JP4769592B2 - 定着装置 - Google Patents
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Description
図10は、従来の、定着装置の温度とヒータに流れる電流の模式図である。プリント命令受信後、定着装置の温度が所定の切替温度Tthに達するまで、定電流制御が行われる。その後は、定電力制御による温度制御が行われる。本例における温度制御には、図11に示す変換テーブルを用いている。
ヒータに大きな電力を供給すれば、定着装置の温度をより早く目標温度まで上昇させることができる。しかしながら、一般の商用電源は供給可能な電流量が決まっている。一方、商用電源の出力電圧は国、地域によって異なる場合があり、一つの地域においても異なる場合がある。また、セラミックヒータの抵抗値にばらつきがあるため、同じ電圧をかけた時に流れる電流量も一定とならない。このため、電力を一定に制御しようとすれば、電流量の振れ幅は大きくなる。よって、大きな電力を供給したい装置の立ち上がり時においては、定電力制御をするよりも、電流量の上限に達しないように定電流制御を行う方が効率的である。
[1]電力変化量が一定でも、電流変化量が一定とならない。
例えば、電力比を75%から80%に増加させた場合、入力電圧の値などによって電流変化量は変化し、一意に定まらない。
[2](図11に示す)変換テーブル一段階あたりの電流変化量が一定とならない。
例えば、電力比を65%から75%まで4段階変化させた場合の電流変化量と、75%から85%まで4段階変化させた場合の電流変化量とが異なる。
図1は、本実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略図である。
図1において、符号101は画像形成装置、符号102はシート材トレイ、符号103はピックアップローラ、符号104は給紙ローラ、符号105はレジストローラ対、符号106はプロセスカートリッジ、符号107は感光ドラムである。また、符号108はスキャナユニット、符号109はレーザー光源、符号110はポリゴンミラー、符号111は反射ミラー、符号112はスキャナモータ、符号113は定着装置、符号114は定着フィルム、符号115は加圧ローラである。さらに、符号116は定着ヒータ、符号117は排紙ローラ対、符号118は制御部、符号119は表示部、符号120は用紙サイズセンサ、符号121は給紙センサ、符号122はレジ前センサ、符号123は定着排紙センサ、符号124は排紙センサである。さらに、符号125はメインモータ、符号126は低圧電源、符号127は電源コード、符号128は商用電源コンセント、符号129は高圧電源、符号130はヒータ駆動回路、符号131は搬送ガイド、符号Pはシート材である。
図2において、符号201はサーミスタ、符号202は未定着トナー、符号203は定着済みトナー、符号204はフィルムガイド、符号205は芯金、符号206は弾性層である。
本実施形態では、ヒータ基板301は、定着ニップ部における通紙方向に交差(直交)する方向を長手とする、例えば幅6mm×長さ270mm×厚さ1mmの、Al2O3又はAlNのヒータ基板である。通電発熱抵抗層304は、ヒータ基板301の表面側長手に沿って、例えばAg/Pd(銀パラジウム)等の電気抵抗材料を厚み約10μm、幅1〜3mmにスクリーン印刷等によりパターン塗工し焼成して形成具備させた、並行2条の通電発熱抵抗層である。第1および第2の通電用電極パターン306、307は、上記並行2条の通電発熱抵抗層304の一端部側のヒータ基板面に電気的に導通させて形成具備させた通電用電極パターンである。
図6は、投入電力に対応する位相角をあらかじめ定めている変換テーブルBを示す図である。定電力制御時に、制御部がこの変換テーブルを用いて、投入電力に対応する位相角を決定する。
画像形成命令を受信(S701)すると、制御部118は、サーミスタ201からの温度情報に基づいて、検出温度Tを、予めROMに記憶された切替温度Tthと比較する(S702)。TがTth以下である場合、初期位相角を84.35度(投入電流の75%に相当する位相角)として、変換テーブルAを使用する定電流制御モードに移行する(S703)。画像形成装置は不図示の電流検出手段を有しており、定着ヒータ116に流れる電流値Iを検出することができ、電流値Iを予めROMに記憶された定電流レベルIaと比較する(S704)。本実施形態における不図示の電流検出手段としては、具体的には、カレントトランスを用いることができる。電流値Iが定電流レベルIaを超える場合には、変換テーブルAの一段階下げた位相角に変更し(S705)、電流値Iが定電流レベルIa以下の場合には、変換テーブルAの一段階上げた位相角に変更する(S706)。検出温度Tが上昇し、切替温度Tthを超えた場合(S707)には、定電力制御モードに移行する。
図8および図9を用いて第2の実施形態を説明する。
本実施形態における画像形成装置の構成は、第1の実施形態と同様である。つまり、図1ないし図3に記載した構成を持つ。
また、例えばPID制御などで、何段階移動するかを一意に決定することができるので、制御速度を速めることができる。
202 未定着トナー
203 定着済みトナー
204 フィルムガイド
205 芯金
206 弾性層
301 ヒータ基板
302、303、305 導電性パターン
304 通電発熱抵抗層
306、307 通電用電極パターン
309、310 温度制御部出力用電極パターン
308 薄肉ガラス保護層
Claims (1)
- 筒形状の定着フィルムと、前記定着フィルムの内面に接触するヒータと、前記定着フィルムを介して前記ヒータと共にトナー像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、前記ヒータに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記温度検出手段と前記電流検出手段の出力に応じて商用電源から前記ヒータへ供給する電力の電力比を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記ヒータへ電力を供給開始して前記温度検出手段の出力が制御切替温度に達するまで、前記電流検出手段の出力が所定電流を維持するように前記ヒータへ供給する電力の電力比を制御し、前記温度検出手段の出力が前記制御切替温度を超えると前記温度検出手段の出力が所定温度を維持するように前記ヒータへ供給する電力の電力比を制御する定着装置において、
前記電流検出手段の出力が前記所定電流を維持するように前記ヒータへ供給する電力の電力比を制御する時の電力比に対応する位相角が、前記温度検出手段の出力が前記所定温度を維持するように前記ヒータへ供給する電力の電力比を制御する時の電力比に対応する位相角よりも、同一の電力比であっても大きく設定されていることを特徴とする定着装置。
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