JPS6396683A

JPS6396683A - 瞬間加熱式定着装置の制御装置

Info

Publication number: JPS6396683A
Application number: JP62245734A
Authority: JP
Inventors: ダリル　アール　ラスバン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1986-10-06
Filing date: 1987-09-29
Publication date: 1988-04-27
Also published as: US4778980A; EP0263653A2; BR8705238A; EP0263653A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、改良型定着装置、より詳細には瞬間加熱式定
着装置の制御装置に関するものである。

発明が解決しようとする問題点トナー像を加熱して支持体の表面に永久的に定着するに
は、通常、トナーの成分が溶融して粘着性を示す点まで
トナーの温度を上昇させる必要がある。この加熱により
、トナーは、支持体の繊維または細孔にある程度流れ込
み、冷却すると、凝固して支持体にしっかり固着する。

熱エネルギーを利用してトナー像を支持体に定着する方
法は周知であり、トナー像を加熱して定着する方法は、
幾つかの先行特許に開示されている。それらの方法は、
いろいろな手段、たとえば圧接されたロール対、圧接さ
れた平板または曲板部材とロール、あるいは圧接された
ベルｉ・部材とロールによって、熱と圧力をほぼ同時に
加えるステップを含んでいる。

熱は、一方または両方のロール、板部材またはベルト部
材を加熱することによって加えることができる。上記の
直接接触方式の場合は、たとえば、米国特許第３，４９
８，５９６号や同第３，６６６．４４７号に記載されて
いるように、一般に、熱と圧力と接触時間の適当な組合
せが与えられたとき、トナー粒子が定着され、ロールの
表面は、乾いていてもよい、すなわちロールの表面には
く離削を塗布しなくてもよい。上記の代わりに、米国特
許第３，２６８，３５１号や同第３，２５６，００２号
に記載されているように、定着ロールの表面をシリコン
油などのはく離削で湿潤させてもよい、また、米国特許
第３，８７４，８９２号に記載されているように、閃光
定着法を使用して１〜ナー像を定着する方法も知られて
いる。閃光定着法の場合は、一般に、閃光ランプに非常
に短い時間の間、パルス電流が加えられる。ランプの閃
光時間が短いので、トナー粒子の定着を行うには、大量
の電力を使用しなければならないことがわかる。

■・ナー像を支持体に定着するもう１つの方法は、放射
線定着法である。放射線定着法においては、閃光定着の
ように短時間パルス電流が加えられるのでなく、放射エ
ネルギー源（一般に、赤外線石英ランプ）は、全定着処
理過程の間「オン」である点が、閃光定着法と異なる。

放射線定着装置の例は、米国特許第３，８９８，４２４
号および同第３，９５３，７０９号に開示されている。

従来の放射線定着装置は、一般に、比較的重量のある金
属構造で作られており、装置を待機温度に維持するため
に発熱体を常時作動させておく必要がある。米国特許第
３，４７１゜６８３号は、プリント回路発熱体を備えた
加熱ロールを１ｍ示している。しかし、この加熱ロール
は、比較的厚内であり、またその接着剤は、比較的高い
温度における使用に適していない。

このような従来の定着装置は、その作用温度、またはそ
れに近い温度に維持するため待機用発熱体の使用を正当
化することができる比較的大型の高速複写機においては
、有用であった。しかし、定着装置を周囲温度より高く
維持するための待機電力が不要である瞬間加熱定着装置
は、以前より要望されてきた。また自己温度制御性を有
する正特性サーミスタを定着ローラー加熱器として使用
する方法も知られている。この加熱ローラーは、加熱制
御温度検出素子によって所定の温度に調整される。また
米国特許第３，６６９，７０６号に記載されているよう
に、ウオームアツプ時間をより短くするため定着ロール
構造に放射線吸収材料を用いる方法も知られている。ま
た米国特許第４，３５５，２５５号は、ハウジングから
間隔をおいて小質量の反射器が配置され、ハウジングと
反射器とによって冷却用空気導管を形成されている瞬間
加熱放射線定着装置を開示している。待機用加熱装置を
使用せずに数秒程度で作用温度状態を確立するように作
られた小質量のプラテンが設けられている。また米国特
許第３，９４８，２１４号に開示されているように、放
射線エネルギーを伝達するエラストマー材料で作られた
第１層と、放射線エネルギーを吸収する第２層と、第２
層を被覆して定着ロール表面に良好なはく離性を付与す
る第３層とで構成された円筒形部材を使用する方法も知
られている。定着ロールの各層は、瞬間加熱能力が得ら
れるように、比較的薄い。また米国特許第４，３９５，
１０９号には、金属またはセラミック製コア、断熱層、
電気絶縁層、およびコア外面に形成された保護層で構成
された定着ロールを備えた瞬間加熱式定着装置が開示さ
れている。

また係属米国特許出願第８９３，７５３号（１９８６年
８月６日出願）や同第８９３，８９５号（１９８６年６
月６日出願）に開示されているように、熱容量が比較的
小さく、比較的製作し易いように設計された、比較的大
きな機械的強度を有する瞬間加熱式定着装置が知られて
いる。

一般的な加熱制御回路に関する先行技術は、数多くある
、たとえば、米国特許第４．０８６．４６６号は、発熱
体の抵抗に応答する自動加熱器制御装置を開示している
。その制御回路には、交流と直流の２電源が含まれてお
り、発熱体の抵抗は、直流電圧検出装置で監視され、そ
の出力信号は比較増幅器へ送られる。交流電源から発熱
体へ供給される電力は、比較増幅器に接続されている制
御装置によって調整される。米国特許第４，３７７．７
３９号は、電子写真式複写機の定着装置へ供給される電
力を制御するために使用する平均電力装置を開示してい
る。

その装置は、定着装置へ供給される平均電力を測定する
電力監視装置を備えており、測定された平均電力レベル
と「設定」電力レベルとを比較する。

装置は、さらに電力監視装置から入力信号を受は取り、
「設定」電力レベルに一致するように定着装置の平均電
力レベルを調整するディジタル回路網を備えている。

米国特許第３，９４６，２００号は、改良型ブリッジ回
路を備えた比例温度制御器を開示している。ブリッジ回
路の１つの分枝に、感温抵抗器が含まれており、他の分
枝には、温度について比例校正される設定用抵抗器を含
む抵抗回路網が入っている。温度制御器は、さらにブリ
ッジ回路の２つの分枝の間の不平衡に基づいて、発熱体
へ供給する電力を制御する演算増幅器を備えている。米
国特許第４．４７１，２１０号は、写真複写機の定着装
置用の回転可能なドラムの温度を制御する加熱制御回路
を開示している。ドラム上に設置されている感温抵抗器
は、ドラム温度の関数として変化する。制御回路は、こ
の感温抵抗器の抵抗値の変動に応じて、定着装置の発熱
体へ電力を供給する。

米国特許第４，３２０，２８４号は、複数のウェーハ形
発熱体で構成された定着ロールを開示している。

発熱体は、正の温度抵抗係数を示す半導体セラミック材
料で作られている。半導体ウェーハの抵抗は、温度の上
昇と共に増大する。半導体ウェーハは、短い動作時間で
、平衡状態に達し、ウェーハで供給され、吸収される電
力と、ウェーハで消散される熱とが等しくなる。半導体
ウェーハを使用することで、定着ロールは、自己調整熱
源として作用する能力を持つ、他の幾つかの自己制御加
熱装置の例が、ＮＡＳＡ　Ｔｅｃｈ　Ｂｒ１ｅｆ、　Ｄ
ｅｃ、　１９７４、ＮＡＳＡ　Ｒｅｐ−ｏｒＬ　Ｎｏ、
ＴＮ　Ｄ−７２４８，Ｍａｙ　１９７３　、およびＥｌ
ｅｃｔｒｉｃＤｅｓｉｇｎ、　２２．　Ｏｃｔ、　１９
７９に掲載されている。

従来の定着装置の１つの難点は、定着装置の制御にしば
しば外部温度センサを使用され、そのセンサのため、装
置のコストが高くなることである。

従来の定着装置の制御装置のもう１つの難点は、制御装
置の応答時間が十分に短くないなめ、瞬間加熱定着装置
を迅速にウオームアツプできないことである。従来の定
着装置の制御装置は、かなり複雑であるほか、ゼログラ
フィ一式複写機の定着装置の制御装置の環境に適合しな
い。以上のことから、本発明の第１の目的は、瞬間加熱
式定着装置の新しい改良型制御装ヱを提供することであ
る。

本発明の第２の目的は、比較的簡単な、かつ外部温度セ
ンサを必要としない、瞬間加熱式定着装置の制御装置を
提供することである。本発明の第３の目的は、室温から
定着温度まで１０秒以内に加熱することができる定着装
置の制御装置を提供することである０本発明の第４の目
的は、瞬間加熱式定着装置を制御するためホイル加熱器
として特殊な材料を使用した加熱回路を提供することで
ある。本発明の他の目的および利点は、以下の説明を読
まれれば明らかになるであろう。本発明を特徴づける新
規な特徴は、特許請求の範囲に詳細に記載した通りであ
る。

問題点を解決するための手段本発明は、抵抗ブリッジ駆動電力回路を使用した定着装
置用温度制御装置である。温度依存抵抗値を示す特殊な
材料で作られたホイル加熱器へ電力をゲートして、定着
装置の抵抗と温度とを相関させるため、１〜ライアツク
を使用している。交流線路電圧の正の各半サイクルの始
めに、トライアックの通電が１００ミリ秒だけ遅延され
、この遅延の間に、直流ブリッジ回路でホイル加熱器の
抵抗を測定することによって、定着装置の温度を測定す
る。このブリッジ回路の一方の分枝には、ホイル加熱器
が含まれており、他方の分枝には、定着装置の温度を設
定するためのポテンショメータが含まれている。ブリッ
ジ回路の出力は、差動比較器およびＤ形フリップフロッ
プに送られる。この組合せは、利得が高い上、雑音の影
響をほとんど受けない。差動比較器は、設定点温度（設
定点ポテンショメータ）に対する定着装置の温度（ホイ
ル抵抗）を比較して、定着装置の温度が設定点温度より
上か、または下かを決定する。Ｄ形フリップフロップは
、この情報をラッチして、線路電圧の各全サイクルの間
トライアック・トリガー回路網を解除または抑止する。

定着装置の温度が設定点温度より低いときは、定着装置
を加熱するために電力が解除され、定着装置の温度が設
定点温度より高いときは、定着装置を冷却するため電力
が抑止される。この決定は、定着装置の瞬間加熱特性を
維持するため、６０１１ｚの割合で実行される。

本発明の理解を助けるために添付図面を参照して説明す
る。図中、同じ部品は、同じ参照番号で表示しである。

実施例実例として、第１図に、外側が適当な光導電性物質すな
わち光導電性表面１３で被覆された像記録用ドラム状部
材１２を備えた自動ゼログラフィ一式複写機１０を示す
。ドラム１２は、軸１４によって複写機のフレーム（図
示せず）の中で回転することができるように適当な軸受
で支持されており、矢印１５の方向に回転して光導電性
表面１３を動かし、複数のゼログラフィー処理ステーシ
ョンを通過させる。原稿書類の入力情報の忠実なコピー
を最終的支持体シートすなわちコピーシート１６に記録
するため、連動する複写機の各種部品を駆動し、それら
の動作を調整する適当な駆動手段（図示せず）が設置さ
れている。

最初、ドラム１２は、光導電性表面１３を動かして帯電
ステーション１７を通過させる。ここで、像形成に先立
って、光導電性表面１３の上に、周知の方法で静電荷が
一様に与えられる。帯電後、ドラム１２は、露光ステー
ション１８へ回転する。ここで、帯電した光導電性表面
１３は、複写する原稿書類の光像にさらされる。この露
光により、光にさらされた領域内の電荷が選択的に消去
され、原稿書類が静電潜像の形で記録される。露光後、
ドラム１２は、光導電性表面１３に記録された静電潜像
を現像ステーション１９へ回転させる。ここで、ドラム
１２の光導電性表面１３に通常の混合現（’Ａ剤が塗布
されて、静電潜像が可視化される。−服に、現像装置に
は、粗い強磁性キャリヤ粒子と着色されたトナー粒子と
から成る磁化性混合現像剤が使用されている。

最終的支持体のコピーシート１６は、昇降式スタック支
持トレー２０の上に積み重ねた状態で支持されている。

スタックが上昇位置にある状態で、シート分離装置２１
は、スタックからシートを１枚づつ整合装置２２へ送り
出す６次に、シートは、ドラム上の像に正しく整合させ
て転写ステーション２３へ送られる。転写ステーション
２３では、光導電性表面１３上の現像された像がコピー
シート１６と接触し、トナー像が光導電性表面１３から
コピーシー１〜１６の接触している面へ転写される。

転写後、像が付着しているコピーシート１６は、定着ス
テーション２４へ運ばれ、トナー像がコピーシート１６
へ定着される。定着処理後、コピーシート１６は、適当
な出力装置たとえばトレー２５へ送られる。トナー像の
大部分は、コピーシート１６へ転写されるが、必ず若干
のトナー粒子が光導電性表面１３に付着したままになっ
ている。この残留トナー粒子は、光導電性表面１３が清
掃ステーション２６を通過するときドラム１２から除去
される。トナー粒子は、通常の手段、たとえば清掃ブレ
ードを使用して光導電性表面１３から機械的に清掃する
ことができる。

−ｍに、複写機を通常モードで使用する場合は、複写す
る原稿書類が水平透明プラテン２フの上に像面を下にし
て置かれ、次にその静止原稿書類が可動式光学装置によ
、って走査される６、走査装置は、静止レンズ３０と、
一対の可動走査ミラー、すなわち適当なキャリッジで支
持された半透ミラー３１と完全ミラー３２を備えている
。

また複写機は、整合補助ロール３５とスイッチ３７を含
む原稿取扱装置３３を搭載することができる。

原稿書類を挿入すると、スイッチ３７によって、整合補
助ロール３５が作動して、原稿書類が送り出され、原稿
取扱装置３３の後部縁ガイドに当てて整合される。次に
、ピンチ・ロール３８が作動して原稿書類を１８０°湾
曲ガイドを回して複写用プラテン２７の上へ送り込む、
原稿書類は、プラテン・ベルＩ・３９を有するプラテン
・ベルト搬送装置によって駆動される。複写後、プラテ
ン・ベルト３９が作動し、原稿書類は、出力ピンチ・ロ
ール４１によってプラテンから引き出され、原稿キャッ
チ・ｌ・シー４３に送り込まれる。

定着ステーション２４には、定着されるコピーシートが
通過するニップを形成している加熱定着ロール４５とバ
ックアップ・ロールすなわち加圧ロール４７が設置され
ている。コピーシートは、適当なはく離フィンガー（図
示せず）によって定着ロールからはく離される。加圧ロ
ール４７は、軸のまわりに回転できるように適当な軸受
で支持され、シリコンゴムＩＩＦ＾、または他の適当な
材料の弾性層で被覆された回転部材である。定着ロール
４５は、第２図および第３図かられかるように、一対の
エンドキャップ４９に収り付けられた円筒形回転部材４
８である。

瞬間加熱型にするには、定着装置は、複写機の始動のと
き、紙が定着装置へ到達する時間より短い時間、約５〜
１０秒のウオームアツプ時間内に動作温度に達しなけれ
ばならない。これは、印字開始ボタンまたは複写開始ボ
タンを押してから、コピーシート１６が支持トレー２０
から転写ステーション２３を経由して定着装置２４へ搬
送されるまでに５〜１０秒かかることを想定している。

その後、定着装置は、通例、少なくとも１２０°Ｃまで
上昇させる必要がある。その温度上昇は、ローラ一定着
装置では、１２０〜１６０°Ｃ程度である。妥当な電力
レベル、たとえば７００Ｗで、５秒以内に、剛体構造の
温度を約１２０〜１６０°Ｃの温度変化で上昇させるに
は、加熱する質量を小さくする必要がある。円筒形部材
４８は、ガラス繊維、炭素黒鉛繊維または炭化硼素繊維
、もしくは適当な機械的強度を有するその他の適当な繊
維材料の中空円筒形チューブにすることが好ましい。円
筒形部材４８の肉厚は、約２０〜４０ミルにすることが
好ましい。

次に、第２図および第３図について説明すると、フィラ
メント巻円筒形部材４８の上に支持されているのは、好
ましいポリ接着剤接合ガラス繊維層５０である。ガラス
繊維層５０の上に支持されているのは、適当な電熱線プ
リント回路すなわち写真食刻回路パターン５２である。

その発熱体を、ＰＦ＾、ゴムなど適当なはく離材５４が
被覆している。またガラス繊維Ｍ５０は、適当な耐熱接
着剤で円筒形部材４８に固着できることに留意されたい
。また特定の加熱器を開示したが、発熱体を定着部材に
取り付ける方法はすべて、本発明の範囲に含まれること
に留意すべきである。

次に、第４図について説明する。典型的なプリント回路
５５は、ガラス繊維その他の適当な絶縁材料で支持され
た基板５５ｂの上に適当な導電性材料の導電路５５ａを
有する。導電路５５ａの両端５５ｃ、５５ｄは、導線５
８に接続されている。基板を円筒形にしたとき、比較的
均一な熱源ができるように、導電路５５ａの脚は、等間
隔になっている。縁５５ｅ、５５ｆを突き合わせること
によって、円筒形が形成される。

プリント回路５５は、耐熱接着密封層たとえばボリイ°
ミド、ポリミドイミド、または接着剤として少なくとも
４００°Ｆまで効力を有す適当な接着剤によって円筒形
部材４８の内側または外側に固着されている。高温およ
び経年に対して耐性がある耐熱接着剤を得ることが基本
的要件である。はく離材５４は、トナー像が付着してい
るコピーシートに接触し、像のずれを防止して高品質の
定着を行わせる。プリンＩ・回路に接続された適当な導
線５８は、電源に接続するため適当に伸びている。

次に、第５図について説明すると、本発明に従って、定
着装置のホイル発熱体１００の温度制御は、抵抗ブリッ
ジ回路と差動比較器の組合せ１０２を使用して行われる
。第５図に示すように、ホイル発熱体１００に対する電
力をゲートするため、交流スイッチ１０４が使用されて
いる。交流線路電圧の正の各半サイクルの始めに、零交
差検出器１０６およびタイミング回路１０８から明らか
なように、トライアック１０４の通電は、１００マイク
ロ秒だけ遅延される。この遅延の間、ホイル発熱体は、
ブリッジ回路の一方の分枝によって電力が供給される。

ブリッジ回路の他方の分枝には、定着装置の温度を設定
するためのポテンショメータ１１０が設けられている。

ブリッジ回路と差動比較器の組合せ１０２の出力は、交
流スイッチ１０４がターンオンされる前にクロックされ
るＤ形フリップフロップ１１２へ送られる。ブリッジ回
路と差動比較器１０２の組合せ１０２は、高利得の増幅
が得られ、はとんど雑音の影響を受けない、この出力が
、定着装置を加熱または冷却するため定着装置に対する
電力を制御するのに使用される。

次に、第６図について説明すると、第５図に参照番号１
０４で示した交流スイッチは、ダイオード回路１１６に
接続されたトランジスタ１１４から成り、そのダイオー
ド回路１１６は、光学的にトライアック１１８に接続さ
れている。トライアック１１８は、ホイル発熱体１００
へ電力を通電するトライアック１０４に電気的に接続さ
れている。ツェナー・ダイオード１２０を含む零交差検
出器１０６は、交流線路電圧の正の各半サイクルを決定
し、この零交差検出器１０Ｂからの信号は、タイミング
回路１０８の一部をなす比較器１２２，１２４へ送られ
る。好ましい実施例の場合、ダイオード１２８を介して
ブリッジ回路１２６へ与えられた妥当な適切な信号によ
って、正零交差において、ブリッジ回路１２６に対し直
流電力がターンオンされると、交流電力をターンオンす
るために、１００マイクロ秒の時間遅れが、タイミング
回路１０８によって与えられる。このトライアック１０
４を通電する前の１００マイクロ秒の時間遅れは、ブリ
ッジ回路の相対電位を測定して、トライアック１０４を
通電するか否かを決定するのに必要である。ブリッジ回
路１２６は、ブリッジの一方の分枝をなす抵抗器１２９
とホイル発熱体１００と、ブリッジの他方の分枝をなす
固定抵抗器１３０，１３２と可変抵抗器１３４とで構成
された差動抵抗ブリッジ回路である。

作用定着装置のホイル発熱体１００の抵抗は、一般に、複写
機の始動（室温）における約１９Ωから所望定着温度（
約３７５°Ｆ）における２３Ωまで変化する。

ホイル発熱体の抵抗が１９Ωのときは、交流電力が加わ
らない状態で、ブリッジ回路の点＾に約０．４ｖの電位
が存在する。ホイル発熱体の抵抗が２３Ωのときは、点
へに約０．４９　Ｖの電位が存在する。ブリッジ回路の
点８の電位が０．４９　Ｖで、点＾の電位が０．４　Ｖ
と仮定すると、点Ｂの電位は、点への電位より相対的に
高く、差動比較器１３６に負の入力をか与えられる。こ
の差動比較器１３６に対する負の入力は、フリップフロ
ップ１３８へ零入力信号を与え、フリップフロップ１３
８は、零出力をトランジスタ１１４のベースに与える。

これにより、タイミング回路１０８からのタイミング・
パルスが、トライアック１１８とダイオード回路１１６
を介してトライアック１０４をトリガーすることができ
る。この結果、交流電力がホイル発熱体１００に加わり
、ホイル発熱体１００の温度が上昇し、したがってホイ
ル発熱体の抵抗が増大する。

ホイル発熱体の温度が急速に上昇し、その抵抗が増大す
ると、ブリッジ回路の点への電位は、０．４ｖから０．
４９　Ｖの少し上まで増大する。これにより、点へに対
し点Ｂが相対的に高い平衡状態が完全に乱れるので、差
動比較器１３６は、フリップフロップ１３８に対しディ
ジタル１（１）信号を出力する。トランジスタ１１４に
対するフリップフロップ１３８のディジタル１（１）の
出力は、トライアック１０４をゲーＩ〜するため使用さ
れるタイミング・パルスを短絡させて、ホイル発熱体１
００の発熱を停止させる。ホイル発熱体１００の温度が
低下し、ホイル発熱体の抵抗が減少すると、ブリッジ回
路の点への電位が点Ｂの電位以下に低下するので、サイ
クルが逆になる。すなわち１．差動比較器１３６に対す
る入力は、再び相対的に高い負の信号になるので、タイ
ミング・パルスは、再びトランジスタ１１４を介してト
ライアック１０４をトリガーすることができる。

ホイル発熱体の抵抗とその温度との間に比例関係があり
、かつ定着装置の熱容量が小さいので、ホイル発熱体の
抵抗は、定着装置の表面温度の良好な表示として使用す
ることができる。定着！Ａ置衣表面温度上昇は、６００
Ｗで３８°Ｆ／ｓｅｅ程度である。

定着装置の熱質量が小さければ小さいほど、ボイル発熱
体の抵抗は定着装置の温度を近似するから、この制御回
路は、小さい熱質量の定着装置／ボイル発熱体構造に特
に適していることに注目すべきである。

現在のところ本発明の好ましい実施例と考えられるもの
を例示し、説明した。この分野の専門家は、この実施例
から多数の変更や修正を思い浮かべるであろうが、本発
明の精神と範囲に入ると思われるすべての変更や修正は
、特許請求の範囲に記載した発明に包含されるべきもの
と考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を組み入れた複写機の部分切除略正面
図、第２図は、第１図に示した瞬間加熱式定着装置の斜視図
、第３図は、第２図の定着装置の断面図、第４図は、瞬間
加熱式定着装置の発熱体の展開図、　第５図は、制御装
置のブロック図、および第６図は、本発明による制御装
置の回路図である。符号の説明１０・・・自動ゼログラフィ一式複写機、１２・・・像
記録用ドラム、　１３・・・光導電性表面、１４・・・
軸、　　　　　　　１５・・・回転方向、１６・・・コ
ピーシーＩ・、　　１７・・・帯電ステーション、１８
・・・露光ステーション、１９・・・現像ステーション
、２０・・・シート支持トレー、２１・・・シート分離
装置、２２・・・整合装置、　　　　２３・・・転写ス
テーション、２４・・・定着ステーション、２５・・・
トレー、２６・・・清掃ステーション、２７・・・透明
プラテン、３０・・・静止レンズ、　　　３１・・・半
透ミラー、３２・・・完全ミラー、　　　３３・・・原
稿取扱装置、３５・・・整合用補助ロール、３７・・・
スイッチ、３８・・・ピンチ・ロール、　３９・・・プ
ラテン・ベルト、４１・・・ピンチ・ロール、　４３・
・・キャッチ・トレー、４５・・・定着ロール、　　　
４７・・・加圧ロール、４８・・・円筒形部材、　　　
４９・・・エンドキャップ、５０・・・ガラス繊維層、
　　５２・・・電熱線プリント回路、５４・・・はく離
材、　　　　５５・・・典型的プリント回路、５５ａ・
・・導電路、　　　　　５５ｂ・・・基板、５５ｃ　、
　５５ｄ−導電路両端、５５ｅ、５５ｆ−縁、５８・・
・導線、　　　　　　１００・・・ホイル発熱体、１０
２・・・ブリッジ回路と差動比較器の組合せ、１０４・
・・トライアック、　　１０６・・・零交差検出器、１
０８・・・タイミング回路、１１０・・・ポテンショメ
ータ、１１２・・・Ｄ形フリップフロップ、１１４・・・ｌ−ランジスタ、　　１１６・・・ダイオ
ード回路、１１８・・・Ｉ・ライアック、１２０・・・ツェナー・ダイオード、１２２．１２４・・・比較器、　　　１２６・・・ブリ
ッジ回路、１２８・・・ダイオード、　　　１２９・・
・抵抗器、１３０．１３２・・・固定抵抗器、１３４・
・・可変抵抗器、１３６・・・差動比較器、　　　１３
８・・・フリップフロップ。Ｆ／Ｇ、／ＦＩＧ　５ボゴル？ｉ３魚冷つ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トナー像が付着している支持体を通過させトナー
像を支持体に定着するためのニップを形成している、１
０秒以内に約１２０℃まで昇温できる瞬間加熱定着ロー
ルと加圧バップアップ・ロールとで構成され、前記瞬間
加熱定着ロールは、外側表面と内側表面を有し周囲空気
を囲う比較的薄い中空の円筒形部材と、前記円筒形部材
の外側表面または内側表面に耐熱接着剤で固着され、定
着ロールの温度が室温から定着温度まで変化すると抵抗
が約２０％変化する回路発熱体から成る熱エネルギー源
とで構成されている形式の加圧定着装置を備えた静電式
複写機であつて、前記回路発熱体へ一方の分枝が電気的に接続された差動
ブリッジ回路、前記差動ブリッジ回路の他方の分枝に電気的に接続され
た可変抵抗器、前記回路発熱体へ加熱用電力を加えるために前記回路発
熱体に電気的に接続されたトライアック、前記トライアックを通電させるために前記差動ブリッジ
回路に電気的に接続された差動比較器、交流電源、前記交流電源の正の各半サイクルを決定する零交差検出
器、および交差時間の少なくとも５０マイクロ秒後トライアックを
トリガーするために前記零交差検出器および前記差動比
較器に接続されたタイミング論理回路、で構成された回路発熱体制御装置を備えていることを特
徴とする静電式複写機。
（２）トナー像が付着している支持体を通過させトナー
像を支持体に定着するためのニップを形成している、１
０秒以内に約１２０℃まで昇温できる瞬間加熱定着ロー
ルと加圧バップアップ・ロールとで構成され、前記瞬間
加熱定着ロールは、外側表面と内側表面を有し周囲空気
を囲う比較的薄い中空の円筒形部材と、前記円筒形部材
の外側表面または内側表面に耐熱接着剤で固着された回
路発熱体から成る熱エネルギー源とで構成されている形
式の加圧定着装置を備えた静電式複写機において、前記回路発熱体へ一方の分枝が電気的に接続されている
差動ブリッジ回路、前記差動ブリッジ回路の他方の分枝に電気的に接続され
た可変抵抗器、前記回路発熱体へ加熱用電力を加えるために前記回路発
熱体に電気的に接続されたトライアック、および前記トライアックを通電させて回路発熱体を制御するた
めに前記差動ブリッジ回路に電気的に接続された差動比
較器、で構成されていることを特徴とする回路発熱体制御装置
。
（３）さらに、交流電源、前記交流電源の正の各半サイ
クルを検出する零交差検出器、および交差時間の少なく
とも５０マイクロ秒後前記トライアックをトリガーする
ため前記零交差検出器および前記差動比較器に接続され
たタイミング論理回路を備えていることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の制御装置。
（４）さらに、前記タイミング論理回路および前記差動
比較器に電気的に接続されたダイオードブリッジ回路と
、前記ダイオード・ブリッジ回路に光学的に接続され、
かつ前記トライアックに電気的に接続された励振器を備
えていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
制御装置。
（５）さらに、前記差動比較器に接続されたフリップフ
ロップと、前記フリップフロップと前記ダイオード・ブ
リッジ回路との間に接続されたトランジスタを備えてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の制御装
置。
（６）前記可変抵抗器は、前記差動ブリッジ回路を校正
するために設定される設定点抵抗器であることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の制御装置。
（７）前記回路発熱体の抵抗は、定着ロールが始動から
最高温度まで変化すると、約２０％変化することを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の制御装置。
（８）前記回路発熱体は、約１９〜２３Ω変化すること
を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の制御装置。
（９）外側表面と内側表面を有し比較的薄い中空の円筒
形部材と、前記円筒形部材に耐熱接着剤で固着された回
路発熱体から成る熱エネルギー源とで構成された瞬間加
熱定着ロールを備えた静電式複写機において、可変抵抗回路、前記可変抵抗回路に電気的に接続された比較器、および前記回路発熱体をトリガーするため前記比較器に電気的
に接続された励振器、で構成されていることを特徴とする回路発熱体制御装置
。
（１０）前記可変抵抗回路は、ブリッジ回路の一方の分
枝として回路発熱体を含んでいる差動ブリッジ回路であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の制御装
置。
（１１）前記励振器は、前記ブリッジ回路の一方の分枝
に接続されたトライアックであることを特徴とする特許
請求の範囲第１０項記載の制御装置。
（１２）前記比較器は、前記ブリッジ回路の他方の分枝
に接続された差動比較器であることを特徴とする特許請
求の範囲第１１項記載の制御装置。
（１３）前記回路発熱体の抵抗は、定着ロールの温度の
関数として変化することを特徴とする特許請求の範囲第
１０項記載の制御装置。
（１４）ブリッジ回路で複写機の瞬間加熱式定着装置の
発熱体を制御する方法であって、交流電源のサイクルを監視すること、発熱体がブリッジ回路の一方の分枝のみによって電力が供給される交流電源の半サイクルの始めに
発熱体の通電を遅延させること、遅延後、ブリッジ回路
の出力をラッチ回路へ与えること、および定着ロールの温度が設定点温度より高いか低いかのラッチ回路の出力に応答すること、の諸ステッ
プから成ることを特徴とする制御方法。
（１５）発熱体の抵抗が設定点抵抗よりかなり低いとき
は発熱体へ交流電源の１００％を供給するステップを含
んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載
の制御方法。
（１６）発熱体の抵抗が設定点抵抗を越えたときは発熱
体に対する交流電源を抑止するステップを含んでいるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の制御方法
。
（１７）発熱体の通電は、少なくとも５０マイクロ秒遅
延されることを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載
の制御方法。