JP3417747B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に適
用され、転写材に転写されたトナー像を転写材に固着さ
せる定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置などの画像形成装置には、
転写材に転写されたトナー像を転写材に固着させる定着
装置が組み込まれている。図９は従来の定着装置の構成
を示す説明図であり、軸芯を中心に回転自在な加熱ロー
ラ１Ａと、この加熱ローラ１Ａに加圧接触され、回転駆
動される加圧ローラ２Ａで構成され、トナー像が転写さ
れた転写材を、対接回転する加熱ローラ１Ａと加圧ロー
ラ２Ａ間を通過させ、トナー像が転写材に定着させる。

【０００３】加熱ローラ１Ａは、中空の金属性ローラ１
８の内側に、ハロゲンランプなどの棒状ヒータ１９が配
置され、この棒状ヒータ１９によって、加熱ローラ１Ａ
全体が加熱されるようになっている。そして、加熱ロー
ラ１Ａの表面には、トナーの粘着を防止するために、離
型性のテフロン樹脂２０が被覆されている。また、加圧
ローラ２Ａは、芯金ロール１６にゴムなどの弾性層１５
が被覆された構造となっている。

【０００４】このような構造の従来の定着装置は、中空
の金属性ローラ１８と棒状ヒータ１９間に空気層が存在
するために、棒状ヒータ１９による金属性ローラ１８の
加熱効率が低く、加熱ローラ１Ａの表面温度が目標設定
温度に達するまでに長時間を要し、消費電力が多くなる
という問題がある。

【０００５】この問題を解決するために、図１０に示す
ように、円筒状の熱絶縁性基体１２上に発熱抵抗層１１
が被覆され、この発熱抵抗層１１上にトナー粘着防止用
のテフロン樹脂２０が被覆された構造の加熱ローラ１Ｂ
が提案使用されている。加熱ローラ１Ｂをこのような構
造にすることによって、加熱ローラ１Ｂの表面が、短時
間で目標設定温度に到達し、消費電力を削減することが
可能になった。

【０００６】このような構造の加熱ローラ１Ｂを具備す
る定着装置により、さらに目標設定温度に到達するまで
の立ち上がり特性を改善するために、加熱ローラ１Ｂを
停止させた状態で一定時間加熱し、その後に加熱を継続
した状態で加熱ローラ１Ｂを回転する方法が提案されて
いる。しかし、この方法は加熱ローラ１Ｂの初期温度に
よつて、一定時間加熱後の加熱ローラ１Ｂの表面温度は
まちまちになり、目標設定温度に到達するまでの立ち上
がり特性は、必ずしも改善しないことがある。

【０００７】この問題を解決するために、加熱ローラ１
Ｂを停止した状態で、設定目標温度Ｔ１まで加熱し、こ
の状態で加熱ローラ１Ｂを回転し、加熱ローラ１Ｂの表
面温度が設定目標温度Ｔ１になるように制御する方法が
一般に行われている。しかし、この方法での加熱ローラ
１Ｂの温度設定特性は、図１１に示すようになり、加熱
ローラ１Ｂが目標設定温度Ｔ１に達して、加熱ローラ１
Ｂが回転すると同時に、加熱ローラ１Ｂから加圧ローラ
に熱が移動し、再び目標設定温度Ｔ１に達するまでにか
なりの時間がかかってしまう。

【０００８】一方で、加熱ローラ１Ｂの加熱時には、抵
抗層の塗布むらや、加圧ローラとの接触圧むらによっ
て、軸方向と周方向について表面の温度にむらが生じる
ことが知られている。この場合、図９に示した加熱ロー
ラ１Ａに比して、図１０に示す加熱ローラ１Ｂは、軸方
向と周方向の何れについても、この温度分布の変動幅が
大きいことが確認されている。

【０００９】この加熱ローラ１Ｂの表面の温度むらの問
題を解決するために、特開平４−３２６３８７号公報に
は、図１２に示すように、加熱ローラ１の表面に、軸方
向に分割され電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃを介して、そ
れぞれ給電され発熱する発熱体２１ａ、２１ｂ、２１ｃ
を設け、温度測定器により各発熱体の温度を、測定する
抵抗値の温度特性から演算し、温度調節器により測定温
度と設定温度から、各発熱体を独立して温度制御する定
着装置が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の定着装置では、すでに説明した図１１に示すように、
加熱ローラの温度設定の立ち上がり時間が長く、目標設
定温度に到達安定するまでに時間がかかるという問題が
ある。また、加熱ローラの軸方向の温度変動を防止する
特開平４−３２６３８７号公報に開示の方法では、温度
調節器による温度制御がＯＮ−ＯＦＦ制御であり、制御
時に各発熱抵抗体２１ａ、２１ｂ、２１ｃに温度リップ
ルが生じることがあり、加熱ローラの軸方向の温度変動
を防止できないことがある。

【００１１】本発明は、前述した従来の定着装置の現状
に鑑みてなされたものであり、その目的は、目標設定温
度に短時間で安定に到達し、加熱温度の位置による変動
がない定着装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、表面に発熱抵抗層を有し、
軸芯を中心に回転自在な加熱ローラと、該加熱ローラに
圧接した状態で回転駆動される加圧ローラとを備えた定
着装置であり、前記加熱ローラの表面温度を設定する温
度設定手段と、前記加熱ローラの表面温度を検出する温
度検出手段と、前記加圧ローラ及び前記加熱ローラの停
止時と回転時とで異なる制御パラメータが設定され、前
記温度設定手段の設定出力と前記温度検出手段の検出出
力との差値の比例量と前記差値の積分量及び前記差値の
微分量に基づいて前記発熱抵抗層への給電量を制御する
とき、前記加熱ローラの停止時と回転時とで異なる制御
パラメータを使用するＰＩＤ調節手段と、前記定着装置
の起動時には、前記加圧ローラの回転を停止した状態で
前記加熱ローラに最大電力を供給して加熱し、前記加熱
ローラが、定着時の目標設定温度Ｔ１よりも高い設定温
度Ｔ２に達すると、前記加圧ローラの回転と前記ＰＩＤ
調節手段の作動とを開始し、前記定着装置が起動した後
の通常動作のとき、前記ＰＩＤ調節手段の制御パラメー
タを、前記加熱ローラの停止時と回転時とで異ならせる
制御手段とを有することを特徴とする。

【００１３】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、前
記発熱抵抗層が、前記加熱ローラの軸方向に、複数の部
分発熱抵抗層に分割され、前記温度設定手段が、前記部
分発熱抵抗層の表面温度を、それぞれ設定する複数の部
分温度設定手段からなり、前記温度検出手段が、前記部
分発熱抵抗層の表面温度を、それぞれ検出する部分温度
検出手段からなり、前記ＰＩＤ調節手段が、前記部分温
度設定手段の設定出力と、対応する前記部分温度検出手
段の検出出力との差値の比例量、前記差値の積分量、及
び前記差値の微分量に基づいて、前記部分発熱抵抗層へ
の給電量を制御する部分ＰＩＤ調節手段からなることを
特徴とするものである。

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】

［第１の実施の形態］本発明の第１の実施の形態を、図
１を参照して説明する。図１は本実施の形態の構成を示
すブロック図である。

【００１６】本実施の形態では、図１に示すように、発
熱抵抗層と電極４を備えた加熱ローラ１が、軸芯を中心
に回転自在に配設され、この加熱ローラ１に図示せぬモ
ータにより駆動される加圧ローラ２が、転写材が通過可
能に圧接配設されており、加熱ローラ１に対して、加圧
ローラ１の表面温度を検出する温度センサ３が配置さ
れ、温度センサ３には検出信号を処理する温度検出部５
が接続されている。

【００１７】一方、加熱ローラ１に対して温度を設定す
る温度設定部６が設けられ、温度設定部６の出力信号
と、温度検出部５の出力信号の差分を演算する差分器３
１が、温度設定部６及び温度検出部５の出力端子に接続
され、差分器３１の出力端子には、加熱ローラ１の制御
信号を演算するＰＩＤ調節器７が接続されている。この
ＰＩＤ調節器７には、加熱ローラ１に加熱用の電力を供
給する電力供給ユニット８が接続され、電力供給ユニッ
ト８の出力端子は、加熱ローラ１の電極４に接続されて
いる。

【００１８】本実施の形態では、温度設定部６には、選
択される設定温度Ｔ１のデータに対応して最適の初期設
定温度Ｔ２のデータが格納されている。また、ＰＩＤ調
節器７は、差分器３１から入力される温度設定部６での
設定温度と、温度検出部５からの検出温度との差値に対
応する差値信号に基づき、該差値の比例量、該差値の積
分量、該差値の微分量を演算し、演算値に対応する駆動
信号を電力供給ユニット８に出力する機能を有してい
る。この場合、ＰＩＤ調節器７で演算される比例量は、
差値信号に対する修正量のパラメータに対応して演算さ
れ、積分量は、差値信号の定常位置偏差に対する修正量
のパラメータに対応して演算され、微分量は、差値信号
の増減傾向に対する修正量のパラメータに対応して演算
される。

【００１９】これらのＰＩＤパラメータに関するデータ
は、例えば、加熱ローラ１への電力供給値をステップ状
に変化させた時の加熱ローラ１の表面温度応答波形か
ら、Ｚｉｅｇｉｅｒ−Ｎｉｃｈｏｌｓの方法などで求め
ることができる。

【００２０】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。定着装置の作動時には、加熱ローラ１の設定温
度が選択され、例えば温度Ｔが設定温度に選択される
と、温度設定部６によって、設定温度Ｔ１に対応する初
期設定温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）が、温度設定部のメモリ
から読み出され、温度設定部６から温度Ｔ２に対応する
初期設定温度信号が出力される。この初期温度設定信号
は、差分器３１、ＰＩＤ調節器７を介して、電力供給ユ
ニット８に供給され、電力供給ユニット８からは、初期
設定温度Ｔ２に達するまでは、最大電力が電極４を介し
て加熱ローラ１に供給される。

【００２１】この状態で、温度センサ３により加熱ロー
ラ１の表面温度が検出され、温度センサ３から検出信号
が温度検出部５に入力され、温度センサ３によつて、加
熱ローラ１の表面温度がＴ２に達したことが検出される
と、図示せぬ制御手段の指令によって、加圧ローラ２が
回転を開始する。

【００２２】そして、温度設定部６により加熱ローラ１
に目標設定温度Ｔ１が設定され、温度設定部６から出力
される設定信号と、温度検出部５から出力される検出信
号との差値信号が、差分器３１からＰＩＤ調節器７に入
力され、ＰＩＤ調節器７によって、設定温度Ｔ１と、温
度センサ３が検出する検出温度との差値の比例量、該差
値の積分量、該差値の微分量が演算され、演算値に対応
する駆動信号が電力供給ユニット８に入力される。

【００２３】このようにして、電力供給ユニット８から
は、設定温度Ｔ１と、加熱ローラ１の表面温度との差値
に対応する比例量、積分量及び微分量に基づく電力が加
熱ローラ１に供給され、目標設定温度Ｔ１への到達時間
が短く、温度リップルの少ない定着装置の加熱制御が行
われる。

【００２４】以上に説明したように、本実施の形態によ
ると、加熱ローラ１の停止状態で、温度設定部６によ
り、目標設定温度Ｔ１より高い初期設定温度Ｔ２が設定
され、加熱ローラ１が、電力供給ユニット８により、最
大電力で初期設定温度Ｔ２まで加熱される。そして、加
熱ローラ１の表面温度が初期設定温度Ｔ２に達すると、
目標設定温度Ｔ１が設定されて加熱ローラ１の回転が開
始され、同時に加熱ローラ１に対して、ＰＩＤ調節器７
によって、目標設定温度Ｔ１と表面温度との差値に基づ
くＰＩＤ制御が行われるので、短時間で目標設定温度Ｔ
１に達し、温度リップルのない安定した加熱ローラ１の
加熱を行って、転写材に高品質のトナー像を定着するこ
とが可能になる。

【００２５】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
の形態を、図２を参照して説明する。図２は本実施の形
態の構成を示すブロック図である。

【００２６】本実施の形態では、図２に示すように、加
熱ローラ１Ｃの表面の発熱抵抗体が、部分発熱抵抗体３
２ａ、３２ｂ、３２ｃに三分割され、部分発熱抵抗体３
２ａに対して、部分温度センサ３ａ、部分温度検出部５
ａ、部分温度設定部６ａ、部分差分器３１ａ、部分ＰＩ
Ｄ調節器７ａ及び部分電力供給ユニット８ａが、すでに
図１を参照して説明した第１の実施の形態と同様の構成
で接続配設され、部分電力供給ユニット８ａによって、
部分発熱抵抗体３２ａが加熱されるように構成されてい
る。

【００２７】同様に、部分発熱抵抗体３２ｂ、３２ｃに
ついても、部分温度センサ３ｂ、３ｃ、部分温度検出部
５ｂ、５ｃ、部分温度設定部６ｂ、６ｃ、部分差分器３
１ｂ、３１ｃ、部分ＰＩＤ調節器７ｂ、７ｃ及び部分電
力供給ユニット８ｂ、８ｃが、同様の構成で接続配設さ
れ、部分電力供給ユニット８ｂ、８ｃによって、部分発
熱抵抗体３２ｂ、３２ｃがそれぞれ加熱されるように構
成されている。

【００２８】本実施の形態によると、部分発熱抵抗体３
２ａ〜３２ｃが配置された加熱ローラ１Ｃの各領域に対
して、それぞれ独立に初期設定温度Ｔ２と設定温度Ｔ１
が設定され、部分発熱抵抗体３２ａ〜３２ｃが、それぞ
れ独立にＰＩＤ制御されることにより、加熱ローラ１Ｃ
全体の温度制御が行われる。この場合、転写材のサイズ
によって、部分温度設定部６ａ〜６ｃでの温度設定値を
異ならせて、通紙領域外の発熱を抑制した加熱制御が行
われる。

【００２９】この場合の部分発熱抵抗体３２ａ〜３２ｃ
のＰＩＤ制御は、すでに説明した第１の実施の形態の加
熱ローラ１の発熱抵抗層のＰＩＤ制御と同一なので、重
複する説明は行わない。

【００３０】このようにして、本実施の形態によると、
第１の実施の形態で得られる効果に加えて、転写材のサ
イズに応じて、通紙領域外の発熱を抑制するように、部
分温度設定部６ａ〜６ｃでの温度設定値を異ならせて、
加熱ローラ１Ｃに最適の加熱条件を消費電力を削減して
設定することが可能になる。

【００３１】［第３の実施の形態］本発明の第３の実施
の形態を、図３及び図４を参照して説明する。図３は本
実施の形態の構成を示すブロック図、図４は定着装置の
温度設定特性を示す特性図である。

【００３２】本実施の形態は、図３に示すように、すで
に図１を参照して説明した第１の実施の形態に対して、
加圧ローラ２を回転するモータ１０を駆動するドライバ
９の駆動信号端子が、ＰＩＤ調節器７に接続されている
（図１では、簡単のためにモータ１０とモータドライバ
９とは省略されている）。本実施の形態のその他の部分
の構成は、第１の実施の形態と同一なので、重複する説
明は省略する。

【００３３】本実施の形態の動作を説明する。一般に定
着装置の加熱ローラ１の加熱特性は、図４に示すよう
に、加熱ローラ１の停止時と回転時とでは異なり、停止
時には同図の曲線Ｓに示すように、比較的短時間で設定
温度に到達するが、回転時には曲線Ｍのようになり、設
定温度に到達するまでの時間が長くなる。従って、ＰＩ
Ｄ調節器７に対するＰＩＤパラメータを、定着装置の立
ち上がり時と通常の定着動作とで、共通にすると、応答
が遅くなるばかりでなく、発熱制御が発振して発熱抵抗
層が破壊されるおそれがある。

【００３４】そこで、本実施例では、モータドライバ９
の駆動信号端子から、加圧ローラ２を回転するモータ１
０の回転検知信号をＰＩＤ調節器７に入力し、ＰＩＤ調
節器７のパラメータを、定着装置の立ち上がりと通常動
作時とで異ならせ、加熱ローラ１の立ち上がりを短縮
し、また、安定性の高い制御が行われる。本実施の形態
のその他の動作は、すでに説明した第１の実施の形態と
同一である。

【００３５】このように、本実施の形態によると、第１
の実施の形態で得られる効果に加えて、モータドライバ
９の駆動信号端子から、モータ１０の回転検知信号を、
ＰＩＤ調節器７に取込み、ＰＩＤ調節器７の演算時のパ
ラメータを、定着装置の立ち上がりと通常動作時とで異
ならせているので、加熱ローラ１の立ち上がり時間をさ
らに短縮すると共に、加熱ローラ１の温度制御の安全性
を高めることが可能になる。

【００３６】

【実施例】ここで、本発明の第３の実施の形態に対応す
る実施例を、図５ないし図８を参照して説明する。図５
は本実施例の構成を示す説明図、図６は本実施例の加熱
応答性をＯＮ−ＯＦＦ制御との比較で示す特性図、図７
は本実施例の温度設定特性をＯＮ−ＯＦＦ制御との比較
で示す特性図、図８は本実施例の加熱ローラ及び加圧ロ
ーラの回転時と停止時のパラメータ設定と温度特性の関
係を示す特性図である。

【００３７】本実施例の基本的な構成は、すでに説明し
た第３の実施の形態と同一である。本実施例では、加熱
ローラ１は、耐熱性硝子基材１２（φ２０、ｔ０．５）
上に、Ｎｉ−Ｃｒ発熱抵抗層１１が塗布され、さらに発
熱抵抗層１１の表面にテフロン被覆が施され、加熱ロー
ラ１の中空部には、ローラ補強部材として、断熱材（Ｓ
ｉゴム）１３が被覆された金属性シャフト１４が配設さ
れている。また、加圧ローラ２は、金属性シャフト１６
にＳｉゴムが被覆された構成となっている。本実施例で
は、ＰＩＤ調節器７の出力は、０〜７００Ｗの範囲に設
定され、ＰＩＤ調節器７は電力供給ユニット８に接続さ
れ、電力供給ユニット８からの供給電力は、給電ブラシ
１７を介して電極４から加熱ローラ１に供給される。

【００３８】本実施例において、発明者らは、そのＰＩ
Ｄ制御とＯＮ−ＯＦＦ制御とを比較した。即ち、加圧ロ
ーラ２の回転速度がほぼ５７ｒｐｍ、制御間隔０．５ｓ
ｅｃという条件で、０〜７００Ｗの連続電力出力を行う
ＰＩＤ制御と、０Ｗ或いは７００Ｗの電力出力を行うＯ
Ｎ−ＯＦＦ制御とにより、加熱ローラ１を設定温度Ｔ１
＝１７５℃に追従させる制御を行い、両者を比較検討し
た。図６（ａ）は、ＯＮ−ＯＦＦ制御時の加熱ローラ１
の加熱応答波形であり、同図（ｂ）はＰＩＤ制御時の加
熱ローラ１の加熱応答波形である。ＯＮ−ＯＦＦ制御で
は、定常状態での温度変動幅が約２０℃であったのに対
し、ＰＩＤ制御における温度変動幅は約５℃であり、特
に周方向の温度リップルが大幅に減少し、安定な定着を
行うことが可能になる。

【００３９】また、発明者らは、本実施例において、加
熱ローラ１の設定温度Ｔ１＝１７５℃での表面温度の制
御を以下の二つの駆動条件で行った。 （ａ）定着装置の立ち上がりからＰＩＤ制御を開始し、
設定温度の１７５℃に達すると加熱ローラ１を回転す
る。 （ｂ）定着装置の立ち上がりから、初期設定温度の２０
０℃に達するまでは、最大出力で加熱し、その後加熱ロ
ーラ１を回転し、（ａ）と同一のパラメータでＰＩＤ制
御を行う。但し、何れの駆動条件でも加圧ローラ２への
供給電力は０〜７００Ｗ、制御間隔は０．５ｓｅｃとな
つている。（ａ）の駆動条件での制御結果は、図７
（ａ）のようになり、加熱ローラ１の回転から再び加熱
ローラ１の表面が１７５℃に落ち着くまでに２０秒程度
の時間が必要である。これに対して（ｂ）の駆動条件で
の制御結果は、同図（ｂ）のようになり、この場合は、
加熱ローラ１の回転と同時に、加熱ローラ１の表面が２
００℃から約１０秒で１７５℃に安定し、制御時間が大
幅に短縮された。

【００４０】さらに、発明者らは、モータドライバ９の
駆動信号端子から、モータ１０の回転検知信号を、ＰＩ
Ｄ調節器７に取込み、ＰＩＤ調節器７のパラメータを、
定着装置の立ち上がりと通常動作時とで異ならせた状態
で以下の制御を行った。この制御では、時間ｔ１までは
加圧ローラ２を停止し、時間ｔ１以降加圧ローラ２を約
５７ｒｐｍの回転速度で駆動する条件下で、加熱ローラ
１の表面温度を、所定の温度設定値Ｔ１＝１７５℃に保
持し、時間ｔ２》ｔ１で余熱モードに切り換え、加熱ロ
ーラ１の表面温度を、温度Ｔ３＝１００℃＜Ｔ１に保持
する。この場合、加熱ローラ１への供給電力範囲は０〜
７００Ｗ、制御間隔は０．５ｓｅｃである。

【００４１】この制御を加熱ローラ１の停止時と回転時
で共通のＰＩＤパラメータを設定した場合には、図８
（ａ）に示すような加熱ローラ１の応答波形が得られ、
加熱ローラ１の停止時と回転時で、それぞれ異なるＰＩ
Ｄパラメータを設定した場合には、図８（ｂ）に示すよ
うな加熱ローラ１の応答波形が得られた。このように、
本実施例により、加熱ローラ１の回転と停止という熱伝
達特性の異なるケースで、ＰＩＤ制御のパラメータをそ
れぞれ独立に設定することにより、加熱応答のリングン
グを減少させ、安定性した加熱特性を示す定着装置が提
供できることが確認された。

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、表面に発
熱抵抗層を有し、軸芯を中心に回転自在な加熱ローラ
と、加熱ローラに圧接した状態で回転駆動される加圧ロ
ーラとを備えた定着装置に対して、制御手段によつて、
定着装置の起動時には、加圧ローラの回転を停止した状
態で、加熱ローラが、定着時の目標設定温度Ｔ１よりも
高い設定温度Ｔ２まで加熱され、加熱ローラが設定温度
Ｔ２に達すると、加圧ローラの回転とＰＩＤ調節手段の
作動とが開始される。そして、温度設定手段により設定
された目標設定温度Ｔ１と、温度検出手段が検出する加
熱ローラの表面温度との差値の比例量、該差値の積分
量、及び該差値の微分量に基づいて、発熱抵抗層への給
電量が制御されるので、加熱効率よく目標設定温度Ｔ１
に短時間で到達し、転写材に高品質のトナー像を転写す
ることが可能になる。また、ＰＩＤ調節手段に、加圧ロ
ーラ及び加熱ローラの停止時と回転時とでは異なる制御
パラメータを設定するので、加熱効率をさらに向上さ
せ、熱応答時のオーバーシュートを低減して、より安定
した温度制御を行うことが可能になる。

【００４３】請求項２記載の発明によると、発熱抵抗層
が、加熱ローラの軸方向に、複数の部分発熱抵抗層に分
割され、温度設定手段が、部分発熱抵抗層の表面温度
を、それぞれ設定する複数の部分温度設定手段からな
り、温度検出手段が、部分発熱抵抗層の表面温度を、そ
れぞれ検出する部分温度検出手段からなり、ＰＩＤ調節
手段が、部分温度設定手段の設定出力と、対応する部分
温度検出手段の検出出力との差値の比例量、差値の積分
量、及び差値の微分量に基づいて、部分発熱抵抗層への
給電量を制御する部分ＰＩＤ調節手段からなっている。
このために、請求項１記載の発明で得られる効果に加え
て、目標設定温度Ｔ１を、位置による温度変動なく設定
することが可能になり、転写材サイズにより、部分温度
設定手段による温度設定値を通紙領域外の発熱を抑え
て、位置による温度変動をより減少させ、消費電力を削
減することが可能になる。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】定着装置の加熱ローラの加熱特性を示す特性図
である。

【図５】本発明の一実施例の構成を示す説明図である。

【図６】同実施例の加熱応答性をＯＮ−ＯＦＦ制御との
比較で示す特性図である。

【図７】同実施例の温度設定特性をＯＮ−ＯＦＦ制御と
の比較で示す特性図である。

【図８】同実施例の加熱ローラ及び加圧ローラの回転時
と停止時のパラメータ設定と温度特性の関係を示す特性
図である。

【図９】従来の定着装置の構成を示す説明図である。

【図１０】従来の他の定着装置の要部の構成を示す説明
図である。

【図１１】従来の定着装置の温度設定特性を示す特性図
である。

【図１２】熱抵抗層分割型の従来の定着装置の構成を示
す説明図である。

【符号の説明】

１、１Ｃ 加熱ローラ ２ 加圧ローラ ３ 温度センサ ３ａ、３ｂ、３ｃ 部分温度センサ ５ 温度検出部 ５ａ、５ｂ、５ｃ 部分温度センサ ６ 温度設定部 ６ａ、６ｂ、６ｃ 部分温度設定部 ７ ＰＩＤ調節器 ７ａ、７ｂ、７ｃ 部分ＰＩＤ調節器 ８ 電力供給ユニット ８ａ、８ｂ、８ｃ 部分電力供給ユニット ９ モータドライバ １０ モータ ３１ 差分器 ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 部分差分器 ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 部分発熱抵抗体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−326387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−163102（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−6581（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200185（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−310380（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に発熱抵抗層を有し、軸芯を中心に
   回転自在な加熱ローラと、該加熱ローラに圧接した状態
   で回転駆動される加圧ローラとを備えた定着装置であ
   り、 前記加熱ローラの表面温度を設定する温度設定手段と、 前記加熱ローラの表面温度を検出する温度検出手段と、前記加圧ローラ及び前記加熱ローラの停止時と回転時と
   で異なる制御パラメータが設定され、前記温度設定手段
   の設定出力と前記温度検出手段の検出出力との差値の比
   例量と前記差値の積分量及び前記差値の微分量に基づい
   て前記発熱抵抗層への給電量を制御するとき、前記加熱
   ローラの停止時と回転時とで異なる制御パラメータを使
   用するＰＩＤ調節手段と、 前記定着装置の起動時には、前記加圧ローラの回転を停
   止した状態で前記加熱ローラに最大電力を供給して加熱
   し、前記加熱ローラが、定着時の目標設定温度Ｔ１より
   も高い設定温度Ｔ２に達すると、前記加圧ローラの回転
   と前記ＰＩＤ調節手段の作動とを開始し、前記定着装置
   が起動した後の通常動作のとき、前記ＰＩＤ調節手段の
   制御パラメータを、前記加熱ローラの停止時と回転時と
   で異ならせる制御手段とを有することを特徴とする定着
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の定着装置において、前記
   発熱抵抗層が、前記加熱ローラの軸方向に、複数の部分
   発熱抵抗層に分割され、 前記温度設定手段が、前記部分発熱抵抗層の表面温度
   を、それぞれ設定する複数の部分温度設定手段からな
   り、 前記温度検出手段が、前記部分発熱抵抗層の表面温度
   を、それぞれ検出する部分温度検出手段からなり、 前記ＰＩＤ調節手段が、前記部分温度設定手段の設定出
   力と、対応する前記部分温度検出手段の検出出力との差
   値の比例量、前記差値の積分量、及び前記差値の微分量
   に基づいて、前記部分発熱抵抗層への給電量を制御する
   部分ＰＩＤ調節手段からなることを特徴とする定着装
   置。