JPH11125988A

JPH11125988A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11125988A
Application number: JP30812997A
Authority: JP
Inventors: Minoru Hayashizaki; 実林崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 1999-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、耐熱性フィルムを用いた磁気誘導
加熱方式の定着装置において、制御温度のリップルが小
さく、また、オーバーシュートのない安定した高精度の
温度制御を可能にし、高信頼性かつ生産性に優れた画像
形成装置を低コストで提供することを目的としている。【解決手段】誤差増幅器１３により定着制御目標電圧
と、温度測定手段６ａにより分圧された電圧の偏差ｅに
対して比例項ゲインにより操作変数を決定し、また、温
度測定手段６ｂの電圧に基づき誤差増幅器１１にて現在
までの偏差量の積分値に対する積分項ゲインにより操作
変数を決定し、先の比例項との和を制御量とする。さら
に、温度測定手段６ｃの電圧に基づき誤差増幅器１２に
て定着器温度の微分値に対する微分項ゲインにより操作
変数を決定し、先のＰＩ制御項との和を制御量として、
スイッチング素子５のオンデューティー制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
で形成される現像剤（トナー）像を磁気誘導加熱により
定着せしめる定着装置を備えた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、レーザービームプリン
タ、ファクシミリ、マイクロフィルムリーダプリンタ、
画像表示（ディスプレイ）装置、記録機等の画像形成装
置に適用可能な定着装置としては、熱ローラ方式の定着
装置が広く用いられている。

【０００３】この熱ローラ方式の定着装置は、図８に示
すように、アルミニウム等から形成された中空芯金２０
ａ上にゴム弾性層２０ｂを有する定着ローラ２０と、芯
金２１ａ上にゴム弾性層２１ｂを有する加圧ローラ２１
とを互いに圧接させ、上記定着ローラ２０内にハロゲン
ヒータ等の加熱手段Ｈを配設したもので、加熱手段Ｈを
発熱させることによりその熱を輻射・対流によって定着
ローラ２０の芯金２０ａに伝達させ、搬送手段２２によ
り搬送され定着ローラ２０と加圧ローラ２１の圧接部に
挟持された記録材Ｐ及びトナーに熱を与えて定着を行っ
ている。

【０００４】しかし、この熱ローラ方式の定着装置にお
ける温度制御の方式は、定着ローラ２０に近接させたサ
ーミスタ等の温度測定手段２３による測定温度に基づい
て、加熱手段Ｈと交流電源との間に設けられたトライア
ック等のスイッチング素子をオン／オフ制御するもので
あるため、加熱手段Ｈから定着ローラ２０に到達するま
での熱抵抗及び定着ローラ２０の熱容量に起因するオー
バーシュートが大きくなる場合があった。また、このよ
うな熱抵抗及び熱容量により、ウォームアップ時間が長
くなるという問題もあった。

【０００５】そこで、このような熱ローラ方式の定着装
置における問題点を解決するために、磁気誘導加熱方式
の定着装置が提案された。例えば、特公平５−９０２７
号公報には、磁束により加熱部材としての定着ローラに
渦電流を発生させジュール熱により発熱させる手法が開
示されている。

【０００６】この磁気誘導加熱方式の定着装置は、渦電
流の発生を利用することで、発熱位置をトナーに近くす
ることができ、ハロゲンランプを用いた熱ローラ方式に
比べウォームアップ時間の短縮が達成できるという利点
を有するものである。

【０００７】また、本発明者等は、磁性材（誘導磁性
材、磁性金属部材、磁界吸収導電材、導電部材）と励磁
コイルで構成した加熱体に、耐熱カーボン部材等の耐熱
性フィルムを密着させて移動自在に配設し、上記励磁コ
イルに高周波スイッチング電流を印加して高周波磁界を
磁性材に磁気結合させ、磁気が及ぼす渦電流損によって
磁性材を発熱させ、その熱を耐熱性フィルムを介し被加
熱材に熱伝達させるようにした磁気誘導加熱フィルム方
式の定着装置を提案した。

【０００８】さらに、耐熱性フィルム自体を磁性体にし
て、これを磁気誘導加熱で発熱させることで、耐熱性フ
ィルムが熱抵抗とならないようにして熱効率を向上させ
た磁気誘導加熱フィルム方式の定着装置をも提案するに
至った。

【０００９】これは、励磁コイルに高周波を加えて、そ
の発生磁場の中を移動する磁性材としてのフィルムにお
いて磁界の発生消滅を繰り返し、フィルムの中の磁性層
に渦電流を発生させるものである。そして、この渦電流
が磁性層の電気抵抗によって熱（ジュール熱）に変換さ
れ、結果的に被加熱材に密着する加熱部材としてのフィ
ルムのみが発熱するようになっている。

【００１０】このように加熱部材としてのフィルムの表
層近くを直接発熱させるので、フィルム基層の熱伝導
率、熱容量によらず急速に加熱できる利点があり、フィ
ルムの厚さにも依存しない急速加熱が実現できるだけで
なく、温度制御の際のオーバーシュートを低減させるこ
とができる。

【００１１】一方、オーバーシュートを抑える制御方式
として、温度測定手段からの温度情報に基づいて、周知
のＰＩＤ制御方式の演算によってその制御量を求め、求
めた結果をスイッチング制御素子の導通時間として求
め、制御を行う方式も提案されており、定着ローラまた
は耐熱性フィルムを用いた上記磁気誘導加熱方式の定着
装置において、このＰＩＤ制御を利用した温度制御方式
を用いることにより、省エネルギー及びクイックスター
ト性を損なうことなく、オーバーシュートの少ない安定
した温度制御の可能な定着装置を提供することができ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＰＩＤ制御方式では、基準電圧を発生させるための
専用の電源を必要としており、コストが上昇する場合が
あった。

【００１３】また、上記従来のＰＩＤ制御方式において
も、通紙時と非通紙時の温度の相違、あるいは紙質の相
違、もしくは周囲温度の変化に応じて理想的な制御を行
うには、高速かつ高精度の温度測定手段を用いなけれ
ば、安定した制御ができない虞もあった。

【００１４】そこで、本発明は、耐熱性フィルムを用い
た磁気誘導加熱方式の定着装置において、制御温度のリ
ップルが小さく、また、オーバーシュートのない安定し
た高精度の温度制御を可能にし、高信頼性かつ生産性に
優れた画像形成装置を低コストで提供することを目的と
している。

【００１５】

【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、像担持体上に画像情報に基づい
て形成された静電潜像を、トナー像に現像し、記録材上
に転写せしめる画像形成部と、該記録材上の未定着トナ
ー像を定着する定着装置と、該定着装置に高周波電流を
供給する手段とを備えた画像形成装置であって、該定着
装置は、定着回転体と、該定着回転体に圧接しながら回
転自在に配設された加圧部材と、上記定着回転体の内側
に配設され上記高周波電流を供給する手段に接続された
励磁コイルと、該励磁コイルに対向するように配設され
た発熱金属体、あるいは上記定着回転体自体を形成する
発熱金属体と、上記圧接部周辺に配設された温度測定手
段とを備え、上記発熱金属体に発生する渦電流により加
熱を行う画像形成装置において、上記高周波電流を供給
する手段は、上記温度測定手段からの出力に基づいて温
度を制御する温度制御手段を備え、該温度制御手段への
電力供給は、画像形成装置本体の電源装置により行わ
れ、上記温度測定手段及び温度制御手段に入力する基準
電圧は、画像形成装置本体の電源装置から供給されるこ
とにより達成される。

【００１６】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明において、定着回転体は定
着ローラまたは耐熱性フィルムであることにより達成さ
れる。

【００１７】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明または第２の発明にお
いて、画像形成装置の制御手段により定着許可信号及び
温度制御手段の基準となる温度目標設定値の設定を行う
ことにより達成される。

【００１８】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明ないし第３の発明のいずれ
か一において、温度測定手段を複数備え、温度制御手段
は、各温度測定手段からの温度情報に基づいて、比例制
御、積分制御、微分制御の各パラメータを得て温度制御
を行うことにより達成される。

【００１９】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明ないし第４の発明のい
ずれか一において、定着回転体と加圧部材の圧接部への
記録材の通過を検知する記録材通過検知手段を備え、高
周波電流を供給する手段は、該記録材通過検知手段によ
り、記録材が上記圧接部への通過を開始したと判断した
時は、該開始時から温度測定手段が有効となるまでの温
度測定手段の遅れ時間中に、記録材のサイズ及び厚さと
搬送速度により予め定められている電力を供給し、温度
測定手段が有効となった時から温度制御を行い、記録材
が上記圧接部の通過を終了した時から温度測定手段が有
効となるまでの温度測定手段の遅れ時間中、加熱を中断
あるいは再び予め定められた電力を供給することにより
達成される。

【００２０】つまり、本出願に係る第１の発明において
は、温度制御手段への電力供給を、画像形成装置本体の
電源装置により行い、温度測定手段及び温度制御手段に
入力する基準電圧を、画像形成装置本体の電源装置から
供給するので、温度制御を安定して行う。

【００２１】また、本出願に係る第２の発明において
は、上記第１の発明の定着回転体を定着ローラまたは耐
熱性フィルムとしたので、省エネルギー及びクイックス
タート性を損なうことなく、安定した温度制御の下で良
好な定着を行う。

【００２２】さらに、本出願に係る第３の発明において
は、上記第１の発明または第２の発明にて必要となる定
着許可信号、及び温度制御手段の基準となる温度目標設
定値の設定を、画像形成装置の制御手段により行うの
で、記録材の材質や大きさ、あるいは搬送速度等に応じ
た最適な目標温度による温度制御が行われる。

【００２３】また、本出願に係る第４の発明において
は、上記第１の発明ないし第３の発明のいずれか一の温
度測定手段を複数備え、温度制御手段は、各温度測定手
段からの温度情報に基づいて、比例制御、積分制御、微
分制御の各パラメータを得て温度制御を行うので、高速
かつ高精度の温度測定手段を用いることなく、応答性の
良い、精度の高い温度制御が行われる。

【００２４】さらに、本出願に係る第５の発明において
は、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれか一の定
着回転体と加圧部材の圧接部への記録材の通過を検知す
る記録材通過検知手段を備え、高周波電流を供給する手
段は、該記録材通過検知手段により、記録材が上記圧接
部への通過を開始したと判断した時は、該開始時から温
度測定手段が有効となるまでの温度測定手段の遅れ時間
中に、記録材のサイズ及び厚さと搬送速度により予め定
められている電力を供給し、温度測定手段が有効となっ
た時から温度制御を行い、記録材が上記圧接部の通過を
終了した時から温度測定手段が有効となるまでの温度測
定手段の遅れ時間中、加熱を中断あるいは再び予め定め
られた電力を供給するので、記録材通過時の温度リップ
ルを最小にする。

【００２５】

【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。

【００２６】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図２は本
実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。図
２において、７１は電子写真の像形成を行う像担持体た
る感光体ドラムであり、矢印方向に回転自在に配設され
ている。この感光体ドラム７１を帯電器７２により帯電
し、レーザビームスキャナ７３により画像情報に応じた
レーザ光Ｌの照射を行うと、この感光体ドラム７１上に
は静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置７４の
現像ローラ７４ａに担持されたトナーによりトナー像と
して現像される。

【００２７】一方、カセット７５に収容された記録材Ｐ
は、給送ローラ７６により一枚ずつ給送され、搬送部７
７を経由して搬送ローラ７８により上記感光体ドラム７
１側へと搬送される。そして、ガイド７９により、感光
体ドラム７１と転写ローラ８０との圧接部８２へ記録材
Ｐが案内されると、上記トナー像は電源８１から高電圧
が印加された転写ローラ８０により記録材Ｐ上に転写さ
れ、搬送部８４を介して定着装置８５へと搬送される。

【００２８】この定着装置８５は、定着回転体たるフィ
ルム９と、加圧部材たる加圧ローラ１４が圧接するよう
に配設されており、上記記録材Ｐが記録材通過検知手段
たる定着前センサ１６を通過することにより、フィルム
９と加圧ローラ１４は回転を始め、後述する加熱手段を
所定温度まで上昇させる。

【００２９】そして、未定着トナー像が転写された記録
材Ｐが、このニップに挟持されると、トナー像及び記録
材Ｐに熱が伝達され、さらに上記ニップ部にて加圧する
ことにより、記録材Ｐ上のトナーを溶融し、記録材Ｐの
繊維内に染み込ませ、定着させる。

【００３０】そして、この定着の終了した記録材Ｐが記
録材通過検知手段たる排紙センサ１７を通過すると、フ
ィルム９と加圧ローラ１４の回転は停止され、記録材Ｐ
が排出トレイ８６上に排出されることにより画像形成が
終了する。なお、転写の際に、記録材Ｐ上に転写されず
に感光体ドラム７１上に残ったトナーはクリーニング手
段８３によりクリーニングされ、次の画像形成に備える
ようになっている。

【００３１】次に、以上のような本実施形態の画像形成
装置における定着装置８５の温度制御部について図１を
用いて説明する。図１において１は本体内の電源装置及
び制御手段たるＤＣ電源及びコントローラ、２はスイッ
チングレギュレータ制御回路、３は温度制御手段たる温
度制御回路、４は温度設定回路、５はＦＥＴやバイポー
ラ素子（トランジスタ、ＩＧＢＴ）等のスイッチング素
子、６は温度測定手段、７は励磁コイル、８は共振コン
デンサ、９は強磁性金属材等からなる定着回転体として
のフィルムである。

【００３２】本実施形態の画像形成装置においては、本
体電源投入後、コントローラ１により定着許可信号が出
力されると、定着装置のスイッチング素子５をオン／オ
フするスイッチングレギュレータ制御回路２のＰＷＭ回
路が発振を始め、ソフトスタート回路により予め定めら
れた時間の間に、オンデューティーを０から定められた
値まで増加させ、定常の出力状態となる。温度は、フィ
ルム９に取り付けられたサーミスタ等の温度測定手段６
により測定され、その情報を基にスイッチング素子のオ
ン時間幅（オンデューティー）を温度制御回路３により
変化させることで制御を行う。

【００３３】つまり、コントローラ１から出力される温
度設定信号に基づいて、温度設定回路４から設定温度に
対応する定着制御目標電圧を誤差増幅器１０に出力し、
誤差増幅器１０において、この定着制御目標電圧と温度
測定手段６から得られる電圧との偏差に応じてＰＩＤ制
御を行うことにより、スイッチング素子５のオンデュー
ティーを調節している。

【００３４】そして、本実施形態の装置においては、温
度測定手段６の基準電圧、及び温度制御回路の電源を、
本体内ＤＣ電源／コントローラ１により供給し、温度設
定回路４から出力される定着制御目標電圧も、本体内Ｄ
Ｃ電源／コントローラ１により供給される電源に基づい
て生成するように構成したので、安定した制御が可能と
なった。

【００３５】また、部品の重複を避けることができ、部
品を節約し、回路の簡単化、低コスト化も実現すること
ができる。

【００３６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。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。

【００３７】本実施形態においては、誤差増幅器１０に
出力する定着制御目標電圧を、直接コントローラ１のＡ
／Ｄコンバータから出力するようにする。これにより、
定着温度目標値を、容易に変更することができる。

【００３８】なお、Ａ／Ｄコンバータの代わりに、ＰＷ
Ｍ等の伝達手段を用いてもよい。また、Ａ／Ｄコンバー
タの基準電圧を、温度制御回路３及び温度測定手段６の
基準電圧に用いてもよい。

【００３９】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を図３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。

【００４０】図３は本実施形態の画像形成装置における
温度制御部のブロック図を示す。本実施形態において
は、温度測定手段として複数の温度測定手段６ａ，６
ｂ，６ｃを備え、また、誤差増幅器も、積分項制御のた
めの誤差増幅器１１、微分項制御のための誤差増幅器１
２、比例項制御のための誤差増幅器１３を備えていると
ころが第１の実施形態と異なる。

【００４１】本実施形態においては、定着器の温度調整
を開始すると、誤差増幅器１３にて、コントローラ１か
らの温度設定信号に基づいて温度設定回路４から出力さ
れる定着制御目標電圧と、温度測定手段６ａにより分圧
された電圧の偏差ｅに対して比例項ゲインＫ１により操
作変数（オンデューティー）を決定し、目標温度のオフ
セットが小さくなるようにする。

【００４２】しかし、実動作上、制御対象であるフィル
ム９が蓄熱系であり、制御しにくい特性であるため、比
例項制御だけでオフセットを０にするのは不可能であ
る。

【００４３】そこで、オフセットを０に近付けるため
に、誤差増幅器１１において、現在までの偏差量の積分
値に対して積分項ゲインＫ２により、操作変数（オンデ
ューティー）を決定し、先の比例項との和を制御量とす
る。

【００４４】さらに、制御対象に外乱（入力電圧変動及
び記録媒体の通過等）が入ると、これらＰＩ動作だけで
は応答し切れなくなる。従って、制御応答を速くするた
めに、誤差増幅器１２において、定着器温度の微分値に
対して微分項ゲインＫ３により、操作変数を決定し、先
のＰＩ制御項との和を制御量とする。

【００４５】即ち、本実施形態においては、以下の式の
各項の係数をセンサからの情報により算出し、制御を行
っている。

【００４６】

【数１】

【００４７】また、本実施形態では、以上のような制御
を行うため、比例項Ｋ１を得るための温度測定手段６ａ
は、精度の高いセンサを用い、制御したい部分にできる
だけ近いところに設けている。また、微分項Ｋ２を得る
ための温度測定手段６ｂは、応答速度の速いセンサを用
い、やはり制御対象にできるだけ近いところに設けてい
る。さらに、積分項Ｋ３を得るための温度測定手段６ｃ
は、精度の高いセンサまたは応答速度の速いセンサある
いは両方の特性を合わせ持つセンサを用い、制御対象に
できるだけ近いところに設けている。

【００４８】図４及び図５に、温度測定手段の配置例を
示す。いずれの場合も各温度測定手段の信号のうち、応
答性の良い（但し、精度は良くない）温度測定手段６ｂ
からの信号を微分制御項に、精度の良い温度測定手段６
ａ，６ｃの信号から比例項と積分項を得ている。

【００４９】なお、以上のような、Ｐ，Ｉ，Ｄ各項の比
例定数を得るために、温度測定手段の一つの値を比例
項、もう一つの値を微分項としたが、各温度測定手段の
値を演算した結果を比例、積分、微分の各項として求め
ても良い。

【００５０】また、定着制御目標電圧と温度測定手段か
ら得られる電圧との偏差は、アナログ演算あるいは、Ａ
／Ｄ変換したサンプリング値をＣＰＵ等によりデジタル
演算して求めても良い。

【００５１】以上のように、本実施形態においては、比
例制御、積分制御、微分制御の各パラメータ検出を、複
数の温度測定手段に分配して行うことにより、高速かつ
高精度の温度測定手段を用いることなく、応答性が良
く、かつ、精度の高い温度制御が可能となる。また、機
械的配置により直接測定ができない部分での温度制御を
可能にする。

【００５２】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。なお、第
１及び第２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。

【００５３】通常、温度測定手段として用いられるサー
ミスタ測温素子は、図６に示すように、被測定物の温度
に対して遅れ時間ｔｄを持っている。また、サーミスタ
測温素子の取り付け位置により、遅れ時間ｔｍが生じ
る。従って、この間、正常な温度測定は望めないことに
なり、外乱が生じる場合のフィルム温度は乱れることに
なる。

【００５４】例えば、定着器への電源投入後からｔｌ時
間後に、記録材がニップに進入したとすると、フィルム
温度は図７（Ａ）に示すように低下するが、サーミスタ
の温度情報は図７（Ｂ）に示すように遅れ時間ｔｍ後に
変化し、供給電力も図７（Ｃ）に示すようにそれに応じ
て遅れる。従って、フィルム温度は図７（Ａ）に示すよ
うに定着制御目標温度から大きく外れてしまうことにな
る。

【００５５】そこで、本実施形態においては、この遅れ
時間を見込んで電力補正を行うことにより、安定した温
度制御を行うものである。つまり、図７の例で説明する
と、定着装置への電源投入後からｔｌ時間後に、サーミ
スタの温度情報に基づくことなく、強制的に所定の電力
供給を行い、記録材の進入による温度低下を防ぐのであ
る。

【００５６】以下、定着動作の前後における本実施形態
の温度制御の手法について説明する。本実施形態におい
ては、記録材が所定位置を通過し始めたことをセンサが
感知すると、コントローラ１から温度設定信号を操作す
ることにより、定着制御目標温度に合わせた電力を供給
する。この定着制御目標温度は、記録材のサイズ、記録
材の搬送速度等により、予め定められたテーブルによ
り、ＣＰＵにより決定する。

【００５７】そして、記録材の先端が定着可能部分（ニ
ップ）に来た時、通常の制御モードにおけるテーブルで
なく、記録材の先端用のテーブルにより、予め定められ
た電力を予め定められた時間（記録材がニップに入る時
から遅れ時間ｔｍ＋ｔｄの間）、励磁コイル７に供給す
る。あるいは温度測定手段より得られる温度情報が、有
効となるまで供給する。この制御は、温度設定信号によ
り、目標温度を設定することで、ソフトウェアで実行す
ることも可能である。この記録材先端の温度制御の後、
通常の制御状態に移行する。

【００５８】次に、記録材が通過し終えたことをセンサ
が感知すると、記録材後端の温度制御に移行し、コント
ローラ１から温度設定信号を操作することにより、定着
目標温度に合わせた電力を供給する。

【００５９】さらに、記録材の後端が定着可能部分（ニ
ップ）から出る時、通常の制御モードにおけるテーブル
でなく、記録材後端用のテーブルにより、予め定められ
た電力を予め定められた時間（記録材がニップに入る時
から遅れ時間ｔｍ＋ｔｄの間）、励磁コイル７に供給す
る。あるいは温度測定手段より得られる温度情報が、有
効となるまで供給する。

【００６０】そして、それ以降に定着する記録材が無け
れば、電力供給をカットあるいはスタンバイ状態での電
力供給に止める。この制御は、温度設定信号により、目
標温度を設定することで、ソフトウェアで実行すること
も可能である。

【００６１】この補正を行うことにより、外乱が生じて
も安定した温度制御が可能となる。

【００６２】なお、上述した各実施形態においては、磁
性体としての耐熱性フィルムを備えた磁気誘導加熱方式
の定着装置に本発明を適用した場合について説明した
が、本発明はこれに限られるものではなく、磁性体に耐
熱性フィルムを密着させて移動自在とした磁気誘導加熱
方式の定着装置、定着ローラを用いた磁気誘導加熱方式
の定着装置にも適用可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、温度制御手段への電力供給を、画像形
成装置本体の電源装置により行い、温度測定手段及び温
度制御手段に入力する基準電圧を、画像形成装置本体の
電源装置から供給するので、制御温度のリップルが小さ
く、また、オーバーシュートのない安定した高精度の温
度制御を可能にし、高信頼性かつ生産性に優れた装置を
ローコストで実現可能である。また、部品の重複を避け
ることができ、部品を節約し、回路の簡単化、低コスト
化を実現することができる。

【００６４】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記第１の発明の定着回転体を定着ローラまたは耐熱性
フィルムとしたので、省エネルギー及びクイックスター
ト性を損なうことなく、安定した温度制御の下で良好な
定着を行うことができる。

【００６５】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記第１の発明または第２の発明において必要とな
る定着許可信号、及び温度制御手段の基準となる温度目
標設定値の設定を、画像形成装置の制御手段により行う
ので、記録材の材質や大きさ、あるいは搬送速度等に応
じた最適な目標温度による温度制御を行うことができ
る。

【００６６】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記第１の発明ないし第３の発明のいずれか一の温度測
定手段を複数備え、温度制御手段は、各温度測定手段か
らの温度情報に基づいて、比例制御、積分制御、微分制
御の各パラメータを得て温度制御を行うので、高速かつ
高精度の温度測定手段を用いることなく、応答性の良
い、精度の高い温度制御を行うことができる。また、機
械的配置により直接測定ができない部分での温度制御を
可能にする。

【００６７】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれか一の定
着回転体と加圧部材の圧接部への記録材の通過を検知す
る記録材通過検知手段を備え、高周波電流を供給する手
段は、該記録材通過検知手段により、記録材が上記圧接
部への通過を開始したと判断した時は、該開始時から温
度測定手段が有効となるまでの温度測定手段の遅れ時間
中に、記録材のサイズ及び厚さと搬送速度により予め定
められている電力を供給し、温度測定手段が有効となっ
た時から温度制御を行い、記録材が上記圧接部の通過を
終了した時から温度測定手段が有効となるまでの温度測
定手段の遅れ時間中、加熱を中断あるいは再び予め定め
られた電力を供給するので、記録材通過時の温度リップ
ルを最小にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における温度制御部の
ブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における画像形成装置
の概略構成を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施形態における温度制御部の
ブロック図である。

【図４】本発明の第３の実施形態における温度測定手段
の配置例を示す図である。

【図５】本発明の第３の実施形態における温度測定手段
の他の配置例を示す図である。

【図６】本発明の第４の実施形態における温度測定手段
の応答例を示す図である。

【図７】（Ａ）は本発明の第４の実施形態における温度
制御によるフィルム温度の変化、（Ｂ）は該温度制御に
おける温度測定手段の温度情報の変化、（Ｃ）は該温度
制御における供給電力の変化を示す図である。

【図８】従来の定着装置の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１本体内ＤＣ電源／コントローラ（画像形成装置本体
の電源装置、制御手段）２スイッチングレギュレータ制御回路（高周波電流を
供給する手段）３温度制御回路（高周波電流を供給する手段、温度制
御手段）５スイッチング素子（高周波電流を供給する手段）６，６ａ，６ｂ，６ｃ温度測定手段７励磁コイル９フィルム（定着回転体）１４加圧ローラ（加圧部材）１６定着前センサ（記録材通過検知手段）１７排紙センサ（記録材通過検知手段）７１感光体ドラム（像担持体）８５定着装置Ｐ記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に画像情報に基づいて形成さ
れた静電潜像を、トナー像に現像し、記録材上に転写せ
しめる画像形成部と、該記録材上の未定着トナー像を定
着する定着装置と、該定着装置に高周波電流を供給する
手段とを備えた画像形成装置であって、該定着装置は、
定着回転体と、該定着回転体に圧接しながら回転自在に
配設された加圧部材と、上記定着回転体の内側に配設さ
れ上記高周波電流を供給する手段に接続された励磁コイ
ルと、該励磁コイルに対向するように配設された発熱金
属体、あるいは上記定着回転体自体を形成する発熱金属
体と、上記圧接部周辺に配設された温度測定手段とを備
え、上記発熱金属体に発生する渦電流により加熱を行う
画像形成装置において、上記高周波電流を供給する手段
は、上記温度測定手段からの出力に基づいて温度を制御
する温度制御手段を備え、該温度制御手段への電力供給
は、画像形成装置本体の電源装置により行われ、上記温
度測定手段及び温度制御手段に入力する基準電圧は、画
像形成装置本体の電源装置から供給されることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】定着回転体は定着ローラまたは耐熱性フ
ィルムであることとする請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】画像形成装置の制御手段により定着許可
信号及び温度制御手段の基準となる温度目標設定値の設
定を行うこととする請求項１または請求項２に記載の画
像形成装置。
【請求項４】温度測定手段を複数備え、温度制御手段
は、各温度測定手段からの温度情報に基づいて、比例制
御、積分制御、微分制御の各パラメータを得て温度制御
を行うこととする請求項１ないし請求項３のいずれか一
項に記載の画像形成装置。
【請求項５】定着回転体と加圧部材の圧接部への記録
材の通過及び圧接部からの通過を検知する記録材通過検
知手段を備え、高周波電流を供給する手段は、該記録材
通過検知手段により、記録材が上記圧接部への通過を開
始したと判断した時は、該開始時から温度測定手段が有
効となるまでの温度測定手段の遅れ時間中に、記録材の
サイズ及び厚さと搬送速度により予め定められている電
力を供給し、温度測定手段が有効となった時から温度制
御を行い、記録材が上記圧接部の通過を終了した時から
温度測定手段が有効となるまでの温度測定手段の遅れ時
間中、加熱を中断あるいは再び予め定められた電力を供
給することとする請求項１ないし請求項４のいずれか一
項に記載の画像形成装置。