の公差を有する。

【００５６】本実施例においては、ヒータ抵抗値の実際
の値をＭＰＵ１８上に記憶させておき、その値に応じて
ヒータ駆動回路１６の駆動条件を変える。

【００５７】また、本実施例において、ヒータ駆動回路
１６は、トライアック等の不図示のスイッチング素子に
より、入力された商用交流電源Ｓの交流電流をヒータの
１に供給する。

【００５８】ヒータ駆動回路１６に供給される電圧は前
述のように１００Ｖが中心であるが、実際には８０Ｖか
ら１１０Ｖの間で変動する。ヒータ駆動回路１６には不
図示の公知の電圧検知手段が設けられており、ヒータ駆
動回路１６に印加される電圧（すなわち、ヒータ１へ印
加される電圧）を検知し、検知した値に応じて前記のス
イッチング素子の動作を変化させる。

【００５９】本実施例において、ヒータ１に通電可能な
最大の電流値は１０Ａであり、通電可能な最大の電力値
は１０００Ｗである。これらの条件を満足する、ヒータ
に実際に通電可能な最大電力Ｗｎ を、ヒータ印加電圧
実効値Ｖａ の関数として示す。パラメータとして、ヒ
ータの抵抗値をとり、抵抗値下限である７．２（Ω）、
中心である８．０（Ω）、上限である８．８（Ω）に関
するグラフを作製し、図３に示す。

【００６０】ヒータ印加電圧実効値Ｖａのばらつきの範
囲は８０Ｖから１１０Ｖであるので、この範囲におい
て、Ｗ_n の最小値は７２０Ｗ、最大値は８８０Ｗであ
る。

【００６１】表１は、本実施例における、第１のサーミ
スタ５Ａの検知温度に対するヒータへの供給電力を示す
表である。

【００６２】

【表１】 ヒータ抵抗値Ｒ＝８．０Ωのとき、Ｔ＜２００（°Ｃ）
のときのヒータへの印加電力、すなわち最大印加電力は
８００Ｗであるが、Ｒ≠８．０Ωのときには、図３より
あきらかなように最大印加電力は、入力電圧あるいはヒ
ータの抵抗値により変化する。

【００６３】しかしながら、Ｔ≧２００（°Ｃ）では、
入力電圧及びヒータ抵抗値によらず、検知温度Ｔに応じ
た所定の電力が供給される。

【００６４】なお、表１に示された目標電力Ｗの供給方
法は、

【００６５】

【数２】 を満足するデューティー比ｒを随時計算して求めればよ
い。あるいは各Ｖ_P 、Ｒ、Ｗに対するｒの値をテーブル
にしてＭＰＵ１８の中に記憶しておき、そのデータを用
いればよい。

【００６６】而して、本実施例では、ヒータ抵抗値，ヒ
ータへの印加電圧がかわった場合でも、Ｔ＜２００（°
Ｃ）のときの印加電力が変わるだけなので、ヒータの昇
温速度がかわるだけで、一旦Ｔ≧２００°Ｃになればヒ
ータ温度の時間変化はなく、安定して均一な加熱が実現
できる。

【００６７】（３）比較例 表２は、比較例として、第１のサーミスタ５Ａの検知温
度Ｔに対するヒータへの供給電力を示す。他の装置構成
・制御は、上記実施例１と同じである。

【００６８】ヒータ１への供給電力が２００≦Ｔ＜２１
５の温度Ｔの範囲においても、ヒータの抵抗値、入力電
圧により異なる。そのため、ヒータの発熱量が不適切に
なる場合がある。すると、ヒータ温度の時間変化が発生
し、加熱ムラが発生する。

【００６９】

【表２】 〈実施例２〉本実施例ではヒータ印加電圧が６５Ｖから
１２０Ｖまで変化する。表３は本実施例における第１の
サーミスタ５Ａの検知温度に対するヒータへの供給電力
を示す。他の装置構成・制御は実施例１と同じである。

【００７０】

【表３】 Ｔ≧２０５のとき、ヒータ抵抗値、ヒータへの印加電圧
によらず、所定の供給電力が得られる。

【００７１】また、本実施例では、Ｗ_n ＜７００（Ｗ）
のときは、Ｗ_n の値に応じて、ヒータへの通電が開始し
てから被記録材が定着ニップ部Ｎまで到達するまでの時
間を調整することにより、Ｗ_n が小さい場合の加熱不良
を防止している。

【００７２】また本実施例の場合は、広い範囲の入力電
圧に対応できるので、加熱装置（画像加熱定着装置）と
しての使い勝手がよい。

【００７３】〈実施例３〉本実施例では使用する被記録
材の厚さに応じ、供給電力を変える。表４は本実施例に
おける第１のサーミスタ５Ａの検知温度Ｔに対するヒー
タへの供給電力を示す。他の装置構成・制御は実施例１
と同じである。

【００７４】

【表４】 記録材の厚さは、使用者がＭＰＵ１８に登録してもよい
し、公知の手段により、搬送中の被記録材の厚さを測定
検知し、測定値をＭＰＵ１８に取り込んでもよい。

【００７５】なお、ヒータの抵抗値、印加電圧によら
ず、各紙厚に対する電力レベルは、Ｔ≧２００°Ｃの範
囲では表４に示す所定の値である。

【００７６】本実施例の場合は、ヒータ温度の時間変化
がさらに減少し、加熱均一性が向上する。

【００７７】〈実施例４〉本実施例では２１０≦Ｔで、
ヒータ抵抗値、ヒータへの印加電圧によらず、一定電力
を供給する。他の装置構成・制御は実施例１と同じであ
る。

【００７８】

【表５】 本実施例の場合は、実用的にヒータ温度の時間変化は許
容できる程度である一方、Ｔ＜２１０のときは、ヒータ
へ所定の電力を印加するためのデューティー比ｒを求め
る手順が簡略化でき、ＭＰＵ１８のメモリ容量を減らせ
る。

【００７９】なお、図２のヒータ１において、第２温度
検知手段５Ｂはなくてもよい。またこの第２の温度検知
手段５Ｂの検知信号を用いることで、実施例１乃至同４
における通電条件を変更してもよい。

【００８０】〈実施例５〉（図５） 図５の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィルム加熱
方式の加熱装置の他の構成形態例を示したものである。

【００８１】（ａ）のものは、ヒータ１と駆動ローラ３
１の２部材間にエンドレスベルト上の耐熱性フィルム６
を懸回張設して駆動ローラ３１により回転駆動する構成
のものである。

【００８２】（ｂ）のものは、ヒータ１と、該ヒータ１
を保持させたフィルムガイド部材３２の外側に円筒状の
耐熱性フィルム６をルーズに外嵌し、ヒータ１に対して
フィルム６を加圧ローラ９で圧接させ、該加圧ローラ９
を回転駆動させることによりフィルム６の内面をヒータ
１面に密着摺動させながら回転駆動する構成（加圧ロー
ラ駆動式）のものである（特開昭２−１５３６０２〜１
５３６１０、４−２０４９０〜２０４９８号公報等）。

【００８３】（ｃ）のものは、、耐熱性フィルム６とし
て、エンドレスベルト状のものではなく、ロール巻きに
した長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸３２
側からヒータ１を経由させて巻き取り軸３３側へ所定の
速度で走行させるように構成したものである。

【００８４】このような構成形態の加熱装置（画像加熱
定着装置）にも実施例１乃至同４のように本発明を適用
して同様の効果が得られる。

【００８５】〈実施例６〉（図６） 図６は例えば前述した実施例１に示したような本発明に
従うフィルム加熱方式の加熱装置としての画像加熱定着
装置Ａを組み込んだ画像形成装置の一例の概略構成を示
している。本例の画像形成装置は原稿台往復動型・回転
ドラム型・転写式・プロセスカートリッジ着脱方式の電
子写真複写装置である。

【００８６】１００は装置機筺、１０１はその装置機筺
の上面板１０２上に配設したガラス板等の透明板部材よ
りなる往復動型の原稿載置台であり、機筺上面板１０１
上を図面上右方ａ、左方ａ´に夫々所定の速度で往復移
動駆動される。

【００８７】Ｇは原稿であり、複写すべき画像面側を下
向きにして原稿載置台１０１の上面に所定の載置基準に
従って載置し、その上に原稿圧着板１０３をかぶせて押
え込むことによりセットされる。

【００８８】１０４は機筺上面板１０２面に原稿載置台
１０１の往復移動方向とは直角の方向（紙面に垂直の方
向）を長手として開口された原稿照明部としてのスリッ
ト開口部である。

【００８９】原稿載置台１０１上に載置セットした原稿
Ｇの下向き画像面は原稿載置台１０１の右方ａへの往動
移動過程で右辺側から左辺側にかけて順次にスリット開
口部１０４の位置を通過していき、その通過過程でラン
プ１０５の光Ｌをスリット開口部１０４、透明な原稿載
置台１０１を通して受けて照明走査され、その照明走査
光の原稿面反射光が像素子アレイ１０６によって感光ド
ラム１０７面に結像露光される。

【００９０】感光ドラム１０７は例えば酸化亜鉛感光層
・有機半導体感光層等の感光層が被覆処理され、中心支
軸１０８を中心に所定の周速度で矢示ｂの時計方向に回
転駆動され、その回転過程で帯電器１０９により正極性
又は負極性の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に
前記の原稿画像の結像露光（スリット露光）を受けるこ
とにより感光ドラム１０７面には結像露光した原稿画像
に対応した静電潜像が順次に形成されていく。

【００９１】この静電潜像は現像器１１０により加熱で
軟化溶融する樹脂等より成るトナーにて順次に顕像化さ
れ、該顕像たるトナー画像が転写部としての転写放電器
１１１の配設部位へ移行していく。

【００９２】２００は被記録材としての転写材シートＰ
を積載収納したカセットであり、該カセット内のシート
が給送ローラ１１２の回転により１枚宛繰出し給送さ
れ、次いでレジストローラ１１３により、ドラム１０７
上のトナー画像形成部の先端が転写放電器１１１の部位
に到達したとき転写材シートＰの先端も転写放電器１１
１と感光ドラム１０７との間位置に丁度到達して両者一
致するようにタイミングどりされて同期給送される。

【００９３】そしてその給送シートの面に対して転写放
電器１１１により感光ドラム１０７側のトナー画像が順
次に転写されていく。

【００９４】転写部でトナー画像転写を受けたシートは
不図示の分離手段で感光ドラム１０７面から順次に分離
されて搬送装置１１４によって前述の定着装置Ａに導か
れて担持している未定着トナー画像の加熱定着を受け、
画像形成物（コピー）として排出ローラ１１６を通って
機外の排紙トレイ１１７上に排出される。

【００９５】画像転写後の感光ドラム１０７の面はクリ
ーニング装置１１８により転写残りトナー等の付着汚染
物の除去を受けて繰り返して画像形成に使用される。

【００９６】ＰＣは装置本体１００内のカートリッジ着
脱部１２０に着脱されるプロセスカートリッジであり、
本例の場合は、像担持体としての感光ドラム１０７、帯
電器１０９、現像器１１０、クリーニング装置１１８の
４つのプロセス機器を包含させて一括して装置本体１０
０に対して着脱交換自在としてある。

【００９７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フィルム
加熱方式の加熱装置について、最大電力以外の少なくと
も１つの電力レベルが、ヒータ抵抗値、ヒータへの印加
電圧によらず一定となるようにすることで、ヒータ抵抗
値、ヒータへの供給電力がばらついた場合でもヒータ温
度の時間的変化を低減させることができ、被加熱材の加
熱ムラが減少する。画像加熱定着装置にあっては、画像
加熱不良（定着不良）に伴うフィルム部材や加圧部材の
トナー汚れも防止できる。従って長期にわたって安定し
た加熱処理をすることが可能な装置が構成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のフィルム加熱方式の加熱装置（画
像加熱定着装置）の概略構成図

【図２】 （ａ）はヒータの一部切欠き平面図、（ｂ）
はヒータの縦断正面図と通電系のブロック図

【図３】 ヒータ印加電圧に対する、ヒータに通電可能
な最大電力Ｗ_n を示すグラフ

【図４】 従来装置に於けるヒータへの通電条件を示し
た図

【図５】 （ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィルム
加熱方式の加熱装置の他の構成例の略図

【図６】 画像形成装置の一例の概略構成図

【符号の説明】

Ａ フィルム加熱方式の加熱装置（画像加熱定着装
置）の総括符号 １ 加熱体（セラミックヒータ） ２ ヒータ基板 ３ 通電抵抗発熱体層 ４ 表面保護層 ５（Ａ・Ｂ） サーミスタ等のヒータ温度検知手段 ６ 耐熱性フィルム（定着フィルム） ７ フィルム駆動ローラ ８ 従動ローラ（テンションローラ） ９ 加圧ローラ １６ ヒータ駆動回路 １８ ＭＰＵ Ｓ 交流電源 Ｐ 被加熱材としての被記録材 Ｔ トナー画像 イ 片側通紙基準線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−281864（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−212673（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−19649（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−274047（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電により発熱するヒータに被加熱材を
   フィルム部材を介して密着させてフィルム部材と一緒に
   ヒータ位置を搬送させることでヒータの熱をフィルム部
   材を介して被加熱材に付与する加熱装置において、 ヒータの温度を検知する温度検知手段と、 ヒータの抵抗値Ｒを記録する抵抗値記録手段と、 ヒータへ供給する電力のレベルＬ_i （ただし、ｉは０又
   は自然数）を、出力オフの状態も含めて少なくとも３段
   階である、電力の少ない方から順にＬ₀ ，Ｌ₁・・・・Ｌ_n
   （ただしｎは２以上の整数）から選択可能な通電制御手
   段と、 該通電制御手段への入力電圧又は該通電制御手段からの
   出力電圧Ｖを検知する電圧検知手段とを有し、前記通電
   制御手段が前記温度検知手段による検知温度と、前記ヒ
   ータ抵抗値記録手段に記録されたヒータ抵抗値Ｒと、前
   記電圧検知手段により検知された電圧Ｖに応じて、前記
   ヒータへの給電電力を制御するように設定されており、
   少なくとも該通電制御手段が最大の電力を出力する電力
   レベルＬ_n の出力電力が前記ヒータの抵抗値Ｒ及び前記
   電圧Ｖに応じて異なるように設定されており、該最大出
   力電力レベルＬ_n 及び出力オフであるレベルＬ₀ 以外の
   少なくとも１つの電力レベルＬ₁ 〜Ｌ_n-1 が、前記ヒー
   タの抵抗値Ｒ及び前記電圧Ｖにかかわらず略一定となる
   よう前記通電制御手段が設定されていることを特徴とす
   る加熱装置。
2. 【請求項２】 前記ヒータの検知温度が増大するにつれ
   て、前記ヒータへの通電電力を低減させることを特徴と
   する請求項１に記載の加熱装置。
3. 【請求項３】 前記通電制御手段の出力電力Ｗ_i （ただ
   し、ｉは０又は自然数）を電力の少ない出力レベルから
   順に、Ｗ₀ （＝０ワット），Ｗ₁ ，・・・・Ｗ_n（ｎは２以
   上の整数）とし、前記ヒータの抵抗値Ｒと、前記電圧Ｖ
   がそれぞれ所定の値Ｒ₀ ，Ｖ₀ であるときの、前記通電
   制御手段の出力電力Ｗ_i0（ただしｉは０又は自然数）
   を、電力の少ない順から順に、Ｗ₀₀（＝０ワット），Ｗ
   ₁₀，・・・・Ｗ_n0とするとき、Ｗ_n ≧Ｗ_i0が成立するｉの範
   囲において、Ｗ_i ＝Ｗ_i0とすることを特徴とする請求項
   １に記載の加熱装置。
4. 【請求項４】 フィルム部材をヒータに密着させる加圧
   部材を有し、フィルム部材を挟んでヒータと加圧部材と
   で形成される圧接ニップ部のフィルム部材と加圧部材と
   の間に被加熱材を導入してフィルム部材と一緒に圧接ニ
   ップ部を挟持搬送させてヒータの熱をフィルム部材を介
   して被加熱材に付与することを特徴とする請求項１に記
   載の加熱装置。
5. 【請求項５】 装置に対する被加熱材の通紙が片側通紙
   基準でなされることを特徴とする請求項１に記載の加熱
   装置。
6. 【請求項６】 フィルム部材が回転搬送されるエンドレ
   スフィルムもしくは走行搬送される有端フィルムである
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
7. 【請求項７】 加圧部材が回転駆動される回転体であ
   り、その回転力によりフィルム部材がヒータに密着摺動
   しつつ回転搬送もしくは走行搬送されることを特徴とす
   る請求項４に記載の加熱装置。
8. 【請求項８】 被加熱材が画像定着すべき未定着顕画剤
   像を支持した被記録材であり、該被記録材に未定着顕画
   剤像を加熱定着させる画像加熱定着装置であることを特
   徴とする請求項１乃至同７の何れかに記載の加熱装置。
9. 【請求項９】 前記請求項１乃至同８の何れかに記載の
   加熱装置を、被記録材に未定着顕画剤像を加熱定着させ
   る画像加熱定着装置として備えることを特徴とする画像
   形成装置。