JPH1010922A

JPH1010922A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1010922A
Application number: JP8178759A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Miyamoto; 一樹宮本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、発熱抵抗体にダメージを与
えることのない画像形成装置に提供することにある。【解決手段】ヒーターへの通電を行う際には、周囲温
度Ｔ’を検知し、検知した周囲温度Ｔ’が所定温度
Ｔ₀’よりも低く、かつ、定着ローラの温度所定温度Ｔ₁
よりも低い場合には、通常の複写中の印加電力に比べ低
い電力Ｗ₁とし（２１０〜２１１〜２１２）、その他の
場合には、定着ローラの温度Ｔに応じた所定の電力とし
て、位相制御を行うタイミングＴ_Hを求める（２２
４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱抵抗体に印加
する電力を制御する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の画像形成装置において
は、発熱抵抗体を有した定着装置が備えられており、該
定着装置における定着部の温度を早く目標温度に到達さ
せるために、上記発熱抵抗体に対しては、目標温度近辺
になるまで常に所定電力を印加し続けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、複写動作中の印加電力と同じ電力を、複写動
作時以外、例えば画像形成装置に電源を投入した時（前
回転）にも印加していたので、画像形成装置が冷えた状
態の時に大電力を印加した場合には、発熱抵抗体にスト
レスがかかり、発熱抵抗体にダメージを与えることがあ
った。

【０００４】そこで、本発明は、発熱抵抗体にダメージ
を与えることのない、画像形成装置を提供することを目
的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、通電により発熱する発熱抵抗体
を備えた加熱体と、該加熱体に摺擦しながらに配設され
たエンドレスフィルムと、該エンドレスフィルムを介し
て上記加熱体に圧接するように配設された加圧ローラと
を備え、該圧接部に転写材を挟持搬送させることにより
トナー像を定着させる定着装置を有する画像形成装置に
おいて、上記加熱体の温度を検出する加熱体温度検出素
子と、上記加熱体に印加する電力を所定値とするように
制御する電力制御手段と、上記定着装置の周囲温度を検
出する周囲温度検出素子とを備え、該電力制御手段は、
該周囲温度検出素子の検出温度が第１の所定温度よりも
低く、上記加熱体温度検出素子の検出温度が第２の所定
温度よりも低い場合には、第１の所定電力よりも低い第
２の所定電力にて上記加熱体温度検出素子の検出温度が
上記第２の所定温度を超えるまで印加し、その後は第１
の所定電力で第１の所定温度になるように電力を印加す
るようにように設定されていることにより達成される。

【０００６】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、通電により発熱する発熱抵抗体を備えた加
熱体と、該加熱体に摺擦しながらに配設されたエンドレ
スフィルムと、該エンドレスフィルムを介して上記加熱
体に圧接するように配設された加圧ローラとを備え、該
圧接部に転写材を挟持搬送させることによりトナー像を
定着させる定着装置を有する画像形成装置において、上
記加熱体の温度を検出する加熱体温度検出素子と、上記
加熱体に印加する電力を所定値とするように制御する電
力制御手段と、上記定着装置の周囲温度を検出する周囲
温度検出素子とを備え、該電力制御手段は、該周囲温度
検出素子の検出温度が第１の所定温度よりも低く、上記
加熱体温度検出素子の検出温度が第２の所定温度よりも
低い場合には、第１の所定電力よりも低い第２の所定電
力を所定時間印加し、その後は第１の所定電力で第１の
所定温度になるように電力を印加するようにように設定
されていることにより達成される。

【０００７】つまり、本出願に係る第１の発明において
は、発熱抵抗体へ通電する場合は、周囲温度と通電開始
前の発熱抵抗体の温度を検出し、周囲温度及び発熱抵抗
体の温度が低い時は、低い電力で低い目標温度まで一旦
制御してから、通常制御状態に移行するので、発熱抵抗
体と発熱抵抗体の基板との温度差が余り大きくならない
ため、発熱抵抗体へのダメージを減少させる。

【０００８】また、本出願に係る第２の発明において
は、発熱抵抗体へ通電する場合は、周囲温度と通電開始
前の発熱抵抗体の温度を検出し、周囲温度及び発熱抵抗
体の温度が低い時は、低い電力で所定時間一旦制御して
から、通常制御状態に移行するので、発熱抵抗体と発熱
抵抗体の基板との温度差が余り大きくならないため、発
熱抵抗体へのダメージを減少させる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１０】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態を図１ないし図１１に基づいて説明する。図１
に本実施形態における像加熱装置（画像加熱定着装置）
を具備した画像形成装置の一例の概略構成を示す。本実
施形態の画像形成装置は、転写式電子写真方式、原稿台
固定−光学系移動型の複写機である。

【００１１】図１において、１は固定の原稿台ガラスで
あり、原稿は、この原稿台ガラス１上に所定の載置基準
に従って、複写すべき画像面を下向きにして載置し、そ
の上から原稿押え板２をかぶせてセットするようになっ
ている。

【００１２】そして、原稿のセット後にコピースタート
ボタンを押下すると、コピースタート信号が出力され、
このコピースタート信号に基づいて、原稿露光ランプ３
ａが点灯し、この原稿露光ランプ３ａと第１ミラー３ｂ
が原稿台ガラス１の下面に沿って、左方のホームポジシ
ョンから右方へ所定の速度Ｖで往動し、第２ミラー３ｃ
及び第３ミラー３ｄが原稿露光ランプ３ａ及び第１ミラ
ー３ｂと同方向にＶ／２の速度で往動することにより、
原稿台ガラス１上にセットされた原稿の下向き画像面
が、左辺側から右辺側に照明走査される。

【００１３】この照明走査光の原稿面反射光Ｌは、結像
レンズ３ｅ、第４ミラー３ｆ、第５ミラー３ｇ、並びに
第６ミラー３ｈを介してドラム型電子写真感光体４の面
に照射され、該面の所定の露光位置においてスリット結
像露光が行われる。この感光体４は、矢印で示すように
時計方向に所定の周速度にて回転駆動されており、上記
露光を受ける前に、一次帯電器５により所定の極性・電
位に一様に帯電処理されている。

【００１４】従って、その感光体４の帯電面に上記の露
光がなされることにより、感光体４面に原稿画像に対応
した静電潜像が形成されて、次いで、その潜像が現像ユ
ニット６によりトナー画像として現像される。

【００１５】一方、転写材は、給紙カセット７から給紙
ローラ８と分離爪９との共働で１枚分離給送され、シー
トパス１０、搬送ローラ１１、搬送ローラ１２、レジス
トローラ１３の経路で感光体４と転写ユニット１４の間
の転写部に所定のタイミングにて導入される。もしく
は、マルチ手差し給紙部１５から差し込まれ、給紙ロー
ラ１６、搬送ローラ１２、レジストローラ１３の経路で
上記転写部に所定のタイミングにて導入される。

【００１６】転写部においては、上述したように感光体
４の面に形成されたトナー画像が、順次に転写材上に転
写され、転写部を通った転写材は、感光体４の面から分
離されて搬送ユニット１９のベルト上に載り、後述する
定着ユニット（像加熱装置・画像加熱定着装置）２０へ
導入されてトナー画像の加熱定着処理を受け、排紙ロー
ラ２１から機外の排紙トレイ２２へコピーとして排出さ
れる。

【００１７】また、転写材へのトナー画像転写後の感光
体４の面は、クリーニングユニット１７により転写残り
トナー等の残存付着物の除去を受けて清浄面化され、ま
た、前露光ランプ１８により残留電位が除電されて繰り
返して作像に供される。

【００１８】なお、本実施形態装置においては、給紙
部、搬送部、感光体、定着部等を、メイン駆動源として
のＤＣブラシレスモータＭ１にて駆動し、光学系（画像
を読み取るための機構を含む）は、ステッピングモータ
Ｍ２により駆動している。本実施形態ではこのステッピ
ングモータＭ２の各相Ａ、Ａ＊、Ｂ、Ｂ＊に印加する相
励磁信号の出力を、負荷に設定される速度情報により、
２相励磁方式、１−２相励磁方式の２種類に切り替えて
行っている。

【００１９】また、給紙方式は、上述したように給紙カ
セット７からの給紙と、マルチ手差し給紙部１５からの
給紙が選択できるが、給紙カセット７からの給紙の場
合、給紙カセット７の有無を検知すると共に、給紙カセ
ット７内の用紙（転写材）のサイズを検知するスイッチ
群２３と、給紙カセット７内の用紙の有無を検知するス
イッチ２４により状態が管理されており、上記スイッチ
２３・２４で異常を検出した場合には、表示部にその旨
の表示がなされる。また、マルチ手差しの場合、マルチ
手差し給紙部１５の状態を検知するスイッチ（図示せ
ず）によって状態を管理し、異常を検出すると表示部に
その旨の表示がなされる。

【００２０】次に、本実施形態における定着ユニット２
０について詳しく説明する。本実施形態の定着ユニット
はフィルム加熱方式の加熱装置である。図２はこの定着
ユニット２０の概略構成を示す側面図、図３は斜視図、
図４は加熱体の一部切り欠き斜視図である。

【００２１】３１は加熱体（以下、ヒーターと記す）で
あり、発熱面側を下向きにして耐熱性のプラスチックサ
ポータ３２の下面に固定支持させてある。３３・３４は
フィルム駆動ローラとフィルムテンションローラであ
り、該２本のローラ３３・３４と上記ヒーター３１のプ
ラスチックサポータ３２の３部材は、互いに略平行に配
設してあり、これらのプラスチックサポータ３２、ロー
ラ３３・３４間にエンドレスベルト状の耐熱性フィルム
（以下、定着フィルムと記す）３５を懸回張設させてあ
る。

【００２２】３６は定着フィルム３５を挟ませてヒータ
ー３１の下面に圧接させた加圧ローラである。Ｎは定着
フィルム３５を挟んでヒーター３１と加圧ローラ３６と
の間に形成される圧接ニップ部（定着ニップ部、加熱ニ
ップ部）である。加圧ローラ３６はシリコーンゴム等の
離型性の良いゴム弾性層を有するローラであり、例え
ば、総圧４〜１０ｋｇの当接圧をもってヒーター３１の
下面と対向圧接させてある。

【００２３】定着フィルム３５は、駆動ローラ３３の時
計方向回転駆動に伴い時計方向に所定の周速度、即ち上
述のトナー画像転写部から搬送ユニット１９（図１）で
定着ユニット２０へ導入される転写材Ｐの搬送速度と略
同じ周速度をもって回転駆動されており、皺や蛇行、速
度遅れがないように、補正制御されている。例えば、本
実施形態においては図３に示すようにフィルム寄り移動
検知素子、もしくは寄り移動規制部材３７が設けられて
おり、該規制部材３７からの信号に基づいてフィルム寄
り移動制御機構（図示せず）により、フィルムの蛇行が
防止されるようになっている。なお、加圧ローラ３６
は、この定着フィルム３５に従動回転するようになって
いる。

【００２４】以上のような定着フィルム３５が回転駆動
され、またヒーター３１が発熱状態にある時に、転写材
Ｐが定着フィルム３５と加圧ローラ３６の間に形成され
る圧接ニップ部Ｎに導入されると、該転写材Ｐは定着フ
ィルム３５面に密着してフィルム３５と一緒に挟持搬送
され、ヒーター３１の熱を定着フィルム３５を介して受
けて加熱され、転写材Ｐ上の未定着トナー画像Ｔが転写
材Ｐ面に加熱・加圧定着される。そして、圧接ニップ部
Ｎを通った転写材Ｐは回転定着フィルム３５の面から曲
率分離される。

【００２５】このように、定着フィルム３５は繰り返し
てトナー画像の加熱定着に供されるから、耐熱性・離型
性・耐久性等に優れ、一般的には総厚１００μｍ以下、
好ましくは４０μｍ以下の薄肉のものを使用する。

【００２６】例えば、ポリイミド・ポリエーテルイミド
・ＰＥＳ・ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等の耐熱樹脂の単
層フィルム、あるいは複合層フィルム例えば２０μｍ厚
フィルムの少なくとも被加熱材としての転写材Ｐの画像
当接面側にＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）・ＰＡＦ
等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を１
０μｍ厚に施したもの等である。

【００２７】加熱体としてのヒーター３１は、図２、図
４に示すように、定着フィルム３５もしくは転写材Ｐの
移動方向に対して直角方向を長手方向とする細長の耐熱
性・絶縁性・良熱伝導性のヒーター基板４１と、該基板
４１の表面側の短手方向中央部に基板長手方向に沿って
形成具備させた発熱抵抗体４２と、該発熱抵抗体４２の
長手両端部の給電用電極４３と、発熱抵抗体４２を形成
したヒーター表面を保護させた耐熱性オーバーコート層
４４等とから構成されており、全体に低熱容量の線状加
熱体である。

【００２８】このヒーター基板４１の長手方向の片側の
面は、図４に示すようにＣ面形状となるように研磨され
ており、図２に示すように圧接ニップ部Ｎ側にＣ面がく
るようにしてある。これは、転写材Ｐが急激に熱を与え
られてカールを起こすことを防ぐ役目をしている。ま
た、発熱抵抗体４２の位置は基板短手に対して中央には
なく、Ｃ面側によっている。つまり、このヒーター３１
は、発熱抵抗体４１を形成具備させた表面側を下向きに
露呈させ、プラスチックサポータ３２に保持させて固定
配設してある。

【００２９】サポータ３２は例えばＰＰＳ（ポリフェニ
レンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、Ｐ
Ｉ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケ
トン）、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹
脂とセラミックス金属・ガラス等との複合材料等で構成
できる。

【００３０】ヒーター基板４１は、例えばアルミナや窒
化アルミニウム等の厚み１ｍｍ・幅１０ｍｍ・長さ２４
０ｍｍの絶縁性・良熱伝導性である。発熱抵抗体４２は
例えばＡｇ／Ｐｄ、ＲｕＯ₂、Ｔａ₂Ｎ等の電気抵抗材料
の幅数ｍｍ、厚さ数１０μｍのスクリーン印刷パターン
層である。給電電極４３は例えばＡｇ・Ｃｕ・Ａｕ等の
導電材パターン層である。耐熱性オーバーコート層４４
は、例えば耐熱ガラス層である。

【００３１】以上のようなヒーター３１において、給電
電極４３・４３間に電圧が印加されると、発熱抵抗体４
２に電力が供給され、これにより該発熱抵抗体４２が発
熱し、この発熱抵抗体４２を含むヒーター３１が迅速に
昇温加熱状態となる。

【００３２】そして、プラスチックサポータ３２を補強
するために取り付けられた金属ステー（図示せず）に
は、ヒーター３１の温度を検出する第１と第２の温度検
出素子（サーミスタ）４５・４６を取り付け、ヒーター
３１の裏面（ヒーター基板裏面）に直接接触させてあ
る。

【００３３】第１の温度検出素子４５は、図３に示すよ
うに、装置に通紙使用可能な最小サイズの転写材の通紙
領域幅に対応するヒーター長さ領域（大小どのサイズの
転写材も通紙域となる領域）のヒーター裏面部分に対応
位置させてある。また、第２の温度検出素子４６は、図
３に示すように、小サイズの転写材を通紙したときの非
通紙領域に対応するヒーター長さ領域のヒーター裏面部
分に対応位置させてある。即ちヒーター３１の通紙基準
側端部（本実施形態は片側基準搬送）とは反対側端部寄
りのヒーター裏面部分に対応して配置させてある。

【００３４】上記第２の温度検知素子４６は、小サイズ
の転写材を通紙すると、非通紙領域部分のヒーター部分
の温度が高くなるため、その温度を検知して転写材通紙
間隔（紙間）を広げ制御することに利用される。

【００３５】このように、ヒーター３１の発熱抵抗体４
２への給電により該発熱抵抗体４２の発熱でヒーター３
１が略全長に渡り迅速に昇温し、その昇温が第１の温度
検出素子４５で検知され、その検知温度が温度制御系へ
フィードバックされてヒーター３１の温度が所定の定着
温度に維持されるように発熱抵抗体４２への給電が制御
される。

【００３６】しかしながら、画像形成装置が冷えた状態
にある時にヒーター３１へ通電した場合には、図５に示
すように、ヒーター３１が長手方向及びＣ面側へ伸びる
現象が発生する。このヒーター３１はプラスチックサポ
ータ３２に保持させているが、ヒーター３１の短手方向
に対しては、隙間が殆どない状態であるため、ヒーター
３１がＣ面側へ伸びることによって、ヒーター３１には
歪みが生じることになる。

【００３７】そこで、本発明は、以下のようにヒーター
への印加電力制御を行ってヒーターの歪みを防止してい
る。以下、この印加電力制御について説明するが、その
前に、ヒーター３１の温度・電力制御系について説明す
る。

【００３８】図６はヒーター制御部のブロック図であ
る。１０１はヒーター３１の温度制御・電力制御をコン
トロールするコントローラ、１０２は電力供給源として
の商用交流電源Ｓ及び入力電圧を検知する回路である。
１０３はヒーター３１の発熱抵抗体４２に印加する電圧
をスイッチングするスイッチング回路である。

【００３９】コントローラ１０１は、ＡＣ入力電圧値を
入力電圧検知回路１０２からコントローラ１０１のＡ／
Ｄに入力する。これが入力電圧の実効値Ｅｒｍｓであ
る。また、第１及び第２の温度検出素子（サーミスタ）
４５・４５の出力もコントローラ１０１のＡ／Ｄに入力
される。一方、ヒーター３１の発熱抵抗体４２の抵抗値
は、常温環境で予め測定されたものが定着ユニット２０
上に記載されているので、この抵抗値を操作部１０４を
用いてコントローラ１０１の不揮発性メモリに入力す
る。

【００４０】また、本実施形態では、ＡＣ入力からゼロ
クロス信号を作成しており、コントローラ１０１に割り
込みとして入力されており、このトリガ信号は、ヒータ
ー３１の発熱抵抗体４２に対する給電を位相制御するた
めのタイミング信号となる。

【００４１】次に、本実施形態におけるヒーター３１に
対する電力制御について説明する。本実施形態のような
発熱抵抗体を有するヒーターの問題点としては、上述し
たような歪みの発生の他、大きなリップルの発生があ
る。

【００４２】そこで、本実施形態においては、このリッ
プルを小さくするため、第１の温度検出素子４５で検知
したヒーター温度に応じてヒーター３１に対する供給電
力を切り替えるという制御を行っている。例えば、目標
温度Ｔ₀、第１サーミスタの温度Ｔ、最大印加電力Ｗ₀、
印加電力Ｗとした時、下記のように温度に応じた印加電
力を複写動作中供給する。

【００４３】

【表１】

【００４４】また、上述したヒーターの歪みは、ヒータ
ー３１が冷えた状態にあるときに、大きな電力を印加す
ることにより発生するため、本実施形態では、ヒーター
３１に対する電力制御を露光ランプ３ａの制御と同様に
以下のような位相制御で行って、ヒーター３１に対しし
て印加する電力を制御している。

【００４５】先ず、ヒーター３１（発熱抵抗体４２）は
純粋に抵抗負荷であるので電力Ｗは、Ｗ＝（Ｖ _H）²／Ｒ（ＶＨ：ヒーターに与える電圧、Ｒ：
ヒーターの抵抗値）

【００４６】である。ヒーター３１（４２）の抵抗値Ｒ
は、ばらつきが大きいため、個々の画像形成装置ごとに
異なるため、上述したように操作部１０４から不揮発性
メモリに入力するようになっている。従って、本実施形
態では、ヒーター３１に供給する電力を一定にするた
め、ヒーター３１にかける電圧ＶＨを上式より（Ｖ_H）²＝Ｒ×Ｗ …

【００４７】で求める。また、実効電圧の式からヒータ
ー３１に与える電圧Ｖ_Hは、

【００４８】

【数１】

【００４９】で与えらる。従って、式から（Ｖ_H）²を
計算し、ＡＣ入力電圧検知回路１０２より得られた値か
らＥｒｍｓ²を求め、Ｅｒｍｓ²／（Ｖ_H）²を計算するこ
とによって、式よりゼロクロス信号からヒーター３１
へのトリガ信号までの図７に示す時間Ｔ_Hを求めること
ができる。なお、本実施形態では、テーブルを用いてＥ
ｒｍｓ²／（Ｖ_H）²からＴ_Hを求めている。

【００５０】本実施形態では、以上に説明したようなア
ルゴリズムによってヒーター３１の電力制御を行ってお
り、この電力制御を、コピー期間中常に行い、ヒーター
の温度が一定になるようにしている。そして、さらに装
置内に周囲温度検出手段（図示せず）を設け、この周囲
温度検出手段の検出温度に基づいて以下のような制御を
行っている。

【００５１】次に、本実施形態におけるヒーターへの通
電シーケンスについて図８ないし図１１を用いて説明す
る。図８に示すように、電源スイッチが投入されると、
メインモータＭ１を所定回転数で回転させ、それから、
光学モータであるステッピングモータＭ２をホームポジ
ションへの位置合わせを行うべく駆動する（図９におい
てステップ２０１）。ヒーター３１への通電は、電源オ
ン後、図８に示すように所定時間経過してから行う（図
９においてステップ２０２）。

【００５２】まず、ヒーター３１へ通電するために、入
力電圧Ｅｒｍｓ、記憶されたヒーター抵抗値、ヒーター
温度、周囲温度を読み込み（図１１においてステップ２
０８）、フラグチェックを行い（図１１においてステッ
プ２０９）、次に周囲温度もチェックする（図１１にお
いてステップ２１０）。その結果、周囲温度Ｔ’が所定
周囲温度Ｔ₀’よりも低い場合で、ヒーター３１の温度
（サーミスタ出力）ＴがＴ₁より低い場合（図１１にお
いてステップ２１０〜２１１）、印加電力は通常の複写
中の最大印加電力に比べ低い電力Ｗ₁とする（図１１に
おいてステップ２１２）。そして、トリガ信号のタイミ
ングを決定するために（Ｖ_H）²＝Ｒ×Ｗを計算し、Ｅｒｍｓ²／（Ｖ_H）² を求め、テーブル検索でＴ_Hを求める（図１１において
ステップ２２３、２２４）。このように周囲温度に応じ
て低い電力を印加するこで、徐々にヒーター３１を暖め
ることができるので、ヒーター３１へのストレスが低減
できる。

【００５３】その後、ヒーター３１の温度が徐々に上昇
し、定着器のサーミスタ温度がＴ₁を超えると（図９に
おいてステップ２１１）、フラグを立て（図１１におい
てステップ２１３）、ソフトスタートが終了したことを
知らせる。その後、通常の印加電力制御ルーチンへ移行
し、例えば、サーミスタ温度Ｔが目標温調温度Ｔ₀より
も５℃低い場合（図１１においてステップ２１４）、ヒ
ーター３１への目標印加電力ＷはＷ₀（最大印加電力）
となり、この電力を印加するためのトリガ信号Ｔ_Hを求
める（図１１においてステップ２２３，２２４）。

【００５４】トリガ信号Ｔ_Hは、ゼロクロス信号からの
時間である（図７参照）。さらに温度が上昇し、サーミ
スタからの温度が目標値から１℃低い場合は、目標印加
電力は０．８Ｗ₀（図１１においてステップ２１９）と
なる。これから、トリガ信号のタイミングを決定する
（図１１においてステップ２２３，２２４）。

【００５５】以上のように通電することにより、通電初
期のヒーター３１の温度上昇カーブは通電印加時に比べ
て図１０に示すように緩やかになる。

【００５６】ここで、電源オン後からヒーター通電まで
の所定時間設けるのは、ベルトの寄り検知を行い、正常
かどうか判断するためである。

【００５７】コピーキー入力がなければ、スタンバイ状
態でヒーターへの通電は行われない。コピーキー入力が
あると（図９においてステップ２０３）、複写動作が開
始されると共に、定着ヒーター３１へも電力が先程と同
様に通電される（図９においてステップ２０４）。

【００５８】上述したように、電源通電初期時定着ヒー
ターへの印加電力を低くすることで、徐々にヒーター温
度が上昇するため、ヒーター３１の歪みを少なくでき
る。また、ヒーター通電時には必ず上記方法をとるため
ヒーター温度がある程度上昇しているので、大きな電力
を印加しても、ヒーターへの歪みは小さい。

【００５９】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図１２及び図１３に基づいて説明する。な
お、第１の実施形態との共通箇所には同一符号を付して
説明を省略する。

【００６０】まず、図１２に示すように、電源スイッチ
が投入されると、メインモータＭ１を所定回転数で回転
させ、それから、光学モータであるステッピングモータ
Ｍ２をホームポジションへの位置合わせを行うべく駆動
する（図９においてステップ２０１）。ヒーター３１へ
の通電は、電源オン後、図８に示すように所定時間経過
してから行う。まず、ヒーター３１へ通電するために、
入力電圧Ｅｒｍｓ、記憶されたヒーター抵抗値、ヒータ
ー温度、周囲温度を読み込み（図１２においてステップ
２０８）、所定時間経過後（図１２においてステップ２
０９’）、周囲温度Ｔ’が所定周囲温度Ｔ₀’よりも低
い場合（図１２においてステップ２１０）、印加電力は
通常の複写中の最大印加電力に比べ低い電力Ｗ₁とする
（図１２においてステップ２１２）。そして、トリガ信
号のタイミングを決定するために（Ｖ_H）２＝Ｒ×Ｗを計算し、Ｅｒｍｓ²／（Ｖ_H）² を求め、テーブル検索でＴ_Hを求める（図１２において
ステップ２２３、２２４）。このようにすることで、徐
々にヒーター３１を暖めることができるので、ヒーター
３１へのストレスが低減できる。

【００６１】その後、ヒーター３１の温度が徐々に上昇
し、所定時間ｔ₀が経過すると（図１２においてステッ
プ２０９’）、通常の印加電力制御ルーチンへ移行す
る。例えば、サーミスタ温度Ｔが目標温調温度Ｔ₀より
も５℃低い場合（図１２においてステップ２１４）、ヒ
ーター３１への目標印加電力ＷはＷ₀（最大印加電力）
となり、この電力を印加するためのトリガ信号Ｔ_Hを求
める（図１２においてステップ２２３，２２４）。

【００６２】トリガ信号Ｔ_Hは、ゼロクロス信号からの
時間である（図７参照）。さらに温度が上昇し、サーミ
スタからの温度が目標値から１℃低い場合は、目標印加
電力は０．８Ｗ₀（図１２においてステップ２１９）と
なる。これから、トリガ信号のタイミングを決定する
（図１２においてステップ２２３，２２４）。

【００６３】以上のように通電することにより、通電初
期のヒーター３１の温度上昇カーブは通電印加時に比べ
て図１３に示すように緩やかになる。

【００６４】以下、図９に示す第１の実施形態と同様
に、コピーキー入力がなければ、スタンバイ状態でヒー
ターへの通電は行われず、コピーキー入力があると（図
９においてステップ２０３）、複写動作が開始されると
共に、定着ヒーター３１へも電力が先程と同様に通電さ
れる（図９においてステップ２０２）。

【００６５】上述したように、電源通電初期時定着ヒー
ターへの印加電力を低くすることで、徐々にヒーター温
度が上昇するため、ヒーター３１の歪みを少なくでき
る。また、ヒーター通電時には必ず上記方法をとるため
ヒーター温度がある程度上昇しているので、大きな電力
を印加しても、ヒーターへの歪みは小さい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明した通り、本出願に係る第１の
発明によれば、発熱抵抗体へ通電する場合は、周囲温度
と通電開始前の発熱抵抗体の温度を検出し、周囲温度及
び発熱体高体の温度が低い時は、低い電力で低い目標温
度まで一旦制御してから、通常制御状態に移行するの
で、発熱抵抗体と発熱抵抗体の基板との温度差が余り大
きくならないため、発熱抵抗体へのダメージが減り、発
熱抵抗体の寿命が伸びるという効果がある。

【００６７】また、本出願に係る第２の発明によれば、
発熱抵抗体へ通電する場合は、周囲温度と通電開始前の
発熱抵抗体の温度を検出し、周囲温度及び発熱体高体の
温度が低い時は、低い電力で所定時間一旦制御してか
ら、通常制御状態に移行するので、発熱抵抗体と発熱抵
抗体の基板との温度差が余り大きくならないため、発熱
抵抗体へのダメージが減り、発熱抵抗体の寿命が伸びる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における定着装置を具備
した画像形成装置の概略構成図である。

【図２】図１装置における定着ユニットの概略構成を示
す側面図である。

【図３】図２の定着ユニットの斜視図である。

【図４】図２の定着ユニットにおける加熱体の一部切り
欠き斜視図である。

【図５】図２の定着ユニットにおけるヒーターの歪みを
説明するための図である。

【図６】図２の定着ユニットにおけるヒーター制御部の
ブロック図である。

【図７】本発明の第１の実施形態におけるヒーターの位
相制御を説明するための図である。

【図８】本発明の第１の実施形態における画像形成装置
の制御のタイミングチャートである。

【図９】本発明の第１の実施形態における画像形成装置
の制御のフローチャートである。

【図１０】本発明の第１の実施形態における抵抗値補正
前の電力−時間特性図である。

【図１１】本発明の第１の実施形態における画像形成装
置の制御のフローチャートである。

【図１２】本発明の第２の実施形態における画像形成装
置の制御のフローチャートである。

【図１３】本発明の第２の実施形態における抵抗値補正
後の電力−時間特性図である。

【符号の説明】

２０定着ユニット（定着装置）３１ヒーター（加熱体）３５定着フィルム（エンドレスフィルム）３６加圧ローラ４２発熱抵抗体４５，４６温度検出手段（加熱体温度検出手段）１０１コントローラ（電力制御手段）Ｎ圧接ニップ部（圧接部）Ｐ転写材Ｔ₀ 第２の所定温度Ｔ₀’第１の所定温度ｔ₀第２の所定電力で印加する所定時間Ｗ₀ 第１の所定電力Ｗ₁ 第１の所定電力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通電により発熱する発熱抵抗体を備えた
加熱体と、該加熱体に摺擦しながらに配設されたエンド
レスフィルムと、該エンドレスフィルムを介して上記加
熱体に圧接するように配設された加圧ローラとを備え、
該圧接部に転写材を挟持搬送させることによりトナー像
を定着させる定着装置を有する画像形成装置において、
上記加熱体の温度を検出する加熱体温度検出素子と、上
記加熱体に印加する電力を所定値とするように制御する
電力制御手段と、上記定着装置の周囲温度を検出する周
囲温度検出素子とを備え、該電力制御手段は、該周囲温
度検出素子の検出温度が第１の所定温度よりも低く、上
記加熱体温度検出素子の検出温度が第２の所定温度より
も低い場合には、第１の所定電力よりも低い第２の所定
電力にて上記加熱体温度検出素子の検出温度が上記第２
の所定温度を超えるまで印加し、その後は第１の所定電
力で第１の所定温度になるように電力を印加するように
ように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】通電により発熱する発熱抵抗体を備えた
加熱体と、該加熱体に摺擦しながらに配設されたエンド
レスフィルムと、該エンドレスフィルムを介して上記加
熱体に圧接するように配設された加圧ローラとを備え、
該圧接部に転写材を挟持搬送させることによりトナー像
を定着させる定着装置を有する画像形成装置において、
上記加熱体の温度を検出する加熱体温度検出素子と、上
記加熱体に印加する電力を所定値にするように制御する
電力制御手段と、上記定着装置の周囲温度を検出する周
囲温度検出素子とを備え、該電力制御手段は、該周囲温
度検出素子の検出温度が第１の所定温度よりも低く、上
記加熱体温度検出素子の検出温度が第２の所定温度より
も低い場合には、第１の所定電力よりも低い第２の所定
電力を所定時間印加し、その後は第１の所定電力で第１
の所定温度になるように電力を印加するようにように設
定されていることを特徴とする画像形成装置。