JPH05273878A - 加熱装置及び定着装置 - Google Patents
加熱装置及び定着装置Info
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- JPH05273878A JPH05273878A JP4101604A JP10160492A JPH05273878A JP H05273878 A JPH05273878 A JP H05273878A JP 4101604 A JP4101604 A JP 4101604A JP 10160492 A JP10160492 A JP 10160492A JP H05273878 A JPH05273878 A JP H05273878A
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- Control Of Temperature (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フィルム加熱方式の加熱装置において、周辺
部材の温まり具合や、電源電圧の検知手段を設けずと
も、電源電圧変動によらず常に適正な電力を加熱体２に
通電させて加熱体を所定の一定温度に制御すること。 【構成】 加熱体２の温度を制御する温度制御手段は、
加熱体の温度検知手段２ｄと、パルス幅変調により多値
出力可能な電力源８・９を含み、各温度毎に電力出力値
が設定されており、１つ以上の温度設定値を持ち、温度
検知手段２ｄで検知される加熱体温度がある設定値を一
定時間越えたとき各温度毎の通電割合を下げて電力出力
値を下げ、温度検知手段で検知される加熱体温度がある
設定値を一定時間以上下回ったとき各温度毎の通電割合
を上げて電力出力値を上げるように構成されているこ
と。
部材の温まり具合や、電源電圧の検知手段を設けずと
も、電源電圧変動によらず常に適正な電力を加熱体２に
通電させて加熱体を所定の一定温度に制御すること。 【構成】 加熱体２の温度を制御する温度制御手段は、
加熱体の温度検知手段２ｄと、パルス幅変調により多値
出力可能な電力源８・９を含み、各温度毎に電力出力値
が設定されており、１つ以上の温度設定値を持ち、温度
検知手段２ｄで検知される加熱体温度がある設定値を一
定時間越えたとき各温度毎の通電割合を下げて電力出力
値を下げ、温度検知手段で検知される加熱体温度がある
設定値を一定時間以上下回ったとき各温度毎の通電割合
を上げて電力出力値を上げるように構成されているこ
と。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通電により発熱する加
熱体と、該加熱体に接触して搬送される耐熱性フィルム
を有し、該フィルムの加熱体側とは反対側の面に被加熱
材を密着させて加熱体の位置を搬送通過させることで加
熱体の熱エネルギーをフィルムを介して被加熱材に付与
するフイルム加熱方式の加熱装置に関する。
熱体と、該加熱体に接触して搬送される耐熱性フィルム
を有し、該フィルムの加熱体側とは反対側の面に被加熱
材を密着させて加熱体の位置を搬送通過させることで加
熱体の熱エネルギーをフィルムを介して被加熱材に付与
するフイルム加熱方式の加熱装置に関する。
【０００２】
【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・特願平２−３３９９００号等
に提案されており、電子写真複写機・プリンタ・ファッ
クス等の画像形成装置における画像加熱定着装置、例え
ば、電子写真・静電記録・磁気記録等の画像形成プロセ
ス手段により加熱溶融性の樹脂等より成る顕画剤（トナ
ー）を用いて記録材（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・印刷紙等）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顕画剤像（トナー像）を該像を担持
している記録材に固着画像として加熱定着処理する画像
加熱定着装置として活用できる。
置は、例えば特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平
２−１５７８７８号公報・特願平２−３３９９００号等
に提案されており、電子写真複写機・プリンタ・ファッ
クス等の画像形成装置における画像加熱定着装置、例え
ば、電子写真・静電記録・磁気記録等の画像形成プロセ
ス手段により加熱溶融性の樹脂等より成る顕画剤（トナ
ー）を用いて記録材（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・印刷紙等）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顕画剤像（トナー像）を該像を担持
している記録材に固着画像として加熱定着処理する画像
加熱定着装置として活用できる。
【０００３】また、例えば、画像を担持した記録材を加
熱して、つや等の表面を改質する装置や仮定着処理する
装置等として使用できる。
熱して、つや等の表面を改質する装置や仮定着処理する
装置等として使用できる。
【０００４】画像加熱定着装置についていえば、フィル
ム加熱方式のものは、熱ローラー式・熱板方式・ベルト
定着方式・フラッシュ定着方式・オーブン定着方式等の
他の加熱定着式装置との対比において ．加熱体として低熱容量線状加熱体を、またフィルム
として厚さ例えば４０μｍ程度の薄膜耐熱フィルム材を
用いることができるため、所定の定着温度への立上り時
間の短縮化（クイックスタート性）、省電力化ができ
る、 ．定着点と、フィルムと記録材との分離点が別に設定
できるため、トナーオフセットも防止できる、光沢制御
もできる、 その他、他の方式装置の種々の欠点を解決できる等の利
点を有し、効果的なものである。
ム加熱方式のものは、熱ローラー式・熱板方式・ベルト
定着方式・フラッシュ定着方式・オーブン定着方式等の
他の加熱定着式装置との対比において ．加熱体として低熱容量線状加熱体を、またフィルム
として厚さ例えば４０μｍ程度の薄膜耐熱フィルム材を
用いることができるため、所定の定着温度への立上り時
間の短縮化（クイックスタート性）、省電力化ができ
る、 ．定着点と、フィルムと記録材との分離点が別に設定
できるため、トナーオフセットも防止できる、光沢制御
もできる、 その他、他の方式装置の種々の欠点を解決できる等の利
点を有し、効果的なものである。
【０００５】フィルムはエンドレス（シームレス）のフ
ィルム（ベルト）タイプにして回転駆動させて繰り返し
て使用する装置構成とすることもできるし、有端のロー
ル巻フィルムを繰り出し走行させて使用する装置構成と
することもできる。
ィルム（ベルト）タイプにして回転駆動させて繰り返し
て使用する装置構成とすることもできるし、有端のロー
ル巻フィルムを繰り出し走行させて使用する装置構成と
することもできる。
【０００６】図１にエンドレスフィルムタイプのフィル
ム材を用いたフィルム加熱方式の画像加熱定着装置１の
一例の概略構成図を示した。
ム材を用いたフィルム加熱方式の画像加熱定着装置１の
一例の概略構成図を示した。
【０００７】２は記録材Ｐの搬送方向に直交する方向を
長手とする横長の加熱体（以下、ヒーターと記す）、３
・４はこのヒーターを中にして図面上その右側と左側と
に略対称に配設した横断面円弧状のフィルムガイドを兼
ねるステー、５はこのヒーター２を含むステーにルーズ
に外嵌したエンドレスの耐熱性フィルム（定着フィル
ム）である。このエンドレスの耐熱性フィルム５の内周
長と、ヒーター２を含むステー３・４の外周長は、フィ
ルム５の方を例えば３ｍｍ程大きくしてあり、従ってフ
ィルム５はヒーター２を含むステー３・４に対して周長
が余裕を持ってルーズに外嵌している。
長手とする横長の加熱体（以下、ヒーターと記す）、３
・４はこのヒーターを中にして図面上その右側と左側と
に略対称に配設した横断面円弧状のフィルムガイドを兼
ねるステー、５はこのヒーター２を含むステーにルーズ
に外嵌したエンドレスの耐熱性フィルム（定着フィル
ム）である。このエンドレスの耐熱性フィルム５の内周
長と、ヒーター２を含むステー３・４の外周長は、フィ
ルム５の方を例えば３ｍｍ程大きくしてあり、従ってフ
ィルム５はヒーター２を含むステー３・４に対して周長
が余裕を持ってルーズに外嵌している。
【０００８】ステー３・４は不図示の不動部材に固定支
持させてあり、ヒーター２はステー３・４に固定支持さ
せてある。
持させてあり、ヒーター２はステー３・４に固定支持さ
せてある。
【０００９】６はヒーター２との間に上記の外嵌フィル
ム５を挾ませてヒーター２の下面に圧接させたフィルム
駆動ローラーである。
ム５を挾ませてヒーター２の下面に圧接させたフィルム
駆動ローラーである。
【００１０】加圧ローラー６が矢示の反時計方向に回転
駆動されることにより、摩擦力でエンドレスフィルム５
がヒーター２の下面に対して密着摺動しながら矢示の時
計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回
転駆動される。
駆動されることにより、摩擦力でエンドレスフィルム５
がヒーター２の下面に対して密着摺動しながら矢示の時
計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回
転駆動される。
【００１１】ヒーター２は本例のものは、絶縁性・高耐
熱性・低熱容量の基板２ａと、該基板面に長手に沿って
形成された通電発熱電気抵抗層２ｂと、更にその上に形
成したガラスやフッ素樹脂等の表面保護層２ｃと基板２
ａの該表面保護層２ｃ形成面側とは反対側の面に接触さ
せて設けた加熱体温度検知手段としてのサーミスタ２ｄ
等からなる、低熱容量線状加熱体である。
熱性・低熱容量の基板２ａと、該基板面に長手に沿って
形成された通電発熱電気抵抗層２ｂと、更にその上に形
成したガラスやフッ素樹脂等の表面保護層２ｃと基板２
ａの該表面保護層２ｃ形成面側とは反対側の面に接触さ
せて設けた加熱体温度検知手段としてのサーミスタ２ｄ
等からなる、低熱容量線状加熱体である。
【００１２】そして該ヒーター２をその表面保護層２ｃ
側をフィルム５の内面に接触する下向きにしてステー３
・４間に配設してある。
側をフィルム５の内面に接触する下向きにしてステー３
・４間に配設してある。
【００１３】ヒーター基板２ａは、例えば、厚さ１ｍｍ
・幅５〜１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのアルミナ基板であ
る。
・幅５〜１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのアルミナ基板であ
る。
【００１４】通電発熱電気抵抗層２ｂは、例えば、Ａｇ
／ｐｄ（銀パラジウム）、Ｔａ2 Ｎ等の電気抵抗材料
の、厚さ１０μｍ・幅１〜３ｍｍのスクリーン印刷等に
よる塗工層である。
／ｐｄ（銀パラジウム）、Ｔａ2 Ｎ等の電気抵抗材料
の、厚さ１０μｍ・幅１〜３ｍｍのスクリーン印刷等に
よる塗工層である。
【００１５】ヒーター２は、電気抵抗層２ｂの長手両端
間に電圧印加（電力供給）がなされることで該抵抗層２
ｂが発熱し、基板２ａが加熱され、低熱容量であるヒー
ター全体が温度立ち上りよく急速昇温する。
間に電圧印加（電力供給）がなされることで該抵抗層２
ｂが発熱し、基板２ａが加熱され、低熱容量であるヒー
ター全体が温度立ち上りよく急速昇温する。
【００１６】ヒーター２の温度制御はヒーター２のサー
ミスタ２ｄの出力をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ７に取り込
み、その情報をもとにトライアック８によりヒーター２
の電気抵抗層２ｂに通電するＡＣ電圧を位相・波数制御
等のパルス幅変調をかけ、ヒーター通電電力を制御する
ことで行なう。９はＡＣ電源である。
ミスタ２ｄの出力をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ７に取り込
み、その情報をもとにトライアック８によりヒーター２
の電気抵抗層２ｂに通電するＡＣ電圧を位相・波数制御
等のパルス幅変調をかけ、ヒーター通電電力を制御する
ことで行なう。９はＡＣ電源である。
【００１７】而して、ヒーター２に対する電力供給がな
され、また加圧ローラー６の回転でフィルム５が回転駆
動されている状態において、不図示の作像部から入力ガ
イド１０に案内されて搬送された被加熱材としての記録
材Ｐが、トナー像面上向きでフィルム５と加圧ローラー
６との間に導入されることにより該記録材Ｐはヒーター
２と加圧ローラー６との圧接で形成される定着ニップ部
（加熱ニップ部）Ｎを回転フィルム５の面に密着して回
転フィルムと一緒に通過していく。
され、また加圧ローラー６の回転でフィルム５が回転駆
動されている状態において、不図示の作像部から入力ガ
イド１０に案内されて搬送された被加熱材としての記録
材Ｐが、トナー像面上向きでフィルム５と加圧ローラー
６との間に導入されることにより該記録材Ｐはヒーター
２と加圧ローラー６との圧接で形成される定着ニップ部
（加熱ニップ部）Ｎを回転フィルム５の面に密着して回
転フィルムと一緒に通過していく。
【００１８】記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過していく
過程で記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔａがフィルム５を
介してヒーター２の熱で加熱されて加熱定着Ｔｂが行な
われる。
過程で記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔａがフィルム５を
介してヒーター２の熱で加熱されて加熱定着Ｔｂが行な
われる。
【００１９】記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過すると回
転フィルム５の面から曲率分離して順次にはがれてい
き、排紙ガイド１１に案内されて定着処理済みの記録材
Ｐが出力される。
転フィルム５の面から曲率分離して順次にはがれてい
き、排紙ガイド１１に案内されて定着処理済みの記録材
Ｐが出力される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】ヒーター２の温度制御
は［表１］の温度−電力テーブルに示すように各温度区
間でヒーター２への通電割合を変えて通電電力を変えて
いくことで行なう。即ち、ヒーター温度が高いときには
電力を低くし、ヒーター温度が低いときには電力を高く
する。
は［表１］の温度−電力テーブルに示すように各温度区
間でヒーター２への通電割合を変えて通電電力を変えて
いくことで行なう。即ち、ヒーター温度が高いときには
電力を低くし、ヒーター温度が低いときには電力を高く
する。
【００２１】
【表１】 この温度−電力テーブルを用いて制御を行った結果を図
７に示す。通紙開始直後である通紙１０枚目位までの区
間Ａではヒーター２の発生する熱は加圧ロール６、ステ
ー３・４に大量に奪われるためヒーター温度は１６０℃
前後となり、ヒーター通電電力は交互に３００Ｗと３５
０Ｗで切り替わる。やがて加圧ロール６とステー３・４
が温まってくるとヒーター温度は通紙１０枚目以降は１
７０℃（区間Ｂ）、２０枚目以降は１８０℃（区間Ｃ）
と徐々に上がってきて、４０枚目以降は１９０℃前後
（区間Ｄ）となり、ヒーター通電電力は交互に２００Ｗ
と１５０Ｗで切り替わる。
７に示す。通紙開始直後である通紙１０枚目位までの区
間Ａではヒーター２の発生する熱は加圧ロール６、ステ
ー３・４に大量に奪われるためヒーター温度は１６０℃
前後となり、ヒーター通電電力は交互に３００Ｗと３５
０Ｗで切り替わる。やがて加圧ロール６とステー３・４
が温まってくるとヒーター温度は通紙１０枚目以降は１
７０℃（区間Ｂ）、２０枚目以降は１８０℃（区間Ｃ）
と徐々に上がってきて、４０枚目以降は１９０℃前後
（区間Ｄ）となり、ヒーター通電電力は交互に２００Ｗ
と１５０Ｗで切り替わる。
【００２２】また図８に図１の装置について、通紙開始
より一定の電力をヒーター２に通電した際の温度の変化
を示す。図８によれば目標値１８０℃にヒーター温度を
保つために必要な電力は区間Ｅでは４００Ｗより多く、
区間Ｆでは３５０Ｗと４００Ｗの間、区間Ｇでは３００
Ｗと３５０Ｗの間、区間Ｈでは２５０Ｗと３００Ｗの
間、区間Ｉでは２００Ｗと２５０Ｗの間、区間Ｊでは１
５０Ｗと２００Ｗの間、区間Ｋでは１５０Ｗより少なく
てはならない。
より一定の電力をヒーター２に通電した際の温度の変化
を示す。図８によれば目標値１８０℃にヒーター温度を
保つために必要な電力は区間Ｅでは４００Ｗより多く、
区間Ｆでは３５０Ｗと４００Ｗの間、区間Ｇでは３００
Ｗと３５０Ｗの間、区間Ｈでは２５０Ｗと３００Ｗの
間、区間Ｉでは２００Ｗと２５０Ｗの間、区間Ｊでは１
５０Ｗと２００Ｗの間、区間Ｋでは１５０Ｗより少なく
てはならない。
【００２３】しかしながら、［表１］の温度−電力テー
ブルでは１８０℃を前後して２００Ｗと２５０Ｗで切り
替わるので区間Ｉ以外ではヒーター温度を目標値１８０
℃に保てない。
ブルでは１８０℃を前後して２００Ｗと２５０Ｗで切り
替わるので区間Ｉ以外ではヒーター温度を目標値１８０
℃に保てない。
【００２４】つまり［表１］の温度−電力テーブルを用
いると、ヒーター温度は区間Ａでは３００Ｗ以上を通電
して１６０℃〜１７０℃となり、区間Ｂでは２５０Ｗ〜
３００Ｗを通電して１７０℃〜１８０℃となり、区間Ｃ
では２００Ｗ〜２５０Ｗを通電して１８０℃〜１９０℃
となり、区間Ｄでは１５０Ｗ〜２００Ｗを通電して１９
０℃以上となってしまう。
いると、ヒーター温度は区間Ａでは３００Ｗ以上を通電
して１６０℃〜１７０℃となり、区間Ｂでは２５０Ｗ〜
３００Ｗを通電して１７０℃〜１８０℃となり、区間Ｃ
では２００Ｗ〜２５０Ｗを通電して１８０℃〜１９０℃
となり、区間Ｄでは１５０Ｗ〜２００Ｗを通電して１９
０℃以上となってしまう。
【００２５】すなわち、ヒーター温度は目標値１８０℃
に対し、通紙開始直後から５０枚以降にかけて１６０℃
から１９０℃へと３０℃も変わってしまうのである。こ
のため、通紙開始直後で定着不良、または５０枚目あた
りでの高温オフセット発生という問題を起こす。
に対し、通紙開始直後から５０枚以降にかけて１６０℃
から１９０℃へと３０℃も変わってしまうのである。こ
のため、通紙開始直後で定着不良、または５０枚目あた
りでの高温オフセット発生という問題を起こす。
【００２６】この温度ドリフトを防止するため、１８０
℃以下の時３５０Ｗ、１８０℃以上の時１５０Ｗ通電す
るようにすると、ヒーター温度は平均的には１８０℃前
後となるが温度リップルが非常に大きくなる。
℃以下の時３５０Ｗ、１８０℃以上の時１５０Ｗ通電す
るようにすると、ヒーター温度は平均的には１８０℃前
後となるが温度リップルが非常に大きくなる。
【００２７】加えて、ヒーター２への通電制御が位相、
波数制御のようなパルス幅変調の時は電源電圧が、例え
ば１００Ｖ〜８０Ｖに下がったときヒーター２の通電電
力が標準電力より減少してしまい、ヒーター温度が目標
値より低下してしまう。
波数制御のようなパルス幅変調の時は電源電圧が、例え
ば１００Ｖ〜８０Ｖに下がったときヒーター２の通電電
力が標準電力より減少してしまい、ヒーター温度が目標
値より低下してしまう。
【００２８】これを防止するには電源電圧検知手段を設
け、電源電圧の変動に応じて各温度の出力電力が一定と
なるようにパルス変調幅すなわち通電割合を補正しなけ
ればならない。しかし制御回路が複雑化し、コスト高と
なる。
け、電源電圧の変動に応じて各温度の出力電力が一定と
なるようにパルス変調幅すなわち通電割合を補正しなけ
ればならない。しかし制御回路が複雑化し、コスト高と
なる。
【００２９】本発明は同じくこの種のフィルム加熱方式
の加熱装置もしくは定着装置においてパルス幅変調によ
りヒーターに対する通電を制御してヒーターを所定の一
定温度に保たせるものであるが、周辺部材の温まり具合
や、電源電圧の検知手段を設けずとも、電源電圧変動に
よらず常に適正な電力をヒーターに通電させてヒーター
を所定の一定温度に制御することができるように工夫し
たものを提供することを目的とする。
の加熱装置もしくは定着装置においてパルス幅変調によ
りヒーターに対する通電を制御してヒーターを所定の一
定温度に保たせるものであるが、周辺部材の温まり具合
や、電源電圧の検知手段を設けずとも、電源電圧変動に
よらず常に適正な電力をヒーターに通電させてヒーター
を所定の一定温度に制御することができるように工夫し
たものを提供することを目的とする。
【００３０】
【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定着装置である。
徴とする加熱装置及び定着装置である。
【００３１】（１）通電により発熱する加熱体と、該加
熱体に接触して搬送される耐熱性フィルムを有し、該フ
ィルムの加熱体側とは反対側の面に被加熱材を密着させ
てフィルムと一緒に加熱体の位置を搬送通過させること
で加熱体の熱エネルギーをフィルム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であり、前記加熱
体の温度を制御する温度制御手段は、加熱体の温度検知
手段と、パルス幅変調により多値出力可能な電力源を含
み、各温度毎に電力出力値が設定されており、１つ以上
の温度設定値を持ち、温度検知手段で検知される加熱体
温度がある設定値を一定時間越えたとき各温度毎の通電
割合を下げて電力出力値を下げ、温度検知手段で検知さ
れる加熱体温度がある設定値を一定時間以上下回ったと
き各温度毎の通電割合を上げて電力出力値を上げるよう
に構成されていることを特徴とする加熱装置。
熱体に接触して搬送される耐熱性フィルムを有し、該フ
ィルムの加熱体側とは反対側の面に被加熱材を密着させ
てフィルムと一緒に加熱体の位置を搬送通過させること
で加熱体の熱エネルギーをフィルム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であり、前記加熱
体の温度を制御する温度制御手段は、加熱体の温度検知
手段と、パルス幅変調により多値出力可能な電力源を含
み、各温度毎に電力出力値が設定されており、１つ以上
の温度設定値を持ち、温度検知手段で検知される加熱体
温度がある設定値を一定時間越えたとき各温度毎の通電
割合を下げて電力出力値を下げ、温度検知手段で検知さ
れる加熱体温度がある設定値を一定時間以上下回ったと
き各温度毎の通電割合を上げて電力出力値を上げるよう
に構成されていることを特徴とする加熱装置。
【００３２】（２）上記（１）に記載の加熱装置が、画
像形成装置において加熱定着性の顕画剤像を担持した被
加熱材としての記録材を加熱して担持顕画剤像を記録材
に加熱定着する装置であることを特徴とする定着装置。
像形成装置において加熱定着性の顕画剤像を担持した被
加熱材としての記録材を加熱して担持顕画剤像を記録材
に加熱定着する装置であることを特徴とする定着装置。
【００３３】
【作用】上記の制御構成にすれば、周辺部材の温まり具
合や電源電圧の変動等にかかわらず、加熱体に対する適
切な供給電力制御により加熱体の温度が所定の目標値に
略一定に精度良く維持管理される。
合や電源電圧の変動等にかかわらず、加熱体に対する適
切な供給電力制御により加熱体の温度が所定の目標値に
略一定に精度良く維持管理される。
【００３４】電源電圧の変動に応じて各温度の出力電力
が一定となるようにパルス変調幅を補正するための電源
電圧検知手段を設けなくともよく、制御回路の簡素化、
コスト化の低減化を図ることができる。
が一定となるようにパルス変調幅を補正するための電源
電圧検知手段を設けなくともよく、制御回路の簡素化、
コスト化の低減化を図ることができる。
【００３５】
〈実施例１〉（図１〜図４） 定着装置のハード構成は前述図１と同様である。図２は
本発明に従う制御アルゴリズムである。［表２］はそれ
に使用する温度−電力テーブルである。表中、電力出力
値は標準電力、分数は通電割合である。
本発明に従う制御アルゴリズムである。［表２］はそれ
に使用する温度−電力テーブルである。表中、電力出力
値は標準電力、分数は通電割合である。
【００３６】
【表２】 温度−電力テーブルの電力出力値は→となるにした
がい小さくなる。
がい小さくなる。
【００３７】図２のアルゴリズムによれば、ヒーター２
の温度が１秒間以上目標値１８０℃以下であった場合、
その時点で制御がテーブルにより行われていればテー
ブルへ、テーブルならへ・・・というように左へ
１つずつずれることで出力電力を増す。逆にヒーター２
の温度が１秒以上１８０℃以上であればテーブルは
へ、はへ・・・というように右に１つずつずれるこ
とで出力電力を減らし制御を行う。
の温度が１秒間以上目標値１８０℃以下であった場合、
その時点で制御がテーブルにより行われていればテー
ブルへ、テーブルならへ・・・というように左へ
１つずつずれることで出力電力を増す。逆にヒーター２
の温度が１秒以上１８０℃以上であればテーブルは
へ、はへ・・・というように右に１つずつずれるこ
とで出力電力を減らし制御を行う。
【００３８】図１の定着装置について［表２］の温度−
電力テーブルと図２のアルゴリズムを用いて温度制御を
行った結果を図３に示した。
電力テーブルと図２のアルゴリズムを用いて温度制御を
行った結果を図３に示した。
【００３９】図３においてはヒーター温度はほとんど１
８０℃前後で維持されている。区間Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、
Ｉ、Ｋとなるにしたがい温度−電力テーブルは、、
、、、、と切り替わっていく。
８０℃前後で維持されている。区間Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、
Ｉ、Ｋとなるにしたがい温度−電力テーブルは、、
、、、、と切り替わっていく。
【００４０】図４は図３の１８０℃近傍の拡大図であ
る。区間Ｆでは温度制御はテーブルにより行われてい
る。加圧ローラー６やステー３・４が温まっていくこと
により徐々にヒーター温度が上昇し、１秒間以上１８０
℃以上となった時、制御はテーブルよりに切り替わ
る。これにより通電電力が減少し区間Ｇではヒーター温
度は再び１８０℃前後に下がる。
る。区間Ｆでは温度制御はテーブルにより行われてい
る。加圧ローラー６やステー３・４が温まっていくこと
により徐々にヒーター温度が上昇し、１秒間以上１８０
℃以上となった時、制御はテーブルよりに切り替わ
る。これにより通電電力が減少し区間Ｇではヒーター温
度は再び１８０℃前後に下がる。
【００４１】図２のアルゴリズムは電源電圧の変動によ
りヒーター２への通電電力が変わってしまった際にも、
自動的にヒーター電力を適正値に補正することができ
る。
りヒーター２への通電電力が変わってしまった際にも、
自動的にヒーター電力を適正値に補正することができ
る。
【００４２】例えば、電源電圧が１００Ｖから８０Ｖへ
下がったときヒーター電力が標準電力より下がるために
ヒーター温度が下がり始める。しかし、１秒間以上ヒー
ター温度が１８０℃以下となると自動的に温度−電力テ
ーブルが変わりヒーター電力を増すことができる。ま
た、電源電圧が上がった際にも自動的にヒーター電力が
減少し、ヒーター温度が一定に保たれる。
下がったときヒーター電力が標準電力より下がるために
ヒーター温度が下がり始める。しかし、１秒間以上ヒー
ター温度が１８０℃以下となると自動的に温度−電力テ
ーブルが変わりヒーター電力を増すことができる。ま
た、電源電圧が上がった際にも自動的にヒーター電力が
減少し、ヒーター温度が一定に保たれる。
【００４３】すなわち、電源電圧の検知手段を設けずと
も、電源電圧によらず常に適正な電力をヒーターに通電
することが可能となる。
も、電源電圧によらず常に適正な電力をヒーターに通電
することが可能となる。
【００４４】本実施例では１８０℃以上、１８０℃以下
が１秒間以上続くことで温度−電力テーブルを切り替え
たが、例えば１８３℃以上、１７７℃以下が１秒間以上
続いた際に切り替えるようにしても良い。
が１秒間以上続くことで温度−電力テーブルを切り替え
たが、例えば１８３℃以上、１７７℃以下が１秒間以上
続いた際に切り替えるようにしても良い。
【００４５】また、１秒間という検知時間も装置によっ
ては１msec、あるいは１分としても良い。
ては１msec、あるいは１分としても良い。
【００４６】更にヒーター温度情報として一時点のヒー
ター温度の代わりに時間平均温度を用いても良い。
ター温度の代わりに時間平均温度を用いても良い。
【００４７】〈実施例２〉（図５・図６） 図５は本実施例における制御アルゴリズムである。この
アルゴリズムではヒーター温度が１８５℃以上になると
自動的に［表２］の温度−電力テーブルが→という
ように右に１つずつずれることで出力電力を減少する。
逆に、ヒーター温度が１７５℃以下になると、温度−電
力テーブルは→というように左へ１つずつずれて出
力電力を増す。
アルゴリズムではヒーター温度が１８５℃以上になると
自動的に［表２］の温度−電力テーブルが→という
ように右に１つずつずれることで出力電力を減少する。
逆に、ヒーター温度が１７５℃以下になると、温度−電
力テーブルは→というように左へ１つずつずれて出
力電力を増す。
【００４８】この場合、温度−電力テーブルが切り替わ
った直後、ヒーター温度がそれに応答するまでの間０．
５秒間、温度−電力テーブルの変更を禁止している。
った直後、ヒーター温度がそれに応答するまでの間０．
５秒間、温度−電力テーブルの変更を禁止している。
【００４９】このアルゴリズムで図１の定着装置を温度
制御した場合のヒーター温度変化を図６に示す。
制御した場合のヒーター温度変化を図６に示す。
【００５０】区間ＬとＭの間でヒーター温度が１８５℃
以上となり、温度−電力テーブルが切り替わり電力が減
少する。温度−電力テーブルの切り替え直後０．５秒間
は温度−電力テーブルの切り替えを禁止している。
以上となり、温度−電力テーブルが切り替わり電力が減
少する。温度−電力テーブルの切り替え直後０．５秒間
は温度−電力テーブルの切り替えを禁止している。
【００５１】このようにしないと、瞬時に温度−電力テ
ーブルがいちばん大きな電力を出すに変わってしま
う。
ーブルがいちばん大きな電力を出すに変わってしま
う。
【００５２】また、温度−電力切り替えアルゴリズムは
常時動作させても良いし、あるいは定着ニップ部Ｎに紙
Ｐがない前回転、紙間、後回転時に切り替え動作を禁止
しても良い。後者の場合、非通紙時に熱的負荷が小さい
ために出力電力が減少し、紙Ｐが定着ニップ部Ｎに入っ
た直後にヒーター温度が一時的に低下するのを防止でき
る。
常時動作させても良いし、あるいは定着ニップ部Ｎに紙
Ｐがない前回転、紙間、後回転時に切り替え動作を禁止
しても良い。後者の場合、非通紙時に熱的負荷が小さい
ために出力電力が減少し、紙Ｐが定着ニップ部Ｎに入っ
た直後にヒーター温度が一時的に低下するのを防止でき
る。
【００５３】
【発明の効果】以上のように本発明に依れば、フィルム
加熱方式の加熱装置あるいは定着装置において、周辺部
材の温まり具合、あるいは電源電圧によらず常にヒータ
ー（加熱体）を所定の略一定の温度に保つことができ、
定着装置にあっては良好な定着画像を得ることが可能と
なる。
加熱方式の加熱装置あるいは定着装置において、周辺部
材の温まり具合、あるいは電源電圧によらず常にヒータ
ー（加熱体）を所定の略一定の温度に保つことができ、
定着装置にあっては良好な定着画像を得ることが可能と
なる。
【００５４】また電源電圧の変動に応じて各温度の出力
電力が一定となるようにパルス変調幅（通電割合）を補
正するための電源電圧検知手段を設けなくてもすみ、制
御回路の簡素化、コストの低減化を図ることができる。
電力が一定となるようにパルス変調幅（通電割合）を補
正するための電源電圧検知手段を設けなくてもすみ、制
御回路の簡素化、コストの低減化を図ることができる。
【図１】 フィルム加熱方式の定着装置（加熱装置）の
一例の概略構成図
一例の概略構成図
【図２】 第１の実施例における制御アルゴリズム
【図３】 このアルゴリズムを用いて制御した場合のヒ
ーター温度変化図
ーター温度変化図
【図４】 図３の部分拡大図
【図５】 第２の実施例における制御アルゴリズム
【図６】 このアルゴリズムを用いて制御した場合のヒ
ーター温度変化図
ーター温度変化図
【図７】 従来の温度制御によるヒーター温度変化図
【図８】 図１の定着装置に一定電力を供給したときの
ヒーター温度の変化図
ヒーター温度の変化図
１ 定着装置の総括符号 ２ 加熱体（ヒーター） ２ａ ヒーター基板 ２ｂ 通電発熱電気抵抗層 ２ｃ 表面保護層 ２ｄ 温度検知手段（サーミスタ） ３・４ ステー（フィルムガイド部材兼用） ５ 耐熱性エンドレスフィルム ６ 加圧ローラー（フィルム駆動ローラー） ７ 制御回路（ＣＰＵ） ８ トライアック ９ 電源 １０・１１ 記録材ガイド Ｐ 記録材 Ｔａ 未定着トナー像 Ｔｂ 定着トナー像 Ｎ 定着ニップ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 亮 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大塚 康正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中村 俊治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 通電により発熱する加熱体と、該加熱体
に接触して搬送される耐熱性フィルムを有し、該フィル
ムの加熱体側とは反対側の面に被加熱材を密着させてフ
ィルムと一緒に加熱体の位置を搬送通過させることで加
熱体の熱エネルギーをフィルム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であり、 前記加熱体の温度を制御する温度制御手段は、加熱体の
温度検知手段と、パルス幅変調により多値出力可能な電
力源を含み、各温度毎に電力出力値が設定されており、
１つ以上の温度設定値を持ち、温度検知手段で検知され
る加熱体温度がある設定値を一定時間越えたとき各温度
毎の通電割合を下げて電力出力値を下げ、温度検知手段
で検知される加熱体温度がある設定値を一定時間以上下
回ったとき各温度毎の通電割合を上げて電力出力値を上
げるように構成されていることを特徴とする加熱装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の加熱装置が、画像形成
装置において加熱定着性の顕画剤像を担持した被加熱材
としての記録材を加熱して担持顕画剤像を記録材に加熱
定着する装置であることを特徴とする定着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10160492A JP3170857B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 加熱装置 |
| US08/038,881 US5365314A (en) | 1992-03-27 | 1993-03-29 | Image heating apparatus capable of changing duty ratio |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10160492A JP3170857B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273878A true JPH05273878A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3170857B2 JP3170857B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=14304998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10160492A Expired - Fee Related JP3170857B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 加熱装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5365314A (ja) |
| JP (1) | JP3170857B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003123941A (ja) * | 2001-10-11 | 2003-04-25 | Canon Inc | ヒータ制御方法および画像形成装置 |
| JP2010191204A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Canon Inc | 像加熱装置 |
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| JPH09197861A (ja) * | 1995-11-13 | 1997-07-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ヒーターおよびそれを備えた加熱定着装置 |
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-
1992
- 1992-03-27 JP JP10160492A patent/JP3170857B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-29 US US08/038,881 patent/US5365314A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3170857B2 (ja) | 2001-05-28 |
| US5365314A (en) | 1994-11-15 |
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