JP6351367B2 - ヒータ制御装置、像加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

ヒータ制御装置、像加熱装置および画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、ヒータへの給電を制御するヒータ制御装置、像加熱装置および画像形成装置に関するものである。
電子写真式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置(定着器:像加熱装置)として、フィルム加熱方式のものがある。フィルム加熱方式の定着装置は、セラミック製の基板上に発熱体を有するヒータ、このヒータに接触しつつ回転する可撓性の円筒型定着フィルム、定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものが知られている。未定着トナー画像を担持する記録材は定着装置のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、記録材上のトナー画像は記録材に定着される。
ところで、可撓性の定着フィルムを用いた定着装置を搭載する画像形成装置で、装置に使用可能な最大幅サイズの記録材よりも幅が小さい小サイズの記録材(以下、記録紙或いは用紙或いは紙と記す)を短い間隔で連続プリントする。そうすると、記録紙が通過しないヒータの領域(非通紙領域)が過度に昇温すること(非通紙部昇温)が知られている。ヒータの非通紙領域が過昇温すると、ヒータ、定着フィルム、加圧ローラ等にダメージを生じる恐れがある。
そこで、非通紙部昇温を低減する為、特許文献1や特許文献2でヒータに熱伝導物質(特許文献中では熱伝導異方性物質と表記)を付与する手法が開示されている。
特開2003−7435号公報 特開2008−216741号公報
しかしながら、ヒータに熱伝導物質を付与する範囲が、ヒータの非通紙部昇温領域と温度検出部(温度検出素子が温度を検出する箇所)の双方にまたがる場合、ヒータの温度制御(以降、温調とする)が非通紙部昇温に阻害されてしまう。これは、非通紙部昇温領域の熱が熱伝導物質により温度検出部に伝導することにより、ヒータから記録紙に伝える温度とは異なる温度を温度検出部が検出してしまう為に生じる。
このメカニズムを説明する。図4に、ヒータ200の構造、温度検出素子111、及び保護素子112を示す。図4の(a)にはヒータ200をオーバーコートガラス107の面から見た様子を、(b)にはM−M’断面を、(c)にはN−N’断面を示す。105はセラミック基板、201は導体、107は絶縁を司るオーバーコートガラス、203は不図示のコネクタと電気的な導通を取る為の接点である。
発熱体は204Aと204Bの二体から成り、互いに導体201により直列接続されている。205は熱伝導性を有した物質であり、例えば金属板、金属ペースト、カーボンシート、カーボンペースト等が想定される。熱伝導物質205はセラミック基板105と比べて十分に高い熱伝導率λ(W/m・K)を有する。111は温度検出素子(サーミスタ等)であり、112は保護素子(サーモスイッチや温度FUSE等)である。Q点は温度検出素子111が当接される点(温度検出部)であり、P点はヒータの発熱体を有する面の、Q点と対面する一点である。
P点は、発熱体204A、204B、導体201等が形成された面(以降、表面とする)に在る温度検出部上部の一点であり、Q点は温度検出素子や熱伝導物質が存在する面に在る温度検出部の一点である。
図20は、図4の(c)に対して熱抵抗のイメージを加筆した図である。U点はヒータの熱伝導物質を有する面の非通紙部昇温領域と対向する1点である。R1は非通紙部昇温領域からU点、及びP点からQ点までの熱抵抗、R2は非通紙部昇温領域からP点までの熱抵抗、R3は非通紙部昇温領域からQ点までの熱抵抗、R4はU点からQ点までの熱抵抗である。なお、P点からU点までの熱抵抗も存在するが説明の便宜上省略している。熱抵抗R1、R2、R3、R4には次の関係がある。
R3>R2>R1>R4 ・・・・・(1)式
(R1+R2)>R3>(R1+R4)・・・・・(2)式
(1)式及び(2)式の関係故にP点よりもQ点の方が多く非通紙部昇温からの熱を受けることになり、Q点の方がP点より温度が高くなる。
図21および図22に、画像形成装置において連続プリントジョブ(JOB)が行われた際のヒータの温調の様子を示す。図21の(a)はヒータに熱伝導物質を付与しない場合の温調を、(b)にはヒータに熱伝導物質を付与場合の温調の様子を示す。
(a)ではQ点の温度を段階的に下げていくことでP点の温度を一定に安定させている。温調時間が長くなるにつれて加圧ローラや定着フィルムが蓄熱する為、Q点の温度を常に同じ温度にするとP点の温度が徐々に上昇してしまう。その為、Q点の温度を段階的に下げてP点を一定温度に安定させている。
この様にQ点の温度を段階的に下げていく温調において、ヒータに熱伝導物質を付与すると、(b)に示すような温調となる。(b)に時間とともに(プリント枚数とともに)P点の温度が低下してしまう様子を示している。熱伝導物質をヒータに付与するとP点より温度が高いQ点の温度を基にヒータの温調を行う為、P点の温度はQ点より低くなる。
更に、プリント枚数が多くなるほど(温調継続時間が長くなるほど)非通紙部昇温領域からQ点への熱供給が増えP点とQ点の温度差が大きくなる為、P点の温度低下が顕著になる。なお、Q点の温度を段階的に下げていく制御の方がP点の温度低下は顕著であるが、Q点の温度を一定にする温調でもP点の温度低下は生じる。
図22にヒータに熱伝導物資を付与し、様々な紙種のプリントを行った際のP点とQ点の温度推移を示している。LETTER紙の場合、紙幅と発熱体204A及び204Bの長さがほぼ同じ為、非通紙昇温は僅かである。その為、P点の温度低下は軽微である。
一方、A4紙やB5紙のように、記録材の幅が発熱体204A及び204Bの長さよりも短い場合には非通紙部昇温が大きく、P点とQ点の温度差がプリント枚数とともに拡大し、P点の温度低下が大きくなる。
未定着トナー画像を担持する記録紙への熱伝達は、ヒータの発熱体を有する面(P点が在る面)から定着フィルムを介して行われる。その為、ヒータの発熱体を有する面(P点が在る面)の温度低下は定着不良等の画像形成装置の品質低下を招く恐れがある。
そこで本発明における課題は、セラミック等の高熱伝導特性を有する長尺平板状の絶縁基板を有するヒータに、前記セラミック基板より熱伝導の高い熱伝導物質をする構成に於いて、ヒータの温度制御が非通紙部昇温に影響されない制御を確立することである。
上記の課題を解決するための本発明に係るヒータ制御装置の代表的な構成は、細長い平板状の基板の一面側に形成された通電により発熱する発熱抵抗体を有しトナー像を担持して搬送される記録材を加熱するヒータを備えた像加熱装置のヒータ制御装置であって、前記発熱抵抗体に電力を供給する給電手段と、前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出温度が所定の温度になるように前記給電手段から前記発熱抵抗体への電力供給を制御する制御手段であり、前記ヒータにおいて前記記録材を加熱する第一の面と前記温度検出手段が温度を検出する第二の面の熱伝導率が互いに異なる為に前記第一の面と前記第二の面に温度差が生じる構成に於いて、前記第一の面と前記第二の面の温度差を考慮して予め定めた補正値を用いて前記第一の面が所定の温度になるように前記ヒータへの電力供給を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、ヒータに熱伝導物質を付与して非通紙部昇温を低減することと、高い定着品質を両立することができる。
本発明を最もよく表わす図 実施例1及び実施例4に用いる定着装置を表す図 実施例1に用いるヒータ及び周辺部品を表す図 実施例1と課題の説明に用いるヒータ及び周辺部品を表す図 実施例1及び実施例5に用いるヒータ給電回路を表す図 実施例1〜実施例5に用いる目標温調温度テーブルを表す図 実施例1及び実施例5に用いる補正テーブルを表す図 実施例1で提案する手法を用いた際の温調の様子を表す図 実施例2に用いるヒータ及び周辺部品を表す図 実施例2〜実施例4に用いるヒータ給電回路を表す図 実施例2に用いる補正テーブルを表す図 実施例2に用いる温調制御処理を表す図 実施例3及び実施例5に用いる定着装置を表す図 実施例3に用いるヒータ及び周辺部品を表す図 実施例3及び実施例4に用いる補正テーブルを表す図 実施例3に用いる温調制御処理を表す図 実施例3で提案する手法を用いた際の温調の様子を表す図 実施例4に用いるヒータ及び周辺部品を表す図 実施例5に用いるヒータ及び周辺部品を表す図 課題の説明に用いる、ヒータの熱抵抗を表す図 課題の説明に用いる、温調の様子を表す図 課題の説明に用いる、温調の様子を表す図 画像形成装置の一例の概略図
[実施例1]
図23に画像形成装置の一例の概略図を示す。この画像形成装置1は、記録材(以下、記録紙或いは用紙或いは紙と記す)Rに未定着トナー像を形成する画像形成手段としての画像形成部2と、トナー像を定着する定着手段としての定着装置(像加熱装置)100を有する。画像形成部2は、矢印の方向に回転駆動される電子写真感光ドラム3を有し、このドラム3に対して画像形成プロセス手段としての帯電器4、画像露光器5、現像器6により未定着トナー像が形成される。
そして、ドラム3に形成されたトナー像が給紙機構部(不図示)から搬送された記録紙Rに対して転写器7により転写される。転写器7を通過した記録紙Rはドラム3から分離されて定着装置100へと搬送されて加熱・加圧されることでトナー像が固着象として定着される。定着装置100を出た記録紙Rは画像形成物として排出される。また、記録紙分離後のドラム3はクリーニング器8により表面が清掃されて繰り返して画像形成に供される。
図2に定着装置100の断面図を示す。定着装置100は、可撓性の円筒型フィルム(移動体)102と、フィルム102の内面に接触するヒータ200を有する。また、フィルム102を介してヒータ200と共に定着ニップ部Sを形成する加圧ローラ(ニップ形成部材)108を有する。
ヒータ200は耐熱樹脂製の保持部材101に保持されている。保持部材101はフィルム102の回転を案内するガイド機能も有している。104は保持部材101に不図示のバネの圧力を加えるための金属製のステーである。
定着フィルム102は、単層フィルムや、PI+PFAコーティング、SUS+ゴムコーティング等の複合フィルムなどが使われる。加圧ローラ108は、鉄やアルミニウム等が材質の芯金109と、シリコーンゴム等が材質の弾性層110を有する弾性ローラである。加圧ローラ108とヒータ200で定着フィルム102を挟んで圧接させる。Sで示した範囲が、圧接により形成される定着ニップ部である。
加圧ローラ108は定着駆動モータ(不図示)により所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ108の回転駆動によって、定着ニップ部Sにおいて加圧ローラ108と定着フィルム102の外面との間で摩擦力が生じる。これにより定着フィルム102に回転力が作用し、定着フィルム102がヒータ200に圧接摺動しつつ回転駆動される。このとき、保持部材101は、定着フィルム内面ガイド部材としても機能して定着フィルム102の回転を容易にする。
ヒータ200の定着フィルムと接触しない面(非ニップ面)であって、画像形成装置で設定されている利用可能な、幅が最小サイズの記録紙(最小サイズ紙)の通紙領域にはサーミスタ等の温度検出素子111が所定の圧で押し当てられている(当接)。この温度検出素子111は、ヒータ200の非ニップ面の温度を検出する。温度検出素子111が検出した温度情報に基づき、商用交流電源(商用電源)からヒータ200への供給電力が制御される。
ここで、ヒータ200において記録紙Rを加熱するニップ面が第一面であり、温度検出手段が温度を検出する非ニップ面が第二面である。
同じくヒータ200の非ニップ面には、ヒータ200が異常に高温になった時に作動してヒータ200への給電を遮断するサーモスイッチや温度FUSE等の保護素子112も当接している。保護素子112も温度検出素子111と同様に最小サイズ紙の通紙領域に当接している。
加圧ローラ108の回転による定着フィルム102の回転が定常化し、ヒータ200の温度が所定温度に保たれた状態で、定着ニップ部Sに未定着トナー像を担持した記録紙Rが画像形成部2(図23)の側から導入される。記録紙Rが定着フィルム102と共に定着ニップ部Sで加圧されながら搬送されることで、ヒータ200の熱が定着フィルム102を介して記録紙Rに伝わり、記録紙R上の未定トナー像が記録紙Rに定着される。
図3に本実施例に用いるヒータ200、温度検出素子111、及び保護素子112を立体的に示す。ヒータ200は記録紙Rの搬送方向に直交する方向に長く配置された構成である。ヒータ200は、セラミック等の高熱伝導特性を有する長尺平板状(細長い平板状)の基板105を有する。この基板105の表面(基板の一面側)には発熱体(通電により発熱する発熱抵抗体)204A及び205B、導体201、接点(給電用電極部)203、オーバオーコートガラス107が形成される。
発熱体は前述のように204Aと204Bの二体から成り、導体201により直列接続されている。発熱体204A及び205Bは商用交流電源からの給電を受け発熱する抵抗体である。導体201は、発熱体204A・204B同士を接続する役割や、発熱体204A及び204Bと接点203を接続する役割を担う。導体201は通電時に発熱しないことが望ましい為、低抵抗となるよう設計・製造される。
接点203は不図示のコネクタとヒータ200が、電気的な導通を取る為のものであり、接点203を介して商用交流電源からヒータ200に電力供給される。オーバーコートガラス107は1次電位である発熱体や導体を絶縁する役割を担う。なお、接点203上部は不図示のコネクタと電気的な導通を取る為にオーバーコートガラスは存在せず、導電部が露出している。
ヒータ200の非ニップ面には熱伝導物質205を有する。熱伝導物質205はセラミック基板105に対して十分に大きい熱伝導率λ(W/m・K)を有する。具体的には熱伝導率λ=25(W/m・K)程度のセラミック基板105に対して、熱伝導物質は熱伝導率λ=300〜1000(W/m・K)程度の高熱伝導特性を有する。例えば金属板、金属シート、カーボンシート等を張り付けた構成や、或いは基板105の非ニップ面に直に金属ペーストやカーボンペースト等を焼成した構成等を想定する。
熱伝導物質205は長尺平面形状である。熱伝導物質205の外形寸法は、長手方向も短手方向もヒータ200の発熱体204A及び204Bを覆う範囲よりも僅かに大きくする。熱伝導物質の寸法を、発熱体を覆う範囲よりも僅かに大きくするのは、熱伝導物質205をヒータ200に取り付ける時の取り付け公差を考慮しても、確実に発熱体を覆うようにする為である。
以下の説明において、ヒータ200の第一面と第二面に温度差を生じる事態は、具体的には、次のような構成等を想定している。ヒータ200第一の面もしくは第二の面のいずれかの面の一部領域もしくは全面に基板105より熱伝導率の高いカーボン材質の部材もしくはペーストを具備することで、第一の面と第二の面に温度差が生じる構成。第一の面もしくは第二の面のいずれかの面の一部領域もしくは全面に基板105より熱伝導率の高い金属部材もしくは金属ペーストを具備することで、第一の面と第二の面に温度差が生じる構成。
温度検出素子111及び保護素子112は、ヒータの非ニップ面の熱伝導物質に当接して配置される。温度検出素子111及び保護素子112は、熱伝導物質に対して直接当接しても構わないし、或いは熱伝導グリス、接着剤、モールド部材等を介していても構わない。
図4に、ヒータ200の構造、温度検出素子111、及び保護素子112を平面的に示す。図4の(a)にはヒータ200をオーバーコートガラス107の面から見た様子を、(b)にはM−M’断面を、(c)にはN−N’断面を示す。図4に関する詳細な説明は図3と同様になるため省略する。なお、Q点は非ニップ面に在る温度検出部の一点であり、P点は温度検出部Q点の対面に在るニップ面の一点である。
図5にはヒータ200と給電回路(ヒータ制御装置)1000を示す。商用交流電源(ヒータの抵抗発熱体204A、205Bに電力を供給する給電手段)301のACH端はリレー304と保護素子112を介してヒータ接点203の一方に接続される。ヒータ接点203の他方はトライアック302を介して商用交流電源301のACN端と接続される。ヒータ200の非ニップ面の温度は温度検出素子(温度検出手段)111により検出され、検出温度が電圧データとしてコントローラ(制御手段)303に入力される。
コントローラ303に入力された電圧はA/D変換された後、予めコントローラ303のメモリ領域に保持している目標温度テーブルと照らし合わせる。照らし合わせた結果、温度検出素子111からコンローラ303に入力された温度情報が目標温度を下回る場合、コントローラ303はヒータ200への投入電力が大きくなるようにトライアック302を制御する。
一方、コントローラ303に入力された温度情報が目標温度を上回る場合、コントローラ303はヒータ200への投入電力が小さくなるようにトライアック302を制御する。コントローラ303から出力される制御信号はトライアック駆動部305を介してトライアック302に与えられる。
ヒータ200の温調に関して説明する。図6に、ヒータ200の非ニップ面に熱伝導物質205を付与しない場合の目標温調温度テーブル例を示す。目標温調温度テーブルは、片面プリントの場合(a)と両面プリントの場合(b)で異なる。
片面プリントの場合、目標温度は通紙枚数、通紙時、紙間(記録紙R同士の間が空く区間)時で場合分けされる。通紙枚数が増えるにつれ目標温調温度が低下するのは、通紙枚数が増えるにつれヒータ200、定着フィルム102、加圧ローラ108、保持部材101、ステー104等が蓄熱する。その為、通紙枚数が少ない時に比べて目標温調温度を低く設定しても記録紙Rに必要な熱を供給することができるからである。また、通紙中は記録紙Rが定着ニップ部Sから熱を奪うが、紙間では熱を奪わない為、紙間は目標温調温度を通紙中に比べて僅かに低く設定している。
片面プリントにおいては、記録紙Rが画像形成装置内を搬送されるのに伴い、図6の目標温調温度テーブルにおいて「通紙→紙間→通紙→・・・」という様に目標温調温度を切り替えて制御を行う。
両面プリントの場合、通紙中の温調が記録紙Rの一面目(両面プリントにおいて最初に印字・定着される面)と二面目(両面プリントにおいて一面目が印字・定着された後に印字・定着される面)で場合分けされる。二面目の定着は、一面目の定着時の熱を記録紙Rがある程度蓄熱した状態で行われる為、一面目に比べて目標温調温度を低く設定しても記録紙Rに必要な熱を供給することができる。また、一面目と二面目の間の期間(紙間)において、目標温調温度を二段階に設定して制御する。
両面プリントは紙間が片面の場合に比べて長い為、紙間での目標温調温度を片面の場合と比べて大きく下げる。紙間では定着ニップSから熱を奪う紙が存在しない為、通紙中と同じ目標温調温度だと過昇温になるからである。更に、両面プリント時には記録紙Rの二面目が定着ニップSに突入する前に”立ち上げ”という目標温調温度に設定し、予め定着ニップS温度を上げておく。これにより記録紙Rの二面目が定着ニップ部Sに突入した時の温度不足が生じないようにしている。
両面プリントにおいては、記録紙Rが画像形成装置内を搬送されるのに伴い、図6の目標温調温度テーブルにおいて「通紙1→紙間1→立ち上げ→通紙2→紙間2→立ち上げ→通紙1→・・・」という様に目標温調温度を切り替えて制御を行う。
なお、図6に示す目標温調温度テーブルでは、LETTER紙、A4紙、LEGAL紙、B5紙に特化しているが、これは説明の便宜上記録紙の種類を限定しているだけであり、本発明が記録紙の種類によって限定されるものではない。また、画像形成装置の周囲の温度(環境温度)に依って目標温調温度テーブルを分ける場合があるが、本実施例では簡素化の為に省略する。
これまでヒータ200の非ニップ面に熱伝導物質205を付与しない場合の温調制御に関して説明した。以降、ヒータ200の非ニップ面に熱伝導物質205を付与する場合の温調に関して説明する。
ヒータ200の非ニップ面に熱伝導物質205を付与する構成に於いては、本実施例では図7に示す目標温調温度の補正テーブルを用いて温調を行う。図7の補正テーブルは片面プリントの場合、両面プリントの場合、及び紙種に応じて異なる。
LETTER紙およびLEGAL紙を片面プリントする場合の補正テーブルを(a)に示す。A4紙を片面プリントする場合の補正テーブルを(b)に示す。B5紙を片面プリントする場合の補正テーブルを(c)に示す。LETTER紙およびLEGAL紙を両面プリントする場合の補正テーブルを(d)に示す。A4紙を両面プリントする場合の補正テーブルを(e)に示す。B5紙を両面プリントする場合の補正テーブルを(f)に示す。
紙種によって補正テーブルを変えているのは、紙種に応じて坪量(記録紙の単位面積当たりの質量)や紙幅が異なる為、非通紙部昇温領域及び非通紙部昇温の温度が異なるからである。例えば、LETTER紙の場合は紙幅が約216mm、B5紙の場合紙幅が約182mmである。仮に発熱体204A及び204Bの長手長を220mmとすると、LETTER紙では片側2mmの領域で非通紙部昇温が生じるのに対して、B5では片側19mmの領域で非通紙部昇温が生じる。
B5紙ではLETTER紙に比べ非通紙部昇温の領域が広く、温度が高い。それ故にQ点に伝導する熱量も多くなり、LETTER紙に比べてB5紙の方がP点とQ点の温度差が大きくなる。B5紙の方がLETTER紙に比べて補正値が大きくなるのはこの為である。
図7の(a)〜(f)のいずれに於いても、補正値はプリント枚数が増加するにつれて大きくなるよう設定している。これは通紙枚数が増加するにつれてP点とQ点の温度差が大きくなる為(P点の方が温度が低い)、補正値を大きくすることでP点とQ点の温度差を補う必要があるからである。補正温度を切り替える通紙枚数は、P点の温度が所望の温度を維持できるように紙種やプリントモード(片面/両面)ごとに設定する。
また、坪量が大きいほど、記録紙に与える熱量を多くする必要があり、坪量の大きい紙種の方が非通紙部昇温の温度が高くなる。本実施例で示す図7の補正テーブルでは簡素化の為に坪量は加味せず、紙幅のみを考慮している。
目標温調温度の設定は、図6に示す目標温調温度と、図7に示す補正テーブルの和によって決定される。例えば、紙種がA4、両面プリント、通紙枚数が45枚目の場合の一面目を通紙中の目標温調温度は、図6が示す220℃と、図7の補正テーブルが示す+12℃の和である232℃となる。
図1に本実施例の温調に係るフローチャートを示す。ここでは片面プリントの場合を例にとって説明する。画像形成装置は、プリントJOBを受信するとプリントモード(片面/両面)を判別し(S101)、記録紙の種類を判別する(S102)。次に画像形成装置は定着装置を所定の起動シーケンスに基づき立ち上げる(S103)。
その後、記録紙Rが未定着のトナー像を坦持して定着装置100に突入するタイミングになる(S104)。そうすると、コントローラ303はメモリ領域に予め記録された図6の目標温調温度テーブルから、通紙枚数に応じた通紙時の目標温調温度T1を選択する(S105)。更に、同じくコントローラ303のメモリ領域に予め記録された図7の補正テーブルから、紙種と通紙枚数に応じた通紙時の補正値T2を選択する(S106)。
コントローラ303は、選択したT1とT2の和であるTtを記録紙Rが定着装置を通過している際の目標温調温度として設定(S107)し、トライアック302を制御する。定着装置を通過していた記録紙が定着装置を抜けるタイミングになると(S108)、コントローラ303は図6の目標温調温度テーブルから、通紙枚数に応じた紙間時の目標温調温度T3を選択する(S109)。
続いてコントローラ303は図7の補正テーブルから、紙種と通紙枚数に応じた紙間時の補正値T4を選択する(S110)。コントローラ303は選択したT3とT4の和であるTtを紙間の目標温調温度として設定し(S111)、トライアック302を制御する。その後、後続紙がある(次の記録紙Rの定着を行う)場合には(S112)、S104〜S111のフローで定着装置の温調を繰り返えす。そして、後続紙がない場合には(S112)所定の停止シーケンスに基づきヒータへの給電を停止して(S113)プリントJOBを終了する。
ヒータ200の非ニップ面に熱伝導物質205を設け、本実施例に示す温調を行った場合の図4のP点の温度とQ点の温度の推移を図8に示す。図8では、LETTER紙の場合とB5紙の場合の片面プリントの温調の様子を示している。非通紙部昇温領域の熱とその熱を伝導する熱伝導物質205により、Q点の温度はP点の温度よりも高くなる。Q点の温度を基にフィードバック制御を行う為、Q点の温調温度を図7に示す補正値を用いて上昇させることでP点の温度を所望の温度に安定させている。
なお、通紙中と紙間での温調温度切替えの様子を表現すると非常に細かくなり見難くなるため、図8には図示していない。
本実施例ではヒータの非ニップ面に熱伝導物質205を設けない場合の目標温調温度テーブル(図6)と、補正テーブル(図7)の2つのテーブルを用いる手法を説明している。しかし、P点とQ点の温度ずれを予め考慮した目標温調温度テーブルを1つだけ備えて温調を行っても構わない。
本実施例では目標温調温度の設定を、図6に示す目標温調温度と、図7に示す補正テーブルの和によって決定した。しかし、温度検出素子111が検出した温度から図7に示す補正テーブルの温度を減じ、この減じた温度を基に図6の目標温調温度で温調を行っても本実施例と同一の温調となる。したがって、この様な手法で補正を行っても構わない。
なお、本実施例では2本の発熱体204A及び204Bを1つの駆動素子302で制御する系を示したが、複数の発熱体が互いに独立し、複数の駆動素子を有して制御する系であっても構わない。
更に、熱伝導物質205の形状は本実施例に記載の長尺平面形状のものに限定されるものではなく、非通紙部領域と温度検出部Q点に一部でもまたがって構成されれば本発明の対象となる。
上述の本実施例1におけるヒータ制御装置1000の構成をまとめると次のとおりである。細長い平板状の基板105の一面側に形成された通電により発熱する発熱抵抗体204A,204Bを有しトナー像を担持して搬送される記録材Rを加熱するヒータ200を備えた像加熱装置のヒータ制御装置である。発熱抵抗体204A,204Bに電力を供給する給電手段301と、ヒータ200の温度を検出する温度検出手段111を有する。また、温度検出手段111の検出温度が所定の温度になるように給電手段301から発熱抵抗体204A,204Bへの電力供給を制御する制御手段303と、を有する。
制御手段303は、ヒータ200において記録材Rを加熱する第一の面と温度検出手段111が温度を検出する第二の面の熱伝導率が互いに異なる為に第一の面と第二の面に温度差が生じる構成に於いて次のように制御する。即ち、第一の面と第二の面の温度差を考慮して予め定めた補正値を用いて第一の面が所定の温度になるように発熱抵抗体204A,204Bへの電力供給を制御する。
上記の補正値は次のいずれか一つの事項に基づいて、あるいはそれらの組み合わせに基づいて設定される。記録材のサイズ。記録材の坪量。記録材の表面性。記録材の累積搬送枚数。像加熱装置が搭載されている画像形成装置のプリントモード。画像形成装置の前回のプリント終了からの経過時間。画像形成装置の内部の温度及び湿度。画像形成装置の周囲の温度及び湿度。
第一の面に発熱抵抗体を有し、第二の面が第一の面より熱伝導が高く、第二の面の温度が第一の面の温度より高い場合に於いて、次のように制御する。すなわち、温度検出手段により検出される温度から前記補正値を減じるか、もしくは前記目標温度に前記補正値を加算することにより、第一の面が所定の温度なるよう制御する。
[実施例2]
図9に、本実施例に用いるヒータ200、複数の温度検出素子111,113、及び保護素子112を示す。(a)にはヒータ200をオーバーコートガラス面から見た様子を、(b)にはM−M’断面を、(c)にはO−O’断面を、(d)にはN−N’断面を示す。ヒータ200、熱伝導物質205、及び保護素子112に関しては実施例1と同じため説明を省略する。
温度検出素子は画像形成装置で設定されている利用可能な最小サイズ紙の通紙領域に配置される111に加え、非通紙部昇温領域の非ニップ面にも113を配置する。非通紙部昇温領域に配置する温度検出素子113は、温度検出素子111と同じように、ヒータ200の非ニップ面に当接されている。画像形成装置に用いる定着装置は、実施例1で示した図2と同じため説明を省略する。
図10に、実施例2に用いる給電回路(ヒータ制御装置)1000を示す。実施例1で用いた給電回路1000に加えて、温度検出素子113の温度情報をコントローラ303に入力する。
ヒータ200の温調に関して説明する。実施例1と同じく、ヒータ200の非ニップ面に熱伝導物質205を設けない場合の目標温調温度テーブル(図6)を予め用意し、コントローラ303のメモリ領域に記録する。これに加え、本実施例では温度検出素子111が検出する温度と温度検出素子113が検出する温度の温度差ΔTに応じた補正値(補正テーブル)を予めメモリ内に用意する(図11)。本実施例では補正テーブルは片面プリントの場合と両面プリントの場合、及び紙種に応じて異なる。紙種によって、補正テーブルを変えるのは実施例1に記載の理由と同様である。
補正値は図11に示す様に通紙枚数と温度差ΔTにより決定する。目標温調温度の補正は通紙枚数が所定枚数以下の場合と、所定枚数以上の場合に分けて行う。ΔTはプリント開始と同時に徐々に大きくなり(P点の方がQ点より高温)、ある枚数でΔTの極大点を迎える。それ以降のプリントでは徐々にΔTが小さくなる。これは、プリント枚数が少ない領域では非通紙部昇温領域の温度が未だ十分に高くなっていないためΔTは小さく、その後非通紙部昇温が進むにつれΔTが拡大し、更にプリントが進むと熱伝導物質205の熱伝導によりΔTが減少する為である。
補正は、図6の目標温調温度に図11の補正値を加算して行う。紙種A4の片面プリントを例に説明すると、例えばプリント枚数5枚目でΔT=8℃の場合は、図6の目標温度220℃に0.6×ΔT=4.8℃を加算した224.8℃を目標温度として温調する。また、例えばプリント枚数13枚目でΔT=12℃の場合は図6の目標温度220℃に23−ΔT=11℃を加算した231℃を目標温度として温調する。
図12に本実施例の温調に係るフローチャートを示す。ここでは片面プリントの場合を例にとって説明する。実施例1の図1と同じ部分の説明は省略する。記録紙が未定着のトナー像を坦持して定着装置100に突入するタイミングになる(S104)。そうすると、コントローラ303はコントローラ303のメモリ領域に予め記録された図6の目標温調温度テーブルから、通紙枚数に応じた通紙時の目標温調温度T5を選択する(S201)。
コントローラ303は温度検出素子111と温度検出素子113の温度情報を基に両者の温度差ΔTをΔT=「温度検出素子113の温度」−「温度検出素子111の温度」により算出する(S202)。コントローラ303はΔTの値に応じてコントローラ303のメモリ領域に予め記録された図11の補正テーブルから、通紙時の補正値T6を選択する(S203)。
コントローラ303は、選択したT5とT6の和であるTtを記録紙が定着装置を通過している際の目標温調温度として設定(S204)し、トライアック302を制御する。定着装置を通過していた記録紙が定着装置を抜けるタイミングになると(S108)、コントローラ303は図6の目標温調温度テーブルから、通紙枚数に応じた紙間時の目標温調温度T7を選択する(S205)。
コントローラ303は改めてΔTを算出し(S206)、算出したΔTの値に応じて図11の補正テーブルから、紙間時の補正値T8を選択する(S207)。コントローラ303は、選択したT7とT8の和であるTtを紙間の目標温調温度として設定(S208)し、トライアック302を制御する。
本実施例では温度検出素子を2個用いているが、温度検出素子の数を増やし補正の精度をより向上させても構わない。また、本実施例では紙種毎にΔTに応じた補正テーブルを設けているが、定着品質を満足できるのであれば紙種に依らない1種類の補正テーブルだけで制御しても構わない。
また、本実施例ではヒータの非ニップ面に熱伝導物質205を設けない場合の目標温調温度テーブル(図6)と、補正テーブル(図11)の2つのテーブルを用いる手法を説明している。しかし、通紙枚数とΔTに応じた温調温度テーブルを一つだけ備えて温調を行っても構わない。
なお、本実施例では2本の発熱体204A及び204Bを1つの駆動素子302で制御する系を示したが、複数の発熱体が互いに独立し、複数の駆動素子を有して制御する系であっても構わない。
更に、本実施例では目標温調温度の設定を、図6に示す目標温調温度と、図11に示す補正テーブルの和によって決定した。しかし、温度検出素子111が検出した温度から図11に示す補正テーブルの温度を減じ、その減じた温度を基に図6の目標温調温度で温調を行っても本実施例と同一の温調となる。したがって、この様な手法で補正を行っても構わない。
加えて、熱伝導物質205の形状は本実施例に記載の長尺平面形状のものに限定されるものではなく、非通紙部領域と温度検出部Q点に一部でもまたがって構成されれば本発明の対象となる。
上述の本実施例2におけるヒータ制御装置1000の構成をまとめると次のとおりである。細長い平板状の基板の一面側に形成された通電により発熱する発熱抵抗体204A,204Bを有しトナー像を担持して搬送される記録材Rを加熱するヒータ200を備えた像加熱装置のヒータ制御装置である。発熱抵抗体に電力を供給する給電手段301と、ヒータの温度を検出する複数の温度検出手段111,113と、温度検出手段の検出温度が所定の温度になるように給電手段から発熱抵抗体への電力供給を制御する制御手段(303)と、を有する。
第一の面に発熱抵抗体を有し、第二の面が第一の面より熱伝導が高く、第二の面の温度が第一の面の温度より高い場合に於いて、次のように制御する。すなわち、温度検出手段により検出される温度から前記補正値を減じるか、もしくは前記目標温度に前記補正値を加算することにより、第一の面が所定の温度なるよう制御する。
[実施例3]
図13に像加熱装置の一例として、画像形成装置1に用いる定着装置400の断面図を示す。図2と同一の部分の説明は省略する。定着ニップ部Sは加圧ローラ108とヒータ500で定着フィルム102を挟んで形成される。本実施例では熱伝導物質205が定着フィルム102を介して加圧ローラ108とニップ部Sを形成する。
発熱体204A及び204Bで発生した熱はセラミック基板105の厚み方向を伝導し、熱伝導物質205および定着フィルム102を介して定着ニップSに与えられる。このような構成はセラミック基板105の熱伝導がオーバーコートガラス107の熱伝導より相対的に優れている場合に選択される。
ヒータ500の非ニップ面(オーバーコートガラス107を有する面)であって、画像形成装置で設定されている利用可能な最小サイズ紙の通紙領域には温度検出素子111が当接され、最小サイズ紙の通紙領域外には温度検出素子113が当接される。商用交流電源からヒータ500への供給電力は温度検出素子111で検出された温度情報に基づき制御される。
図14に、本実施例に用いるヒータ500、温度検出素子111及び113、及び保護素子112を示す。(a)にはヒータをオーバーコートガラスの面から見た様子を、(b)にはM−M’断面を、(c)にはO−O’断面を、(d)にはN−N’断面を示す。ヒータ500に関しては実施例1と同じため説明を省略する。熱伝導物質205をニップ面(発熱体204A及び205Bを形成している面と反対側の面)に付与する。駆動回路は図10に示すものを用いる。駆動回路の動作は実施例2と同じため、説明を省略する。
ヒータ500の温調に関して説明する。実施例2と同じく、ヒータに熱伝導物質205を付与しない場合の目標温調温度テーブル(図6)を予め用意し、コントローラ303のメモリ領域に記録する。これに加え、本実施例では温度検出素子111が検出する温度と温度検出素子113が検出する温度の温度差ΔTに応じた補正値(補正テーブル)を予め用意する(図15)。本実施例では補正テーブルは片面プリントの場合と両面プリントの場合、及び紙種に応じて異なる。紙種によって、補正テーブルを変えるのは実施例1に記載の理由と同じである。
補正値は図15に示す様に温度差ΔTにより決定する。プリントが継続するにつれ熱伝導物質を有するP点と熱伝導物質を有さないQ点の温度差は拡大する(P点の方が温度が高い)。また、プリントが継続するつれ非通紙部昇温の温度が高くなる為、温度検出素子111と113の温度差ΔTは大きくなる(温度検出素子113の方が温度検出素子111より高温)。
これらより、ΔTに所定の定数を乗じた補正値を用いることでP点の温度を所定の温度に温調することができる。紙種A4の片面プリントを例に説明すると、例えばプリント枚数50枚目でΔT=8℃の場合は、図6の目標温度220℃から0.5×ΔT=4.0℃を減じた216.0℃を目標温度として温調する。
図16に本実施例の温調に係るフローチャートを示す。基本的なフローチャートの構成は実施例2と同じため説明を省略する。本実施例では記録紙Rが定着装置100内を通紙している際の温調温度TtはTt=T5−T6により求められ(S504)、紙間での温調温度TtはTt=T7−T8により求められる(S508)。
図17にLETTER紙の場合とB5紙の場合の片面プリントの温調の様子を示している。非通紙部昇温の熱とその熱をP点に伝導する熱伝導物質205の影響により、P点の温度はプリントを継続する度に上昇していく。その為、Q点の温調温度を図15に示す補正値により適切に下降させていくことにより、P点の温度を所望の温度に安定させている。なお、通紙中と紙間での温調温度切替えの様子を表現すると非常に細かくなり見難くなるため、図17には図示していない。
本実施例では温度検出素子を2個用いているが、温度検出素子の数を増やし補正の精度をより向上させても構わない。また、本実施例では紙種毎にΔTに応じた補正テーブルを設けているが、定着品質を満足できるのであれば紙種に依らない1種類の補正テーブルだけで制御しても構わない。
また、本実施例ではヒータのニップ面に熱伝導物質205を設けない場合の目標温調温度テーブル(図6)と、補正テーブル(図15)の2つのテーブルを用いる手法を説明している。しかし、通紙枚数とΔTに応じた温調温度テーブルを一つだけ備えて温調を行っても構わない。
なお、本実施例では2本の発熱体204A及び204Bを1つの駆動素子302で制御する系を示したが、複数の発熱体が互いに独立し、複数の駆動素子を有して制御する系であっても構わない。
更に、本実施例では目標温調温度の設定を、図6に示す目標温調温度と、図15に示す補正テーブルの差によって決定した。しかし、温度検出素子111が検出した温度に図15に示す補正テーブルの温度を加算し、その加算した温度を基に図6の目標温調温度で温調を行っても本実施例と同一の温調となる。したがって、この様な手法で補正を行っても構わない。
加えて、熱伝導物質205の形状は本実施例に記載の長尺平面形状のものに限定されるものではなく、非通紙部領域とP点に一部でもまたがって構成されれば本発明の対象となる。
上述の本実施例3におけるヒータ制御装置1000の構成をまとめると次のとおりである。第二の面に発熱抵抗体を有し、第一の面が第二の面より熱伝導が高く、第一の面の温度が第二の面の温度より高い場合に於いて、次のように制御する。即ち、温度検出手段により検出される温度に前記補正値を加算するか、もしくは前記目標温度から前記補正値を減じることにより、第一の面が所定の温度なるよう制御する。
[実施例4]
図18に、本実施例に用いるヒータ600、温度検出素子111,113、及び保護素子を示す。8(a)にはヒータを上から見た様子を、(b)にはM−M’断面の画を、(c)にはO−O’断面の画を、(d)にはN−N’断面の画を示す。熱伝導物質205を付与する位置を除いて実施例2の定着装置100と同じため、詳細な説明を省略する。
本実施例では熱伝導物質205はヒータ600のオーバーコートガラス107側に付与し、この面と加圧ローラ108によりニップ部Sを形成し記録紙Rを挟持搬送する。
画像形成装置に用いる定着装置は、実施例1と熱伝導物質205を付与する位置と温度検出素子の数を除いて同一のため説明を省略する(図2)。更に、本実施例で用いる駆動回路は実施例2で用いたものと同一であるため、説明を省略する(図10)。
ヒータ600の温調に関して説明する。実施例3と同じく、ヒータに熱伝導物質205を付与しない場合の目標温調温度テーブル(図6)を予め用意し、コントローラ303のメモリ領域に記録する。これに加え、本実施例では温度検出素子111が検出する温度と温度検出素子113が検出する温度の温度差ΔTに応じた補正値(補正テーブル)を予め用意する(図15)。
具体的な温調は実施例3と同じため説明を省略する。非通紙部昇温の熱とその熱を伝導する熱伝導物質205の影響によりP点の温度はQ点の温度より高くなる。その為、Q点の温調温度を図15に示す補正値により適切に下降させていくことにより、P点の温度を所望の温度に安定させている。
本実施例では温度検出素子を2個用いているが、温度検出素子の数を増やし補正の精度をより向上させても構わない。また、本実施例では紙種毎にΔTに応じた補正テーブルを設けているが、定着品質を満足できるのであれば紙種に依らない1種類の補正テーブルだけで制御しても構わない。
また、本実施例ではヒータのニップ面に熱伝導物質205を設けない場合の目標温調温度テーブル(図6)と、補正テーブル(図15)の2つのテーブルを用いる手法を説明している。しかし、通紙枚数とΔTに応じた温調温度テーブルを一つだけ備えて温調を行っても構わない。
なお、本実施例では2本の発熱体204A及び204Bを1つの駆動素子302で制御する系を示したが、複数の発熱体が互いに独立し、複数の駆動素子を有して制御する系であっても構わない。
更に、本実施例では目標温調温度の設定を、図6に示す目標温調温度と、図15に示す補正テーブルの差によって決定した。しかし、温度検出素子111が検出した温度に図15に示す補正テーブルの温度を加算し、その加算した温度を基に図6の目標温調温度で温調を行っても本実施例と同一の温調となる。したがって、この様な手法で補正を行っても構わない。
加えて、熱伝導物質205の形状は本実施例に記載の長尺平面形状のものに限定されるものではなく、非通紙部領域とP点に一部でもまたがって構成されれば本発明の対象となる。
上述の本実施例4におけるヒータ制御装置1000の構成をまとめると次のとおりである。第一の面に発熱抵抗体を有し、第一の面が第二の面より熱伝導が高く、第一の面の温度が第二の面の温度より高い場合に於いて、次のように制御する。即ち、温度検出手段により検出される温度に前記補正値を加算するか、もしくは前記目標温度から前記補正値を減じることにより、第一の面が所定の温度なるよう制御する。
[実施例5]
図19に、本実施例に用いるヒータ、温度検出素子、及び保護素子を示す。(a)にはヒータをオーバーコートガラスの面から見た様子を、(b)にはM−M’断面を、(c)にはN−N’断面を示す。熱伝導物質205を付与する位置と温度検出素子の数の違いを除いて実施例3のヒータと同じため、詳細な説明を省略する。
本実施例では熱伝導物質205はヒータ700のオーバーコートガラス107側に付与する。また、画像形成装置に用いる定着装置は、実施例3と熱伝導物質505に付与する位置と温度検出素子の数の違いを除いて同じため説明を省略する(図13)。更に、本実施例で用いる駆動回路は実施例1で用いたものと同一であるため、説明を省略する(図5)。
ヒータ700の温調に関して説明する。実施例1と同じく、熱伝導物質205を付与しない場合の目標温調温度テーブル(図6)と、通紙枚数に応じた補正テーブルを備え(図7)、図1のフローチャートに基づき制御を行う。
温調時の様子は図8のようになり、Q点の温調温度を図7に示す補正値により適切に上昇させていくことにより、P点の温度が所望の温度に安定している様子が分かる。熱伝導物質205の影響により非通紙部昇温部の熱がQ点に多く伝導し、Q点の温度がP点の温度より高くなる。その為、Q点の目標温調温度を適切に上昇させることでP点の温度を所望の温度に安定させている。
本実施例ではヒータの非ニップ面に熱伝導物質205を設けない場合の目標温調温度テーブル(図6)と、補正テーブル(図7)の2つのテーブルを用いる手法を説明している。しかし、P点とQ点の温度ずれを予め考慮した目標温調温度テーブルを1つだけ備えて温調を行っても構わない。
本実施例では目標温調温度の設定を、図6に示す目標温調温度と、図7に示す補正テーブルの和によって決定した。しかし、温度検出素子111が検出した温度から図7に示す補正テーブルの温度を減じ、この減じた温度を基に図6の目標温調温度で温調を行っても本実施例と同一の温調となる。したがって、この様な手法で補正を行っても構わない。
なお、本実施例では2本の発熱体204A及び204Bを1つの駆動素子302で制御する系を示したが、複数の発熱体が互いに独立し、複数の駆動素子を有して制御する系であっても構わない。
更に、熱伝導物質205の形状は本実施例に記載の長尺平面形状のものに限定されるものではなく、非通紙部領域と温度検出部Q点に一部でもまたがって構成されれば本発明の対象となる。
上述の本実施例5におけるヒータ制御装置1000の構成をまとめると次のとおりである。第二の面に前記発熱抵抗体を有し、第二の面が第一の面より熱伝導が高く、第二の面の温度が第一の面の温度より高い場合に於いて、次のように制御する。すなわち、温度検出手段により検出される温度から前記補正値を減じるか、もしくは前記目標温度に前記補正値を加算することにより、第一の面が所定の温度なるよう制御する。
[その他の事項]
本発明の像加熱装置は、実施例のような定着装置としての使用に限られない。記録材に一旦定着された或いは仮定着されたトナー像を再度加熱して光沢度などを改質する画像改質装置としても有効である。
100‥‥定着装置、200‥‥ヒータ、205‥‥熱伝導物質、111・113‥‥温度検出素子、112‥‥保護素子、303‥‥コントローラ、302‥‥トライアック、S107・S111‥‥目標温度を補正する処理

Claims (11)

  1. 細長い平板状の基板の一面側に形成された通電により発熱する発熱抵抗体を有しトナー像を担持して搬送される記録材を加熱するヒータを備えた像加熱装置のヒータ制御装置であって、
    前記発熱抵抗体に電力を供給する給電手段と、
    前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
    前記温度検出手段の検出温度が所定の目標温度になるように前記給電手段から前記発熱抵抗体への電力供給を制御する制御手段であり、前記ヒータにおいて前記記録材を加熱する第一の面と前記温度検出手段が温度を検出する第二の面の熱伝導率が互いに異なる為に前記第一の面と前記第二の面に温度差が生じる構成に於いて、前記第一の面と前記第二の面の温度差を考慮して予め定めた補正値を用いて前記第一の面が所定の温度になるように前記発熱抵抗体への電力供給を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とするヒータ制御装置。
  2. 細長い平板状の基板の一面側に形成された通電により発熱する発熱抵抗体を有しトナー像を担持して搬送される記録材を加熱するヒータを備えた像加熱装置のヒータ制御装置であって、
    前記発熱抵抗体に電力を供給する給電手段と、
    前記ヒータの温度を検出する複数の温度検出手段と、
    前記温度検出手段の検出温度が所定の目標温度になるように前記給電手段から前記発熱抵抗体への電力供給を制御する制御手段であり、前記ヒータにおいて前記記録材を加熱する第一の面と前記温度検出手段が温度を検出する第二の面の熱伝導率が互いに異なる為に前記第一の面と前記第二の面に温度差が生じる構成に於いて、前記複数の温度検出手段が検出した温度の温度差を基に前記第一の面と前記第二の面の温度差を考慮した補正値を算出し、前記補正値を用いて前記第一の面が所定の温度になるように前記発熱抵抗体への電力供給を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とするヒータ制御装置。
  3. 前記補正値は、前記記録材のサイズ、前記記録材の坪量、前記記録材の表面性、前記記録材の累積搬送枚数、前記像加熱装置が搭載されている画像形成装置のプリントモード、前記画像形成装置の前回のプリント終了からの経過時間、前記画像形成装置の内部の温度及び湿度、前記画像形成装置の周囲の温度及び湿度のいずれか一つに基づいて、あるいはそれらの組み合わせに基づいて設定されることを特徴とする請求項1または2に記載のヒータ制御装置。
  4. 前記第一の面に前記発熱抵抗体を有し、前記第二の面が前記第一の面より熱伝導が高く、前記第二の面の温度が前記第一の面の温度より高い場合に於いて、前記温度検出手段により検出される温度から前記補正値を減じるか、もしくは前記目標温度に前記補正値を加算することにより、前記第一の面が所定の温度なるよう制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のヒータ制御装置。
  5. 前記第二の面に前記発熱抵抗体を有し、前記第二の面が前記第一の面より熱伝導が高く、前記第二の面の温度が前記第一の面の温度より高い場合に於いて、前記温度検出手段により検出される温度から前記補正値を減じるか、もしくは前記目標温度に前記補正値を加算することにより、前記第一の面が所定の温度なるよう制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のヒータ制御装置。
  6. 前記第一の面に前記発熱抵抗体を有し、前記第一の面が前記第二の面より熱伝導が高く、前記第一の面の温度が前記第二の面の温度より高い場合に於いて、前記温度検出手段により検出される温度に前記補正値を加算するか、もしくは前記目標温度から前記補正値を減じることにより、前記第一の面が所定の温度なるよう制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のヒータ制御装置。
  7. 前記第二の面に前記発熱抵抗体を有し、前記第一の面が前記第二の面より熱伝導が高く、前記第一の面の温度が前記第二の面の温度より高い場合に於いて、前記温度検出手段により検出される温度に前記補正値を加算するか、もしくは前記目標温度から前記補正値を減じることにより、前記第一の面が所定の温度なるよう制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のヒータ制御装置。
  8. 前記第一の面もしくは前記第二の面のいずれかの面の一部領域もしくは全面に前記基板より熱伝導率の高いカーボン材質の部材もしくはペーストを具備することで、前記第一の面と前記第二の面に温度差が生じることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載のヒータ制御装置。
  9. 前記第一の面もしくは前記第二の面のいずれかの面の一部領域もしくは全面に前記基板より熱伝導率の高い金属部材もしくは金属ペーストを具備することで、前記第一の面と前記第二の面に温度差が生じることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載のヒータ制御装置。
  10. トナー像を担持する記録材と接触しつつ移動する移動体と、
    細長い平板状の基板の一面側に形成された通電により発熱する発熱抵抗体を有し前記移動体の内面に接触するヒータと、
    前記移動体を介して前記ヒータに当接し前記移動体とともに前記記録材を挟持搬送して前記トナー像を前記移動体を介した前記ヒータの熱により加熱するニップ部を形成するニップ形成部材と、
    請求項1ないし9のいずれか一項に記載のヒータ制御装置と、
    を有することを特徴とする像加熱装置。
  11. 記録材に未定着トナー像を形成する画像形成手段と、トナー像を定着する定着手段と、を有し、前記定着手段が請求項10に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9874838B1 (en) * 2016-07-28 2018-01-23 Lexmark International, Inc. System and method for controlling a fuser assembly of an electrophotographic imaging device
US20190286024A1 (en) * 2018-03-16 2019-09-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus and fixing method
CN110857893A (zh) * 2018-08-23 2020-03-03 比亚迪股份有限公司 温度传感器工作阈值检测装置
JP7513956B2 (ja) 2020-11-17 2024-07-10 株式会社リコー 加熱装置及び画像形成装置
JP2022176686A (ja) 2021-05-17 2022-11-30 キヤノン株式会社 画像形成装置及び定着装置
JP2023030629A (ja) 2021-08-23 2023-03-08 キヤノン株式会社 定着装置及び画像形成装置
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JP2023033771A (ja) 2021-08-30 2023-03-13 キヤノン株式会社 画像形成装置
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Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2925364B2 (ja) * 1991-07-15 1999-07-28 キヤノン株式会社 像加熱装置
JPH1184919A (ja) 1997-09-11 1999-03-30 Canon Inc 加熱装置および画像形成装置
JP2000206809A (ja) 1999-01-13 2000-07-28 Canon Inc 加熱定着装置および画像形成装置
JP2001066933A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Canon Inc 加熱装置、像加熱装置および画像形成装置
JP2002246150A (ja) * 2001-02-16 2002-08-30 Canon Inc 加熱体、加熱装置、及び画像形成装置
JP2002208465A (ja) * 2001-01-05 2002-07-26 Canon Inc 加熱体、加熱装置及び画像形成装置
US6730878B2 (en) * 2001-01-05 2004-05-04 Canon Kabushiki Kaisha Heater having electrically conductive substrate and image heating apparatus with heater
JP2003007435A (ja) 2001-06-19 2003-01-10 Canon Inc 加熱部材、加熱装置及び画像形成装置
JP4123992B2 (ja) * 2003-03-14 2008-07-23 ブラザー工業株式会社 熱定着装置および画像形成装置
JP2008216741A (ja) 2007-03-06 2008-09-18 Canon Inc 加熱体、及びこの加熱体を有する像加熱装置
CN101750945A (zh) * 2008-12-16 2010-06-23 株式会社东芝 定影装置、图像形成装置以及色调剂图像定影方法
JP5587087B2 (ja) * 2010-07-28 2014-09-10 キヤノン株式会社 定着装置
JP5849565B2 (ja) * 2011-09-26 2016-01-27 コニカミノルタ株式会社 定着装置、画像形成装置および定着制御方法
JP5925029B2 (ja) * 2012-04-17 2016-05-25 キヤノン株式会社 画像形成装置
US8879971B2 (en) * 2012-05-10 2014-11-04 Hideo Taniguchi System, method and device for heating
JP6188313B2 (ja) 2012-11-21 2017-08-30 キヤノン株式会社 像加熱装置及びこの像加熱装置に用いられるヒータ

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