JP2002174985A - 定着装置および定着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着温度オーバーシュートや温度リップルに
起因する、定着過多や定着リップルを防止する。 【解決手段】 画像形成装置の前多回転時にサブサーミ
スタの一定温調制御によって入力電圧検知を行ない（ス
テップＳ４２）、検知入力電圧値に応じて印刷時の温調
制御テーブルを決定する（ステップＳ４４）。画像形成
装置にプリント信号が入力されると（ステップＳ４
５）、定着装置の温調はメインサーミスタの検出温度に
より制御され（ステップＳ４７）、ステップＳ４４にお
いて選択された適正電力テーブルに従って、トナー画像
を担持した記録紙が定着される（ステップＳ４８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に使用
される定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真方式の複写機やプリ
ンタ等の画像形成装置における定着装置として、熱ロー
ラ方式やオンデマンド方式のものが知られている。

【０００３】熱ローラ方式では、ハロゲンヒータ等の内
蔵熱源により予め定められた加熱温度に維持させた加熱
ローラである定着ローラと、これに圧接させた弾性加圧
ローラとによって形成される圧接ニップ部（定着ニップ
部）に記録紙を導入して挾持搬送させることにより、加
熱ローラの熱で記録紙面の未定着画像を加熱定着させ
る。

【０００４】上述の定着ローラは記録紙表面に接触する
円筒状のローラであり、表面は離型性のよい材料で構成
され、その内側に配置されたハロゲンヒータによってト
ナーを加熱する。また、記録紙裏面に接触する加圧ロー
ラは、芯金上に弾性層を設けて構成され、トナー層に適
度な加圧を行なう。

【０００５】一方、オンデマンド方式の定着装置は、熱
ローラ方式のエネルギーロスの多い欠点を解消して、ク
イックスタート、省電力を可能にする。この方式は、熱
ローラ方式におけるハロゲンヒータ及び定着ローラの代
替としてセラミック等のヒータとポリイミド等の薄いフ
ィルムを用いて定着装置の熱容量を小さくすることによ
り、熱ローラ方式の定着装置における熱ロスの問題点を
解決している。

【０００６】オンデマンド方式の定着装置では、熱容量
が小さくかつ温度応答性が高いため、定着装置を予熱す
る必要がない。また、きめ細かな温度制御が可能であ
り、通紙時以外は定着装置への通電をオフすることがで
きる。

【０００７】これらの定着装置を有する画像形成装置に
おいては、定着装置内に設けられた加熱体に複数の温度
検知素子、すなわちサーミスタを配設し、それらを利用
して加熱体の温調（電力）制御を行なうものが知られて
いる。

【０００８】この種の画像形成装置では、記録紙中央部
が通過する位置である加熱体の中央部に第２のサーミス
タ（メインサーミスタ）が設けられており、加熱体の端
部に第１のサーミスタ（サブサーミスタ）が設けられて
いる。そして、メインサーミスタで検出した温度によ
り、加熱体を目標温度に保つ電力制御を行い、メインサ
ーミスタあるいはサブサーミスタが加熱体温度の異常高
温状態を示す上限温度を検出した場合には、画像形成装
置本体の主電源を遮断して加熱体への電力供給を停止す
るためのリセット制御を行う。

【０００９】また、封筒等のように、定着装置の長手加
熱域に対し比較的幅の狭い記録紙（以下、小サイズ紙と
呼ぶ）を連続通紙する場合には、非通紙部昇温による端
部のサブサーミスタの検出温度状況によってメインサー
ミスタの温調、もしくはスループットの変更といった制
御が可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の定着装置における通常定着制御は、基本的にメ
インサーミスタの検出温度のみで行なわれている。した
がって、定格電源電圧の異なる地域に同一の画像形成装
置を提供した場合においても同一の制御テーブルに従っ
た定着電力制御しか行なえないために、地域によって印
刷画像品質にばらつきが生じてしまう場合があった。

【００１１】すなわち、世界各国では、国ごとに定格電
源電圧が定められており、大きくは１００Ｖ圏と２００
Ｖ圏に区分されるが、同じ１００Ｖ圏の中には１００Ｖ
（日本）、１２０Ｖ（ＵＳＡ）、１２７Ｖ（メキシコ）
等が存在し、一国の中でも地域によって多少の変動があ
る。したがって、１００Ｖ圏の最大供給電力と最小供給
電力とは２倍以上の格差がある。

【００１２】本来ならば、任意の地域において、画像形
成装置中の定着装置に対して一定の電力供給、電力制御
を行い安定した画像品質を供給すべきである。そのため
には、専用のユニバーサル電源を追加する必要があり、
昨今のプリンタなどの小型化、低価格化の流れにそぐわ
ない。このため、１００Ｖ圏（あるいは２００Ｖ圏）に
提供する画像形成装置中の定着装置の加熱時には、それ
ぞれの地域の電源電圧を直接投入している場合が多い。

【００１３】しかしながら、加熱体に供給される入力電
力が大きいとき、通紙時温調制御初期に目標温度に対し
て高温気味になり（オーバーシュートし）、定着過多に
よる記録紙先端のテカリが生じてしまうという問題があ
った。

【００１４】また、入力電力が大きい場合、通紙中の電
力量をより適正に制御しなければ、目標温度に対する温
度の波打ち（温度リップル）が激しくなり、画像上で定
着不良とテカリが交互に現れる定着リップル（光沢ム
ラ）現象が生じてしまうという問題があった。

【００１５】さらに、記録紙（特に小サイズ紙）の連続
通紙中に重送が起こった場合、入力電力（定格電源電
圧）が大きい場合、非通紙部の異常昇温によって加熱体
や加圧ローラがダメージを受けやすくなるという問題が
あった。

【００１６】これらの問題は、熱容量の少ないオンデマ
ンド方式の定着装置の場合には、少々の熱負荷の変動に
よって温度が大きく変動するために特に悪化する。

【００１７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、加熱
体に供給される定格電源電力をより精密に見積もること
によって、欧米やアジア等、定格電源電圧が異なる地域
においても、安定した画像品質を保つことが可能な定着
装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明は、加熱体と、一対の
定着回転体とを有し、該一対の定着回転体を加圧接触さ
せて形成される圧接部を通過する記録紙上のトナー画像
を前記加熱体からの熱によって加熱定着する定着装置で
あって、前記加熱体の温度を検知する複数の温度検知素
子と、非通紙時に前記複数の温度検知素子のうちの第１
の温度検知素子の出力に基づいて一定温度制御を実行
し、通紙時に前記複数の温度検知素子のうちの第２の温
度検知素子の出力に基づいて定着温度制御を実行する温
度制御手段とを具えたことを特徴とする。

【００１９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の定着装置において、前記第１の温度検知素子は
前記加熱体の加熱領域の端部に取付けられ、前記第２の
温度検知素子は前記加熱体の加熱領域の中央部に取付け
られたことを特徴とする。

【００２０】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の定着装置において、前記加熱体の温度
に対する前記第２の温度検知素子の温度応答速度は、前
記第１の温度検知素子の温度応答速度よりも高いことを
特徴とする。

【００２１】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
ないし３のいずれか１項に記載の定着装置において、前
記温度制御手段は、非通紙時における一定温度制御中
に、前記第２の温度検知素子が検出する温度振幅に応じ
て通紙時の温度制御条件を決定することを特徴とする。

【００２２】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の定着装置において、前記温度制御手段は、前記
第２の温度検知素子が検出する温度に基づいて前記加熱
体に入力される電源電圧を見積もり、前記見積もり後の
電源電圧に応じて通紙時の温度制御条件を決定すること
を特徴とする。

【００２３】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
ないし５のいずれか１項に記載の定着装置において、前
記温度制御手段は、前記第２の温度検知素子が温度制御
を開始する温度、前記第２の温度検知素子による温度制
御中に前記加熱体へ入力する前記第２の温度検知素子の
検知出力に応じた供給電力、および記録紙の重送時にお
ける温度制御条件のいずれかを決定することを特徴とす
る。

【００２４】また、請求項７に記載の発明は、薄膜フィ
ルムを介して記録紙を加熱する加熱体と、該加熱体との
間に形成される圧接部に導入された該記録紙を、前記薄
膜フィルムを介して前記加熱体に加圧することにより、
通紙時に前記記録紙上のトナー画像を加熱定着する加圧
ローラとを有する定着装置であって、前記加熱体の温度
を検知する複数の温度検知素子と、非通紙時に前記複数
の温度検知素子のうちの第１の温度検知素子の出力によ
り一定温度制御を実行し、通紙時に前記複数の温度検知
素子のうちの第２の温度検知素子の出力により定着温度
制御を実行する温度制御手段とを具えたことを特徴とす
る。

【００２５】また、請求項８に記載の発明は、請求項７
に記載の定着装置において、前記第１の温度検知素子は
前記加熱体の加熱領域の端部に取付けられ、前記第２の
温度検知素子は前記加熱体の加熱領域の中央部に取付け
られることを特徴とする。

【００２６】また、請求項９に記載の発明は、請求項８
に記載の定着装置において、前記加熱体の温度に対する
前記第２の温度検知素子の温度応答速度は、前記第１の
温度検知素子の温度応答速度よりも高いことを特徴とす
る。

【００２７】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
９に記載の定着装置において、前記第１の温度検知素子
による非通紙時の一定温度制御は一段階の加熱体への通
電のオン／オフ制御であり、前記第２の温度検知素子に
よる通紙時の定着温度制御は多段階電力制御であること
を特徴とする。

【００２８】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
８ないし１０のいずれか１項に記載の定着装置におい
て、前記温度制御手段は、非通紙時における一定温度制
御中に、前記第２の温度検知素子が検出する温度振幅に
応じて通紙時の温度制御条件を決定することを特徴とす
る。

【００２９】また、請求項１２に記載の発明は、請求項
１１に記載の定着装置において、前記温度制御手段は、
前記第２の温度検知素子が検出する温度に基づいて前記
加熱体に入力される電源電圧を見積もり、前記見積もり
後の電源電圧に応じて通紙時の温度制御条件を決定する
ことを特徴とする。

【００３０】また、請求項１３に記載の発明は、請求項
８ないし１２のいずれか１項に記載の定着装置におい
て、前記温度制御手段は、前記第１の温度検知素子の出
力による一定温度制御中に、前記第２の温度検知素子の
振幅周期の時間間隔の大小に応じて通紙時の温度制御条
件を決定することを特徴とする。

【００３１】また、請求項１４に記載の発明は、請求項
８ないし１３のいずれか１項に記載の定着装置におい
て、前記温度制御手段は、前記第２の温度検知素子が温
度制御を開始する温度、前記第２の温度検知素子による
一定温度制御中に前記加熱体へ入力する電力の比率、ま
たは記録紙の重送時における温度制御条件のいずれかを
決定することを特徴とする。

【００３２】また、請求項１５に記載の発明は、定着方
法であって、加熱体と、一対の定着回転体とを有し、該
一対の定着回転体を加圧接触させて形成される圧接部を
通過する記録紙上のトナー画像を前記加熱体からの熱に
よって加熱定着する定着装置を使用し、非通紙時に前記
加熱体の温度を検知する第１の温度検知素子の出力に基
づいて一定温度制御を実行し、通紙時に前記加熱体の温
度を検知する第２の温度検知素子の出力に基づいて定着
温度制御を実行することを特徴とする。

【００３３】また、請求項１６に記載の発明は、請求項
１５に記載の定着方法において、前記第１の温度検知素
子は前記加熱体の加熱領域の端部に取付けられ、前記第
２の温度検知素子は前記加熱体の加熱領域の中央部に取
付けられたことを特徴とする。

【００３４】また、請求項１７に記載の発明は、請求項
１５または１６に記載の定着方法において、前記加熱体
の温度に対する前記第２の温度検知素子の温度応答速度
は、前記第１の温度検知素子の温度応答速度よりも高い
ことを特徴とする。

【００３５】また、請求項１８に記載の発明は、請求項
１５ないし１７のいずれか１項に記載の定着方法におい
て、非通紙時における一定温度制御中に、前記第２の温
度検知素子が検出する温度振幅に応じて通紙時の温度制
御条件を決定することを特徴とする。

【００３６】また、請求項１９に記載の発明は、請求項
１８に記載の定着方法において、前記通紙時の温度制御
条件の決定は、前記第２の温度検知素子が検出する温度
に基づいて前記加熱体に入力される電源電圧を見積も
り、前記見積もり後の電源電圧に応じて通紙時の温度制
御条件を決定することを含むことを特徴とする。

【００３７】また、請求項２０に記載の発明は、請求項
１５ないし１９のいずれか１項に記載の定着方法におい
て、前記第１の温度検知素子の出力による一定温度制御
中に、前記第２の温度検知素子が温度制御を開始する温
度、前記第２の温度検知素子による温度制御中に前記加
熱体へ入力する前記第２の温度検知素子の検知出力に応
じた供給電力、および記録紙の重送時における温度制御
条件のいずれかを決定することを特徴とする。

【００３８】また、請求項２１に記載の発明は、薄膜フ
ィルムを介して記録紙を加熱する加熱体と、該加熱体と
の間に形成される圧接部に導入された該記録紙を、前記
薄膜フィルムを介して前記加熱体に加圧することによ
り、前記記録紙上のトナー画像を加熱定着する加圧ロー
ラとを有する定着装置を使用し、非通紙時に前記加熱体
の温度を検知する第１の温度検知素子の出力により一定
温度制御を実行し、通紙時に前記加熱体の温度を検知す
る第２の温度検知素子の出力により定着温度制御を実行
することを特徴とする。

【００３９】また、請求項２２に記載の発明は、請求項
２１に記載の定着方法において、前記第１の温度検知素
子は前記加熱体の加熱領域の端部に取付けられ、前記第
２の温度検知素子は前記加熱体の加熱領域の中央部に取
付けられたことを特徴とする。

【００４０】また、請求項２３に記載の発明は、請求項
２２に記載の定着方法において、前記加熱体の温度に対
する前記第２の温度検知素子の温度応答速度は、前記第
１の温度検知素子の温度応答速度よりも高いことを特徴
とする。

【００４１】また、請求項２４に記載の発明は、請求項
２３に記載の定着方法において、前記第１の温度検知素
子による非通紙時の一定温度制御は一段階の加熱体への
通電のオン／オフ制御であり、前記第２の温度検知素子
による通紙時の定着温度制御は多段階電力制御であるこ
とを特徴とする。

【００４２】また、請求項２５に記載の発明は、請求項
２２ないし２４のいずれか１項に記載の定着方法におい
て、非通紙時における一定温度制御中に、前記第２の温
度検知素子が検出する温度振幅に応じて通紙時の温度制
御条件を決定することを特徴とする。

【００４３】また、請求項２６に記載の発明は、請求項
２５に記載の定着方法において、前記通紙時の温度制御
条件の決定は、前記第２の温度検知素子が検出する温度
に基づいて前記加熱体に入力される電源電圧を見積も
り、前記見積もり後の電源電圧に応じて通紙時の温度制
御条件を決定することを含むことを特徴とする。

【００４４】また、請求項２７に記載の発明は、請求項
２２ないし２６のいずれか１項に記載の定着方法におい
て、前記第１の温度検知素子の出力による一定温度制御
中に、前記第２の温度検知素子の振幅周期の時間間隔の
大小に応じて通紙時の温度制御条件を決定することを特
徴とする。

【００４５】さらに、請求項２８に記載の発明は、請求
項２２ないし２７のいずれか１項に記載の定着方法にお
いて、前記第１の温度検知素子の出力による一定温度制
御中に、前記第２の温度検知素子が温度制御を開始する
温度、前記第２の温度検知素子による一定温度制御中に
前記加熱体へ入力する電力の比率、および記録紙の重送
時における温度制御条件のいずれかを決定することを特
徴とする。

【００４６】本発明による作用として、非通紙時に温度
応答性が低い副温度検知素子の出力によって一定温調制
御をしたり、あるいは第１の温度検知素子の電力制御が
多段階制御の場合に副温度検知素子の電力制御を１段階
のオン／オフ制御を実行して非通紙時に副温度検知素子
の出力によって一定温調制御したりする場合、同時に第
１の温度検知素子で温度リップルをモニターすることに
より、加熱体に供給される定格電源電力をより精密に見
積もることが可能となり、前記温度リップルの振幅の大
小に応じて記録紙通紙時における適切な電力制御を決定
することにより、前記記録紙先端テカリや定着リップル
の発生を抑制することができる。

【００４７】また、記録紙通紙中の重送時対応制御を決
定することにより、重送時の定着装置中の加熱体や加圧
ローラのダメージを最小限に抑えることができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下に、本発明
の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００４９】図１は、本実施形態に係る定着装置の概略
構成を示す図であり、図１（ａ）は、本発明に基づく、
１００Ｖ圏に提供される画像形成装置中に搭載されるオ
ンデマンド方式の定着装置の概略構成透過斜視図を示
す。

【００５０】本実施形態の定着装置は加圧ローラ駆動式
であり、加熱体１０を保持させたフィルム支持手段（図
示せず）を、円筒状の耐熱性フィルム１５を介して加圧
ローラ１７に予め定められた押圧力をもって圧接させ、
加熱体１０との間に定着ニップ部Ｎを形成している。

【００５１】加圧ローラ１７の回転駆動による加圧ロー
ラ１７と耐熱性フィルム１５の外面との摩擦力により耐
熱性フィルム１５に回転力が作用して、耐熱性フィルム
１５が加熱体１０を保持させたフィルム支持手段の外回
りを矢印Ａの方向に回転する。

【００５２】円筒状の耐熱性フィルム１５は、例えば厚
み３０μｍ〜１００μｍ程度のポリイミドを基層とした
薄膜筒で、基層の上に導電性プライマーを介してＰＦ
Ａ，ＰＴＦＥ等のコートが施されており、トナーとの離
型性を保っている。

【００５３】図１（ｂ）は、本実施形態に係る定着装置
中の加熱体表面（発熱体側）の一部切欠き概略図を示
す。加熱体１０は、ヒータ基板１２と、ヒータ基板１２
の片面側に形成した抵抗発熱体（通電発熱体）パターン
１３と、抵抗発熱体パターン１３を被覆させた表面保護
層１１と、給電電極パターン２４等とから成る。

【００５４】ヒータ基板１２は、被加熱材としての記録
紙Ｐの搬送・移動方向Ａに対して直行する方向を長手と
する横長・薄肉の形状を有し、例えば、長さ２７０ｍ
ｍ、幅７．７８ｍｍ、および厚さ０．６３５ｍｍの、ア
ルミナ等の耐熱性・電気絶縁性・低熱容量のセラミック
基材が使用される。

【００５５】加熱体１０への通電加熱は、図１（ａ）に
示す温度制御手段２１によって適宜に制御することがで
きる。温度制御手段２１は２系統に分かれ、それぞれ、
加熱体１０の発熱体１３が形成具備されている側を加熱
体表面として、加熱体１０の裏面の記録紙Ｐ中央部に当
たる部分に取り付けられた第２の温度検知素子１４ａ
（以下、「メインサーミスタ」という）と加熱領域の端
部に当たる部分に取り付けられた第１の温度検知素子１
４ｂ（以下、「サブサーミスタ」という）と、これらの
サーミスタ１４ａおよび１４ｂがそれぞれ検出する温度
に基づいてトライアック２２を制御することにより、加
熱体１０に対する通電を制御するＣＰＵ２３とを有す
る。

【００５６】ここで、サブサーミスタ１４ｂはメインサ
ーミスタ１４ａよりも温度応答性が低いように構成され
ている。その方法としては、サーミスタ自身の熱容量を
異ならせる方法、サーミスタを加熱体１０の裏面に接着
する部材の熱伝導率を異ならせる方法、またはメインサ
ーミスタ１４ａを設置させるのに対してサブサーミスタ
１４ｂをポリイミドコートなどして押し当てる方法等、
種々の方法がある。

【００５７】ＣＰＵ２３による電力制御には、電源波形
の半波ごとに通電の実行および停止を制御するゼロクロ
ス波数制御や、電源波形の半波ごとに通電する位相角を
制御する位相制御等の多段階電力制御方法が使用され
る。

【００５８】いま、加圧ローラ１７の回転により耐熱性
フィルム１５が回転し、温度制御手段２１によって加熱
体１０が通電加熱されることにより、加熱体１０が予め
定められた温度に昇温した状態において、耐熱性フィル
ム１５と加圧ローラ１７との間にある定着ニップ部Ｎ
に、被加熱材である未定着トナー像Ｔを担持した記録紙
Ｐが投入される。すると、加熱体１０の熱が耐熱性フィ
ルム１５を介して記録紙Ｐに付与され、未定着トナー像
Ｔが記録紙Ｐ面に熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過
した記録紙Ｐは、耐熱性フィルム１５の面から曲率分離
されて搬送される。

【００５９】本実施形態に係る画像形成装置中には、記
録紙の重送を検知する不図示の重送検知手段がさらに設
けられている。

【００６０】次に、本実施形態の定着装置を備えた画像
形成装置を用いて、定着装置に投入される入力電圧検知
方法について説明する。

【００６１】まず、本実施形態に係る画像形成装置に対
して、外部電源から画像形成装置内部に配分される電圧
経路の略図を図２に示す。電源電圧は、不図示のＡＣド
ライバを介して定着装置中の加熱体１０へ直接入力され
る。画像形成装置内部の電源回路３１は、外部の入力電
圧から電子写真コントローラ３２の駆動用の５Ｖと、画
像形成エンジン部３３内の給排紙駆動部、及び一次帯電
高圧・現像高圧・転写高圧を駆動する２４Ｖを出力する
ものである。この電源回路３１としては、外部からの入
力電圧に依らずに上記ＤＣ電圧を出力するユニバーサル
電源が用いられる。

【００６２】定着装置に入力される電源電圧の検知方法
は次のように行なわれる。画像形成装置の電源をオンす
ると、各部の異常有無を検知するために各駆動系を数秒
間駆動させる「前多回転」と呼ばれる制御を行なうが、
この前多回転中に、定着装置中の加熱体１０に対して全
波通電をしてサブサーミスタ１４ｂにて一定温調制御を
行ない、同時にメインサーミスタ１４ａによって温度検
出をする。このときのサブサーミスタ１４ｂの制御温度
は、印刷時の温度よりも十分低いものとする。

【００６３】図３は、上述した一定温調制御中の各サー
ミスタの検出温度の様子を示す図で、図３（ａ）は小電
力の場合、図３（ｂ）は大電力の場合の検出温度の様子
を示す。サブサーミスタ１４ｂの温度応答性は、メイン
サーミスタ１４ａのそれよりも低いので、全波通電中の
サブサーミスタ１４ｂの検出温度はメインサーミスタ１
４ａの検出温度よりも低い温度として検出される。各々
の温度応答性の違いから、サブサーミスタ１４ｂによる
一定温調中は、サブサーミスタ１４ｂの検出温度リップ
ルＴｂｗが小さいのに対してメインサーミスタ１４ａの
温度リップルＴａｗは大きくなる。そして、このＴａｗ
の大きさは入力電圧に比例するので、各サーミスタの温
度応答性に適当な差をつけることで、精密な入力電圧検
知が可能となる。

【００６４】図４は、本実施例における定着制御フロー
チャートを示す。まず、ステップＳ４１で装置電源をオ
ンし、ステップＳ４２で画像形成装置の前多回転時にサ
ブサーミスタ１４ｂの一定温調制御によって前記入力電
圧検知を行なったのち、検知入力電圧値に応じて印刷時
の温調制御テーブルを決定する（ステップＳ４３）。ス
テップＳ４４において選択されるＴａｂｌｅ Ｉ、IIお
よびIII はそれぞれ、検知入力電圧８５〜１１０Ｖ、１
１０〜１３０Ｖおよび１３０Ｖ以上の電圧範囲に応じた
印刷時電力制御テーブルであり、その詳細の一部を表１
に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】表１によると、メインサーミスタ１４ａ
の一定温調制御開始温度、メインサーミスタ１４ａの
一定温調制御中の加熱体入力電力比率（Ｔａｂｌｅ Ｉ
の場合を１とする）、および記録紙の重送時の対応制
御の条件について、各テーブルで異ならせている。

【００６７】画像形成装置にプリント信号が入力される
と（ステップＳ４５）、加熱体通電をオン状態にする
（ステップＳ４６）。そして、定着装置の温調はメイン
サーミスタ１４ａの検出温度により制御され（ステップ
Ｓ４７）、選択された適正電力テーブルに従って、トナ
ー画像を担持した記録紙Ｐが定着される（ステップＳ４
８）。最後に、加熱体通電をオフする（ステップＳ４
９）。

【００６８】このような方法により、定格電源電圧が大
きい場合においても、定着・排紙された印刷画像は、電
力制御が適正であるために先端のテカリや定着リップル
等が生じない良好な品質が得られた。また記録紙の重送
時の定着制御も適正になされるために、定格電源電圧が
大きい場合に記録紙が重送したとしても、加熱体１０や
加圧ローラ１７を含む定着装置の各部品がダメージを受
けることはなかった。

【００６９】以上、本実施形態の定着装置では、メイン
サーミスタよりも温度応答性の低いサブサーミスタで非
通紙時に一定温調制御をすることによって定格電源電圧
を精密に見積もり、その入力電圧に応じた温調制御テー
ブルを選択して、印刷時にメインサーミスタの温度制御
で記録紙を定着させることにより、定格電源電圧の大小
に依らない適正な電力制御が可能になる。このため、定
格電源電圧が大きい場合の目標温度からのオーバーシュ
ートによる記録紙先端テカリや、定着リップルの発生と
いった上述の課題を抑制することができる。

【００７０】また、記録紙の重送時における定着装置中
の各部品のダメージを防止することができる。

【００７１】（第２実施形態）本実施例２における定着
装置の構成は、メインサーミスタ１４ａの温度応答性は
サブサーミスタ１４ｂのそれよりも良く、メインサーミ
スタ１４ａによる温調制御は波数制御や位相制御をもっ
て電力制御する多段階制御であるのに対して、サブサー
ミスタ１４ｂによる温調制御は１段階のオン／オフ制御
である点を除いては、上述の実施形態と共通である。ま
た、各サーミスタの温度応答性を異ならせる方法とし
て、上述の実施形態の方法を採用する。

【００７２】本実施形態における定着装置の制御は、メ
インサーミスタ１４ａによる温調制御方式が多段階制御
であり、サブサーミスタ１４ｂによる温調制御方式が１
段階オン／オフ制御であることから、温調制御をつかさ
どるＣＰＵ２３では各サーミスタの温調制御時において
制御方式を切り替えるプログラムが実装される。

【００７３】本実施形態においても、入力電圧検知手段
は上述の実施形態と同様であり、画像形成装置の前多回
転中にサブサーミスタ１４ｂによって印刷時の目標温度
よりも十分低い一定温調制御を行なって入力電圧を見積
もる。

【００７４】ただし、本実施形態の場合は、サブサーミ
スタ１４ｂの一定温調制御中は１段階のオン／オフ制御
を行なっているため、入力電圧の見積もりは、メインサ
ーミスタ１４ａの検出温度振幅を用いてもよいし、サブ
サーミスタ１４ｂのオン／オフ周期の時間間隔を用いて
もよい。あるいは、両方を組み合わせて見積もること
で、より精密な見積もりが可能となるのが特徴である。

【００７５】本実施形態における、非通紙時のサブサー
ミスタ１４ｂによるオン／オフ制御した場合の各サーミ
スタの検出温度の様子は、図３に示すものと酷似するた
め図示を省略する。また、入力電圧検知後の印刷制御は
上述の実施形態と同様である。

【００７６】本実施形態の定着装置を用いることによ
り、上述の実施形態と同様の、あるいはそれ以上の精密
さで加熱体への入力電圧を見積もることができるという
作用、効果が得られる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱体と、一対の定着回転体とを有し、該一対の定着回
転体を加圧接触させて形成される圧接部を通過する記録
紙上のトナー画像を前記加熱体からの熱によって加熱定
着する定着装置であって、前記加熱体の温度を検知する
複数の温度検知素子と、非通紙時に前記複数の温度検知
素子のうちの第１の温度検知素子の出力に基づいて一定
温度制御を実行し、通紙時に前記複数の温度検知素子の
うちの第２の温度検知素子の出力に基づいて定着温度制
御を実行する温度制御手段とを具えたので、それぞれの
サーミスタの温度応答速度の違いや温調制御方式の違い
を利用して定格電源電圧をより精密に見積もることが可
能となる。

【００７８】また、前記第１の温度検知素子は前記加熱
体の加熱領域の端部に取付けられ、前記第２の温度検知
素子は前記加熱体の加熱領域の中央部に取付けられたの
で、定格電源電圧の大小に依らない適正な電力制御が可
能になる。

【００７９】また、前記加熱体の温度に対する前記第２
の温度検知素子の温度応答速度は、前記第１の温度検知
素子の温度応答速度よりも高いので、各サーミスタの応
答性に適当な差をつけることにより、精密な入力電圧を
検出することが可能となる。

【００８０】また、前記温度制御手段は、非通紙時にお
ける一定温度制御中に、前記第２の温度検知素子が検出
する温度振幅に応じて通紙時の温度制御条件を決定する
ことを特徴とするので、画像形成装置の前多回転時に入
力電圧検知を行なった後、検知入力電圧値に応じて印刷
時の温調制御を決定することができる。

【００８１】また、前記温度制御手段は、前記第２の温
度検知素子が検出する温度に基づいて前記加熱体に入力
される電源電圧を見積もり、前記見積もり後の電源電圧
に応じて通紙時の温度制御条件を決定するので、検知し
た入力電圧に応じて通紙中の定着電力制御を決定するこ
とによって、定格電源電圧が大きい地域で発生してい
た、定着温度オーバーシュートや温度リップルに起因す
る定着過多や定着リップルを防止することができる。

【００８２】また、前記温度制御手段は、前記第２の温
度検知素子が温度制御を開始する温度、前記第２の温度
検知素子による温度制御中に前記加熱体へ入力する前記
第２の温度検知素子の検知出力に応じた供給電力、およ
び記録紙の重送時における温度制御条件のいずれかを決
定するので、定格電源電圧が大きい場合や、画像形成装
置内に何らかの記録紙の重送検知手段を有する場合に、
記録紙の重送時に対応した定着制御を入力電圧に応じて
決定することが可能となる。結果として、定着部品のダ
メージを防止できる。

【００８３】また、薄膜フィルムを介して記録紙を加熱
する加熱体と、該加熱体との間に形成される圧接部に導
入された該記録紙を、前記薄膜フィルムを介して前記加
熱体に加圧することにより、通紙時に前記記録紙上のト
ナー画像を加熱定着する加圧ローラとを有する定着装置
であって、前記加熱体の温度を検知する複数の温度検知
素子と、非通紙時に前記複数の温度検知素子のうちの第
１の温度検知素子の出力により一定温度制御を実行し、
通紙時に前記複数の温度検知素子のうちの第２の温度検
知素子の出力により定着温度制御を実行する温度制御手
段とを具えたので、定格電源電圧が異なる地域において
も、安定した画像品質を保つことが可能となる。

【００８４】また、前記第１の温度検知素子による非通
紙時の一定温度制御は一段階の加熱体への通電のオン／
オフ制御であり、前記第２の温度検知素子による通紙時
の定着温度制御は多段階電力制御であるので、入力電圧
の見積もりに、メインサーミスタの検出温度振幅や、サ
ブサーミスタのオン／オフ周期の時間間隔を使用でき
る。

【００８５】また、前記温度制御手段は、前記第１の温
度検知素子の出力による一定温度制御中に、前記第２の
温度検知素子の振幅周期の時間間隔の大小に応じて通紙
時の温度制御条件を決定するので、精密な入力電圧の見
積もりが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成
を示す図で、（ａ）は定着装置の概略透過斜視図、
（ｂ）は定着装置中の加熱体表面（発熱体側）の一部切
欠き概略図である。

【図２】本発明の一実施形態に基づく画像形成装置にお
ける電圧配分図である。

【図３】（ａ）は小電力の場合、（ｂ）は大電力の場合
の前多回転中のサブサーミスタ温調制御時のメイン・サ
ブサーミスタの検出温度を示す図である。

【図４】本発明の一実施形態に基づく画像形成装置にお
ける定着制御フローチャートである。

【符号の説明】

１０ 加熱体 １１ 表面保護層 １２ ヒータ基板 １３ 抵抗発熱体パターン １４ａ メインサーミスタ １４ｂ サブサーミスタ １５ 耐熱性フィルム １７ 加圧ローラ ２１ 温度制御手段 ２２ トライアック ２３ 温度制御用ＣＰＵ ２４ 給電電極パターン ３１ 電源回路 ３２ 電子写真コントローラ ３３ 画像形成エンジン部 Ａ 矢印 Ｎ 定着ニップ部 Ｐ 記録紙 Ｔ 未定着トナー像 Ｔａｗ メインサーミスタの検出温度振幅 Ｔｂｗ サブサーミスタの検出温度振幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA24 BA32 BE03 CA07 CA23 CA30 CA32 CA45 CA48 3K058 AA22 AA34 AA42 AA53 BA18 CA03 CA12 CA23 CA61 CA92 CB04 CB09 CB10 CB22 CB26 CC09 CE02 CE13 CE19 DA04 GA06

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱体と、一対の定着回転体とを有し、
   該一対の定着回転体を加圧接触させて形成される圧接部
   を通過する記録紙上のトナー画像を前記加熱体からの熱
   によって加熱定着する定着装置であって、前記加熱体の
   温度を検知する複数の温度検知素子と、非通紙時に前記
   複数の温度検知素子のうちの第１の温度検知素子の出力
   に基づいて一定温度制御を実行し、通紙時に前記複数の
   温度検知素子のうちの第２の温度検知素子の出力に基づ
   いて定着温度制御を実行する温度制御手段とを具えたこ
   とを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の定着装置において、 前記第１の温度検知素子は前記加熱体の加熱領域の端部
   に取付けられ、前記第２の温度検知素子は前記加熱体の
   加熱領域の中央部に取付けられたことを特徴とする定着
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の定着装置にお
   いて、 前記加熱体の温度に対する前記第２の温度検知素子の温
   度応答速度は、前記第１の温度検知素子の温度応答速度
   よりも高いことを特徴とする定着装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
   の定着装置において、 前記温度制御手段は、非通紙時における一定温度制御中
   に、前記第２の温度検知素子が検出する温度振幅に応じ
   て通紙時の温度制御条件を決定することを特徴とする定
   着装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の定着装置において、 前記温度制御手段は、前記第２の温度検知素子が検出す
   る温度に基づいて前記加熱体に入力される電源電圧を見
   積もり、前記見積もり後の電源電圧に応じて通紙時の温
   度制御条件を決定することを特徴とする定着装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項に記載
   の定着装置において、 前記温度制御手段は、前記第２の温度検知素子が温度制
   御を開始する温度、前記第２の温度検知素子による温度
   制御中に前記加熱体へ入力する前記第２の温度検知素子
   の検知出力に応じた供給電力、および記録紙の重送時に
   おける温度制御条件のいずれかを決定することを特徴と
   する定着装置。
7. 【請求項７】 薄膜フィルムを介して記録紙を加熱する
   加熱体と、該加熱体との間に形成される圧接部に導入さ
   れた該記録紙を、前記薄膜フィルムを介して前記加熱体
   に加圧することにより、通紙時に前記記録紙上のトナー
   画像を加熱定着する加圧ローラとを有する定着装置であ
   って、前記加熱体の温度を検知する複数の温度検知素子
   と、非通紙時に前記複数の温度検知素子のうちの第１の
   温度検知素子の出力により一定温度制御を実行し、通紙
   時に前記複数の温度検知素子のうちの第２の温度検知素
   子の出力により定着温度制御を実行する温度制御手段と
   を具えたことを特徴とする定着装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の定着装置において、 前記第１の温度検知素子は前記加熱体の加熱領域の端部
   に取付けられ、前記第２の温度検知素子は前記加熱体の
   加熱領域の中央部に取付けられることを特徴とする定着
   装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の定着装置において、 前記加熱体の温度に対する前記第２の温度検知素子の温
   度応答速度は、前記第１の温度検知素子の温度応答速度
   よりも高いことを特徴とする定着装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の定着装置において、 前記第１の温度検知素子による非通紙時の一定温度制御
    は一段階の加熱体への通電のオン／オフ制御であり、前
    記第２の温度検知素子による通紙時の定着温度制御は多
    段階電力制御であることを特徴とする定着装置。
11. 【請求項１１】 請求項８ないし１０のいずれか１項に
    記載の定着装置において、 前記温度制御手段は、非通紙時における一定温度制御中
    に、前記第２の温度検知素子が検出する温度振幅に応じ
    て通紙時の温度制御条件を決定することを特徴とする定
    着装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の定着装置におい
    て、 前記温度制御手段は、前記第２の温度検知素子が検出す
    る温度に基づいて前記加熱体に入力される電源電圧を見
    積もり、前記見積もり後の電源電圧に応じて通紙時の温
    度制御条件を決定することを特徴とする定着装置。
13. 【請求項１３】 請求項８ないし１２のいずれか１項に
    記載の定着装置において、 前記温度制御手段は、前記第１の温度検知素子の出力に
    よる一定温度制御中に、前記第２の温度検知素子の振幅
    周期の時間間隔の大小に応じて通紙時の温度制御条件を
    決定することを特徴とする定着装置。
14. 【請求項１４】 請求項８ないし１３のいずれか１項に
    記載の定着装置において、 前記温度制御手段は、前記第２の温度検知素子が温度制
    御を開始する温度、前記第２の温度検知素子による一定
    温度制御中に前記加熱体へ入力する電力の比率、または
    記録紙の重送時における温度制御条件のいずれかを決定
    することを特徴とする定着装置。
15. 【請求項１５】 加熱体と、一対の定着回転体とを有
    し、該一対の定着回転体を加圧接触させて形成される圧
    接部を通過する記録紙上のトナー画像を前記加熱体から
    の熱によって加熱定着する定着装置を使用し、非通紙時
    に前記加熱体の温度を検知する第１の温度検知素子の出
    力に基づいて一定温度制御を実行し、通紙時に前記加熱
    体の温度を検知する第２の温度検知素子の出力に基づい
    て定着温度制御を実行することを特徴とする定着方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の定着方法におい
    て、 前記第１の温度検知素子は前記加熱体の加熱領域の端部
    に取付けられ、前記第２の温度検知素子は前記加熱体の
    加熱領域の中央部に取付けられたことを特徴とする定着
    方法。
17. 【請求項１７】 請求項１５または１６に記載の定着方
    法において、 前記加熱体の温度に対する前記第２の温度検知素子の温
    度応答速度は、前記第１の温度検知素子の温度応答速度
    よりも高いことを特徴とする定着方法。
18. 【請求項１８】 請求項１５ないし１７のいずれか１項
    に記載の定着方法において、 非通紙時における一定温度制御中に、前記第２の温度検
    知素子が検出する温度振幅に応じて通紙時の温度制御条
    件を決定することを特徴とする定着方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の定着方法におい
    て、 前記通紙時の温度制御条件の決定は、前記第２の温度検
    知素子が検出する温度に基づいて前記加熱体に入力され
    る電源電圧を見積もり、前記見積もり後の電源電圧に応
    じて通紙時の温度制御条件を決定することを含むことを
    特徴とする定着方法。
20. 【請求項２０】 請求項１５ないし１９のいずれか１項
    に記載の定着方法において、 前記第１の温度検知素子の出力による一定温度制御中
    に、前記第２の温度検知素子が温度制御を開始する温
    度、前記第２の温度検知素子による温度制御中に前記加
    熱体へ入力する前記第２の温度検知素子の検知出力に応
    じた供給電力、および記録紙の重送時における温度制御
    条件のいずれかを決定することを特徴とする定着方法。
21. 【請求項２１】 薄膜フィルムを介して記録紙を加熱す
    る加熱体と、該加熱体との間に形成される圧接部に導入
    された該記録紙を、前記薄膜フィルムを介して前記加熱
    体に加圧することにより、前記記録紙上のトナー画像を
    加熱定着する加圧ローラとを有する定着装置を使用し、
    非通紙時に前記加熱体の温度を検知する第１の温度検知
    素子の出力により一定温度制御を実行し、通紙時に前記
    加熱体の温度を検知する第２の温度検知素子の出力によ
    り定着温度制御を実行することを特徴とする定着方法。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の定着方法におい
    て、 前記第１の温度検知素子は前記加熱体の加熱領域の端部
    に取付けられ、前記第２の温度検知素子は前記加熱体の
    加熱領域の中央部に取付けられたことを特徴とする定着
    方法。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の定着方法におい
    て、 前記加熱体の温度に対する前記第２の温度検知素子の温
    度応答速度は、前記第１の温度検知素子の温度応答速度
    よりも高いことを特徴とする定着方法。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の定着方法におい
    て、 前記第１の温度検知素子による非通紙時の一定温度制御
    は一段階の加熱体への通電のオン／オフ制御であり、前
    記第２の温度検知素子による通紙時の定着温度制御は多
    段階電力制御であることを特徴とする定着方法。
25. 【請求項２５】 請求項２２ないし２４のいずれか１項
    に記載の定着方法において、 非通紙時における一定温度制御中に、前記第２の温度検
    知素子が検出する温度振幅に応じて通紙時の温度制御条
    件を決定することを特徴とする定着方法。
26. 【請求項２６】 請求項２５に記載の定着方法におい
    て、 前記通紙時の温度制御条件の決定は、前記第２の温度検
    知素子が検出する温度に基づいて前記加熱体に入力され
    る電源電圧を見積もり、前記見積もり後の電源電圧に応
    じて通紙時の温度制御条件を決定することを含むことを
    特徴とする定着方法。
27. 【請求項２７】 請求項２２ないし２６のいずれか１項
    に記載の定着方法において、 前記第１の温度検知素子の出力による一定温度制御中
    に、前記第２の温度検知素子の振幅周期の時間間隔の大
    小に応じて通紙時の温度制御条件を決定することを特徴
    とする定着方法。
28. 【請求項２８】 請求項２２ないし２７のいずれか１項
    に記載の定着方法において、 前記第１の温度検知素子の出力による一定温度制御中
    に、前記第２の温度検知素子が温度制御を開始する温
    度、前記第２の温度検知素子による一定温度制御中に前
    記加熱体へ入力する電力の比率、および記録紙の重送時
    における温度制御条件のいずれかを決定することを特徴
    とする定着方法。