JPH10207288A - ヒータ及び定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
ヒータ及び定着装置及び画像形成装置Info
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- JPH10207288A JPH10207288A JP1020797A JP1020797A JPH10207288A JP H10207288 A JPH10207288 A JP H10207288A JP 1020797 A JP1020797 A JP 1020797A JP 1020797 A JP1020797 A JP 1020797A JP H10207288 A JPH10207288 A JP H10207288A
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- Japan
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- heater
- temperature
- recording medium
- heating element
- heating
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- Surface Heating Bodies (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 より応答性がよく、正確な温度検出が可能な
ヒータ、更には前記ヒータを用いた定着装置及び画像形
成装置を提供する。 【解決手段】 搬送される被加熱体を加熱するヒータＨ
において、基板17と、前記基板17の一方面側に設けられ
た通電により発熱する発熱体18と、前記発熱体18による
加熱温度を検出するための複数の温度検出素子20ａ，20
ｂとを有し、前記複数の温度検出素子20ａ，20ｂを前記
発熱体18を設けた同一面側に設けたことを特徴とする。
ヒータ、更には前記ヒータを用いた定着装置及び画像形
成装置を提供する。 【解決手段】 搬送される被加熱体を加熱するヒータＨ
において、基板17と、前記基板17の一方面側に設けられ
た通電により発熱する発熱体18と、前記発熱体18による
加熱温度を検出するための複数の温度検出素子20ａ，20
ｂとを有し、前記複数の温度検出素子20ａ，20ｂを前記
発熱体18を設けた同一面側に設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発熱体による加熱温
度を精度よく検出することができるヒータ、これを用い
た定着装置及び画像形成装置に関する。
度を精度よく検出することができるヒータ、これを用い
た定着装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリンタや複写機等にあっては電子写真
記録方式によって画像を形成するものが多いが、この電
子写真記録方式は記録媒体にトナー像を転写し、この記
録媒体に熱及び圧力を印加してトナー像を定着させるよ
うにしている。
記録方式によって画像を形成するものが多いが、この電
子写真記録方式は記録媒体にトナー像を転写し、この記
録媒体に熱及び圧力を印加してトナー像を定着させるよ
うにしている。
【０００３】前記トナー像を定着させるための定着装置
としては、従来から熱ローラ方式が用いられていた。こ
の方式は、内部にヒータを備えた金属製ローラと、これ
に圧接する弾性をもった加圧ローラを基本構成として、
このローラ対のニップ部に被加熱部材としての記録媒体
を導入して挟持搬送、通過させることによってトナー像
を加熱、加圧定着させるものである。
としては、従来から熱ローラ方式が用いられていた。こ
の方式は、内部にヒータを備えた金属製ローラと、これ
に圧接する弾性をもった加圧ローラを基本構成として、
このローラ対のニップ部に被加熱部材としての記録媒体
を導入して挟持搬送、通過させることによってトナー像
を加熱、加圧定着させるものである。
【０００４】しかし、このような熱ローラ方式の定着装
置では、ローラの熱容量が大きいためにローラ表面を定
着温度まで上げるのには非常に多くの時間を要してい
た。このため、画像出力動作を速やかに実行するために
は、装置を使用していないときにもローラ表面をある程
度の温度に温調していなければならないという問題点が
あった。
置では、ローラの熱容量が大きいためにローラ表面を定
着温度まで上げるのには非常に多くの時間を要してい
た。このため、画像出力動作を速やかに実行するために
は、装置を使用していないときにもローラ表面をある程
度の温度に温調していなければならないという問題点が
あった。
【０００５】そこで、前記問題点を解決するために、フ
ィルムを加熱して定着するフィルム加熱方式の加熱装置
が提案されている（特開昭63−313182号公報、特開平2
−157878号公報等）。
ィルムを加熱して定着するフィルム加熱方式の加熱装置
が提案されている（特開昭63−313182号公報、特開平2
−157878号公報等）。
【０００６】このフィルム加熱方式の定着装置は通常、
簿肉の耐熱性フィルムと、このフィルムの一方面側に固
定支持して配置された加熱体（ヒータ）と、他方面側に
ヒータに対向して配置された、ヒータに対してフィルム
を介して被加熱部材を密着させる加圧部材とからなって
いる。
簿肉の耐熱性フィルムと、このフィルムの一方面側に固
定支持して配置された加熱体（ヒータ）と、他方面側に
ヒータに対向して配置された、ヒータに対してフィルム
を介して被加熱部材を密着させる加圧部材とからなって
いる。
【０００７】そして、これを定着装置として用いる場合
には、前記フィルムを挟んでヒータと加圧部材との圧接
で形成される圧接ニップ部に、トナー像を形成担持させ
た記録媒体を導入して通過させることにより、記録媒体
の顕画像担持体面がフィルムを介してヒータで加熱さ
れ、未定着画像に熱エネルギーを付与し、トナーが軟
化、溶融して画像の加熱定着がなされる。
には、前記フィルムを挟んでヒータと加圧部材との圧接
で形成される圧接ニップ部に、トナー像を形成担持させ
た記録媒体を導入して通過させることにより、記録媒体
の顕画像担持体面がフィルムを介してヒータで加熱さ
れ、未定着画像に熱エネルギーを付与し、トナーが軟
化、溶融して画像の加熱定着がなされる。
【０００８】前記ヒータは、通電により発熱する抵抗発
熱体と、この抵抗発熱体が設けられる良熱伝導性のセラ
ミック基板を有し、この基板の温度を検知する温度検出
素子の出力により抵抗発熱体への通電を制御している。
熱体と、この抵抗発熱体が設けられる良熱伝導性のセラ
ミック基板を有し、この基板の温度を検知する温度検出
素子の出力により抵抗発熱体への通電を制御している。
【０００９】前記温度検出に際し、従来は前記抵抗発熱
体を含む加熱体の裏面にガラスで保護されたサーミスタ
ービーズで構成されるサーミスタを取り付けリード線で
サーミスタビーズの抵抗値を測定することによって加熱
体の温度を検出し、加熱体の抵抗発熱体に加える電力を
制御して加熱体の温度を所定の値に制御していた。
体を含む加熱体の裏面にガラスで保護されたサーミスタ
ービーズで構成されるサーミスタを取り付けリード線で
サーミスタビーズの抵抗値を測定することによって加熱
体の温度を検出し、加熱体の抵抗発熱体に加える電力を
制御して加熱体の温度を所定の値に制御していた。
【００１０】また、前記サーミスタと加熱体との接触状
態のばらつきをなくし、応答性をよくするために、図８
に示すように、発熱体50を設けたヒータ基板51の裏面に
チップ型のサーミスタを取り付けたヒータが作られるよ
うになった。このチップ型サーミスタは、セラミック基
板52の上にサーミスタ層53と電極54を積層し、防湿層55
としてガラスをコートして作られる。そしてこのチップ
型のサーミスタを耐熱性の高い導電性接着剤56でヒータ
基板51の裏面に設けた電極58に接着して構成する。
態のばらつきをなくし、応答性をよくするために、図８
に示すように、発熱体50を設けたヒータ基板51の裏面に
チップ型のサーミスタを取り付けたヒータが作られるよ
うになった。このチップ型サーミスタは、セラミック基
板52の上にサーミスタ層53と電極54を積層し、防湿層55
としてガラスをコートして作られる。そしてこのチップ
型のサーミスタを耐熱性の高い導電性接着剤56でヒータ
基板51の裏面に設けた電極58に接着して構成する。
【００１１】更に組立性を向上させ、且つ前記応答性を
よくするために、図９に示すように、サーミスタ59を印
刷によってヒータ基板51上に直接形成することが提案さ
れている。この印刷サーミスタはヒータ基板51との間隙
がなく、直接基板51に印刷されているために応答性のば
らつきが少なくなり、より正確な温度検出が可能とな
る。
よくするために、図９に示すように、サーミスタ59を印
刷によってヒータ基板51上に直接形成することが提案さ
れている。この印刷サーミスタはヒータ基板51との間隙
がなく、直接基板51に印刷されているために応答性のば
らつきが少なくなり、より正確な温度検出が可能とな
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】今日の画像形成装置等
にあってはプロセススピードの高速化に伴い、良好な定
着性を確保し、且つクイックスタートの実現が要求され
ている。そのためには加熱定着装置の各部材に熱伝導性
が高く、低熱容量の材料を用いる必要がある。
にあってはプロセススピードの高速化に伴い、良好な定
着性を確保し、且つクイックスタートの実現が要求され
ている。そのためには加熱定着装置の各部材に熱伝導性
が高く、低熱容量の材料を用いる必要がある。
【００１３】しかし、ヒータの熱容量を小さくすると、
ヒータの温度昇降が速くなるために温度検出素子の応答
時間が長いと温度リップルが大きくなって目標温度への
制御が複雑になってしまう。そのためにより応答性がよ
く、正確な加熱温度の検出が可能なヒータが望まれてい
る。
ヒータの温度昇降が速くなるために温度検出素子の応答
時間が長いと温度リップルが大きくなって目標温度への
制御が複雑になってしまう。そのためにより応答性がよ
く、正確な加熱温度の検出が可能なヒータが望まれてい
る。
【００１４】本発明は上記点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、より応答性がよく、正確
な温度検出が可能なヒータ、更には前記ヒータを用いた
定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
り、その目的とするところは、より応答性がよく、正確
な温度検出が可能なヒータ、更には前記ヒータを用いた
定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、搬送される被加熱体を
加熱するヒータにおいて、基板と、前記基板の一方面側
に設けられた通電により発熱する発熱体と、前記発熱体
による加熱温度を検出するための複数の温度検出素子と
を有し、前記複数の温度検出素子を前記発熱体を設けた
同一面側に設けたことを特徴とする。
の本発明に係る代表的な構成は、搬送される被加熱体を
加熱するヒータにおいて、基板と、前記基板の一方面側
に設けられた通電により発熱する発熱体と、前記発熱体
による加熱温度を検出するための複数の温度検出素子と
を有し、前記複数の温度検出素子を前記発熱体を設けた
同一面側に設けたことを特徴とする。
【００１６】上記構成にあっては、発熱体と同一面上に
おいて温度を検出するために基板の厚さ等にかかわら
ず、直接的により精度よく温度検出することができる。
また、複数の温度検出素子によって温度検出することに
より、それぞれの検出値の平均値を求めることにより、
より正確な温度検出をすることができる。
おいて温度を検出するために基板の厚さ等にかかわら
ず、直接的により精度よく温度検出することができる。
また、複数の温度検出素子によって温度検出することに
より、それぞれの検出値の平均値を求めることにより、
より正確な温度検出をすることができる。
【００１７】従って、前記ヒータを用いて定着装置及び
画像形成装置を構成した場合には、より精度よく定着温
度を制御することが容易となり、高品位の画像を得るこ
とが可能となる。
画像形成装置を構成した場合には、より精度よく定着温
度を制御することが容易となり、高品位の画像を得るこ
とが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に本発明に係る定着装置を用い
た画像形成装置の一実施形態について図面を参照して説
明する。
た画像形成装置の一実施形態について図面を参照して説
明する。
【００１９】〔第１実施形態〕図１乃至図５は第１実施
形態を示すものであり、図１は定着装置の構成説明図で
あり、図２はヒータの構成説明図、図３はヒータによる
加熱温度検出回路の説明図であり、図４はヒータ基板の
表面及び裏面にサーミスタを設けて温度リップルを比較
した説明図、図５は画像形成装置の全体模式説明図であ
る。
形態を示すものであり、図１は定着装置の構成説明図で
あり、図２はヒータの構成説明図、図３はヒータによる
加熱温度検出回路の説明図であり、図４はヒータ基板の
表面及び裏面にサーミスタを設けて温度リップルを比較
した説明図、図５は画像形成装置の全体模式説明図であ
る。
【００２０】ここでは説明の順序として、まず画像形成
装置の全体構成について説明し、次に定着装置及びこれ
に用いるヒータの構成について説明する。
装置の全体構成について説明し、次に定着装置及びこれ
に用いるヒータの構成について説明する。
【００２１】｛画像形成装置の全体構成｝この画像形成
装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図５に示すよう
に、光学手段１から画像情報に基づいた情報光（レーザ
ー光）をドラム形状の像担持体である電子写真感光体へ
照射して該感光体に潜像を形成し、この潜像を現像して
トナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期
して、記録媒体である記録媒体Ｐを搬送手段で搬送し、
この記録媒体Ｐに対して画像形成手段によって画像を形
成するように構成している。
装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図５に示すよう
に、光学手段１から画像情報に基づいた情報光（レーザ
ー光）をドラム形状の像担持体である電子写真感光体へ
照射して該感光体に潜像を形成し、この潜像を現像して
トナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期
して、記録媒体である記録媒体Ｐを搬送手段で搬送し、
この記録媒体Ｐに対して画像形成手段によって画像を形
成するように構成している。
【００２２】本実施形態にあっては画像形成手段として
電子写真方式を用いており、且つ電子写真感光体である
感光体ドラム２や図示しない帯電手段、現像手段、クリ
ーニング手段をカートリッジ化し、このプロセスカート
リッジ３を装置本体に着脱可能としている。画像形成手
段は回転する感光体ドラム２の表面を帯電手段によって
一様に帯電した後、前記光学手段１からの光照射によっ
て感光体ドラム２に潜像を形成し、この潜像を現像手段
によってトナー現像して可視像化する。そして、前記ト
ナー像を転写手段４において搬送される記録媒体Ｐに転
写し、該転写像を定着装置である定着手段５で定着する
ように構成している。
電子写真方式を用いており、且つ電子写真感光体である
感光体ドラム２や図示しない帯電手段、現像手段、クリ
ーニング手段をカートリッジ化し、このプロセスカート
リッジ３を装置本体に着脱可能としている。画像形成手
段は回転する感光体ドラム２の表面を帯電手段によって
一様に帯電した後、前記光学手段１からの光照射によっ
て感光体ドラム２に潜像を形成し、この潜像を現像手段
によってトナー現像して可視像化する。そして、前記ト
ナー像を転写手段４において搬送される記録媒体Ｐに転
写し、該転写像を定着装置である定着手段５で定着する
ように構成している。
【００２３】一方、前記記録媒体Ｐを搬送するためのシ
ート搬送手段は、装置本体の底部に装着した記録媒体カ
セット６からピックアップローラ７及び分離爪６ａによ
って一枚ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ８及びこ
れに圧接して従動回転するピンチローラ９によってＵタ
ーン搬送して画像転写部へと搬送する。
ート搬送手段は、装置本体の底部に装着した記録媒体カ
セット６からピックアップローラ７及び分離爪６ａによ
って一枚ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ８及びこ
れに圧接して従動回転するピンチローラ９によってＵタ
ーン搬送して画像転写部へと搬送する。
【００２４】そして転写手段を構成する転写ローラ４に
電圧印加をすることによって、感光体ドラム２に形成し
たトナー像が転写された記録媒体Ｐを、搬送ローラ８及
び転写ローラ４の駆動回転によってガイド手段を構成す
る搬送ガイド部材10に沿って搬送し、定着手段５へ至ら
せる。更に、定着手段５で熱及び圧力が印加されて転写
トナー像が定着された記録媒体Ｐを排出ローラ対11，12
によって搬送して装置本体上部の排出部13へ排出する如
く構成している。
電圧印加をすることによって、感光体ドラム２に形成し
たトナー像が転写された記録媒体Ｐを、搬送ローラ８及
び転写ローラ４の駆動回転によってガイド手段を構成す
る搬送ガイド部材10に沿って搬送し、定着手段５へ至ら
せる。更に、定着手段５で熱及び圧力が印加されて転写
トナー像が定着された記録媒体Ｐを排出ローラ対11，12
によって搬送して装置本体上部の排出部13へ排出する如
く構成している。
【００２５】｛定着装置及びヒータの構成｝次に記録媒
体Ｐに転写したトナー像を定着する定着手段（定着装
置）５の構成及びこれに用いるヒータの構成について説
明する。
体Ｐに転写したトナー像を定着する定着手段（定着装
置）５の構成及びこれに用いるヒータの構成について説
明する。
【００２６】本実施形態に係る定着手段５は、テンショ
ンレスタイプのフィルム加熱定着装置であり、その構成
は図１に示すように、回転可能な筒状の筒部材である耐
熱性フィルム14が発熱体を含むフィルムガイド部材でも
あるヒータＨの支持体15に外嵌させてある。このフィル
ム14の内周長と支持体15の外周長はフィルム14の方を、
例えば３mm程度大きくしてあり、従ってフィルム14は支
持体15に対して周長がルーズに外嵌している。
ンレスタイプのフィルム加熱定着装置であり、その構成
は図１に示すように、回転可能な筒状の筒部材である耐
熱性フィルム14が発熱体を含むフィルムガイド部材でも
あるヒータＨの支持体15に外嵌させてある。このフィル
ム14の内周長と支持体15の外周長はフィルム14の方を、
例えば３mm程度大きくしてあり、従ってフィルム14は支
持体15に対して周長がルーズに外嵌している。
【００２７】尚、前記フィルム14は筒状でなくても、記
録媒体の搬送に従動して移動する構成であれば、例えば
供給ローラから巻き取りローラへと順次繰り出される構
成のものでもよい。
録媒体の搬送に従動して移動する構成であれば、例えば
供給ローラから巻き取りローラへと順次繰り出される構
成のものでもよい。
【００２８】前記フィルム14は熱容量を小さくして装置
のクイックスタート性を向上させるため、フィルム膜厚
は100 μm 以下、好ましは50μm 以下20μm 以上の耐熱
性のあるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、Ｐ
ＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）の単層、
或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ（ポリ
エーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリエーテルサル
ホン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の外
周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングし
た複合層フィルムを使用するのが好ましい。尚、本実施
形態ではポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥをコ
ーティングしたものを用いている。
のクイックスタート性を向上させるため、フィルム膜厚
は100 μm 以下、好ましは50μm 以下20μm 以上の耐熱
性のあるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、Ｐ
ＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）の単層、
或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ（ポリ
エーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリエーテルサル
ホン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の外
周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングし
た複合層フィルムを使用するのが好ましい。尚、本実施
形態ではポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥをコ
ーティングしたものを用いている。
【００２９】16は前記ヒータＨとの間でフィルム14を挟
んでニップＮを形成し、フィルム14に記録媒体Ｐを押圧
すると共に、該記録媒体Ｐに搬送力を付与する回転部材
であるところの加圧ローラである。この加圧ローラ16
は、芯金16ａにシリコンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム
ローラ部16ｂを一体的に設けてなり、芯金16ａの端部に
取り付けた図示しないギアに駆動力を伝達することによ
って図１の矢印Ａ方向へ駆動回転する。これにより、記
録媒体Ｐが矢印Ｂ方向へ搬送されると共に、フィルム14
が矢印Ｃ方向へ回転移動する。
んでニップＮを形成し、フィルム14に記録媒体Ｐを押圧
すると共に、該記録媒体Ｐに搬送力を付与する回転部材
であるところの加圧ローラである。この加圧ローラ16
は、芯金16ａにシリコンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム
ローラ部16ｂを一体的に設けてなり、芯金16ａの端部に
取り付けた図示しないギアに駆動力を伝達することによ
って図１の矢印Ａ方向へ駆動回転する。これにより、記
録媒体Ｐが矢印Ｂ方向へ搬送されると共に、フィルム14
が矢印Ｃ方向へ回転移動する。
【００３０】前記支持体15にはフィルム14を加熱するヒ
ータＨが取り付けてあり、ニップＮを通過する記録媒体
Ｐを加熱することにより、画像形成手段で転写されたト
ナー像を記録媒体Ｐに永久定着する。
ータＨが取り付けてあり、ニップＮを通過する記録媒体
Ｐを加熱することにより、画像形成手段で転写されたト
ナー像を記録媒体Ｐに永久定着する。
【００３１】ここで、前記ヒータＨの構成について説明
すると、図２のヒータ長手方向概略説明図に示すよう
に、アルミナ等でできた基板17の表面に、例えばＡｇ／
Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料からなる発熱体
18を、厚み約10μm 、幅１〜３mmにスクリーン印刷等に
よって塗工し、その上に保護層19としてガラスやフッ素
樹脂等をコートしてある。更に、ヒータの温度制御を行
うために発熱体18による加熱温度を検出するために、２
個の温度検出素子であるサーミスタ20ａ，20ｂが取り付
けてある。
すると、図２のヒータ長手方向概略説明図に示すよう
に、アルミナ等でできた基板17の表面に、例えばＡｇ／
Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料からなる発熱体
18を、厚み約10μm 、幅１〜３mmにスクリーン印刷等に
よって塗工し、その上に保護層19としてガラスやフッ素
樹脂等をコートしてある。更に、ヒータの温度制御を行
うために発熱体18による加熱温度を検出するために、２
個の温度検出素子であるサーミスタ20ａ，20ｂが取り付
けてある。
【００３２】前記サーミスタ20ａ，20ｂは発熱体18を設
けた同一面側の基板17上であって発熱体18の近傍（定着
ニップ内）に、印刷によってサーミスタ20ａ，20ｂと電
極パターン21ａ，21ｂとを形成し、その上面を保護層19
によってコートして構成している。そして、一方のサー
ミスタ20ａを発熱体18よりも被加熱体である記録媒体Ｐ
の搬送方向上流側（以下単に「上流側」という）に配置
し、他方のサーミスタ20ｂを発熱体18よりも記録媒体搬
送方向下流側（以下単に「下流側」という）であって、
上流側サーミスタ20ａと搬送方向平行な直線上に配置し
ている。
けた同一面側の基板17上であって発熱体18の近傍（定着
ニップ内）に、印刷によってサーミスタ20ａ，20ｂと電
極パターン21ａ，21ｂとを形成し、その上面を保護層19
によってコートして構成している。そして、一方のサー
ミスタ20ａを発熱体18よりも被加熱体である記録媒体Ｐ
の搬送方向上流側（以下単に「上流側」という）に配置
し、他方のサーミスタ20ｂを発熱体18よりも記録媒体搬
送方向下流側（以下単に「下流側」という）であって、
上流側サーミスタ20ａと搬送方向平行な直線上に配置し
ている。
【００３３】尚、図２において、22は発熱体18への電力
供給を行うためのＡＣ電極であり、23は電極パターン21
ａ，21ｂと接続されたＤＣ電極である。
供給を行うためのＡＣ電極であり、23は電極パターン21
ａ，21ｂと接続されたＤＣ電極である。
【００３４】上記ヒータＨによる加熱温度の検出は、２
個のサーミスタ20ａ，20ｂによって検出した値によって
決定するようにしている。即ち、図３に示すように、サ
ーミスタ20ａ，20ｂの検出温度は、電圧Ｖa ，Ｖb とし
て読み取られ、コンパレータ24で差分の電圧Ｖが出力さ
れ、コンパレータ25へ入力される。このコンパレータ25
で比較電圧Ｖref と前記出力電圧Ｖが比較され、その結
果がＡ／Ｄ変換器26を通してＣＰＵ27に入力されて発熱
体18の制御温度が決められる。この決められた温度を保
つように、ＣＰＵ27はヒータドライバー28を制御してＡ
Ｃ電源29からの発熱体18への通電を制御する。更に、制
御温度を切り換えると、新たな比較電圧がＣＰＵ27から
出され、Ｄ／Ａ変換器30で新たな比較電圧Ｖref として
コンパレータ25で比較に用いられる。
個のサーミスタ20ａ，20ｂによって検出した値によって
決定するようにしている。即ち、図３に示すように、サ
ーミスタ20ａ，20ｂの検出温度は、電圧Ｖa ，Ｖb とし
て読み取られ、コンパレータ24で差分の電圧Ｖが出力さ
れ、コンパレータ25へ入力される。このコンパレータ25
で比較電圧Ｖref と前記出力電圧Ｖが比較され、その結
果がＡ／Ｄ変換器26を通してＣＰＵ27に入力されて発熱
体18の制御温度が決められる。この決められた温度を保
つように、ＣＰＵ27はヒータドライバー28を制御してＡ
Ｃ電源29からの発熱体18への通電を制御する。更に、制
御温度を切り換えると、新たな比較電圧がＣＰＵ27から
出され、Ｄ／Ａ変換器30で新たな比較電圧Ｖref として
コンパレータ25で比較に用いられる。
【００３５】このようにして、発熱体18の上下流側に配
置したサーミスタ20ａ，20ｂの検出温度差に応じて発熱
体18による加熱温度を制御するものである。
置したサーミスタ20ａ，20ｂの検出温度差に応じて発熱
体18による加熱温度を制御するものである。
【００３６】前記温度制御は、プロセススピードが速く
なるほど定着ニップ内の発熱体18の温度とサーミスタ20
が検出する温度に誤差がなく、且つ応答性がよく、温度
リップルのばらつきも小さいことが要求される。ここ
で、ヒータ基板の表面（発熱体と同一面側）にサーミス
タを設けたヒータを用いて定着温度を制御し、画像形成
した場合と、ヒータ基板の裏面にサーミスタを設けたヒ
ータを用いて定着温度を制御して画像形成（プロセスス
ピード50mm/sec）した場合の実験結果を示す。
なるほど定着ニップ内の発熱体18の温度とサーミスタ20
が検出する温度に誤差がなく、且つ応答性がよく、温度
リップルのばらつきも小さいことが要求される。ここ
で、ヒータ基板の表面（発熱体と同一面側）にサーミス
タを設けたヒータを用いて定着温度を制御し、画像形成
した場合と、ヒータ基板の裏面にサーミスタを設けたヒ
ータを用いて定着温度を制御して画像形成（プロセスス
ピード50mm/sec）した場合の実験結果を示す。
【００３７】図４(a) に示す表は、ヒータ基板の裏面に
サーミスタを設けたヒータのサーミスタ出力（温調温
度）に対する実際の定着ニップ内の発熱体表面温度を示
し、図４(b) はそのときの温度リップルΔＴの値を示
す。
サーミスタを設けたヒータのサーミスタ出力（温調温
度）に対する実際の定着ニップ内の発熱体表面温度を示
し、図４(b) はそのときの温度リップルΔＴの値を示
す。
【００３８】図４(a),(b) の値からわかるように、ヒー
タ裏面の温度をモニターして温調した場合の実際のヒー
タ表面温度は、サーミスタ出力よりも高い温度を示し、
裏面の温度リップルΔＴよりも表面の温度リップルΔＴ
の方が大きいことがわかる。
タ裏面の温度をモニターして温調した場合の実際のヒー
タ表面温度は、サーミスタ出力よりも高い温度を示し、
裏面の温度リップルΔＴよりも表面の温度リップルΔＴ
の方が大きいことがわかる。
【００３９】尚、実験においては本実施形態のヒータの
温調温度を、ヒータ基板裏面にサーミスタを設けたヒー
タと同等の定着性が得られるように設定し、サーミスタ
を基板裏面に設けたヒータの温調温度を200 ℃、190
℃、180 ℃としたのに対し、本実施形態のヒータでは21
0 ℃、200 ℃、190 ℃とした。図４(c) はこのときの温
度リップルで、図４(b) と比較してヒータ表面温度のリ
ップルは明らかに小さくなっていることがわかる。
温調温度を、ヒータ基板裏面にサーミスタを設けたヒー
タと同等の定着性が得られるように設定し、サーミスタ
を基板裏面に設けたヒータの温調温度を200 ℃、190
℃、180 ℃としたのに対し、本実施形態のヒータでは21
0 ℃、200 ℃、190 ℃とした。図４(c) はこのときの温
度リップルで、図４(b) と比較してヒータ表面温度のリ
ップルは明らかに小さくなっていることがわかる。
【００４０】従って、本実施形態ではサーミスタ20ａ，
20ｂを発熱体18と同じ面の定着ニップ内に配置してある
ために、基板17の裏面側にサーミスタを設けた場合より
も実際の定着ニップ内の発熱体18の温度とサーミスタ20
の検出する温度誤差が抑えられ、応答性も良くなる。こ
のために、高速化された装置であっても精度よく定着温
度制御を行うことができ、定着不良やオフセット、光沢
ムラ等のない良好な画像を得ることができる。
20ｂを発熱体18と同じ面の定着ニップ内に配置してある
ために、基板17の裏面側にサーミスタを設けた場合より
も実際の定着ニップ内の発熱体18の温度とサーミスタ20
の検出する温度誤差が抑えられ、応答性も良くなる。こ
のために、高速化された装置であっても精度よく定着温
度制御を行うことができ、定着不良やオフセット、光沢
ムラ等のない良好な画像を得ることができる。
【００４１】また、本実施形態にあっては２個のサーミ
スタ20ａ，20ｂのうち、一方のサーミスタ20ａは発熱体
18の上流側にあるために、加熱前のフィルム14、記録媒
体Ｐ及び加圧ローラ15の温度の影響により、検出する温
度は低くなる。一方、下流側のサーミスタ20ｂは加熱後
のフィルム14、記録媒体Ｐ及び加圧ローラ15の温度の影
響を受けて検出温度は高くなる。
スタ20ａ，20ｂのうち、一方のサーミスタ20ａは発熱体
18の上流側にあるために、加熱前のフィルム14、記録媒
体Ｐ及び加圧ローラ15の温度の影響により、検出する温
度は低くなる。一方、下流側のサーミスタ20ｂは加熱後
のフィルム14、記録媒体Ｐ及び加圧ローラ15の温度の影
響を受けて検出温度は高くなる。
【００４２】そこで、本実施形態では例えば２個のサー
ミスタ20ａ，20ｂの検出温度差が40度以上ある場合に
は、ヒータの制御温度はサーミスタ20ｂからみて165 ℃
になるように制御し、温度差が40度未満30度以上のとき
は155 ℃になるように制御し、30度未満20度以上のとき
は145 ℃になるように制御し、20度未満では140 ℃にな
るように制御する。
ミスタ20ａ，20ｂの検出温度差が40度以上ある場合に
は、ヒータの制御温度はサーミスタ20ｂからみて165 ℃
になるように制御し、温度差が40度未満30度以上のとき
は155 ℃になるように制御し、30度未満20度以上のとき
は145 ℃になるように制御し、20度未満では140 ℃にな
るように制御する。
【００４３】このように、発熱体18の上下流側の温度差
に応じてヒータ温調温度を制御することにより、オフセ
ットや定着不良を確実に防止して画像定着することがで
きる。また、上記構成にあっては、被加熱体である記録
媒体Ｐの熱容量や温度に対して制御温度を変えることが
できるので、対環境性、メディアの自由度を高めること
ができる。更に、サーミスタ20ａ，20ｂの平均値を用い
ることによりニップ中央のヒータ温度を正確に知ること
ができる。
に応じてヒータ温調温度を制御することにより、オフセ
ットや定着不良を確実に防止して画像定着することがで
きる。また、上記構成にあっては、被加熱体である記録
媒体Ｐの熱容量や温度に対して制御温度を変えることが
できるので、対環境性、メディアの自由度を高めること
ができる。更に、サーミスタ20ａ，20ｂの平均値を用い
ることによりニップ中央のヒータ温度を正確に知ること
ができる。
【００４４】〔第２実施形態〕前述した第１実施形態で
は２個のサーミスタを発熱体の上下流側に配置した例を
示したが、第２実施形態として搬送される最小の記録媒
体の搬送領域と非搬送領域とにサーミスタを配置する例
を、図６に示す。尚、前述した第１実施形態と同一機能
を有する部材は同一符号を付す。
は２個のサーミスタを発熱体の上下流側に配置した例を
示したが、第２実施形態として搬送される最小の記録媒
体の搬送領域と非搬送領域とにサーミスタを配置する例
を、図６に示す。尚、前述した第１実施形態と同一機能
を有する部材は同一符号を付す。
【００４５】定着装置において、小サイズの記録媒体を
連続して搬送すると、非搬送領域での発熱体18の温度が
大きく上昇して発熱体18の寿命が短くなり、或いは加圧
ローラ15が非搬送領域で熱膨張してフィルム14の搬送を
アンバランスにするおそれがある。
連続して搬送すると、非搬送領域での発熱体18の温度が
大きく上昇して発熱体18の寿命が短くなり、或いは加圧
ローラ15が非搬送領域で熱膨張してフィルム14の搬送を
アンバランスにするおそれがある。
【００４６】そこで本実施形態に係るヒータＨは、図６
に示すように、２個のサーミスタ20ａ，20ｂの一方のサ
ーミスタ20ａを搬送する最小サイズの記録媒体の搬送領
域に配置し、他方のサーミスタ20ｂを非搬送領域に配置
している。そして、前述した第１実施形態で説明した差
分回路（図３）により、２個のサーミスタ20ａ，20ｂの
出力を比較し、その温度差に応じて例えば記録媒体の搬
送間隔を広く、更には温度差が一定温度以上になったと
きは装置を停止する等して熱を拡散することにより、前
記非搬送領域での過剰な昇温を抑えるものである。
に示すように、２個のサーミスタ20ａ，20ｂの一方のサ
ーミスタ20ａを搬送する最小サイズの記録媒体の搬送領
域に配置し、他方のサーミスタ20ｂを非搬送領域に配置
している。そして、前述した第１実施形態で説明した差
分回路（図３）により、２個のサーミスタ20ａ，20ｂの
出力を比較し、その温度差に応じて例えば記録媒体の搬
送間隔を広く、更には温度差が一定温度以上になったと
きは装置を停止する等して熱を拡散することにより、前
記非搬送領域での過剰な昇温を抑えるものである。
【００４７】即ち、前記温度差が小さいうちは搬送間隔
をサイズが大きい記録媒体の場合と同じで短くし、温度
差が大きくなるに従って非搬送領域での温度があがって
いるために、記録媒体の搬送間隔をあけるように構成す
る。
をサイズが大きい記録媒体の場合と同じで短くし、温度
差が大きくなるに従って非搬送領域での温度があがって
いるために、記録媒体の搬送間隔をあけるように構成す
る。
【００４８】例えば、温度差が10℃未満のときは大サイ
ズの記録媒体と同じ搬送間隔50mmとし、温度差が10℃以
上30℃未満のときは搬送間隔を60mmに広げ、更に温度差
が30℃以上50℃未満では搬送間隔を80mmに広げ、更には
温度差が50℃以上のときは記録媒体の搬送を停止する。
ズの記録媒体と同じ搬送間隔50mmとし、温度差が10℃以
上30℃未満のときは搬送間隔を60mmに広げ、更に温度差
が30℃以上50℃未満では搬送間隔を80mmに広げ、更には
温度差が50℃以上のときは記録媒体の搬送を停止する。
【００４９】このように、温度差が大きくなるに従って
搬送間隔を広げることにより、その間の熱拡散によって
非搬送領域での過剰昇温を抑えることができる。
搬送間隔を広げることにより、その間の熱拡散によって
非搬送領域での過剰昇温を抑えることができる。
【００５０】〔第３実施形態〕図７に示すヒータＨは２
個のサーミスタのうち、一方のサーミスタ20ａを搬送す
る最小サイズの記録媒体の搬送領域であって発熱体18の
上流側に、他方のサーミスタ20ｂを搬送する最小サイズ
の記録媒体の非搬送領域であって発熱体18の下流側に配
置したものである。尚、この場合も前述した第１実施形
態と同一機能を有する部材は同一符号を付す。
個のサーミスタのうち、一方のサーミスタ20ａを搬送す
る最小サイズの記録媒体の搬送領域であって発熱体18の
上流側に、他方のサーミスタ20ｂを搬送する最小サイズ
の記録媒体の非搬送領域であって発熱体18の下流側に配
置したものである。尚、この場合も前述した第１実施形
態と同一機能を有する部材は同一符号を付す。
【００５１】この図７に示すヒータＨにあっては、それ
ぞれのサーミスタ20ａ，20ｂの検出温度により、前述し
た第１実施形態の温度制御と第２実施形態の搬送間隔の
制御を同時に行うことにより、第１及び第２実施形態の
それぞれの効果を合わせた効果を得ることができる。
ぞれのサーミスタ20ａ，20ｂの検出温度により、前述し
た第１実施形態の温度制御と第２実施形態の搬送間隔の
制御を同時に行うことにより、第１及び第２実施形態の
それぞれの効果を合わせた効果を得ることができる。
【００５２】〔他の実施形態〕前述した実施形態では温
度検出するサーミスタを２個設けた例を示したが、サー
ミスタは３個以上設けるようにしてもよい。このように
すると、より正確な温度検出が可能となる。
度検出するサーミスタを２個設けた例を示したが、サー
ミスタは３個以上設けるようにしてもよい。このように
すると、より正確な温度検出が可能となる。
【００５３】
【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
発熱体と同一面上において温度を検出するために基板の
厚さ等にかかわらず、直接的により精度よく温度検出す
ることができる。また、複数の温度検出素子によって温
度検出することにより、それぞれの検出値の平均値を求
めることにより、より正確な温度検出をすることができ
る。
発熱体と同一面上において温度を検出するために基板の
厚さ等にかかわらず、直接的により精度よく温度検出す
ることができる。また、複数の温度検出素子によって温
度検出することにより、それぞれの検出値の平均値を求
めることにより、より正確な温度検出をすることができ
る。
【００５４】従って、前記ヒータを用いて定着装置及び
画像形成装置を構成した場合には、より精度よく定着温
度を制御することが容易となり、高品位の画像を得るこ
とが可能となる。
画像形成装置を構成した場合には、より精度よく定着温
度を制御することが容易となり、高品位の画像を得るこ
とが可能となる。
【図１】定着装置の構成説明図である。
【図２】ヒータの構成説明図である。
【図３】ヒータによる加熱温度検出回路の説明図であ
る。
る。
【図４】ヒータ基板の表面及び裏面にサーミスタを設け
て温度リップルを比較した説明図である。
て温度リップルを比較した説明図である。
【図５】画像形成装置の全体模式説明図である。
【図６】サーミスタを記録媒体の搬送領域と非搬送領域
に配置したヒータの説明図である。
に配置したヒータの説明図である。
【図７】サーミスタを記録媒体の搬送領域と非搬送領域
に配置すると共に、発熱体の上下流側に配置したヒータ
の説明図である。
に配置すると共に、発熱体の上下流側に配置したヒータ
の説明図である。
【図８】ヒータ基板の裏面に設けたサーミスタチップに
よって温度検出するヒータの構成説明図である。
よって温度検出するヒータの構成説明図である。
【図９】ヒータ基板の裏面に設けた印刷サーミスタを用
いて温度検出するヒータの構成説明図である。
いて温度検出するヒータの構成説明図である。
Ｈ …ヒータ Ｐ …記録媒体 １ …光学手段 ２ …感光体ドラム ３ …プロセスカートリッジ ４ …転写手段 ５ …定着手段 ６ …記録紙カセット ６ａ …分離爪 ７ …ピックアップローラ ８ …搬送ローラ ９ …ピンチローラ 10 …搬送ガイド部材 11 …排出ローラ対 12 …排出ローラ対 13 …排出部 14 …フィルム 15 …支持体 16 …加圧ローラ 16ａ …芯金 16ｂ …ローラ部 17 …基板 18 …発熱体 19 …保護層 20ａ …サーミスタ 20ｂ …サーミスタ 21ａ …電極パターン 21ｂ …電極パターン 22 …ＡＣ電極 23 …ＤＣ電極 24 …コンパレータ 25 …コンパレータ 26 …Ａ／Ｄ変換器 27 …ＣＰＵ 28 …ヒータドライバー 29 …ＡＣ電源 30 …Ｄ／Ａ変換器
Claims (5)
- 【請求項１】 搬送される被加熱体を加熱するヒータに
おいて、 基板と、 前記基板の一方面側に設けられた通電により発熱する発
熱体と、 前記発熱体による加熱温度を検出するための複数の温度
検出素子と、 を有し、 前記複数の温度検出素子を前記発熱体を設けた同一面側
に設けたことを特徴とするヒータ。 - 【請求項２】 前記温度検出素子を前記発熱体を挟んで
搬送される被加熱体の搬送方向上流側と下流側に配置し
たことを特徴とする請求項１記載のヒータ。 - 【請求項３】 前記温度検出素子を、搬送される最小の
被加熱体の搬送領域と非搬送領域とに配置したことを特
徴とする請求項１記載のヒータ。 - 【請求項４】 記録媒体に転写した画像を加熱して定着
する定着装置において、 記録媒体の搬送に従動して移動するフィルム部材と、 前記フィルム部材に記録媒体を押圧すると共に、記録媒
体に搬送力を付与する回転部材と、 前記フィルム部材を介して前記記録媒体を搬送するヒー
タと、 を有し、 前記ヒータとして、請求項１乃至請求項３のいずれか１
項記載のヒータを用いたことを特徴とする定着装置。 - 【請求項５】 記録媒体に画像を転写し、加熱して定着
する画像形成装置において、 記録媒体を搬送するための搬送手段と、 前記記録媒体に画像を転写するための画像形成手段と、 前記転写された画像を記録媒体に定着させるための定着
手段と、 を有し、 前記定着手段として、請求項４記載の定着装置を用いた
ことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1020797A JPH10207288A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | ヒータ及び定着装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1020797A JPH10207288A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | ヒータ及び定着装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10207288A true JPH10207288A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11743836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1020797A Pending JPH10207288A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | ヒータ及び定着装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10207288A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011514645A (ja) * | 2008-03-28 | 2011-05-06 | ブラウン ゲーエムベーハー | 温度制御を有する加熱要素 |
| JP2016151617A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
| JP2017502780A (ja) * | 2014-01-14 | 2017-01-26 | ザ ジレット カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニーＴｈｅ Ｇｉｌｌｅｔｔｅ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｌｃ | 熱センサーを有するシェービング用カートリッジ |
| JP2017502779A (ja) * | 2014-01-14 | 2017-01-26 | ザ ジレット カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニーＴｈｅ Ｇｉｌｌｅｔｔｅ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｌｃ | 加熱されたシェービング用かみそり |
| US11247357B2 (en) | 2017-01-20 | 2022-02-15 | The Gillette Company Llc | Heating delivery element for a shaving razor |
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| US11577417B2 (en) | 2018-03-30 | 2023-02-14 | The Gillette Company Llc | Razor handle with a pivoting portion |
| US11590669B2 (en) | 2018-03-30 | 2023-02-28 | The Gillette Company Llc | Razor handle with movable members |
| US11607820B2 (en) | 2018-03-30 | 2023-03-21 | The Gillette Company Llc | Razor handle with movable members |
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| US12208531B2 (en) | 2018-03-30 | 2025-01-28 | The Gillette Company Llc | Razor handle with a rigid member |
| US12226922B2 (en) | 2018-03-30 | 2025-02-18 | The Gillette Company Llc | Razor handle with a pivoting portion |
| US12240135B2 (en) | 2018-03-30 | 2025-03-04 | The Gillette Company Llc | Razor handle with a pivoting portion |
| US12280513B2 (en) | 2018-03-30 | 2025-04-22 | The Gillette Company Llc | Shaving razor system |
-
1997
- 1997-01-23 JP JP1020797A patent/JPH10207288A/ja active Pending
Cited By (22)
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