JPH02161483A

JPH02161483A - 定着装置

Info

Publication number: JPH02161483A
Application number: JP31724788A
Authority: JP
Inventors: Shiyoukiyou Kou; 松強黄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-15
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1990-06-21
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JP2840266B2

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、顕画材により顕画化された画像を記録材に加
熱定着する定着器を備えた画像形成装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置に用いられている定着装置は、所定
の温度に維持された加熱ローラーと弾性層を有して該加
熱ローラーに圧接する加圧ローラーとによって、未定着
のトナー画像が形成された転写材を挟持搬送しつつ加熱
する熱ローラ一定着方式が多用されている。

又ＵＳＰ３，５７８，７９７号記載のベルト定着方式も
知られている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら上
記従来例には以下の様な欠点があった。

（１）熱ロール定着方式 ■所定温度に立ち上げ画像形成作動禁止の時間、所謂ウ
ェイトタイムがある。

■熱容量が必要な為大きな電力が必要である。

■回転ローラーでローラー温度が高温の為、耐熱性特殊
軸受は必要。

■ローラーに直接手が触れる構成となり、危険があった
り保護部材が必要。

■ローラーの定温度及び曲率により転写材が巻き付きＪ
ＡＭとなる。

（２）ベルト定着方式本発明は上記点に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、少ない電力で、ウェイト時間が短（、しか
も定着性の良好な画像形成装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段（及び作用）〕本発明に
よれば、顕画材を記録材上に顕画像を形成する画像形成
手段と、発熱する加熱体により耐熱性フィルムを介して
上記記録材を加熱することにより顕画像を定着する定着
手段と、上記加熱体に近接して置かれた温度検知素子と
、上記加熱体に通電する通電手段と、上記温度検知素子
による温度情報に従って、上記加熱体温度を一定にする
べく上記通電手段を制御する制御手段とを設けることに
より、少ない電力で、画像形成作動までのウェイトタイ
ムをなくし、且つ良好な定着動作を行うことができる。

〔実施例〕

以下、添付図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。

先ず、本実施例装置の画像形成装置の概略構造を第１図
に基づいて説明すると、ｌはガラス等の透明部材よりな
る原稿載置台で、矢印ａ方向に往復動じて原稿を走査す
る。原稿載置台の直下には短焦点小径結像素子アレイ２
が配されていて、原稿載置台上に置かれた原稿像は照明
ランプ３によって照射され、その反射光像は上記アレイ
２によって感光ドラム４−ヒにスリット露光される。な
おこの感光ドラム４は矢印す方向に回転する。また５は
帯電器であり、例えば酸化亜鉛感光層あるいは有機半導
体感光層等を被覆された感光ドラム４上に一様に帯電を
行う。この帯電器５により一様に帯電されたドラム４に
対し、素子アレイ２によって画像露光が行われ静電画像
が形成される。この静電潜像は、現像器６により加熱で
軟化溶融する樹脂等より成るトナーを用いて顕画化され
る。一方、カセットＳ内に収納されているシートＰは、
給送ローラ７と感光ドラム４上の画像と同期するようタ
イミングをとって上下方向で圧接して回転される対の搬
送ローラ８によって、ドラム４上に送り込まれる。そし
て、転写放電器９によって、感光ドラム４上に形成され
ているトナー像は、シートＰ上に転写される。その後、
シートＰは公知の分離手段によってドラム４から分離さ
れ、搬送ガイドｌＯによって定着装置１１に導かれ加熱
定着処理された後にトレイ１３上に排出される。

なお、トナー像を転写後、ドラム４上の残留トナーはク
リ−す２によって除去される。

第２図に本実施例の定着装置１１の拡大図を示す。

２１は装置の固定支持された低熱容量線状加熱体であっ
て、−例として厚み１　、０　ｍ　ｍ　％中１０ｍｍ、
長手長２４０ｍｍのアルミナ基板２２に抵抗材料２３を
巾１　、０　ｍ　ｍに塗工したもので、長手方向両端よ
り通電される。通電はＤＣｌｏｏＶの周期２０ｍ５ｅｃ
のパルス状波形で検温素子２４によりコントロールされ
た所望の温度、エネルギー放出量に応じたパルスをその
パルス巾を変化させて与える。略パルス中は０．５ｍ５
ｅｃ〜５　ｍ　ｓ　ｅ　ｃとなる。この様にエネルギー
、温度制御された加熱体２１に当接して、図中矢印方向
に定着フィルム２５は移動する。この定着フィルムの一
例として厚み２０μｍの耐熱フィルム、例えばポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ＰＥ５ＸＰＦＡに少な（とも
画像当接面側にＰＴＦＥ、ＰＡＦ等のフッ素樹脂に導電
材を添加した離型層を１０μｍコートしたエンドレスフ
ィルである。一般的には総厚は１００μｍより好ましく
は４０μｍ未満である。

フィルム駆動１を駆動ローラー２６と従動ローラー２７
による駆動とテンションにより矢印方向にシワなく移動
する。

２８はシリコンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有す
る加圧ローラーで、総圧４〜７Ｋｇでフィルムを介して
加熱体を加圧しフィルムと圧接回転する。

転写材Ｐ上の未定着トナーＴは入口ガイド２９により定
着部に導かれ、上述の加熱により定着像を得るものであ
る。

以上は定着フィルムがエンドレスベルトである場合につ
いて説明したが、第２図（ｂ）の如く有端のフィルムで
あっても良い。

また画像形成装置としては複写機、プリンターＦａｘ等
のトナーを用いて画像を形成する装置全ての定着装置に
適応するものである。

第３図に本実施例の温度制御に関するブロック回路図を
示す。抵抗材料によるヒータ２３は、通電電源３２によ
り通電され発熱する。そして、ヒータ２３に近接して置
かれたサーミスタによる検温素子２４により、ヒータ２
３の温度が測定され、その温度情報に基づいて、温度制
御回路３１は通電電源３２を制御してヒータ２３へ印加
されるエネルギー量を制御する。それによって、ヒータ
２３の温度は一定に保たれる。

次に、ヒータを一定温度に制御する詳しい方法について
述べる。

（実施例１）まず、パルス中制御による温度制御の例について説明す
る。

第４図は３２通電電源の詳細図である。３３は商用Ａｃ
電源であり、ダイオードスタックＤＩでＡＣ電圧を整流
し、コンデンサＣ１で平滑してＤＣ電圧にしている。温
度制御回路３１の信号はＱ２のフ第１・カブラに入力さ
れる。この電源回路は、フォトカプラＱ２の発光ダイオ
ードに電流が流れている時ＦＥＴＱ＋がＯＮし、ヒータ
に通電される構成となっている。第４図でＲ４−Ｒ５は
抵抗、Ｑ３はトランジスタ、Ｃ２はコンデンサ、ＺＤＩ
はツェナーダイオードである。そして温度制御回路３１
は、Ｑ２への入力電流パルスのパルス巾を制御して、ヒ
ータ２３への印加エネルギーを制御するのである。

次に、ヒータ温度を一定に制御するためのヒータ温度と
、ヒータへの印加エネルギーの関係図を第６図（ａ）に
示す。今、転写材Ｐ上の未定着トナーＴを加熱ｍ−し、
問題な（定着する時のヒータ温度をＴ。とする。そして
、温度制御回路３１により制御されるヒータへの実効的
な印加エネルギ・−をＷとする。温度制御回路によって
ヒータ温度がＴ。より低い時には、ヒータの放熱路によ
りうばわれる熱量Ｗ０以上のエネルギーＷ１を、又、ヒ
ータ温度がＴ。より高い時には熱量Ｗ。より小さいエネ
ルギーＷ２をヒータに与える。

このように温度Ｔ。を境に印加エネルギーをＷｌとＷ２
に切りがえることにより、ヒータ２３の温度を一定に制
御することができる。又、Ｙ２Ｏ図（ａ）の様にヒータ
温度がＴｏより高い時にＷ。より小さいエネルギーＷ２
を与えることにより、ヒータ温度の下降速度をおさえる
ことができ、サーミスタの応答速度遅れなで起る温度リ
ップルを減少させることができる。このときヒータ温度
と、温度制御回路３１の出力パルスとの関係を第６図（
ｂ）に示す。ヒータへの印加エネルギーを制御するには
第６図（ｂ）に示すように、パルス通電の通電時間を変
えることにより容易に行うことができる。

上記の制御を行う温度制御回路３１の詳細図を第５図に
示す。第５図においてＱ２は通電電源のフォトカブラで
あり、前述の如く発光ダイオードに電流が流れるとヒー
タに通電する。Ｑ７はフォトカブラＱ２の発光ダイオー
ドの電流駆動用トランジスタである。Ｑ、ｓ、Ｑｌｌ、
Ｑａはｏｐアンプである。ＯＰアンプＱ４は三角波発生
器を構成しており、ＯＰアンプＱ５．Ｑａは比較器を構
成している。Ｒ６〜ＲＩ＋５は抵抗、ＲＴＨはサーミス
タ、Ｃ３はコンデンサ、Ｄ２．Ｄ３はダイオードである
。トランジスタＱ７は比較器Ｑ５の出力りが“Ｈ”のと
きにフォトカブラＱ２の発光ダイオードに電流を流す。

この温度制御Ｐ回路の動作を第７図に従って説明する。

第７図は第５図におけるＡ、　Ｂ、　Ｄ点を出力波形を
示す。Ａ点の波形は第７図の様に三角波となり、Ａ点よ
りＢ点の電圧が高い時、Ｄ点の電圧は“Ｈ”となる。こ
こで第７図のＶ、は抵抗Ｒ８，Ｒ，で決る値であり、Ｖ
＋　＝Ｒｓ　Ｖ／　（Ｒｓ＋Ｒｓ　）　で与えられる。

又Ｂ点の電圧はサーミスタＲＴＨの抵抗に依存する。今
、ヒータの温度が低い時Ｃ点の電圧は高くなる。ここで
ｖ　ｒｅｒをヒータ温度がＴ。のときの０点の電圧値に
等しく設定すると、ヒータ温度ＴがＴＮＴｏのとき比較
器Ｑ６の出力はＶとなり、Ｂ点はＯｖとなる。このとき
、Ａ点の三角波と比較され、第７図りのパルス中ｔ　Ｏ
ＮＩのパルスが出力される。そして、ヒータ温度が上昇
し、Ｔ＞Ｔｏとなると、０点の電圧がｖ　ｒｅｔより小
さくなり、比較器Ｑ６の出力は−Ｖとなる。このとき抵
抗ＶＲＩによりＢ点の電圧は−Ｖ２となる。このときの
Ｄ点の出力波形は第７図のＤ′　の様なｔ　ＯＮＩ　＞
　ｔ　ＯＮ２のパルス中である出力パルスとなる。

以上説明した温度制御回路を用いることにより、第６図
に示す制御を行うことができ、ヒータ温度を一定に制御
することができる。

又、第６図（ａ）において、動作を安定させる理由で、
ヒータ印加エネルギーＷにヒータ温度Ｔに対してヒステ
リミス特性をもたせても良い（第８図参照）。又、第６
図（ａ）において、Ｗ２が０でも良い。この場合、制御
回路構成が容易になる反面ヒータ温度リップルが増加す
るが、サーミスタ応答速度を速くすればリップル増加を
防止できる。

又、ヒータ温度Ｔ０の前後で複数段階に印加エネルギー
を変化させても良い（第９図参照）。この場合、ヒータ
温度の温度リップルは第６図（ａ）より小さくなる。又
、温度制御回路の出力パルスの通電パルス中は段階数が
増す程小さくなる。

又、ヒータ温度Ｔに対して、印加エネルギーを連続的に
変化させても良い（第１０図参照）。

これらの他に、ヒータ温度Ｔに関して、Ｔ≦Ｔｏで　　
　Ｗ≧Ｗ。

Ｔ＞Ｔｏで　　　Ｗ＜Ｗ。

の関係になる様にパルス巾を制御すれば良い。

又、温度制御回路としてマイクロコンピュータ（以下、
マイコン）を用いても良い。この場合、第８図〜第１０
図に示した各制御例に対して、回路構成は変更する必要
はない。この時の詳細図と制御フローチャートを第１１
図、第１２図に示す。マイコンＱＩＱはＡ／Ｄコンバー
タを内蔵しているものであって、そのアナログ入カポ−
）ＡＤにはサーミスタ応答速度と抵抗ＲＩＧにより分圧
された電圧が入力している。マイコンＱＩＯは第１２図
に示す制御フローチャートに従ってこのボートＡＤに入
力する電圧を温度データに変換し、この温度データから
パルス巾を求める。そしてこのパルス信号出力ポートＯ
Ｐ１から出力し、ドライバＱ１１を介してフォトカブラ
Ｑ２の発光ダイオードを点灯させる。

（実施例２）次にパルス周期を制御する例について説明する。

通電電源３２としては第４図と同様の構成でよい。

又、通電制御回路３１はフォトカブラＱ２への入力電流
パルスのパルス周期を制御して、ヒータへの印加エネル
ギーを制御する。そして、この時のヒータ温度Ｔと、印
加エネルギーＷとその時の制御回路の出力パルスの関係
を第１３図に示す。第１３図（ｂ）に示すように、温度
がＴ。より低い時にはパルス中ｔ。Ｎ１周期τ１のパル
スを温度がＴ。より高い時にはパルス中ｔ。Ｎ１周期τ
２のパルスを出力する。このようにパルス周期をかえる
ことにより、ヒータへの印加エネルギーを第１３図（ａ
）のように与える。これによりヒータ表面温度を一定に
制御する。

第１４図に本実施例の通電制御回路の詳細図を示す。第
１４図においてＱ２は先の実施例の場合と同様通電電源
のフォトカブラであり、発光ダイオードに電流が流れる
と、ヒータに通電する。トランジスタＱ７の実施例の場
合と同様フォトカブラＱ２の発光ダイオードの電源駆動
用トランジスタである。又、Ｑ２１．　　Ｑｎ、　Ｑｎ
はＯＰアンプであり、ＯＰアンプＱ２１　、　　Ｑ２２
で方形波発生器を構成している。

その方形波の“１１”時間、“Ｌ”時間はそれぞれコン
デンサＣ２１、抵抗Ｒ２４とＣ２１、抵抗Ｒ４・Ｒ２６
で決まる。ＯＰアンプＱ、は比較器を構成しており、Ｒ
２１〜Ｒ３１は抵抗、Ｄ２１〜Ｄ、はダイオード、Ｋ２
１はリレーＱ２４はリレーに２１駆動用のトランジスタ
である。又、ＲＴ）Ｉはサーミスタである。この制御回
路の動作を第１５図に従って説明する。第１５図は第１
４図の回路におけるＡ、　Ｂ、　Ｄ各点の信号波形を示
したものである。ヒータ温度が低く、６点の電圧がｖ　
ｒｅｌより大きい時、Ｄ点は“Ｈ”となり、リレーに２
１はＯＮしている。この時、Ａ点、Ｂ点の波形は図の様
になる。そして、ヒータ温度が上がると、６点の電圧が
下がってくる。そこでｖｍｌをヒータ温度ＴがＴ。のと
きの６点の電圧値に等しく設定しておくと、ヒータ温度
ＴがＴ。より高（なるとリレーに２１はＯＦＦされる。

その時のＡ点、Ｂ点の波形をＡ’　、Ｂ’　　に示す。

この様に出力パルスのパルス周期をヒータ温度に応じて
変化させることにヒータへの印加エネルギーが制御でき
、ヒータ温度を一定に保つことができる。

又、第１の実施例同様にヒータへの印加エネルギーを第
８図〜第１Ｏの様に与えてもよい。

又、第１の実施例と同様に制御回路にマイクロコンピュ
ータを用いても良い。この場合回路構成は第１１図と同
じである。

（実施例３）次にパルス巾及びパルス周期の両方を制御することによ
り温調する実施例について説明する。

通電電源３２としては第４図の回路と同様の構成でよい
。この例において通電制御回路３１はフォトカブラＱ２
への入力電流パルスのパルス巾及びパルス周期の両方を
制御して、ヒータへの印加エネルギーを制御する。この
時のヒータ温度Ｔと、印加エネルギーＷ１その時の制御
回路の出力パルスの関係を第１６図に示す。第１６図（
ａ）に示すようにヒータ温度が温調温度Ｔ。より低い時
には、ヒータの放熱路によるうばわれる熱ｆｉＷ。以上
のエネルギーＷ１を、ヒータ温度がＴ。より高い時には
Ｗ。より低いエネルギーＷ２をヒータに与える。このと
き、通電制御回路３１の出力パルスはヒータ温度がＴ。

より低い時にはパルス周期τ１パルス巾ｔ。Ｎｌ、高い
時にはパルス周期τ２パルス巾ｔ。Ｎ２のパルスを出力
する。尚、周期τ１．τ２）パルス中ｔ。ＮＩ＋ｔＯＮ
２）印加エネルギーＷ、、Ｗ２の間には次の関係がある
。

ここで、ＤＡはであり、パルスのデユーティ比を示す。この場合、Ｗ、
のエネルギーをヒータに与えるとヒータ温度は上昇し、
Ｗ２のエネルギーを与えるとヒー・夕の温度は下降する
。この様なヒータの温度に応じて、温調温度Ｔ。を境に
エネルギーＷ、を与えるパルス周期τ３、パルス中ｔ。

Ｎ、のパルス信号、エネルギーＷ２を与えるパルス周期
τ２）パルス中ｔ。Ｎ２のパルス信号を通電電源３２に
入力することにより、ヒータの温度を一定に制御する。

次に上記制御を行う、温度制御回路３１の詳細な説明を
行う。本実施例ではマイクロ・プロセッサを用いた例で
説明する。この場合の制御回路３１の詳細図は第１１図
と同様である。

又、この場合の制御フローチャートを第１７図に示す。

マイコンＱＩＯはサーミスタＲＴＨの抵抗値を抵抗ＲＩ
ＧとサーミスタＲＴＨで電圧Ｖを分圧性電圧値としてア
ナログ人カポ−１−ＡＤから読み込む。そしてマイコン
ＱＩＯは、アナログ入力ポートＡＤより入力した値を判
断して、通電パルスの巾と周期を演算し出力する。

本実施例ではＴ≦Ｔｏのとき、パルス周期で３、パルス
中ｔ。Ｎｌのパルス信号を、Ｔ＞Ｔｏのとき、パルス周
期τ２）パルス中ｔ。Ｎ２のパルス信号をマイコンＱＩ
Ｏが出力する。

この制御について第１７図のフローチャートに沿って更
に説明する。

通電が開始（１０１）されると、マイコンＱ、。はアナ
ログ入力ポートＡＤの電圧値をデジタル化してＶ　Ｔ　
Ｈとして読み込む（１０２）。そして、マイコンＱＩＯ
によりＶＴＨと、初めデータとしてもっているＶ　ｒｅ
ｌとを比較する（１０３）。ここでｖ　ｒａｔは、ヒー
タ温度がＴ。のときにアナログ入力ポートに読み込まれ
る電圧値と等しく設定されている。ＶＴＨがＶ　ｒｅｔ
より小さいとき、つまりヒータ温度が温調温度Ｔｏより
低いき、マイコンＱ、。はＲＯＭからパルスデータとし
てτ２）ｊＯＮ２を読み出してセットしく１０４）、そ
のパルス信号を出力する（１０６）。又、ＶＴＨがｖｍ
ｌより小さいとき、つまりヒータ温度が温調温度Ｔ。よ
り高いとき、パルスデータとしてτＩ、ｔＯＮ＋を読出
してセット（１０５）出力する。

この動作′を通電終了迄繰り返し行う（１０７）。この
様にしてヒータ温度を一定に制御する。

尚、第１の実施例で示した様に、ヒータへの印加エネル
ギーを第８〜第１０図の様に制御しても良い。

本実施例によれば、第１の実施例、第２の実施例の場合
に比べ、制御電力範囲を広くとれるという利点がある。

又、本実施例の様に一つの制御情報（ヒータ温度）でパ
ルス中とパルス周期を制御するのではなく、二つの制御
情報により、パルス中、パルス周期を制御しても良い。

この場合、パルス中とパルス周期を各情報より独立に制
御できるため、制御が容易となる。たとえば、入力電圧
値に対して、パルス巾を制御し、ヒータ温度に対し、パ
ルス周期を制御する。この様にすることにより入力電圧
値の変動補正と、ヒータ温調を独立に制御することがで
きる。

（実施例４）次に、交流電圧通電の位相制御を行うことにより温調を
行う実施例について説明する。ここでまず、本実施例中
にて述べられている位相制御について説明する。

第１８図は単相交流電圧制御回路の基本構成図である。

Ｔｈ、、Ｔｈ２はサイリスクであり、逆接続されている
。又、Ｔｈ、、′ｒｈ２に変りトライアックを用いても
良い。そしてサーミスタＴｈ、、Ｔｈ２の制御角αを変
化させ負荷Ｒにかかる出力交流電圧を制御する。Ｒが純
抵抗の場合の１２＋　　υ２の波形を第１９図に示す。

第１９図に示す様に位相角α２１１、サイリスタを制御
すると、負荷Ｒにはαからπまで電圧が出力される。そ
して、制御Ｐ位相角αをＯからπまで変化させることに
よりＲにかかる実効電圧を制御する。この様な制御を、
本実施例の中では位相制御と呼んでいる。また、負荷が
誘導性であった場合、負荷には、サイリスクの消弧角β
まで電圧が出力される。この場合制御範囲はβからπま
でとなる。

この様な位相制御を用いたヒータの温度制御について述
べる。本実施例のブロック図を第２０図に示す。

第２０図でＢＣＲＩはトライアックであり、４１はトラ
イアックＢＣＲＩにゲート電圧をかけるためのトリが回
路である。ヒータ２３には、トリガ回路４１のトリガ位
相に応じ第１９図の様な電圧が印加される。４３は商用
ＡＣ電源電圧のゼロクロス検出回路であり、制御回路４
２はこのゼロクロス検出回路４３により検出されたゼロ
クロスタイミングに同期をとって、制御Ｐ信号をトリガ
回路４１に出力する。

トリが回路４１はその制御信号を受けると、トライアッ
クＩＩＣＲＩにゲート電圧をかけ、これによりトライア
ックＢＣＲＩがＯＮとなる。又、制御回路４２はサーミ
スタ等の検温素子２４の出力値に応じて、制御信号をか
えることにより、ヒータ２３への印加電力をかえて、ヒ
ータ温度を一定に制御する。

この時のヒータ温度とヒータ印加電力、ヒータ印加電圧
波形の関係を第２１図に示す。第２１図（ａ）において
、Ｔｏ、Ｗｏは第１の実施例で述べたと同様のものであ
り、Ｔｏはヒータ温調温度を示し、Ｗｏはヒータの放熱
によりうばわれる熱量を示す。

そして、第２１図の様にＴ。を境に、ヒータ印加エネル
ギーＷをＷ。より大きなエネルギーＷ１とＷｏより小さ
なエネルギーＷ２に変えることにより、ヒータの温度を
Ｔ。で一定に保つことができる。その時のヒータ印加電
圧波形と、トライアックのゲート・トリがタイミングを
示したものが第２１図（ｂ）である。トライアックの制
御トリガ信号が第２１図（ｂ）に示す様にヒータ温度に
応じてかえられる。

位相α３．α２は０くα１くα２くπの関係をもってい
る。

次にこの実施例における制御回路４２と、トリガ回路４
１の構成を第２２図にもとづいて説明する。

第２２図でＲ４０’＝　Ｒ４６は抵抗であり、ＲＴ）ｌ
はサーミスタを示す。Ｑ、。〜Ｑ４゜はＯＰアンプで、
Ｑｌ、はフォトトライアックＱ４４駆動用のドライバー
である。

ＶｃはＯＰアンプの電源電圧を示す。４１のトリガ回路
において、フォトトライアックＱ４４の発光側に電流が
流れると、フォトトライアックＱ４４はＯＮ状態となる
。このとき、抵抗Ｒ４５を通して、トライアックＢＣＲ
１のゲート端子にトリガ電流が流れ、トライアックＢＣ
ＲＩがＯＮ状態となる。

制御回路４２において、のこぎり波発生回路４４は、ゼ
ロクロス検出回路４３により検出したＡＣ電源のゼロク
ロスタイミングを基点としたのこぎり波を作る回路であ
る。このときのＡＣ電圧と、のこぎり波の位相の関係は
第２３図のＤで示す如き波形になっている。ＯＰアンプ
Ｑ４０とＱ４２は比較器を構成しており、ＯＰアンプＱ
４１は加算器を構成している。ヒータ温度が低いとき、
Ａ点の電圧（ＲＴＨとＲ４゜による分圧値）は小さい。

モしてヒータ温度が上ってい（と、Ａ点の値は大きくな
っていく。今、Ｖ　ｒＭをヒータ温度がＴ。のときのＡ
点の電圧値に等しく設定すると、Ｂ点の電圧はヒータ温
度ＴがＴくＴｏのときＯｖとなり、Ｔ＞ＴｏのときＶｃ
となる。

そしてＶ、とＢ点の電圧値の加算値（０点の電圧）と、
のこぎり波（Ｄ点の電圧）を比較器Ｑ４２により比較し
、Ｄ点の電圧値が０点より大きいときトライアックＢＣ
ＲＩはＯＮされるのである。尚、電圧Ｖ１はＢ点がＯＶ
のとき、０点の電圧がＯｖ（トライアックＢＣＲ１が常
時ＯＮ状態）にならないようにするために印加されてい
るものである。又、この回路は電圧■、と可変抵抗ＶＲ
４Ｑを調整することにより、トライアックＢＣＲ１を制
御する位相角を調整できる構成となっている。この制御
回路４２において、Ｄ、　Ｅ点と、ヒータへの通電電圧
波形ｖＨの関係を第２３図に示す。ヒータ温度ＴがＴ。

より低いときの０点の電圧をＣＬ１ヒータ温度温度子。

より高い時の電圧をＣＨとする。今Ｃ点の電圧がＣＬの
ときのこぎり波とＣＬが比較され、Ｅの電圧波形が出力
される。このとき、ヒータにかかる電圧はｖ、４となる
。そして、ヒータ温度が上昇し、ＴＮＴｏとなると、０
点の電圧はＣＨとなり、この時Ｅ点の電圧とヒータへの
印加電圧はＥ／　、　　ｖＨ／の様になる。

以上のような制御回路により、ヒータ温度に応じてヒー
タ印加エネルギーを変えることにより、ヒータ温度を一
定に制御する。又、第１の実施例の様にヒータ温度とヒ
ータへの印加エネルギーの関係を第８図〜第１’Ｏ図の
様にしても良い。又、制御回路にマイクロプロセッサを
用いても良い。この場合簡単な回路構成で、色々なヒー
タ温度−印加エネルギーの関係を行うことができる。こ
の時の制御回路を第２４図に示す。この場合のハード構
成は、ゼロクロス検出回路４３からゼロクロス信号がマ
イコンＱ４１５に入力している点を除けば、第１１図の
場合とほぼ同様であるため詳細な説明は省略する。マイ
コンＱ４５はアナログ入カポ−）ＡＤに入力する電圧を
温度データに変換し、この温度データから導通角に応じ
たタイマ時間を求める。そしてゼロクロス検出回路４３
から信号が入力すると、タイマ動作を行い、上記導通角
に応じたタイマ時間後ドライバＱ４３を介してフォトト
ライアックＱ４４をオンする。

〔実施例５〕次に交流電圧通電の波数制御を行うことにより温調を行
う実施例について説明する。

まず本実施例に述べられている波数制御について説明す
る。第２５図（ｂ）、　　（Ｃ）は入力ＡＣ電圧と、負
荷に印加される実効電圧が各になる様にした位相制御と
波数制御を行った場合の出力波形である。位相制御では
制御位相角αからπまで負荷に通電し、エネルギーを制
御する。これに対し、波数制御は通電周期Ｔ２の間にτ
５周期の基本電源波数の数を変えて制御する。ここでＴ
２は常にＴ１の２分の整数倍である必要がある。又、τ
、／′２を基本電源電圧波形としても良い。

上記のエネルギー制御を行う実施例を以下に示す。本実
施例のブロック図は第２０図と同等である。

そして、制御回路４２により波数制御を行って、第２１
図（ａ）の様にヒータ温度に対し、ヒータ印加エネルギ
ーを制御すれば良いことは先に述べた通りである。そこ
で制御回路４２の動作について以下に述べる。

本実施例では制御回路をマイクロプロセッサで構成した
ものを述べる。制御回路の構成図は第２４図と同様であ
る。第２４図において、Ｑ４４はトリガ回路内のフォト
トライアックであり、Ｑ４３はフォトトライアックＱ４
４の駆動用ドライバーである。又、Ｒ１，４はサーミス
タであり、抵抗Ｒ４７とサーミスタＲＴ□によるＶｃの
分圧値として、ヒータ温度を読み込む。マイコンＱ４Ｓ
はアナログ入力ポートＡＤによりサーミスタＲＴＨの示
す値を読み込み、ゼロクロス検出回路の信号に同期して
ドライバーＱ４３に信号を出す。

この時の制御アルゴリズムを第２６図、第２７図に示す
。第２７図は割り込み処理ルーチンで、ＡＣ電源電圧の
ゼロクロスで割り込みをかける。

割り込みルーチンではＣ０ＵＮＴＥＲの値から１減算し
く２１５）、その値がＯとなれば（２１６）、出力ポー
トＯＰの値を反転する。そしてメインルーチン（第２６
図）では、Ｃ０ＵＮＴＥＲの値がＯになるごとに、新た
にＣ０ＵＮＴＥＲ値をセットする（２０８゜２１３）。

Ｃ０ＵＮＴＥＲ値としては、トライアックＢＣＲ１がＯ
Ｎしている時間に相当するデータＴ。Ｎと、ＯＦＦして
いる時間に相当するデータＴ。ＦＦとがあるが、ＴＯＮ
とＴ。ＦＦは一つの組としてあつかう必要がある。そこ
で、第２６図では出力ポートＯＰの状態を判断しく２０
２）、出力ポートＯＰが“Ｈ“の状態（トライアックＢ
ＣＲ１がＯＦＦのとき）からＣ０ＵＮＴＥＲの値がＯに
なったときのみ（２０３）、新たにＣ０ＵＮＴＥＨの値
を演算する。そして、ＴｏＮの値をＣ０ＵＮＴＥＲに入
れる。出力ポートＯＰが”Ｌ″の状態からＣ０ＵＮＴＥ
ＲがＯになったときは（２１２）、先のＴ。Ｎと対とな
るＴ。１ＦをＣ０ＵＮＴＥＲの値に入れる（２１３）。

又、Ｃ０ＵＮＴＥＲ値の演算ではアナログ入力ポートＡ
Ｄからのサーミスタ情報に応じて（２０４）、ヒータ温
度ＴがＴ。より低いときには（２０５）ヒータ印加エネ
ルギーがＷｌになるＣ　ＯＵ　Ｎ　Ｔ　Ｅ　Ｒ値Ｔ。Ｎ
Ｉ＋ＴＯＦＦ＋を（２０６）、高いときにはエネルギー
Ｗ２になるＣ０ＵＮＴＥＲ９ＴｏＮ２１　ＴｏＦＦ２を
与える（２０７）。

以上のことを繰り返し行うことにより、ヒータの温度を
一定に制御する。

又、第１の実施例で述べた様にヒータ温度とヒータ印加
エネルギーの関係を第８図〜第１θ図の様にしても良い
。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれば、定着手段を発イする
加熱体により耐熱性フィルムを介して記録材を加熱する
ことにより顕画像を定着する様に構成し、更に加熱体の
温度を一定に維持する様制御するので、ウェイトタイム
をなくシ、少ない電力で良好な定着を行うことが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した複写機の断面図、第２図（ａ
）、　　（ｂ）は定着装置の拡大図、第３図は温度制御
に関るブロック回路図、第４図は通電電源の詳細を示す
回路図、第５図はパルス幅制御を行う温度制御回路の詳
細を示す回路図、第６図（ａ）、第８図〜第１θ図、第
１３図（ａ）、第１６図（ａ）及び第２１図（ａ）はヒ
ータ温度とヒータへの印加エネルギーの関係を示す図、
第６図（ｂ）、第Ｉ３図（ｂ）。第１６図（ｂ）及び第２１図（ｂ）はヒータ温度と温度
制御回路の出力パルスの関係を示す図、第７図は第５図
に示す温度制御回路の各点における電圧波形を示す図、
第１１図はマイクロコンピュータを用いた温度制御回路
の詳細を示す回路図、第１２図はパルス幅制御による温
調のための制御フローチャート、第１４図はパルス周期
制御を行う温度制御回路の詳細を示す図、第１５図は第
１４図に示す温度制御回路の各点における信号波形を示
す図、第１７図はパルス幅及びパルス周期の両方の制御
による温調のための制御フローチャート、第１８図は単
相交流電圧制御回路の基本構成を示す回路図、第１９図
は第１８図の回路における電流及び電圧の波形図、第２
０図は位相制御を行うための回路構成を示すブロック図
、第２２図は第２０図の詳細を示す回路図、第２３図は
第２２図の回路の各点における電圧波形図、第２４図は
マイクロコンピュータを用いた制御回路の詳細を示す図
、第２５図は波数制御を説明するための電圧波形図、第
２６図、第２７図は波数制御のための制御フローチャー
トである。１１・・・定着装置２１・・・低熱容量線状加熱体２２・・・アルミナ基板２３・・・抵抗材料２４・・・検温素子２５・・・定着フィルム２６〜２８・・・ローラ３１・・・温度制御回路３２・・・通電電源４１・・・トリが回路４２・・・制御回路４３・・・ゼロクロス検出回路＜ａ＞りｋ））魂す凹と−タｊｐ却ユ木しヘ”−Ｗ舅乙Σ（し）ご−タ和力ロ工岸ルぎ−Ｗご−タｆＴ）カロエネルぎ− 撫１０又と−タ叩カロエネルギーＷ佛１３図（閃発１らの（ｂ）第２７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）顕画材を用いて記録材上に顕画像を形成する画像
形成手段と、加熱体により耐熱性フイルムを介して上記記録材を加熱することにより顕画像を加熱
定着する定着手段と、上記加熱体に近接して置かれた温度検知素子と、上記加熱体に通電する通電手段と、上記温度検知素子による温度情報に応じて上記加熱体温
度を一定にするべく上記通電手段を制御する制御手段と
、を有することを特徴とする画像形成装置。
（２）特許請求の範囲第１項において、上記通電手段は
上記加熱体に直流電圧をパルス状に通電することを特徴
とする画像形成装置。
（３）特許請求の範囲第１項において、上記通電手段は
上記加熱体に交流電圧を通電することを特徴とする画像
形成装置。
（４）特許請求の範囲第２項において、上記制御手段は
上記温度検知素子による温度情報に応じて上記加熱体に
通電する通電パルスのパルス巾を制御することにより上
記加熱体温度を一定になるように制御することを特徴と
する画像形成装置。
（５）特許請求の範囲第２項において、上記制御手段は
上記温度検知素子による温度情報に応じて上記加熱体に
通電する通電パルスのパルス周期を制御することにより
、上記加熱体温度を一定になるように制御することを特
徴とする画像形成装置。
（６）特許請求の範囲第２項において、上記制御手段は
上記温度検知素子による温度情報に応じて上記加熱体に
通電する通電パルスの通電パルス巾及びパルス周期の両
方を制御することにより、上記加熱体温度を一定になる
ように制御することを特徴とする画像形成装置。
（７）特許請求の範囲第３項において、上記制御手段は
上記温度検知素子による温度情報に応じて上記加熱体に
通電する交流電圧の通電位相を制御することにより、上
記加熱体温度を一定になるように制御することを特徴と
する画像形成装置。
（８）特許請求の範囲第３項において、上記制御手段は
上記温度検知素子による温度情報に応じて上記加熱体に
通電する単位時間当りの交流電圧の半波の数を制御する
ことにより、上記加熱体温度を一定になるように制御す
ることを特徴とする画像形成装置。